Маквецов Е.Н., Тартаковский А.М. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры

Маквецов Е.Н., Тартаковский А.М. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры

Предисловие

Конструктор радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) или электронно-вычислительной аппаратуры (ЭВА) часто выполняет работы, связанные с анализом и устранением вредных влияний на аппаратуру механических процессов, возникающих nри ее транспортировке или эксплуатации на автомобилях, кораблях, самолетах, ракетах. Такой анализ приходится проводить при проектировании новой аппаратуры, испытании опытных образцов, изучении результатов испытаний и дальнейшем улучшении конструкций. Развитие методов расчета, как и методов совершенствования конструкций, является основной задачей развития конструирования вибропрочной и виброустойчивой нестационарной аппаратуры.

К сожалению расчеты механических процессов в РЭА и ЭВА; например ударов и вибраций, как правило; весьма сложны: Расчеты достаточно сложных конструкций в радиоэлектронике начали применяться только в 70-х годах.

Возникающие здесь трудности определяются следующими факторами:

1. Сложностью конфигурации деталей РЭА и ЭВА, и их большим количеством. Учесть все эти особенности конфигурации и структуры конструкции в расчете обычно не удается, а введение различных упрощений не позволяет оценивать появляющейся при этом погрешности расчета.
2. Неприспособленностью конструкций РЭА и ЭВА к выдерживанию механических нагрузок. Конструкции самолетов или кораблей, например, могут быть сложнее, чем конструкции радиоэлектронной аппаратуры, но кораблям и самолетам придаются специальные формы, позволяющие выдерживать, сопротивление воды и встречного воздуха. А конструкции РЭА и ЭВА прежде всего должны выполнять свои основные функции — обработку информации. Их формы определяются в первую очередь удобством крепления, соединения и охлаждения радиоэлементов, герметичностью аппарата и затем уже — устойчивостью к механическим воздействиям.
3. Наличием в конструкции большого числа различных материалов, часто имеющих нелинейные механические характеристики, большие потери энергии на внутреннее трение, анизотропию упругих свойств.
4. Необходимостью решать нестационарные задачи. Кopaбли и самолеты рассчитывают на стационарное нагружение, а paдиоконструкторов интересуют в первую очередь переходные процессы, например удары.

Все это затрудняет решение механических задач применительно к радиоконструкциям. Поэтому до настоящего времени оценки вибропрочности и виброустойчивости проектируемой аппаратуры осуществляется в основном экспериментально. Это требует изготовления опытных образцов, макетов, проведения дорогостоящих испытаний, сложного анализа результатов эксперимента. Стоимость проведения экспериментальных работ составляет, как правило, более половины стоимости проекта. Но уже теперь применение вычислительной техники позволяет сокращать число таких экспериментов и заменять их расчетами на ЭВМ. Такая замена дает огромный экономический эффект за счет сокращения натурных испытании и связанного с этим сокращения сроков проектирования. Поэтому в книге большое внимание уделяется расчетам ударов и вибраций в типовых конструкциях.