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.
Линейная антенная решетка
Антенны СВЧ широко применяют в различных областях
радиоэлектроники - связи, телевидении, радиолокации, радиоуправлении, а также в
системах инструмент ...
Функционально-структурный анализ системы автоматического управления (регулирования) технического объекта
Работа любого технологического объекта
характеризуется различными параметрами, которые изменяются в зависимости от
работы машины и воздействия внешних факто ...
Расчет спектра и энергетических характеристик сигнала
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в
области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения науки
сер ...