最新电子产品振动冲击设计资料
电 子 设 备 的 防 振 设 计
3电子设备的防振设计于书吉序随着现代工业、交通运输业、建筑业以及航空、航天、海洋工程等国防科技工业的飞速发展,促进了能源、材料、电子技术、空间技术的不断拓新,在机械化、自动化控制技术方面不断得以提高。
在科技发展的过程中,大量的电子设备得以开发应用,与此同时,随之而来的问题就是对各类电子设备安全运行和准确可靠提出了更新更高的要求。
不良的使用环境,将对精密的电子产品产生一定的影响,其中环境振动问题就已经引起工程技术人员的高度重视,可以说这是科技发展的必然。
振动无处不在,人类就生活在振动的世界里,也就是说振动是客观存在的自然现象,从物理学的角度看,凡是运动的物体就有振动现象发生。
例如汽车、火车、飞机、轮船等,甚至人体内的心脏跳动、肺部呼吸都是一种振动。
在某些情况下,由于振动在机械力学、流体力学、电子学、声学、生物工程等诸多领域中都占有很重要的位置,其中包含有用的振动被利用,有害的振动被控制。
特别是当振动危及到人的生活质量;危及人的工作环境;危及到某些电子设备、机械设备的正常使用时,如何能对这类环境振动予以有效控制,将是人们关注的重点。
绝大多数的电子设备并不产生明显振动,也不会对环境带来危害。
但是由于电子设备的使用范围非常广泛,使用的领域也非常广泛,所以必然会出现在较高的环境振动条件下安装使用一些先进的、高精度、高准确度的电子设备。
由此而来的是人们如何能有效的控制那些振动,从而确保电子设备的有效使用,就显得十分重要了。
从这个角度出发,本讲将从机电设备运转时产生的振动,以及如何有效控制,作一简要介绍,供大家参考并指正。
1.振动的基本概念简述运转着的机电设备,无论是以旋转方式运动,还是以往复的方式运动,由于运转中的机械零件或部件之间存在着力的传递,这些零件或部件在力的作用下产生撞击、摩擦形成交变应力或磁性应力而产生了振动。
一般来讲,振动都是在某种外力的作用下而产生,其本身也是一种能量。
振动能量的一部分是振动体直接向空间辐射而形成空气噪音;另一部分则是通过承载振动体的基础及其结构进行传递而形成结构振动。
电子设备振动环境适应性设计
电子设备振动环境适应性设计摘要:介绍了电子设备抗恶劣环境设计的概念。
对电子设备环境平台进行了研究探讨。
论述了电子设备振动理论基础。
阐明了随机振动的概念;探讨了电子设备隔振缓冲系统设计与隔振器。
分析了多自由度隔振系统设计。
关键词:电子设备;振动环境;适应性设计;隔振1引言确保电子设备在生产、运输和工作全过程所历经的各类恶劣环境中,最可靠、最充分地发挥电子设备功能的工程设计,称之为电子设备抗恶劣环境设计。
电子设备抗恶劣环境设计是一项巨大的系统工程,它是贯穿于电子设备从研制到运行的全寿期。
其研究内容大致可分为三大类:1) 电子设备全寿命期内必须历经的各类环境、环境组合及其相对应的严酷度的研究电子设备环境平台研究。
可借助于广义激励来表征;2) 电子设备在全寿命期内,能够正常工作所允许的各类环境、环境组合及其相对应的严酷度的研究电子设备环境适应性平台(脆值平台)研究。
可借助于广义响应度来表征;3) 将电子设备“环境平台”中各类环境的严酷度,控制到电子设备能正常工作的“环境适应性平台(脆值平台)”中相应的严酷度所采取的工程控制技术研究环境控制技术研究。
可借助于广义传递函数来表征。
2电子设备环境平台研究众所周知,产品效能E 是可靠性(R)、维修性(M)和环境因素的函数,产品性能的先进性是至关重要的,而可靠性、可维性和环境适应性是产品性能先进性得以持久保持的保证。
可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。
这里所说的规定条件,包括使用时的环境条件,维护方法,贮存时间、贮存条件,以及使用时对操作人员技术等级的要求。
在不同的环境条件下产品的可靠性是不同的。
环境条件对产品可靠性起重要影响作用,在恶劣环境中电子设备的故障率将增大,可靠性降低。
2.1环境平台的含义根据国家标准《电工电子产品基本环境试验规程名词术语》的规定,环境条件的定义是:产品所经受其周围的物理、化学、生物的条件。
环境条件用各单一的环境参数和它们的严酷等级的组合来确定。
XX设备振动、冲击及加速度分析报告
编号版本00.00阶段标记 CXX设备振动、冲击分及加速度析报告共21页20XX年X月XX设备振动、冲击及加速度分析报告拟制:审核:批准:目次1.范围 (1)2.规范性引用文件 (1)3.说明 (1)4.术语定义 (1)4.1.振动 (1)4.2.随机振动 (1)4.3.宽带随机振动 (1)4.4.窄带随机振动 (1)4.5.振动功能试验 (2)4.6.冲击 (2)4.7.冲击试验 (2)4.8.加速度 (2)4.9.功率谱密度(PSD) (2)4.10.剩余强度系数 (2)5.振动与冲击环境载荷 (2)5.1.振动要求 (2)5.2.功能冲击要求 (3)5.3.加速度要求 (4)6.设备结构简介 (4)7.动力学建模 (5)7.1.坐标系 (5)7.2.单位制 (5)7.3.材料 (5)7.4.有限元模型 (5)8.振动模态分析 (6)9.振动功能分析 (8)9.1.振动加速度谱 (8)9.2.分析过程 (8)9.3.计算结果 (8)9.4.结果评估 (10)10.功能性冲击试验分析 (10)10.1.冲击加速度时间历程 (10)10.2.分析过程 (10)10.3.计算结果 (11)10.4.结果评估 (13)11.加速度试验分析 (14)11.1.设备载荷 (14)11.2.分析过程 (14)11.3.计算结果 (14)11.4.结果评估 (17)12.分析结论 (17)13.备注 (17)1.范围本报告简要介绍了XX设备研制过程中,开展结构振动、冲击及加速度分析的具体实施过程,包括:动力学建模、振动模态分析、振动功能分析、功能性冲击分析及分析等内容。
本报告在XX设备静强度设计的基础上进行结构振动、冲击及加速度分析,并为XX设备环境适应性设计报告的编写提供支持。
