《产品的环境适应性设计12518.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《产品的环境适应性设计12518.doc(92页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 完美.格式.编辑 Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.产品的环境适应性设计一个产品要成为被广大消费者所接受的商品,一个产品要成为一种招之既来、来之能战、战之能胜的武器,除了它的功能和性能外,就是它对环境的适应性和使用的可靠性。任何产品都处于一定的环境之中,在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这些环境的影响。特别恶劣环境条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计,因此要研制出一个环境适应性好的产品,首先抓的是环境适应性设计,设计奠定了产品的固有环境适应
2、性。1、环境适适应性的的设计步步骤、明确产产品的平平台环境境条件当前产品的的环境适适应性设设计基本本上以标标准中的的考核条条件为设设计依据据的,其其目的是是交付,结结果是使使用中仍仍然故障障不断,究究其原因因,其中中最重要要的是:产品实实际所经经受到的的环境条条件并不不是标准准中给出出的环境境条件(即即标准中中的试验验条件或或试验严严酷等级级)。所所以当前前国外的的最新标标准,对对整机已已不规定定具体的的试验条条件(即即试验严严酷等级级),只只给出自自然或诱诱发环境境条件的的参考量量值。可可见,作作为环境境适应性性的设计计的第一一步首先先要弄清清产品的的平台环环境条件件,特别别是大型型系统工工
3、程,各各分系统统、子系系统、设设备、分分机所经经受到的的环境条条件又不不同于整整个系统统所经受受到的环环境条件件。、确定产产品寿命命期的环环境剖面面一个产品从从出厂到到报废,除除使用过过程中的的平台环环境条件件外,还还要经受受到运输输和贮存存环境条条件;另另外还涉涉及到经经受各种种环境因因素的概概率,所所谓环境境剖面就就是产品品全寿命命期所遇遇到的各各种环境境因素及及其出现现概率。可可见作为为环境适适应性设设计的第第二步,应应知道产产品全寿寿命期的的环境剖剖面,并并以此作作为设计计依据。、制订环环境适应应性设计计准则一个产品通通常有许许多分机机组成,特特别是大大型系统统工程,会会更有许许多分系
4、系统、子子系统、设设备单元元组成,因因此要搞搞好环境境适应性性设计,必必须制定定能保证证产品环环境适应应性的统统一设计计准则,让让每一设设计师进进行环境境适应性性设计时时有统一一的依据据。环境境适应性性设计准准则应采采用先进进的、成成熟的材材料、工工艺、结结构等,并并且有好好的费效效比。、环境适适应性设设计评审审环境适应性性设计评评审是对对环境适适应性设设计输入入进行的的全面、系系统审查查,从中中发现环环境适应应性设计计中的薄薄弱环节节、提出出改进意意见、完完善设计计降低设计计风险。、环境适适应性设设计输入入验证一个产品完完成了环环境适应应性设计计输入后后,如果果这种设设计没有有以前试试验结果
5、果报告证证实是可可行的,则则应进行行设计验验证试验验来证明明可行的的。2、环境适适应性的的设计原原则进行环境适适应性设设计时,可可按下列列原则进进行:、减缓影影响产品品的环境境应力、增增强产品品自身耐耐环境应应力的能能力环境适应性性设计首首先应综综合考虑虑所设计计产品可可能经受受到的各各种环境境因素及及其应力力,采用用减缓环环境应力力的措施施、增强强自身耐耐环境应应力的能能力,即即用有效效的防护护设计、材材料、工工艺等来来达到所所设计产产品的环环境适应应性要求求。、逐级明明确防护护对象和和防护等等级。按从大到小小的顺序序,即从从系统、整整机、单单元、零零部件、模模块、元元器件到到材料逐逐级明确
