Определение свойств вязкоупругости из динамических испытаний монтажных плат тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.04 ВАК РФ

Г- Тульский государе!ценный уш1ьерсше1

,-т 2} СЗ сНа правах руы>,>га, и

СО СП £ »

Сумакеева Елена Николаевна

Определение еиойетз впзкоуиругостн из

динамических испытаний монтажных плат

Специальность 01.02.04 - механика деформируемого твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Тула 1997

РаСкпа выполнена на квфедрз магематическот моделирования состояний процессов Тульского i осударстиеппого университета.

Научный руководители: заслуженный деятель науки н техники РФ,

доктор физнхо-маиематкческих наук, профессор Толоконникоз Л.Л.,

Официальные опиоиешы: доктор физико-матемашческих наук,

профессор Васин P.A.,

кандидат технических наук, Филиппов A.B.

Но ч> гцзя opi анигзция: ГН11П "Сплав".

'iamaia состоится "_19_ июнч 1997 г. в 14 часов на заседании

диссертационного совета Д063.47.0/ при Тудьсксм государстоеннои университете по адресу: 308600, Тула. ГСП, пр. Ленина. 92, 9 учебный корпус, аудитория 101.

С диссертацией можно ознакомится в библии геке Тульского государственного университета. ,

Автореферат разослан //¿ff? ¡997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор физико-математических наук, .

профессор г, Пеньков В.Б.

/ . '

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Атггуальпость работы. Новационные технологии приводят к rcc done'': широкому применению композитных материалов в технике, поставляя на промышленный рынок постоянно разрабатываемые конструкционные композиты н новые изделия на их оспою. Предметом изучения в представленной диссертации являются спойства вчзкоупругости монтажчо - коммутационных плат (МКП) радиоэлгктронных элементов (РЭА) приборов управления, работающих в жестком динамическом режиме. Обычными материалами, используемыми для изготовления монтажных плат РЗЛ, являются листовые стеклотехстопиты - композитные, анизотропные, ргономные материалы, свойства которых сутие-ственно зависят от типов н скоростей гшешних воздействий. Задача моделиро-сакия динамики подобных смстем требует икания их реологических характеристик с учетом анизотропии свойств. Достоверность рас чего» rio таким аналитическим моделям в перэую очередь, определяется тем, несколько точно определены свойства исследуекой ко-тструш!'я.

Работы по изучению cnoikro композитных материалов ждутся около 60 дет. Больший иклзд п фушта'.енгалмтыг исследования подобных сред внгслп работы F mor;»:; ученых: С.Л.Амблрцумянз, Н.Х.Арутюняна, Г.М.Барп'невя, И.И.Бугахпйа, В.В.Васильев';, ИМ./Дунаева, Ю.О.Зелепева, А.Л,Илыошина. М.А.Коттунова, С.Г.Лехницкого, Я.Н.Малиичн?, В.П.Магпеенко. П.М.Огнбаловз, Б.Е.Победрн, Ю.Н.Габбтноэа, Л.Р.Ржаннцына, А.М.Ску/гры. Г.Л.Слонимского, Ю.М.Тернопольского, Н.Г.Терсгулопа, Л.А.Толоконникова, И.Е.Трсяновского я многих других. Интересные работы в области экспериментальной механики проводятся сегодня А.Н.Брагннским, А.М.Браговым, С.В.Еронншговым, А.С.Вагакиным, Р.А.Всснным, В.И.Ветгегргнем, Ю.М.Кузнецопым, В.П.Мгйбородей, Р.Л.Салтатшком, А.К.Шзчябанпвым и другими.

