8.2. Обеспечение защищенности конструкции рэс от механических воздействий
8.2.1. Характеристики защищенности рэс от механических воздействий
Механические воздействия на РЭС вызывают разного рода деформации (растяжение, сжатие, прогиб, вибрацию) всех элементов конструкции РЭС. В результате происходят обратимые и необратимые изменения в элементах и РЭС в целом. Способность РЭС противостоять изменениям устанавливается в виде соответствующих требований к свойствам конструкции.
Различают требования устойчивости и прочности при механических воздействиях на конструкцию. Под устойчивостью понимают способность выполнять все функции в условиях воздействия, а под прочностью - способность противостоять разрушающему воздействию в течение срока службы. Отсюда следуют понятия вибро- и ударопрочности.
Вибропрочностью называется свойство конструкции противостоять разрушающему действию вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений и продолжать выполнять свои функции после окончания воздействия вибрации. Т.е. вибропрочность связана с транспортировочной вибрацией (аппаратура выключена).
Виброустойчивостью называется свойство конструкции выполнять функции при воздействии вибрации и ударов в заданных диапазонах частот и ускорений. Т.е. виброустойчивость связана с эксплуатационной вибрацией (аппаратура включена).
8.2.2. Задача обеспечения защищенности рэс от механических воздействий
Известно, что РЭС - сложная система, состоящая из множества элементов с конечными массами, объединенных в пространстве механическими связями различной жесткости и демпфирования и подвергающаяся механическим воздействиям. Реальные механические воздействия представляют собой случайные процессы, требующие сложного математического описания. Часто применяют детерминированный подход, который заключается в описании математических воздействий простыми функциями с неслучайными (детерминированными) параметрами.
Задача конструктора РЭС состоит в обеспечении таких свойств устойчивости и прочности конструкции, которые требуются по техническому заданию (ТЗ) на изделие.
В общем случае указанная задача представляет собой задачу синтеза механической системы с наилучшими в определенном смысле характеристиками. Для решения необходимо формализованное описание механической системы и процесса распространения энергии в ней.
Точное описание объекта как механической системы в данном случае затруднено. В практике оценочных инженерных расчетов рассматривают РЭС как эквивалентную механическую колебательную систему с одной степенью свободы и сосредоточенной в центре тяжести (ЦТ) массой m, связанной с опорой или вибрирующей платформой (носителем), элементом с общей жесткостью КZ и коэффициентом КДМ.
Рисунок 8.5 – Механическая модель конструкции РЭС
При более детальном рассмотрении даже одномассовая система (твердое тело) должна быть описана с учетом в общем случае шести степеней свободы.
Рисунок 8.6 – Формализованное описание механической системы и процесса распространения энергии
Очевидно, что решение задачи анализа поведения какого-либо элемента конструкции РЭС даже при указанном формализованном упрощенном описании чрезвычайно затруднительно. А решение же задачи синтеза механической системы в общем случае формализованным способом становится невозможным.
Однако практика проектирования конструкций РЭС должна решать эту задачу в каждом конкретном случае. Далее рассмотрим способы решения, исходя из введенного ранее системного представления РЭС.