Коливання елементів РЕА типу балок
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Типовими прикладами таких елементів є резистори, конденсатори тощо. Розглянемо коливання резистора в поперечному напрямку, що супроводжуються деформаціями на згин (рис. 2.11). Є два варіанти динамічної моделі. Масу резистора можна привести в точку (рис. 2.11, а) або розподілити по всій довжині L (рис. 2.11, б). Розподілена маса . Власна частота коливань системи з зосередженою масою

 

, (2.28)

 

а частота коливань системи з рівномірно розподіленою масою

 

, (2.29)

 

де ЕІ – жорсткість балки на згин;

Е – модуль пружності Юнга І роду;

І – осьовий момент інерції перерізу балки;

φ – коефіцієнт, що враховує форму закріплення балки.

         
 

 

 


а)                                           б)

Рис. 2.11. Моделі балок



 

а)                              б)                                       в)

Рис. 2.12. Переріз балок

 

Типові перерізи балок показані на (рис. 2.12.). Осьовий момент інерції круглої балки  (рис. 2.12, а), балки з прямокутним перерізом  (рис. 2.12, б), осьовий момент інерції двотаврової балки (рис. 2.12, в) вибирається із спеціальної таблиці. Практика свідчить, що частота власних коливань балок лежить в межах f = 5 ÷ 30000 Гц.

 




Коливання пластин

 

Це особливо важливий випадок, бо стосується монтажних плат, шассі та інших плоских тіл.

Розглянемо прямокутну пластину постійної товщини з пружного однорідного ізотропного матеріалу.

Теорія дає загальну розрахункову формулу

 

, Гц, (2.30)

 

деа – довжина пластини в см,

h – товщина пластини в см,

ρ – густина матеріалу, з якого зроблені пластини,

D = - циліндрична жорсткість пластини,

 - коефіцієнт Пуассона,

- коефіцієнт, що залежить від способу закріплення країв пластини.

Формулу (2.30) перетворюють до вигляду зручного в користуванні. Для цього вводять параметр

 

С = , (2.31)

 

Тоді (2.30) прийме вигляд

 

f =  (2.32)

 

де а і h задаються в см.

Базовим приймають випадок, коли пластина виготовлена зі сталі (Ес = 2,1*1011 ).

Для врахування параметрів матеріалу пластини (Е, ) вводять коефіцієнт

 

КМ = . (2.33)

 

Для врахування впливу підвісних елементів на платі вводять коефіцієнт

КВ = , (2.34)

 

де М – маса елементів;

mпл – маса пластини;

Тоді (2.32) набуває вигляду:

 

. (2.35)

 

Порівняно з (2.32) змінився зміст коефіцієнта С, який вже вибирається із спеціальної таблиці в залежності від схеми закріплення країв пластини та співвідношення  (рис. 2.13).

 

     
 

 

 


а)                                                          б)

Рис. 2.13. Схеми закріплення краю пластини

 

Кожний край пластини має три варіанти закріплення: край може бути защемлений (рис. 2.13, а), вільно підпертий знизу (рис. 2.13, б), або взагалі вільним. Три варіанти закріплення кожної сторони породжують 20 схем закріплення плат. Шляхом теоретичних розрахунків та експериментальних досліджень побудовані спеціальні таблиці значень коефіцієнта С в залежності від варіанта закріплення пластини та в залежності від відношення .

Частота власних коливань плати може відповідати резонансній зоні. Вихід з резонансної зони здійснюється за рахунок зміни товщини пластини h або значення коефіцієнта С. Оскільки змінювати відношення  можна лише в деяких випадках, то практичне значення має зміна С за рахунок зміни закріплення країв пластини. Зміну товщини чи схеми кріплення плати можна здійснити практично завжди.

 


Дата: 2019-05-29, просмотров: 179.