PSD加載的案例
仿真APP在電路板隨機振動響應(yīng)預(yù)測中的應(yīng)用
圖16 基于Simdroid平臺的仿真APP開發(fā)環(huán)境
3、基于仿真APP的結(jié)構(gòu)設(shè)計
本仿真APP針對電子行業(yè)典型的PCB結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析和隨機振動分析，可實現(xiàn)：
1）評估焊點材料屬性對結(jié)構(gòu)模態(tài)特性及隨機振動響應(yīng)的影響；
2）計算不同PSD譜加載里量級下的隨機振動響應(yīng)RMS結(jié)果，評估焊點陣列在極限工況下是否發(fā)生強度失效；
3）評估不同模態(tài)阻尼比對隨機振動響應(yīng)結(jié)果的影響。
在Simdroid無代碼的開發(fā)環(huán)境中，實現(xiàn)了PCB隨機振動仿真APP的快速封裝，基于當(dāng)前初始參數(shù)值，仿真APP計算結(jié)果如下所示：
圖17 PCB模態(tài)振型（第2階）
圖18 隨機振動位移響應(yīng)RMS值
圖19 隨機振動等效應(yīng)力響應(yīng)RMS值（最大值出現(xiàn)在焊點陣列上）
對于特定產(chǎn)品特定加載條件下的仿真分析步驟，仿真APP的顯著優(yōu)勢在于：實現(xiàn)了復(fù)雜仿真知識和經(jīng)驗的無代碼化封裝，為設(shè)計工程師預(yù)留了可設(shè)計驗證的外部輸入?yún)?shù)，用于快速驗證和對比不同設(shè)計方案、不同載荷工況或安全系數(shù)要求下的產(chǎn)品力學(xué)、熱等物理性能。
利用該仿真APP，作者花費了約10余分鐘時間，就完成了3種不同阻尼比和PSD譜加載倍數(shù)（安全系數(shù)）下結(jié)構(gòu)的位移RMS最大值和等效應(yīng)力RMS最大值結(jié)果對比，效率非常高。
圖20 參數(shù)化仿真APP快速性能分析和對比
三、電路板隨機振動仿真APP應(yīng)用
印制電路板在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，幾乎涉及到所有電子設(shè)備和系統(tǒng)。以下是一些在工業(yè)領(lǐng)域中隨處可見的應(yīng)用：
計算機和服務(wù)器：印制電路板是計算機和服務(wù)器內(nèi)部電子元件的關(guān)鍵組成部分。它們連接各種芯片、存儲設(shè)備、接口和其他組件，提供電氣連接和信號傳輸。
通信設(shè)備：無論是固定通信基站還是移動通信設(shè)備，都使用大量的印制電路板。用于支持無線通信、信號處理、天線控制等功能。
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目錄
一、隨機振動的定義、特點及常見場景
二、隨機振動的數(shù)學(xué)特征--正態(tài)分布
三、 隨機振動信號為什么要用功率譜密度（PSD）表達(dá)？
四、如何將時域隨機振動曲線轉(zhuǎn)換得到功率譜密度曲線
五、 隨機振動分析理論
附.常見功率譜密度曲線給出形式
附.以dB/oct形式給出的功率譜密度曲線如何計算
附.國標(biāo)中定義的PSD譜總均方根加速度值是如何計算的？
六. 隨機振動分析案例-abaqus
第一步：計算結(jié)構(gòu)模態(tài)，輸出位移和應(yīng)力。
第二步：隨機振動分析
2.1 定義輸出頻率上下限和模態(tài)阻尼
2.2 定義PSD載荷及加載
2.3 定義輸出
2.4 隨機振動計算頭文件設(shè)置
2.5 隨機振動分析結(jié)果
2.6 隨機振動σ應(yīng)力結(jié)果評價
展開 轉(zhuǎn)載，隨機振動響應(yīng)ABAQUS核心
第二步：加載
在LOAD模塊中進(jìn)行操作，建立一個PSD曲線。本操作是在在基座上加載一個恒為10G2/HZ的功率譜曲線。
建立一個BASEMOTION，選擇加載的方向，本案例加載兩個方向，X方向和Y方向，所以整個操作過程需要重復(fù)一次（BC-2為U1方向，BC-3為U2方向）把這個PSD曲線和加載關(guān)聯(lián)起來。
然后就可以提交計算檢查結(jié)果了。
注意事項
隨機振動的載荷輸入單位是G2/HZ，所以輸出的加速度單位也是一樣的，同理，位移，速度也是類似的，僅僅是一個統(tǒng)計意義的數(shù)值，單位是統(tǒng)計意義的單位。
因為隨機載荷是統(tǒng)計意義的，所以ABAQUS默認(rèn)并不輸出MISES應(yīng)力，但是可以自己在OUTPUT中輸出MISES應(yīng)力和應(yīng)力的均方根數(shù)值，這個功能是早期的版本沒有的。
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