Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»

Институт электронных информационных систем

Кафедра проектирования и технологии радиоаппаратуры

ЧАСТОТНАЯ ОТСТРОЙКА ПЛАСТИН

НА ПРИМЕРЕ ЯЧЕЕК С ПЕЧАТНЫМ МОНТАЖОМ

Лабораторная работа по учебной дисциплине

«Механические воздействия и защита электронных средств»

Для направления подготовки 211000.62

«Конструирование и технология электронных средств»

Отчет

Преподаватель

_____________ Петрова О.Н.

«»_______________2014 г.

Студенты группы 2021

_____________ Зверев К.А.

«»_______________2014 г.

1 Цель работы

Целью работы является освоение метода Релея-Ритца для расчета собственных частот пластин и изучение частотной отстройки пластин на примере ячеек радиоэлектронных средств (РЭС) с печатным монтажом (печатных плат).

2 Объект исследования

Объектом исследования является печатная плата (Вариант 2323) самолётного РЭС, изготовленная из стеклотекстолита НФД, устанавливаемая в салонах авиационных судов, с габаритными размерами 150×150×1мм, массой элементов кг, равномерно распределенных по поверхности платы.

3 Результаты исследования

3.1 Расчетные формулы и результаты расчетов

таблица 1. Расчетные формулы

Объем платы V, м^3	где a,b – размеры сторон платы, м h – толщина платы, м
Масса платы mn	где – плотность, кг·м^3
Цилиндрическая жесткость платы, Н·м	где Е – модуль упругости, Н/м^2 – коэффициент Пуассона h – толщина платы, м
Собственная частота платы ω0, сек^-1	где – масса элементов, равномерно распределенных по поверхности платы, кг
Частота периодических колебаний f0i, Гц
Собственная частота пластины при наличии на пластине рёбер только по оси X, Гц	где Bx – жёсткость рёбер, параллельных оси X; D – цилиндрическая жёсткость платы; Mx – масса рёбер жёсткости; i – число полуволн в направлении оси X; r – число рёбер параллельно оси X; a,b – длина и ширина платы; β=a/b – соотношение сторон платы; mn – масса платы; mэ – масса элементов, равномерно распределённых по поверхности платы.
Жёсткость рёбер, параллельных оси X, Н/м^2	где Ер - модуль упругости материала ребра; d×hр - размеры поперечного сечения ребра жесткости.
Масса рёбер жёсткости, кг	где ρр - плотность материала ребра жесткости

таблица 2. Результаты расчетов

Исходные данные, конструктивные признаки	Условные закрепления	D,Н·м	α1	mn	ω01, сек^-1	f01, Гц
Назначение	Самолётная РЭС		3.048	28, 91	0,0522	862,436	137,33
Материал	Стекло-текстолит НФД
Толщина h, мм	1,0
Соотношение сторонβ=a/b	1,0
Размер a, мм
Масса mэ, кг	0,1
Диапазон частот и виброперегрузок (малые суда) fн-fв, Гц	5..300
Измененные данные и конструктивные признаки	Условные закрепления	D,Н·м	α1	mn	ω03, сек^-1	f03, Гц
Назначение	Судовая РЭС			36,14	0,078	6360,26
Материал	Стекло-текстолит НФД
Толщина h, мм	1,5
Соотношение сторонβ=a/b	1,0
Размер a, мм
Масса mэ, кг	0,1
Материал ребра жесткости	Гетинакс

3.2 Расчет собственной частоты платы

Собственная частота платы находиться в диапазоне частот f_н-f_в. Возможно возникновение резонансных колебаний. Необходимо провести частотную отстройку.

Возможны следующие способы частотной отстройки:

- Изменение геометрических размеров платы

- Изменение материала платы

- Изменение способа закрепления

- Использование ребер жесткости

3.3 Анализ полученных результатов

3.3.1Рассчитаем собственную частоту платы, увеличив толщину платы на 50%.

3.3.2 Изменение материала платы

По условию, данная плата выполнена из материала стеклотекстолит НФД, изменение материала на стеклотекстолит МТЭ и стеклотекстолит ТЭФ, материалы с меньшей плотностью, лишь уменьшит собственную частоту платы. Дюралюминий, латунь и сталь не допустимы, так как они являются токопроводящими.

3.3.3Изменим способ крепления платы

3.3.4 Установка ребра жесткости

В качестве ребра жесткости возьмем пластину 150×5×1.5 мм, выполненную из гетинакса.

4 Вывод:

В ходе работы были выполнены преобразования:

1. Изменена толщина платы

2. Изменен способ закрепления платы

3. Применены ребра жесткости

Частотная отстройка эффективна при превышении первой собственной частоты колебаний конструкции максимальной частотой возбуждения f_в не менее чем в 1,5 – 2 раза, т.е. частотное отношение ν должно быть:

ν = f_в/ ≤ 0,5 – 0,67

Частотная отстройка является эффективной.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Эскизы печатной платы

Дата добавления: 2015-09-29