Датчик шума

Таким образом, можно утверждать, что элементы субблока для поверхностного монтажа выбраны правильно и соответствуют всем характеристикам, необходимым для правильной работы блока.

Расчет конструкции РЭА при действии вибрации

Вибрация – длительные знакопеременные процессы. В результате воздействия механических нагрузок могут иметь место различные повреждения РЭС: нарушение гермет

ичности, полное разрушение корпуса РЭА или отдельных его частей вследствие механического резонанса или усталости, обрыв монтажных связей, отслоение печатных проводников, отрыв навесных ЭРЭ, поломка керамических и ситалловых подложек, временный или окончательный выход из строя разъемных и неразъемных соединений, изменение паразитных связей и т.д.

Различают два понятия: вибрационная устойчивость и вибрационная прочность. Вибрационная устойчивость – свойство объекта при заданной вибрации выполнять заданные функции и сохранять значения своих параметров в пределах нормы. Вибрационная прочность – прочность при заданной вибрации и после ее прекращения. Целью расчета конструкции РЭА при действии вибрации является определение действующих на элементы изделия максимальных перегрузок и перемещений.

Периодическая вибрация характеризуется спектром (диапазон частот), виброускорением, перегрузкой. Коэффициент перегрузки n, амплитуда виброускорения а, и виброперемещения S, связаны между собой соотношениями:

Исходные данные:

Размеры ПП: а×b×h = 165×120×1,5 мм;

Материал ПП – стеклотекстолит (γ = 2,05×104 Н/м3);

Для стеклотекстолита:

Е = 3,02×1010 Па,

μ = 0,22,

ρ = 2050 кг/м3.

Диапазон частот вибрации 10 – 40 Гц.

Решение:

Масса ПП mn =а×b×h×ρ=0,165×0,120×0,0015×2050 = 61 г.,

Масса элементов mэ = Σ ni mi =(резисторы) + (микросхемы) + +(конденсаторы)= (78*4,5) + (13×1,5) + (62×2,8) = 174 г.

тогда

2. Так как ПП шарнирно оперта по трем сторонам, то

3. Находим цилиндрическую жесткость ПП:

4. Определяем собственную частоту колебаний ПП:

fc = 107 Гц

5. Находим амплитуду колебаний (прогиб) ПП на частоте fc из диапазона частот воздействующих на плату, максимально близкой к fс при заданном коэффициенте перегрузки n:

6. Определяем коэффициент динамичности в диапазоне частот вибрации, близких к fc:

где e – показатель затухания колебаний (для стеклотекстолита при напряжениях, близких к допустимым, принимаем e=0,06).

7. Динамический прогиб ПП при ее возбуждении с частотой f:

S = KД × A = 1,16 × 0,2183 = 0,002533 мм = 0,000002533 м

8. Эквивалентная этому прогибу равномерно распределенная нагрузка при

С1 = 0,00406 + 0,018 lg (a/b) = 0,00406 + 0,018 lg (100/65) = 0,0074

9. Максимальный распределенный изгибающий момент при

С2=0,0479 + 0,18 lg (a/b)= 0,0479 + 0,18 Ig (100/65) = 0,082

10. Находим максимальное динамическое значение изгиба:

σmax = 0,19МПа

11. Проверяем условие виброустойчивости:

=0,19

где s-1 – предел выносливости материала ПП, для стеклотекстолита s-1=105 МПа.

ns=1,8¸2 – допустимый запас прочности для стеклотекстолита.

Таким образом, условие виброустойчивости выполнено.

Расчёт конструкции РЭС на действие удара

Явление удара в конструкциях РЭС возникает в случаях, когда объект, на котором установлена машина, претерпевает быстрое изменение ускорения.

Удар характеризуется ускорением, длительностью и числом ударных импульсов. Различают удары одиночные и многократные.

Также ударные воздействия характеризуются формой и параметрами ударного импульса. Ударные импульсы могут быть полусинусоидальной, четверть синусоидальной, прямоугольной, треугольной и трапециевидной формы. Максимальное воздействие на механическую систему оказывает импульс прямоугольной формы. Параметрами ударного импульса являются:

– длительность ударного импульса (τ)

– амплитуда ускорения ударного импульса (НY).

Целью расчета является определение ударопрочности конструкции при воздействии удара.

Ударный импульс действует только в течение времени τи. Величина ω = π/τи получила название условной частоты импульса.

Исходными данными для расчета конструкции

на ударопрочность являются:

– параметры ударного импульса (τ) и (НY).

– параметры конструкции

– характеристики материалов конструкции или собственная частота колебаний механической системы.

Исходные данные:

Форма ударного импульса – прямоугольная: τи = 15 мс;

Размеры платы a×b×h = 165×120×1,5 (мм);

fс=107Гц (см. расчет на действие вибрации);

Масса ЭРЭ mЭ = 544 г.;

aYдоп = 15g;

Параметры материала ячейки:

Е= 3,02×1010 Па – модуль упругости;

μ = 0,22 – коэффициент Пуассона;

ρ = 2050 кг/м – плотность;

γ = 2,05×104 н/м – удельный вес.

Ударное ускорение НY = 10g = 100 м/с2.

Расчет:

Условная частота ударного импульса

ω = π/τи = 628 (рад/с)

Определяем коэффициент передачи при ударе.

Для прямоугольного импульса.

KY = 2sin (π/2n) = 1,498

где n – коэффициент расстройки:

Находим ударное ускорение

аY = НYКY = 149,8 (м/с2)

Максимальное относительное перемещение будет:

Проверяем условия ударопрочности ПП с ЭРЭ

Smax < 0,003×b

где b – размер стороны ПП, параллельно которой установлены ЭРЭ.

аY< aYдоп

аY = 149,8< 15g = 150

Smax = 0,003 < 0,003×127 = 0,38

Таким образом, условия ударопрочности выполняются.

Расчёт надёжности

Надежность – свойство электронной аппаратуры выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, при соблюдении режимов эксплуатации, правил технического обслуживания, хранения и транспортирования

 Скачать реферат