Rea ve p'nin güvenilirliğini belirleme yöntemleri Rea'nın güvenilirliğini artırma yöntemleri
lec06.doc
RADYO ELEKTRONİK JEOFİZİK EKİPMAN TASARIMI
Jeofizik aletlerin geliştirilmesi ve oluşturulması. Ekipmanın mekanik etkilerden korunması
Konu 6: EKİPMANIN KORUNMASI
MEKANİK ETKİ VE MÜDAHALEDEN
Konu öğüt vermek olduğunda hepimiz akıllıyız ama konu hatalardan kaçınmak olduğunda çocuktan farksızız.
Menderes. Yunan şair ve komedyen. IV yüzyıl M.Ö.
Çünkü tavsiye genellemelere dayanır ve hata her zaman spesifiktir.
Valery Samoilin. Ural jeofizikçisi ve radyo mühendisi. XX yüzyıl
Altında dayanıklılık tasarım, ekipmanın mekanik etkilerin uygulanmasından sonra işlevleri yerine getirme ve parametreleri koruma yeteneği olarak anlaşılır. Sürdürülebilirlik yapılar - REA'nın mekanik stres sürecinde fonksiyonları ve parametreleri koruma yeteneği.
Yapının mekanik strese tepkisi veya tepkisi, mekanik uyarım enerjisinin dönüşümü ve dönüşümü olarak adlandırılır. Bunlar, yapı elemanlarındaki mekanik gerilmeler, yapı elemanlarının hareketi ve çarpışmaları, yapı elemanlarının deformasyonu ve tahribatı, yapının özellik ve parametrelerindeki değişiklikleri içerir.
Mekanik etkiler, parçaların ve düzeneklerin karşılıklı olarak yer değiştirmesine, bağlantı elemanlarının, taşıyıcı ve diğer yapısal elemanların deformasyonuna ve bunların çarpışmasına neden olabilir. Önemsiz mekanik etkilerle, yapısal elemanlarda ekipmanın performansını etkilemeyen elastik deformasyonlar ortaya çıkar. Yükteki bir artış, kalıcı deformasyonun ortaya çıkmasına ve belirli koşullar altında yapının tahrip olmasına yol açar. Yapı alternatif yüklere maruz kalırsa, malzemelerin statik mukavemetinin sınır değerlerinden çok daha düşük yükler altında da kırılma meydana gelebilir.
Donanım arızaları geri kazanılabilir mekanik stresin kaldırılmasından veya zayıflatılmasından sonra (bileşenlerin parametrelerinin değiştirilmesi, elektriksel gürültünün ortaya çıkması) ve kurtarılamaz(elektrik bağlantılarının kopmaları ve kısa devreleri, baskılı devre kartlarının iletkenlerinin soyulması, bağlantı elemanlarının ihlali ve destekleyici yapıların tahrip olması).
Çalışması sırasında, taşınan elektronik ekipman titreşimlerden, şok yüklerinden ve doğrusal hızlanmadan etkilenir. ^ harmonik titreşimler frekans, genlik, ivme ile karakterize edilir. şok yükler tekli darbelerin sayısı veya serileri (genellikle maksimum darbe sayısı öngörülür), darbe darbesinin süresi ve şekli, çarpma anında ani hız ve çarpışan cisimlerin hareketi ile karakterize edilir. Doğrusal ivme hızlanma, süre, hızlanma etkisinin işareti ile karakterize edilir.
Titreşimler, şoklar ve hızlanmalardan kaynaklanan aşırı yükler uygun faktörlerle değerlendirilir. Titreşim ve şokların etkilerini azaltmak için amortisörler üzerine ekipman monte edilir veya sönümleme malzemeleri kullanılır.
Doğrusal ivmelerin etkisi, ekipmanın kütlesindeki bir artışa eşdeğerdir ve önemli bir maruz kalma süresi ile yapının mukavemetinde bir artış gerektirir. Amortisörler pratikte doğrusal aşırı yüklere karşı koruma sağlamaz.
Taşınan elektronik ekipmanı çalıştırma deneyiminin gösterdiği gibi, titreşimler yapı üzerinde en büyük yıkıcı etkiye sahiptir. Kural olarak, belirli bir frekans aralığında titreşim yüklerinin etkisine dayanan aparatın tasarımı, ilgili parametrelerin büyük değerleriyle şok yüklerine ve doğrusal hızlanmalara dayanır.
Titreşim direnci ve titreşim direnci kavramı. Elektronik ekipmanın tasarımı ile ilgili olarak iki kavram ayırt edilir: titreşim direnci ve titreşim mukavemeti.
^ Titreşim direnci - belirli bir titreşimdeki bir nesnenin, belirtilen işlevleri yerine getirme ve parametrelerinin değerlerini normal aralıkta tutma özelliği. Titreşim direnci- belirli bir titreşimde ve sona ermesinden sonra güç.
Trafik sarsıntılarının etkisi, şoklar ve titreşimlerden oluşur. CEA ile nesne arasına iletilen titreşimlerin ve şokların genliğini azaltan bir ortam olarak amortisörlerin eklenmesi, CEA'ya etki eden mekanik kuvvetleri azaltır, ancak bunları tamamen yok etmez. Bazı durumlarda, amortisörlerin eklenmesiyle oluşturulan rezonans sistemi, CEA salınımlarının genliğinde bir artışa yol açan düşük frekanslı mekanik rezonansın oluşmasını gerektirir.
Bir yapının rijitliği ve mekanik mukavemeti kavramı. Bir elektronik ekipman tasarımı geliştirirken, elemanlarının gerekli sertliğini ve mekanik mukavemetini sağlamak gerekir.
^ yapısal sertlik etki eden kuvvetin, bu kuvvetin neden olduğu yapının deformasyonuna oranıdır. Altında yapısal güç Bir yapının kalıcı deformasyon veya tahribat olmaksızın dayanabileceği yükü anlayın. Elektronik ekipman yapısının gücündeki bir artış, yapısal temelinin güçlendirilmesi, takviyelerin kullanılması, cıvatalı bağlantıların kilitlenmesi vb. İle ilişkilidir. Taşıyıcı yapıların ve bunların kurucu düzeneklerinin mukavemetindeki artış özellikle önemlidir. dökme ve zarflama yöntemleriyle. Köpükle doldurmak, üniteyi hafif bir ağırlık artışı ile monolitik hale getirmenize olanak tanır.Salınımlı bir sistem olarak yapı. Her durumda, mekanik bir salınım sisteminin oluşumuna izin verilmemelidir. Bu, CEA'ya dahil olan kurulum kablolarının, mikro devrelerin, ekranların ve diğer parçaların sabitlenmesi için geçerlidir.
Herhangi bir tasarımın mekanik strese tepki açısından ana parametreleri kütle, sertlik ve mekanik dirençtir (sönüm). Titreşimlerin modüllerin tasarımı üzerindeki etkisini analiz ederken, ikincisi, ürün kütlesinin m, bir yay şeklinde bir takviye elemanı ve bir şeklinde bir mekanik direnç elemanı olduğu, toplu parametrelere sahip bir sistem olarak temsil edilir. k ve r parametreleri ile karakterize edilen damper verilmiştir.
Daha karmaşık modeller oluşturmanız gerekiyorsa, örneğin üzerine modüller yerleştirilmiş bir plaka, Şekil 2'de gösterilen modeli kullanabilirsiniz. 1 ve yeterince fazla sayıda hücreyle, dağıtılmış parametrelere sahip bir sistem modeli elde edin.
Pirinç. 6.1.1.
Mekanik bir sistemin en önemli göstergesi, herhangi bir zamanda sistemin uzaydaki konumunu belirleyen serbestlik derecesi sayısıdır. Yapının dikkate alınan serbestlik derecesi sayısı, basitleştirme derecesine bağlıdır, yani model bir dereceye kadar gerçek yapıyı yansıtmalı ve araştırma için yeterince basit olmalıdır.
Tek serbestlik dereceli bir sistemde, her zaman anında dış kuvvet F (t), kütle F m atalet kuvvetleri, F k rijitliği ve Fr sönümleme kuvvetleri tarafından karşılanacaktır:
F (t) = F m + F r + F k. (6.1.1)
F m = m d 2 / dt 2, F r = r d / dt, F k = k .
F (t) kuvvetinin etkisi altında sistemin denge konumundan yer değiştirmesi nerede.
Herhangi bir zamanda sistemin durumunu açıklayan lineer diferansiyel denklem:
M d 2 / dt 2 + r d / dt + k F (t). (6.1.2)
Sistemin doğal titreşimlerinin denklemi, F (t) sıfıra eşitlenerek elde edilebilir ve şunu elde ederiz (ilk fazı hesaba katmadan):
exp (-t) günah o t
nerede o - salınımların ilk genliği; = g / (2m) - sönümleme katsayısı; o = 
= 2f o - sönümlemeli sistemin doğal titreşim frekansı.
Gerçek mekanik sistemlerde, salınımların her döngüsünde bir enerji kaybı ve salınımların sönümlenmesi vardır.
Sistemin zorlanmış salınımlarının diferansiyel denkleminin çözümü (F (t) = F m sin t) şu şekildedir:
exp (-r o t) sin o t + A to sin t.
İlk terim, sistemin doğal titreşimlerini frekansla, ikinci - zorlamalı titreşimleri, burada ve A - sırasıyla doğal ve zorlamalı titreşimlerin genliğini tanımlar. Sistemin doğal salınımlarının frekansı, zorlanmış olanların frekansına yakın olduğunda, salınım sisteminde mekanik rezonans olgusu meydana gelir ve bu da yapıya zarar verebilir.
Amortisman yapılar CEA . Hem taşınan hem de duran bir yapının titreşimlere, ayrıca şok ve doğrusal yüklere karşı kararlılığını arttırmanın etkili yöntemlerinden biri, amortisörlerin kullanılmasıdır. Amortisörlerin etkisi, rezonans frekanslarının sönümlenmesine, yani titreşim enerjisinin bir kısmının emilmesine dayanır. Genel durumda, amortisörlere monte edilen ekipman, altı serbestlik derecesine sahip mekanik bir salınım sistemi şeklinde temsil edilebilir: doğrusal yer değiştirmelerden oluşan bir dizi bağlı salınım ve üç koordinat ekseninin her biri boyunca dönme salınımları .
Sönümleme verimliliği, sayısal değeri, hareket eden titreşimlerin frekansının f sönümlü sistemin frekansına oranına bağlı olan dinamik veya iletim katsayısı ile karakterize edilir f o.
Bir sönümleme şeması geliştirirken, sistemin minimum sayıda doğal frekansa sahip olmasını ve bunların bozucu kuvvetin en düşük frekansından 2-3 kat daha düşük olmasını sağlamaya çalışmak gerekir.
Amorti edilmiş ekipman için, doğal frekans mümkün olduğunca azaltılmalı ve amortismana tabi tutulmamış ekipman için, aksine, rahatsız edici etkilerin üst sınırına yaklaştırılarak veya aşılarak artırılmalıdır.
Amortisör yerleştirme şemaları. Bir elektronik ekipman amortisman sisteminin tasarımı genellikle amortisör tipinin seçimi ve yerleşimi ile başlar. Amortisör seçimi, izin verilen yüke ve çalışma koşullarını karakterize eden parametrelerin sınır değerlerine göre yapılır. Bu parametreler şunları içerir: ortam sıcaklığı, nem, mekanik stres, atmosferde yağ buharlarının varlığı, dizel yakıt vb.
Pirinç. 6.1.2.
Amortisörlerin düzeninin seçimi, esas olarak ekipmanın taşıyıcı üzerindeki konumuna ve dinamik hareket koşullarına bağlıdır. İncirde. 2, amortisörlerin temel düzenini gösterir. Seçenek " a
"oldukça küçük blokları sönümlemek için kullanılır. Bu tür bir amortisör düzenlemesi, tesisteki blokların genel yerleşimi açısından uygundur. Bununla birlikte, bu amortisör düzenlemesi ile temelde bir tesadüf elde etmek imkansızdır. ağırlık merkezinin (CG) kütle merkeziyle (CM) ve rasyonel bir sistem elde edilememesi. Konaklama seçeneği için de aynı şey söylenebilir " B
". Konaklama seçeneği" v
"akılcı bir sistem elde etmenizi sağlar, ancak böyle bir amortisör düzenlemesi, sahaya yerleştirildiğinde her zaman uygun değildir. G
" ve " D
"bir varyasyondur" v
"ve ünitenin ön paneli altta bulunan amortisörün yanında bulunuyorsa kullanılır. Amortisörlerin yerleştirilmesi" e
"Elektronik ekipmanın yüksekliği, rafın derinliğinden ve genişliğinden çok daha fazla olduğunda raf ekipmanlarında kullanılır. Rafın x ve y eksenleri etrafındaki titreşimini zayıflatmak için, üstüne iki ek amortisör takılır. raf.
Yapısal elemanların gücü. Yapısal elemanların mekanik mukavemeti, dağıtılmış ve karışık yüklere sahip en basit yapılar için malzemelerin direnç yöntemleri ve elastikiyet teorisi ile kontrol edilir. Çoğu pratik durumda, elektronik bileşenlerin tasarımı, içlerindeki gerilimleri belirlemeyi zorlaştıran daha karmaşık bir konfigürasyona sahiptir. Hesaplamalarda, karmaşık bir parça basitleştirilmiş bir modelle değiştirilir: bir kiriş, bir plaka, bir çerçeve.