6、确防护对对象和防防护等级级。、建立有有效、合合理的防防护体系系。环境适应性性设计应应从多方方面入手手:采用用合理的的结构设设计,正正确选择择材料,严严格进行行计算并并确定使使用应力力,选用用稳定的的加工、装装联工艺艺,建立立有效、合合理的防防护体系系。、综合考考虑环境境因素的的不良影影响一种环境因因素可能能产生多多种不良良影响;一种不不良影响响往往是是多种环环境因素素协同作作用的结结果,设设计时应应予以综综合考虑虑。3、耐高低低温设计计为提高电子子产品的的耐高低低温性能能,其耐耐高低温温设计应应列入电电子产品品总体方方案设计计范畴。电子产品的的耐高低低温设计计应从下下列三方方面进行行:3.1、
7、采采用合理理的结构构合理的结构构是电子子产品耐耐高低温温最为重重要的保保证。、电子产产品的结结构应综综合考虑虑机箱的的功率密密度、总总功耗、热热源分布布、热敏敏感性、热热环境等等因素,以以此来确确定电子子产品最最佳的冷冷却方法法。、电子元元器件、模模块的最最大结温温的减额额准则应应符合有有关规定定;单个个电子器器件(如如集成器器件、分分立式半半导体器器件、大大功率器器件)应应根据温温升限值值,设置置散热器器或独立立的冷却却装置;热敏器器件的安安置应远远离热源源;对关关键器件件、模块块的冷却却装置应应采取冗冗余设计计;互连连用的导导线、线线缆、器器材等应应考虑温温度引起起的膨胀胀、收缩缩造成的的
8、故障。、对于印印制板组组件:其其板上的的功率器器件,应应采取有有效的措措施降低低器件与与散热器器界面的的接触电电阻;带带导热条条的印制制板,其其夹紧装装置、导导轨及机机箱(或或插箱)壁壁之间应应保证有有足够的的压力和和接触面面积;采采用空气气自然对对流冷却却的印制制板,其其板之间间的间距距、板上上的最高高元器件件与插箱箱壁之间间的间距距应符合合有关规规定。、应根据据机箱的的热耗量量和内部部阻力的的情况,选选择合适适的通风风机,设设计合理理的空气气流通通通道,保保证需要要冷却的的各个部部位得到到其所需需的风量量,冷却却空气应应首先流流经对热热敏感的的器件;冷却空空气的进进口与出出口位置置应相互互
9、错开,不不得形成成气流短短路或开开路。、对于机机箱中的的各个部部分,其其单元热热量分布布均匀时时,可采采用抽风风冷却,非非均匀热热源采用用鼓风冷冷却。对对于热耗耗量大的的密封式式机箱,应应采用多多种冷却却系统,其其冷却通通道应专专门设计计。3.2、正正确地选选择材料料、尽量选选择对温温度变化化不敏感感的材料料,采用用经优选选、认证证或经多多年实践践证明可可靠的金金属和非非金属材材料。、选择的的材料在在温度变变化范围围内,不不应发生生机械故故障或破破坏完整整性,如如机件变变形、破破裂、强强度降低低等级、材材料发硬硬变脆、局局部尺寸寸改变等等。、选择膨膨胀系数数不一的的材料时时,应确确定其在在温度
10、变变化范围围内不粘粘结或相相互咬死死。、选择的的润滑剂剂,应在在温度变变化范围围内能保保证其粘粘度、流流动性稳稳定。3.3、采采用稳定定的加工工、装联联工艺、应在高高标准的的制造和和装配环环境下进进行电子子产品的的加工、装装联。、对于电电子产品品机箱内内各个组组件,应应采取合合适的热热安装技技术;而而对于印印制板组组件,其其板上的的电子元元器件同同样应采采取正确确的热安安装技术术。、应采用用新型的的、经验验证的或或典型的的、可靠靠的天线线、机箱箱及印制制板涂装装工艺、金金属电镀镀工艺等等,以确确保其工工艺涂镀镀层在温温度变化化范围内内不出现现不符合合标准的的保护性性及装饰饰性评价价。4、防潮设
11、设计4.1、结结构设计计在不影响设设备性能能的前提提下,应应尽可能能采用气气密密封封机箱。4.2、防防潮处理理、憎水处处理通过一定的的工艺处处理,降降低产品品的吸水水性或改改变其亲亲水性,如如用硅有有机化合合物蒸气气处理,可可提高产产品的憎憎水能力力。、浸渍处处理用高强度与与绝缘性性能好的的涂料填填充某些些绝缘材材料、各各种线圈圈中的空空隙、小小孔、毛毛细管等等。浸渍渍处理除除可以防防潮外,还还可以提提高纤维维绝缘材材料的击击穿强度度、热稳稳定性、化化学稳定定性以及及提高元元器件的的机械强强度等。、灌封用环氧树脂脂、蜡、沥沥青、油油、不饱饱和聚酯酯树脂、硅硅橡胶等等有机绝绝缘材料料加热熔熔化后
