Расчет на действие удара

Целью расчета на действие удара является проверка условий ударопрочности. ПП в составе ячейки и блока может подвергаться ударным воздействиям при эксплуатации, транспортировке, монтаже и т. д. При ударе ПП и ЭРЭ испытывают нагрузки в течение малого промежутка времени и больших значениях ускорений, что может привести к значительным их повреждени­ям. Интенсивность ударного воздействия зависит от формы, амплитуды и длительности ударного импульса.

Форма реального ударного импульса определяется зависимостью удар­ного ускорения от времени. При расчетах реальную форму заменяют экви­валентной: например, прямоугольной, треугольной, полусинусоидальной.

За амплитуду ударного импульса принимают максимальное ускорение при ударе.

Длительностью ударного импульса является интервал времени, в тече­ние которого действует ударный импульс.

Конструкции всех элементов ЭА, работающие в условиях ударов, в том числе и ПП с ЭРЭ, должны отвечать требованиям ударопрочности и уда-роустойчивости.

Ударопрочность — способность конструкции выполнять свои функции и сохранять значения параметров в заданных пределах после воздействия ударов.

Удароустойчивость — способность конструкции выполнять свои функции и сохранять значения параметров в заданных пределах во время воздействия ударов.

Конструкция ЭА отвечает требованиям ударопрочности, если переме­щение и ускорение при ударе не превышает допустимых значений, а эле­менты конструкции обладают запасом прочности на изгиб.

Исходными данными при расчете являются:

• масса ПП и ЭРЭ,

• геомет­рические размеры ПП,

• характеристики материала ПП (плотность, модуль упругости, коэффициент Пуассона),

• длительность удара τ,

• ускорение а или перегрузки при ударе,

• частота ударов ν.

Пример расчета на действие удара

Выполним расчет для той же ячейки ПП и ЭРЭ, что и расчет на действие вибрации (рис. 10). Условия примера те же, что и при расчете на вибропрочность, кроме некоторых исходных данных.

Исходные данные:

• длительность удара τ = 5...10 мс;

• амплитуда ускорения ударного импульса а = 100 м/с²;

• частота ν = 40..120 мин ^-1.

Решение

1. Определение условной частоты ударного импульса

Определяем условную частоту ударного импульса для наихудшего слу­чая (τ = 5 мс) [1]:

.

2. Определение коэффициента передачи при ударе

Коэффициент передачи при ударе для полусинусоидального импульса определяется по формуле:

(11)

где v — коэффициент расстройки, определяется по формуле:

. (12)

Здесь — частота собственных колебаний. Значение частоты собственных колебаний берется из расчета на вибрационные.

Подставляя значения величин, входящих в формулы (12) и (11), получим: