Целью расчёта конструкции модуля РЭС при действии вибрации является определение действующих на элементы изделия максимальных перегрузок и перемещений.

При транспортировке и испытаниях устройство подвергается периодическому воздействию вибрации, вследствие чего необходимо проверить удовлетворяет ли разработанное устройство условиям вибропрочности.

Допускается испытывать изделие непосредственно в процессе транспортирования автотранспортом на расстоянии 1000 км при движении автомобиля со скоростью 20-40 км/ч.

Испытательная трасса выбирается из расчёта, чтобы 50 км трассы составляло асфальтированное шоссе, 300 км -булыжное шоссе, 550 км - грунтовая дорога и 100 км - пересечённая местность.

Блок считают выдержавшим испытание, если после испытания не обнаружено механических повреждений и он функционирует в соответствии с ТУ на устройство.

Периодическая вибрация характеризуется спектром (диапазон частот), виброускорением, перегрузкой. Коэффициент перегрузки n, амплитуда виброускорения а, и виброперемещения S связаны между собой соотношениями:

;

Исходными данными при расчёте на вибрацию являются: частота вибрации (диапазон частот) Гц; масса блока (части блока); коэффициент перегрузки.

При расчёте печатной платы с ЭРЭ задаётся (определяется) масса ПП и масса ЭРЭ

Исходя из условий эксплуатации и транспортировки задаём коэффициент перегрузки 2g (9,81 ).

Расчёт платы управления.

Определяем частоту собственных колебаний. При условии равномерного нагружения ПП на её поверхности ЭРЭ.

 [Гц], где

,  - масса ЭРЭ и ПП соответственно

 - коэффициент, зависящий от способа закрепления ПП

 - наибольший размер длины платы

 [Н*м], где

 - коэффициент Пуансона материала ПП

 - модуль упругости материала ПП

 - толщина материала ПП, м

 - удельный вес материала ПП,

Выбираем способ закрепления ПП: опирание по 3-ём сторонам и защемление по 4-ой.

Коэффициент  в этом случае считается следующим образом:

Параметры ПП:

=28 см

=14,7см

=0,15см

=1,3

=63,64

Найдём

= (7*0,15) + (2*1,1) + (5*1,2) + (2*0,15) +37+ (25*0,6+5*1,1+2*0,9) =1,05++2,2+6+0,3+37+22,3=68,85гр.

гр.

149,15 гр.

=0,83

Найдём :

= =720 Гц

2) Находим амплитуду колебаний (прогиб) ПП на частоте при заданном коэффициенте перегрузки n.

= = 0,00003

3) Определяем коэффициент динамичности , показывающий, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний на частоте , отличается от амплитуды на частоте

=1,04

4) Находим динамический прогиб ПП при её возбуждении с частотой :

, м

0,0000312 м

5) Определяется эквивалентная этому прогибу равномерно распределённая динамическая нагрузка :

, Па

59,47 Па

И максимальный распределённый изгибающий момент, вызванный этой нагрузкой:

, Н

0,103 Н

6) Находим максимальное динамическое напряжение изгиба ПП:

МПа

0,27 МПа

7) Условия вибропрочности выполняются, если , где

52,5

 - предел выносливости материала ПП.

Для стеклотекстолита = 105 МПа

=1,8÷2 - допустимый запас прочности для стеклотекстолита.

Условия вибропрочности выполняются

0,27 ≤ 52,5