ОПРЕДЕЛНИЕ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ




КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

 

В РЭА несущими элементами конструкции часто являются пластины. Для расчета собственных (резонансных) колебаний необходимо привести к модели пластины элементы конструкций РЭА: стенки кожухов приборов, панели шасси, стенки экранов, печатные платы и т.д.

Пластиной является плоский элемент конструкции, длина и ширина которого во много раз больше толщины, а поверхность является плоскостью.

Из всех типов колебаний пластин наиболее вредны колебания в направлении минимальной жесткости. Печатная плата, закрепленная в приборе, в условиях вибрационных нагрузок (например, при транспортировке прибора автомобилем), обладает собственными частотами механических колебаний или конструктивными резонансами. Если частота вибрационных воздействий совпадает с собственной частотой печатной платы, она испытывает максимальные механические перегрузки, которые могут привести к ее разрушению, разрушению элементов, к отрыву контактных площадок, паяных контактов и проводов. Поэтому при проектировании РЭА возникает необходимость выполнения расчетов для определения вибрационной и ударной прочности конструкций, вычисления резонансных частот и нагрузок.

Для составления расчетных уравнений необходимо выбрать способ закрепления пластины в РЭА (граничные условия), в соответствии с Табл. 2., а затем, используя некоторые допущения и упрощения рассчитать требуемые параметры.

Существует три типа классических граничных условий:

· опертый край (обозначается на схеме пунктиром – – – –);

· защемленный край (обозначается на схеме штриховкой //////);

· свободный край (обозначается на схеме линией ).

Практика показывает, что если край пластины задан с натягом, то такое закрепление считается защемленным. Кроме того, пластины могут быть закреплены в отдельных точках по периметру, например в четырех угловых точках. Пластина как система с распределенными параметрами, имеет бесконечное число резонансных частот. Наиболее опасен первый резонанс f0, так как он вызывает обычно максимальные перегрузки и амплитуды.

 

ОПРЕДЕЛНИЕ СОБСТВЕННОЙ ЧАСТОТЫКОЛЕБАНИЙ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Исходными данными для расчета собственной частоты колебаний печатной платы () являются:

a, b, h геометрические размеры платы; a – большая сторона, м;

mP – масса платы, кг;

mЭ – масса элементов, установленных на плате, кг;

E – модуль упругости материала платы, Н/м2;

– коэффициент Пуассона;

– плотность материала платы, кг/м3.

Для пластин с распределенной нагрузкой собственная частота колебаний вычисляется по формуле:

(1)

– коэффициент способа крепления пластины (см табл.2);

D – цилиндрическая жесткость пластины,

(2)

где Е – модуль упругости материала [Н/м2],

h – толщина пластины [м],

– коэффициент Пуассона (Выбирается из Табл.1.).

 

m* – приведенная масса печатной платы.

(3)

где P – вес печатной платы [Н],

– ускорение свободного падения ( = 9,81 м/с2);

mP – масса платы, кг;

mЭ – масса элементов, установленных на плате, кг;

 

Для пластин, закрепленных на втулках, с числом точек крепления n = 4,5,6; собственная частота колебаний определяется по формуле:

(4)

А – коэффициент, зависящий от количества точек крепления печатной платы:

при ; при ; при .

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: