电子设备的抗振动设计

本文通过对电路板、无器件的固有频率和模态的分析，讨论了电子设备的振动问题。通过结构的优化设计，提高设备的抗振动强度以及环境适应性和可靠性。     

以标准化手段提高印制电路板的设计和制造质量

印制电路板的设计和制造质量对电子产品的质量有着重要影响。针对目前印制电路板设计与制造的现状及存在问题,从标准化角度来管控印制电路板的质量,分析印制电路板技术要求的要素,提出数字及低频模拟类印制电路板技术要求模板、微波类印制电路板(微带片)技术要求模板、微组装用多层印制电路板(埋盲孔板)技术要求模板,以指导和规范印制电路板的可制造性设计与重要信息的精准传递,有效保障印制电路板的设计和制造质量。     

循环显示灯电路设计与制作

我们通过用Prote199SE设计单片机控制的循环显示灯电路来讲解电路设计与制作过程，从而让电子爱好者能很好地掌握Prote199SE电路设计与制作过程中必须掌握技能与技巧。如果广大电子爱好者从电路的设计到动手制作电路板以及最后作品调试整个过程都过一遍，那将是受益非浅。     

电路板工装结构设计及其振动传递特性研究

针对印制电路板环境应力筛选试验要求,为减小夹具对试验结果的影响,提出以电路板尺寸、筛选效率以及固有频率等为约束的电路板工装设计优化方法,并以某型电路板为例进行电路板工装设计与迭代优化;继而开展模态仿真分析验证了工装设计的有效性;研究设计工装振动特性并固化电路板环境应力筛选测试方案,采用设计工装及固化方案完成电路板随机振动环境应力筛选试验。结果表明:所设计工装的一阶固有频率高于试验规定频率上限,满足工装夹具刚度特性要求。通过合理装夹和调整传感器布局等可使得电路板安装位置加速度功率谱密度曲线及均方根值满足GJB 1032A相关要求。     

印制电路板的元器件布局工艺设计原则

在印制电路板工艺设计中,印制电路板上的元器件布局要求是非常高的,在这篇文章中我们对元器件布局的布局规则进行分析,为大家学习印制电路板设计提供帮助。     

QJ 2552《印制电路板计算机辅助设计规范》内容介绍及实施

概述了制定印制电路板计算机辅助设计标准的意义及原则,从技术指标的选取、印制电路板布局图设计和布线图设计等方面介绍了标准的内容,并谈了实施标准的体会。     

印刷电路板式氦加热器热力设计方法与性能

印刷电路板换热器作为一种新型的微通道换热器,具有紧凑高效、耐温耐压、可模块化等优势,在火箭发动机中具有很好的应用前景,但目前将印刷电路板换热器应用于火箭发动机的研究很少。对火箭发动机氦加热器提出了印刷电路板换热器的设计思路,开发了热力设计程序,并对其进行了数值模拟。结果表明：印刷电路板式氦加热器芯体具有较小的体积和质量,冷热侧温降的模拟值与计算值最大相对误差为1.33%,冷热侧压降的模拟值与计算值之间的最大相对误差为18.51%,证明了所开发的分段热力设计方法用于印刷电路板式氦加热器具有较高的准确性。氦加热器的冷端换热能力最强,热侧流体流动更加剧烈,换热能力更强,但同时也有更大的压降。     

PCB抗电磁干扰设计的研究

以印制电路板(PCB)的电磁兼容性为核心,扼要地分析了电磁干扰的产生原因,在设计和装配印制电路板时印制导线可采取的抗干扰措施。     

某型号仪器舱组合体联合动强度试验方法

针对某型号导弹仪器舱组合体结构和设备的联合动强度考核需求，开展组合体的动强度试验方法研究:设计专门的气瓶过载弹性加载装置，实现了气瓶过载力的等效模拟；通过整舱振动试验边界模拟和传递特性分析，验证了噪声激励振动传递与机械振动传递的差异性，提出采用大刚度模拟边界代替级间段真实边界与仪器舱组合进行联合动强度试验的方法；针对3个重点结构部段提出各自的试验条件，并通过预试验和归一化输入响应的比较分析确定了舱段不同部位结构和设备的联合考核方法。该试验方法可以有效模拟由发动机脉动和气动噪声引起的声振环境，避免产品过试验，达到对舱段结构及设备的动强度考核和设备支架动特性及放大倍数评估的目的。     