2.规范性引用文件◆GJB150A-2009 《军用设备环境试验方法》◆GJB 150.15A-2009 《军用设备环境试验方法第15部分:加速度试验》◆GJB 150.16A-2009 《军用设备环境试验方法第16部分:振动试验》◆GJB 150.18 A-2009 《军用设备环境试验方法第18部分:冲击试验》3.说明4.术语定义4.1.振动物体或质点相对于平衡位置做振荡运动的现象。
电气信号装置零件的振动与冲击试验与减震设计
电气信号装置零件的振动与冲击试验与减震设计电气信号装置是现代工业中不可或缺的设备之一。
在各种复杂的工作环境中,电气信号装置必须具备稳定可靠的性能,以确保其正常运行并提供准确的信号传输。
然而,在实际使用中,电气信号装置往往会受到振动和冲击的影响,这可能导致设备损坏或信号传输失效。
因此,进行振动与冲击试验以及减震设计是确保电气信号装置正常工作的重要步骤。
振动与冲击试验是评估电气信号装置抗振性能的关键环节。
通过在试验台上模拟实际工作环境中的振动和冲击情况,可以更真实地模拟电气信号装置在运行中可能面临的挑战。
振动试验通常分为两种类型:持续振动和冲击振动。
在持续振动试验中,电气信号装置将长时间暴露在不同频率和幅度的振动下。
这能够帮助我们判断设备在长期使用过程中的抗振能力。
而冲击振动试验则模拟设备遭受意外冲击或碰撞的情况,以评估电气信号装置的抗冲击性能。
在振动与冲击试验的基础上,进行减震设计是降低电气信号装置受振动和冲击影响的有效方法。
减震设计的目标是通过采用适当的减震措施,将振动和冲击力量降至最低限度,从而保护设备的完整性和正常工作。
常见的减震设计方法包括:1. 减震材料的选取:通过使用各种减震材料,如橡胶垫、弹簧等,可以有效减少电气信号装置受振动和冲击的影响。
这些材料具有良好的吸震特性和弹性,能够在设备受到外力作用时缓冲冲击力。
2. 结构优化:合理的结构设计可以降低电气信号装置的共振频率,从而减轻振动和冲击造成的破坏。
通过调整装置的质量分布和加强结构强度,可以提高设备的整体抗震性能。
3. 隔振技术的应用:采用隔振技术可以有效隔离电气信号装置与外部环境的振动传递。
例如,使用弹簧隔振器或减震台等装置,能够将振动的能量吸收或转化为其他形式,减少对电气信号装置的影响。
4. 综合性减震设计:综合运用上述减震方法,根据具体的工作环境和设备特点,制定适合的减震方案。
这需要考虑到装置的使用环境、振动源的特征、工作负载等多个因素,并借助模拟和仿真等工具进行综合分析。
震动、冲击试验大纲
一、冲击(基本设计)实验大纲1 试验目的a. 确定电磁兼容型加固组装箱在冲击作用下,结构强度是否满足军用设备在使用和装卸过程中所遇到冲击能量的适应能力。
b. 确定电磁兼容型加固组装箱抗冲击能力。
2试验要求2.1 试验强度半正弦冲击脉冲锋值15g,脉冲持续时间11ms。
2.2 试验件电磁兼容型加固组装箱1套模拟负载50Kg2.3 试验设备a.垂直冲击台b.水平冲击台3 试验方法a.将夹具板用T型螺钉M12X60螺栓固定于冲击台面,然后用M20X35螺栓将电磁兼容型加固组装箱固定到夹具板上,并调整组装箱重心到冲击台中心;b.将振动传感器固定于电磁兼容型加固组装箱内模拟负载上;c.第一次组装箱内无载荷,垂直方向15g加载;第二次组装箱内50kg集中载荷,垂直方向15g加载;第三次组装箱内40kg集中载荷,水平方向左右15g加载4 提取实验数据二、振动实验大纲1试验目的确定电磁兼容型加固组装箱在有效载荷情况下的减振、抗振能力。
2试验要求2.1试验环境室温2.2试验件电磁兼容型加固组装箱10U (HFXZ)1套用托盘安装的25Kg模拟载荷1件用导轨安装的20Kg模拟载荷1件半导体收音机1件2.3试验设备振动试验台LING DYNAMIC V964 英国3试验方法和步骤3.1本次试验参照GJB150.18-86军用设备环境实验方法-振动试验的具体内容执行3.2将夹具板用M10X40螺栓固定于振动台面,然后通过M20螺柱将电磁兼容型加固组装箱固定到夹具板上,并调整机箱重心到振动台中心,如下图:夹具板3.3将电磁兼容型加固组装箱固定在振动夹具板上;3.4将3个振动传感器分别固定于振动台(激励1号)、支架安装的模拟负载上(响应2号)、导轨安装的模拟负载上(响应3号),导轨安装的插箱内部安装一个半导体收音机。
随机振动试验条件见表1、图6。
表1图63.5试验时间:每一轴向的振动持续时间为10min。
3.6试验轴向:试验产品应经受X、Y、Z三个轴向的振动。
医用电子设备的振动和冲击隔离设计
医用电子设备的振动与冲击会对医用电子设备带来严重的危害,甚至是会导致诊断结果的误判。
这就需要我们通过相关的设计来减少甚至是消除这些影响。
1.振动隔离设计医疗设备中的计算实例(所有计算公式来源于参考文献)台式超声产品中,显示器的固定如下图1所示,请计算设备在以0.35mm的振幅,5~100Hz扫频垂直方向振动时显示器的最大振幅,以及验证铸铝件是否可能会在振动中断裂。
铸铝的阻尼比,D=0.008;E=71000 Mpa;I=bh3/12 =2500 mm4该弹性系统的刚度,K=3EI/L3=1.18×104N/mm=1.18×107N/m 根据公式计算共振频率:fo2= 171.8Hz可以知道系统在5~100Hz内都没有产生共振,因此隔振系数范围为:η=1.00~1.49(f=5~100Hz),所以最大振幅为:A=ηA0= 0.523mm振动相位差:tanθ=2Dγ3/(1-γ2+(2Dγ)2)=0.046(弧度)最大相对振幅计算:Umax键盘在最大相对振幅时有最大的应力,最大振幅时的应力:P=kUmax+mg=2053+98=2151N悬臂梁的最大应力产生在悬臂根部:σmax==86Mpa铸铝ADC12的抗拉强度为228MPa,屈服强度σ0.2=154Mpa,所以该产品键盘在振动中理论上不会变形和断裂。
只是安全系数不足,加上材料缺陷和疲劳强度,还是可能会出现变形的问题的。
也可以用这个方法对主机脖子的根部强度进行计算校核。
