Разработка моделей, методик и средств комплексного анализа и обеспечения механических характеристик радиоэлектронных модулей

• Автор: Лозовой, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА МЕХАНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНСТРУМЕНТОВ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1. Основные задачи и процедуры механического проектирования конструкций радиоэлектронных модулей.
1.2 Задачи механического анализа конструкций радиоэлектронных модулей
1.3 Методы и средства комплексного анализа механических характеристик радиоэлектронных модулей на базе
современных инструментов автоматизированного
проектирования
1.4 Цель и задачи исследовани
2 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ КОМПЛЕКСНОГО МЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ
2.1 Основные воздействия на конструкции радиоэлектронных модулей
2.2 Математические модели механических сил, действующие на радиоэлектронные модули
2.3 Математическая постановка задач моделирования механических характеристик конструкций радиоэлектронных модулей
2.4 Аналитический метод решений некоторых задач механических колебаний конструкций
2.5 Метод конечных элементов для решений некоторых задач механических колебаний конструкций

2.6 Разрушение паяного соединения и анализ причин 63 возникновения разрушений.
2.7 Усталостные характеристики паяных соединений 69 поверхностного монтажа и прогнозирование надежности
2.8 Оптимизация конструкций радиоэлектронных модулей
2.9 Основные выводы главы
3 МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА МЕХАНИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ
3.1 Аналитическое решение задачи анализа механических 82 характеристик радиоэлектронных модулей
3.1.1 Собственные частоты колебаний пластинчатых 82 конструкций
3.1.2 Расчет прочности печатных плат
3.2 Методы комплексного анализа механических характеристик 99 радиоэлектронных модулей на базе системы Рго|ЕМОШЕЕ11 МесЬапіса
3.3 Рекомендации по тестированию электронных компонентов и 108 определению прочности паяных соединений
3.4 Основные выводы главы
4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА
МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ
4.1 Проведение аналитических расчетов основных механических 118 характеристик модуля
4.2 Проведение анализа механических характеристик 122 радиоэлектронного модуля с использование современных средств автоматизированного проектирования
4.2.1 Модальный анализ
4.2.2 Динамический анализ ударного воздействия

4.2.3 Динамический временной анализ

4.3 Испытания паяных соединений. Формирование справочной
базы данных
4.4 Результаты внедрения методики комплексного анализа и
обеспечения механических характеристик радиоэлектронных модулей
4.5 Основные выводы главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список источников
ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

При низкой температуре (ниже - 40° С), удары часто разрушают, например, детали из полиэтилена, полистирола и т. п.
Вибрации - это периодические колебания /1/, которым подвергаются РЭС при контакте с источником колебаний или же через воздушную среду (или любую другую).
Вибрации вызывают в основном те же последствия, что и удары. Их негативное влияние состоит в том, что они с течением времени приводят к разрушению конструкции. Даже при достаточно малом уровне вибрационной нагрузки с течением времени появляются механические деффекты элементов конструкции за счет такого явления, как усталость материала, которая при знакопеременных механических и тепловых нагрузках проявляется в большей степени, чем при статических.
В первую очередь опасность представляют вибрации по частоте совпадающая с собственными частотами элементов конструкции. Очень низкие частоты вибраций могут являться причинами отрыва, например, трансформаторов, некоторых блоков, электролитических конденсаторов, и т. п. Более высокие частоты вибрации нередко вызывают обрывы подвешенных на выводах различных резисторов и конденсаторов, сравнительно больших габаритов и веса. На малогабаритные резисторы, конденсаторы, транзисторы и микросхемы влияют вибрации при частоте от 100 до 600 Гц, а иногда и выше. При этом отрываются или обламываются выводы.
При значительно сильном воздействии вибрации снижается качество механических соединений. В случае длительного действия вибрации ослабляются винтовые соединения, расшатываются заклепочные, разрушаются сварные соединения. Ручки управления и подстроенные элементы неимеющие специального жесткого фиксирования перемещаются.
Монтажные провода, жгуты и кабели при вибрациях могут обрываться, особенно, если отдельные негибкие провода натянуты или попадают в механический резонанс.