Для того чтобы проверить насколько хорошо защищено проектируемое устройство от механических воздействий, необходимо провести расчет собственной частоты вибраций платы. В данном случае плата является единственной колебательной системой. Жесткость платы зависит от материала, формы, геометрических размеров и способа закрепления.
Печатная плата имеет прямоугольную форму следующих размеров:
axbxh=280 мм x 150 мм x 1.5 мм
При расчете собственной частоты вибрации печатной платы используют следующие допущения:
плата представляется в виде модели распределенными массами и упругими демпфирующими связями;
ЭРЭ на плате располагаются равномерно на ее поверхности;
плата с элементами принимается за тонкую пластину, так как b/h<0,1, толщина платы принимается постоянной, h = const;
материал платы однородный, идеально упругий, изотропный;
возникающие изгибные деформации малы по сравнению с толщиной платы;
при изгибе платы нейтральный слой не подвергается деформации растяжения (сжатия).
Для пластин с четырьмя точками крепления частота собственных колебаний платы, определяется по формуле:
, (3.11)
где a = 0,28 м. длинна платы;
b = 0,15 м. ширина платы;
цилиндрическая жесткость платы, 
;
;
распределенная по площади масса платы и элементов, 
.
Цилиндрическая жесткость платы определяется по формуле:
(3.12)
где 
- модуль упругости материала платы;
- толщина платы;
- коэффициент Пуассона.
(3.13)
Распределенная по площади масса платы и элементов определяется из выражения:
, (3.14)
где 
- удельная плотность материала платы;
- масса элементов, установленных на плате, 
.
, (3.15)
где 
- масса i - го элемента, установленного на плате, ;
n = 40 - количество элементов, установленных на плате.
Воспользовавшись справочными данными получим mэ = 104,2´10 –3 кг. следовательно,
Подставляя найденные величины в формулу (4.2.1), определим минимальную частоту собственных колебаний платы. Она будет минимальной при 
, 
.
В результате механических воздействий печатная плата подвержена усталостному разрушению, в особенности при возникновении механического резонанса. Чаще всего усталостные отказы проявляются в виде обрыва проводников, разрушения паяных соединений, нарушения контактов в разъемах. Подобные разрушения можно предотвратить, если обеспечить выполнение условия
(3.16)
где 
- минимальная частота собственных колебаний платы;
- ускорение свободного падения, g = 9,8м/c2;
- безразмерная постоянная, выбираемая в зависимости от частоты собственных колебаний и воздействующих ускорений.
- максимальные вибрационные перегрузки, выраженные в единицах g.
Перейти на страницу: 1 2
Другое по теме:
Разработка конструкции цифрового синтезатора частотно–модулированных сигналов Характерной чертой современной радиотехники является использование сложных сигналов, то есть сигналов, у которых произведение длительности на ширину спектра значительно превышает единицу. Например, в радиолокации применение зо ...