医用电子设备的振动和冲击隔离设计肖训华深圳市宝慧和科技有限公司(广东深圳 518076)文章编号:1006-6586(2016)06-0041-04 中图分类号:R194.2 文献标识码:B内容提要:为了能够减少振动与冲击带来的不良影响,需要与医用电子设备的实际情况结合进行振动与冲击隔离设计。
在文中就针对医用电子设备的振动与冲击隔离进行了设计。
关键词:电子设备振动冲击隔离医疗设备41.China Medical Device Information |中国医疗器械信息2.外部激振的隔离设计外部激振,是指支撑基础保持稳定,而外部直接给设备振动部件施加周期性外力的情况。
3.电子设备的防振设计(于书吉)
3.1.2.2约束阻尼结构
3.1.2.3 复合阻尼结构
3.1.2.4 其它阻尼
3.1.2.5 阻尼应用效果评价
3.2抗冲击设计的基本方法
a.对舰船 b.对电子设备 c.陆地环境
3.2.1 电子设备的 抗冲击设计
在电子设备防止冲击 的设计中,其主要的方法 就是利用防冲全按模型试验中所采取的减振 降噪方案进行实船应用设计。 实船测试结果达到设计要求(与 未完全采取措施的实船比对)。 改进意见。
• 例3:陆地设施的抗振防冲击 应用设计
• 抗振防冲击的设计要求 • 隔振防冲击带设计 • 隔振防冲击的浮筑结构设计
4.实验要求
a.振动响应试验 b.耐久性试验 c.最后检查共振频率
5.模型试验 采用实船比例为1:4设计舱段,其中 包括主机舱、餐厅、指控室、驾驶室、无 线电室、艇长室、轮机长室。 模型结构应与实船结构保持一致。
对模型进行有无控制措施的比对试验: 强声场激励试验; 振动激励试验; 声、振同时激励试验。
试验结论: 验证理论分析是正确的; 振动控制为主要目标是正确的; 验证预报及计算与试验结果比较 吻合; 减振降噪方案设计可靠; 约束阻尼结构选型正确; 施工工艺可行。
4.减振降噪方案设计 指控室的控制方案: 两隔壁采取间断式约束阻尼结 构; 地板全部涂设约束阻尼层; 舱室表面采取吸、隔声措施; 隔声结构与地板相接处采用弹 性连接。
驾驶室的控制方案: 舱室围壁分档设置约束阻尼结构; 内壁采取吸、隔声结构; 地板表面采取约束阻尼层。 无线电室、艇长室的控制方案: 地板采用约束阻尼层; 天花板隔声、吸声吊顶; 舱内壁做简单的吸、隔声措施。
•
阻尼减振技术按工程应用 可以分为三类:第一类利用阻 尼器件作为机电设备、管路等 系统的隔振和抗冲击装臵;第 二类是利用附加的阻尼材料控 制金属结构的板、梁中的结构 振动。如自由阻尼结构、约束 阻尼结构、复合阻尼结构;第 三类则是利用夹板层、非金属 阻尼材料等组成的结构性材料。
电子设备结构与工艺(机械振动与冲击的隔离)
减振和缓冲的一般措施
1、电子产品的减振和缓冲主要是依靠安装减振器。 电子产品的减振和缓冲主要是依靠安装减振器。
橡皮-金属减振器
JZN型阻尼式减振器
减振和缓冲的其它措施
(1)导线和电缆。 导线和电缆。 通常都尽量将几根导线编扎在一起,并用线夹作分 段固定,以提高其固有频率,提高抗冲击振动能力。但 单线连接有时是不可避免的,这时使用多股导线比单股 硬导线好,跳线不能过紧也不能过松。若过紧,在振动 时由于没有缓冲而易造成脱焊或拉断;若过松,在振动 时易引起导线摆动造成短路。
机械因素的隔离
电子产品在使用、运输和存放过程中,不 可避免地会受到机械振动、冲击和其它形式的 机械力的作用,如果产品结构设计不当,就会 导致电子产品的损坏或无法工作。 造成损坏情况有两种:一种是由于设计不 良引起共振和抗冲击能力差。另一种是疲劳损 坏,虽然振动和冲击加速度未超过极限值,但 在长时间的作用下,产品及其元器件,零部件 因疲劳作用而降低了强度,最后导致损坏。
(2)电容器和电阻器 电容器和电阻器
电容器一般采用立装和卧装两种方式,卧装抗振能力 强,为了提高其抗振能力,立装应尽量剪短引线,最好垫 上橡皮、塑料、纤维、毛毡等;卧装可用环氧树脂固定。 电阻为了提高抗振能力,也应采用卧装。
不好
不好
较好
好
好
连接处易拆断 过高易倒 不好
(3)晶体管 晶体管
小功率晶体管一般采用立装,为了提高其本身 能抗冲击和振动能力,可以卧装、倒装,并用弹 簧夹、护圈或粘胶(如硅胶、环氧树脂)固定在 印刷板上。 大功率晶体管应与散热器一起用螺栓固定在 底板或机壳上。
减振的基本原理
根据前面分析可以看出,只有当ƒj> √2ƒ0 的情况下, 强迫振动的振幅A才能小于外激振动的振幅A j 。也就是 说只有当ƒj >√2 ƒ0 , γ>√2时强迫振动才不会造成不良后 果。 在电子产品上安装减振器,使产品和减振器构成一 弹性系统,从要求系统减低或隔离的需要出发,使 ƒj > √2ƒ0 就能得到良好的减振效果。 减振器的物理作用,因为振动是方向不断改变的机 械作用,当装上适当的减振器后,减振器能将支撑基座 传来的机械作用的能量储存起来,并缓慢地传到产品上 去,当还来得及将全部量传给产品时,支撑基座又开始 反方向运动了,这时能量由减振器重新交还给支撑基座。 以后又重复前面的过程,如此循环下去,就使产品所受 的振动作用大为减小。
电子产品冲击实验报告
电子产品冲击实验报告1. 引言电子产品在日常生活中使用广泛,其中包括手机、平板电脑、相机等。
然而,在运输和使用过程中,这些电子产品经常会遭受到冲击,由此可能导致其性能下降甚至损坏。
因此,本实验旨在研究电子产品在冲击下的动态响应和潜在损坏情况,以便更好地设计和生产电子产品,提高其冲击抗性。
2. 实验设计本实验采用了标准的冲击试验台进行冲击实验。
在实验中,我们选取了不同类型的电子产品进行测试,包括:手机、平板电脑和相机。
对每一种产品,我们进行了以下测试步骤:1. 固定电子产品在冲击试验台上;2. 调整冲击台的冲击力和频率;3. 测试电子产品在冲击下的动态响应,并记录数据;4. 观察电子产品是否受到损坏。
在实验中,我们将冲击力和频率设置了不同的参数,以模拟真实环境中可能遇到的冲击情况。
3. 实验结果在实验过程中,我们对每一次冲击实验都记录了电子产品的动态响应数据。
通过对这些数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 不同类型的电子产品在冲击下表现出不同的动态响应特性。
