В процессе эксплуатации печатная плата (ПП) в составе ячейки и блока подвергается механическим воздействиям, к которым относятся вибрации, удары и линейные перегрузки.
Под вибрацией понимают механические колебания элементов конструкции или конструкции в целом. Вибрация характеризуется виброперемещением, виброскоростью и виброускорением.
Характерным видом отказов электрорадиоэлементов (ЭРЭ) при вибрационных воздействиях является усталостное разрушение (необратимое) выводов в области изгиба и соединения с контактной площадкой ПП в результате возрастания механических напряжений: при резонансных колебаниях ЭРИ или резонансных колебаниях ПП, на которой установлены ЭРИ.
Первый случай относится к условиям силового возбуждения механической колебательной системы, второй — к условиям кинематического возбуждения.
Поэтому, проводя проработку компоновки ячейки ЭА, конструктор должен обеспечить вибропрочность, внброустойчивостъ и отсутствие резонанса ЭРИ в рабочем диапазоне частот.
Вибропрочность — способность конструкции выполнять функции и сохранять значения параметров в заданных пределах после воздействия вибраций.
Виброустойчивость— способность конструкции выполнять функции и сохранять значения параметров в заданных пределах во время воздействия вибраций.
Условиями обеспечения вибропрочности ячейки являются:
• отсутствие в конструкции ячейки механических резонансов;
• ограничение амплитуды виброперемещения и виброскорости значениями, исключающими опасные напряжения и усталостные явления в ЭРЭ и ПП;
• допустимые значения виброперегрузок в диапазоне частот внешних воздействий должны превышать величины, определенные техническим заданием на разработку конструкции ЭА.
Таким образом, оценка вибропрочносги ячейки выполняется по следующим показателям:
• частоте свободных колебаний;
• допустимому значению напряжения в материале ЭРЭ и ПП и предельному числу циклов нагружения;
• допустимому значению виброперегрузки.
При расчете частот свободных колебаний в качестве расчетной модели ячейки используется модель пластины с равномерным распределением массы.
В качестве примера проведем расчет на действие вибраций на ячейку, приведенную на рис. 10 при следующих условиях:
— печатная плата в составе ячейки и блока предназначена для работы в стационарных условиях. Это означает практически полное отсутствие механических воздействий, поэтому расчеты на виброустойчивость и удароустойчивость лишены смысла. Механические воздействия имеют место лишь при транспортировке.
— блок транспортируется в собранном упакованном и законсервированном виде автомобильным, железнодорожным (в закрытых транспортных средствах), водным (в трюмах судов) или авиационным транспортом (в герметизированных контейнерах).
Целью расчета является определение действующих на ЭРЭ и ПП перегрузок при действии вибрации, а также максимальных перегрузок и проверка этих ЭРЭ и ПП на вибропрочность.
Исходные данные:
• диапазон действующих вибраций ∆ f = 1…200 Гц;
• виброускорение a0 = 2g = 19,6 м/с2.
• Боковые стороны ПП расположены в направляющих, считаем их опертыми. На третьей стороне ПП расположена вилка разъема, на четвертой — панель, поэтому можно считать, что эти края ПП жестко защемлены. Расчетная модель представлена эскизом:
— свободная опирание стороны ПП;
— жесткое закрепление.
Считаем, что вибрации действуют в плоскости, перпендикулярной плоскости ячейки. Возбуждение системы — кинематическое, так как источник вибраций внешний.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2025) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление