Закономірності статичного та динамічного деформування елементів радіоелектронної апаратури з врахуванням експлуатаційно-технологічних факторів - Автореферат

Складні вироби сучасної авіаційної, корабельної і автомобільної техніки містять значну кількість блоків радіоелектронної апаратури (РЕА), котрі призначені для навігації, керування і контролю її технічного стану. Основними елементами блоків РЕА є обєднавчі плати, до яких у відповідності з призначенням кріпиться велика кількість резисторів, мікромодулів (ММ) та інших складових, котрі інтегрально утворюють начіпний монтаж. Однак аналіз наукової літератури показує, що розробці методів експериментально-розрахункових досліджень з встановлення закономірностей впливу конструктивно-технологічних та експлуатаційних факторів на характеристики статичної та динамічної міцності складових радіоелектронної апаратури, зокрема плат, приділяється недостатньо уваги. Враховуючи зазначене, з метою підвищення надійності виробів РЕА актуальною проблемою є подальший розвиток як методів дослідження, так і вивчення особливостей впливу різноманітних факторів, що супроводжують виробництво та експлуатацію обєктів дослідження, на статичний та динамічний стан їх складових конструктивних елементів. Робота виконувалась у відповідності з планами держбюджетних тем: “Розробка розрахунково-експериментальних методів атестації випробуваних виробів РЕА” (№ ГР 01880074646) та “Статична і динамічна міцність в радіотехніці і машинобудуванні” (№ ДР 0193U023556), яка входила до науково-технічної програми “Електроніка України-2000”, затвердженої Мінпромполітики України.У вступі обґрунтовано вибір теми роботи з точки зору її актуальності та розкрито сучасний стан досліджень з наукової проблеми, що розглядається.На обєднавчих платах встановлюється так званий начіпний монтаж-мікромодулі (ММ), резистори тощо. Було проведено комплекс експериментальних досліджень з визначення впливу експлуатаційних та технологічних факторів на деформування плат мікромодулів та обєднавчих плат. З використанням вище викладеної методики випробувань обєднавчих плат були отримані залежності зміни середніх деформацій мікромодулів від величини максимального прогину обєднавчої плати для розглянутих видів виводів мікромодуля (рис. Встановлено, що при однаковій відносній деформації обєднавчої плати рівень деформацій плат ММ із прямими виводами і не залитих компаундом у 1,5...2 рази перевищує для плат з запропонованими виводами. Як було встановлено, рівень деформування обєднавчих плат істотно впливає на деформування плат ММ, що обумовлює появу деформацій у контактних вузлах системи плата ММ - вивід.Розроблено основи тензометрування і експериментального дослідження статичного і динамічного станів елементів радіоелектронної апаратури, які дозволяють враховувати особливості їх конструктивного виконання та умов експлуатації, і проведено доробку тензометричної апаратури, яка дозволяє підвищити чутливість, завадоздатність та стабільність роботи. Вплив термоударів на деформований стан плат мікромодулів полягає в тому, що рівень їх деформацій даної конструкції протягом усіх циклів термоударів практично не залежить від типу покриття. Визначено, що деформований стан плат мікромодулів істотно залежить від жорсткості їх звязку з обєднавчою платою, що визначається пружними характеристиками виводів, а також способом їх заливання. Виконано комплекс експериментальних досліджень з вивчення впливу конструктивно-технологічних факторів на збудження коливань обєднавчих плат з використанням розроблених на рівні винаходів способів механічної звязності обєднавчих плат і різних способів їх оригінальних кріплень у напрямних корпуса блоку РЕА, що дозволили істотно знизити рівень коливань обєднавчих плат. Показано, що незалежно від способу встановлення блоку РЕА рейкове зєднання ia?aiaa?eo плат забезпечує зниження рівня резонансних коливань в 2,5..3 рази, а використання кріплень плат в напрямних корпуса на віброізолюючій тканинній стрічці з демпфером сухого тертя - 15…20 раз у порівнянні з існуючими.Исследование влияния выдержки под нагрузкой платы функционального узла на деформации смонтированных на ней микромодулей // Вісник Технологічного університету Поділля. Здобувачем проведено визначення деформацій плат мікромодулів при деформуванні обєднавчої плати. Вибрации объединительных плат, расположенных в электронных приборах // Вибрации в технике и технологиях. Здобувачем проведено аналіз впливу кріплень на вібронапруженність обєднавчих плат, запропонована модель коливань плати на тканинній стрічці з демпфером сухого тертя. Здобувачем проведено аналіз впливу конструктивних факторів на вібраційний стан обєднавчих плат, запропонована методика визначення розмірів демпфера сухого тертя.

