基于ANSYS Workbench的航空电子机箱模态分析

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Abstract：In order to eliminate the impact of the non-uniformity the square wafer resistance to the performance of thesolar cel panel，a box-through diffusion patern is proposed. First，the structure of a difusion furnace is designed，thediffusion steps of box-through diffusion pattern are defined while the mathematical model of the relationship between thediffusion time，difusion temperature，gas flow and the square wafer resistance is established. Secondly，by introduction ofstatistical sampling method and the establishment of the mathematical model，the square wafer resistance and its variance foreach test point are calculated to demonstrate the efectiveness of the method and provide the reference for the improvement ofthe diffusion process。

Key W ords：Box-through Type Square W afer Resistance Variance目前 提 高太 阳能 电池 板 的效率 ”是各 国争相 研究的课题 .太 阳能 电池转 换 效 率 为 10%～20% ，GaAs叠层 电 池 的 转 换 效 率 最 高 能 达 到 35%E 。美 国 洛 斯 -阿 拉莫 斯 国 家 实 验 室 正 在 研 制 的 - 种 吸 收 全 部 可 见 光 的玻 璃 片 .其光 电转换 效率有 望 达到 50% 。目前市 场上产国家自然科学基金资助项目(编号：70771089)收稿日期：2012年 1O月业 化 较好 的单 晶硅太 阳能 电池 的光 电转 换效 率- 般 为17% ～20% E 。

影 响 单 晶 硅 太 阳 能 电 池 转 换 效 率 有 很 多 因 素 ，其中扩 散 方 法 是 很 重 要 的 - 个 。 从 开 管 扩 散 法 到 闭 管 扩散 法 再 到 软 着 陆 闭 管 扩 散 方 法 ，扩 散 工 艺 有 了长 足 的进 步 ，同 时 尚存 在 - 些 问 题 ，影 响 了 扩 散 效 果 。

目前 扩 散 工 艺 中 ，运 用 较 广 泛 的 是 软 着 陆 方 式 ，板 ，这 是 因 为 背 板 沿 ，方 向 的跨 度 比较 大 且 背 板 本 身较 薄 ，故其 刚度 较 小 ，易 于诱 发较 大 幅度 振 动 。另 外 ，由 图 中 数 据 可 知 第 3阶 频 率 (箱 体 的 第 1阶 固 有 频率 )为 433.66 Hz，第 9阶频 率 (组 件 的第 1阶 固有 频率 )为 886.32 Hz.第 29阶频 率 (PCB板 的第 1阶 固有频 率 )为 1 777.8 Hz，整 个 结 构 从 整 机 级 到 组 件 级 再 到板级 满 足倍频 法则 。

3 结束语本 文 利 用 ANSYS W orkbench有 限 元 软 件 对 航 空电 子 机 箱 进 行 了 模 态 分 析 ，通 过 分 析 得 出 航 空 电 子 机箱 的固有 频率 和 模 态振 型 ，不 仅可 以 为后 期进 行 瞬 态动 力学分 析 、谐 响应 分 析 以及 随机 振 动分 析 等提 供 重要 的 模 态 参 数 .还 可 以 为 机 载 机 箱 结 构 的 动 态 特 性 和2013/3机 箱 故 障 的诊 断 和 预 报 奠 定 基 础 ，并 且 通 过 系 统 载 荷的 识 别 .对 机 箱 的 结 构 进 行 优 化 设 计 。