Механическая прочность конструкции Опции

[razob]

Есть задача определить способность устройства сохранять работоспособность в условиях вибрации и после однократного удара.
Наш коллектив такими возможностями не обладает, поэтому ищем организацию (или человека) для выполнения оценки конструкции нашего устройства.

Устройство достаточно простое: печатная плата, прикрученная 4 винтами к металлическому основанию корпуса, и металлическая крышка, прикрученная четырьмя винтами к тому же основанию корпуса. На плате нет каких либо реле и других механических компонентов.

Самостоятельный поиск контрагентов как-то ни к чему не привёл. Находятся только компании, которые могут рассчитать тросовые гасители вибрации и т.п.
Посоветуйте, куда можно обратиться выполнения подобных расчётов?
Хотелось бы узнать резонансные частоты, места наибольшей напряжённости материала, а также получить рекомендации по доработке конструкции.

ЗЫ нужны именно расчёты, а не испытания!

[Valery-m]

задавали вопрос два человека:
информация по разрушению плат, особенно в месте крепления:

в принципе разрешение моделировать можно, вопрос лишь в необходимости этого?

в точности описания критериев деламинации - расслоения платы, и уже после этого разрушения каждого из слоев или групп слоев в отдельности...

дело в том, что какой-то "признанной" УНИВЕРСАЛЬНОЙ теории деламинации и критериев разрушения композитов - для ЛЮБЫХ видов композитов - в общем-то пока нет

т.е. предлагается несколько критериев/теорий, которые в той или иной мере - т.е. более-менее достоверно описывают поведение композитов....

в тех случаях, когда требуется "очень точное" решение - проводятся специальные исследования и разработки - с целью написания специальных уравнений состояний и критериев разрушения - уже под конкретный композит и под конкретные нагрузки

но такие работы и исследования - довольно дороги и их могут себе позволить лишь крупные корпорации или какие-то высокотехнологичные проекты.... - типа ракетостроения, авиастроения и пр...
при чем - как правило - такие исследования - это не разовые работы, а постоянные...

что касается "обычных" прочностных расчетов для композитов, то как правило интересуют ОЦЕНОЧНЫЕ расчеты, которые бы более-менее достоверно гарантировали работу композитов в упругой зоне, т.е. обычно вопрос ставится так:
Нам нужно что бы деламинация и разрушение слоев - не имели бы места при данных нагрузках.


тем не менее, есть довольно много публикаций и статей, касающихся численного моделирования разрушения именно мест/областей контактов плат к болтами, заклепками пр. "крепежем"- поскольку именно там как правило возникают наибольшие напряжения

в интересующих областях - чаще всего это отверстия в области кромок плат - делают сетку 3-х мерных конечных элементов - т.е. проще говоря делают в несколько раз большую детализацию в остальной части платы, при этом используют не "толстые" оболочечные конечные элементы, а "солиды" - в общем-то получают более точное численное решение.



добавлю чуть-чуть - деламинация может произойти сразу, а может произойти "несколько позже" если на пример на конструкцию воздействуют знакопеременные нагрузки - чаще всего вибрации

ЭТО смоделировать весьма не просто, так как мало того что как я уже написал выше - "точной" теории касающейся механики разрушения композитов пока еще нет, но тут нужно учитывать кроме малоцикловой усталости еще и ползучесть, которая в свою очередь может зависеть от зависит от частоты и амплитуды воздействующей нагрузки

т.е. мало того что нужно "придумать" математическое описание всех эти взаимосвязанных эффектов, так еще нужно иметь к этим зависимостям - достоверные данные по физическим свойствам материалов....

так что такого рода расчеты из категории СЛОЖНЕЙШИХ и они выполняются лишь для очень "дорогих и продолжительных" проектов.


Но "простое решение" для таких задач все же есть: ЭКСПЕРИМЕНТЫ!
если провести серию экспериментов - то можно получить полезную информацию о "предельных" амплитудах и частотах, при которых происходит разрушение

а далее - строим "огибающую" (линию или поверхность...) в зависимости от кол-ва параметров и вводим к-т незнания - он же к-т запаса

таким образом мы как бы "исключаем" саму возможность деламинации, путем осознанного занижения допустимых параметров воздействия - основываясь на экспериментальных данных.




Вопрос по планированию и проведению экспериментов - спрашивали уже 5 человек:

я не занимаюсь разработкой методик проведения экспериментов, так как это совершенно другая специальность - в университете мне прочитали один семестр курс планирования экспериментов и обработки результатов, но этим я никогда не занимался лично, хотя результатами экспериментов пользуюсь постоянно.

однако, помощь в разработке методик экспериментов - я все же оказать могу, поскольку многие натурные эксперименты можно численно смоделировать, таким образом можно дать количественную и качественную оценку регестрируемым параметрам - т.е. Где , что и в каких диапазонах измерять?



Вопрос по виброакустике и акустике - спрашивал 1 человек, но м.б. кого-то эта тематика тоже интересует:
нет - я этой тематикой не занимался - т.е. никогда таких задач не решал, но с удовольствием бы занялся изучением этой тематики, если бы кому-то такие расчеты были бы нужны постоянно
к сожалению, в России всем нужны расчеты разовые - шабашки... , странно что многие люди не понимают простой вещи:
разовые работы - они же шабашки не подразумевают качества выполняемых работ.
качественная работа - она возможно лишь при постоянной работе, взаимопонимании, отлаженной технологии обмена информацией и пр...

Сообщение отредактировал Valery-m - Nov 3 2017, 18:40