рующий элемент выполнен из материала MP Выдерживают У с ускорением а = 14715 мм/с при /и = 100 мс.

12.8. ОЦЕНОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ ВИБРОПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ РЭА [1, 5, 13, 15]*

Элемент конструкции представляют в виде упрощенной модели, для которой определяют частоту Vq, смещение расч и усилия. Различают балочные элементы (кронштейны, детали крепления, большинство ЭРЭ) и пластинчатые (монтажные платы и т. п.).

Последовательность и ограничения расчетов

Порядок выполнения оценочных расчетов следующий:

1. Выбор расчетных моделей элементов конструкции,

2. Определение собственной частоты V( для модели.

3. Определение смещения на частоте Vf,: расч = 250 Ksg/vo.

4. Определение смещения

1о = Кдин расч>

где Кив 1/[(1 - Klf -K282)]

а 8 - показатель затухания. При малом 8 и K.J, 1 (околорезонансная область)

Кдин = 1/8 = п/\]з,

где ij) - логарифмический декремент затухания (для элементов из стеклотекстолита равен ij) 0,2).

5. Определение нагрузки, испытываемой элементом при о. Лизг, и напряжений от действия Мизг

6 Сравнение полученных значений предела выносливости a i с пределом прочности материала: о , = (0,2...0,4) а р.

Если из расчета выясняется, что вибропрочность конструкции РЭА недостаточна, то вводят добавочные крепления, ребра жесткости, отбортовки, замкнутые коробчатые конструкции. Можно использовать конструкционные материалы с хо-

Составитель И. А. Орловская.

рошими демпфирующими свойствами (например, магниевые сплавы) либо специальные демпфирующие покрытия. Все расчетные соотношения составлены для худшего случая воздействия вибраций перпендикулярно длинной оси или плоскости элемента

Расчетные модели элементов конструкции РЭА

Расчет балочных конструкций. К

балочным элементам относят упругие тела призматической формы, высота (толщина) которых мала по сравнению с длиной. Концы могут быть жестко защемлены (прогиб и угол поворота равны нулю), оперты (прогиб и Миаг в опоре равен нулю), свободны (Л1изг и перерезывающая сила равна нулю). Сварку и пайку приравнивают к жесткому защемлению, винтовое закрепление относят (с запасом) к опоре, а при большом числе винтов - к защемлению Vo =0,159a yETJinl.

Значения Vo максимальных прогиба Zniax и момента Мах Даны в табл. 12.3, в которой Е - модуль упругости. Па; / - момент инерции, м*; / - длина, м; Л1 и m - масса, кг; т - погонная масса, кг/м; Р - сила, Н. Значения модуля упругости £ в Па для некоторых материалов следующие: алюминий - 70 ГПа, гетинакс - 10 ГПа, керамика - 200 ГПа, магний -40 ГПа, стяль-200 ГПа, стеклотекстолит - 30 ГПа.

Расчет площади S, статического момента W и момента инерции / (они не зависят от материала) характерных сечений можно выполнить по формулам табл. 12,4

Расчет пластин с распределенной и смешанной нагрузками. К элементам пластинчатой формы относят упругие тела призматической, формы, высота (толщина) которых мала по сравнению с размерами оснований. Крепление пластин к опоре может быть жестким или подвижным. Жесткое закрепление (нет угловых и линейных перемещений): пайка, зажим и в некоторых случаях прижатие или закрепление винтами. Шарнирная опора (нет линейного перемещения, но возможен поворот по опертой стороне): направляющие и в

12.8. Оценочные расчеты вибропрочности конструкции РЭА 387

Таблица 12.3

Расчетные схемы балочных элементов и формулы

Эскиз

Иг ----*-Лиг

0,0026 PliEJ

0,083 PI

3,53 VEJIlm

0.0052 PPIEJ

0,125 Я/

2,21 ]/ EJ/(Al+0,74m)/8

0,0054 Р/з/£у

0,125 Р/

2,47 VEjJFtn

0,125 Р/з/£у

0,0091 PriE.1

0,5 Р/

0.56 У EJflm

О,187 Р/

J.33 Р/з/е,/

0.551/ е (Л1+0,24т)/8

0,013 Pi-/E.I

О,125 Р/

1,58 VEJ/lm

0,51

0,02! PVIEJ

0,25 PI

1,1 ]/е. /зуи

+ 0,485 ml

Расчет Vf, элементов

12. Защита от динамических воздеЯствий Таблица 12.3а

Эски,ч

С, R, диод

0,78l/e. (M-l-0.74m)/3

УИФУ, ИС, транзистор

0,55х

хКе (М+0,37Ат)/з /г - число выводов

Реле, контакт

0.551/ & (М-(-0.24т);з

некоторых случаях закрепление винтами или разъемом. Свободная сторона пластины допускает линейные и угловые перемещения. К пластинчатым элементам приложена распределенная нагрузка, сосредоточенная из-за большой плотности монтажа встречается редко.

Собственная частота пластин с распределенной нагрузкой:

Vo=0.159K yD7/o

где К вычисляется по формулам табл. 12.5, а и Ь - длина и ширина платы, D = 0,09 Eh - жесткость платы, h - толщина, т - Glabg - распределенная по площади масса, (G -- вес платы с ЭРЭ, g - ускорение свободного падения).

Для пластин с числом точек крепления п=4, 5 или 6 [16]:

Vo=l,57(-t-l/fc2) VdT

где А = 1/а2 ( = 4), /? = 4/(0 + 6) (и = 5) и Л == 0,25/й2 (п .= 6). Если масса т сосредоточена в центре платы, а по площади распределена масса т , то

v =0,159K -l/D/m (1-f 4M/m ab)ld

где выбирается из табл. 12.5

Расчет пластинчатьи элементов с ребрами жесткости. Для пластинча-

того шарнирно опертого по контуру элемента с ребрами жесткости:

lB,g[\+{r-\-\)aX [ i/{p+l}(cVfc +l) l

?i[i+(-+i)<?/(P-]-i)x

при наличии ребер жесткости только по оси X

2,47eg{l--[c(i63x X{a/b)]/aHr+l)} aSq[l-\-G/{r+l)q]

где В - жесткость ребер, параллельных оси X {В = EJ), Е - модуль упругости материала ребра по оси X, J - момент инерции сечения ребра по оси X; Bi - жесткость ребер, параллельных оси Y [Bi = = EJi, Ji - момент инерции сечения ребра по оси У); q - вес одного ребра, параллельного оси X [q - Sya, S - площадь сечения ребра, у - удельный вес материала ребра, а - длина ребра или сторона пластины); 171 - вес одного ребра, параллельного оси У; Si - площадь сечения ребра b - длина ребра или сторона пластины); г - число ребер, параллельных оси X; р - число ребер, параллель-