Kirişler, uzunlukları yapının diğer tüm geometrik boyutlarını önemli ölçüde aşan prizmatik bir şekle sahip gövdeleri içerir. Kirişlerin uçları sıkıştırılır (kaynakla, lehimle), menteşeli hareketli (kılavuzlara montaj) veya menteşeli hareketsiz (tek vidalı bağlantı) ile desteklenir. Plakalar, kalınlığı tabanın boyutlarına kıyasla küçük olan dikdörtgen gövdeler olarak kabul edilir. Bu tür yapılar, baskılı devre kartlarını, alet mahfazalarının duvarlarını, rafları, panelleri ve diğer benzer yapıları içerir. Plakaların kenarlarının sert bir şekilde sabitlenmesi, lehimleme, kaynaklama, sıkıştırma, vidalı bağlantı ile gerçekleştirilir; menteşe sabitleme - plakaların kılavuzlara montajı, dişi konektör. Çerçeve yapıları, çok pimli bileşenleri simüle eder: mikro devreler, röleler, vb.
Bir yapı tasarlarken şunları yapın:
Parçanın şekli ve boyutları bilindiğinde (tasarım sırasında ortaya çıkan) doğrulama hesaplamaları;
Tehlikeli bölümlerin boyutları bilinmediğinde ve seçilen izin verilen gerilmeler temelinde belirlendiğinde tasarım hesaplamaları;
Bilinen tehlikeli bölümler ve izin verilen gerilmeler için izin verilen yüklerin hesaplanması.
Elastik titreşimler için doğrulama hesaplamaları yapılırken, titreşimlere maruz kalma yönü dikkate alınarak, en büyük deformasyona sahip parçalar ve düğümler ayırt edilir, hesaplama modelleri seçilir, doğal frekanslar hesaplanır, yükler belirlenir ve elde edilen değerler ile karşılaştırılır. seçilen malzemelerin nihai mukavemetleri, gerekirse yapının mukavemetini arttırma kararı.
Bireysel elemanların yapısındaki titreşim mukavemetini arttırmak için ek bağlantı elemanları, nervürler ve sertlik kabartmaları, flanşlar, ekstrüzyonlar tanıtılır, yüksek sönümleme özelliklerine sahip malzemeler, sönümleme kaplamaları kullanılır.
Dış titreşim etkileri genellikle oldukça dar bir frekans aralığında ayarlanır. Düzgün tasarlanmış ekipmanlarda, yapının doğal frekansı f, dış etkilerin frekans spektrumunda olmamalıdır. Herhangi bir yapının birkaç doğal frekans değeri olmasına rağmen, bu durumda yapıların deformasyonları maksimum olacağından, hesaplama yalnızca fo'nun en düşük değerleri için yapılır. Doğal frekansın en düşük değeri dış etkiler aralığına dahil edilirse, f o değerini artırmak ve dış etkilerin frekans spektrumundan çıkmak için tasarım değiştirilir.
Bir yapının sertliği, bir sistemin (eleman, parça) performansının bozulmasına izin vermeyen deformasyonlarla dış yüklerin hareketine dayanma yeteneği olarak anlaşılır. Nicel olarak, sertlik, sertlik katsayısı = P / ile tahmin edilir, burada P, etki eden kuvvettir; maksimum deformasyon. Yapı, her biri belirli bir uzunlukta ve kesitte bir kiriş olarak çalışan, bir veya iki uca sabitlenmiş bir elemanlar (parçalar) topluluğu olarak temsil edilebilir. Konsantre yükün etkisi altında bir ucundan kenetlenen bir kirişin rijitliğinin, kiriş çekme veya basınç altında çalışırken EF / l ifadesi ile ve kiriş olduğunda 3EJ / 1 3 ifadesi ile hesaplandığı bilinmektedir. bükülüyor (E, kiriş malzemesinin elastisite modülüdür; F - kesit alanı; J - eksenel atalet momenti; l - kiriş uzunluğu). Malzemenin elastisite modülü ne kadar yüksek olursa, kirişin sertliği de o kadar yüksek olur. Yapının sertliği, kirişin kesitinin uzunluğuna, şekline ve boyutlarına bağlıdır.
Tablo, elektronik ekipman yapımında kullanılan malzemelerin parametrelerini göstermektedir. Malzemelerin özgül mukavemeti ve sertliği aşağıdaki ifadelerle hesaplanır:
Metaller için: p vuruşları = [] p / , ve vuruşları = [] ve 2/3 / , E vuruşları = E /
Metal olmayanlar için: p vuruşları = [] p / , ve vuruşları = [] ve 2/3 / ,
Burada p maddenin yoğunluğudur.
İnşaat malzemesi parametreleri
| Malzeme | Marka | p, MPa | E, not ortalaması | g / cm2 | Özgül güç ve sertlik |
||
| pud | ve ud | e ud |
|||||
| Karbon çelik | St10 | 334 | 203 | 7,85 | 42,5 | 12 | 26 |
| st45 | 600 | 200 | 7,85 | 76,5 | 18 | 25,5 |
|
| Alaşımlı çelik | 39ХГСА | 490 | 198 | 7,85 | 62 | ,7 | 25,3 |
| Alüminyum alaşımları | AD-1 | 58 | 69 | 2,7 | 21 | 7,7 | 26 |
| B-95 | 275 | 69 | 2,8 | 96 | 21 | 24 |
|
| Magnezyum alaşımları | MA2-1 | 255 | 40 | 1,8 | 142 | 27 | 23 |
| MA2-8 | 275 | 40 | 1,8 | 154 | 29 | 22 |
|
| Bakır alaşımları | L-63 | 294 | 103 | 8 | 35 | 11 | 12 |
| Br-B2 | 392 | 115 | 8 | 48 | 13 | 14 |
|
| titanyum alaşımları | VT1-0 | 687 | 113 | 4,5 | 152 | 28 | 25 |
| VTZ-1 | 1176 | 113 | 4,5 | 218 | 41 | 25 |
|
| fenoplast | K-21-22 | 64 | 8,6 | 1,4 | 38 | 46 | 6,2 |
| Basın malzemesi | AG-4S | 245 | 34 | 1,8 | 273 | 136 | 19 |
| Getinax | II | 98 | 21 | 1,4 | 49 | 70 | 15 |
| tektolit | PTK | 157 | 10 | 1,4 | 70 | 112 | 7 |
| Cam elyaf laminat | VFT-S | 245 | - | 1,85 | 180 | 132 | - |
| floroplastik | 4A | 14 | 0,44 | 2,2 | 10 | 6,2 | 0,2 |
| Fiberglas | SVAM-ER | 687 | 21 | 2 | 221 | 343 | 10,3 |
| strafor | PS-1 | - | 0,15 | 0,35 | 14 | - | 0,45 |
Uçağa dik yönlendirilmiş titreşimler baskılı devre kartı, dönüşümlü olarak bükün ve üzerine kurulu mikro devrelerin ve bileşenlerin mekanik gücünü etkiler. Bileşenler sert kabul edilirse, uçları bükülecektir. Çoğu bileşen arızası, lehimli pimlerin karta kırılmasından kaynaklanır. En şiddetli darbeler, levhanın ortasında ve dikdörtgen levhalar için, eleman gövdesi levhanın kısa kenarı boyunca yönlendirildiğinde meydana gelir. Bileşenleri panoya yapıştırmak, lehim bağlantılarının güvenilirliğini büyük ölçüde artırır. 0.1 ... .0.25 mm kalınlığında koruyucu vernik kaplama, bileşenleri sağlam bir şekilde sabitler ve elektronik ekipmanın güvenilirliğini artırır.
Lehim bağlantılarında titreşimden kaynaklanan mekanik stresler şu yollarla azaltılabilir: rezonans frekanslarının arttırılması, bu da kartın sapmasını azaltır; temas pedinin tahta ile yapışma gücünü artıran temas pedlerinin çapında bir artış; elemanların uçlarını temas pedine bükmek ve döşemek,
lehimli eklemin yapışmasının uzunluğunu ve gücünü artıran; çok katmanlı vernik kaplama ile sönümlendirerek rezonansta levhanın kalite faktörünü azaltarak.
Baskılı devre kartlarının doğal frekanslarının deneysel verileri
| PP boyutları, mm | 35 | 70 | 140 | PP kalınlığı, mm |
| Doğal frekans, Hz |
||||
| 25 | 2780 | 2070 | 2260 | 1,0 |
| 5100 | 3800 | 3640 | 1,5 |
|
| 50 | 1400 | 690 | 520 | 1,0 |
| 2600 | 1270 | 955 | 1,5 |
|
| 75 | 1120 | 450 | 265 | 1,0 |
| 2030 | 830 | 490 | 1,5 |
|
Yukarıdaki tablo, doğrusal boyutlarına bağlı olarak SP'lerin doğal frekanslarına ilişkin deneysel verileri göstermektedir. Levhaların malzemesi fiberglastır, elemanların montajı çift taraflıdır, levhanın sabitlenmesi tüm çevre boyuncadır. Doğal frekansların dış etkilerin üst frekans aralığının sınırlarını aşması için levhanın kalınlığını artırmak veya genişliğini (uzunluğunu) azaltmak gerekir.
Sabitleme elemanları. Titreşimlere maruz kaldığında, bağlantı elemanlarının vidalarının sökülmesi, bunun önlenmesi için kelepçelerin takılması, sürtünme kuvvetlerinin artması, bağlantı elemanlarının boyaya takılması vb. darbeler; bağlantının hızı, maliyeti; bir bağlantı hatasının sonuçları; ömür.
Aşınmış veya hasarlı parçaların değiştirilme olasılığı dikkate alınmalıdır, vida çiftleri yerine hızlı eşleşen elemanlar kullanılmalıdır: menteşeler, mandallar, mandallar vb. cıvatalar yerinde. Çok sayıda küçük bağlantı elemanı yerine birkaç büyük bağlantı elemanı kullanılması önerilir. Vidayı sıkmak veya gevşetmek için gereken devir sayısı en az 10 olmalıdır.
Yapının hizmet ömrü. Yapılarda titreşimler meydana geldiğinde, alternatif gerilmeler ortaya çıkar ve büyümesi malzemelerin kristal yapısının özelliklerinden etkilenen mikro çatlakların görünümünden dolayı malzemelerin nihai statik mukavemetinden çok daha düşük yükler altında yapılar çökebilir. mikro çatlakların köşelerindeki konsantrasyon ve çevresel koşullar. Mikro çatlaklar geliştikçe enine kesit ayrıntılar zayıflar ve bir noktada kritik bir değere ulaşır - yapı tahrip olur.
Ürünün kütlesi kritik bir faktör değilse, o zaman yapı, boşluklu malzemeler kullanılarak güçlendirilir, deliklerin, çentiklerin girişinden kaçınılır, kaynaklar, en kötü durum yöntemiyle yapıların hesaplamalarını yapın.
Ekipmanın yapısal bütünlüğü ve mekanik etkilere karşı koruma, belirtilen mekanik ve mekanik özellikleri karşılaması gereken yapı malzemesi tarafından sağlanır. fiziksel özellikler, işleme kolaylığı, korozyon direnci, düşük maliyetli, maksimum mukavemet-ağırlık oranına sahip, vb. Karmaşıklığa bağlı olarak, destekleyici yapı tek bir parça olarak veya birkaç parçayı içeren kompozit bir yapı olarak gerçekleştirilir. tek yapı, ayrılabilir veya tek parça bağlantılar. Mikro devrelerin kullanıldığı modern ekipmanlarda, destekleyici yapıların kütlesi, elektronik ekipmanın toplam kütlesinin% 70'ine ulaşır. Ürünlerin ağırlığını azaltmanın ana yolu, dayanım ve rijitlik gereksinimlerini sağlarken yük taşıyan yapıları hafifletmektir.
Titreşim altındaki bir yapının hizmet ömrü, yapının belirli bir mekanik yük seviyesinde dayanabileceği yıkıma kadar olan döngü sayısı ile belirlenir. Malzemelerin yorulma özellikleri, değişen tekrarlı yükleme altında bir grup numune üzerinde ortaya çıkar.
^ 6.2. EKİPMANIN parazitten korunması
Elektronik ekipman ve sistemlerin çalışmasının güvenilirliği ve güvenilirliği, harici ve dahili, rastgele ve düzenli parazite ilişkin olarak parazite karşı bağışıklığına bağlıdır. İtibaren doğru karar elektronik ekipmanın elemanlarının ve tertibatlarının gürültü bağışıklığını sağlama görevleri, hem elektronik ekipmanın imalatının geliştirilmesinin ve ayarlanmasının zamanlamasına hem de çalışma sırasında normal çalışmasına bağlıdır.
Müdahalenin doğası. Ekipman için girişim, depolama, dönüştürme, işleme veya iletim sırasında bir üründeki analog veya ayrık bilgilerin bozulmasına yol açan harici veya dahili bir etkidir. Girişim, elektronik ekipmanın tasarımında öngörülemeyen ve işleyişini bozabilecek bir sinyaldir. Elektronik ekipmandaki sinyaller elektriksel nitelikte olduğundan, tasarlarken, en olası bilgi bozulma kaynaklarıyla aynı nitelikteki parazitleri hesaba katmak gerekir. Girişim gerilimler, akımlar, elektrik yükleri, alan gücü vb. olabilir. Girişim kaynakları fiziksel olarak çeşitlilik gösterir ve iç ve dış olarak ikiye ayrılır.
Çalışan ekipmanın içinde dahili parazit oluşur. Elektriksel gürültü kaynakları esas olarak güç kaynakları ve akım dağıtım devreleridir. Manyetik parazit kaynakları transformatörler ve bobinlerdir. Güç dağıtım devresinin ikincil güç kaynaklarının çıkış voltajının titreşimlerinin varlığında, saatli ve senkronizasyon devreleri elektromanyetik parazit kaynakları olarak düşünülmelidir. Elektromıknatıslar, elektrik motorları, röleler ve elektromekanik cihazlar önemli düzeyde parazit oluşturur. Dahili parazit aynı zamanda, iletişim hatlarının dalga empedanslarının, bu hatları birbirine bağlayan modüllerin giriş ve çıkış empedansları ile uyumsuzluğundan ve ayrıca toprak veri yollarından kaynaklanan parazitlerden kaynaklanan parazittir.
