8.3. Конструктивные способы защиты рэс от механических

воздействий

Изучение темы следует начинать с обновления изученного материала в дисциплине «Основы проектирования электронных средств», [6], с. 157…160. После этого необходимо перейти к изучению общей характеристики способов защиты [1], с. 49…51. Следует разобраться, какие критерии являются сущест-венными при выборе способа защиты, и что и каким образом обеспечивают вибропоглощающие материалы. Далее следует рассмотреть методы повышения жесткости конструкции такие, как: изменение способа крепления пластин (ПП); изменения площади и толщины пластин (ПП); применение ребер жест-кости, и какие результаты могут быть в результате достигнуты. При этом ребро жесткости должно крепиться не только к пластине (ПП), жесткость которой оно повышает, но и к опорам конструкции.

Следующим шагом является изучение демпфирующих свойств конструк-ции и повышение их [1], с. 56…71. Следует знать определения понятий: отно-сительный коэффициент рассеяния энергии, коэффициент механических по-терь (КМП), динамический модуль упругости, вязкоупругие материалы и гипотезу Н. Н. Давиденкова о физической природе рассеяния энергии в мате-риалах. Наиболее часто в качестве вибропоглощающих материалов исполь-зуются полимеры. Необходимо знать характер зависимости их динамического модуля упругости от температуры и частоты колебаний и уметь объяснить его. Следует различать конструкции с внешним демпфирующим слоем и с внутрен-ним демпфирующим слоем.

Далее следует рассмотреть модели вязкоупругих материалов; знать прос-тейшие модели Максвелла и Фохта, их достоинства и область применимости. Так как одним из основных показателей демпфирующих свойств конструкций является КМП, следует рассмотреть его математическую интерпретацию и как эти зависимости можно использовать при выборе демпфирующего слоя.

Завершает тему рассмотрение вопросов, связанных с выбором типораз-мера пластин (ПП), размещением элементов и ориентацией аппаратуры на объ-екте. Следует рассмотреть особенности конструирования РЭС на подвижных объектах. Задача конструирования распадается на две части: 1) выбор типо-размера платы и рациональное размеще­ние на ней ЭРЭ и 2) оптимизация расположения мон­тажных плат в этажерке и ее ориентация относительно свя-занной с подвижным объектом системы координат или относительно главного вектора воздействий. В пособии рассматриваются первая задача и алгоритм ее решения, варианты отстройки от резонансных частот [1], с. 65…68; вторая задача на примере монтажной платы в условиях линейных и вибрационных ускорений, с. 68…70. Анализируются два варианта: векторы вибровоздействия и линейных ускорений совпадают по направлению, и монтажная плата расположена перпендикулярно своей плоскостью к этому результирующему вектору; расположение платы, при котором главный вектор воздействий лежит в плоскости плат.

Вопросы для самопроверки к разделу 8

1. Дайте определения силовому и кинематическому возбуждениям? В чем их разница? Приведите примеры из конструкций РЭС.

2. Что такое перегрузка, коэффициент перегрузки? Дайте определения и приведите примеры.

3. Что называется вибрацией? Дайте определение и приведите примеры различных видов вибраций.

4. Что называется ударом? Дайте определение; определите параметры, характеризующие удар.

5. Дайте определения понятиям: прочность, устойчивость, реакция конструкции.

6. Что Вы понимаете под числом степеней свободы механической сис-темы?

7. Что собой представляет модель механической системы как коле-бательной системы? Как она строится? Приведите основные математические выкладки, описывающие эти модели.

8. Какие основные допущения и приближения вводятся при построении расчетных моделей механических систем РЭС?

9. Приведите примеры расчетных моделей РЭС различных структурных уровней.

10. В каких случаях можно считать зависимость восстанавливающих сил от смещения при колебаниях элементов конструкций РЭС линейной, а в каких – нелинейной?

11. Какие силы называются диссипативными?

12. Сформулируйте цель и последовательность расчетов на действия вибраций и ударов.

13. Что относится к элементам пластинчатой формы? Какие варианты закрепления сторон пластины Вы знаете? Дайте им определения.

14. Напишите основную расчетную формулу для определения СЧК пластинчатых конструкций. От чего зависят входящие в нее параметры?

15. Что относится к балочным конструкциям? Какие варианты закрепления концов балок Вы знаете? Дайте им определения.

16. Напишите основную расчетную формулу для определения СЧК балочных конструкций. От чего зависят входящие в нее параметры?

17. Что представляют собой печатные платы (ПП)? Как можно рассчи-тать СЧК ПП? Что для этого необходимо сделать?

18. Дайте определение коэффициенту динамичности для силового и кинематического возбуждения. По каким формулам можно его рассчитать?

19. Что называется коэффициентом передачи по ускорению? По каким формулам можно его рассчитать?

20. Как определить виброускорение и виброперемещение элементов РЭС с различными степенями свободы при различных вариантах возбуждения?

21. Как определить максимальный прогиб пластины? Какие проверки выполнения условия вибропрочности Вы знаете?

22. Дайте определения понятиям вибропрочность и виброустойчивость.

23. Как влияет форма реального ударного импульса на механическую систему?

24. Приведите последовательность расчета на действие удара. Напишите основные расчетные формулы.

25. В чем отличия в методике расчета на действие удара при падении прибора от расчета по вопросу 24?

26. Как осуществляется статический расчет системы амортизации? Как произвести динамический расчет амортизаторов?

27. Перечислите получившие наибольшее распространение способы, направленные на уменьшение или устранение резонансных колебаний. В чем их преимущества и недостатки?

28. Что относится к вибропоглощающим материалам? Как они приме-няются?

29. Охарактеризуйте методы повышения жесткости конструкции.

30. Что называется ребрами жесткости? Как рассчитать СЧК РЭС с ребрами жесткости?

31. Как повысить демпфирующие свойства конструкции? Что назы-вается: относительным коэффициентом рассеяния энергии, коэффици­ентом механических потерь (КМП), динамическим модулем упругости (ДМУ)? В чем смысл гипотезы Н. Н. Давиденкова?

32. Какие модели материалов Вы знаете? Что является моделью Макс-велла? Что является моделью Фохта?

33. Какие математические модели конструкций РЭС, характеризующие их демпфирующие свойства, Вы знаете? Что называется коэффициентом ис-пользования демпфирующих свойств вибропоглощающих материалов?

34. Как осуществляются выбор типоразмера и размещение элементов РЭС? Что является целевой функцией оптимизации? Какие задачи конст-руирования могут стоять перед разработчиком? Как они решаются?

35. Как необходимо ориентировать аппаратуру на объекте? Что оказы-вает существенное влияние на условия эксплуатации бортовой аппаратуры?