Кссмогря на то, что исследование полимерных магсриятов стало одной из важнейших задач механики деформируемого твердого телз'(МДТТ), эта проблема далека-от окончательного решения. В настоящее премя иссчелоза-тельскяя практика значительно обогнала методы испытаний ко:(позиционных материалов, регламентируемые существующими немногочисленным,, стандгр-тамн. Исследования композитов из основе разных методов создали обстановку противоречим« суждений о конструкционных возможностях зтих материалов Дашшз по одним и тем же характеристикам материалов, ецрецг.ггтыч из различных вндоз испытан;;!), сущестренпо различаю гея; механические >:а ■растеряет нки композитов с учгтом нч зависимости от реологии в удобней для npoKTtwecxoro г.спол^зогяния форме невозможно найти в лик-ратурс. В современны:: уелчг.илх нр-ктмческн гсажг^-тй эксперимент нсстглолзиш-л ссзйстп п&доJhux глагеризлоп и конструкций из-за трудоемкое t:i и значите.'!' -i:i.ix затрат являете» уникальным. ОЗшгпршшыс теоретики-экспсримсчгальные методики, построенные из основе чисюшк-чо модечкро

1ЯШ11Я эксперимента, оказываются практически непригодными, так как в них отсутствуют натурно проработанные схемы экспериментов, видов и режимов натружениа, рекомендуемых приспособлении. Реализовать конкретные опыты и определить двойства исследуемых сред на осноае таких рекомендаций оказывается практически невозможно.

Поэтому возникает необходимое!), в критическом анализе существующих методов и создании достоверных инженерных экспериментальных методик определения ьязкоупругих характеристик композитных конструкций и материалов. ,

Целью >шбои.1 является создание инженерной экспериментальной методики определения интегрированных анизотропных реологических характеристик монтьжно-коммутицноиных плат РЭА из динамических испытании.

Научней новизна:

* Дано новое решение задачи экспериментального определения механических параметров, характеризующих свойстса пазкоупругости композитных материален.

а Определены свойства исследованных стеклотекстолнтои.

Довтоаериость предлагаемой экспериментальной методики и полученных результатов определяется поверочными исследованиями и сравнением аналитических и численных решений с экспериментальными данными.

Практическая цгикасть:

о Разработана инженерная экспериментальная методика определения механических характеристик вязкоупругих анизотропных композитных материалов из динамических испытаний. Она включает программы экспериментов, измерительные схемы, ехгмц крепления и приспособления, а также разработанные алгоритмы идентификации искомых параметров, реализованные'в виде пакетов прикладных программ.

с Предложен и реализован двухуровневый подход к задаче экспериментального исследования свойств моитажио-коммутационныя плат, позволяющий ограничить круг необходимых исследований и значительно снизить затраты при моделировании динамики конкретных конструкций МКП и применимый для широкого круга аналогичных композитных конструкций.

о Определены; реологические характеристики исследованных стеклотек-столитов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались'и обсуждались:

а на международной конференции "Надежность механических систем" в Самарском политехническом институте (Самара, 1995);

■2 на семинаре по механике деформируемого твердого тела при Тульском ¡осударственном университете под руководством профессора Толоконникова Л А. (Тула, 1997); ' •

2 на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского '-остра Тульского государственного университета (Тула, секция механики, 1995. 1996 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура в объем работы. Диссертационная работа состоит из ввели-ния, пяти разделов, заключения п трех приложений, содержащих графики и таблицы с результатами проведенных экспериментов. Работа изложена нп . /// страницах машинописного текста, содержит У? рисунок и включает список литературы из 121 наименования.

• КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ*1

В первом разделе ;ш< краткий обзор применяемых подходов к экспериментальному изученик) композитных материалов и .конструкций на их основе, аналитических моделей реономных, анизотропных сред и проведен анализ их применимости для определения свойств вязкоупругости МКП.

Проанализированы механические свойства МКП и особенности строения стеклотекстолитов, составляющих несущую конструкцию плат. Показана невозможность определения свойств подобных конструкций с позиции феноменологического подхода микромеханики полимеров из-за сложности их структурного строения. Листовые стеклотекстолита, используемые для изготовления монтажных плат РЭА, представляют из себя несколько десятков слоев ткани из стекловолокон, пропитанных термореактивным клеевым связующим, полимеризация которого происходит под давлением в условиях повышенных температур. Кроме того, технологические процессы обработки, выполнение контактных отаерстий и сетки тончайших шин, установка элементов РЭА при- • , водит к значительным изменениям исследуемых механических характеристик. Описать такую сложную структуру с учетом взаимного влияния составляющих элементов на теоретическом уровне без достаточно грубой идеализации представляется невозможным.