Harici parazit, güç kaynağı ağından kaynaklanan parazit anlamına gelir, Kaynak makineleri, fırça motorları, elektronik cihazları ileten vb. ve ayrıca statik elektrik boşalmaları ve atmosferik olaylardan kaynaklanan parazitler. Harici parazitin ekipman üzerindeki etkisinin fiziksel yapısı, dahili parazitin etkisine benzer.
Girişim alıcıları oldukça hassas amplifikatörler, iletişim hatları, manyetik elemanlardır. Girişim, ekipmana doğrudan teller veya iletkenler (galvanik girişim), elektrik (kapasitif girişim), manyetik (endüktif girişim) veya elektromanyetik alan yoluyla girer. Herhangi bir ekipmanın parçası olan çok sayıda iletken, elektromanyetik alanlar alan veya yayan anten cihazları iletici ve alıcı olarak kabul edilebilir.
Galvanik bağlantı, güç kaynağı devrelerinde ortak olan elektrik bağlantılarındaki akımların ve gerilim düşüşlerinin akışı sonucu oluşur. Bu nedenle, modülleri birbirine bağlayan iletkenler birleşik sistem, mümkün olduğunca kısa olmalı ve kesitleri mümkün olduğunca büyük olmalıdır, bu da tellerin aktif direncinde ve endüktansında bir azalmaya yol açar. Galvanik paraziti ortadan kaldırmanın radikal bir yolu, hem gürültüye duyarlı devrelerin hem de nispeten güçlü devrelerin birleşik besleme ve toprak akımlarını taşıyan devreleri ortadan kaldırmaktır.
Sıkışma önleme, aşağıdaki nedenlerden dolayı giderek daha önemli hale geliyor.
1. Bilgi sinyallerinin enerji seviyesi düşme eğilimindedir ve dış müdahalenin enerji seviyesi sürekli artmaktadır.
2. Aktif elemanların genel boyutlarındaki ve aralarındaki iletişim hatlarındaki azalmanın yanı sıra yerleşimlerinin yoğunluğunun artması nedeniyle elemanların karşılıklı etkisinde bir artış.
3. Sistemlerin karmaşıklığı ve çok sayıda elektromekanik düzeneğe sahip harici cihazların kullanımının genişlemesi nedeniyle parazit seviyesinde bir artış.
4. REA'nın insan faaliyetinin tüm alanlarında uygulanması.
Pirinç. 6.2.1. Elektronik ekipmanlarda parazitin sınıflandırılması
Girişim sınıflandırması.
Girişim şu şekilde sınıflandırılabilir: işaret etme nedeni, tezahürün doğası ve dağıtım yolları(şekil 6.2.1).
CEA devrelerinden geçerken sinyallerin bozulmasına neden olan başlıca nedenler şunlardır:
A) iletişim hatlarındaki benzersiz yüklerden ve çeşitli homojensizliklerden yansımalar;
B) Reaktif bileşenlere sahip yüklerin çalıştırılmasından kaynaklanan cephelerin bozulması ve gecikmeler;
B) sinyalin sonlu yayılma hızının neden olduğu hattaki gecikmeler;
D) karışma;
E) Harici elektromanyetik alanlardan kaynaklanan girişim.
Her birinin etki derecesi yukarıdaki faktörler sinyallerin bozulması, iletişim hatlarının, mantık elemanlarının ve sinyallerin özelliklerine ve ayrıca tüm eleman ve bağlantı sisteminin tasarım uygulamasına bağlıdır.
Girişimi azaltmanın yolları. Elektronik ekipmanın mantıksal ve diğer elemanlarının elektrik bağlantısı, iki tip bağlantı ile gerçekleştirilir:sinyalizasyon ve güç devreleri... Sinyal bağlantıları aracılığıyla bilgi, voltaj ve akım darbeleri şeklinde iletilir. Güç busları, hücrelere düşük voltajlı DC voltaj kaynaklarından enerji sağlamak için kullanılır.
Sinyal iletkenlerinde parazit. Elektronik ekipman elemanları arasındaki bağlantılar farklı şekillerde gerçekleştirilir: nispeten yavaş cihazlar için - basılı veya asılı iletkenler şeklinde; artan çalışma hızlarına sahip cihazlarda - basılı şerit çizgileri şeklinde, "bükülmüş çiftler" (bifilar).Elemanlar düğümler ve bloklar halinde gruplandırıldığında, çok sayıda elektriksel olarak " kısa"Ve elektriksel olarak" uzun»Bağlantılar.
Elektriksel olarak "kısa" bir iletişim hattı olarak adlandırılır, sinyalin yayılma süresi hat boyunca iletilen darbenin ön kenarından çok daha azdır. Bu iletişim hattındaki uyumsuz yüklerden yansıyan sinyal, giriş darbesinin değişme zamanı gelmeden kaynağa ulaşır. Böyle bir hattın özellikleri, toplu dirençler, kapasitans ve endüktans ile tanımlanabilir.
Elektriksel olarak "uzun" bir iletişim hattı, darbe cephesinden çok daha büyük bir sinyal yayılma süresi ile karakterize edilir. Bu hatta, hattın sonundan yansıyan sinyal, darbe cephesinin bitiminden sonra başlangıcına gelir ve şeklini bozar. Bu tür çizgiler, dağıtılmış parametreler olarak düşünülmelidir.
IC'ler, hücreler ve iletişim modülleri tipik olarak elektriksel olarak "kısa" hatlara sahiptir. Daha büyük yapısal birimlerde, elektronik ekipman esas olarak elektriksel olarak "uzun" hatlardan oluşur. "Uzun" bağlantıların payı, ekipmanın karmaşıklığı ile artar.
"Kısa" bağlantılarda parazit. Sinyal iletim süreçlerini analiz ederken, elektriksel olarak "kısa" bir iletişim hattı, sinyali "çeken", toplu endüktans L ve kapasitans C (ohmik direnç ihmal edilir) içeren bir eşdeğer devre (Şekil 6.2.2) şeklinde temsil edilebilir. cepheler ve böylece yanıt gecikmeleri sonraki şemaları oluşturun.
Pirinç. 6.2.2.
Hat kesitlerinin geometrik boyutlarına, uzunluklarına, yalıtım malzemelerinin dielektrik özelliklerine bağlı olarak, bir veya daha fazla hat parametresi geçerli olabilir ve sinyal iletim süreçleri üzerinde diğerlerinden daha büyük bir etkiye sahip olabilir. Endüktif iletişim yapısına sahip hatlardaki gecikmeyi azaltmak için, E 2 elemanının giriş direnci arttırılmalı, kapasitif bir yapıya sahip, E 1 elemanının çıkış direnci azaltılmalıdır.
"Uzun" bağları olan elemanları bağlarken parazit. Elektriksel olarak "uzun" bir iletişim hattı, dağıtılmış kapasitans Co ve endüktans Lo olan tek tip bir hat olarak kabul edilir. Bu tür hatlardaki geçici süreçler, hattın girişindeki voltaj düşüşünün u doğasına ve hattın dalga empedansının z 0 oranına, darbe üretecinin çıkış empedansına zr ve elemanın giriş empedansına zn bağlıdır. hattın sonunda yüklenir (Şekil 6.2.3).
Pirinç. 6.2.3.
Karakteristik empedansı z 0 olan bir hat z n ve z 0 = z n direncine yüklenirse, böyle bir hat denir kabul, z 0 z n ise, satır denir tutarsız... Bu durumda, hattın sonuna ulaşan voltaj dalgası ondan yansıtılır. Çizginin başlangıcına ulaşan yansıyan dalga, z z = z 0'da bozulur. z гz 0 ise, dalga yine çizginin başından yansıtılır.
Gerilim dalgasının iletişim hattının her iki ucundan alternatif yansıma süreci zayıflatılır ve yansıyan dalganın genliği sıfıra düşene kadar devam eder. Yansıyan voltaj dalgaları, gelenlerin üzerine bindirilir ve sonuç olarak giriş voltajı dalga biçimi önemli ölçüde bozulabilir. Akım dalgası ile benzer olaylar meydana gelir. Gerilim ve akım dalgalarının yansımaları sadece hatların uçlarındaki eşsiz yüklerden değil, çeşitli dalgalardan da olabilir. heterojenlikler kendi içinde.
Sadece her iki hat tam olarak eşleştiğinde, indüklenen voltaj darbesinin minimum genliğe ve süreye sahip olduğu bilinmektedir. Hat alıcısının uçlarından birindeki uyumsuzluğu, indüklenen girişimin genliğinde ve süresinde bir artışa yol açar.
"Uzun" iletişim hatlarını kablolama yöntemleri. Gecikmenin yalnızca iletişim devrelerindeki gecikmeler tarafından belirlendiği yüksek hızlı sistemlerde, asıl sorun hatların bireysel IC'ler arasında yönlendirilme şekli olabilir. Şu anda, üç yönlendirme yöntemi vardır: radyal, ara dallarla birleştirilmiş.
saat radyal kablolama yöntemi her IC yükü, sinyal kaynağı IC'ye ayrı bir bağlantı ile bağlanır ve sinyal kaynağı IC, z 0 / n'ye eşit bir çıkış empedansına sahip olmalıdır; burada n, üzerine yüklenen IC'lerin sayısıdır. Büyük n, ulaşılamaz derecede düşük çıkış empedansına sahip bir IC sinyal kaynağı gerektirecektir. Radyal yöntemin bir diğer dezavantajı, her yük için ayrı bir iletişim hattına ihtiyaç duymasıdır. Bu nedenle, radyal yöntem yalnızca az sayıda yük için önerilir.
saat ara kılavuzlarla yönlendirme yöntemi IC yükleri omurgaya ve daha sonra kısa iletkenler aracılığıyla sinyal kaynağı IC'ye bağlanırken, yük IC'leri yüksek giriş empedanslarına sahip olmalıdır, aksi takdirde iletişim hatlarına aşırı yüklenirler.
^ kombine yöntem sinyalleri farklı yönlere yerleştirilmiş yüklere yönlendirerek iletişim hattının herhangi bir noktasında koordinasyonu sağlar. Bu durumda, iletken sayısı radyal yönteme göre daha azdır ve sinyal kaynağının çıkış direncinin nispeten yüksek olmasına izin verilir. Bağlantıda yalnızca iki yük varsa, sinyal kaynağı IC, bağlantı boyunca herhangi bir yerde etiketlenebilir.
Güç devrelerine ve azaltma yöntemlerine işaret etmek. Bir voltaj kaynağı kullanırken, iki iletken kullanarak elemanlara güç sağlanır: ileri ve geri. Çoğu zaman, farklı derecelere sahip birkaç kaynaktan elemanlara voltaj sağlamak gerekir. Bu durumda, güç baralarının sayısını azaltmak için, dönüş iletkenleri, ürün gövdesine bağlı olan ve bara olarak adlandırılan tek bir barada birleştirilir. Kara". Statik durumda, sabit akımlar güç kaynağı devrelerinden geçer.
Güç kaynağı veri yollarındaki voltaj düşüşü ve bunlardaki "toprak" ve geçici olaylarla ilişkili paraziti azaltmak için şunu kullanın: farklı yöntemler.
Bireysel yumuşatma kapasitörlerinin uygulanması (İSK). ISK, güç busları ile "toprak" arasında, elektronik cihazların doğrudan bu buslara bağlantı noktalarının yakınına kurulur. ISK, olduğu gibi, devre için fiziksel olarak mümkün olduğunca yakın olan bireysel bir güç kaynağıdır. Mikroelektronik ekipmanlarda, her bir mikro devreye doğrudan kurulan ve bir hücre, modül içindeki bir grup mikro devre üzerine kurulan iki tip ISK kullanılır.
İlk tip ISK, mikro devre - ISK devresindeki akım dalgalanmalarının akış devresinin lokalizasyonu nedeniyle mikro devreyi değiştirirken dürtü gürültüsünü yumuşatmak için tasarlanmıştır. Düşük içsel endüktansa sahip seramik kapasitörler genellikle bu tür ICC'ler olarak kullanılır. ISK'nın kapasitesi, mikro devrenin anahtarlama süresi boyunca kapasitör tarafından biriken yükün, elemanın anahtarlama süresi boyunca akım dalgalanmasının taşıdığı yükün eşitliği koşuluna göre seçilir.
Bir grup mikro devre üzerine kurulu ikinci tip ISK, güç kaynağı sistemindeki akım dalgalanmalarını telafi etmek için tasarlanmıştır. Bunlar genellikle, güç kaynağı devrelerinde rezonans olaylarının ortadan kaldırılmasını sağlayan büyük kapasiteli elektrolitik kapasitörlerdir.
Girişim filtreleri. Güç kaynağı ağlarında harici gürültüyü azaltmak için etkili bir devre aracı, gürültü bastırma filtrelerinin kullanılmasıdır.
Filtreler, bir kesme frekansı ve filtrenin giriş ve çıkışındaki sinyalin oranına eşit bir filtre katsayısı ile karakterize edilir. Kullanışlı sinyal ve girişimin frekans spektrumunu bilerek ve parazitin belirli bir zayıflamasını (ideal olarak - sıfıra) ayarlayarak ilgili filtre devrelerini tasarlayın.
Şebeke filtreleri çıkışa (cihaza) sadece şebeke voltajının frekansını iletmek ve güç kaynağından gelen paraziti bastırmak için tasarlanmıştır. Ekipmanı aşırı gerilimden korumak için ana filtre devresine genellikle gaz deşarj cihazları, varistörler, zener diyotlar, sigortalar eklenir.
"Zemin" olarak bir metal levha kullanma. Bu yöntem, elektronik ekipmanın (alt birimler, bloklar, paneller) yapısal hiyerarşisinin ikinci seviyesinin elemanlarına uygulanabilir ve tüm sabit hücrelerden veya modüllerden gelen dönüş tellerinin bu yapısal elemanlara nispeten kalın bir metal levha yerleştirilmesinden oluşur. lehimli.
Güç rayları olarak katı metal ara parçaları kullanma. Bu yöntem, ultra yüksek hızlı elektronik ekipman için çok katmanlı baskılı devre kartlarının kullanılması durumunda geçerlidir. Bu tür panolarda, bireysel katmanlar maksimum geniş alan metal ve bunları güç busları olarak kullanın, bu katmanlar çok katmanlı panonun içine yerleştirilir. Katı metal katmanlar kullanıldığında, güç baralarının içsel endüktif direnci, çeşitli elemanların akım akışının ortak bölümleri ve güç baraları arasındaki karşılıklı kapasitans artar.
REA'da ekranların uygulanması. Güçlü sinyaller iletişim devrelerinden geçtiğinde, ikincisi, diğer iletişim devrelerini geçerek içlerinde ek parazite neden olabilecek elektromanyetik alan kaynakları haline gelir. Güçlü endüstriyel tesisler, ulaşım iletişimi, motorlar vb. de elektromanyetik parazit kaynakları olabilir. Statik manyetik alanlara duyarlı cihazlar (örneğin, açık manyetik devreli manyetik elemanlar), dünyanın manyetik alanı gibi zayıf alanlarda bile kararsız çalışabilir.
İstenmeyen rahatsız edici alanı belirli bir sınırlı hacimde kabul edilebilir bir düzeye indirmek veya mümkünse alan kaynağının hareketini lokalize etmek için tasarıma ekranlar dahil edilmiştir. Koruma için iki seçenek vardır. İlk durumda, korumalı ekipman ekranın içine yerleştirilir ve parazit kaynağı ekranın dışındadır, ikinci durumda parazit kaynağı korumalıdır ve parazitten korunacak ekipman ekranın dışında bulunur. İlk seçenek genellikle harici parazitlere karşı koruma için kullanılır, ikincisi - dahili olanlar için.
Elektronik ekipmanlarda, kalkanların işlevleri çoğunlukla, malzeme seçerken ve kalınlığını hesaplarken, ekranlama verimliliğine ek olarak, dikkate alınması gereken blok ve raf cihazlarının kasaları, panelleri ve kapakları tarafından gerçekleştirilir. bireysel elemanların bağlantısının mekanik mukavemetini, sağlamlığını ve güvenilirliğini sağlamak için gereklilikler.
Kalkanlardaki açıklıklar ve yuvalar, kalkanın etkinliğini azaltır, bu nedenle ortadan kaldırılmalı veya en aza indirilmelidir. Ancak onlardan tamamen kurtulmak imkansızdır. Normal termal koşulları sağlamak için konektörlerin, kontrol elemanlarının, göstergenin montajı için kasaya delikler yerleştirilmiştir. Yapısında maksimum boyutları taranan sinyalin minimum dalga boyunun 1/2'sini aşmayan delikler açılırsa ekranın verimliliği bozulmaz. Havalandırma deliklerinden parazit girmesini önlemek için, kasaların iç yüzeylerine deliklerle metal bir ağ sabitlenebilir.
Çalışma prensibine göre elektrostatik, manyetostatik ve elektromanyetik ekranlama arasında bir ayrım yapılır.
Şasi ve çerçeve aksamları, raf kaplamaları, paneller, alt üniteler, kasetler, panoların montaj tarafındaki özel sac contalar, bloklar, alt üniteler vb. ekran görevi görebilir.
Baskılı devre kartlarının her iki tarafında parazite karşı özellikle hassas olan (örneğin, senkron darbelerinin iletimi için) devrelerin ekranlamasını geliştirmek için, sinyal ve topraklanmış ekran iletkenleri, topraklanmış hat olacak şekilde değiştirilir. tahtanın diğer tarafında her zaman kartın bir tarafından geçen sinyal hattının karşısındadır. Bu durumda, her sinyal hattı üç topraklanmış hat ile çevrilidir, bunun sonucunda sadece sinyal hattının harici parazitten etkin bir şekilde taranması sağlanmakla kalmaz, aynı zamanda faydalı sinyal için kaynaktan yüke dalga kılavuzu benzeri bir devre sağlanır. .
Giriş ve çıkış hatları için de ekranlama kullanılır ve çoğu durumda sadece giriş devresini ekranlamak yeterlidir. Yerdeki galvanik paraziti ortadan kaldırmak için tellerin blendajları bir noktada topraklanmalıdır. Yazdırma yoluyla iletim hatları gerçekleştirirken, sıfır potansiyel veri yolu ile anahtarlanan ve tel ekranlama işlevlerini yerine getiren ekranlama yolları tanıtılır.
Manyetostatik koruma. Ekranlama sorunu, parazitin kaynağı ve alıcısı arasındaki endüktif kuplajı azaltmak veya tamamen ortadan kaldırmaktır. Manyetik akı, iletken tarafından oluşturulan döngüyü geçerse, döngüde gürültü indüklenir. Devrede indüklenen parazitin voltajını tamamen ortadan kaldırmak veya azaltmak için gereklidir:
Anahattı ekrana yerleştirin;
Alanın manyetik kuvvet çizgileri konturu kesmeyecek, ancak boyunca geçecek şekilde yönlendirin;
Kontur alanını azaltın.
Manyetik kalkanlar hem ferromanyetik hem de manyetik olmayan metallerden yapılmıştır. Yüksek manyetik geçirgenliğe sahip ferromanyetik malzemeler düşük relüktansa sahiptir, bunun sonucunda manyetik alan çizgileri kalkan malzemesi tarafından şöntlenir ve kalkanın içindeki boşluk manyetik alandan etkilenmez. Ekranın manyetik geçirgenliği ne kadar yüksek ve ekran ne kadar kalınsa, manyetik koruma o kadar etkili olur. Elek malzemesi seçerken alan frekansının artmasıyla manyetik geçirgenliğin azaldığı ve bunun ekranlama verimini etkilediği unutulmamalıdır. Ferromanyetik malzemeler, ekipmanı 0 ila 10 kHz frekans aralığında etkin bir şekilde korur.
Manyetik olmayan metalden yapılmış ekranın hareketi, harici manyetik alanın cihazın iç boşluğundan ekran malzemesi tarafından yer değiştirmesine dayanır. Harici bir alternatif manyetik alan, manyetik alanı ekranın içindeki dış alana yönelik olan ekranda endüksiyon girdap akımları oluşturur. Manyetik olmayan metallerden yapılmış ekranlar için, ekran malzemesinin kalınlığı ve iletkenliği arttıkça ekranlama verimliliği artar. Dielektrik mahfazaya 100 mikrondan daha kalın olmayan bir bakır veya gümüş kaplama uygulandığında, frekansı 10 MHz'in üzerinde olan bir manyetik alan yeterince güvenilir bir şekilde korunur. Manyetik olmayan kalkanın kalınlığı, sabit bir frekansta aynı zayıflamayı sağlayan ferromanyetik olanın kalınlığından birkaç kat daha fazla olabilir. Ferromanyetik bir malzemenin kullanılması ekranın ağırlığını önemli ölçüde azaltabilir. Bir manyetik alanı korurken, blendajın kalitesini etkilemediği için blendajın topraklanması gerekli değildir.
Ancak ekranı tasarlamadan önce, parazitten daha basit ve daha ucuz bir şekilde kurtulmak için tüm önlemleri sağlamak gerekir. Örneğin, sinyal kablolarının doğrudan modüllerin topraklanmış montaj panellerinin üzerine döşenmesiyle manyetik alan çizgilerinin geçtiği devre alanında bir azalma elde edilir.
elektromanyetik ekranlama 1 kHz ile 1 GHz arasındaki frekans aralığını kapsar. Elektromanyetik kalkanın etkisi, elektromanyetik enerjinin dielektrik kalkanın sınırlarındaki yansımasına ve kalkanın kalınlığındaki zayıflamasına dayanır. Ekrandaki zayıflama, ekran malzemesindeki girdap akımlarından kaynaklanan ısı kayıpları, yansıma - ekran malzemesinin dalga parametreleri ile çevre arasındaki uyumsuzluk ile açıklanmaktadır. Frekans aralığının alt sınırı için, elektromanyetik enerjinin üst sınırı olan absorpsiyon için yansıma çok önemlidir.
Elektromanyetik ekranlama, hem manyetik olmayan hem de manyetik metallerle gerçekleştirilir. Yüksek iletkenliğe sahip manyetik olmayan metaller, spektrumun düşük frekanslı kısmında, yüksek manyetik geçirgenliğe sahip ferromanyetik malzemelerde ve elektriksel iletkenlikte - elektromanyetik alanın tüm frekans aralığında etkili bir şekilde kullanılabilir. Ekranın kalınlığı mümkün olduğunca büyük olmalıdır. 1 MHz'in altındaki frekanslar için bakır ve alüminyum kalkanlar iyi sonuçlar verir ve 1 MHz'in üzerindeki frekanslar için çelik kalkanlar. Bununla birlikte, en iyi sonuçlar, manyetik ve manyetik olmayan metallerin art arda değişen katmanları olan çok katmanlı ekranlar kullanıldığında elde edilebilir. Katman malzemeleri için çeşitli seçenekler mümkündür: bakır - permalloy - bakır, permalloy - bakır, bakır - çelik - bakır vb. Katmanlar arasında hava boşluklarının eklenmesi (toplam ekran kalınlığının %20-40'ı) ekranlama verimliliğini artıracaktır. . Ekipmanı harici bir alandan korurken, manyetik geçirgenliği düşük, içeride yüksek olan bir malzeme yerleştirilir. Ekran elektromanyetik alanın kaynağını koruyorsa, düşük manyetik geçirgenliğe sahip bir malzeme bir iç katman ve yüksek bir dış katman olmalıdır.
Manyetik olmayan kalkan malzemeleri
| Malzeme | Yoğunluk, Kg / m3 | Rezistans, Ohm mm 2 / m | Akraba Fiyat |
| Alüminyum | 2700 | 0,028 | 0,29 |
| Pirinç | 8700 | 0,06 | 0,85 |
| Bakır | 8890 | 0,0175 | 0,6 |
| Magnezyum | 1740 | 0,042 | 0,36 |
| Gümüş rengi | 10500 | 0,018 | 34,0 |
| Çinko | 7140 | 0,059 | 0,17 |
Tablolar manyetik olmayan ve manyetik metallerin özelliklerini göstermektedir. Manyetik olmayan malzemelerden magnezyum, minimum maliyet ve ağırlık açısından en iyi özelliklere sahiptir, ancak kolayca korozyona uğrar ve oluşan oksit tabakası, ekranın ürünün gövdesiyle temasını kötüleştirir. Çinko bakırdan daha ucuzdur, yoğunluğu daha düşüktür, ancak yumuşaktır. Parametreleri açısından pirinç, malzeme yelpazesinde ortalama bir konuma sahiptir, ancak mükemmel korozyon önleyici özellikleri ve elektriksel temas direncinin kararlılığı nedeniyle, ekran malzemesi olarak yaygın olarak kullanılması önerilebilir.
Ferromanyetik kalkan malzemeleri
REA'da çelikten ve permalloydan yapılmış elekler yaygınlaştı. Düşük ilk manyetik geçirgenliğe sahip çelik kalkanlar, hem düşük hem de on kilohertz'e kadar olan frekanslarda küçük ama kalıcı koruma sağlar. Permalloydan yapılmış yüksek ilk geçirgenliğe sahip ekranlar, etkili tarama elde etmeyi mümkün kılar, ancak sıfırdan birkaç yüz hertz'e kadar dar bir frekans aralığında. Artan frekansla birlikte, manyetik alanı ekranın kalınlığından uzaklaştıran ve manyetik iletkenliğini azaltan ekranın girdap akımları artar ve bu da ekranlamanın verimliliğini etkiler.
Fark edilen yazım hataları, hatalar ve ekleme önerileri hakkında: davpro@yandex.ru.
Telif hakkı © 2006 Davydov A.V.
Geçerli sayfa: 9 (kitabın toplam 14 sayfası vardır) [okunabilir pasaj: 10 sayfa]
11.5. Toz koruması
Toz, havada asılı duran küçük katı parçacıkların bir karışımıdır. Havada her zaman bulunan doğal veya doğal toz ile ekipman aşınması, malzeme taşıma, yakıt yanması vb. sonucu oluşan teknik tozu ayırt edin.
%75'in üzerindeki bağıl hava nemi ve normal sıcaklıkta, toz parçacıklarının sayısında bir artış olur, bunların pıhtılaşması ve sabit yüzeylere toz çekme olasılığı artar. Düşük nemde, toz parçacıkları elektriksel olarak yüklenir, metalik olmayan - pozitif, metalik - negatif. Parçacık yükü çoğunlukla sürtünmeden kaynaklanır.
Tozlu hava kirliliği, elektronik ekipmanın güvenilirliğini azaltır. Yağlayıcılara giren ve elektromekanik düzenek parçalarının kayan yüzeylerine yapışan toz, aşınmalarının hızlanmasına neden olur. Toz etkisi altında manyetik bantların, disketlerin, manyetik kafaların parametreleri ve özellikleri değişir, manyetik tabaka çizilir ve kullanılamaz hale gelir. Kontak boşluklarındaki toz, röle kontaklarının kapanmasını engeller.
