Расчёт вибропрочности

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.

Интересное из раздела

Построение проверяющих и диагностических тестов
К системам железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (ЖАТС) предъявляют высокие требования по надежности работы. В то же время системы ЖАТС об ...

Проектирование двухполупериодного выпрямителя и Г-образного индуктивно-емкостного фильтра
Электроника это наука, которая охватывает не только технику слабых токов, но технику сильных токов, обычно относящихся к электротехнике, поскольку она опер ...

Обзор современных систем спутниковой навигации
спутниковая навигационная глобальное позиционирование На сегодняшний день в мире существует несколько навигационных систем, использующих искусственные спутни ...