Сначала определяют частоту свободных колебаний блока:

где -суммарная жесткость АМ, величины К_i определяются по справочнику.

Далее проверяют выполнение условия , где f_н- нижняя частота внешних воздействий.

Фактически это означает, что система амортизации проектируется с запасом 5..6 крат.

Если запас обеспечен, то, определив  , рассчитывают величину эффективности Э. Она должна быть не ниже требуемого значения (обычно 90..95%). Если эффективность недостаточна, то выбираются другие АМ.

8.8.3 Использование в конструкциях рэс вибропоглощающих материалов

Применение амортизаторов для защиты РЭС от МВ не всегда приемлемо, так как АМ имеют довольно большие габариты, кроме этого при интенсивной работе они сильно нагреваются. Микроминиатюризация РЭС приводит к уменьшению массы блоков, поэтому стандартные амортизаторы оказываются недогруженными.

Пример. Жесткости стандартных АМ колеблются в пределах 10⁵..5·10⁵ н/м. Если установить блок массой 10 кг на 4 самых мягких амортизатора, то резонансная частота системы составит

.

Это уже в большинстве случаев слишком большая величина. Если же масса блока уменьшится до 1 кг, то резонансная частота возрастет до 100 гц. Таким образом, применение стандартных АМ становится неэффективным.

Как альтернатива амортизаторам в конструкциях микроэлектронной аппаратуры часто используется демпфирование. Этот способ основан на способности полимеров рассеивать большое количество энергии при растяжении, изгибе или сдвиге за счет упругих свойств.

Для защиты от МВ неремонтируемой РЭС применяют заливку конструкций вибропоглощающими материалами (рис.8.21).

Рисунок 8.21 - Односторонне залитая конструкция ФЯ.

Используется одно- или двусторонняя заливка. Залитая конструкция способна выдержать очень большие механические нагрузки. Амплитуда колебаний уменьшается более чем в 10 раз.

Недостатки этого решения: невозможность ремонта, резкое ухудшение теплообмена, увеличение массы.

Использование для приклейки МСБ к металлической рамке вязко-упругих клеев КТ-102, «Эластосил» и др. позволяет понизить коэффициент динамичности типовой ячейки с 40 до 3 единиц. Оптимальная толщина клея составляет 0,1..0,3 мм. Степень демпфирования пропорциональна площади и толщине склеивания, последняя может быть увеличена за счет многослойного склеивания.

Рисунок 8.22 – Вибропоглощающие слои в ПП.

Еще одним способом демпфирования является введение вибропоглощающих слоев в структуру конструкции, например, печатной платы (рисунок 8.22). Преимущество этого варианта состоит в том, что по сравнению с односторонней заливкой всего модуля толщина демпфирующего слоя может быть уменьшена в 5..10 раз при одном и том же эффекте.

В конструкциях РЭС иногда используется как альтернатива заливке –засыпка внутренних полостей сыпучими материалами, например, шариками из пенопласта.

Защита на уровне всего блока может осуществляться с помощью амортизационных прокладок (рисунок 8.23). Для создания нелинейных характеристик упругости применяют прокладки разной толщины.

При применении демпфирования в конструкциях РЭС следует учитывать, что демпфирующие свойства полимеров сильно зависят от температуры и радиации.

Рисунок 8.23 – Защита блока прокладками.

З ащита РЭС при их транспортировании в упаковочной таре осуществляется с помощью прокладок, пружин или стандартных виброизоляторов.

В настоящее время для изготовления прокладок применяется картон, пенополистирол, пенополиуретан и др. Эффективность их защитных свойств определяется механическими свойствами материала, толщиной и площадью прокладок. Цель расчета прокладок состоит в определении их оптимальных геометрических размеров, т.к. при недостаточной толщине защитный эффект может быть мал, а при повышенной – происходит удорожание не только упаковки, но и транспортирования.