Проектирование РЭС (стр. 5 из 5)

Расчет прогиба ПП при линейных ускорениях в наихудшем случае:

Z_б = A_z

,

где A_z – коэффициент, зависящий от способа закрепления концов полоски ПП, A_z=0,031;

a,b – соответственно длина и ширина ПП, м;

Е – модуль упругости ПП, Н/м²;

h_nn – толщина ПП, м;

V – величина линейного ускорения, м/с²;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

m_э – масса элементов на ПП, кг;

m_n – масса ПП, кг;

l – либо длина a, либо ширина в ПП, м

Из полученных двух значений выбирается Z_б = max {Z_б1, Z_б2}

Должно выполняться условие Z_б

,

где

- допустимый размер прогиба ПП на длине 1 м, = 0,03 м.

В результате расчета получены следующие значения:

;

Выбираем

Условие

выполняется Z_б < 243 10^-6 м

Расчет максимального напряжения в опасных точках ПП при линейном ускорении:

G =

,

где А_σ – коэффициент, зависящий от способов закрепления сторон ПП, А_σ = 16

l – либо длина а, либо ширина в ПП, м.

Из полученных двух значений выбирается σ = max {σ₁, σ₂}

σ₁ = 2151 Па,

σ₂ = 4840 Па.

Выбираем σ = 4840 Па.

Определение запаса прочности ПП при линейном ускорении:

n = σ_n/σ,

где G_n – предельное допустимое напряжение, МПа

Для того чтобы гарантировать работоспособность, запас прочности должен быть более некоторой величины:

,

где n₁ = 1,2…1,5 – коэффициент достоверности определения расчетных нагрузок и напряжений, n = 1,4;

n₂ = 1…1,5 – коэффициент ответственности детали, n = 1,2;

n₃ = 1,2…3,0 – коэффициент неоднородности свойств материала, n₃ = 1,8.

26860

n > 3,024

Определение прогиба ПП при одновременном воздействии линейных ускорений и вибраций:

Z = Z_б+ Z_в ,

где Z_в – максимальная амплитуда колебаний ПП при вибрации, Z_в = 0,3

10^-6м

Z = 22

10^-9+ 0,3 10^-6 = 0,322 10^-6м

Условие Z < 0,003

a выполняется Z < 0,322 10^-6м

Расчет напряжения в материале:

,

Из двух полученных значений выбирается σ = max {σ₁, σ₂}

Из расчета определили: σ₁ = 314844 Па,

σ₂ = 708400 Па

Выбираем σ = 708400 Па.

Задание предела выносливости материала платы для знакопеременных нагрузок:

σ_в = 0,2 σ_n – для стеклотекстолита

σ_в = 0,2

130 = 26 Мпа

Определения запаса прочности:

n = σ_в/σ

Для того чтобы гарантировать работоспособность, запас прочности должен быть более некоторой величины:

,

36,7

n > 3,024

Поскольку при расчетах выполняются все необходимые условия, то обеспечивается защищенность блока при воздействии линейных ускорений или одновременном воздействии вибраций и линейных перегрузок.