例如,相机对冲击比较敏感,在冲击后会有明显的震动和位移。
而手机和平板电脑则相对稳定,响应较为缓慢。
2. 冲击力和频率对电子产品的响应有明显影响。
较大的冲击力和较高的频率会导致电子产品产生更大的位移和震动。
3. 在实验中,我们观察到有些电子产品在经受较大冲击后出现了损坏的情况。
这些损坏包括:屏幕破裂、电池松动、摄像头故障等。
这表明电子产品在冲击下容易受到物理损坏。
4. 结论和建议根据实验结果,我们可以得出以下结论和建议:1. 对于生产商来说,应该设计和生产更具冲击抗性的电子产品。
通过改变产品结构和材料,可以提高产品在冲击下的稳定性和耐用性。
2. 对于用户来说,应该在日常使用中注意保护电子产品,尽量避免大的冲击和碰撞。
同时,在投放和携带电子产品时,也要注意按照正确方法进行包装和防护。
3. 在实验中,我们只针对了几种常见的电子产品进行了测试,未来可以进一步研究其他类型的电子产品在冲击下的响应情况,以获得更全面的数据。
振动和冲击隔离
t
sin( t ) A sin( pt )
2 2
A是激振力引起的响应振幅
θ是激振力与系统对强迫振动响应的相位差
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二、单自由度系统的振动
2.1 振动中的阻尼 前述的自由振动,由于忽略了运 动阻力,系统在振动过程中机械能守 恒,故始终保持等幅振动。实际上系 统在运动中不可避免的存在阻力,振 动将逐渐衰减直至停止。
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二、单自由度系统的振动
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二、单自由度系统的振动
3.2 有阻尼系统的强迫振动(力激振)
激振力为: U z U sin pt
P Uz(t) m z Fd F k z Uz(t) m c 0
令: c / m 2 k / m 2
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13
二、单自由度系统的振动
其中B称为物体的振幅,(ωt+φ)为振 动的相位角,φ为初相角
m T 2 k 2
振动周期为:
ω称为振动系统的圆频率, 又叫固有频率,单位是rad/s
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U /mu
u表示对应于单位质量的激振力的最大值(幅值)
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电子设备的抗震与抗电磁脉冲设计
电子设备的抗震与抗电磁脉冲设计随着科技的迅猛发展,电子设备在我们日常生活中扮演着重要角色。
然而,电子设备在使用过程中可能会面临各种挑战,如地震和电磁脉冲的威胁。
为了确保电子设备的正常运行和数据的安全,我们需要将抗震和抗电磁脉冲设计融入电子设备的设计中。
以下是一些步骤和注意事项。
一、抗震设计1. 确定地震设计参数:根据设备使用的具体环境,确定地震可能的等级和概率。
使用地震动力学参数进行分析和计算。
2. 设备结构设计:根据地震设计参数,设计电子设备的结构,包括支撑结构和外壳。
使用抗震材料和技术来增强设备的抗震性能。
3. 防护措施:采用防震措施来减少地震对设备的冲击。
例如,可以使用弹性支撑和减震器来吸收震动能量。
4. 安全固定:确保电子设备在地震发生时保持安全稳定。
使用固定装置将设备牢固地固定在支撑结构上,以防止倾倒或滑动。
二、抗电磁脉冲设计1. 确定电磁脉冲等级:了解设备所处的电磁环境,确定可能遭受的电磁脉冲等级和频率。
2. 屏蔽设计:在电子设备的外壳和线路设计中,采用屏蔽材料和技术来减少电磁脉冲对设备的干扰。
确保设备的主要组件和电路受到有效的屏蔽保护。
3. 接地设计:良好的接地系统可以减少电磁脉冲对设备的影响。
确保设备接地良好,并将地线与屏蔽部件连接在一起,以提高设备的抗干扰性能。
4. 电磁兼容性测试:在设计完成后,对电子设备进行电磁兼容性测试。
这可以帮助发现可能存在的问题,并采取必要的措施进行改进。
三、其他注意事项1. 设备布局:在设备布局中,要避免将敏感的电子设备安置在可能受到冲击或干扰的区域。
确保设备的空间布局合理,并与其他设备保持一定的距离。
2. 材料选择:选择具有良好抗震性能和电磁屏蔽性能的材料。
避免使用易受损的材料,如脆性材料或对电磁干扰敏感的材料。
3. 用户教育:为设备的使用者提供相关的使用和维护手册,包括抗震和抗电磁脉冲的注意事项。
教育用户正确使用设备,以减少意外损坏和数据丢失的风险。
航空电子设备机柜抗冲振设计
本 文 简述 了以 运 输 机 为 载 机 平 台 的 电 子 设 备
机 柜抗 中 振 设 计的主要 内容 , 包括运 输机振 动、 中 击环境 特 点 ,各型 隔振 器主要 性 能特 点 ,隔振 器选 用原 则。提 出 了 提 高机 载 电子
设 备 机 柜 强 度 的 基 本 原 则 和 进 行 机 柜 整 体 减 振 设 计 的基 本设计 思路和 方 法 ,并 对机 载 电 子设 备机 柜抗 冲振 设计 的技 术 发展提 出 了建
D O I :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 - 8 9 7 2 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 6 1
航空 电子设备机 柜抗冲振设计
杨德春 中国西南电子技术研 究所 ,四川成都 6 1 0 0 3 6
摘 要
