3 Конструктивные способы защиты рэа от механических воздействий
3.1 Общая характеристика способов
Наибольшее применение получили способы, направленные на уменьшение или устранение резонансных колебаний.
При низкочастотных внешних воздействиях распространен способ, заключающийся в смещении спектра собственных частот колебаний конструкции за верхнюю границу диапазона частот возмущающих вибраций. Для полного устранения резонансных колебаний необходимо, чтобы первая собственная частота колебаний f0 была не менее чем на октаву выше максимальной частоты возмущающих колебаний fВ, т.е. необходимо выполнение условия
f0 / fВ ≥ 2. (20)
Практически этого достигают изменением способов крепления и постановкой дополнительных опор. Однако этот способ малопригоден для бортовой радиоаппаратуры летательных аппаратов, спектр частот вибрационных воздействий у которой достигает нескольких килогерц, а требования к минимизации масс и габаритам жесткие. Узлы и блоки такой аппаратуры иногда заливают легкими и жесткими пеноматериалами, что позволяет получить желаемый эффект, но при этом значительно ухудщает тепловой режим и ремонтнопригодность изделий.
Снизить частоту резонансных колебаний можно, если улучшить демпфирующие свойства конструкций, т.е. повысить рассеяние энергии колебаний за счет сил трения. Это достигается включением в конструкции плат специальных демпфирующих покрытий из вибропоглощающих материалов, внуртенне трение которых в десятки и сотни раз больше, чем у конструкционного материала, например стеклотекстолита. Преимущество этого способа состоит в том, что резонансные колебания могут быть снижены в широком диапазоне частот при незначительном увеличении массы и габаритов конструкций. Применение платы, состоящей из трех слоев стеклопластика с зажатыми между ними тонкими слоями из вибропоглощающего материала, снижает коэффициент передачи при резонансе в восемь раз.
В качестве другого примера можно привести приклеивание микросхем к плате или металлической рамке демпфирующим компаундом КТ-102.
Примеры
использования этого способа показаны
на рис. 10. Платы залиты со стороны
радиоэлементов вибропоглощающим
пенополиуретаном, что позволило снизить
амплитуду резонансных колебаний более
чем в десять раз.
Рисунок 10 – Платы с демпфирующим слоем из пенополиуретана:
а – односторонняя заливка; б – двусторонняя;
1 – радиоэлементы; 2 – вибропоглощающий пенополиуретан; 3 – плата
Ограничения, связанные с ухудшением ремонтнопригодности и тепловых режимов таких конструкций, можно в значительной степени преодолеть применением слоев сложной конфигурации, обеспечивающих неполное покрытие элементов, доступ к отдельным точкам платы и т.д.
Эффективным методом уменьшения влияния возмущающих сил на конструкции РЭА является метод рациональной ориентации элементов конструкции относительно вектора линейных и вибрационных воздействий.