12、,注注入元器器件本身身或元器器件与外外壳间的的空间或或引线的的空隙,冷冷却后自自行固化化封闭。所所使用的的材料应应保证其其耐霉性性。、密封装装置对零部件、模模块等采采用密封封装置,密密封分塑塑料封装装和金属属封装两两种:塑料封装装:塑料封封装是把把零件直直接置于于注塑模模具中与与塑料制制成一体体。金属封装装:金属封封装是把把零件置置于不透透气的密密封盒中中,有的的还可在在盒内注注入气体体或液体体。、表面涂涂覆用有机绝缘缘漆涂覆覆材料表表面,提提高防潮潮性能。、使用防防潮剂在设备内部部放置防防潮剂,并并定期更更换。4.3、材材料选择择应尽量选用用防潮性性能好的的材料,如如铸铁、铸铸钢、不不锈钢、
13、钛钛合金钢钢、铝合合金等金金属材料料以及环环氧型、聚聚酯型、有有机硅型型、聚酰酰亚胺型型等绝缘缘防护材材料等。4.4、防防潮包装装为防止设备备在贮存存、运输输过程中中受潮,应应采取防防潮包装装,并符符合GBB50448的规规定。5、防生物物侵害设设计5.1、结结构设计计、在不影影响设备备性能的的前提下下,应采采用气密密式外壳壳结构,内内部空气气应干燥燥清洁,相相对湿度度小于60%;、对于气气密式设设备,其其内部可可填充干干燥清洁洁的惰性性气体,相相对湿度度应小于于60%;、气密性性外壳的的技术要要求和检检验应符符合国家家标准与与产品规规范的有有关规定定。5.2、材材料选择择、应选用用耐霉性性材
14、料。常常用耐霉霉性材料料见表11;、金属、陶陶瓷、石石棉等材材料不利利于霉菌菌生长,但但应经适适当的表表面处理理,以防防止其表表面污染染上霉菌菌的营养养物质;、高分子子材料(如如塑料、合合成橡胶胶、胶粘粘剂、涂涂料等)中中的填料料、增塑塑剂的选选择,应应尽量选选用防霉霉的无机机填料及及其它耐耐霉助剂剂;、热固性性塑料应应完全固固化,以以提高其其防霉性性;、非耐霉霉材料如如天然纤纤维材料料及其制制品应尽尽量避免免使用,若若难以避避免,则则必须经经过防霉霉处理之之后才能能使用。表1 常常用耐霉霉性材料料序号材料名称1丙烯腈氯氯乙烯共共聚物2石棉3陶瓷4聚氯醚5玻璃6金属7环氧层压、酚酚醛树脂脂尼龙
15、纤纤维层压压、有机机硅树脂脂玻璃纤纤维层压压制品8邻苯二甲酸酸二烯丙丙酯9聚丙烯腈10聚酰胺11聚碳酸酯12聚乙烯(高高分子量量)13聚对苯二甲甲酸乙二二醇酯14聚酰亚胺15聚三氟氯乙乙烯16聚丙烯17聚苯乙烯18聚砜19聚四氟乙烯烯(PTTFE)20聚全氟代乙乙丙烯(FEP)21聚偏二氯乙乙烯22硅酮树脂5,3、防防霉处理理当使用的材材料和元元器件等等耐霉性性达不到到要求时时,必须须作防霉霉处理。、对非耐耐霉材料料(如塑塑料、橡橡胶、涂涂料、胶胶粘剂等等),可可在材料料的生产产工艺过过程中直直接加入入防霉剂剂;、对由非非耐霉材材料制成成的零部部件、元元器件,可可浸涂、刷刷涂防霉霉剂溶液液或防
16、霉霉涂料;、所使用用的防霉霉剂必须须满足下下列要求求:高效、广广谱;低毒、安安全;性能稳定定,便于于操作对设备的的性能无无不良影影响。、应根据据防霉处处理的材材料种类类、使用用环境、要要求防霉霉的时间间长短以以及主要要的霉菌菌种类等等因素,选选用合适适的防霉霉剂。常常用防霉霉剂见表表2。表2 常常用防霉霉剂序号防霉剂名称称应用范围1水杨酰苯胺胺适用于棉、毛毛织品、塑塑料、橡橡胶、油油漆、软软木等的的防霉2SF5011适用于光学学仪器、玻玻璃零件件及各种种工业产产品密封封包装的的防霉3TBZ适用于漆膜膜等多种种物品的的防霉4百菌清适用于漆膜膜等多种种物品的的防霉5多菌灵适用于漆膜膜等多种种物品的
17、的防霉5.4、包包装防霉霉为防止设备备在贮存存、运输输过程中中长霉,应应采取防防霉包装装。、霉菌对对设备性性能有影影响或外外观要求求较高的的设备,应应采用密密封包装装,方法法包括:抽真空空置换惰惰性气体体密封包包装、干干燥空气气封存包包装、除除氧封存存包装、使使用挥发发性防霉霉剂密封封包装;、经有效效防霉处处理的设设备,可可采用非非密封包包装,但但应先外外包防霉霉纸,然然后再包包装;、长霉敏敏感性较较低的设设备,亦亦可采用用非密封封包装,并并应在包包装箱上上开通风风窗,以以防止和和减小由由于温度度升降在在设备上上产生凝凝露。、防霉包包装的技技术要求求和检测测应符合合GB447688的规定定。5
