СТРУКТУРНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ

п. Введение

При монтаже объемных и плоских печатных схем в основном используются два метода-- жесткое закрепление и консольное закрепление.

Величина напряжений, которые возникают в плате и ее компонентах, полностью определяется силами и моментами, приложенными к ее поверхности, а также такими общими нагрузками, как сила тяжести и центробежная сила. Очень важно знать уровень напряжений при заданных нагрузках и его влияние на платы и компоненты, т. е. внутреннее напряжение, деформацию, прогиб, смещение и т. д.

Рассмотренные графики должны помочь в определении этих величин, которые не должны выходить из допустимых пределов. Необходимо также определить и запас прочности, исходя из назначения изделия и проверить его последующими лабораторными и полевыми испытаниями.

18. Компоненты

При выборе компонентов, предназначенных для размещения на печатной плате, необходимо учитывать резонансную частоту платы, определенную по графикам на рис. 1.10, 1,11, 1.12 и номограмме на рис. 1.13. Затем определяется величина ускорения по амплитуде колебания в точке монтажа компонента на плате. По этой величине и определяется интенсивность механического воздействия на компонент и проводится его выбор. Рассмотрим в качестве примера случай, соответствующий проведенной на номограмме пунктирной линии, т. е. воздействию на компонент вибрации с амплитудой 1,9 сж и частотой 5 гц. Тогда скорость воздействия равна 30 см/сек, а ускорение 0,95 g.

19. Механический резонанс

Учет явлений механического резонанса очень важен, так как электррнная аппаратура часто подвергается воздействию удара и вибраций. Почти каждый вид аппаратуры Перевозится в автомашине, самолете, поезде или корабле

2.0 J г ,s-

1.0-0.8-

11/2

0,2-. .

B,D8

B,OS -0,DS = 0,04

e,03 в,ог

3/ie i/e

з/зг I I

1/32 -3/128

1,6

0V 0V

Смещение x-xsin(jt

3000-

г ООО

1000-БОО -400

%200

100 -

--f го

Спорость

->

-a.--o>xsaiwt

Ускорение Частота f--ir--£

10-B

It г

1J3-

0,4 0,2 0,1-

300 200

-100 BO 40

-10 6 4

zoooo

WOOD 4 000 ZODO fOOO 400 200 100

-1000000 BOO ООО

200 ООО

- too ООО

40 000 20 000

- to ООО

4 000 \ 2 ООО -1000

o,s I

%0,2

0,1 D,0B 0,04

0,01

0,01

t I

02 0,1-

BDOOO

40 000 SO ООО

го ООО

-1000 BOO

-300

400 200

- 100

го to

W000-; [ 8 000-

eooo-

4 000-3 000-. V

2 000-

1000-800

: rZO

400-

-too

40 \

SO ):

- -10

Pnc. 1.13. Номограмма расчета вибраций.

(рис. i.l4). Каждый вид транспорта имеет собственные вибрационные характеристики. Чтобы избежать повреждения аппаратуры, целесообразно, чтобы ее резонансные частоты лежали вне диапазона частот вибрации транспортного средства, на котором эту аппаратуру предполагается

Ускорение

Морской

Железнодорожный,

Автомобильный

Авиационный

6 8 Ю 20 3D W ВО 80 100 200 ЗООШ частота, гц

Рис. 1.14. Спектры вибраций разных видов транспорта.

перевозить. Если же аппаратура предназначена для установки в мобильном комплексе, важность решения проблемы вибрации ещ,е больше возрастает. Это связано с усталостными явлениями в материалах от длительного воздействия напряжений, хотя материал может хорошо противостоять ударам и вибрациям при кратковременном воздействии. Следует ожидать, что детали, устанавливаемые на печатной плате, могут подвергаться воздействию значительно больших ускорений, чем собственно аппаратура. Величина этих ускорений определяется резонансной частотой платы и амплитудой вибраций в точке установки. Резонансную частоту можно определить по приведенным выше графикам (см. рис. 1.10-1.12). Амплитуду вибраций детали можно найти, вычислив передаточный коэффициент Т. Его величина без учета демпфирования определяется по формуле

г= !

ХДе / - частота вибраций; /р - резонансная частота.