生强 烈的 冲击环 境 。其冲击 主要 是在 异常 着 陆或 飞行 中突遇 强大 气流 引起 的瞬时 激励 , 其弯矩 和扭 矩 强度的 截面形 状和 尺寸 。同时 提高 机柜 各构件 之 间的连接 强度 ,其 它连接 件应 采用 冲肋 、加筋 、翻边 等结 构形式 提高 结 构件的 刚强 度 ; 3 )连 接方 式 :为提 高机 柜 强 度 ,其 主 要 框架一 般采 用焊接 连接 形式 。同时 在振 动 激 励频率 范 围内 ,层次结 构及 其连接 刚度 尽 可能 符合 二倍频 法 则 ,所 有层次 结构 不得 出 现 有害 的结构 谐振 ,设备 间的 互联导 线应 尽 可 能捆扎 在一 起 ,并 用线 夹分 段固定 在刚 体 结 构上 ,可拆 或翻转 式连 接结 构 ,必须消 除 结 合处 的间 隙 ,以 免引起 附加 冲击 、非线 性 自激振 荡和机 械结 构噪 声 ; 4 )设 备 布 局 :遵循 质量分 布 和 刚度 分 布应 尽 量 均 匀 的 原 则 ,尽 量使 设 备 对 称 布 置 ,使 机柜 的重心 落在地 面的 几何 中心 。将 重量较 重的 设备布 置在机 柜 的下部 ,降低机 柜 重心 ,减 小 机 柜 的 摇 晃 ,以 消除 耦 合 振 动。 3 . 2隔振 缓 冲设计 刚性 连 接 的机 柜 其 刚 强度 无论 作 得 多 好 ,当受到 较 强的振动 激励 时 ,机 柜 内的 响 应 都 会 有 不 同程 度 的 放 大 。某 机载 机柜 硬 装时 进 行振 动试 验 ,当输 人 为 图 l 的 振动 激 励 时 ,在机 柜 中部 测 得 的 响 应 均方 根 值 为 2 . 3 g ,当输 入为 图2 的振 动激 励 时 ,在 机柜 中 部测 得 的 响 应 均方 根 值 为 6 . 5 g ,其 共振 放 大率 均 在5 以上 。因此 硬装 机 柜 内设 备 无 法满 足环境 要 求也 无法消 除振源 时 ,应对 设 备进 行振 动冲 击隔 离 ,也 就是 减振设 计 。为 减轻 重量 和节 省空 间 ,安 装在 机柜 中的绝 大 多数 设备都 不单 独使 用隔振 器减 振 ,而采 用 机柜 整体减 振 的结构 形式 ,机柜 整体 减振 通 常是 安装 合适 的隔振 器 。 3 . 2 . 1隔 振器 主要性 能特 点 目前适合 用作 机载机 柜减振 系统 使 用的 比较成 熟的 隔振器 主要有 钢 丝绳隔振 器 、金 属丝 网隔振 器 、橡 胶隔振 器 、无谐 振峰 金 属 隔振 器。这 些隔振 器的 主要性 能特 点如 下 : 1 )钢 丝绳 隔振 器 :该 隔振 器 既 能吸 收 冲击能 量 ,也 能隔 离高 低频振 动 。隔振 器的 刚度 和 阻 尼 取 决 于 钢 丝绳 直 径 、钢 丝 绳 股 数 、长 度 、圈数和 缠绕 方式 及变形 量等 。 固 有频 率 低 ,一般 在 1 0 Hz 以 下。温 度 适应 范 围宽 ,一 般达 - 7 0 ℃ ~2 6 0 ℃ 。缺 点 是 重量 重 ,位 移量 大 。 2 )金 属 丝 网 隔 振 器 :该 隔振 器 的 原 理 是 利 用 丝 网 问 变 形 产 生 的 非 线 性 干 摩 擦 阻 尼 , 耗 散 能 量 以 达 到 缓 冲 和 隔 振 的 目的 。其 共 振 放 大 系 数 ≤2 . 5 , 固有 频 率 2 0 Hz ~2 5 Hz ,工作 温度 为一 5 5 ℃ ~1 7 O ℃。 3 )橡 胶 隔振 器 :传 统 的橡 胶 隔振 器 因 其低 温 和高温性 能 差 、抗 老化 能 力差 、抗 冲 击 能 力低 、高蠕变 等缺 点 ,因而无 法用 于机 载 环 境 ,取 而 代 之 是新 型 高 阻尼 硅 橡 胶 隔 振 器 。其阻 尼系数 可达 0 . 2 ~0 . 3 ,工作 温度 为一 5 0 ℃ ~7 0  ̄ C,固有频 率3 0 H z ~3 5 Hz 。 4 )无谐 振峰 金 属 隔振 器 :弹 性 特性 和 阻尼特 性主 要 由金属构 件确 定的 隔振 器 。该 隔振 器是根 据隔 振 、缓 冲技 术所 要求 的变 刚 度 、变 阻 尼特 性 设 计 的 新 型 隔 振 器 ,采 用
电子设备的抗振设计
1引言电子设备在振动环境下,由于振动的疲劳效应及共振现象,可能出现电性能下降、零部件失效、疲劳损伤甚至破坏的现象。
据统计,在引起机载(弹载)电子设备失效的环境因素中,振动因素约占27%。
所以,对结构进行优化设计,提高设备的抗振动能力,是保证产品性能和可靠性的重要手段。
电子设备受到振源传输来的强迫振动,不同的振源、不同的振动环境,对产品的影响是不相同的。
车载设备及运输中的振动环境是中低频的随机振动,垂直方向的振动占优势,水平方向的振动量值远小于铅垂轴。
在喷气式飞机及导弹上,其振源是发动机和气动扰流,以及着陆、滑行时机体的振动,其振动环境是宽带随机振动,垂直方向与水平方向的激励量值相当。
舰船的主要振源是螺旋桨产生的低频周期振动。
一般来说,为了避免共振现象,电子设备的固有频率应避开振动激励的频率,两者比值应大于2.5,称其为倍频法则。
但在宽带振动环境中,这是做不到的,只能做到降低共振峰值、传递率和相关耦合率。
因此,需要对系统及内部构件的固有频率和模态进行分析,来优化结构设计。
2电子设备的模态分析2.1元器件的固有频率2.1.1小型器件对一般的两脚型悬空安装元件,如图1(a)所示,可简化为简支梁和均布质量。
如图1(b)所示,该系统是一个单自由度自由振动系统,管脚质量不计,采用静变形法计算固有圆频率:其中:E——杨氏模量;I=πd4 /64——惯矩。
2.1.2法兰型器件对大型器件,如变压器、波导等,都采用法兰盘连接。
当l/b<1时,按刚性质点处理;当l/b>2时,按均质悬臂梁简化(见图2)。
当1<l/b<2时,刚度密度比值高的按质点考虑(如铝、钛),刚度密度比值低的(如铜、非金属)按悬臂梁处理。
(a)按图2的模型,梁作横向自由振动的振型函数。
Y(x)=Asinλx+Bcosλx+Cshλx+DchλxA、B、C、D 是取决于边界条件的常数。
对悬臂梁的弯曲振动,其频率方程为:二阶圆频率:(b)悬臂梁绕X轴的扭转自由振动,其自由运动方程为:曲线y1、y2的交点坐标即为ωn的值。
振荡冲击波形发生器的设计与实现
、 +半波峰时间 ) 和的表达式 。 电路中, 设 充电电容 ( 用符号 C , 行局部放 电检测 。 是随着现 代工业水 平的发展 , 但 电子设备运行 时 时间)T (