18、.5、防防昆虫及及其它有有害动物物的设计计要求对于暴露在在昆虫及及其它有有害动物物活动地地区并受受到其危危害的设设备,应应采取防防护措施施。、防护网网罩可在设备的的周围和和外壳孔孔洞部位位设置金金属网罩罩,防止止昆虫和和其它有有害动物物进入。网网孔大小小应视防防护的具具体要求求而定;、密封外外壳密封外壳可可用于防防止昆虫虫及其它它有害动动物进入入;、生物杀杀灭剂和和驱赶(除除)剂(器器)不能采用密密封外壳壳和防护护网罩的的设备,应应定期使使用生物物杀灭剂剂(如杀杀虫剂、杀杀鼠剂等等)。对对防霉处处理的规规定也适适用于生生物杀灭灭剂。6、防腐蚀蚀设计电子设备防防腐蚀设设计的基基本要求求是应根根据
19、产品品的使用用地区和和安装平平台的不不同而不不同:例例如机载载电子设设备在有有盐雾的的大气环环境中应应能完全全正常地地工作,其其外观评评价满足足保护性性和装饰饰性的有有关要求求。为了提高电电子设备备环境适适应能力力,必须须采用有有效的防防腐蚀设设计。在在设备总总体设计计阶段,必必须同步步编制防防腐蚀设设计大纲纲,并在在设计,制制造、贮贮存、运运输、使使用等各各个阶段段予以实实施。电子设备具具体的防防腐蚀设设计主要要从下列列三个方方面进行行:6.1、结结构设计计、一般要要求采用用密封式式结构。密密封设计计优先顺顺序为:模块单单元进行行单独密密封;插插箱、分分机局部部密封;机箱或或插箱整整体密封封
20、。进行行气密式式设计时时,容器器应采用用永久性性熔焊气气密结构构,局部部采用密密封圈密密封,密密封圈应应选用永永久变形形小的硅硅橡胶“0”型圈。、对于大大容积的的构件(如如天线箱箱体、天天线罩、高高频箱等等),应应尽量避避免气密密式设计计。、外壳顶顶部不允允许采用用凹陷结结构,避免积积水导致致腐蚀;外壳结结构应优优选无缝缝隙结构构,在采采用其它它结构时时,要确确保其密密封性和和电接触触性能;外壳与与开关、电电缆插头头座等部部件的连连接部位位应采取取密封措措施。、减少积积水积污污的间隙隙、死角角和空间间,易积积水的部部位应设设置足够够的排水水孔。将将内腔和和盲孔设设计成通通孔,便便于排水水和排除
21、除湿气。、避免采采用不同同类型金金属接触触,以防防电偶腐腐蚀。必必需由两两种金属属接触时时,应选选用电位位接近的的金属。不不同金属属组成的的构件,应应设计为为阳极面面积大于于阴极面面积,并并采用下下列一种种或几种种防护措措施:11选用用与两者者都允许许接触的的金属或或镀层进进行调整整过渡;2活动动部位涂涂润滑油油,不活活动部位位涂漆;3用惰惰性材料料绝缘;4密封封。、在贮存存或运输输过程中中,应保保证可靠靠的包装装形式和和包装材材料,提提出贮存存和运输输的安全全防护要要求。6.2、材材料选择择正确地选择择材料,是是电子设设备防腐腐蚀设计计的必要要保证。在在材料选选择时,应应选用经经过鉴定定、认
22、证证并经过过实际使使用可靠靠的金属属和非金金属材料料,不得得使用未未经入库库检验的的材料。非非标准件件及材料料的选用用必须经经订购方方认可和和质检方方鉴定。、在容易易产生腐腐蚀和不不容易维维护的部部位(如如天线、管管系等设设备),应应优选钛钛合金、不不锈钢等等高耐蚀蚀性能材材料。、选择腐腐蚀倾向向小的材材料。、选择杂杂质含量量低的材材料:金金属材料料中杂质质的存在在,直接接影响其其抗均匀匀腐蚀、应应力腐蚀蚀的能力力,其中中高强度度钢、铝铝合金、镁镁合金等等材料的的这种倾倾向尤为为严重。、不同金金属材料料相互接接触时,选选用电化化偶相容容材料,在在腐蚀介介质中的的电偶最最大电位位差不得得超过00
23、.255V。、密封机机箱中不不得采用用具有腐腐蚀气氛氛源(如如ABSS、聚氯氯乙烯、酚酚醛等)的的有机材材料。、印制板板应优选选高绝缘缘、耐燃燃、无毒毒、不易易变形、刚刚度高的的环氧玻玻璃布覆覆铜板(如如FR4型)。、避免使使用放气气剧烈的的材料如如聚乙烯烯、多硫硫化合物物、酚基基塑料、纸纸、木材材等;避避免使用用不相容容的材料料,如铜铜、锰与与橡胶、纸纸与铜或或银等。6.3、加加工与装装联工艺艺电子设备在在制造过过程中,若若成型、机机械加工工、焊接接、热处处理等工工序条件件选择不不当,则则会使材材料产生生不同类类型的腐腐蚀倾向向,导致致设备在在使用时时由于腐腐蚀而引引起性能能失效。因因此采用
