КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МИКРОСБОРОК,
РАБОТАЮЩИХ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Хади Одей Шакер, ассистент, Технологический университет (г. Багдад, Ирак), аспирант, Пензенский государственний университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), aodayshaker@mail.ru
Литвинов Александр Николаевич, доктор технических наук, профессор, кафедра теоретической и прикладной механики, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), aleksletvinov@mail.24
Юрков Николай Кондратьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (440026, Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40),, yurkov_NK@mail.ru

531.3:681.2.08

10.21685/2307-4205-2016-3-7

Актуальность и цель. Математическое моделирование динамических процессов элементов микросборок приборных устройств является актуальной проблемой, позволяющей на ранних этапах проектирования принимать конструкторско-технологические решения для обеспечения требуемого уровня вибропрочности и виброустойчивости микросборок в эксплуатационных режимах. Целью работы является повышение надежности и обеспе- чение тактико-технических характеристик приборных устройств, подверженных динамическому воздействию, конструкторско-технологическими способами.
Материалы и методы. В статье рассматриваются микросборки замкнутого типа, имеющие прямоугольную форму и подверженные действию внешней гармонической вибрации. Выполнено математическое моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) микросборки и ее элементов с использованием метода конечных элементов, реализованных в пакете ANSYS с учетом того, что микросборки представляют собой гетерогенные структуры. Даны рекомендации по проектированию микросборок рассматриваемого типа.
Результаты. Разработан комплекс моделирующих программ и выполнено численное исследование спектра собственных частот и НДС элементов микросборки при вибрационном нагружении. Исследованы формы колебаний и спектр собственных частот, а также положение наиболее нагруженных зон элементов микросборок, в которых возможно возникновение и развитие латентных дефектов.
Выводы. Проведенные численные исследования показали, что для обеспечение виброустойчивости и стабильности метрологических характеристик мик- росборок необходимо на этапе их проектирования проводить математическое моделирование состоя- ния элементов микросборок при реальных эксплуатационных воздействиях.

микросборка, гетерогенная структура, собственные частоты, форма колебаний, напряженно деформированное состояние, виброустойчивость, вибропрочность, приборные устройства.

 Скачать статью в формате PDF

1. Hadi, A. Sh. Study of layer structures in the devices of instrument engineering for increasing safety in the process of their operational lifetime / A. Sh. Hadi, A. N. Litvinov // ISJ theoretical & applied Science. – 2015. –
№ 04 (24). – P. 101–107.
2. Литвинов, А. Н. Моделирование динамических процессов в изделиях приборостроения : моногр. /
А. Н. Литвинов. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 196 с.
3. Юрков, Н. К. Технология производства электронных средств : учеб. / Н. К. Юрков. – СПб. : Лань, 2014. – 480 с.
4. Хади, О. Ш. Моделирование напряженно-деформированного состояния корпусов микросборок в процессе их изготовления и эксплуатации / О. Ш. Хади, А. Н. Литвинов // Динамика и прочность (глава 1) : избр. тр. Всерос. науч. конф. по проблемам науки и технологий.–М.:РАН,2013.–С.3–26.
5. Хади, О. Ш. Исследование НДС микросборок при технологической опрессовке в программном комплексе ANSYS / О. Ш. Хади, А. Н. Литвинов // Инженерные исследования и достижения – основа инновационного развития : материалы IV Всерос. науч.-практ. конф. – Рубцовск : Рубцовский индустриальный ин-т, 2014. – С. 87–94.
6. Литвинов, А. Н. Исследование состояния плат РЭС при тепловых воздействиях / А. Н. Литвинов, О. Ш. Хади, Н. К. Юрков // Известия высших учебный заведний. Поволжский регион. Технические науки. – 2015. – № 2. – С. 182–191.
7. Хади, О. Ш. Исследование динамических характеристик микросборок приборных устройств при вибрационных воздействиях / О. Ш. Хади, А. Н. Литвинов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2015. – № 3. – С. 134–143.