火车汽车坦克导弹弹炸lm围炸爆俎范箭船加速度极7〜80(同时发炮时哥犬,水下启动时200,喷发推电子设备的隔振技术及减振器选型1、概述电子设备受到的机械力的形式有多种,其中危害最大的是振动和冲击,它们引起的故障约占80%。它们造成的破坏主要有两种形式,其一是强度破坏:设备在某一激振频率下产生振幅很大的共振,最终振动加速度所引起的应力超过设备所能承受的极限强度而破坏;或者由于冲击所产生的冲击应力超过设备的极限强度而破坏。其二是疲劳破坏:振动或冲击引起的应力虽远低于材料的强度,但由于长时间振动或多次冲击而产生的应力超过其疲劳极限,使材料发生疲劳损坏。系统的振动特性受三个参数的影响,即质量、刚度和阻尼。对于电子设备的振动和冲击隔离来说,隔振系统的质量一般是指电子设备的质量,而刚度和阻尼则由设备的支撑装置提供。在机械环境的作用下,尤其是在舰船、坦克、越野车辆、飞机等运载工具中,设备及其内部的电子器件、机械结构等都难以承受振动冲击的干扰。表1各种运载工具振动、冲击和离心加速度参数单位:g9.8m/s2离心加速冲击振动加速度极值持续时间/ms为了减少或防止振动与冲击对电子设备的影响,通常采取两种措施:a)通过材料选用和合理的结构设计,增强设备及元器件的耐振动耐冲击能力;b)在设备或元器件上安装减振器,通过隔离振动与冲击,有效地减少振动与冲击对电子设备的影响。2、隔振技术2.1隔振隔振就是通过在设备或器件上安装减振装置,隔离或减少它们与外界间的机械振动传递。在电子设备与基础之间安装弹性支承即减振器,以减少基础的振动对电子设备的影响程度,使电子设备能正常工作或不受损坏;这种对电子设备采取隔离的措施,称为被动隔振。一般情况下,仪器及精密设备的隔振都是被动隔振。被动隔振系数:振动来自基础,其运动用U=Uosin(^t)表示,也是周期振动。被动隔振也可用隔振系数n表示其隔振效果,它的含义是被隔离的物体振幅与基础振幅之比(或是振动速度幅值、加速度幅值的比值),可用下式计算:n=xo/UO={[1+4c2(f/fo)2]/[i—(f/£)2]2+4c2(f/fo)2}0.5(1)式中xO物体的垂向振幅(m);UO——基础的垂向振幅(m)。式中f振动力的频率(日乙);fo隔振系统的固有频率(Hg);k隔振器的刚度(N/m);m物体的质量(kg);g重力加速度(9.8m/s2);E――减振器的阻尼比(橡胶减振器的阻尼比为0.02〜0.15)。从n的表达式可以看出,隔振系数n与频率比(f/fo)及阻尼比E有关。当f/f«1时,隔振系数n=i。此时振动力变化缓慢,且其o几乎等值传递到基础上。当f/f=1时,隔振系数n为最大,振动力有放大现象,此时系o统处于共振状态;n值随E增大而减小,所以,对于启、停频繁的设备,为防止设备在启动或停机过程中经过共振区域时产生过大的共振,减振器选用时应考虑阻尼大一些的。当f/fo=^i时,隔振系数n=i,振动力等值传递,此时系统无隔振效果;当f/f/迈时,隔振系数nvi,振动力减值传递,此时系统有隔振效果。因此,要使隔振系统有效果,必须使nvi,即必须使频率比f/fO>空2。在电子设备的减振设计中一般取频率比f/fo为2.5〜4.5,也就是说要获得满意的隔振效果,应该使隔振支承系统的固有频率为振动力频率的1/2.5〜1/4.5。阻尼在共振区内,阻尼可以抑制传递率的幅值,使物体的振幅不至于过大;在非共振区,阻尼反而使传递率增大。因此,隔振应强调以下几点:当f/f心1时,发生共振,应力求避免;o不论阻尼大小,只有//£〉心2,才有隔振效果;一般情况下,建议把频率比f/f取为2.5〜4.5。隔振系统中控制振动及其传递主要有三个基本因素:隔振器的刚度k、被隔离物体质量m及系统支承即隔振器的阻尼比§。它们各自的影响简述如下:①刚度k――隔振器的刚度越大,隔振效果越差,反之隔振效果越好。因为:f=(k/m)o.5/2n(2)k越大,f越大,f/f越小,n就越大(在隔振区)隔振效果差;0ok越小,fo越小,f/fo越大,n就越小(在隔振区)隔振效果好。因此,就隔振而言,刚度k应尽可能小;必须指出的是,过小的刚度k可能无法承受质量m,就像一个重物将一根弹簧压扁了,无法起到隔振作用,对于一个设计正确的隔振系统,支承的刚度计算既要考虑隔振效果的实现,同时...