一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块技术

本发明专利技术提供一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块，解决现有通用化电子设备会发生有害谐振，影响其工作可靠性和使用寿命的问题。本发明专利技术方法和模块在不改变重量和结构形式的条件下，使其能够适应各种机载振动环境条件，频率能够躲避各种危险振动频带，避免发生有害谐振，增加器件的可靠性。本发明专利技术等质量变刚度模块包括模块加固框和至少一个可调节加强筋；模块加固框设置在印制板上，可调节加强筋安装在模块加固框内，且可调节加强筋能够在模块加固框内上下移动或转动。

【技术实现步骤摘要】
一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块
本专利技术属于航空电子设备领域，具体涉及一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块。
技术介绍
航空电子设备的振动环境复杂，振动频带较宽，一般频率范围为5Hz～2000Hz，不同机型或不同安装区域的振动谱型不同，一般为随机、随机+窄带或随机+正弦振动模式，从而导致电子设备无法避免谐振。若电子设备的固有频率在振动能量大的频带内(窄带或正弦)，会发生有害谐振，从而降低了器件的使用寿命。此外，现有电子设备要求通用化，有可能在不同机型或不同安装区域中使用，设计时很难保证其固有频率能够准确躲避各种危险频带的使用环境，从而影响了电子设备的工作可靠性和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有通用化电子设备会发生有害谐振，影响其工作可靠性和使用寿命的问题，提供一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块。本专利技术在不改变电子设备重量和结构形式的条件下，使其能够适应各种机载振动环境条件，频率能够躲避各种危险振动频带，从而避免发生有害谐振，增加了工作可靠性。为实现以上专利技术目的，本专利技术的技术方案为：一种模块等质量变刚度方法，包括以下步骤：步骤一、在设置有电子元器件的印制板上安装模块加固框；步骤二、在模块加固框内安装至少一个可调节加强筋，所述印制板、模块加固框和可调节加强筋组成等质量模块；步骤三、将可调节加强筋在模块加固框内上下移动或转动，满足等质量模块不同频率的设计要求。进一步地，步骤三中，等质量模块为平板结构，则等质量模块的频率fn为：式中：平板刚度系数；ρ-面密度；h-板厚；a-板长；b-板宽；μ-泊松比；E-弹性模量。进一步地，步骤二中，在模块加固框内安装可调节加强筋具体为：模块加固框的两侧设置有腰形限位槽，可调节加强筋的两端设置有安装孔，紧固件穿过腰形限位槽和安装孔，将可调节加强筋安装在模块加固框内。进一步地，步骤三中，可调节加强筋在模块加固框内上下移动或转动，满足不同频率的设计要求具体包括：当可调节加强筋安装在模块加固框靠上的位置，且加强筋大平面垂直印制板时，得到较高的模块刚度；当可调节加强筋安装在模块加固框靠下的位置，且加强筋大平面平行于印制板时，得到较低的模块刚度。同时，本专利技术还提供一种等质量变刚度模块，包括模块加固框和至少一个可调节加强筋；所述模块加固框设置在印制板上，所述可调节加强筋安装在模块加固框内，且可调节加强筋能够在模块加固框内上下移动或转动。进一步地，所述模块加固框为框架结构，其两侧设置有腰形限位槽；所述可调节加强筋的两端设置有安装孔，紧固件穿过腰形限位槽和安装孔，将可调节加强筋安装在模块加固框内。进一步地，所述安装孔在可调节加强筋的横截面偏心布置，保证可调节加强筋有较大的旋转半径。进一步地，所述可调节加强筋的两端设置有安装凸台，所述安装孔设置在安装凸台上。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下优点：本专利技术提供一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块，将可调节加强筋在模块加固框内上下平移或旋转，改变其相对印制板的高度，进而改变模块的刚度，此种方法在不增重的条件下方便调节模块的固有频率，适用于宽频振动环境下模块固有频率需要躲避各种危险频带的场合。附图说明图1为本专利技术等质量变刚度模块的结构示意图；图2为本专利技术等质量变刚度模块的局部结构图；图3为本专利技术等质量变刚度模块中高刚度可调节加强筋的安装示意图；图4为本专利技术等质量变刚度模块中低刚度可调节加强筋的安装示意图。附图标记：1-模块加固框，2-可调节加强筋，3-紧固件，4-印制板，5-腰形限位槽，6-安装孔，7-安装凸台。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的内容作进一步详细描述。