цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Конструкция РЭА как колебательная система

Конструкция РЭА как колебательная система

Автор: Mike(admin) от 30-09-2018, 15:35

Все элементы, входящие в РЭА, объединяются в единое целое по-средством несущих конструкций различных уровней: плата печатного узла, приборный блок и т.д. Любые виды механических воздействий воспринимаются прежде всего несущей конструкцией. Величина отклика несущей конструкции определяется такими её характеристиками, как масса, жёсткость, деформация, внутреннее трение или демпфирование, прочность.


Масса тела является мерой его инертности. Жёсткость (упру-гость) конструкции определяет её упругие свойства и выражается отношением приложенной силы к вызванной ею деформации (т.е. к величине растяжения-сжатия, изгиба, сдвига или кручения). Под прочностью понимается величина механической нагрузки, которую конструкция выдерживает без остаточной деформации или без разрушения. Внутреннее трение характеризует потери механической энергии в материале конструкции при её колебаниях. Рассеяние механической энергии про-исходит при движении элементов конструкции в жидкой или газообразной среде (вязкое трение), либо с сухим трением. Поэтому принципу строятся гасители механических колебаний – демпферы.


Реальная механическая система представляет сложную совокупность элементов, которая в общем виде не поддаётся точному теоретическому описанию. Поэтому при анализе влияния механических воз-действий на конструкцию РЭА производят некоторую физико-механическую идеализацию, заменяя реальную систему так называемой эквивалентной системой (моделью), которую можно использовать для достоверного решения поставленных вопросов с заданной точностью. В самом простом случае конструкция образуют систему с одной степенью свободы, схематически показанную на рисунке ниже. При этом можно рассматривать силовое или кинематическое возбуждение объекта.


Конструкция РЭА как колебательная система

Такая колебательная система состоит из инерционного элемента, обладающего массой m, установленного на пружине (элементе жёсткости или упругости) с коэффициентом упругости и демпфере (элементе рассеяния энергии) с коэффициентом демпфирования , которые закреплены непосредственно на основании.


При исследовании такой системы вводятся следующие допущения и условия:


  • динамическое воздействие на объект совершается только прямолинейно и вдоль одной из осей координат;
  • масса основания настолько больше массы объекта, что обратным влиянием можно пренебречь;
  • масса упругого элемента настолько меньше массы объекта, что ею можно пренебречь;
  • основание и объект настолько жёстки, что их деформациями можно пренебречь;
  • масса объекта, коэффициент жёсткости и коэффициент демпфирования упругого элемента являются величинами постоянными, не изменяющимися в течение времени;
  • сила упругости пропорциональна деформации пружины;
  • сила сопротивления демпфера пропорциональна первой степени скорости смещения объекта.

Таким образом, тело массой может перемещаться в направлении оси z так, что его положение полностью определяется единственной координатой Z. Поэтому такая система называется упругой системой с одной степенью свободы.


Если такую механическую систему вывести каким-либо образом из состояния равновесия или сообщить ей некоторую скорость, то под действием инерционных и упругих сил в системе возникнут колебательные движения, которые совершаются без дополнительного действия внешних сил. Такие колебания называются свободными (собственными) колебаниями системы. Количественной мерой этих колебаний является частота свободных колебаний f0, выраженная в герцах.


Если колебания системы совершаются в результате постоянно действующей внешней силы F, приложенной либо непосредственно к телу массой m, либо к основанию, или в результате постоянно совершаемого движения основания, то такие колебания называют вынужденными.




Теги: радиоэлектронная аппаратура




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий