Вибропрочностью называют способность конструкции противостоять разрушающему воздействию вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений. Степень воздействия вибрации определяется собственной частотой механических колебаний частей конструкции и способом их закрепления. При совпадении собственной частоты колебания элемента конструкции с частотой вынужденных колебаний система может войти в резонанс. Низкочастотный резонанс приводит к разрушению конструкции за счёт больших амплитуд изгибных колебаний. При вынужденных колебаниях на высоких частотах может наступить разрушение конструкции за счёт возникновения усталостных напряжений даже при сравнительно малых условиях перегрузок.
Целью данного расчёта является определение собственной частоты колебаний УП, определение прогиба в центре печатной платы, напряжений изгибов в центре печатной платы, напряжения по контуру одной из сторон и перегрузки в центре при резонансе.
Для упрощения расчёта вибропрочности УП представим его в виде прямоугольной пластины. Расчёт вибропрочности УП проводим с помощью программы vibro.ехе. Исходные данные представленны в таблице 7.1. Результаты расчетов приведены в таблице 7.2.
Таблица 7.1 - Исходные данные
|
габаритные размеры пластины, мм |
85Х75Х1.5 |
|
способ крепления пластины |
все стороны закреплены |
|
материал пластины |
стеклотекстолит |
|
масса элементов, г |
81 |
|
полоса частот вибрации, Гц |
10 70 |
|
максимальное ускорение при вибрации, g |
2 |
Таблица 7.2 - Результаты расчета
|
Параметр |
Единицы измерения |
Значение |
|
Собственная частота пластины |
Гц |
434.634 |
|
Масса пластины |
г |
16.605 |
|
Прогиб в центре пластины |
мкм |
12.865 |
|
Площадь пластины |
кв.мм. |
6375.000 |
|
Интенсивность распределенной нагрузки |
г/кв.см. |
1.656 |
|
Напряжение изгиба в центре, ┴ оси Х |
кг/кв.см. |
8.093 |
|
Напряжение изгиба в центре, ┴ оси Y |
кг/кв.см. |
11.188 |
|
Напряжение по контуру в середины стороны А |
кг/кв.см. |
21.400 |
|
Предел усталости |
кг/кв.см. |
1000.00 |
|
Перегрузка в центре при резонансе |
g |
21.141 |
По результатам расчета собственная частота печатного узла составляет 434 Гц, а диапазон частот обнаружения резонанса лежит в пределах 10 70 Гц. Так как рассчитанная частота превышает диапазон указанный диапазон, то явление резонанса возникать не будет. Напряжения изгибов по осям X и Y составляют 8.093 и 11.188 соответственно, что намного меньше предела прочности стеклотекстолита (от 500 до 1000 кг/см2). Это позволяет сделать вывод о том, что выбранный материал печатной платы удовлетворяет требованиям виброустойчивости.
Расчет характеристик сигналов и каналов связи
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в
области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения ...
Проектирование автоматического измерителя артериального давления
Важным компонентом клинического мониторинга, определяющим
состояние сердечнососудистой системы и организма в целом, является контроль
кровяного давления. Дв ...
Шлюз ZigBee и GPRS
Беспроводные сенсорные сети получили большое развитие в
последнее время. Такие сети, состоящие из множества миниатюрных узлов,
оснащенных маломощным приемо- ...