应用CCSDS空间数据链路安全协议的卫星遥控安全方案探讨

针对国内卫星遥控体制国际化的需求,结合已有的空间数据系统咨询委员会(CCSDS)遥控协议体系架构,设计了应用CCSDS空间数据链路安全协议(SDLS)的遥控安全方案。该方案选用认证和加密认证2种业务,并针对不同的遥控安全业务,分别设计了定制遥控帧格式、安全关联、算法管理及密钥管理业务。以目标机为核心搭建验证系统,通过2个典型应用场景验证遥控安全方案的可行性,结果表明:该方案可提高遥控安全系统的灵活性、可扩展性,并且能够有效保护密钥强度,延长密钥生命周期。遥控安全方案的设计及其在遥控单元中的实现,可为我国卫星遥控体制与国际接轨提供参考。     

Lift force acting on the cylinder in viscous liquid under vibration

The averaged lift force acting on a solid in viscous liquid in case of translational or rotary vibrations of a cavity is experimentally investigated. Experiments are performed with a heavy cylinder; different types of vibrations, translational and rotational, are investigated. It is found that the vibrations excite the mean lift force which could provide the suspension of solid even in gravity field. The repulsion lift force acts on the body near the walls of the vibrating cavity. It is caused by the viscous hydrodynamic interaction of oscillating body with the wall and is significant at a distance comparable with the thickness of Stokes layer. The intensification of vibration results in the excitation of tangential lift force, which is caused by the brake of the symmetry of the body's oscillations with respect to the cavity wall. In case of rotary vibrations the lift force of high intensity manifests itself in the bulk of the cavity due to the interaction of body with the oscillating shear flow. The mean dynamics of the solid body in a cavity under the rotary vibrations is determined by the combined action of two averaged vibrational effects—levitation of the body in the oscillating shear flow and hydrodynamic interaction of the body with the wall. In case of translational vibrations the dynamics of the solid is mainly determined by interaction with the walls. The experiments demonstrate that the vibrations have strong mean effect on the bodies in liquid; they could be used for efficient control of solid inclusions in microgravity and must be taken into account in space experiments and technologies.     

电子设备结构“解耦设计”理论及方法

文章运用结构动力修改的方法对电子设备的动力响应进行控制,即通过修改电子设备中机壳与电路板组件两部分的基频（指同一方向的基频,尤其是垂直于电路板方向）,使两者的基频相互错开来降低电路板组件的动力响应。采用两自由度基础强迫振动系统来模拟电子设备的振动响应,经分析给出了“非解耦系统”与“解耦系统”的概念,指出应将电子设备设计为“解耦系统”。最后对两自由度系统进行“分解”分析,给出了电子设备的“解耦设计”方法。     

空间机械制冷机微振动研究

机械制冷机广泛应用于空间红外遥感器中,由于其中存在运动部件,因此工作过程中不可避免地会产生振动,是卫星在轨状态下影响光学遥感器成像品质的重要振动源之一。文章对空间机械制冷机的微振动问题进行了研究,建立了线性驱动对称布置压缩机以及斯特林膨胀机的力学简化模型;分析了2个对置活塞的质量、阻尼、刚度偏差与压缩机整体的振动输出之间的关系,仿真分析结果表明,压缩机整体的振动输出对阻尼的偏差最为敏感;对3种常用制冷机微振动测量方法进行了介绍,对比了3种方法的优缺点,指出扰振力的测试方法对于空间遥感器领域较为适用。     

可回收电子设备抗强冲击设计研究

针对箭载可回收电子设备的抗强冲击设计进行了分析研究,设备采用模块化方式方便安装和调试,采用多种措施提升设备的抗强冲击能力:对于设备和整流罩一起落地的情况,采用安装脚减振防护;对于整流罩空中解体、设备单独落地的情况,采用包角减振防护;为防止电源开关控制柄在强冲击下移位,采用开关限位凸台进行限位防护;对于印制板上的元器件,...     