Основний зміст роботиОсновний зміст дисертаційної роботи викладено у таких публікаціях

1. Розроблено основи тензометрування і експериментального дослідження статичного і динамічного станів елементів радіоелектронної апаратури, які дозволяють враховувати особливості їх конструктивного виконання та умов експлуатації, і проведено доробку тензометричної апаратури, яка дозволяє підвищити чутливість, завадоздатність та стабільність роботи.

2. Встановлено закономірності впливу на статичне деформування плат мікромодулів таких експлуатаційних факторів, як атмосферний тиск та зміна температури (термоудар). Показано, що рівень їх деформацій залежить від конструктивного виконання мікромодуля. Так, найменшому впливу атмосферного тиску у всьому діапазоні його зміни піддаються плати мікромодулів монолітної, а найбільше - напівпорожнистої конструкцій. Вплив термоударів на деформований стан плат мікромодулів полягає в тому, що рівень їх деформацій даної конструкції протягом усіх циклів термоударів практично не залежить від типу покриття. Однак для плат мікромодулів напівпорожнистої конструкції він у 1,5...2 рази перевищує рівень деформацій для плат монолітної конструкції.

3. Визначено, що деформований стан плат мікромодулів істотно залежить від жорсткості їх звязку з обєднавчою платою, що визначається пружними характеристиками виводів, а також способом їх заливання. Запропоновано нову конструкцію виводів, яка забезпечує істотне зниження передачі деформацій ia?aiaa?eo плат. Розроблено методику із встановлення допустимого утворення жолобоподібної форми ia?aiaa?eo плат.

4. Розроблені нові конструкції пристроїв для кріплення виробів РЕА, які дозволяють уникнути встановленої нерівномірності віброперевантажень у площині існуючих пристроїв кріплення і отримати достовірні дані про вібраційні характеристики ia?eo?a дослідження в широкому діапазоні частот збудження коливань

5. Виконано комплекс експериментальних досліджень з вивчення впливу конструктивно-технологічних факторів на збудження коливань обєднавчих плат з використанням розроблених на рівні винаходів способів механічної звязності обєднавчих плат і різних способів їх оригінальних кріплень у напрямних корпуса блоку РЕА, що дозволили істотно знизити рівень коливань обєднавчих плат. Показано, що незалежно від способу встановлення блоку РЕА рейкове зєднання ia?aiaa?eo плат забезпечує зниження рівня резонансних коливань в 2,5..3 рази, а використання кріплень плат в напрямних корпуса на віброізолюючій тканинній стрічці з демпфером сухого тертя - 15…20 раз у порівнянні з існуючими. Сумісне використання зазначених способів може ще більш суттєво знизити рівень збудженності плат.

6. Розроблено розрахункову модель системи корпус - обєднавча плата, обґрунтованість якої підтверджується добрим узгодженням розрахункових і експериментальних даних з визначення характеристик (частот та амплітуд) резонансних коливань ia?aiaa?eo плат.

7. На підставі проведених експериментальних досліджень коливань ia?aiaa?eo плат, закріплених на віброізлюючій тканинній стрічці з демпфером сухого тертя, розроблена методика визначення його розмірів, що забезпечує ефективне зниження збудженості коливань плат.

8. Запропоновано спосіб віброізоляції елементів РЕА з використання демпфера сухого тертя. Показано, що за рахунок вибору параметрів пружин і демпферів сухого тертя можна забезпечити як відлагодження від резонансу, так і зниження дослідження.