24、用稳定的的加工、装装联工艺艺,是设设备耐腐腐蚀的重重要保证证。、一般拉拉伸强度度大于119600Mpaa(2000kg/mm22)的高高强度钢钢抗应力力腐蚀的的性能、疲疲劳强度度和断裂裂韧性都都比较低低。采用用真空冶冶炼、真真空重熔熔、多向向锻造、真真空热处处理、喷喷丸、闪闪光焊和和电子束束焊等工工艺可改改善高强强度钢的的性能。、机械加加工板材材和挤压压件所有有关键表表面,即即经最后后机械加加工和热热处理后后易影响响的部位位,应进进行喷丸丸或别的的方法使使其处于于无应力力状态。、采用冲冲击或热热压配合合、螺栓栓紧固、装装配等,都都可能在在零件上上表面产产生残余余应力,应应采用提提高成形形精度、
25、合合理引入入衬垫加加以控制制。在成成形、加加工、热热处理、表表面处理理等工序序中,都都会带来来残余应应力,应应进行应应力消除除热处理理、喷丸丸、滚轧轧等方法法消除残残余拉应应力或使使其产生生压应力力,以减减少应力力腐蚀开开裂或轻轻氢脆。、滚轧、热热处理、高高温成形形的钛合合金,表表面需进进行机械械加工、化化学铣切切或酸洗洗,以消消除材料料在高温温下形成成的污染染层。7、防尘、防防雨和防防太阳辐辐射设计计、电子设设备的天天线罩体体和外部部装置会会受到砂砂尘、雨雨、太阳阳辐射的的影响。、天线罩罩体和外外部设备备应避免免形状过过于复杂杂,结构构应简单单、光滑滑且合理理。、在结构构设计中中,天线线罩体
26、和和外部设设备外壳壳除满足足其它要要求外,应应具备足足够的刚刚度和强强度,以以承受气气流冲击击和雨水水、冰雹雹、砂尘尘的侵蚀蚀。、如果可可行,天天线罩体体和外部部装置外外壳应优优先采用用尘密和和水密式式设计,以以防砂尘尘和雨水水渗入。由由此带来来的散热热、凝露露、除湿湿等问题题应有效效地加以以解决。、天线罩罩体和外外部设备备应避免免水和砂砂尘的积积聚,尽尽量消除除缝隙结结构。、太阳辐辐射导致致的热效效应和雨雨水可能能带来的的温度冲冲击效应应,应在在热设计计中予以以充分考考虑。、如果天天线罩体体和外部部设备需需要有机机涂覆层层,则必必须选用用经过实实用或试试验验证证过的涂涂覆材料料与涂装装工艺。
27、涂涂覆层应应具备防防砂尘、雨雨水侵蚀蚀的能力力;应具具备良好好的耐热热氧老化化的能力力和防太太阳辐射射引起的的光老化化的能力力。、应考虑虑到天线线罩体和和外部设设备外壳壳密封一一旦失效效后可能能导致的的紧急情情况,并并采用相相应的失失效防护护设计。8、抗振动动与抗冲冲击设计计8.1、基基本要求求电子设备的的抗振动动与抗冲冲击要求求主要是是指安装装平台给给它的振振动输入入,例如如机载设设备的振振动与冲冲击要求求是指载载机在起起飞、降降落、空空中飞行行过程中中机舱底底板(电电子设备备安装处处)上的的振动与与冲击的的响应和和量值。、振动强强度设计计要求由于环境适适应性考考虑的是是极限环环境,所所以振
28、动动强度设设计要求求考虑的的是极限限振动环环境条件件,通常常考虑的的是三个个方向上上的最大大值作为为任何一一个方向向上的设设计要求求。、抗振性性能和疲疲劳设计计要求抗振性能和和疲劳设设计要求求是指经经常施加加在样品品上的振振动应力力。同时时还有一一个在长长期的空空中振动动下,任任务电子子系统不不能产生生疲劳的的问题。满满足上述述要求的的不应是是最大包包络量值值,而应应是平均均值包络络量值(为为了加大大安全系系统,也也可采用用平均值值+1的量值值)。、冲击强强度设计计要求就抗冲击设设计来说说,通常常给出的的是冲击击脉冲波波形或冲冲击响应应谱。下下图为冲冲击脉冲冲波形及及其相应应的冲击击响应谱谱。
29、8.2、设设计准则则、以垂向向振动作作为设计计要求振动一般发发生在相相互垂直直的三个个方向上上,而且且通常是是垂向的的振动最最大,因因此可以以简化成成以垂向向振动作作为相互互垂直三三个方向向上任一一方向上上的振动动设计要要求。、固有频频率可设设计在33070HHz之间间电子系统的的机柜(包包括显控控台)、分分箱(包包括单元元)、组组件/模块等等各层次次结构的的固有频频率应按按二倍频频的规则则设计。当当工程实实施确有有困难时时,可最最小不低低于1.5。机机柜(包包括显控控台)的的固有频频率可设设计在33070HHz之间间,并且且尽量往往30HHz的低低端设计计。分箱箱(包括括单元)、组组件/模块
