Лекции.ИНФО


Анализ прочности и жесткости при растяжении (сжатии).



Проверка прочности несущих конструкций при статическом нагружении.

Необходимо выполнить проверку несущих конструкций электронного модуля РЭА в момент его извлечения из блока.

Исходные данные:

Материал направляющих – алюминиевый сплав АЛ2 (предел прочности σвр = 150 МПа)

Суммарная площадь поперечного сечения направляющих – 450 мм2 .

Материал соединительных винтов – А12 (σвр = 450 МПа)

Суммарное усилие расчленения контактов разъема Р = 75 Н.

kз = 2 – допускаемый коэффициент запаса прочности.

Расчетная схема.

 

F1- суммарное поперечное сечение ручки (F1 = 5۰30 =150 мм2 )

F2 – суммарное поперечное сечение винтов М3

F2 = 2 ۰ πd12/4 = 2۰3,14۰2,5792/4 = 11.19 мм2

где d1 = 2,579 мм – внутренний диаметр резьбы М3.

F3 - суммарное поперечное сечение винтов М4

F3 = 4 ۰ πd12/4 = 4۰3,14۰3,2992/4 = 34.17 мм2

где d1 = 3,299 мм – внутренний диаметр резьбы М4.

F4 = 450 мм2 - суммарная площадь поперечного сечения направляющих.

Наименьший запас прочности имеют винты М3, для которых действительное поперечное сечение F2=11.19 мм2.

Максимальное напряжение в сечении F2

Па = 6.7 МПа.

Коэффициент запаса в этом сечении

.

Значение во много раз превышает общепринятое значение коэффициента запаса, следовательно, НК удовлетворяет требованию прочности при растяжении силой P.

Проверка жесткости несущих конструкций при статическом нагружении.

Необходимо проверить жесткость направляющих модуля РЭА, т.к. изменение осевых размеров направляющих может привести к нарушению работы всего модуля. Допускаемое относительное удлинение [ ε ] = 10-4.

Нормальные напряжения в направляющих

Па = 0,17 МПа

Относительное удлинение направляющих

.

Фактический коэффициент запаса жесткости

,

что также удовлетворяет требованию жесткости.

 

Анализ прочности и жесткости печатной платы модуля при изгибе.

Проверка прочности печатной платы при плоском поперечном изгибе.

В рабочем положении весь модуль с печатной платой располагается вертикально. Плата прикреплена к направляющим модуля винтами. При ремонте и перемещении модуль может располагаться горизонтально. В этих случаях плата будет прогибаться под действием собственного веса и веса микросхем.

Исходные данные:

Толщина платы h = 1,5 мм;

Высота платы L = 165 мм;

Материал платы – Стеклотекстолит СФ-2-50-1,5 (σвр = 40 МПа, плотность

ρ = 2000кг/м3 , модуль упругости Е = 30 ГПа);

Масса микросхемы m мс = 2г;

Шаг расположения микросхем tx ۰ ty = 17,5۰27,5 мм.

Расчетная схема.

 

В плоскости хОz плата нагружена собственным весом и весом микросхем. Эти внешние нагрузки можно рассматривать как равномерно распределенную нагрузку интенсивностью q по длине платы.

 

Определение интенсивности нагрузки.

а) Число микросхем, расположенных по длине направляющей с учетом краевых полей.

где ∆X = 5 мм – длина краевого поля

Nмс = (165 – 2۰5)/ 27,5 =5,63 принимаем Nмс = 5

б) Общая масса платы и микросхем.

m = ρ۰h۰b۰L + mмс۰Nмс

b = tx = 17,5 мм – ширина рассматриваемой полосы.

m = 2000 ۰ 1,5 ۰10-3 ۰17,5 ۰ 10-3 ۰0,165 + 2 ۰10-3 ۰ 5 = 18.7۰10-3 кг = 18,7 г

в) интенсивность нагрузки

q = m۰ 9,81 / 0,165 = 18.7۰10-3 ۰9,81 / 0,165 = 1,1 Н/м = 1,1۰10-3 Н/мм

 

 

Проверка прочности на изгиб

Т.к. балка нагружена симметрично, опасное сечение расположено в центре балки. Максимальное значение изгибающего момента

= 1,1۰ 0,1652 / 8 = 4,2۰10 -3 Н м = 3,7 Н мм

kз = 2 - принимаем коэффициент запаса прочности стеклотекстолита при изгибе;

Условие прочности при изгибе:

Па = 20 МПа

Wy = bh2 / 6 - момент сопротивления изгибу сечения в плоскости наименьшей жесткости

=0,56 МПа

Окончательно имеем

= 0,56 МПа < = 20 МПа ,

Следовательно, условие прочности платы в наихудшем ее расположении выполняется с большим запасом.

 

Проверка жесткости платы при изгибе.

Жесткость платы обеспечена, если максимальный прогиб не превышает допустимого значения.

Допустимое значение прогиба - [w] = 0,01L = 0,01۰165 = 1,65 мм.

Т.к. балка нагружена симметрично, максимальный ее прогиб будет в центральном сечении.

Прогиб определяется двойным интегрированием уравнения изогнутой оси.

Из источника [1] для заданной схемы нагружения определим расчетную формулу для определения максимального прогиба:

Jy = b۰h3 / 12 = 17.5۰10-3۰1.53۰10-9/12 = 4.92۰10-12 м4

wмах = 5qL4 / 384 ЕJy = 5 ۰1,15۰10-3 ۰1654 /384۰ 30 ۰ 103 ۰ 4,92= 0,075 мм

wмах = 0,075 мм < [w] = 1,65 мм

Следовательно, условие жесткости при изгибе платы выполняется с большим запасом.

 

Определение частоты собственных колебаний печатного узла.









Читайте также:

  1. A. Притяжения и отталкивания, силы отталкивания больше на малых расстояниях, чем силы притяжения. Б. Притяжения и отталкивания, силы отталкивания меньше на малых расстояниях, чем силы притяжения.
  2. Adjective and adverb. Имя прилагательное и наречие. Степени сравнения.
  3. D. Правоспособность иностранцев. - Ограничения в отношении землевладения. - Двоякий смысл своего и чужого в немецкой терминологии. - Приобретение прав гражданства русскими подданными в Финляндии
  4. D. ПРЕИМУЩЕСТВА ПРИСОЕДИНЕНИЯ К ГААГСКОМУ СОГЛАШЕНИЮ
  5. F70.99 Умственная отсталость легкой степени без указаний на нарушение поведения, обусловленная неуточненными причинами
  6. F71.98 Умственная отсталость умеренная без указаний на нарушение поведения, обусловленная другими уточненными причинами
  7. I Использование заемных средств в работе предприятия
  8. I. Методические принципы физического воспитания (сознательность, активность, наглядность, доступность, систематичность)
  9. I. О НОВОПРИБЫВШИХ ГРАЖДАНАХ.
  10. I. Предприятия крупного рогатого скота
  11. I. Придаточные, которые присоединяются непосредственно к главному предложению, могут быть однородными и неоднородными.
  12. I. СИЛЬНЫЕ СТОРОНЫ ПРЕДПРИЯТИЯ


Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 112;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная