Для задач к вопросу №9

Физика ультразвуковых волн в жидкости

• В жидкостях имеют место только продольные колебания, т.к. жидкая среда не имеет упругости формы. Звуковые волны малой амплитуды описываются уравнением

• (1)

• где у – смещение частицы, х – координата частицы, t – время, с – скорость звука в среде.

• Решением уравнения (1) является уравнение плоской волны:

• у = Asin(wt – кх), (2)

• г де А - амплитуда, w - круговая частота; к - волновое число,

• к = w/c = λ – длина волны.

Параметры УЗ воздействия

• УЗ волну в жидкости характеризуют: переменное звуковое давление Р_зв, энергия Е и интенсивность I. На основании уравнения плоской бегущей волны (6.2) величина звукового давления равна:

• Р_зв = pcwA cos(wt – kx), (3)

• где р - плотность среды.

• Амплитудное значение звукового давления Р_А соответствует фазе колебаний, для которой значение косинуса равно единице:

• Р_А = pcw, (4)

• Для практических целей используют среднее (эффективное) значение звукового давления Р_эф, Полная площадь, ограниченная синусоидой и осью абсцисс, за время полупериода Т/2 равна: (5)

• Энергия, излучаемая звуковой волной в единице объема среды, прямо пропорциональна квадратам круговой частоты и амплитуды колебаний:

• . (6)

•  

• Величина интенсивности определяется энергией, излучаемой в среду с единицы излучающей поверхности в единицу времени. Поскольку за 1с звуковая волна распространяется на расстояние, определяемое скоростью звука с, то интенсивность

•   (7)

  • Д лина волны УЗ колебаний в жидкой среде зависит от скорости звука и частоты: =c/f. (8)

• С корость звука зависит от температуры, давления и концентрации растворов:

• (9)

• где с_о - скорость звука при 20°С, 1482 м/с; - температурный коэффициент, 2,5 м/с·град ; - повышение температуры.

• Настройка режимов УЗО

• Э розионную активность оценивают по степени разрушения фольги, помещаемой в рабочую камеру параллельно поверхности излучателя на расстояния 5–10 мм до излучателя. После испытаний фольгу высушивают на воздухе и определяют площадь разрушений емкостным методом.

Для задач к вопросу №11

Ускоренные испытания печатных плат

С оотношение амплитуды деформации ПП и числа циклов изменений напряжения до разрушения, вызванного усталостными явлениями, определяет уравнение Коффрина—Мэнсона: где N_от — число циклов до наступления отказа;  — фактическая деформация; _о — амплитуда остаточной деформации;  — константа кривой усталости(для ПП  = 2).По режиму термоциклов достигается ускорение испытаний в 1000 раз

У скорение технологических испытаний

У скоряющим фактором для большинства механизмов отказов является повышенная температура. Коэффициент ускорения К_Т определяется по уравнению Аррениуса: где Е_а — энергия активации механизмов отказов, эВ; К — постоянная Больцмана: К = 8,610^-5 эВ/К; Т₀, Т_ф — температура изделия соответственно начальная и в форсированном режиме, К. Температура кристалла ,где Т_осн — температура основания; R_Т — тепловое сопротивление перехода кристалл—окружающая среда; Р_рас — мощность, рассеиваемая на кристалле. Для ИМС Е_а  0,4 эВ, R_Т = 100 К/Вт

Испытания монтажных соединений на надежность

Длительность ускоренных испытаний

г де t_и — время испытаний; n_о — объем выборки при обычных испытаниях;n_у — объем выборки при ускоренных испытаниях на безотказность.

Объем испытаний устанавливают, исходя из экспоненциального закона распределения времени работы соединений до отказа: где N — объем выборки; r₀ — коэффициент, зависящий от доверительной вероятности: при Р = 0,90r₀ = 2,30, при Р = 0,95r₀ = 3,0;  — интенсивность отказов для паяных соединений (210^–9 ч^–1 для бытовой РЭА, 110^–9 ч^–1 для специальной).

Оценка надежности контактных соединений

г де ∆ni –число отказавших соединений за промежуток времени , n_i – число соединений, отказавших к началу промежутка времени, N – общее число соединений.