4.6 Механические воздействия

Целью расчета является определение действующих на элементы изделия перегрузок при вибрации и ударах, а также максимальных перемещениях. При необходимости производится выбор и расчет системы амортизации.

4.6.1 Расчет на действие вибрации

1. Определяем частоту собственных колебаний отдельных конструкционных элементов РЭС. Частоту собственных колебаний равномерно нагруженной пластины вычисляем по формуле

где а и b - длина и ширина пластины; D - цилиндрическая жесткость; D = Eh³/12(1-ν²); Е - модуль упругости; Н - толщина пластины; ν - коэффициент Пуассона; М - масса пластины с элементами; К_α -коэффициент, зависящий от способа закрепления сторон пластины, определяется по общей формуле

Коэффициенты k, α, β, γ приведены в таблице 12. Если прогиб и угол поворота на краю пластины равны нулю, то этот край считают жестко защемленным. Если прогиб и изгибающий моменты равны нулю, то этот край опертый, и если изгибающий момент и перерезывающая сила равны нулю, то этот край свободный. Для пластины, закрепленной в четырех точках:

Таблица 11 - Характеристики материалов, применяемых в РЭС

Материал	E·10-10, Н/м2	ν	ρ·10-3, кг/м3	٨·102
СТЭФ толщиной 1,33 мм	3,2	0,279	2,47	2-10
МТЭ толщиной 1,22 мм	3,5	0,214	1,98	-
НФД толщиной 0,92 мм	3,45	0,238	2,32	-
СФ с печатной схемой	3,02	0,22	2,05	-
Сталь	22	0,3	7,8	-
Алюминий	7,3	0,3	2,7	-

Таблица 12 - Коэффициенты k, α, β, γ

2. Определяем коэффициент динамичности.

Для механической системы с одной степенью свободы коэффициенты динамичности рассчитываются по следующим формулам:

- для силового возбуждения (рисунок 43, а)

- для кинематического возбуждения (рисунок 43, б)

• 

Рисунок 43 - Модели РЭС для анализа механических воздействий: модель механической системы с одной степенью свободы при силовом (а) и кинематическом (б) возбуждении

где S_в - амплитуда вынужденных колебании; z_ст - статическое смещение системы под воздействием силы F_o; z_ст = F_o; F_o - амплитуда возбуждающей силы F(t); k - жесткость системы; ξ_о - амплитуда вибросмещения основания; η = f/f_o - коэффициент расстройки; f - частота возбуждения; f_o - частота собственных колебаний системы; ε - показатель затухания.