Анализ жесткости печатного узла при воздействии удара.
Необходимо проверить жесткость платы при ударе. Допустимый прогиб
платы в центральном сечении – [w] = 0,01 L = 1,5 мм;
Решение.
1. Определение максимального динамического перемещения середины платы.
Wд = z1 m = μу мах 
/ ω02 =(1,7 *150)/(2 *3,14* 51,6)2 = 2,43*10-3 м = 2,43 мм
2. Статический прогиб платы под действием собственного веса и веса микросхем
wст = Рст L3/48 E Jy = (0,196* 0,153)/(48*30*109*4,92*10-12) = 0,09*10-3м = 0,09 мм
3. Определение полного прогиба центрального сечения платы
w мах = wст + wд = (0,09 + 2,43)*10-3 = 1,95*10-3 м = 2,52 мм
Вывод: условие жесткости при ударе не выполняется, т.к.
w мах = 2,52 мм > [w] = 1,9 мм.
Заключение
Выполненные расчеты показали, что несущие конструкции спроектированного электронного модуля обладают достаточной прочностью и жесткостью при статическом нагружении и недостаточной прочностью и жесткостью при динамическом воздействии вибраций и удара.
Общим методом повышения виброударопрочности и жесткости НК электронных модулей является использование рациональных поперечных сечений элементов и узлов НК. Критерием рациональности является наибольшее значение удельного момента сопротивления Wуд сечения. Для повышения значения Wуд можно использовать пустотелые конструкции и элементы, вытянутые в направлении действия нагрузки, а также ребра жесткости, отбортовки и выдавки.
При динамических воздействиях наиболее "слабым" элементом модуля является печатная плата, закрепленная в НК. Наибольшие напряжения идеформации возникают в плате при резонансе, когда коэффициент динамичности достигает своего максимума.
|
|
|
Одним из способов повышения жесткости является изменение способа крепления платы в НК. Лучше использовать в качестве закрепления жёсткое защемление платы в НК, что повышает коэффициент жесткости с в 4 раза. При этом соответственно в 2 раза повышается собственная частота f0 и плата, как правило, выходит из зоны резонанса.
Жесткость платы можно повысить путем установки ребра жесткости, которое должно проходить через центр платы и располагаться параллельно короткой стороне. Тот же эффект может быть получен введением дополнительной центральной точки крепления платы. Однако использование этих прямых конструктивных способов повышения жесткости уменьшает полезную площадь платы и усложняет конструкцию модуля.
Частоту f0 можно повысить путем увеличения толщины платы. Однако переход от стандартной толщины 1,5 мм на большую толщину приводит в ряде случаев к необходимости замены типа микросхем и усложняет изготовление платы. Повышение частоты fQ путем уменьшения массы микросхем, установленных на плате, малоэффективно. Например, снижение массы (числа) микросхем в 2 раза повышает частоту fo всего на 16 %.
|
|
|
Наиболее эффективным способом снижения коэффициента динамичности является нанесение на плату виброзащитного покрытия с большим значением коэффициента механических потерь γ. Однако использование виброзащитного покрытия ухудшает теплоотвод от электрорадиоэлементов и делает плату неремонтопригодной. Использование того или иного способа защиты или нескольких способов одновременно зависит от условий эксплуатации и ремонта, серийности производства, стоимости, требований надежности и выбирается индивидуально для каждого типа изделия.
Список литературы
1. Несущие конструкции РЭА: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Прикладная механика»./ Сост: Ю.Н. Исаев, Г.Ф. Морозов, М.Д. Стрельцова; ГЭТУ. – С.-Пб., 1993.
2. Прикладная механика: Учебник. / О.П. Кормилицын, П.И. Бегун; - СПб.: Политехника, 2006
3. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочное пособие / Э.Т.Романычева и др.; Радио и связь 1984.
4. Справочник по сопротивлению материалов. Г.С. Писаренко, А.П. Яковлев, В.В.Матвеев. 1998
Санкт-Петербург 2010.
Дата добавления: 2016-01-06; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!