DO-160 — CAE用语解释

DO-160（正式名称：RTCA DO-160）是规定航空机载电子设备环境条件和试验步骤的RTCA规格。规定了振动、冲击、温湿度、EMI（电磁干扰）等20多个类别的试验方法。与CAE的关系在于"在实物试验之前通过计算机仿真预先预测适合性"。特别是振动类别的随机振动试验与FEM解析直接相关，用于提前评估电装部件的实装强度和基板的共振频率。

DO-160的类别S是最严苛的随机振动等级，功率谱密度（PSD）约为0.04 g²/Hz的宽带振动，在三个轴上分别施加1～2小时。对于发动机挂载附近的设备则条件更加严格。在FEM解析中，使用该PSD输入进行响应谱解析，评估焊接接合处的疲劳寿命和连接器保持力。但仅凭解析无法获得认证，最终需要进行实物试验——解析用于"试验前的设计改进"和"试验点的精简"。

机体结构解析通常使用NASTRAN求解大规模FEM（数百万自由度），而电装品解析的对象是"印刷电路板+元器件"这样的复杂实装。要精确评估零部件焊接接合处产生的应力，需要准确建模基板的正交异向性（玻璃纤维环氧树脂GFRP的纤维方向）和实装零部件的质量、刚度。如果DO-160试验失败，改版和重新试验的成本会大幅增加，所以事前FEM解析的投资收益率很高。

可以。针对DO-160的Section 21（电磁辐射）和Section 20（传导敏感性），可以使用CST Studio、Ansys HFSS和SIwave等电磁场仿真工具进行事前评估。通过解析筐体的屏蔽效果、基板的电源阻抗和电缆的共模噪声等，在试验前确定问题位置。在航空电子设备的开发中，"在DV（设计验证）试验前通过仿真进行筛选"这一流程已经逐步确立。