汽車電子控制器的模態(tài)仿真技術(shù)研究（二）

　　圖20 ：帶傳感器的第一階模態(tài)：149Hz

　　圖21：帶傳感器的第二階模態(tài)：252Hz

　　圖22：帶傳感器的第三階模態(tài)：291Hz

　　對比修正仿真分析和試驗得到的前三階振型，發(fā)現(xiàn)振型匹配很好；對比的前三階頻率，發(fā)現(xiàn)最大相對誤差保持在6.8％以下，如表3。根據(jù)以上分析結(jié)果，可以判定傳感器的重量是造成試驗和仿真誤差過大的主要原因?？紤]傳感器影響時，仿真分析的可信度能夠達到93%以上，根據(jù)工程實際對可信度的要求，可以判定該仿真結(jié)果是控制器模態(tài)的真實反映。

表3：考慮傳感器的仿真結(jié)果與試驗結(jié)果的對比

　　5.3單元類型的影響分析

　　本小節(jié)對一階四面體單元是否適合在模態(tài)分析中使用進行驗證。一階四面體單元具有四個節(jié)點，邊是直線，面是平面，加載變形后邊和面仍要保持直線和平面。二階四面體單元由十個節(jié)點，邊可以是曲線，面可以是曲面，加載變形后邊和面可以是曲線和曲面。所以用一階四面體單元組成的網(wǎng)格模擬真實復(fù)雜的變形和應(yīng)力場，具有一定的局限性。使用一階四面體單元和二階四面體單元對控制器下殼體進行約束模態(tài)分析。對比兩種情況下算得的前三階振型，發(fā)現(xiàn)振型一致；固有頻率結(jié)果如表4，對比表4中的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)用一階四面單元算得的前三階模態(tài)頻率比二階四面體單元算得的前三階模態(tài)頻率都要高，并且一階四面體單元算得的模態(tài)頻率更偏離實驗結(jié)果。所以模態(tài)仿真分析不能使用一階四面體單元。

表4：一階四面體單元和二階四面體單元對比

　　5.4 粘貼方式的影響分析

　　電器件直接面對面粘貼到PCB上的方式相比電器件針腳位置的單元粘貼到PCB上的方式會增大PCBA的局部剛性，對PCBA的自由模態(tài)有一定的影響。進行兩種粘貼方式下的PCBA的自由模態(tài)分析，得到的模態(tài)頻率如表5。對比兩種粘貼方式下的模態(tài)頻率發(fā)現(xiàn)，電器件直接面對面粘貼的方式的PCBA模態(tài)頻率偏大，證明了較大電器件直接面對面粘貼到PCB上的粘貼方式增大了PCBA的局部剛性，使得模態(tài)頻率變大。

表5：直接面面粘貼和針腳位置單元粘貼對比