某型机载电子设备安装架动力学分析与优化设计

随着现代飞机性能要求的大幅度提高,机载设备将承受更加恶劣的机械振动环境。根据美国军方的统计,在引起机载设备失效的各种环境因素中,振动因素约占27%。为了提高机载设备的可靠性,对其进行全面的结构动力学分析和结构动力学优化设计是必不可少的。 本文以某型机载电子设备安装架为研究对象,基于安装架的结构形式和工作状况,建立了安装架准确的参数化有限元模型。文中通过数值分析和试验测试两种方法,获得了该设备的动力学特性,着重研究了安装架边界条件的确定、约束方式、减振器的等效和有限元模型网格细化标准等关键内容。在此基础上,进一步进行了安装架负载条件下的随机振动分析,并和试验测试结果进行了误差分析。 在分析了现有设备在实际使用过程中的各种疲劳破坏情况后,结合动力学分析得到的安装架动力学特性,展开了该型安装架结构动力学优化设计研究,以减轻重量,提高固有频率和减小随机振动应力为目标,进行尺寸和形状的优化设计。最后根据优化设计结果制造出样件,并依据HB5830.5-84标准对样件进行了振动耐久试验,验证了优化设计的准确性。 本文以有限元分析方法为主要研究手段,通过试验和仿真结合的研究路线,对机载电子设备安装架进行了结构动力学分析和结构动力学优化设计。本文的研究结果对该系列的机载电子设备安装架的结构动力学设计具有重要的参考价值,并可为现有各种机载电子设备安装架的改进和新设计提供指导与帮助。