撓性板彎折的數值分析方法

胡 亮 李 歡 任桃桃 白俊磊 王一波

（上海航天控制技術研究所，上海 201109）

0 引言

現階段航空航天領域產品輕量化、小型化、集成化的趨勢愈來愈明顯，這對電路印制板結構、尺寸和可靠性的要求越來越高。剛撓結合印制板將傳統PCB 板與尺寸更小、安裝方式更加靈活的撓性板結合在一起，不僅提高了電子系統連接的可靠性，還使得結構設計方式更加簡單、可靠［1-2］。撓性板作為剛撓結合印制板的中間連接部件，制造工藝決定了其自身的剛度、強度等力學性質［3-4］，然而在實際使用中撓性板往往存在彎折情況，特別是直角彎折和翻轉彎折［5］，導致局部應力過大進而造成其失效。撓性板的長度設計需為彎折預留足夠的操作空間，還應使彎折到位后板內的應力盡量小，特別是撓性板與PCB板連接處，以及撓性板彎折曲率最大處［6］。

利用有限元分析軟件可以方便地計算撓性板彎折的位移、變形、應力以及連接處的彎矩、剪力等情況［7-8］，但無法系統地給出各力學參數隨撓性板長度變化的曲線，不便于在設計之初給出合適的設計參數。

本文以撓性板翻轉彎折為例，從材料力學中梁受力彎曲的撓曲線方程出發，利用數值積分方法求得給定彎矩和剪力情況下的撓性板彎折曲線，再以板長和跨度作為約束條件反算彎矩和剪力的取值［9］，在取得板長-跨度-彎矩-剪力4 者關系曲線后作進一步的分析。

1 撓性板彎折的受力分析

一種典型的撓性板翻轉彎折如圖1所示。……