30、按按二倍频频或1.5倍频频的固有有频率往往上设计计。、放大因因子必须须设计成成小于33在10220000Hz的的载机振振动频率率范围内内,用速速率1ooct/minn的正弦弦扫频时时,任何何层次的的共振频频率上的的放大因因子必须须设计成成小于33。8 3、隔隔振缓冲冲系统设设计、振动传传递率应应小于11电子设设备备的隔振振缓冲系系统应同同时具有有隔振和和缓冲两两种功能能,即既既应是一一个好的的振动隔隔离器又又是一个个好的缓缓冲器,其其振动传传递率应应小于11、冲击击传递率率应小于于1、平均均碰撞传传递率小小于1。、不出现现刚性碰碰撞去除除耦联振振动应根据电子子设备的的质量、尺尺寸、固固有频率率
31、、危险险频率、允允许的振振动、冲冲击量值值进行隔隔振缓冲冲系统的的设计(包包括提出出隔振缓缓冲系统统的动态态特性要要求等)。并并且要做做到具有有足够的的吸收储储存能量量的位移移空间,保保证不出出现刚性性碰撞。支支承平台台的刚度度中心应应于电子子设备的的质量中中心重合合,以去去除耦联联振动的的有害影影响。、采用背背架式隔隔振缓冲冲系统机柜(包括括显控台台)应采采用背架架式隔振振缓冲系系统,其其中背架架隔振器器是非承承载隔振振器,其其刚度阻阻尼特性性在水平平面内,应应对称于于原点(平平衡位置置),并并应注意意它与底底部隔振振器的刚刚度位移移量等的的匹配。、固有频频率偏差差应小于于10加载后的各各隔
32、振器器的固有有频率与与同轴向向设计时时的理论论固有频频率的偏偏差应小小于100。8.4、机机柜(包包括显控控台)的的设计、固有频频率尽量量靠近330Hzz机柜(包括括显控台台)的固固有频率率,应设设计在33070HHz之间间,并尽尽量靠近近30HHz。、处于可可靠的支支承状态态机柜(包括括显控台台)应设设置电缆缆固定装装置,以以减少电电缆插座座和电连连接点所所受的振振动应力力。机柜柜(包括括显控台台)应设设置安全全保障装装置,以以防隔振振系统失失效时,设设备仍处处于可靠靠的支承承状态。8.5、插插箱(分分箱、单单元)插箱(分箱箱、单元元)三轴轴向与机机柜(包包括显控控台)的的连接刚刚度必须须保
33、证插插箱(分分箱、单单元)的的一阶固固有频率率不低于于同轴向向机柜(包包括显控控台)一一阶固有有频率的的1.552倍,即即符合8.2.2的规规定。8.6、组组件/模块、组件/模块固固有频率率不应低低于同轴轴向插箱箱的1.52倍安装在插箱箱(分机机、单元元)上的的组件/模块的的连接刚刚度,应应保证三三轴向的的固有频频率不应应低于同同轴向插插箱(分分机、单单元)固固有频率率的1.52倍。、采用较较高固有有频率的的元器件件应尽量采用用较高固固有频率率的元器器件。、印制板板模块必必须采取取加固措措施印制板模块块必须采采取加固固措施。在在插箱中中的多块块印制板板模块之之间应有有限制基基频共振振振幅的的限
34、位措措施。、印制板板应采取取限位、夹夹紧装置置印制板应采采取限位位、夹紧紧装置,限限制印制制板电连连接边受受振、受受冲击后后产生的的相对位位移和变变形。8.7、紧紧固件、动态载载荷在电子系统统中,将将使用许许多不同同形式的的紧固件件,它们们对电子子设备的的可靠性性起着重重要作用用。由于于在振动动与冲击击的动态态环境下下使用,所所以设计计时应考考虑:、以动态态载荷(冲冲击载荷荷按155g1.778=226.77g、线线性加速速度按112g考考虑)和和结构的的几何形形状为基基础,选选择正确确的紧固固件尺寸寸和固定定位置。、按动态态载荷选选择紧固固件的锁锁紧装置置。、根据动动态载荷荷的要求求,选择择
35、装配方方法,例例如螺钉钉应该用用扭矩装装置旋紧紧,该装装置可预预调到要要求的扭扭矩值。扭扭矩值应应该是扭扭断螺丝丝头所需需扭矩值值的60080。、加固监视器、计计算硬盘盘、光盘盘驱动器器等货架架产品必必须用紧紧固件紧紧固,以以提高抗抗冲击与与抗振动动的能力力。环境试验与与环境试试验技术术1、概述环境试验是是将产品品(包括括材料)暴暴露在自自然或人人工模拟拟环境中中,以此此来评价价产品在在实际遇遇到的运运输、贮贮存、使使用环境境条件下下的性能能。通过过环境试试验,可可以提供供产品在在设计、装装配、试试验、使使用等方方面的可可靠性与与质量信信息,是是产品可可靠性与与质量保保证的重重要手段段。1.1
