GLAVA6A - Стор 2
Побудова розрахункових моделей функціональних вузлів виробляється з урахуванням аналізу реальних конструкцій і виявлення характерних рис, надають істотний вплив на динамічні процеси при вібрації.
Вузол, виконаний на друкованій платі, що закріплюється в чотирьох точках по кутах, є розрахунковою моделлю пластини, рівномірно навантаженої радіокомпонентами, з вільним опиранням з усіх боків. Ухвалений спосіб закріплення обґрунтовується тим, що при згинальних коливаннях основного тону на кожній стороні пластини укладається напівхвиля, вузли переміщення збігаються з точками кріплення плати. Тому наявність точок закріплення не позначається параметрах коливань.
Розрахунковою моделлю вузла на друкованій платі з розмірами сторони, закріпленою в шести точках по контуру, служить прямокутна пластина з розмірами сторін, вільно спирається по контуру, з рівномірно розподіленим навантаженням. Основний тон вільних коливань визначається напівхвильною, що укладається вздовж сторони пластини.
Конструкція функціонального вузла роз'ємного типу може бути представлена розрахунковою моделлю у вигляді навантаженої прямокутної пластини з жорстким закріпленням двох сторін, на яких встановлені контрольна колодка (або планка для зручності установки вузла в блоці та вилучення його) та електричний з'єднувач (роз'єм), і вільним опиранням двох інших сторін. Прийнята схема закріплення обґрунтовується тим, що елементи конструкції порівняно з друкованою платою мають значно більшу жорсткість на вигин, а зазор між внутрішніми поверхнями напрямних (за допомогою яких плата встановлюється в блоці) та краями плати порівняємо з товщиною друкованої плати.
Каркасні конструкції функціональних вузлів (друкована платазакріплена в рамці по контуру) у першому наближенні можна моделювати пластиною з жорстким закріпленням усіх сторін. Побудова точніших розрахункових моделей таких конструкцій полягає в наступному.
Частота вільних коливань основного тону конструкцій друкованих плат, посилених ребрами жорсткості, рамками, обичайками та іншими елементами жорсткості може бути знайдена за формулою Релея (6.7). Застосування формули (6.7) передбачає перехід від складної конструкції вузла до моделі еквівалентної прямокутної пластини з параметрами,і
Жорсткість еквівалентної пластини на вигин знаходиться як,
,-циліндрична жорсткість плати та рамки на вигин відповідно.
Розрахунок циліндричної жорсткості проводиться за формулою
(6.10)
де - модуль пружності матеріалу плати; момент інерції перерізу плати в площині вигину; ширина перерізу коефіцієнт Пуассона для матеріалу плати.
Значенняможна знайти за допомогою (6.10), якщо підставити у формулу момент інерції перерізу рамки. Зважаючи на те, що перетин рамки або інших елементів жорсткості вузла має складну конфігурацію, момент інерції перерізу визначається як сума осьових та відцентрових моментів елементарних перерізів правильної геометричної форми, на які розбивається вихідний переріз:
де-осьовий та відцентровий моментиi-го елементарного перерізу відповідно;- площа цього перерізу;-відстані в площині вигину перерізу між центрами тяжкостіi-го елементарного перерізу та перерізу рамки.
При виборі перерізу рамки необхідно виходити із принципу найгіршого випадку: жорсткість конструкції на вигин у перерізі має бути мінімальною, що дозволить знайти найнижчу частотувільні коливання конструкції вузла.
Коефіцієнт,, що входить у формулу (6.10), у разі закріплення пластини в чотирьох або цвісти точках по периметру, може бути знайдений за формулою
де , - Довжина і ширина пластини.
Характеристики матеріалів, що застосовуються у РЕА