KP%20RES%20lab%20rab (Методы и отчеты по лабам РЭС), страница 6

Ввести исходные данные в ЭВМ.Рассчитать значения частоты резонанса f0 , массы mфя и объема Vфя(для ФЯ на МСБ) для базового варианта конструкции ФЯ. Занести полученные значения, а также значения варьируемых параметров конструкции ФЯ втаблицу по форме табл. 3.4 (в скобках указано наименование параметра дляФЯ на корпусированных МС). Отсутствие ребра жесткости отмечать в таблице нулевым значением.6.

Занести рассчитанные ЭВМ значения критериев оптимальности втабл. 3.5.7. Проанализировать рассчитанные значения f0 и критериев оптимальности. Принять решение о направлении изменения резонансной частоты ФЯна следующем шаге оптимизации: повышение при недостаточной вибро36прочности (низком значении f0) или понижение при наличии запаса. Выбрать для изменения на текущем шаге оптимизации варьируемый параметр,jимеющий наилучшее значение критерия оптимальности Qi (минимальное,если резонансную частоту надо понизить, и максимальное, если повысить).Отметить выбранный параметр в табл. 3.4 и 3.5 подчеркиванием.Наименование параметра, единица измеренияТаблица 3.2Значение параметраДлина рамки а, ммШирина рамки b, ммКоэффициент Пуассона материала рамки εрМодуль упругости материала рамки Ер, Н/м2Плотность материала рамки ρр, кг/м3Масса платы и микросборок, кгРазмеры b1 и b2, ммРазмеры b3 и b5, ммРазмер b4, ммРазмеры b6 и b7, ммТолщина планок h1 и h4 ммТолщина планок h2 и h3 , ммВысота ребер h5 , мм8.

Выбрать направление и величину приращения варьируемого параметра. При выборе можно воспользоваться графиками зависимости f0 отпараметров конструкции, которые строятся на экране ЭВМ. При выборе шага изменения учитывать, что новое значение варьируемого параметра должно лежать в границах технологических ограничений и отличаться от предыдущего не более чем на 10 ... 20%.9. Повторить расчет в соответствии с пп.

6…9.10.Если на некотором шаге будет достигнуто технологическое ограничение по какому-либо размеру, то следует либо в п. 8 выбрать для очередного шага другой параметр, имеющий резерв для изменения и наилучший изоставшихся, либо, если это возможно, изменить конструкцию ФЯ, т.е. изменить количество ребер жесткости на плате, удалив одно или некоторые из37ребер b3…b5 металлической рамки при обязательном сохранении симметрии сечений ФЯ. После изменения конструкции ФЯ оптимизацию повторить, начиная с п. 3 (эскиз не вычерчивать).Наименование параметра, единица измеренияТаблица 3.3Значение параметраДлина платы а , ммШирина платы b , ммМасса навесных ЭРЭ mЭРЭ, кгЧисло ребер по оси x, nxЧисло ребер по оси у, nуПлотность материала платы ρп , кг/м3Модуль упругости материала платы Eпл , Н/м2Коэффициент Пуассона платы εплПлотность материала ребер ρр , кг/м3Модуль упругости материала ребер Eр , Н/м2Коэффициент Пуассона ребер εрТолщина платы hпл , ммВысота ребра hx.

, ммВысота ребра hy , ммШирина ребра bx, ммШирина ребра by , мм11.Оптимизацию закончить, когда дальнейшее изменение невозможнолибо по технологическим ограничениям, либо из-за недопустимого уменьшения f0 , либо если это не дает выигрыша по массе при допустимом значении f0.12.Для окончательного варианта ФЯ выполнить эскиз с указанием всехразмеров. Рассчитать количественный выигрыш в массе и объеме конструкции ФЯ.13.Оформить отчет по работе и представить его к защите.38Таблица 3.4Номершагаf0mфяГцкгVфя b1, b2 b3, b5 b4 b6, b7 h1, h4 h2, h3 h5см3 (hпл) (hx) (hy) (bx) (by) (nx) (ny)12…Таблица 3.5НомершагаQb1,b2 Qb3,Qb5 Qb4 Qb6,Qb7 Qh1,Qh4 Qh2,Qh3 Qh5(Qhпл) (Qhx) (Qhy) (Qbx) (Qby) (Qnx) (Qny)12…Содержание отчета1.

Цель и задачи лабораторной работы.2. Исходные данные для оптимизации конструкции ФЯ и исследованиязависимости f0 от параметров конструкции.3. Таблицы оптимизации конструкции ФЯ.4. Количественный выигрыш в массе и объеме, полученный в результате оптимизации.5. Эскизы исходного и оптимального варианта ФЯ с указанием размеров.6. Графики зависимости f0 и mфя от варьируемых параметров ФЯ.7. Анализ полученных результатов и выводы.Контрольные вопросы1. Как оценивается вибропрочность конструкции ФЯ?2.