36、、环环境试验验发展概概况环境对产品品的影响响,真正正受到人人们重视视是在30年代未未和第二二次世界界大战期期间。那那时,在在热带和和亚热带带地区使使用的产产品(特特别是电电子电工工产品)遇遇到了所所谓气候候劣化问问题;特特别是第第二次世世界大战战战场上上使用的的产品,在在各种恶恶劣的环环境条件件下出现现了许多多问题。据据当时美美国空军军调查,有52产品的损坏是由环境所引起的,其中温度占21,振动占14,潮湿占10,沙尘盐雾占7。这些环境条件造成了许多产品的失灵、误动作、失效,从而贻误了战机,也造成了很大的经济损失,这就迫使各先进的工业国家不得不从一连串的战争失利中,开始着重解决电子电工产品的环
37、境适应性问题。美国是开展展环境试试验较早早的国家家,是从从研究热热带防护护开始的的,并由由国防部部发式。从40年代的现场试验到实验室人工模拟试验,并进行试验方法研究和制订试验规范。50年代未,陆、海、空三军都有了各自的环境试验规范和标准。60年代联合制订出三军通用的环境试验标准MILSTD810D(以下简称810D),紧接着又开始了对宇航环境的研究。这样就形成了从元器件、微电路到设备,从陆地、海洋到空中的完整环境试验军标体系。从60年代到现在,美国的环境试验军标经过多次修改和补充,已发展到810F,成为许多国家军品采用的重要环境标准。国际电工委委员会IEC是19448年开始始考虑环环境问题题的
38、,当当时是TC440和TC112下设的的分技术术委员会会。随着着电子电电工产品品环境试试验问题题的日益益突出,19661年成立立了TC550“环境试试验技术术委员会会”专门从从事环境境试验机机理、试试验技术术和试验验程序的的研究。19773年又成成立了TC775“环境条条件技术术委员会会”,专门门从事环环境条件件分类和和分级的的研究。TC550和TC775的文件件和标准准吸收了了各国的的经验,集集中了各各国专家家的智慧慧,故具具有体系系完整、结结构严谨谨、技术术先进、使使用方便便等一系系列优点点,已成成为当今今世界公公认的科科学技术术交流和和国际贸贸易的准准则。IEC标准已已被各国国广泛采采用
39、,成成为国际际贸易中中消除技技术壁垒垒的重要要基础之之一,且且在世界界电子电电工产品品的生产产、贸易易、法律律等方面面发挥着着权威性性的作用用。我国的环境境试验工工作是19555年正式式开始的的,首先先在广州州、上海海、海南南建立天天然暴露露试验站站,与东东欧六国国共同合合作探索索热带、亚亚热带、工工业气体体等对电电子电工工产品的的影响。我我国的环环境试验验经历了了从开始始学习、搬搬用苏联联标准,到到逐步建建立我国国自己的的环境试试验体系系这一发发展过程程。随着着我国改改革开放放的不断断扩大,为为了加速速四化建建设,与与国际标标准接轨轨,提高高我国电电子电工工产品的的质量与与可靠性性,提高高国
40、际市市场的竞竞争能力力,国家家已决定定以IEC标准和和美国军军用标准准为基础础来制订订我国的的民用和和军用产产品的环环境试验验标准。国国军标150就是参参照美军军标810制订的的,在军军品的环环境试验验中发挥挥了重要要的作用用。1.2、环环境试验验的类型型环境试验大大致可以以分成两两类,一一类是天天然(自自然)暴暴露试验验;一类类是人工工模拟试试验。1.2.11、天然(自自然)暴暴露试验验天然暴露试试验是将将样品(产产品或材材料)在在天然环环境条件件下进行行暴露和和测试。天天然暴露露试验可可分为无无气候防防护和有有气候防防护两种种。无气气候防护护是指在在室外暴暴露,样样品直接接受气候候影响。有
41、有气候防防护又可可分为完完全气候候防护和和部分气气候防护护。完全全气候防防护是指指在空调调和半空空调室内内暴露,能能保护样样品免受受气候直直接影响响。部分分气候防防护是指指在棚下下、掩蔽蔽所内暴暴露,仅仅能部分分保护产产品免受受气候直直接影响响。天然然暴露试试验,可可在静止止状态下下进行,也也可以在在定期运运行或满满负荷状状态下进进行,视视试验的的要求而而定。1.2.22、人工模模拟产品在运输输、贮存存、使用用过程中中所经受受的环境境条件是是多种多多样、错错综复杂杂的。按按对影响响产品的的因素可可分为:a、气候条条件:高高低温、湿湿度、气气压、风风雨、冰冰霜等b、机械条条件:冲冲击、振振动、摇