的 则 电路 在 欠 阻尼 时 , 品 电容 ( 符 试 用 需要 的 电压 也随之升高 , 传统检测 方法的等效性 已经无法对高 等 表 示 ) 初 始 充 电 电压 等 于 U , , 级 电压 的 电子设备局 部放 电脉冲进 行有效 的检 测。 本文 通过使用 号 C表示 ) 上波头 时间 电压 可 以用表达 式( ) 示 : 1表
由表达 式 (可 以求 出 出现 第 一个 最大值 的时 间为 t / , : 2 ) = wt即
法 是通过区分源频率 与局部放 电脉冲频率进行检测 , 在点 电子设
备 进 行 测 量 时 , 通 常 不 会 产 生 强 干 扰 。 而 , 荡 冲 击 电压 通 常 源 然 振
, =丌/ / 一 ) w= ( “ 因为 R<2 、 ,则 可 以得 到 R/ /< / () 1 2
式 中 :U =CUl( +C ),口 =R,(L ,W =,( C , 2 / o /2 ) o / ) L
这 时 , I( 的 出现 最 大 值 的 时 间 , d  ̄ )d =0, : 求 A 2) 令 u( / t t 得 w =" t +aca ( a) rtnw/ 一 () 2
写 检 测 成 本 较 高 而且 使用 时具 有局 限性 , 很 多 情 况 下无 法 适 用 , 在 因此 没有 在 我 国 推 广 。 本文根据 国际 电工委员会I C 06- 的相关标准 , 了用于 E 6 00 3 设计
震动功能产品设计方案模板
震动功能产品设计方案模板产品名称:震动功能产品设计方案背景介绍:随着科技的发展和人们生活水平的提高,震动功能已经成为很多产品中不可或缺的一项特性。
本设计方案将着重介绍如何设计一款具有震动功能的产品,包括其功能实现、设计原理、用户体验、市场需求等方面的考虑。
第一部分:产品概述本款震动功能产品立足于提供给用户一个全新的体验,通过集成震动模块,使用户在使用产品时能够获得更加具体的反馈和感受。
该产品旨在满足用户对于震动功能的需求,并创造一个更加丰富、引人入胜的用户体验。
第二部分:产品功能实现在产品功能实现方面,我们将采用以下几个关键步骤来设计:1.需求分析:明确产品目标用户,确定他们对于震动功能的期望和需求。
2.模块选型:选择适合的震动模块,考虑其大小、驱动方式、振动力度等因素。
3.通信方式:确定产品与用户交互的方式,可以通过按钮、触摸屏、手机应用等控制震动模块。
4.能耗管理:优化产品的能耗,延长电池寿命,确保持久的震动使用。
5.安全性:在设计产品时,要充分考虑用户的安全性,避免过强的震动对用户造成身体不适或损伤。
通过以上关键步骤的设计和实现,我们可以保证产品的功能性和可靠性。
第三部分:设计原理在设计原理方面,我们首先需要理解震动模块的工作原理。
震动模块一般由电机和偏心轮组成,电机通过旋转偏心轮产生震动效果。
根据用户需求的不同,可以调节电机的转速和偏心轮的重量来控制震动力度和频率。
在产品设计中,需要将震动模块与产品的其他组件进行合理的布局和集成,确保震动效果可以传达到用户手部或其它身体接触的部位。
第四部分:用户体验用户体验是产品设计中至关重要的一环。
为了提供良好的用户体验,我们应该考虑以下几个方面:1.震动力度:根据不同使用场景,设置不同的震动力度选项,以满足用户体验的个性化需求。
2.震动频率:用户可以根据自己的喜好和需求,设置不同的震动频率,以达到更好的使用体验。
3.手感设计:产品外观和手感的设计同样重要,要符合人体工程学原理,使用户手持产品时感觉舒适,便于使用。
电子产品振动冲击设计
前言任何产品都处于一定的环境之中,在一定的环境条件下使用、运输和贮存。
因此都逃脱不了这些环境的影响。
特别恶劣的条件下工作的产品更是如此。
产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计,因此要研制出一个环境适应性好的产品,首先抓的是环境适应性设计,设计奠定了产品的固有环境适应性。
一)电子产品振动冲击设计现有的标准两大标准体系:1、民(商用)标准体系- (国际电工委员会)标准体系当今国内外在环境适应性规范和标准上有许多标准和方法, 但归纳起来为二大体系:一类是以IEC(国际电工委员会)为主体的国际通用的民用(商用)产品的环境适应性规范和标准体系,它是国际贸易中民用(商用)产品的环境适应性水平要求的共同语言、统一准则,它是以欧洲资本主义国家为主导制订的,可以说它是欧洲资本主义国家环境适应性现状和水平的反映。
我国自80 年代开始采用等效或等同的方法先后将TC50(环境试验)、TC75(环境条件)制订(转化)成环境适应性试验国标(GB/T2423系列标准)与环境适应性条件国标(GB/T4798系列标准)。
国标与IEC 标准的特点是:环境适应性条件系列化、模拟试验方法(程序)经典、试验再现性高、不确定度好。
2、军标体系另一类是军用产品的环境适应性规范和标准体系,最有代表性为美国的MIL 标准和英国国防部07-55 标准。
我国自80 年代开始采用等效或等同的方法先后将相同专业的美国MIL 标准转换为我国军标,美国军标的特点是工程应用性好,特别是标准中的环境条件要求来自同类产品的平台环境条件。
(二)环境适应性的设计内容电子设备在运输、储存和使用过程中要经受到多种多样的、错综复杂的环境条件。
按对影响产品的环境因素来分,有下面几种环境因素:①气候条件;②机械条件;③生物条件;④辐射条件;⑤化学活性物质;⑥机械活性物质。
1、按对环境适应性设计专业可分为:①耐高低温设计;②防潮设计;③抗振与缓冲设计④防生物侵害设计;⑤防腐蚀设计;⑥防尘、⑦防雨(水)设计;⑧防太阳辐射设计。
电子设备的隔振技术及减振器选型资料
电子设备的隔振技术及减振器选型1、概述电子设备受到的机械力的形式有多种,其中危害最大的是振动和冲击,它们引起的故障约占80%。
它们造成的破坏主要有两种形式,其一是强度破坏:设备在某一激振频率下产生振幅很大的共振,最终振动加速度所引起的应力超过设备所能承受的极限强度而破坏;或者由于冲击所产生的冲击应力超过设备的极限强度而破坏。
