Алгоритм анализа защищенности ЭС от вибрационных воздействий

Частота собственных колебаний равномерно нагруженной платы в случае сплошного закрепления вычисляется по формуле:

,

(1)

где - длина платы, , ;

- ширина платы, ;

- цилиндрическая жёсткость (2);

- масса платы с элементами, ;

- коэффициент, зависящий от способа закрепления платы.

 

 

,

(2)

где -толщина платы, ;

- модуль упругости, ;

- коэффициент Пуассона;

 

,

(3)

где - коэффициенты, зависящие от способа закрепления платы.

Коэффициенты подставляются для соответствующего способа закрепления. Если прогиб и угол поворота на краю пластины равны нулю, то этот край считается жестко защемленным. Если прогиб и изгибающий момент равны нулю, то этот край опертый, и если изгибающий момент и перерезывающая сила равны нулю, то этот край свободный.

(4)

где - плотность материала, из которого изготовлена плата, ;

- масса электрорадиоэлементов, .

Собственная частота платы, закреплённой в 4-х точках, вычисляется по формуле:

 

,

(5)

 

где - длина платы, , ;

- ширина платы, ;

- цилиндрическая жёсткость (2);

- масса платы с элементами, ;

 

Собственная частота платы, закреплённой в 5-х точках, вычисляется по формуле:

,

(6)

где - длина платы, , ;

- ширина платы, ;

- цилиндрическая жёсткость (2);

- масса платы с элементами, ;

 

Собственная частота платы, закреплённой в 6-х точках, вычисляется по формуле:

,

(7)

где - длина платы, , ;

- ширина платы, ;

- цилиндрическая жёсткость (2);

- масса платы с элементами, ;

Коэффициент динамичности

 

,

(8)

где -- коэффициент формы колебаний,

-- коэффициент расстройки относительно частоты собственных колебаний,

-- показатель затухания колебаний.

 

(9)

где -- частота возбуждения,

-- частота собственных колебаний платы.

 

(10)

где А-декремент затухания.

Виброускорение и виброперемещение элементов

Силовое возбуждение

 

,

(11)

где -- коэффициент виброперегрузки;

-- ускорение свободного падения;

 

(12)

где -- амплитуда виброускорения

 

(13)

Кинеметическое возбуждение

 

	(14)
	(15)

где -- амплитуда виброперемещения основания

 

(16)

Максимальный прогиб платы относительно её краёв

Силовое возбуждение

(17)

Кинеметическое возбуждение

 

(18)

 

Доработка конструкции

Полученные значения из расчета сравниваются с допустимыми. В случае неудачного решения необходимо выполнить повторный синтез конструкции. При этом показателем успеха является соответствие критериев защищенности ЭС рассчитанным значениям виброускорений и перегрузки.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО РАБОТЕ.

 

Отчет представляет собой комплект КД по разработанному ЭС, параметры которого удовлетворяют заданию. Комплект состоит из совокупности документов по ранее выполненным лабораторным работам и следующих дополнительных документов в пояснительной записке:

- постановка задачи обеспечения устойчивости к вибрационным воздействиям;

- указание совокупности исходных данных и ограничений при исследовании методики расчета устойчивости;

- укрупненная схема методики анализа и обеспечения устойчивости к вибрационным воздействиям;

- распечатка /протокол/ решения;

- промежуточные выводы /выявление и анализ возможных путей улучшения устойчивости к вибрационным воздействиям /;

- комплект распечаток по переработанной конструкции;

- полный комплект КД на новую конструкцию, удовлетворяющую требованиям по устойчивости к вибрационным воздействиям;

- заключение по работе.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

 

1. Из каких этапов состоит процесс анализа и обеспечения устойчивости к вибрационным воздействиям
2. Какие факторы определяют устойчивость к вибрационным воздействиям.
3. Каковы способы улучшения устойчивости к вибрационным воздействиям.
4. Допущения, использованные в методиках расчета
5. Цель анализа устойчивости к вибрационным воздействиям ЭС;.
6. Наиболее эффективные пути улучшения устойчивости к вибрационным воздействиям
7. Погрешность расчетов использованных методик и их причины.
8. Понятие устойчивости к вибрационным воздействиям блока.
9. Доступные для конструктора пути улучшения устойчивости к вибрационным воздействиям РЭС
10. Наиболее распространенные  способы обеспечения устойчивости к вибрационным воздействиям

 

Лабораторная работа № 5

 

Обеспечение защищенности ЭС от ударов и линейных ускорений

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

 

Основная цель работы состоит в закреплении знаний, полученных в теоретическом курсе, по обеспечению защищенности блоков ЭС от механических воздействий в виде ударов и линейных ускорений, выработке умений и навыков их использования для решения практических задач конструирования. Кроме того, приобретаются умение и навыки работы с автоматизированными средствами конструирования в диалоговом режиме с ЭВМ, являющейся обязательным инструментом успешного проектирования конструкции ЭС.

 Программа позволяет рассчитать ускорения и перемещение точек ПП и на основании полученных данных сделать выводы о защищенности конструкции. В случае неудачного решения необходимо выполнить повторный синтез конструкции.

 

На выполнение лабораторной работы отводится 4 часа занятий.

 

 

ЗАДАЧА РАБОТЫ

     Необходимо разработать конструкцию. блока ЭС защищенную от ударов и линейных ускорений, исходя из индивидуальных для каждого студента условий. Работа сводится к тому, чтобы, используя известную методику, обосновать и выбрать типовое конструктивно-технологическое решение в соответствии с действующими в ряде отраслей нормативно-техническими документами. В результате должны быть определены все параметры ЭС защищенного от данного вида воздействий.

В качестве исходных используются данные предыдущей лабораторной работы по определению конструктивных параметров ЭС, нормативные требования защищенности бортовой ЭС,

 а также следующие данные:

- длительность удара, t = 5-15 мс

- амплитуда ускорения при ударе, а = 15g,

- предельное ускорение для блока, адоп = 8g,

- высота падения блока, h = 1,5м,

- линейное ускорение, aлин = 10g.