Bazı metallerin yüzeyinde biriken toz, higroskopikliği nedeniyle tehlikelidir, çünkü toz, nispeten düşük nemde bile korozyon oranını önemli ölçüde artırır. Tarafından emilen asit çözeltileri ile toz, çok iyi boyaları bile yeterince hızlı bir şekilde yok eder. Tropik ülkelerde toz, küf oluşumunun yaygın bir nedenidir.
Bileşenlerin yüzeyinde uzun süreli çalışma sırasında biriken toz, özellikle yüksek nem koşullarında yalıtım direncini azaltır, terminaller arasında mikro devreler için çok tehlikeli olan kaçak akımların ortaya çıkmasına neden olur. Tozun dielektrik sabiti, havanın dielektrik sabitinden daha yüksektir; bu, bileşenlerin terminalleri arasındaki kapasitansın fazla tahmin edilmesini ve bunun sonucunda kapasitif girişimde bir artışı belirler. Çöken toz, ürünün soğutma verimini düşürür, baskılı devre kartlarının vernik kaplama ile korunmayan yüzeylerindeki iletkenler arasında iletken köprüler oluşturur.
Elektronik ekipmanın veya bireysel cihazlarının toz geçirmezliği, sızdırmaz muhafazalara kurularak sağlanabilir. Ancak aynı zamanda elektronik ekipmanların maliyeti de artmakta ve bozulmaktadır. sıcaklık rejimiİş. Radyo elektroniği muhafazası deliklerle yapılmışsa, hava ile birlikte toz, doğal olarak veya fanlardan gelen hava akımlarıyla birlikte radyo elektroniğine nüfuz edecektir. Havalandırma açıklıklarına ince ağlar ve toz filtreleri takarak elektronik ekipmana toz girişini azaltmak mümkündür.
11.5.1. Sızdırmazlık ekipmanı
CEA sızdırmazlığı, toza, neme ve zararlı çevresel maddelere karşı güvenilir bir koruma aracıdır.
Birinci seviyenin yapısal modülleri, vernikle kaplama, epoksi reçine ile dökme, özellikle sargılı ürünlerin emprenye edilmesi, organik (reçineler, bitüm) veya inorganik (alüminyum fosfatlar, metal metafosfatlar) maddelere dayalı sızdırmazlık bileşikleri ile basınç testi ile korunur. Bileşiklerle sızdırmazlık, modülün elektriksel ve mekanik özelliklerini iyileştirir. Bununla birlikte, çoğu bileşiğin düşük termal iletkenliği, ısı dağılımını bozar ve onarımı imkansız hale getirir.
Ürünü kapalı bir muhafaza içine yerleştirerek tam sızdırmazlık, en etkili yol koruma, ama aynı zamanda pahalı. Bu durumda, özel muhafazalar, harici elektrik konektörlerini kapatma yöntemleri, kontrol ve ekran elemanları geliştirmek gerekli hale gelir. Mühürlenecek ürünlerin duvarları, ürünün içindeki ve dışındaki basınç farkından dolayı önemli kuvvetlere dayanmalıdır. Yapının sertliğindeki artışın bir sonucu olarak kütlesi ve boyutları artar.
Çok çeşitli sızdırmazlık yöntemleri vardır. Elastik contalar, ürünün çevresindeki tüm yapısal elemanlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Conta orijinal yüksekliğinin %25 ... 30'u kadar sıkıştırıldığında havanın contalardan geçişi sadece difüzyon nedeniyle gerçekleşir. Contalar için malzeme olarak yüksek elastikiyete, bükülebilirliğe ve en küçük girintilere ve düzensizliklere nüfuz etme kabiliyetine sahip kauçuk kullanılmaktadır. Nem zamanla tüm organik malzemelere nüfuz eder, bu nedenle organik astarlı ürünler su buharından yalnızca birkaç hafta koruma sağlar.
Mühürlü aparatın içindeki bağıl nemin belirli sınırlar içinde sabitliği, ürüne aktif olarak nemi emen maddelerin katılmasıyla sağlanabilir. Bu tür maddeler silika jel, kalsiyum klorür, fosforik anhidrittir. Belli bir sınıra kadar nemi emerler. Örneğin silika jel, kuru madde nemini yaklaşık %10 oranında emer.
Özel durumlarda conta malzemesi olarak bakır kullanılır ve paslanmaz çelik alüminyum veya indiyum kaplama ile. Bu tür contalar çoğunlukla 2-3 mm dış çapa ve 0.1-0.15 mm et kalınlığına sahip boru şeklinde yapılır. Metal contalarla sızdırmazlık sırasında baskı kuvveti, conta uzunluğunun 1 cm'si başına 20 ... 30 kg'dır.
Ürün gövdesinin sıkılığı için katı gereksinimlerle, gövdenin tüm çevresine kaynak veya lehimleme ile sızdırmazlık gerçekleştirilir. Ürün gövdesinin tasarımı, tekrarlanan basınçsızlaştırma/sızdırmazlık işlemlerine izin vermelidir. Gövdenin girintisine, üzerine kalay kaplı bir çelik telin döşendiği, gövdeye lehimlenen ve bir dikiş oluşturan ısıya dayanıklı bir kauçuk conta yerleştirilmiştir. Ürün basınçsız hale getirildiğinde, dikiş ısıtılır ve tel ile birlikte lehim çıkarılır.
Sızdırmazlık sırasında, sızdırmazlığı sağlanacak ekipmanın iç hacmi, hafif bir aşırı basınçla inert bir gazla (argon veya nitrojen) doldurulur. Gaz, müteakip sızdırmazlık ile valfler-tüpler yoluyla vücuda pompalanır. Azot ile yıkama, vücut boşluğunun su buharından temizlenmesini sağlar.
Kontrol ve gösterge elemanları kauçuk kapaklar, membranlar, elektrik konnektörleri ile - contalara takılarak, bileşiklerle doldurularak kapatılır.
Sızdırmazlık yönteminin seçimi, çalışma koşulları, kullanılan malzemeler ve kaplamalar ve elektrik tesisatı gereksinimlerine göre belirlenir. Sızdırmazlık yönteminin seçimine ilişkin nihai karar, nem odalarındaki elektronik ekipmanların saha testleri yapıldıktan sonra verilir.
Kontrol soruları
1. İklim faktörlerinin yapıya etkisi.
2. RES'in koruma türlerini listeleyin.
3. Ekipmanın termal çalışma koşulları.
4. Toza maruz kalmaya karşı koruma yöntemleri.
5. Ekipman sızdırmazlığı ne için kullanılır?
Bölüm 12. Mekanik strese karşı koruma
12.1. Elektronik ekipman üzerindeki mekanik etki türleri
Elektronik ekipman üzerindeki mekanik etkiler, harici yüklerin (titreşim, şok, hızlanma, akustik gürültü) etkisi altında ortaya çıkar ve hem hareketli bir nesneye monte edilmişse çalışan bir elektronik ekipmanda hem de çalışmayan bir durumda nakliyesi sırasında ortaya çıkabilir. .
Mekanik etkiler, hareketli bir nesneye monte edilmişse çalışan bir elektronik ekipmanda veya sabit ve bazı taşınabilir elektronik ekipman türlerinde olduğu gibi yalnızca çalışmayan bir durumda taşınması sırasında gerçekleşir. Aktarılan enerji miktarı, tasarım değişikliğinin seviyesini ve doğasını belirler. Bir yapıda izin verilen mekanik değişiklik seviyeleri, mukavemeti ve mekanik strese karşı direnci ile belirlenir.
Altında dayanıklılık tasarım, ekipmanın mekanik stres uygulandıktan sonra işlevleri yerine getirme ve parametreleri koruma yeteneği olarak anlaşılır. Sürdürülebilirlik yapılar - elektronik ekipmanın mekanik stres sürecinde işlevleri ve parametreleri koruma yeteneği.
Bir yapının mekanik strese tepkisine veya tepkisine, mekanik uyarım enerjisinin dönüşümü ve dönüşümü denir. Bunlar, yapı elemanlarındaki mekanik gerilmeler, yapı elemanlarının hareketi ve çarpışmaları, yapı elemanlarının deformasyonu ve tahribatı, yapının özellik ve parametrelerindeki değişiklikleri içerir.
Mekanik etkiler, parçaların ve düzeneklerin karşılıklı olarak yer değiştirmesine, bağlantı elemanlarının, taşıyıcı ve diğer yapısal elemanların deformasyonuna ve bunların çarpışmasına neden olabilir. Önemsiz mekanik etkilerle, yapısal elemanlarda, ekipmanın performansını etkilemeyen elastik deformasyonlar ortaya çıkar. Yükteki bir artış, kalıcı deformasyonun ortaya çıkmasına ve belirli koşullar altında yapının tahrip olmasına yol açar. Yapı alternatif yüklere maruz kalırsa, malzemelerin statik mukavemetinin sınır değerlerinden çok daha düşük yükler altında da arıza meydana gelebilir.
Donanım arızaları geri kazanılabilir mekanik stresin kaldırılmasından veya zayıflatılmasından sonra (bileşenlerin parametrelerinin değiştirilmesi, elektriksel gürültünün ortaya çıkması) ve kurtarılamaz(elektrik bağlantılarının kopmaları ve kısa devreleri, baskılı devre kartlarının iletkenlerinin soyulması, bağlantı elemanlarının ihlali ve destekleyici yapıların tahrip edilmesi).
Hareketli nesneler üzerine kurulu elektronik ekipman, çalışması sırasında titreşimlere, şok yüklere ve doğrusal ivmelere maruz kalır. harmonik titreşimler frekans, genlik, ivme ile karakterize edilir. şok yükler tekli darbelerin sayısı veya serileri (genellikle maksimum darbe sayısı öngörülür), darbe darbesinin süresi ve şekli, çarpma anında ani hız ve çarpışan cisimlerin hareketi ile karakterize edilir. Doğrusal ivme hızlanma, süre, hızlanma etkisinin işareti ile karakterize edilir. Titreşimler, şoklar ve hızlanmalardan kaynaklanan aşırı yükler uygun faktörlerle değerlendirilir. Titreşim ve şokların etkilerini azaltmak için amortisörler üzerine ekipman monte edilir veya sönümleme malzemeleri kullanılır.
Doğrusal ivmelerin etkisi, ekipmanın kütlesindeki bir artışa eşdeğerdir ve önemli bir maruz kalma süresi ile yapının mukavemetinde bir artış gerektirir.
Taşınan elektronik ekipmanı çalıştırma deneyiminin gösterdiği gibi, titreşimler yapı üzerinde en büyük yıkıcı etkiye sahiptir. Kural olarak, belirli bir frekans aralığında titreşim yüklerinin etkisine dayanan cihazın tasarımı, ilgili parametrelerin büyük değerleriyle (uzay radyoelektronik ekipmanı için - 12g'ye kadar, g) şok yüklerine ve doğrusal ivmelere dayanır. yerçekimi ivmesidir).
12.2. Titreşim direnci ve titreşim direnci kavramı
Elektronik ekipmanın tasarımı ile ilgili olarak iki kavram ayırt edilir: titreşim direnci ve titreşim mukavemeti.
Titreşim direnci- belirli bir titreşimdeki bir nesnenin, belirtilen işlevleri yerine getirme ve parametrelerinin değerlerini normal aralıkta tutma özelliği. Titreşim direnci- belirli bir titreşimde ve sona ermesinden sonra güç.
Trafik sarsıntılarının etkisi, şoklar ve titreşimlerden oluşur. CEA ile nesne arasına iletilen titreşimlerin ve şokların genliğini azaltan bir ortam olarak amortisörlerin eklenmesi, CEA'ya etki eden mekanik kuvvetleri azaltır, ancak bunları tamamen yok etmez. Bazı durumlarda, amortisörlerin eklenmesiyle oluşturulan rezonans sistemi, CEA salınımlarının genliğinde bir artışa yol açan düşük frekanslı mekanik rezonansın oluşmasını gerektirir.
Bir yapının rijitliği ve mekanik mukavemeti kavramı. Bir elektronik ekipman tasarımı geliştirirken, elemanlarının gerekli sertliğini ve mekanik mukavemetini sağlamak gerekir.
yapısal sertlik etki eden kuvvetin, bu kuvvetin neden olduğu yapının deformasyonuna oranıdır. Altında yapısal güç Bir yapının kalıcı deformasyon veya tahribat olmaksızın dayanabileceği yükü anlayın. Elektronik ekipman yapısının gücündeki bir artış, yapısal temelinin güçlendirilmesi, takviyelerin kullanılması, cıvatalı bağlantıların kilitlenmesi vb. İle ilişkilidir. Taşıyıcı yapıların ve bunların kurucu düzeneklerinin mukavemetindeki artış özellikle önemlidir. dökme ve zarflama yöntemleriyle. Köpükle doldurmak, üniteyi hafif bir ağırlık artışı ile monolitik hale getirmenize olanak tanır.
Salınımlı bir sistem olarak yapı. Her durumda, mekanik bir salınım sisteminin oluşumuna izin verilmemelidir. Bu, CEA'ya dahil olan kurulum kablolarının, mikro devrelerin, ekranların ve diğer parçaların sabitlenmesi için geçerlidir.
Pirinç. 12. Mekanik bir sistemin salınım modeli
Herhangi bir tasarımın mekanik strese tepki açısından ana parametreleri kütle, sertlik ve mekanik dirençtir (sönüm). Titreşimlerin modüllerin yapıları üzerindeki etkisini analiz ederken, ikincisi, m ürününün kütlesinin, bir yay şeklinde bir sertleştirme elemanının ve bir biçimde bir mekanik direnç elemanının olduğu, toplu parametrelere sahip bir sistem olarak temsil edilir. k ve r parametreleri ile karakterize edilen bir damperin değerleri verilmiştir.
Sistemin doğal titreşimlerinin frekansı, zorlanmış titreşimlerin frekansına yakın olduğunda, titreşimli sistemde yapıya zarar verebilecek mekanik rezonans olgusu meydana gelir.
CEA yapısının amortismanı. Hem taşınan hem de duran bir yapının titreşimlere, ayrıca şok ve doğrusal yüklere karşı kararlılığını arttırmanın etkili yöntemlerinden biri, amortisörlerin kullanılmasıdır. Amortisörlerin etkisi, rezonans frekanslarının sönümlenmesine, yani titreşim enerjisinin bir kısmının emilmesine dayanır. Genel durumda, amortisörlere monte edilen ekipman, altı serbestlik derecesine sahip mekanik bir salınım sistemi şeklinde temsil edilebilir: doğrusal yer değiştirmelerden oluşan bir dizi bağlı salınım ve üç koordinat ekseninin her biri boyunca dönme salınımları .
Sönümleme verimliliği, sayısal değeri, hareket eden titreşimlerin frekansının f sönümlü sistemin frekansına oranına bağlı olan dinamik veya iletim katsayısı ile karakterize edilir f o.
Bir sönümleme şeması geliştirirken, sistemin minimum sayıda doğal frekansa sahip olmasını ve bunların bozucu kuvvetin en düşük frekansından 2-3 kat daha düşük olmasını sağlamaya çalışmak gerekir.
Amorti edilmiş ekipman için, doğal frekans mümkün olduğunca azaltılmalı ve amortismana tabi tutulmamış ekipman için, aksine, rahatsız edici etkilerin üst sınırına yaklaştırılarak veya aşılarak artırılmalıdır.
Amortisör yerleştirme şemaları. Bir elektronik ekipman amortisman sisteminin tasarımı genellikle amortisör tipinin seçimi ve yerleşimi ile başlar. Amortisör seçimi, izin verilen yüke ve çalışma koşullarını karakterize eden parametrelerin sınır değerlerine göre yapılır. Bu parametreler şunları içerir: ortam sıcaklığı, nem, mekanik stres, yağ buharlarının varlığı, dizel yakıt vb.
Pirinç. 13. Amortisör Düzenlemesi
Amortisör düzeninin seçimi, ekipmanın taşıyıcı üzerindeki konumuna ve dinamik darbe koşullarına bağlıdır. İncirde. 13, amortisörlerin temel düzenini gösterir.
Seçenek " a "oldukça küçük blokları sönümlemek için kullanılır. Bu tür bir amortisör düzenlemesi, tesisteki blokların genel yerleşimi açısından uygundur. Bununla birlikte, bu amortisör düzenlemesi ile temelde bir tesadüf elde etmek imkansızdır. ağırlık merkezinin (CG) kütle merkeziyle (CM) ve rasyonel bir sistem elde edilememesi. Konaklama seçeneği için de aynı şey söylenebilir " B ". Konaklama seçeneği" v "akılcı bir sistem elde etmenizi sağlar, ancak böyle bir amortisör düzenlemesi, sahaya yerleştirildiğinde her zaman uygun değildir. G " ve " D "bir varyasyondur" v "ve ünitenin ön paneli altta bulunan amortisörün yanında bulunuyorsa kullanılır. Amortisörlerin yerleştirilmesi" e "Elektronik ekipmanın yüksekliği, rafın derinliğinden ve genişliğinden çok daha fazla olduğunda raf ekipmanlarında kullanılır. Rafın x ve y eksenleri etrafındaki titreşimini zayıflatmak için, üstüne iki ek amortisör takılır. raf.
Yapısal elemanların gücü. Yapısal elemanların mekanik mukavemeti, dağıtılmış ve karışık yüklere sahip en basit yapılar için malzemelerin direnç yöntemleri ve elastikiyet teorisi ile kontrol edilir. Çoğu pratik durumda, elektronik bileşenlerin tasarımları, içlerindeki gerilimleri belirlemeyi zorlaştıran daha karmaşık bir konfigürasyona sahiptir. Hesaplamalarda, karmaşık bir parça basitleştirilmiş bir modelle değiştirilir: bir kiriş, bir plaka, bir çerçeve.
Kirişler, uzunlukları yapının diğer tüm geometrik boyutlarını önemli ölçüde aşan prizmatik bir şekle sahip gövdeleri içerir. Kirişlerin uçları sıkıştırılır (kaynakla, lehimle), menteşeli hareketli (kılavuzlara montaj) veya menteşeli hareketsiz (tek vidalı bağlantı) ile desteklenir. Plakalar, kalınlığı tabanın boyutlarına kıyasla küçük olan dikdörtgen gövdeler olarak kabul edilir. Bu tür yapılar, baskılı devre kartlarını, alet mahfazalarının duvarlarını, rafları, panelleri ve diğer benzer yapıları içerir. Plakaların kenarlarının sert bir şekilde sabitlenmesi, lehimleme, kaynaklama, sıkıştırma, vidalı bağlantı ile gerçekleştirilir; menteşe sabitleme - plakaların kılavuzlara montajı, dişi konektör. Çerçeve yapıları çok pinli bileşenleri simüle eder: mikro devreler, röleler, mikroişlemciler, FPGA'lar.
Bir yapı tasarlarken, aşağıdakileri içeren modelleme yapılır:
- parçanın şekli ve boyutları bilindiğinde (tasarım sırasında belirlendiğinde) doğrulama hesaplamaları;
- tehlikeli bölümlerin boyutları bilinmediğinde ve seçilen izin verilen gerilmeler temelinde belirlendiğinde tasarım hesaplamaları;
- bilinen tehlikeli bölümler ve izin verilen gerilmeler için izin verilen yüklerin hesaplamaları.
Elastik titreşimler için doğrulama hesaplamaları yapılırken, titreşime maruz kalma yönü dikkate alınarak, en büyük deformasyona sahip parçalar ve düğümler belirlenir, hesaplama modelleri seçilir, doğal frekanslar hesaplanır, yükler belirlenir ve elde edilen değerler ile karşılaştırılır. Seçilen malzemelerin nihai dayanımları, gerekirse yapının dayanımının artırılmasına karar verilir.
Bireysel elemanların tasarımında titreşim mukavemetini arttırmak için ek bağlantı elemanları, nervürler ve sertlik kabartmaları, flanşlar, ekstrüzyonlar tanıtılır, yüksek sönümleme özelliklerine sahip malzemeler, sönümleme kaplamaları kullanılır.
Dış titreşim etkileri genellikle oldukça dar bir frekans aralığında ayarlanır. Düzgün tasarlanmış ekipmanlarda, yapının doğal frekansı f, dış etkilerin frekans spektrumunda olmamalıdır. Herhangi bir yapının birkaç doğal frekans değeri olmasına rağmen, bu durumda yapıların deformasyonları maksimum olacağından, hesaplama yalnızca fo'nun en düşük değerleri için yapılır. Doğal frekansın en düşük değeri dış etkiler aralığına dahil edilirse, f o değerini artırmak ve dış etkilerin frekans spektrumundan çıkmak için tasarım değiştirilir.
Bir yapının sertliği, bir sistemin (eleman, parça) performansının bozulmasını önleyen deformasyonlarla dış yüklerin hareketine dayanma yeteneği olarak anlaşılır. Sertlik, sertlik katsayısı ile ölçülür
burada P etki eden kuvvettir; δ - maksimum deformasyon.
Yapının sertliği, kirişin kesitinin uzunluğuna, şekline ve boyutlarına bağlıdır.
Baskılı devre kartının düzlemine dik olarak yönlendirilen titreşimler, dönüşümlü olarak onu büker ve üzerine kurulu mikro devrelerin ve bileşenlerin mekanik gücünü etkiler. Bileşenler sert kabul edilirse, uçları bükülecektir. Çoğu bileşen arızası, lehimli pimlerin karta kırılmasından kaynaklanır. En şiddetli darbeler, levhanın ortasında ve dikdörtgen levhalar için, eleman gövdesi levhanın kısa kenarı boyunca yönlendirildiğinde meydana gelir. Bileşenleri panoya yapıştırmak, lehim bağlantılarının güvenilirliğini büyük ölçüde artırır. 0,1 ... 0,25 mm kalınlığında koruyucu vernik kaplama, bileşenleri sağlam bir şekilde sabitler ve elektronik ekipmanın güvenilirliğini artırır.
Lehim bağlantılarında titreşimden kaynaklanan mekanik stresler azaltılabilir: rezonans frekanslarını artırarak, bu da levhanın sapmasını azaltmaya olanak tanır; temas pedinin tahta ile yapışma gücünü artıran temas pedlerinin çapının arttırılması; lehimli bağlantının yapışmasının uzunluğunu ve gücünü artıran temas pedi üzerine elemanların uçlarını bükmek ve döşemek; çok katmanlı vernik kaplama ile sönümlendirerek rezonansta levhanın kalite faktörünü azaltarak.
Sabitleme elemanları. Titreşimlere maruz kaldığında, kelepçeleri sokmalarını önlemek, sürtünme kuvvetlerini arttırmak, boyaya tutturmak vb. önlemek için bağlantı elemanlarını sökmek mümkündür. Bağlantı elemanlarını sabitleme yöntemlerini seçerken, aşağıdaki hususlar dikkate alınmalıdır: mukavemetin sağlanması verilen yükler ve iklim etkileri altındaki bağlantının; bağlantının hızı, maliyeti; bir bağlantı hatasının sonuçları; ömür.
Aşınmış veya hasarlı parçaların değiştirilme olasılığı dikkate alınmalıdır, vida çiftleri yerine hızlı bağlantı elemanları kullanılmalıdır: menteşeler, mandallar, mandallar vb. , cıvatalar yerinde. Çok sayıda küçük bağlantı elemanı yerine birkaç büyük bağlantı elemanı kullanılması önerilir. Vidayı sıkmak veya gevşetmek için gereken devir sayısı en az 10 olmalıdır.
Yapının hizmet ömrü. Yapılardaki titreşimler sırasında, alternatif gerilmeler ortaya çıkar ve büyümesi malzemelerin kristal yapısının özelliklerinden etkilenen mikro çatlakların ortaya çıkması nedeniyle malzemelerin nihai statik mukavemetinden çok daha düşük yükler altında yapılar çökebilir, stres konsantrasyonu mikro çatlakların köşelerinde ve çevre koşullarında. Mikro çatlaklar geliştikçe, parçanın kesiti zayıflar ve bir noktada kritik bir değere ulaşır - yapı tahrip olur.
Ürünün kütlesi kritik bir faktör değilse, yapı, marjlı malzemeler kullanılarak güçlendirilir, deliklerin, çentiklerin, kaynakların kullanılmasından kaçınılır ve yapıların hesaplamaları en kötü durum yöntemi kullanılarak yapılır.
Mekanik strese karşı koruma, belirtilen mekanik ve fiziksel özellikleri karşılaması gereken, işlenmesi kolay, korozyona dayanıklı, düşük maliyetli, maksimum dayanım-ağırlık oranına sahip, vb., birkaç parçayı içeren, bir araya getirilmiş yapısal bir malzeme ile sağlanır. ayrılabilir veya tek parça bağlantılarla tek bir yapı. Ürünlerin ağırlığını azaltmanın ana yolu, dayanım ve rijitlik gereksinimlerini sağlarken yük taşıyan yapıları hafifletmektir.
Titreşim altındaki bir yapının hizmet ömrü, yapının belirli bir mekanik yük seviyesinde dayanabileceği yıkımdan önceki döngü sayısı ile belirlenir. Malzemelerin yorulma özellikleri, değişen tekrarlı yükleme altında bir grup numune üzerinde ortaya çıkar.
Yapıların mekanik mukavemetini arttırma görevleri, elektronik ekipmanın taşıyıcı bölmelere yerleştirilmesinin optimizasyonu dikkate alınarak çözülmelidir.
Kontrol soruları
1. CEA üzerindeki mekanik etki türlerini listeleyin.
2. Titreşim direnci ve titreşim direnci kavramlarını veriniz.
3. Bir yapının rijitliği ve mekanik mukavemeti kavramı.
4. CEA yapısının amortismanı.
5. Amortisör çeşitlerini listeleyiniz.
Üretim sürecinde elektronik ekipmanı izleme yöntemleri
Modern elektronik ekipmanın üretimi, yüksek nitelikli teknik kontrol olmadan düşünülemez. Hem parçalar hem de bloklar fabrikada bu kontrole tabi olmalıdır. kendi üretimi ve ilgili endüstrilerin işletmelerinden gelen ayrıntılar.
Üretilen ürünlerin güvenilirliği, ürün kontrol araçlarına, yöntemlerine ve sistemlerine bağlıdır.
İdeal kontrol, tüm üretim operasyonlarında parçaların tüm parametrelerinin %100 doğrulanmasıdır. Ancak bu durumda, çok sayıda kontrolör ve pahalı ölçüm ekipmanı kullanma ihtiyacı nedeniyle büyük ekonomik ve teknik zorluklar ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle üretim sürecinde satın alınan tüm ürünlerin uygunluk açısından kontrol edilmesi öngörülmektedir. teknik özellikler, akış şemalarına ve çizimlere göre interoperasyonel kontrol ve kontrol bitmiş ürün(çıkış kontrolü).
Elektronik ekipman üretiminde aşağıdaki kontrol türleri kullanılır:
iş kontrolü (RK);
önleyici kontrol (PC);
ayar kontrolü (KN);
modların kontrolü (KR);
seçici kontrol (VC);
istatistiksel kontrol (Madde K).
İşletmede yürütülen ana kontrol türlerini düşünün.
İşçi kontrolüüretilen ürünlerin doğrudan işyerinde (makine, pres, tezgah) kalite kontrolünü sağlar. Kontrol, hem çalışanın kendisi hem de teknik kontrol departmanının (QCD) bir çalışanı tarafından yapılabilir. Kontrol, görsel olarak veya Madde'de belirtilen araç ve gereçler yardımıyla gerçekleştirilir. teknolojik harita... Kontrol %100 veya seçici olabilir. Kontrol sürecinde, gerekli ekipman veya alet ayarlaması yapılabilir. Yalnızca yüklenicinin kendisi tarafından kontrol edilen uygun parçalar ve montajlar Kalite Departmanının kabulüne sunulmalıdır. Parçalar veya montajlar reddedildiğinde, revizyon için iade edilirler.
önleyici kontrol teknolojik sürece uygunluğun ve ürünlerin kalitesinin kontrol edilmesini ve toplu ıskartaların önlenmesini sağlar. Önleyici kontrol ihtiyacı ve yönteminin seçimi, ekipman üretim sürecinin önceki istatistiksel analizinin sonucu ile belirlenir. istatistiksel analiz sadece kusurların ana nedenlerini belirlemeye ve ortadan kaldırmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek kaliteli ürünlerin üretimini sağlamak için önleyici kontrol gerçekleştirirken özel dikkat gösterilmesi gereken teknolojik faktörleri belirlemenize de olanak tanır. Bu tür kontrol, kalifiye işçiler, üretim ustaları ve teknoloji uzmanları, kalite kontrol departmanı temsilcileri tarafından yapılmalıdır. Mağazanın teknik personelinin ana dikkati, ana ekipman ve aletlerin durumunu kontrol etmenin yanı sıra teknolojik rejimlere uygunluğu kontrol etmeye yönlendirilmelidir. Doğrulama ölçümleri, hassas üniversal ve kontrol aletleri, kontrol cihazları ve cihazları ile gerçekleştirilir.
Teknolojik süreç ihlallerinin denetimi sırasında ortaya çıkan ürün ve üretim araçlarındaki tüm kusurlar bir denetim raporu ile düzenlenir ve analiz edilir. Kontrol sonuçlarına göre uygun kararlar alınır ve kusurların giderilmesi için önlemler geliştirilir. Tekrarlanan kontrollerde önceden onaylanmış tedbirlerin uygulanmasına dikkat edilmelidir. Kitlesel bir kusur durumunda ve ayrıca tasarım dokümantasyonunda ve teknolojik süreçlerde büyük değişiklikler yapıldığında, olağanüstü bir önleyici kontrol gerçekleştirilir. Önleyici kontrolün organizasyonu ve uygulanması, mağaza müdürlerinin ve tesisin kalite kontrol departmanı başkanının sorumluluğundadır.
kurulum kontrolü ekipmanın test edilmesinden oluşur ve bir ürünün üretim sürecinde yeni ekipman veya bir ölçüm kompleksi kullanılarak gerçekleştirilir. Ayarlama işini yaptıktan sonra eksper, küçük bir parti parça yapmak ve Kalite Kontrol Departmanına sunmakla yükümlüdür. Bazen bu tür kontrol, ürünlerin kalitesini iyileştirmek için diğer kontrol türleri ile birleştirilir (örneğin, önleyici kontrol, rejim kontrolü).
seçici kontrol, birlikte istatistiksel kontrol, kural olarak, sadece büyük ölçekli ve seri üretim için gerçekleştirilirler. Seçici (veya istatistiksel) kontrolde, ürünlerin bir kısmının kontrol edilmesinin sonuçlarına dayanarak, sunulan tüm ürünlerin uygunluğuna karar verilir. Bu tür kontrol, tek örnekleme ve sıralı analiz yöntemleriyle gerçekleştirilir.
Tek örnekleme yöntemi aşağıdaki gibidir. Bitmiş ürün grubundan keyfi olarak çıkarılır nÜrün:% s. Ürün spesifikasyonu bir numune boyutu sağlar n ve uygun ürün C sayısının normu toplamörnekleme. durumunda nürünler çıktı m kusurlu veya spesifikasyon dışı ise m> Parti kabul edilmez ve reddedilirse ve ne zaman m< Parti uygun olarak kabul edilir. Testten sonra, üç karardan biri verilir:
1) tarafı kabul etmek;
2) kontrole devam edin (bir veya daha fazla numuneyi çıkarın);
3) tüm partiyi reddet. Reddedilen parti tam bir kontrole tabi tutulabilir veya tamamen geri çekilebilir ve tasnif ve düzeltme için icracıya iade edilebilir.
Numune almanın güvenilirliğini belirleyen ana faktörler, denetlenecek öğelerin sayısı ve partinin uygunluğuna ilişkin bir kararın esas alındığı denetim koşullarıdır. Seçici muayene, kontrol edilecek boyutları ve parametreleri ve ayrıca kontrol araçlarını gösteren özel bir işlem şeklinde teknolojik süreç çizelgelerine kaydedilir.
Seçici kontrol, kayıp evlilik vakalarının tamamen dışlanmasını sağlayamaz.
Ürün kalitesinin tam garantisi ancak ürünlerin tam (%100) kontrolü ile verilebilir. Dikkatli ve dikkatli seçici kontrol tam kontrolürünler kontrolün güvenilirliğini arttırır.
İyi organize edilmiş bir teknolojik süreç seçici muayene, hem ara işlemlerde hem de son işlemlerde (son muayene) gerçekleştirilebilir. Çıkış kontrol yönteminin seçimi, evliliğe yol açan sebeplerin niteliği, evliliği önlemeye yönelik tedbirlerin eksiksizliği ve diğer sebeplere göre belirlenir.
Elektronik ekipmanın güvenilirliği birçok faktöre bağlıdır. Ana olanlar önceki bölümde tartışıldı. Οʜᴎ yapıcı-üretim ve operasyonel olarak alt bölümlere ayrılmıştır.
Tesisin tasarım aşamasında yüksek güvenilirliği şu şekilde sağlanır:
§ devre seçimi ve tasarım çözümleri;
§ analog işlemenin dijital ile değiştirilmesi;
§ eleman ve malzeme seçimi;
§ mekanik anahtarların ve kontrol cihazlarının elektronik olanlarla değiştirilmesi;
§ çeşitli eleman ve cihazların çalışma modlarının seçimi;
§ bakım ve çalıştırma kolaylığı için önlemlerin geliştirilmesi;
§ Operatörün (tüketicinin) yeteneklerini ve ergonomi gerekliliklerini dikkate alarak.
seçerken şematik diyagramlar en az sayıda elemana sahip devreler, minimum sayıda kontrol elemanına sahip devreler, çok çeşitli istikrarsızlaştırma faktörlerinde kararlı bir şekilde çalışan devreler tercih edilir. Aynı zamanda, tüm bu koşulların karşılanması imkansızdır ve tasarımcı, uzlaşmacı bir çözüm aramak zorundadır.
Tasarlanan ekipmandaki ana şey, güvenilirliği ekipmanın kendisinin güvenilirliği için gereksinimleri karşılayan elemanları kullanmaktır.
Ekipmanın güvenilirliğine ilişkin gereksinimler sürekli olarak arttığından, tüm yüksek gereksinimler, bileşen parçalarının güvenilirliğine yüklenir.
Tasarım kararları, elektronik ekipmanın güvenilirliğini de etkiler. Büyük blok inşaatı, teknolojik olarak karmaşıktır ve onarım için elverişsizdir. Yapıcı çözümler, elektronik ekipman elemanlarının gerekli termal koşullarını, yüksek nem koşullarında ve şok ve titreşim yükleri koşullarında hatasız çalışmasını sağlamalıdır.
Güvenilirlikteki artış, aşağıdakilerden belirgin şekilde etkilenir: doğru seçim elemanların çalışma modları. Elemanların optimum elektriksel yüklerinin %40-60 oksi nominal değerini aşmaması gerektiği daha önce belirtilmişti.
Bakım, bir nesnenin hazırlık ve kullanım amacına yönelik olarak, depolama ve nakliye sırasında hizmet verebilirliğini veya yalnızca çalışabilirliğini korumak için yapılan bir dizi çalışmadır.
Bakım onarım CEA aşağıdaki bileşenleri içerir:
§ teknik durumun kontrolü;
§ önleyici bakım;
§ tedarik;
§ İşlem sonuçlarının toplanması ve işlenmesi.
Ekipmanın durumunu değerlendirmek için teknik durum izleme yapılır, ᴛ.ᴇ. toleransları dikkate alarak belirli ekipmanın parametrelerinin gerçek değerlerinin nominal değerleriyle karşılaştırılması.
Uygulanması için şartları ve zamanı belirlenen önleyici bakıma rutin bakım denir.
Tedarik, önleyici bakım için malzemelerin, ekipmanların, cihazların, araçların alınmasını sağlar.
Operasyon sonuçlarının toplanması ve işlenmesi, belirli bir operasyon dönemi için operasyonel ve teknik göstergeleri ölçmek için gerçekleştirilir.
önleyici çalışma sağlamak:
§ ekipmanın harici muayenesi ve temizliği;
§ kontrol ve ayar çalışması;
§ tahmin hataları;
§ Mevsimsel, yağlama ve sabitleme işleri;
§ teknik incelemeler;
§ teknik kontroller.
Olası arızaların harici belirtilerini belirlemek, kontrollerin doğru kurulumunu kontrol etmek, elemanların ve kurulumun durumunu kontrol etmek için ekipmanın harici bir incelemesi yapılır. Ekipman temizliği, ondan toz, nem ve korozyonun giderilmesini sağlar.
Önleyici bakımın en çok zaman alan kısmı, kontrol ve ayarlama çalışmaları ve arızaları tahmin etmek için yakından ilgili çalışmalardır. Test kağıtları elektronik ekipman parametrelerinin belirlenen toleranslarla ilgili kontrolünü içerir.
Ekipmanın kaybettiği özellikleri veya performansı geri kazandırmak için ayarlama çalışmaları yapılır. Bu aşamada ev elektronik cihazları için televizyonların yangın tehlikesini azaltmak ve katot emisyonunu kaybetmiş sinemaskopların uzun süreli kullanımdan sonra tekrar çalışabilirliğini sağlamak için çalışmalar yapılmaktadır.
Arıza tahmini, arızaların meydana gelmesinden önce bir nesnenin veya elemanların parametrelerinde kademeli bir değişiklik olduğu varsayımına dayanan bir arıza tahmin yöntemidir. İlgili elemanların, blokların zamanında değiştirilmesi (onarım ayarı) için kademeli arızalar için tahmin yapılır.
Elektronik ekipmanı yılın belirli bir zamanında çalışmaya hazırlamak, ilgili parçaların çalışabilirliğini sağlamak için mevsimsel, yağlama, sabitleme işleri yapılır. Mevsimsel çalışma sırasında, ekipmana nemin girmesini azaltmak, ekipmanı yalıtmak (kışın) ve soğutmak (yaz aylarında) yapmak, farklı mevsimler için özel yağlar kullanmak vb. REA'da sezonluk çalışmalardan sonra kontrol ve ayar çalışmaları yapılır. Şunu belirtmek gerekir ki, sistematik izleme için teknik durum ekipman, ekipmanın teknik incelemelerini ve teknik incelemelerini gerçekleştirir.
Buluş alanla ilgilidir Bilişim Teknolojileri ve bir bilgisayardaki karmaşık elektrik ürünlerinin tasarımında kullanılabilir. Teknik sonuç, bu tür ürünlerin tasarımı için harcanan zamanı ve hesaplama kaynaklarını azaltmanın yanı sıra, radyo elektronik ekipmanının (CEA) dayanıklılığını analiz ederken tasarım kusurlarının erken tespiti nedeniyle tasarlanan ürünlerin güvenilirliğini arttırmayı içerir. bileşiminde birleşik elektronik modüller (EM). Elektronik ekipmanın dayanıklılığını analiz etme yöntemi, gerilim-gerinim durumunun analizine ve ayrıntılı elektrikli radyo ürünleri (ERP) modellerini ve yapısal elemanları içeren ayrıntılı bir tasarım modeline (RM) dayanır. Elektronik ekipmanın dayanıklılığının analizi, elektronik ekipmanın termal, deformasyon ve mukavemet RM'si kullanılarak sırayla dört aşamada gerçekleştirilir: hazırlık aşaması, küresel analiz aşaması, ara analiz aşaması ve yerel analiz aşaması. Üzerinde hazırlık aşaması yapısal elemanların modellerini detaylandırmadan termal RM'ler, bir yapının rijitliğini etkileyen detaylandırılmış ERI ve yapısal elemanlara sahip deformasyon RM'leri ve belirli elemanların ayrıntılı mukavemet RM'leri oluşturun. Global analiz aşamasında, termal RM'ler kullanıldığında CEA sıcaklıklarının hesaplanması gerçekleştirilir. Ara analiz aşamasında, elektronik ekipmandaki deformasyonların (yer değiştirmelerin) hesaplanması, küresel analiz aşamasının elektronik ekipmanının termal hesaplama sonuçlarına göre yapılırken, elektronik ekipmanın belirli bir biriminin seçimi yapılır. deformasyon RM kullanılarak gerçekleştirilir. Daha sonra, ERI'nin gerilme-şekil değiştirme durumu ve REE ünitesinin yapısal elemanları hesaplandığında, gerilme-şekil değiştirme durumu hesabı tamamlandıktan sonra, CEA elemanlarının dayanıklılığı hesaplanır ve yerel bir analiz yapılır. güç RM'leri kullanılır. 2 c.p. f-ly, 3 dwg.