其二是疲劳破坏:振动或冲击引起的应力虽远低于材料的强度,但由于长时间振动或多次冲击而产生的应力超过其疲劳极限,使材料发生疲劳损坏。
系统的振动特性受三个参数的影响,即质量、刚度和阻尼。
对于电子设备的振动和冲击隔离来说,隔振系统的质量一般是指电子设备的质量,而刚度和阻尼则由设备的支撑装置提供。
在机械环境的作用下,尤其是在舰船、坦克、越野车辆、飞机等运载工具中,设备及其内部的电子器件、机械结构等都难以承受振动冲击的干扰。
表1各种运载工具振动、冲击和离心加速度参数2为了减少或防止振动与冲击对电子设备的影响,通常采取两种措施:a)通过材料选用和合理的结构设计,增强设备及元器件的耐振动耐冲击能力;b)在设备或元器件上安装减振器,通过隔离振动与冲击,有效地减少振动与冲击对电子设备的影响。
2、隔振技术2.1隔振隔振就是通过在设备或器件上安装减振装置,隔离或减少它们与外界间的机械振动传递。
在电子设备与基础之间安装弹性支承即减振器,以减少基础的振动对电子设备的影响程度,使电子设备能正常工作或不受损坏;这种对电子设备采取隔离的措施,称为被动隔振。
一般情况下,仪器及精密设备的隔振都是被动隔振。
被动隔振系数:振动来自基础,其运动用U=U o Sin(3 t)表示,也是周期振动。
被动隔振也可用隔振系数n表示其隔振效果,它的含义是被隔离的物体振幅与基础振幅之比(或是振动速度幅值、加速度幅值的比值),可用下式计算:n = X。
/ U O={[1+4 E2(f / f o)2 f / f o)2「+ 4E 2(f/f o)2} 0-5(1)式中X O——物体的垂向振幅(m);U o——基础的垂向振幅(m)。
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前言任何产品都处于一定的环境之中,在一定的环境条件下使用、运输和贮存。
因此都逃脱不了这些环境的影响。
特别恶劣的条件下工作的产品更是如此。
产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计,因此要研制出一个环境适应性好的产品,首先抓的是环境适应性设计,设计奠定了产品的固有环境适应性。
(一)电子产品振动冲击设计现有的标准两大标准体系:1、民(商用)标准体系-(国际电工委员会)标准体系当今国内外在环境适应性规范和标准上有许多标准和方法,但归纳起来为二大体系:一类是以IEC(国际电工委员会)为主体的国际通用的民用 (商用) 产品的环境适应性规范和标准体系,它是国际贸易中民用 (商用) 产品的环境适应性水平要求的共同语言、统一准则,它是以欧洲资本主义国家为主导制订的,可以说它是欧洲资本主义国家环境适应性现状和水平的反映。
我国自80年代开始采用等效或等同的方法先后将TC50(环境试验)、TC75(环境条件)制订(转化)成环境适应性试验国标(GB/T2423系列标准)与环境适应性条件国标(GB/T4798系列标准)。
国标与IEC标准的特点是:环境适应性条件系列化、模拟试验方法(程序)经典、试验再现性高、不确定度好。
2、军标体系另一类是军用产品的环境适应性规范和标准体系,最有代表性为美国的MIL 标准和英国国防部07-55标准。
我国自80年代开始采用等效或等同的方法先后将相同专业的美国MIL标准转换为我国军标,美国军标的特点是工程应用性好,特别是标准中的环境条件要求来自同类产品的平台环境条件。
(二)环境适应性的设计内容电子设备在运输、储存和使用过程中要经受到多种多样的、错综复杂的环境条件。
按对影响产品的环境因素来分,有下面几种环境因素:①气候条件;②机械条件;③生物条件;④辐射条件;⑤化学活性物质;⑥机械活性物质。
1、按对环境适应性设计专业可分为:①耐高低温设计;②防潮设计;③抗振与缓冲设计④防生物侵害设计;⑤防腐蚀设计;⑥防尘、⑦防雨(水)设计;⑧防太阳辐射设计。
2、环境适应性设计步骤(1)确定产品寿命期的环境剖面(2)明确产品的平台环境条件(3)制订环境适应性设计准则(4)环境适应性设计输入验证(5)环境适应性设计评审(三)设计方法任何电子产品都是有众多的元器件、模块、组件、单元等组成,无论它们是大是小,都是要通过结构设计将其安装起来,才能形成所需的功能和性能。
对此就需解决三个问题。
其一:选用符合抗振缓冲要求的元器件、模块、组件、单元其二:进行抗振缓冲击结构设计其三:采用符合抗振缓冲击要求的安装工艺1、采用符合抗振缓冲要求的结构与工艺a、材料的选用对抗振缓冲而言, 材料的选用除考虑静态应力外,更主要根据振动与冲击对结构及支撐所产的动态应力和动态变形来考虑,若所产生的动态应力和动态变形在材料允許的安全工作应力范围,则不需特别设计,若超过则要采取措施,例如:加強、減低慣性矩与弯曲矩效应、或者更进一步的加上支撐构件。
假如这些方法还不能將应力減低至安全要求以下,更进一步的办法是減低应力的方法是采用減震裝置。
b、紧固件的选用对要经受振动与冲击的紧固件,不能单考虑靜态安裝。
更主要的是考虑动态强度。
c、元器件的安装从国内外元器件失效分析资料表明,有近一半元器件失效并非由于元器件本身固有质量不高,而是由于使用者对元器件选择不当或缺乏抗振缓冲安装知识造成的 1 振动与冲击对元器件的影响振动与冲击对元器件的影响主要表现在三方面:(a)振动冲击的作用力超过了元器件的极限承受能力;(b)由于设计不当引起共振,造成元器件过高的响应而导损伤;(c)疲劳损坏,即虽然振动和冲击加速度未超过极限值,但在长时间的作用下,产品及其元器件,零部件因疲劳作用而降低了强度,最后导致损坏。
不同的电子元器件对耐冲击振动性能是不一样,产品设计师应充分了解2 安装方式、方法及位置元器件的抗振动与冲击的强度随安装方式、方法及位置不同而有很大差别,在电子设备的初步设计阶段,就应当明确振动与冲击的要求,以便合理的确定电路和结构设计方案,选择合适的电子元器件(包括了解和计算元器件的固有频率等)及其安装方法,正确确定机械结构的强度、刚性、质量分布和阻尼大小等。
