汽車電子控制器的模態仿真技術研究（二）

　　圖20 ：帶傳感器的第一階模態：149Hz

　　圖21：帶傳感器的第二階模態：252Hz

　　圖22：帶傳感器的第三階模態：291Hz

　　對比修正仿真分析和試驗得到的前三階振型，發現振型匹配很好；對比的前三階頻率，發現最大相對誤差保持在6.8％以下，如表3。根據以上分析結果，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。考慮傳感器影響時，仿真分析的可信度能夠達到93%以上，根據工程實際對可信度的要求，可以判定該仿真結果是控制器模態的真實反映。

表3：考慮傳感器的仿真結果與試驗結果的對比

　　5.3單元類型的影響分析

　　本小節對一階四面體單元是否適合在模態分析中使用進行驗證。一階四面體單元具有四個節點，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格模擬真實復雜的變形和應力場，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分析。對比兩種情況下算得的前三階振型，發現振型一致；固有頻率結果如表4，對比表4中的數據，發現用一階四面單元算得的前三階模態頻率比二階四面體單元算得的前三階模態頻率都要高，并且一階四面體單元算得的模態頻率更偏離實驗結果。所以模態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的自由模態有一定的影響。進行兩種粘貼方式下的PCBA的自由模態分析，得到的模態頻率如表5。對比兩種粘貼方式下的模態頻率發現，電器件直接面對面粘貼的方式的PCBA模態頻率偏大，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，使得模態頻率變大。

表5：直接面面粘貼和針腳位置單元粘貼對比