RF patenti 2573140'a ait çizimler
Buluş, bilgi teknolojisi alanıyla ilgilidir ve bir bilgisayarda karmaşık elektrik ürünlerinin tasarımında kullanılabilir. Buluşun uygulanması, bu tür ürünlerin tasarımı için harcanan zamanı ve hesaplama kaynaklarını azaltmanın yanı sıra, radyo elektronik ekipmanının dayanıklılığını analiz ederken tasarım kusurlarının erken tespiti nedeniyle tasarlanan ürünlerin güvenilirliğini artırmayı mümkün kılar ( REE) ve elektronik modüller (EM).
EM'nin dayanıklılığını analiz etmek için bilinen bir yöntem. (Radyo düğümlerinin ve bloklarının güvenilirliğini tahmin etme teknik cihazlar gerilim-gerinim durumlarının modellenmesi temelinde uzay amaçları için: monograf. / S.B. Suntsov, V.P. Alekseev, V.M. Karaban, S.V. Ponomarev. - Tomsk: Tomsk'un yayınevi, eyalet. kontrol sistemlerinden farklıdır. ve radyo elektroniği, 2012. - 114 s.). Burada kullanılan hesaplama modelinin (RM) detayı, stres-gerinim durumunun (SSS) analizi ile belirlenir ve kural olarak, aşağıdakileri içeren EM'nin ayrıntılı RM'sine karşılık gelir: ayrıntılı elektrikli radyo ürünleri modelleri (ERP), yapışkanlı bağlantılar, sızdırmazlık, lehimleme, baskılı iletkenler, viyalar ve bunların metalizasyonu vb. Bu yöntem prototip olarak alınmıştır.
Bu yöntemin önemli dezavantajları vardır:
ile tek bir RM EM kullanımı yüksek derece detaylandırma, hesaplama için gereken zaman ve hesaplama kaynaklarında önemli bir artışa yol açar;
Her bir analiz türü (termal, deformasyon, mukavemet) için birkaç RM'nin kullanılması, sınır değer probleminin resmileştirilmesinde ve düğüm sayısı ve sayısında büyük bir tutarsızlık olması nedeniyle sonuçların bir RM'den diğerine aktarılmasında önemli zorluklar yaratır. elementler.
Buluşa göre dayanıklılık analizi yönteminin amacı, yukarıdaki dezavantajları ortadan kaldırmaktır, yani:
Yerleşimlere harcanan zamanın azalması;
Gerekli bilgi işlem kaynaklarının azaltılması;
Sınır değer probleminin resmileştirilmesini kolaylaştırmak.
Dayanıklılık analizinin dört aşamada yapılması önerilirken:
Belirli bir analiz için optimize edilmiş hesaplama modellerini kullanın;
Sınır değer probleminin resmileştirilmesini kolaylaştırmak ve sonuçları bir RM'den diğerine aktarmanın doğruluğunu geliştirmek için analiz sonuçlarının enterpolasyonunu kullanın.
Elektronik ekipmanın düğümlerinin ve bloklarının uzay amaçlı güvenilirliğini tahmin etmekten oluşan elektronik ekipmanın dayanıklılık analizinin, oluşturulan termal, deformasyon ve mukavemet kullanılarak aşamalı olarak gerçekleştirilmesi nedeniyle sorun çözülmüştür. Dayanıklılık analizinin sonraki aşamaları için optimize edilmiş elektronik ekipmanın RM'si, hazırlık aşamasında, temel destek yapılarının (yuvarlama, delikler), baskılı devre montajının (elektrik ve elektriksel) modellerinin ayrıntılarını göz ardı ederek termal RM'lerin oluşturulmasını gerçekleştirirler. radyo ürünleri, lehimli bağlantı, baskılı iletkenler, geçişler ve bunların metalizasyonu), belirli ERI'lerin detaylandırılmasıyla deformasyon RM'leri, temel destek yapıları (metal çerçeve, baskılı devre montajı ) ve ayrıca elektronik ekipmanın diğer yapısal elemanları (konektörler, fişler, vb.) .) yapının sertliğini etkileyen; bir güç RM olarak, lehimleme, baskılı iletkenler, yolların metalizasyonu dikkate alındığında, EM yapısının belirli elemanlarının ayrıntılı (ayrıntılı) bir RM'si kullanılır; daha sonra, küresel analiz aşamasında, EM'lerin termal RM'leri kullanıldığında, EM'lerin komşu yüzeylerinden yeniden radyasyon ve termal iletkenlik (iletim) ile ısı transferi hesaba katılarak, EM'lerin sıcaklıkları CEA'nın bir parçası olarak hesaplanır. komşu EM'lerden; daha sonra, ara analiz aşamasında, EM'deki deformasyonlar (yer değiştirmeler), küresel analiz aşamasının REA'sının termal hesaplamasının sonuçlarına göre hesaplanırken, daha sonra enterpolasyon yoluyla sıcaklık transferi ile belirli bir EM seçilir. EM'nin deformasyon RM'si; daha sonra, EM baskılı devre düzeneğinin elemanlarının (ERI, lehimleme, baskılı iletkenler, viyalar) stres-gerinim durumu, aşamasında elde edilen EM deformasyonlarının (yer değiştirmeler) hesaplanmasının sonuçlarının interpolasyonu ile hesaplandığında yerel analiz yapılır. ara analiz, stres-gerinim durumunun hesaplanmasından sonra, EM'nin mukavemet RM'sini kullanırken EM elemanlarının dayanıklılığını hesaplarlar.
Buluşun özü, Şekil 2'de çizimlerle gösterilmektedir. 1, interpolasyon yoluyla bir hesaplama algoritmasını gösterir; 2 ve 3 sırasıyla düzlemsel doğrusal üçgen ve dörtgen elemanların görüntülerini göstermektedir.
İNCİR. 1, enterpolasyon yoluyla hesaplama algoritmasını gösterir, burada:
Aşama 0. Hazırlık.
Aşama 1. Küresel analiz.
Aşama 2. Ara analiz.
Aşama 3. Yerel analiz.
Hesaplama, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılabilir. Bu durumda, hesaplama alanı, bir elemanlar sistemi tarafından yaklaştırılır. Bir öğe içinde, F (x, y, z) işlevi aşağıdaki ifadeyle tanımlanır:
N i, eleman şeklinin fonksiyonlarıdır, f i, içindeki F fonksiyonunun değeridir. i. düğüm eleman, f ben = F (x ben, y ben, z ben).
Böylece, elemanların şekil fonksiyonları ve fonksiyonun düğüm değerleri biliniyorsa, o zaman F fonksiyonunun değeri, hesaplama alanının keyfi bir noktasında x *, y *, z * belirlenebilir. x *, y *, z * noktası x j, y j, z j düğüm noktasıyla çakışıyorsa, o zaman:
.
İfade (1), bir elemanın içinde veya sınırında bulunan x *, y *, z * noktasının F (x *, y *, z *) fonksiyonunu tanımlamak için kullanılır.
Birinci dereceden elemanlar örneğini kullanarak x *, y *, z * noktasında F fonksiyonunu belirlemek için metodolojiyi düşünün - düz bir üçgen eleman ve düz bir dörtgen eleman.
1. Düz doğrusal üçgen eleman
Böyle bir eleman üzerindeki F (x, y) fonksiyonu (Şekil 2) doğrusal bir polinom ile temsil edilir:
burada i polinomun katsayılarıdır. Polinomun (2) katsayıları, F (x, y) fonksiyonunun düğüm değerlerinden belirlenir. Bunun için bir lineer cebirsel denklem sistemi yazılır:
Cramer kuralına göre:
nerede 
; 
; 
.
Belirleyiciler i, fonksiyonun düğüm değerlerini içeren sütun tarafından genişletilebilir:
burada d ij (5)'ten karşılık gelen belirleyicilerdir.
(4) ve (6)'yı polinom (2)'de değiştirmek şu sonucu verir:
Sonuç olarak, elemanın şeklinin işlevlerinin şu şekle sahip olduğu (1) ifadesine geliyoruz:
Elemanın formunun (8) fonksiyonlarına ve fonksiyonun düğüm değerlerine sahip olarak, fonksiyonun değerini elemanın içinde keyfi bir noktada hesaplamak mümkündür.
2. Düz doğrusal dörtgen eleman
X, Y uzayında dörtgen bir eleman (Şekil 3) uzayda bir dikdörtgene eşlenir. Uzayda form fonksiyonları şunlardır:
Bir dörtgen içinde x *, y * koordinatlarına sahip bir nokta için, karşılık gelen *, * koordinatları biliniyorsa, (1) ile, (9) kullanılarak, F (x (,) fonksiyonunun değeri belirlenebilir. , y (,)) bu noktada.
Koordinatları bilerek, karşılık gelen x, y koordinatlarını formüllerle kolayca bulabilirsiniz:
burada x ben, y ben dörtgenin düğümlerinin koordinatlarıdır. Ancak, ters atlama:
basit bir analitik sunumu yoktur. Bu nedenle, bu geçişi gerçekleştirmek için sayısal yöntemler kullanılmalıdır. Bir segmenti ikiye bölme yöntemine benzer bir yöntem kullanmak mümkündür. Algoritması aşağıdaki adımları içerir:
1. Dörtgenin düğümlerinin x, y koordinatları arasında, x * ve y * değerlerinin yer aldığı X min, X max ve Y min, Y max değerleri vardır.
2. Uzayda, dikdörtgen dört dikdörtgene bölünmüştür. Yeni elde edilen her dikdörtgen için formül (10) kullanılarak X min, X max ve Y min, Y max belirlenir.
3. X min, X max ve Y min, Y max değerlerini kullanarak, x *, y * koordinatlarına sahip noktanın düştüğü dikdörtgeni buluruz.
4. Eğer koşullar:
karşılanmadıysa 2. adıma dönün. Koşullar karşılanıyorsa 5. adıma gidin.
5. Koordinat *, dikdörtgenin tüm düğümleri üzerindeki koordinatların aritmetik ortalaması olarak belirlenir. Koordinat * aynı şekilde belirlenir.
6. Formüle göre:
fonksiyonun değeri, x *, y * koordinatlarına sahip noktada belirlenir.
Geometrik modelleme sistemindeki hesaplamalı modellerin otomatik yapısını kullanarak elektronik ekipmanın dayanıklılığını analiz etme yöntemi, uzay aracı için yerleşik elektronik ekipmanın tasarımında programlı olarak çalışılmış ve hata ayıklanmıştır. Pratik kullanım Bu yöntem, termal mukavemet işlemlerinin bilgisayar simülasyonuna dayalı olarak EM elektronik ekipmanın dayanıklılığını analiz etmek için önerilen yöntemin etkinliğini doğrulayan elektronik ekipmanın tasarım süresini azaltmayı mümkün kılar.
İDDİA
1. Elektronik ekipmanın (CEA) dayanıklılığını analiz etmek için, stres-gerinim durumunun analizine ve ayrıntılı bir hesaplama modeline (RM) dayalı bir yöntem, ayrıntılı elektrikli radyo ürünleri (ERP) modellerini ve karakterize edilen yapısal elemanları içerir. CEA'nın dayanıklılığının analizinin termal, deformasyon ve mukavemet RM REE kullanılarak sırayla dört aşamada gerçekleştirilmesi: hazırlık aşaması, küresel analiz aşaması, ara analiz aşaması ve yerel analiz aşaması, hazırlık aşamasında ise termal RM'ler, yapısal elemanların modelleri detaylandırılmadan oluşturulur, ERI detaylandırması ile deformasyon RM'leri ve yapının rijitliği üzerinde etki sağlayan yapı elemanları ve belirli elemanların detaylı mukavemet RM'si, daha sonra global analiz aşamasında, sıcaklıklar elektronik ekipman hesaplanır, termal RM'ler kullanıldığında, daha sonra, ara analiz aşamasında, elektronik ekipmandaki deformasyonlar (yer değiştirmeler) sahnenin elektronik ekipmanının termal hesaplama sonuçlarına göre hesaplanır. küresel analiz, aynı zamanda, deformasyon RM kullanılarak belirli bir REE düğümü seçilir, daha sonra ECE'nin stres-gerinim durumu ve CEA biriminin yapısal elemanları hesaplandığında, stresin hesaplanmasından sonra yerel bir analiz yapılır. -gerinim durumu, mukavemet RM kullanılırken CEA elemanlarının dayanıklılığı hesaplanır.
2. İstem l'e göre yöntem olup, özelliği, CEA dayanıklılığının analizinin, belirli bir küresel, orta, yerel analiz için optimize edilmiş PM'ler kullanılarak gerçekleştirilmesidir.
3. CEA dayanıklılığının analizinin, CEA'nın sıcaklık ve deformasyonlarının (yer değiştirmelerinin) sonuçlarının interpolasyonu kullanılarak gerçekleştirilmesiyle karakterize edilen, istem l'e göre yöntem.
Popüler
- Kişilik evriminin kuantum modeli
- Herkese satış yap
- Tüm durumlar için satış sırları
- Deming William Edwards Yeni Ekonomi Edward Deming Yeni Ekonomi
- Yurtdışında şirket kaydı nasıl yapılır?
- Yolcu seyahat ücretini nasıl öder Kurumsal siparişler için seyahatin faydaları
- Özel bir iş fikri olarak ücretli bir uzatılmış gün grubunun organizasyonu!
- Kendi işiniz: evleri incelemek için termal görüntüleme kameralarını kullanmak Termal görüntüleme kamerası bir işletme olarak para kazanabilir misiniz?
- Kurulum işinin teknolojisi ve zamanlaması
- Sırbistan - Balkanlar'daki Rus göçmenlerin hayatı Sırbistan'da şirket kaydı maliyeti ve şartları