基于Solid Edge与Ansys Workbench的特种计算的制造方法
【专利摘要】基于Solid?Edge与Ansys?Workbench的特种计算的制造方法，目的在于给出一类工作于特定电、热及磁场等多场耦合环境下特种计算机的设计准则，解决目前特种计算的制造方法难以准确获得实际受力形变导致计算机可靠性低的不足。其方法：步骤一、利用Solid?Edge软件对特种计算机整机原始的三维模型进行建模。步骤二、在Solid?Edge环境进行模型简化。步骤三、简化后的三维模型精确的导入Workbench中，并剖分网格。步骤四、进行了力学仿真分析，包括模态分析，静力分析，随机振动响应及正弦振动响应分析。步骤五、为有效提高计算机的可靠性，给出一种特种计算机仿真结果校核与分析技术。本发明适用于特种计算机的制作。
【专利说明】基于Sol id Edge与Ansys Workbench的特种计算机的制作
方法
【技术领域】
[0001]本发明给出一类工作于特定电、热及磁场等多场耦合环境下特种计算机的设计准贝1J，属于Solid Edge结构建模与Ansys Workbench有限元力学分析相结合的应用基础【技术领域】。
【背景技术】
[0002]特种计算机电子设备在发射、变轨、火工品爆炸冲击、运输等振动和冲击激励作用下，所引起的振动疲劳效应可能导致设备性能下降、零部件失效、疲劳损伤甚至故障损坏。印制电路板(PCB, Printed Circuit Board)是特种计算机的核心部件。PCB既是特种计算机机械结构的组成部分，更是电子电路的直接载体。随着电子技术的发展，PCB上的电路和电子器件集成度越来越高，而PCB的固定方法、边界条件、元器件的安装位置、焊接质量以及元器件的尺寸和质量等均直接影想到计算机的动力学性能。如何提高特种计算机抗振动与冲击能力、有效降低计算机自身的质量、减小地面实验对特种计算机强度的损伤并实现在轨故障预测，提高特种计算机的可靠性，是急需解决的问题。其对于实现计算机在特定环境中结构受力分布分析、实现特种计算机控制装置的建造规范、保证其安全稳定运行，具有极其重要的现实意义。
【发明内容】
[0003]本发明是为了解决目前特种计算机的设计方法难以准确获得实际受力形变导致特种计算机的可靠性低，从而提供基于Solid Edge与Ansys Workbench的特种计算的制造方法。
[0004]基于Solid Edge与Ansys Workbench的特种计算的制造方法,它包括下述步骤:
[0005]步骤一、设定待制作计算机壳体厚度、电路板厚度及器件分布和托架结构的具体参数，采用Solid Edge软件进行三维CAD1:1比例分析，对待制作计算机的整机原始三维模型进行建模，据此获得三维模型；
[0006]步骤二、针对电路板器件分布特点，对CPU芯片及Mosfet功率管位置采用ANSYSmesh control网格处理技术重点分析,重点关注这些位置的热形变影响,在Solid Edge环境下对步骤一所述的三维模型进行模型简化；
[0007]步骤三、将简化后的三维模型导入Ansys Workbench软件中；
[0008]步骤四、采用Ansys Workbench软件对将简化后的三维模型进行力学分析,所述的力学分析即分别对简化后的三维模型进行模态分析，静力分析、随机振动响应和正弦振动响应分析，获得印制板、整机谐振频率及形变参数，根据综合分析结果获得待制作计算机的力热形变极限等边界条件，为整机安全裕量计算提供参考；
[0009]步骤五、对步骤四获得待制作计算机的边界条件进行校核，所述的校核包括基频校核和强度校核，若待制作计算机的边界条件同时满足基频校核和强度校核，进行生产加工；否则获调整待制作计算机壳体厚度、电路板厚度及器件分布和托架结构的条件参数，并返回执行步骤一。
[0010]步骤五中基频校核的原则如表1至表5所示:
[0011]表1
【权利要求】
1.基于SolidEdge与Ansys Workbench的特种计算的制造方法,其特征在于:它包括下述步骤: 步骤一、设定待制作计算机壳体厚度、电路板厚度及器件分布和托架结构的具体参数，采用Solid Edge软件进行三维CAD1:1比例分析，对待制作计算机的整机原始三维模型进行建模，据此获得三维模型； 步骤二、针对电路板器件分布特点，对CPU芯片及Mosfet功率管位置采用ANSYS meshcontrol网格处理技术重点分析,重点关注这些位置的热形变影响,在Solid Edge环境下对步骤一所述的三维模型进行模型简化； 步骤三、将简化后的三维模型导入Ansys Workbench软件中； 步骤四、采用Ansys Workbench软件对将简化后的三维模型进行力学分析，所述的力学分析即分别对简化后的三维模型进行模态分析、静力分析、随机振动响应和正弦振动响应分析，获得印制板、整机谐振频率及形变参数，根据综合分析结果获得待制作计算机的力热形变极限等边界条件，为整机安全裕量计算提供参考； 步骤五、对步骤四获得待制作计算机的边界条件进行校核，所述的校核包括基频校核和强度校核，若待制作计算机的边界条件同时满足基频校核和强度校核，进行生产加工；否则获调整待制作计算机壳体厚度、电路板厚度及器件分布和托架结构的条件参数，并返回执行步骤一。
2.根据权利要求1所述的基于SolidEdge与Ansys Workbench的特种计算的制造方法，其特征在于步骤五中基频校核的原则如表1至表5所示: 表1`
3.根据权利要求1所述的基于Solid Edge与Ansys Workbench的特种计算的制造方法，其特征在于步骤五中强度校核根据特种计算机安全裕量校核公式:
【文档编号】G06F17/50GK103678826SQ201310744569
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】王立国, 徐殿国, 韩宇泽, 安天琪, 吴松霖, 胡东, 张世博, 高寒 申请人:哈尔滨工业大学