Вторичный источник электропитания ВИП–24В–3,5А
9.4 Оценочный расчет вибропрочности конструкции
Оценочный расчет вибропрочности конструкции начинается с выбора расчетной модели элементов конструкции. Выберем модель расчета с распределенными нагрузками т.к. ЭРЭ распределены по плате равномерно и можно предположить, что нагрузка действующая на плату распределена тоже равномерно. Крепление платы к опоре произведена жестко (нет угловых и линейных перемещений). Схема закрепления приведена на рисунке 9.2.
Рисунок 9.2 - Способ закрепления печатной платы
Собственная частота пластины (печатной платы) с распределенной нагрузкой рассчитывается по формуле:
(9.21)
где К - коэффициент, зависящий от способа закрепления пластины;
a - длина пластины;
m - распределенная по площади масса;
D - жесткость платы.
Жесткость платы зависит от модуля упругости выбранного материала (Е) и толщины платы и рассчитывается по следующей формуле:
(9.22)
где E - модуль упругости материала;
h - толщина пластины (печатной платы).
Модуль упругости для выбранного материала печатной платы стеклотекстолита равен 30 ГПа, а толщина платы равна 3 мм. Подставив значения в формулу (9.22), получим следующие значение жесткости платы:
Н/м.
Распределенная по площади масса определяется по следующей формуле:
(9.23)
где G - вес платы с ЭРЭ;
g - ускорение ;
a и b - высота и ширина платы;
h - толщина платы в м;
- удельный вес материала платы(2*103н/м3).
Ускорение задано ТЗ и равно 2 g, тогда получаем:
кг/м2.
Коэффициент К, определяется из [5,табл.7.1]
(9.24)
где a и b - высота и ширина печатной платы.
Подставив рассчитанные значения в формулу (9.21) получим частоту колебания печатной платы:
Гц.
Полученное значение резонансной частоты лежит вне диапазона действующей на аппаратуру вибрации оговоренной ТЗ (f = 10...55 Гц), а значит, условие задания выполняется. Поэтому введение дополнительных ребер жесткости не требуется.