Виды вибраций

Общие сведения

Тема 3. Испытания электронных средств на механические воздействия

Виды механических испытаний:

· на обнаружение резонансных частот конструкции ЭС и проверку отсутствия их в заданном диапазоне частот;

· на виброустойчивость и вибропрочность;

· на ударную прочность и ударную устойчивость;

· на воздействие одиночных ударов;

· на воздействие линейного ускорения;

· на воздействие акустического шума.

Условия проведения механических испытаний:

· при нормальных климатических условиях;

· под электрической нагрузкой или без нее;

· допускается обдув стендов, если выделяемое тепло от стендов может повысить температуру окружающей среды выше допустимой для ЭС;

Способ крепления ЭС при механических испытаниях учитывает возможные варианты его расположения при эксплуатации. Изделия, имеющие собственные амортизаторы, крепятся на них.

Время выдержки в заданном режиме отсчитывают с момента достижения параметров испытательного режима.

Наибольшее влияние на ЭС оказывают воздействия вибрационных нагрузок и одиночных ударов. Их проводят в первую очередь. Остальные механические воздействия являются дополнительными. При разработке изделия закладываются обоснованные конструктивные запасы при механических воздействиях.

В зависимости от характера колебаний различаются:

детерминированная вибрация:

- изменяется по периодическому закону;

- функция х(t), описывающая ее, изменяет значения через одинаковые интервалы времени Т (период колебания) и имеет произвольную форму (рис.3.1.а)

- если кривая x(t) изменяется с течением времени по синусоидальному закону (рис.3.1.б), то периодическая вибрация называется гармонической (в практике - синусоидальная). Для гармонической вибрации справедливо уравнение

x(t) = A sin (wt), (3.1)

где x(t) - смещение от положения равновесия в момент t;

А - амплитуда смещения; w = 2pf - угловая частота.

Спектр такой вибрации (рис.3.1. б) состоит из одной частоты f = 1/T.

Рис.3.1. Периодическая вибрация (а); гармоническая вибрация и ее спектр частот (б); периодическая вибрация как сумма гармонических колебаний и ее спектр частот (в)

Полигармоническое колебание - частный вид периодической вибрации; :

- наиболее распространена на практике;

-периодическое колебание разложением в ряд Фурье может быть представлено как сумма ряда гармонических колебаний с различными амплитудами и частотами (рис.3.1.в).

где k - номер гармоники; - амплитуда k - й гармоники;

- частоты всех гармоник кратны основной частоте периодического колебания;

- спектр является дискретным (линейчатым) и представлен на рис.3.1.в;

- ее часто относят с некоторыми искажениями к гармоническим колебаниям; степень искажения подсчитывается с помощью коэффициента гармоник

,

где - амплитуда i - гармоники.

Случайная вибрация:

- не может быть описана точными математическими соотношениями;

- невозможно предсказать точно значения ее параметров в ближайший момент времени;

- можно с определенной вероятностью предсказать, что мгновенное значение x(t) вибрации попадает в произвольно выбранный интервал значений от до (рис.3.2.).

Дата добавления: 2013-12-13