МИНОБРНАУКИ РОССИИСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)Кафедра ПМИГКУРСОВАЯ РАБОТАпо дисциплине «Прикладная механика»Тема: “Расчет на прочность несущих конструкций РЭА”

Студент гр. 1404		Сухов Ю.П.
Преподаватель		Исаев Ю.Н.

Санкт-Петербург2023ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТСтудент Сухов Ю.П. Группа 1404Тема проекта: МОДУЛЬ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

1. 
   Исходные данные к проекту:
   
   1. 
      Размеры модуля в мм: Ширина – 30. Высота – 180. Глубина – 240;
      
   2. 
      Модуль предназначен для установки в более сложные модули;
      
   3. 
      В модуле должны быть размещены:
      

- печатные платы с микросхемами 155-й серии в стандартных корпусах 2102 по 17? массой 2 г; Способ установки плат: Шарнирный с горизонтальной осью разворота, установленной перпендикулярно передней панели, ось внизу;- на задней панели – соединители электрических цепей (вилки);- на передней панели:- элементы жесткой фиксации модуля (невыпадающие винты)- ручка для извлечения модуля из блока;- элементы маркировки, контроля, индикации и управления

4. 
   Материал плат – стеклотекстолит СФ-2-1,5-50 ГОСТ 10316-78 с параметрами:
   

Плотность – 2000 кг/м³,Модуль натуральной упругости 30 ГПа.Предел прочности – 40 МПа,Коэффициент механических потерь – 0,05;

5. 
   Серийность производства – Массовое;
   
6. 
   Параметры механических воздействий
   

Вибрация: Диапазон частот 1…50 Гц,Амплитуда ускорения 10 м/c².

2. 
   Введение, содержание описание конструкции модуля:
   

• 
  Построение расчетной модели печатного узла.
  
• 
  Определение частоты свободных колебаний печатного узла
  
• 
  Анализ динамической прочности и жесткости печатного узла при вибрации.
  
• 
  Заключение, содержащее оценку и предположения по повышению динамической прочности и жесткости печатного узла.
  

---

3. 
   Состав конструкторской документации:
   

• 
  Спецификация модуля.
  
• 
  Сборочный чертеж модуля.
  
• 
  Чертежи основных деталей модуля.
  

Дата выдачи задания _________________Дата защиты проекта _________________ Руководитель_________________

1. 
   Построение расчетной модели печатного узла
   

Определим общую массу микросхем, расположенных на плате: – длинна краевого поля м – длинна на которой располагаются микросхемы (высота платы) – стандартный шаг установки микросхем 155-й серии 3шт. – количество микросхем (округлено в меньшую сторону) – масса всех микросхемНайдём массу платы: – ширина выделенной полоски равная ширине шага между платами по оси х.h=0,002 м - толщина платы – плотность стеклотекстолита (материал плат) Рассчитаем общую массу микросхем и платы:Найдем момент инерции сечения: = 1,17 * 10 ^-11 м ⁴Выбранный участок платы рассматривается как стержень закрепленный с двух сторон на подвижный и неподвижный шарнир (рисунок 1)

Рисунок 1 – Стержень

В таком случае коэффициент жесткости вычисляется по формуле:где Е = 30 ГПа – модуль натуральной упругости;Найдем круговую частоту резонанса:

---

Тогда,По заданным начальным условиям выбираем из диапазона частот 1 – 50 Гц, ту частоту, которая наиболее близка к частоте резонанса:f = 50 ГцКруговая частота будет иметь значение:Найдём амплитуду перемещения основания: где – амплитуда ускорения, заданная условием.Найдём коэффициент динамичности по формуле:где – отношение частот; – коэффициент механических потерь, из начальных условий.Вычислим значение коэффициента динамичности для полученных ранее частот:Коэффициент динамичности μ показывает, во сколько раз относительное перемещение массы m превышает заданное перемещение основания.График зависимости μ( ) представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – График зависимости μ( ) при

Определим амплитуду перемещения массы m при вынужденных колебаниях:Определим динамическую силу (максимальное кинематическое воздействие):где – прогибгде – ранее найденный коэффициент жесткости

---

Тогда динамическая сила имеет значение:Определим динамический момент :Плата рассматривается как стрежень, на который воздействует динамическая сила (рисунок 3). Построим эпюры для этого запишем уравнения по методу сечений:1ый участок (0 < x < L/2):2ой участок (L/2 < x < L):

Рисунок 3 – расчетная модель платы

Определим динамические напряжения. Для этого найдём момент сопротивления при изгибе:Тогда Проверим выполнение условий прочности:где – предел допускаемого динамического напряженияНайдем значение предела допускаемого динамического напряжения:где – предел прочности (взят из начальных условий); предел выносливости (зависит от деформации материала)Убедимся, что условия прочности выполняются:ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы был спроектирован модуль радио - электронной аппаратуры. Чертежи деталей и модуля выполнен с использование основ взаимозаменяемости. На чертежах деталей проставлены размеры с

---

требуемыми основными отклонениями для посадок, и назначены квалитеты, для обеспечения степени точности в местах, где это необходимо.

Также печатные платы модуля были рассчитаны на воздействие вибраций. Выполненные расчеты показали, что несущие конструкции спроектированного электронного модуля обладают достаточной прочностью при динамическом воздействии вибраций в диапазоне 1 – 50 Гц.

Среди возможных способов повышения прочности выделено увеличение толщины плат для увеличения значения частоты резонанса, которое хотя и приводит к увеличению массы, которое негативно сказывается на коэффициенте жесткости, но окупается с ростом момента инерции сечения, который зависит от куба значения толщины.

; ;

Также можно увеличивать количество осей крепления плат для увеличения коэффициента жесткости с, при этом плата в расчетной модели будет рассматриваться уже не как один стержень, а их большее количество, но меньшей длинны.

---

Смотрите также файлы

• Выполнение практических заданий по дисциплине экология.docx

• Операционный менеджмент.doc

• Дисциплина Педагогика Практическое занятие 2 Обучающийся Тимошин Евгений Викторович Преподаватель Ершова Наталья Николаевна Задание 1.docx

• Руководство фирмы Главный бухгалтер Бутенец Галина Николаевна тел 714О93.docx

• Износ основных фондов выражается суммой .docx