Разработка конструкции РЭС по вибрационной и ударной нагрузке

50. Разработка конструкции РЭС по вибрационной и ударной нагрузке

При разработке конструкций идут двумя путями:

1.    Увеличение жесткости и прочности конструкции. Жёсткость – отношение действующей силы к деформации, прочность – нагрузка, которую может выдержать конструкция без остаточной деформации. Повышение прочности связано с усилением конструктивной основы, а также с применением ребер жесткости и повышением прочности материалов несущих оснований. Однако увеличение прочности и жесткости приводит к увеличению массы.

2.    Анализ механических моделей.

1)  Модель балка (стержень) применяется для механических характеристик ЭРЭ. Определяется собственная частота ЭРЭ и допустимый прогиб при воздействии внешних механических нагрузок определённых значений;

2)  Модель пластины. Здесь выделяют несколько разновидностей: защемлённый край – это край, прогиб и угол поворота которого равен нулю; опёртый край – это край, прогиб и изгибающий момент которого равен нулю; свободный край – край, изгибающий момент и перерезывающая сила которого равна нулю. Собственная частота рассчитывается по формуле:

a, b и g – коэффициенты, зависящие от варианта закрепления сторон; D – цилиндрическая жёсткость; М – масса пластины с элементами. При анализе модели необходимо, чтобы собственная частота лежала вне частотного диапазона воздействий. Это достигается изменением способа закрепления сторон;

3)    Модель блока. В этом случае, ЭРЭ связаны с несущим основанием силами упругости и силами демпфирования. Возбуждающая сила может действовать непосредственно на ЭРЭ, или на несущее основание (см. рис.). По такому принципу устроены амортизационные системы.

Основные параметры амортизирования систем с одной степенью свободы

Решается вопрос эффективности введения амортизационной системы.

Если собственные колебания блока x₀=A₀sinw₀t, а вынуждающие колебания x_В=A_Вsinw_Вt, то различают следующие показатели эффективности:

-  коэффициент настройки: g=w_В/w₀, если g=1, то система входит в резонанс;

-  коэффициент виброизоляции: h=A_В/A₀, если h=1, то система неэффективна;

-  коэффициент передачи: e=1/h=A₀/A_В;

-  жёсткость упругих опор: c=w₀²m;

-  коэффициент демпфирования: D=(2n)/w₀, где K_З/2=hm/2.