Общая характеристика способов

Наибольшее применение получили способы, направленные на уменьшение или устранение резонансных колебаний.

При низкочастотных внешних воздействиях распространен способ, заключающийся в смещении спектра собственных частот колебаний конструкции за верхнюю границу диапазона частот возмущающих вибраций. Для полного устранения резонансных колебаний необходимо, чтобы первая собственная частота колебаний f ₀была не менее чем на октаву выше максимальной частоты возмущающих колебаний f_В, т.е. необходимо выполнение условия

f₀ / f_В ≥ 2. (20)

Практически этого достигают изменением способов крепления и постановкой дополнительных опор. Однако этот способ малопригоден для бортовой радиоаппаратуры летательных аппаратов, спектр частот вибрационных воздействий у которой достигает нескольких килогерц, а требования к минимизации масс и габаритам жесткие. Узлы и блоки такой аппаратуры иногда заливают легкими и жесткими пеноматериалами, что позволяет получить желаемый эффект, но при этом значительно ухудщает тепловой режим и ремонтнопригодность изделий.

Снизить частоту резонансных колебаний можно, если улучшить демпфирующие свойства конструкций, т.е. повысить рассеяние энергии колебаний за счет сил трения. Это достигается включением в конструкции плат специальных демпфирующих покрытий из вибропоглощающих материалов, внуртенне трение которых в десятки и сотни раз больше, чем у конструкционного материала, например стеклотекстолита. Преимущество этого способа состоит в том, что резонансные колебания могут быть снижены в широком диапазоне частот при незначительном увеличении массы и габаритов конструкций. Применение платы, состоящей из трех слоев стеклопластика с зажатыми между ними тонкими слоями из вибропоглощающего материала, снижает коэффициент передачи при резонансе в восемь раз.

В качестве другого примера можно привести приклеивание микросхем к плате или металлической рамке демпфирующим компаундом КТ-102.

Примеры использования этого способа показаны на рис. 10. Платы залиты со стороны радиоэлементов вибропоглощающим пенополиуретаном, что позволило снизить амплитуду резонансных колебаний более чем в десять раз.

Рисунок 10 – Платы с демпфирующим слоем из пенополиуретана:

а – односторонняя заливка; б – двусторонняя;

1 – радиоэлементы; 2 – вибропоглощающий пенополиуретан; 3 – плата

Ограничения, связанные с ухудшением ремонтнопригодности и тепловых режимов таких конструкций, можно в значительной степени преодолеть применением слоев сложной конфигурации, обеспечивающих неполное покрытие элементов, доступ к отдельным точкам платы и т.д.

Эффективным методом уменьшения влияния возмущающих сил на конструкции РЭА является метод рациональной ориентации элементов конструкции относительно вектора линейных и вибрационных воздействий.