本专利技术提供一种模块等质量变刚度方法及等质量变刚度模块，能够在不改变模块重量和结构形式的条件下，使模块能够适应各种机载振动环境条件，频率能够躲避各种危险振动频带，避免发生有害谐振，增加器件的可靠性。如图1和图2所示，本专利技术提供的等质量变刚度模块包括模块加固框1和至少一个可调节加强筋2；电子元器件设置在印制板4上，模块加固框1固定设置在印制板4上，可调节加强筋2安装在模块加固框1内，且可调节加强筋2能够在模块加固框1内上下移动或转动，通过调节可调节加强筋2的位置，调节整个模块的刚度，从而满足不同频率的设计要求。本专利技术等质量变刚度模块中，可调节加强筋2可通过不同的安装方式安装在模块加固框1内，只要可调节加强筋2能够在模块加固框1内上下移动或转动即可。在本专利技术具体实施例中，模块加固框1为框架结构，其两侧设置有腰形限位槽5，腰形限位槽5能够保证可调节加强筋2上下移动或旋转。可调节加强筋2可为梁结构，其两端设置有与腰形限位槽5配合的安装孔6，紧固件3穿过腰形限位槽5和安装孔6，将可调节加强筋2安装在模块加固框1内。该紧固件3具体可采用螺钉，在调节可调节加强筋2位置时，将螺钉旋出，然后将可调节加强筋2上下移动或旋转，可调节加强筋2位置调整完成后，拧紧螺钉，将可调节加强筋2固定在某一位置保持不动，获得稳定的模块刚度。当然，也可通过其他的方式将可调节加强筋2安装模块加固框1内，例如，可调节加强筋2的两端设置有安装柱，模块加固框1的侧边设置有多个由上至下的调节孔，将安装柱安装在不同高度的调节孔内，实现可调节加强筋2位置的调整。为了使得该等质量变刚度模块具有较大范围的刚度，可将安装孔6在可调节加强筋2的横截面偏心布置，保证可调节加强筋2有较大的旋转半径，进而可满足不同频率要求。本专利技术在可调节加强筋2的两端设置有安装凸台7，安装孔6设置在安装凸台7上，使得可调节加强筋2在模块加固框1内的安装更加可靠和方便，同时，也使得安装孔6的偏心布置更加方便。本专利技术模块加固框1可以同时安装多个可调节加强筋2，每个可调节加强筋2可单独在限位槽内上下移动或转动，进而可满足不同频率要求。如图3所示，当可调节加强筋2安装在限位槽靠上的位置，加强筋大平面垂直印制板4向外时，可以得到较高的模块刚度；如图4所示，当可调节加强筋2安装在限位槽靠下的位置，加强筋大平面平行于印制板4时，可以得到较低的模块刚度；极端情况可以拆除可调节加强筋2获得更低的模块刚度，模块刚度的调节需保证模块的固有频率躲避危险振动频带，避免有害谐振。同时，本专利技术还提供了一种模块等质量变刚度方法，包括以下步骤：步骤一、在设置有电子元器件的印制板4上安装模块加固框1；步骤二、在模块加固框1内安装至少一个可调节加强筋2，印制板、模块加固框和可调节加强筋组成等质量模块；步骤三、将可调节加强筋2在模块加固框1内上下移动或转动，改变模块的刚度，满足不同频率的设计要求。等质量模块可视为四边简支平板结构，其固有频率fn为：式中：平板刚度系数；ρ-面密度；h-板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块等质量变刚度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、在设置有电子元器件的印制板上安装模块加固框；/n步骤二、在模块加固框内安装至少一个可调节加强筋，所述印制板、模块加固框和可调节加强筋组成等质量模块；/n步骤三、将可调节加强筋在模块加固框内上下移动或转动，满足等质量模块不同频率的设计要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块等质量变刚度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在设置有电子元器件的印制板上安装模块加固框；
步骤二、在模块加固框内安装至少一个可调节加强筋，所述印制板、模块加固框和可调节加强筋组成等质量模块；
步骤三、将可调节加强筋在模块加固框内上下移动或转动，满足等质量模块不同频率的设计要求。


2.根据权利要求1所述的模块等质量变刚度方法，其特征在于：步骤三中，等质量模块为平板结构，则等质量模块的频率fn为：



式中：

平板刚度系数；
ρ-面密度；
h-板厚；
a-板长；
b-板宽；
μ-泊松比；
E-弹性模量。


3.根据权利要求1或2所述的模块等质量变刚度方法，其特征在于，步骤二中，在模块加固框内安装可调节加强筋具体为：模块加固框的两侧设置有腰形限位槽，可调节加强筋的两端设置有安装孔，紧固件穿过腰形限位槽和安装孔，将可调节加强筋安装在模块加固框内。


4.根据权利要求3所述的模块等质量变刚度方法，其特征在于，步骤三中，可调节加强筋在模块加固框内上下移动或转动，满足不同频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：醋强一，刘治虎，郭建平，刘冰野，姜健，吴波，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61