42、摇摆、噪噪声、恒恒加速度度等c、生物条条件:霉霉菌、有有害动物物、海洋洋生物等等d、辐射条条件:太太阳辐射射、电磁磁辐射、核核辐射等等e、化学活活性物质质:硫化化氢、二二氧化硫硫、盐雾雾等f、机械活活性物质质:沙粒粒、尘埃埃等人工模拟试试验就是是将上述述环境因因素在试试验室内内重现出出来。然然而,这这不是一一件简单单的事情情,特别别是上述述这些因因素对产产品的作作用往往往不是单单一的,而而经常是是多种因因素同时时作用在在产品上上。人们们通过不不断的实实践,总总结出了了两种人人工模拟拟方法,a、重视现现场的环环境条件件b、重现现现场环境境的影响响前者指实验验室的环环境条件件及其变变化和现现场环境
43、境条件尽尽量保持持一致;后者是是指实验验室人工工模拟试试验结果果与现场场环境条条件对产产品影响响的结果果等效。由由于重现现环境条条件在技技术、经经费、时时间上往往往存在在一些问问题,有有时甚至至无这种种必要。所所以,当当前大多多数人工工模拟试试验都采采用重视视现场环环境的影影响,即即根据影影响模拟拟的原理理来制订订试验方方法。目目前模拟拟环境试试验基本本上是按按上述方方法制订订的。2、环境试试验总要要求2.1、试试验条件件任何环境试试验都应应规定试试验条件件及其容容许误差差(包括括温度试试验时温温度稳定定原则)。2.2、试试验进行行试验进行又又为条件件试验、试试验在线线,它主主要规定定了试验验
44、过程中中的检(监监)测、试试验记录录、失效效判据等等与试验验有关的的因素,2.3、试试验设备备及仪器器对试验设备备及测试试仪器的的要求,主主要是为为了保证证施加给给试验样样品的试试验应力力控制在在标准规规定的误误差范围围内,不不产生欠欠试验与与过试验验,实现现试验的的再现性性。2.4、试试验顺序序主要考虑了了各项试试验间的的相互影影响,实实际所遇遇到的环环境因素素顺序,试试验信息息的收集集,推荐荐了一个个试验顺顺序。3、温度试试验温度试验有有三种方方法:即即低温、高高温、温温度冲击击。现以以GJBB1500中的温温度试验验方法为为例来叙叙述:3.1、温温度试验验条件及及试验方方法GJB1550
45、中三三种温度度试验的的试验条条件和试试验方法法见表3-44表3-1 GJJB1550中的的温度试试验条件件及方法法试验项目试验条件试验方法(温温度控制制曲线)温度持续时间温度变化速速率低温贮存试试验5055温度稳定后后再保持持24小时或或按有关关技术文文件规定定升降温变变变化速率率不大于于10/miin见图3-11高温贮存试试验657048小时,此此时相对对湿度不不大于15%升降温变变变化速率率不大于于10/miin见图3-22低温工作试试验按有关标准准或技术术文件规规定试验样品在在不工作作状态达达到温度度稳定所所需的时时间加上上启动工工作后达达到温度度稳定所所需的时时间或按按有关标标准或技技
46、术文件件规定升降温变变变化速率率不大于于10/miin见图3-11高温工作试试验按有关标准准或技术术文件规规定试验样品在在不工作作状态达达到温度度稳定所所需的时时间加上上启动工工作后达达到温度度稳定所所需的时时间或按按有关标标准或技技术文件件规定升降温变变变化速率率不大于于10/miin见图3-22温度冲击试试验高温:+770低温:-555高低温保持持时间为为1小时或或试验样样品达到到温度稳稳定所需需时间,以以长者为为准。循循环次数数为3次。高温箱和低低温箱之之间转换换时间为为5分钟见图4-333.1.11 温度试试验条件件3.1.11.1 试验温温度试验温度主主要分为为贮存温温度和工工作温度
47、度。贮存存温度是是指产品品在不工工作状态态遇到的的最高和和最低温温度。这这一温度度主要取取决于自自然气候候环境温温度,这这种温度度一般在在一年中中的最热热或最冷冷的季节节中在某某些地域域中出现现,通常常称为温温度极值值。温度度极值包包括记录录极值,工工作极值值和承受受极值。除除记录极极值外,工工作极值值和承受受极值通通常以一一定的风风险率给给出。贮贮存试验验温度除除取决于于自然大大环境温温度外,还还取决于于产品载载体金属属壳体的的散热和和致冷辐辐射效应应,根据据我国对对飞机机机场停放放时温度度实测结结果,机机内温度度在热天天要比外外界自然然环境温温度高1020,冷天天要比外外界温度度低35。由于于不管机机载设备备装于何何种