Анализ прочности и жесткости печатного узла при
воздействии ударов
7.1.Анализ прочности печатного узла при воздействии ударов.
В результате воздействия одиночного удара или последовательности ударов элементы и узлы конструкции приходят в колебательное движение. Напряжения и деформации, возникающие при этом, могут достигать больших значений, что может привести к потере прочности и жесткости.
Проверим прочность платы при воздействии на корпус блока ударного импульса синусоидальной формы.
Исходные данные:
· Амплитуда пикового ускорения 
= 150 м/с2
· Длительность удара – от 2 до 15 мс
· Частота собственных колебаний платы - f0 = 51,6 Гц.
· Общая масса платы и микросхем – m = 20 г = 20*10-3 кг
· Высота платы – L = 150 мм = 0,15 м
· Толщина платы – h = 1,5 мм;
· Ширина полосы платы – b = 17,5 мм;
· Статическая сила - Рст = 0,196 н
· Форма ударного импульса – синусоидальная
· Допускаемое напряжение в опасном сечении - [σ]д = 20 МПа
Решение.
1. Определение коэффициента динамичности.
μу = 
= 
(см. источник [1])
Коэффициент динамичности достигает своего максимума при ηmax = 0,73, значит при τmax = 13*10-3 = 13 мс, которое входит в промежуток от 2 до 15 секунд.
η = ω/ω0 =1/(2τf0) => τ = 1/(2ηf0)
μу max = 
=1,7
2. Определение максимального ускорения после удара.
= μу мах = 1,7 *150 = 255 м/с2
3. Определение динамической силы, действующей на плату при ударе.
Рд = m = 20*10-3 *255 = 5,1 Н
4. Определение полного изгибающего момента от статических и динамических сил.
|
|
|
Му мах = РΣ L / 4 = (Рст + Рд) L /4 = ((0,196 + 5,1)* 0,15) / 4 = 0,199 Н м
5. Определяем полное напряжение изгиба в опасном центральном сечении платы.
σмах = Му мах / Wу = Му мах* 6 / bh2 =(0,199*6)/(17,5*10-3*(1,5*10-3)2) = 30,32 МПа
Вывод: условие прочности платы при ударе не выполняется, т.к.
σмах = 30,32 МПа > [σ]д = 16 МПа.
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!