航空电子设备PCB组件的动态分析

3 结果比较及讨论

为了检验有限元模态分析结果与实验模态分析结果的一致性，进而判断所建立的对象PCB 组件有限元模型的正确性和与实验模型的相关程度，需要将有限元模态分析结果与实验模态分析结果进行比较，具体见表4。有限元模态分析结果和实验模态分析结果的比较过程需要经历两个步骤：首先是比较二者的固有频率值，然后再对二者的模态的相关程度(MAC)进行比较。对固有频率的比较是最常用的步骤，但是如果实验模态分析的结果和有限元模态分析的结果不是按照严格按照阶次对应的话，仅对固有频率进行比较就会存在出现错误的风险。这是由于系统中的两个相同的频率值可能对应两个截然不同的振型。因此，只有同时进行以上两个步骤才能准确判断有限元分析模型与实验模型的相关程度。

表4 模态分析结果比较

表4 显示有限元模态分析结果和实验模态分析结果具有很好的一致性。有限元模态分析得到固有频率与实验结果相比误差小于7%，二者的振型的相关程度大于0.75。并且，实验得到振型恰好与模态分析得到的振型是按阶次对应的。

4 总结

文中以航电的设备的PCB 组件为研究对象，首先建立了有限元分析模型，并采用兰索斯分块法计算了其前3 阶固有频率和振型。然后，为了检验该计算结果的正确性，并确定有限元模型与实际PCB 组件的相关程度，利用实验模态分析系统对对象PCB 组件进行了实验模态分析。最后，计算结果和实验结果比较显示：有限元模态分析结果和实验模态分析结果具有很好的一致性，文中得到的对象PCB 组件的动态特性数据是正确的、可靠的，该有限元模型可以用于后续的动力学响应分析工作。