Проанализированы широко используемые квазистатические подходы к определению реологии композитов. Неприемлемость данного вида экспериментов для исследования свойств МКП з основном связана с невозможностью достоверного обмерз' релаксационных процессов для указанных материалов и значительными расхождениями между статически и динамически определен-ньыч характеристиками. Это утверждение обосновано серией проведенных автором исследований по квазистатическому нагруженню конструкций. Имеете с тем, обычными эксплуатационными условиями работы монтажных плат является наличие вибрационных и ударных воздействий, которые могут при*' При выполнении работы автор пользовался консультациями кандидата ф.-м. наук, доцента В.И. Желткова.

воет к оЗрып} проводников, нарушению контактных соединенна, поврехук.-i'nio радиоэлементно» базы и т. д., что в цолэм мэжгт иызвать иыхед из стрс;; с no г веч стаукидих бчокос изделия и пркрести к его отказу.

Б закчюченин раздела показана практически;; необходимость работы и сформулирована решаемая автором научная задача, заключающаяся в разра-бопсе удобной для пользователя зкеперимгнгглншй методики определения титрированных характеристик (с учетом анизотропии cüoüctü :: реологии м;иернала) МКП по динамическим испытаниям.

Второй раздел посвящен аналитическому моделированию динамик» МКП, на основе кошрого предложен двухуровневый подход к задаче экспериментальных исследований динамики пластинчатых композитов. Показана возможность описание динамики МКП с помощью матрицы передаточных характеристик конструкцл::; даны пути экспериментального определении ее компонент. ■ . „

Для описания реологических свойств исследуемых конструкции была принята наследственная теория Бодьцмана-Вольтерры, достаточно доетоЕерцо сражающая напряженно-деформированное состояние линейных вязкоупругм материалов, свойства которых инвариантны относительно сдвигу по времени, а в качество аппроксимирующей функции для наследственного ядра /?(«) -слабосингулярноа ядро Ржаницына - Колтунова, как хорошо описывающее поведение широкого класса рсономных тел и удобное при проведении практических расчетов. Для обоснования возможности применения наследственной теории были поставлены опыты с целью определения границы зоны линейности свойств исследуемых материалов. Испытания показали, что изучаемые стеклотекстолиты проявляют хорошую степень линейности вплоть до разрушения. _

Моделирование динамики МКП осуществлялось на основе вариационного принципа Лагранжа в рамках технической теории. Это обусловлено малыми деформациями и прогибами.

Решение вариационного уравнения динамики тонких анизотропных вяз-коупругих пластин

в котором последним слагаемым учитываются инерционные нагрузки со стороны установленных на плате элементов РЭА, а матрица [М„] составляется в общем случае из масс и осевых моментов инерции жестких ЭРЭ, отыскивалось при однородных начальных и граничных условиях

«■(*,>>,0) = wD(x,y,0) и w(x,y,0) = w°(x,y,0) (2)

на основе традиционного подхода - использовалось разложение функции про-[ и6а в ряд по собственным формам колебаний подобной упругой задачи:

ы у--1

В качестве первого приближения для собственных форм ^'использовались палочные функция, соответствующие исследуемым ¡ранинчым условиям. Поперечную нагрузку p'(x,y,t) , действующую на части s поверхности S, представляли как:

(x,y,t) = íi(x,y) f(t). t И,

Использование операторного метода позволило преобразовать ннтегродифф* ректальные уравнения (1) к виду:

= '. ' (5)

Па основе выведенных соотношений были получены выражения для определения комплексных собственных частот композитных плат.

