Расчет частоты собственных колебаний блока

 

Арифметическо-логическое устройство может применяется в основном в стационарных ЭВМ. Наиболее разрушающее воздействие при эксплуатации ЭВМ, оказывает вибрация. Конструкция ЭВМ представляет собой сложную колебательную систему, состоящую из конечного числа простых механических узлов. Суммарная частота колебаний складывается из частоты собственных колебаний узла и частот случайных воздействий.

Расчет частоты собственных колебаний блока производиться путем условной замены конструкции блока эквивалентными расчетными схемами.

Частоту собственных колебаний платы для всех случаев ее краев можно определить по формуле 3.1.

 

f = k_m*k* B*h*10⁴/a²                                                           (3.1)

  где f – частота собственных колебаний;

  k - поправочный коэфицент при распределенной нагрузке;

  k_m - поправочный коэфицент на материал

  B - частотная постоянная, зависящая от вида закрепления платы;

  h - толщина платы;

  a - длинна платы;

Выбранные способы(способы 2,3,6) закрепления платы показаны на рисунке 3.1

 

 

           2                         3                           6

Рисунок 3.1 Способы крепления плат

Выбираем значения частотной постоянной B для выбранных способов крепления и отношения сторон платы.

Так как соотношения сторон a и b равно 1, то значение B для данных способов крепления равны:

Способ 2 – B=336

Способ 3 – B=181

Способ 6 – B=62

Поправочный коэфицент на материал определяется по формуле (3.2).

k_m = (E/E_c)*(p_c/p)                                                                              (3.2)

где - поправочный коэфицент на материал;

E и р - модуль упругости и плотность применяемого материала;

E_c и p_c - модуль упругости и плотность стали;

Так как плата не стальная, а выполнена из фольгированного диэлектрика, то поправочный коэфицент на материал равен k_m = поправочный коэфицент массы элементов при распределенной нагрузке рассчитывается по формуле (3.3).

k = 1/ 1+Q_э/Q_n                                                                                                                       (3.3)

где k – поправочный коэфицент при распределенной нагрузке;

Q_э - масса элементов, равномерно размещенных на плате;

  Q_n - масса платы;

В данном случае, поправочный коэфицент массы элементов при распределенной нагрузке равен k =0.6

Толщина платы h= 0.5

Длинна платы a= 95

Подставляем полученные значения в формулу (3.1), и определяем частоту собственных колебаний f₀

f₀₂ =(0.54*0.6*336*05*10⁴)/95²=0.07

f₀₃ =(0.54*0.6*181*05*10⁴)/95²=0.03

f₀₆ =(0.54*0.6*62*05*10⁴)/95²=0.01

На основании расчетов получены частоты собственных колебаний платы. Из трех выбираем наименьшее. Исходя из условий прочности, вынужденная частота колебаний должна быть более чем в два раза меньше частоты собственных колебаний. Поэтому данная плата должна применяться в устройствах, где вынужденные колебания не выше