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(yàn)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(yàn)和仿真誤差過大的主要原因?？紤]傳感器影響時(shí)，仿真分析的可信度能夠達(dá)到93%以上，根據(jù)工程實(shí)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(shí)反映。

表3：考慮傳感器的仿真結(jié)果與試驗(yàn)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(jìn)行驗(yàn)證。一階四面體單元具有四個(gè)節(jié)點(diǎn)，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(gè)節(jié)點(diǎn)，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(shí)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(huì)增大PCBA的局部剛性，對PCBA的自由模態(tài)有一定的影響。進(jìn)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