Представление исследуемых процессов в области изображений (5) позволяет быстро рассчитывать динамический отклик МКП па произвольное паздейств.че р'(л>) с помощью комплексно!} матрицы передаточных характеристик конструкции:

[//'(*>)]= {jjr (V Vr)-dS-m ¡ [íí]J- | yf-ds^ . (ó)

Здесь L' - дифференциальный оператор, содержащий в качестве коэффициентов компоненты приведенной комплексной матрицы жесткости, вычисляемые через искомые параметры материала:

0„'(®)-Ц, [!-«„'(">>] =yj■[£„'<« > + '■£„"<» )]=7>■ <7) где Е,= £, -[1-Лс((й> )] - так называемые модули накоплення, Е ^ Я \(м )

- модули потерь, a R'y И Я % - синус - и косинус-изображения ядер релаксаций но Фурье.

В терминах прогибов, деформаций и ускорений реакцию конструкции на динамическое воздействие можно представить через соответствующие передаточные функции:

iГ(х,у,ш) - р'(ш) ■[//'(<«)]"' • '/(х,у) = р\ш) [н1(й))J '; (8)

— Jj

=р '; (9)

*2

Таким образом, показано, что еслН исследуемую МКП можно считать стабильной, линейной я «нрарианткой ко времени структурой, то удобной формой описания вязкоупругик сяойс-в платы является комплексная матрица передаточных функций. Она представляет собой трансформанту Фурье матрицы импульсных характеристик и Дагт полное представление о свойствах ис-. следуемых систем, так как является характеристикой платы п не зависит от параметров иходного воздействия. Зная матрицу передаточных функций, можно просто н быстро провести оценочный анализ пригодное!и данной кон-

. ,|;укцаи МКН, расс'шгав реакцию гшаты' на любое динамическое ¿юздей-•. 1вне. Задача математического анализа сводится при этом кхорошо изученной проблеме представления сходных сигналов в области изображений. 'Получаемые в результате таких расчетов амплитудно-частотные (АЧХ) и фазо-часюшые характеристики (ФЧХ) сгелика для конструктора являются доста-н.чными для проведения оценочного анализа -тГлэттому нет необходимости (>:>еетаийвдизагь их-оригиналы.

Полученные представления (5-6, 8-10) позволяют выделить два иерархических уровня с динамических исследованиях печатных плат (см. рис.1):

¡-¡1 уровень. Для моделирования реакции конкретной платы, ¡га прсиз-; .л ьное'динамическое воздействие предлагается экспериментально определять компоненты матрг.цы частотных (ЧХ) и передаточных характеристик (ПХ) МКН из динамических опытов, условия которых но возможности максимально 1:г)иб;н1:^ены к реальным условиям функционирования исследуемых систем.

2-й уровень. Дня моделирования динамического отклика новых конструкций плат необходимо перейти к определению свойств материала МКП из проведенных модальных испытаний.

Рис. I. Иерархические уровни исследований динамических свзйств композитных конструкций.

Процедуру определения елзкоуиругцх характеристик МКП: анизотропных упругих модулей и параметров идра Колтуиоаа-Ржа|шцкпа> составляющих искомый вектор/к , предлагается строить на основе решения задачи минимизации вектора невязки ме.«ду измеряемыми динамическими сигналами с исследуемых образцов и их анзяишческими эквивалентами с помощью метода наименьших квадратов:

¿[М. р'3].)'^ + /п/л . (1!)

11 качестве модальных параметров Р могут выступать компоненты матрицы т-рл'шочшах характеристик системы или комплексные собственные частоты.

В случае отсутствия аозможлости осуществлении модальных ¡ti.ii!¡-ланчи процедуру определения Еязксупругнх свойств МКП предлагаете:! проводи 1 ь ¡и •осноле анализа динамических сигналов исследуемой консфукцин. При лом величинами, которые можно реально измерить при ацализе динамических сш-налов, являются амплитудные значения компонент полей деформации шш ускорений едгипи фаз между вынуждающим воздействием и опели коп системы в фиксированных точках:

Я

тт

.112)

Размерность матрицы передаточных характеристик зависит 01 количества степеие?« сьебоаы, при^цчх конкретной системе. Для произвольной лшк!йнсй системы, Имеющей К степеней свободы:

/-Л.(и) !Ги(а)

1Г№{ш)

УЛе>)

(I > I

где {«'(а))} - ксктср отклика системы, {/'(«)}- пектср ыибу/гдаилинч 0:1:1.