Какие конструктивные параметры оказывают заметное влияние начастоту собственных колебаний и массу ФЯ?3. Как производится оптимизация конструкции ФЯ по массе и частотесобственных колебаний?Библиографический списокТокарев М.Ф., Талицкий Е.И., Фролов В.А. Механические воздействияи защита радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Радио и связь, 1984.39Работа 4.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМАМИКРОЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА КАССЕТНОЙКОНСТРУКЦИИЦель работы — изучение методики теплового моделирования и исследования теплового режима микроэлектронного блока кассетного (разъемного) типа и установление взаимосвязи между показателями теплового режимаи параметрами конструкции блока.Краткие теоретические сведенияРадиоэлектронные средства являются преобразователями электрической энергии.

Вследствие низкого КПД большинства РЭС практически всяпотребляемая от источников питания энергия преобразуется в тепло, котороерасходуется на нагревание деталей и узлов и частично рассеивается в окружающее пространство. Пространственно-временное распределение температуры в пределах конструкции определяет её тепловой режим, который количественно принято характеризовать температурным полем и перегревом.Температурным полем называют совокупность численных значенийтемпературы в различных точках конструкции в некоторый момент времени τ.Перегревом j-й точки конструкции принято называть разность температур этой точки tj и температурой некоторой точки, поверхности или области,принятой за опорную, например, температурой окружающей среды tс, т.е.Δtj = tj - tc.Тепловой режим конструкции будет заведомо нормальным, если температура tj в любой точке конструкции не превышает допустимую рабочуютемпературу наименее теплостойкого элемента tэл min или перегрев любойточки Δtj меньше допустимого для наименее теплостойкого элемента конструкцииΔtдоп = tэл min - tс.Показатели теплового режима конструкции зависят от ряда факторов:мощности P и распределения тепловыделяющих элементов (источников тепла), времени работы конструкции τ, параметров конструкции и окружающей среды, теплофизических свойств материалов, эффективности теплообмена конструкции с окружающей средой.При естественном воздушном охлаждении, характерном для РЭС, теплообмен между конструкцией и окружающей средой происходит тремя способами: конвекцией, излучением и теплопроводностью (кондукцией).

Оцен40кой эффективности теплообмена конструкции с окружающей средой является тепловой поток — количество тепла от поверхности конструкции к средеза единицу времени.Тепловой поток при теплопередаче конвекцией определяется уравнением Ньютона:Pк = α к S (t1 − tc ) = σ к (t1 − tc ) ,где αк — конвективный коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К); σк — тепловая проводимость при конвекции, Вт/К; S — площадь поверхности теплообмена, м2; t1, tс — соответственно температуры поверхности теплообменаи окружающей среды, оС.

Коэффициент теплопередачи αк зависит от размеров и формы охлаждаемой поверхности, от свойств подвижного теплоносителя (воздуха), а также от температур t1 и tс.При теплопередаче излучением тепловой поток и температуры связаныуравнением Стефана-Больцмана:[]Pл = ε пр ⋅ ϕ12 ⋅ C0 ⋅ S (t1 + 273)4 − (tс + 273)4 ,(4.1)где C0 = 5,67·10-8 Вт/(м2·град4) — коэффициент излучения «абсолютно черного» тела; εпр — приведенная степень черноты поверхностей тел, участвующих в теплообмене; φ12 — коэффициент облученности, показывающий,какая часть энергии, излученной первым телом, попадает на второе.В результате несложных преобразований уравнение (4.1) приводится квидуPл = α л S (t1 − tc ) = σ л (t1 − tc ) ,где α л = ε прϕ12C0 f (t1, tс ) - коэффициент теплопередачи излучением,Вт/(м2·К); σк — тепловая проводимость при лучеиспускании, Вт/К; функция(t + 273) 4 − (tс + 273) 4слабо зависит от температур.f (t1, tс ) = 1t1 − tсТеплообмен теплопроводностью (кондукция) характерен для твёрдыхтел, а также неподвижных жидкостей и газов.

Тепловой поток между изотермическими поверхностями S1 и S2 с температурами t1 и t2 при t1 > t2 определяется уравнением Фурье:41Pт = α т Sср (t1 − t 2 ) = σ т (t1 − t2 ) .Здесьαт = λ/l — кондуктивныйкоэффициенттеплопередачи,2Вт/(м ·К); λ — коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м·К); l —расстояние между изотермическими поверхностями, м; Sср = 0,5·(S1 + S2)— площадь средней изотермической поверхности, м2.Согласно принципу электротепловой аналогии, произведенияαк·S = σk, αл·S = σл, αт·Sср = σт являются тепловыми проводимостями приконвективном, лучевом и кондуктивном теплообмене.