- •Выбор элементов конструкций, обеспечивающих защиту радиоэлектронных устройств от механических воздействий
- •I Теоретические сведения к лабораторной работе
- •1 Характеристика дестабилизирующих механических воздействий и методы их оценки
- •1.1 Основные материалы деталей несущих конструкций
- •1.2 Явления в электронной аппаратуре, вызываемые механическими воздействиями
- •1.3 Влияние механических воздействий на прочность рэа
- •1.4 Конструкции рэа
- •2 Динамические характеристики элементов конструкций рэа, приводимых к системам с распределенными параметрами
- •2.1 Собственные колебания стержневых конструкций
- •2.2 Собственные частоты колебаний пластинчатых конструкций
- •3 Конструктивные способы защиты рэа от механических воздействий
- •3.1 Общая характеристика способов
- •3.2 Методы повышения жесткости конструкции
- •3.2.1 Влияние способов крепления
- •3.2.2 Влияние площади и толщины платы
- •3.2.3 Применение ребер жесткости
- •I I Исходные данные для выполнения работы
- •Пример расчета на действие вибрации
- •Решение
- •1. Определение частоты собственных колебаний
- •2. Определение коэффициента динамичности
- •3. Определение амплитуды вибросмещения основания
- •4. Определение виброускорения и виброперемещения эрэ
- •5. Определение максимального прогиба пп
- •6. Проверка выполнения условия вибропрочности
- •6.1. Для элемента к2
- •6.2. Для печатной платы с эрэ
- •Расчет на действие удара
- •Решение
- •1. Определение условной частоты ударного импульса
- •2. Определение коэффициента передачи при ударе
- •3. Определение ударного ускорения
- •4. Определение максимального относительного перемещения
- •5. Проверка выполнения условий ударопрочности
- •III Содержание отчета
- •Приложение а Характеристики некоторых упаковочных материалов
3. Определение ударного ускорения
Ударное ускорение рассчитывается по следующей формуле:
аУ = а 100 · 0,156 = 156 м/с2,
где а — амплитуда ускорения ударного импульса.
В единицах g ударное ускорение равняется
аУ = 156 м/с2 : 9,8 м/с2 =15,9g.
4. Определение максимального относительного перемещения
Максимальное относительное перемещение
5. Проверка выполнения условий ударопрочности
5.1 Для ЭРЭ
Минимально допустимая ударная перегрузка для ЭРЭ (см. характеристику элементной базы)
адоп = 20g
адоп = 20g > аУ = 15,9g.
Следовательно, условие ударопрочности выполняется.
5.2 Для ПП с ЭРЭ
Условие ударопрочности:
,
где — сторона ПП, параллельно которой установлены ЭРЭ. Для рассматриваемой платы = 220 · 10-3 м.
Максимальное относительное перемещение при ударе
= 6,6 .
Следовательно, условие ударопрочности выполняется.
Вывод:
Ударное ускорение и максимальное относительное перемещение меньше допустимых для ЭРЭ и ячейки.
Таким образом, удовлетворяется требование ТЗ на воздействие удара. Следовательно, дополнительных конструкционных мер защиты от ударных воздействий не требуется.
III Содержание отчета
В отчете должны быть представлены следующие материалы:
1. Расчет на действие вибрации и удара согласно вариианта индивидуального задания.
Результаты моделирования в ППП SolidWorks.
Выводы по результатам расчета и моделирования.
Рекомендации по выбору способов защиты РЭА от механических воздействий.
Приложение а Характеристики некоторых упаковочных материалов
Наименование материала |
Плотность, ρ·103, кг·м-3 |
Предельное допускаемое давление, σд·104, Па |
Относительный коэффициент демпфирования,δ 0 |
||
Полиуретановый пенопласт (поролон) |
0,03 ... 0,07 |
0,8 ... 1,0 |
- |
||
Резина губчатая |
0,127 |
3,0 |
0,12 |
||
Упругий полиуретан замкнутой структуры |
0,35 |
20,0 |
0,08 |
||
Пробка натуральная |
- |
15,0 ... 20,0 |
0,127 |
||
Войлок мягкий |
- |
2,0 ... 3,0 |
0,18 ... 0,20 |
||
Сетчатые цельно-металлические листы из проволоки ЭИ708 диаметром 0,09 |
1,0 1,87 2,68 |
20,0 30,0 140,0 |
0,3 ... 0,4 0,3 ... 0,4 0,3 ... 0,4 |
Список цитируемых источников
1. Парфенов Е.М., Камышная Э.Н., Усачев В.П. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1989.
2. Карпушин В. Б. Виброшумы радиоаппаратуры. –М.: Сов. Радио, 1977. –318 с.
3. Абжирко Н.Н. Влияние вибрации на характеристики электронных антенн. –
М.: Сов. Радио, 1974. –168 с.
4. Ковалев Н.А. Прикладная механика. Учебник для вузов. – М.,: Высш. шк., 1972.-400 с.
5. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. –М.: Наука, 1974. –560 с.
6. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т. – Т. 1/Под ред. В.В.Болотина. – М.: Машиностроение. 1978. – 352 с.
7. Филлипов А.П. Колебания деформируемых систем. – М.: Машиностроение, 1970. –736 с.
8. Фролов В.А. Механические воздействия и защита электронной аппаратуры. – К.: Высш. шк., 1979. – 128 с.
9. Справочник конструктора РЭА / Под Ред. Р.Г.Варламова. – М.: Сов. Радио, 1980. – 480 с.