GLAVA6A - Страница 2
Изграждането на изчислителни модели на функционални единици се основава на анализ на реални конструкции и идентифициране на характерни характеристики, които оказват значително влияние върху динамичните процеси по време на вибрации.
Възелът, изработен върху печатна платка, фиксирана в четири точки в ъглите, е представен от изчислителен модел на плоча, равномерно натоварена с радиокомпоненти, със свободна опора от всички страни. Приетият метод на закрепване се обосновава от факта, че по време на огъващи вибрации на основния тон от всяка страна на плочата се полага половин вълна, възлите на изместване съвпадат с точките на закрепване на дъската. Следователно наличието на фиксиращи точки не влияе на параметрите на трептене.
Изчислителният модел на възел на печатна платка със странични размери, фиксирани в шест точки по контура, е правоъгълна плоча със странични размери, свободно поддържана по контура, с равномерно разпределено натоварване. Основният тон на свободните трептения се определя от полувълна, която пасва отстрани на плочата.
Дизайнът на функционален възел от разделен тип може да бъде представен чрез изчислителен модел под формата на натоварена правоъгълна плоча с твърдо закрепване на двете страни, върху която са монтирани контролен блок (или щанга за по-лесно инсталиране на възела в блока и премахването му) и електрически съединител (конектор), а другите две страни са свободно поддържани. Възприетата схема на закрепване се обосновава с факта, че структурните елементи в сравнение с печатната платка имат значително по-висока твърдост на огъване, а разстоянието между вътрешните повърхности на водачите (с които платката е монтирана в блока) и ръбовете на платката е сравнимо с дебелината на печатната платка.
Рамкови структури на функционални единици (печатна платкафиксирани в рамка по контура) в първото приближение могат да бъдат моделирани от плоча с твърдо закрепване от всички страни. Изграждането на по-точни изчислителни модели на такива структури е както следва.
Честотата на свободните вибрации на основния тон на структурите на печатни платки, подсилени с усилващи елементи, рамки, черупки и други усилващи елементи, може да се намери с помощта на формулата на Rayleigh (6.7). Прилагането на формула (6.7) предполага преход от сложен монтажен дизайн към модел на еквивалентна правоъгълна плоча с параметри,и
Коравината на огъване на еквивалентната плоча се намира като,
,-цилиндрична коравина на огъване на дъската и рамката, съответно.
Изчисляването на цилиндричната коравина се извършва по формулата
(6.10)
където - модул на еластичност на материала на плочата; - инерционен момент на сечението на плочата в равнината на огъване; - ширина на сечението; - Коефициентът на Поасон за материала на плочата.
Стойносттаможе да се намери с помощта на (6.10), ако заместим инерционния момент на секцията на рамката във формулата. Поради факта, че секцията на рамката или други укрепващи елементи на възела има сложна конфигурация, инерционният момент на секцията се определя като сумата от аксиалните и центробежните моменти на елементарните секции с правилна геометрична форма, на които е разделена първоначалната секция:
където-са съответно аксиалните и центробежните моменти наi-тото елементарно сечение;- площ на този раздел;-разстояния в равнината на огъване на сечението между центровете на тежестта наi-тото елементарно сечение и сечението на рамката.
При избора на рамкова секция е необходимо да се изхожда от принципа на най-лошия случай: твърдостта на огъване на конструкцията в секцията трябва да бъде минимална, което ще позволи намирането на най-ниската честотасвободни вибрации на монтажната конструкция.
Коефициентът,, включен във формулата (6.10), в случай на фиксиране на плочата в четири или цъфтящи точки по периметъра, може да се намери по формулата
където , са дължината и ширината на плочата.
Характеристики на материалите, използвани в REA