1)分离元器件的安装元器件卧式安装元器件卧式安装可以提高其固有频率,卧装抗振能力强,为提高抗振与缓冲能力,卧装可紧贴安装板,也可垫上橡皮、塑料、纤维、毛毡安装等;还可用环氧树脂固定。
对于小型电阻、电容器尽可能卧装,并在元器件与底版间填充橡皮或用硅橡胶封装分离元器件的安装-元器件竖直安装方式元器件竖直安装方式有些小型设备为了充分利用空间,提高组装密度,如弹载设备,多采用竖直安装方式,用这种安装方式,抗振与缓冲能力比紧贴印制板卧式安装要差许多,若用于恶劣环境条件,必须采用固定措施,为了提高其抗振能力,立装应尽量剪短引线。
(1)分离元器件的安装-元器件价加固安装元器件价加固用固封材料固封将元器件部分或全部固封起来,例如环氧树脂、硅胶等,可以较大的提高元器件抗振动与冲击的能力晶体管的安装功率晶体管一般采用立装,为了提高其本身能抗冲击和振动能力,可以卧装、倒装,并用弹簧夹、护圈或粘胶(如硅胶、环氧树脂)固定在印刷板上。
大功率晶体管应与散热器一起用螺栓固定在底板或机壳上。
(2)集成电路、半导体器件的安装(a)失效率低又无需调整的集成电路,应直接焊在印制板上,这样不仅抗振性能好,而且减少了接插件,提高了整机可靠性。
(b)需要经常调整的模拟电路,在调整中容易损坏的,可以采用插座,如用于恶劣环境条件中,应用适当地粘牢,避免振动时脱落。
(c) 集成电路元件,一定要注意贴面安装,降低集成电路的安装高度,安装高度应控制在7~9㎜之内。
(d)对于不同的半导体器件,安装方法应不同,对于带插座的晶体管和集成电路应压上护圈,护圈用螺拴紧固在底座上。
对于有焊接引线的晶体管,可以采取卧装,专用弹簧夹,护夹、护圈或涂料(如硅橡胶)固定在印制板上。
(3)其它元件的安装-大质量元器件安装(a)重量大于15g的元器件,对大的电阻、电容器则需用附加紧固装置。
变压器、继电器、电位器、晶体等;较重的元器件应尽量靠近支架安装;并尽量安装在较低的部位,变压器应尽量安装在产品的底层,利用变压器铁心的穿心螺栓将框架和铁心牢固地固定在底板上,其螺栓应有防松装置。
(b)对活动装置,如接插件、组合件、门等应有可靠的紧固装置;4)引线要求(c)尽量将几根导线编扎在一起,并用线夹作分段固定,以提高其固有频率,降低振动的惯性力,提高抗冲击振动能力。
但单线连接有时是不可避免的,这时使用多股导线比单股硬导线好,跳线不能过紧也不能过松。
若过紧,在振动时由于没有缓冲而易造成脱焊或拉断。
为提高离散的的电器元件的安装刚性,尽量缩短引线的长度,注意贴面的焊接,并用环氧树脂胶或聚氨脂胶点封在安装板上。
为避免电阻器和电容器谐振,在安装时一般采取用剪短引线来提高其固有频率使之远离干扰频谱。
(5)衬垫与距离(d)安装因振动易损坏的元件时,如陶瓷等较脆元件及其他较脆弱的元件和金属件联接时,应有减振装置,与金属件连接时,要垫上橡皮,塑胶、毛毯等减震衬垫材料;(e)元器件之间应有足够的距离,以免振动时发生短路或互相磨擦致损;(6)冗余与制动装置(f)可调元件如电位器等应有紧固措施;即所有调谐元件应有固定制动装置,使调谐元器件在振动和冲击时不会自行移动。
(g)继电器类元件的安装,应使触点的动作方向,尽量不要同振动方向一致,如有必要,可安装两个互相垂直的继电器并联使用,以防止纵向、横向振动失效,即采用冗余设计;(h)质量较大、有一定悬臂的器件应加机械固定或用胶灌封,以免其局部共振引起电气焊点受力较大而断裂拉开。
(i)对于插接式的元器件,其纵轴方向应与振动冲击方向一致,同时,应加设盖帽或管罩压紧防止振动与冲击过程中的松动。
(7)加固安装(j)质量较大、有一定悬臂的器件应加机械固定或用胶灌封,以免其局部共振引起电气焊点受力较大而断裂拉开。
(k)对于插接式的元器件,其纵轴方向应与振动冲击方向一致,同时,应加设盖帽或管罩压紧防止振动与冲击过程中的松动。
4 印制电路板设计印制电路板较薄,易于弯曲,所以印制板应尽量采用小板结构,电路板最佳形状为矩形,长宽比为3∶2或4∶3。
电路板面尺寸大于200x150mm时.应考虑电路板所受的机械强度,即尺寸较大的应有中间加强措施。
印制板四周边应尽量无自由边,以提高印制组件的固有频率,避免低频谐振。
(a)印制电路板上元器件的安装位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2mm。
焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。
焊盘太大易形成虚焊,受到振动与冲击后会产生接触不良。
焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm,其中d为引线孔径。
对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。
印制电路板上元器件的安装重量超过15g的元器件、或每一引头重量超过7克及直径超过1.3厘时应夹紧或用其它方法固定在印制电路板上,然后焊接,以防止振动而引起疲劳断裂。
印制电路板上元器件的安装还可见上面有关元器件、集成电路、半导体器件的安装等的安装要求。
印制电路板缓冲设计只要要考虑两个方面问题,一是印制电路板的尺寸,二是印制电路板安装固定方式。
印制电路板尺寸印制电路板尺寸越大,其谐振频率就越低,防振特性也越差。
如板面尺寸过大,必须对其进行加固设计,如增设肋条并将大而中的元器件尽可能安置在印制电路板的近固定端,以提高装配板固有频率,增加防振能力。
但也并非尺寸越小越好,还要兼顾其它特性,进行权衡设计,如果印制电路板尺寸过小,不能安装下整个完整电路,对装调会带来困难,不便维修更换。
同时,还会增加板数和接插件,从而减低印制电路板的抗振缓冲性能,因为板数和接插件必然增加受振动与冲击后松动地方。
印制电路板抗振安装印制电路板在产品中应平行于振动与冲击方向安装,尽量避免垂直于振动与冲击方向安装。
如果三个方向要同时经受到振动与冲击,则应垂直于振动与冲击最小的方向。
降低印制板上的振动影响。
除采用约束阻尼处理技术外,如印制板上的插座与固定的插槽一定要紧配合。
另外,还可以通过改变印制板的尺寸,安装形式,元件在印制板上排列来改善印制板上的振动冲击环境。