在轨服务中的仿生抗冲击结构研究

针对在轨服务航天器末端执行器在抓捕目标时由于速度不匹配而产生的振动问题，本文受自然界中高速奔跑的袋鼠腿部结构启发，将嵌套仿生X形结构安装在服务航天器机械臂和抓捕机构之间，来抑制由碰撞所产生的抓捕后振动。通过对此系统在受到外冲击力下进行建模分析，并与传统的弹簧质量阻尼器和单层仿生X形结构的隔振性能进行对比，仿真结果表明,此嵌套仿生X形结构隔振系统具有更好的振动隔离效果，能够更加有效地抑制航天器抓捕后振动。     

Study of the Microphonics for Prospective Space-Based Neutron and Gamma-Ray Detectors and Methods for its Suppression

The results of testing a number of space-based detectors that contain PMTs or high-voltage electrodes for the noise from the microphonics that occurs in the signal path due to external mechanical action have been presented. A method for the vibration isolation of instruments aboard a spacecraft has been proposed to reduce their responsivity to vibrations.     

捷联惯组空间五点减振的振动耦合分析

针对某型光纤(FOG)捷联惯组(SINS)的轻量化设计要求,采用了空间五点减振的布局方案。基于弹性中心理论计算了空间五点减振系统的弹性中心和偏心量,在捷联惯组存在质心偏移的情况下,增设第五点减振器可以将减振系统的弹性中心和捷联惯组惯性测量系统质心之间的偏心量减少到1.42mm。从刚体动力学出发对振动耦合的解耦条件进行了讨论,指出捷联惯组在惯性主轴偏移的情况下,空间五点减振系统无法实现角振动的解耦,但是通过调整IMU结构布局的质心,或通过调整减振器的刚度比,都可以实现线振动和角振动的解耦。用有限元方法对上述两种解耦方案下捷联惯组的冲击响应进行了计算,仿真结果表明,调节质心和调整减振器刚度两种方法对于降低IMU振动耦合的效果均较为理想,由线冲击引起的角振动降低了约29~100倍。     

The effect of small vibrations on Marangoni convection and the free surface of a liquid bridge

The effects of small vibrations on Marangoni convection were investigated experimentally using a liquid bridge of 5 cSt silicone oil with a disk diameter of 7.0 mm, and an aspect ratio close to 0.5. Experiments were performed to determine the critical temperature difference data for no vibration case and with small vibrations applied. The experimental results have shown that the effect of small vibrations on the onset of oscillatory flow is small since the critical temperature difference data for different aspect ratios were not affected by the vibrations. To clarify the surface oscillation phenomena induced by external vibrations, a 3-D numerical simulation model was also developed using a level set algorithm to predict the surface oscillations of isothermal silicone oil bridges. By subjecting the liquid bridge to small vibrations, the surface oscillation characteristics were predicted numerically, and the numerical results compared well with the predictions of an analytical model proposed previously. Furthermore, the effect of small vibrations on the surface vibration amplitude of the liquid bridge is also discussed.     

柔性航天器姿控执行机构微振动集中隔离与分散隔离对比研究

姿控执行机构高速旋转诱发的微振动会降低柔性航天器姿态稳定度。为实现高稳指向,文章研究了姿控执行机构的集中隔振与分散隔振技术。首先建立包含隔振器的柔性航天器姿态动力学模型;然后仿真研究航天器在作大角度机动和稳定控制两种工况下,姿控执行机构的两种隔振方案的性能,并进行了对比分析。研究结果表明:航天器进行大角度机动时,对于高刚度隔振器,两种隔振均具有稳定性,并且指向控制性能相似;对于低刚度隔振器,集中隔振较分散隔振容易失稳;在稳定控制工况下,对于高刚度隔振器和低刚度隔振器,两种隔振性能基本一致。