对电子设备进行振动性能分析及结构抗振优化,是提高其在振动环境下工作可靠性的主要手段之一,也是电子技术发展的重要前提。本文针对某种弹载模块电路,运用数值仿真方法对其动力学相关性能进行了分析,并提出相应的电子设备结构动力优化方法,目的是提升该弹载电路在复杂环境下的抗振能力。为此本文从以下几个方面进行了研究:(1)模块电路有限元建模方法研究。根据总质量等效法简化掉电路中的微小细节与元器件,对分析结果影响不大;在对模型固定方式及部件连接方式建模的研究中发现,在软件中使用孔面固定仿真螺钉固定、梁单元仿真连接螺钉、铆接仿真引脚焊接都可以简化建模过程,提高计算效率,同时也能保证数值仿真的精度。(2)模块电路动力学性能分析。利用ANSYS Workbench软件完成对模块电路的模态分析;为确保建模方法与仿真分析的正确性,分别采用了锤击和扫频两种实验方法进行了验证,实验表明仿真结果可以接受,建模方法有效可行;在此基础上,完成了对模块电路的随机振动分析,得出在给定输入功率谱下结构的加速度响应情况。(3)模块电路动力特性优化方法研究。根据弹性薄板小挠度理论和横向振动理论,推导出基板在安装元器件前后的固有频率表达式,并利用仿真软件对所推导理论进行了算例分析。理论和仿真的结果揭示出:安装元器件后的固有频率大小由元器件质量和安装位置决定;而元器件安装位置对固有频率的影响与基板振型有关,当元器件位于基板振幅较大位置时,频率值较小,反之频率较大。根据这一规律,本文提出了基于元器件布局的电路板固有频率优化方法,并运用于实际模块电路中,优化后各阶固有频率皆有10%以上的增幅。(4)模块电路随机振动响应优化方法研究。对采用虚拟激励法得出的随机振动响应表达式做了进一步推导,将影响响应大小的因素挖掘出来。并从这些影响因素出发,提出相应的结构优化方法。将这些方法在算例模型上实现,并从对算例的分析中总结出规律,最后运用于模块电路,根据优化结果对各优化方法进行客观的评价。