П разделе проанализированы созможиые зксперимешпльнис нуги <>И|>с деления магркли (13). Предлагается два подхода. Можно вотбу.кдагь конструкцию как систему с оцлсй степенью свободы н измерять ее отклики," соответствующие различным точкам замера и направлениям. Альтернативная процедура заключается в измерении отклика в одной точке и с учетом одного на-.трзялекия ?<р:г ниогыюяапсн возбузденян. При этом необходимо соблюдай, услозне того, что бы учитываемая строка или столбец матрицы не соответствовали узлочон течке фор-.'и соответстцующей моды. При наличие у экспе-рпуеигатсра специаякнсЯ :т?мернтзльноа аппаратуры - анализаторов, работающих. ч реальном нгсштгбе пргмеяа, позволяющих оцифровывать аналоговые сигналы н перезодить кх в частотную 'область с помощью аппаратно реа-ли?о2чн!!оЧ оперений быстрого преобразования Фурье, можно измерить один столбец или строку .«штрицы Ьуитни частотиой характеристики, используя а качестЯе возбуждения широкополосный случайный илй неустановившийся сигнал. Проводя сглггеиьнощую кривую по этим данным, >50171 быть получены остальные элементы патрицы «РЧХ а определены параметры мод колебаний.

Полимодалькоз возбуждение МКП возможно осуществлять несколькими путям!!: с помощью ударных воздействий, псевдослучайным возбуждением или "скользящим синусом" в интересующей голосе частот. В реботе проводится анализ положительных сторон и недостатков каждого из тгих нояхояов применительно к исследованию динамических свойств МКП.

В разделе проаналширозаны оценочные соотношения длг. функций 11 (810) в присутствии наложенного на выходной и входной сигнал шума:

". = "<, + «.> } Я,<Л<Я1; (14)

11, = ЯЦ-. е„) '

• _ 0„/ " ' ' г /С„ ' " /О,,

- относительное количество шума соответственно на входе и выхода исследуемой системы; Н - истинная частотная характеристика, а и //? представляют границы доверительного интервала для истинной частотной характеристики Я Показано, что в присутствие шума на выходе исследуемых систем лучшей оценкой ЧХ является функция:

Я, (ы) = 0,^/0^), (15)

где '/" - ьход системы, "х" - выход, С,| - собственный спектр входного сигнала, а О г, - взаимной спектр. При определении И по оценке (15) шум удаляется из взаимного спектра в процессе усреднения, причем при увеличении числа циклов усреднения функция Я стремятся к истинной частотной характеристике //. ■

Третий раздел содержит описание комплекса проведенных автором зкснериыентальных работ. Исследованы традиционные подходы изучения свойств анизотропных материалов, заключающиеся на идее еырезки и испытания балочных образцов в различных направлениях армирования, и проведены эксперименты с конкретной МКП. Определены границы применимости указанных подходов и исследовано влияние "масштабного фактора"- на определяемые свойства материала. Даны соответствующие рекомендации.

Приводятся использованные измерительные схемы, предложенные схемы крепления и разработанные приспособления; условия проведения испытаний и их результаты. Автором проведены:

о Исследования свободных колебаний в опытах на ударное воздействие балочных образцов различной ширины, вырезанных из листового стеклотекстолита марки СФ-2-35-2 ГОСТ 10316-78 в направлениях нитей основы, утка и иод углом а-45° к ним. Измеряемые в опыте величины - собственные частоты И соответствующие коэффициенты затухания, а также значения функции динамической массы. Схема экспериментов представлена на рисунке 2.

Проведен анализ возможных методов определения демпфирующих свойста исследованных конструкций (из действительнозначной "развертки" колебаний, с помощью импульсной функции, из графиков передаточных функций и мгновенных спектров фиксируемых сигналов) и указаны Наиболее досго..ерные. Приводятся данные проведенных исследований По влиянию взаимного расположения датчика и места прилйжения ударной нагрузки, силы ударного воздействия, ориентации приспособления, усилия зажима на измеряемые параметры конструкции и даны соответствующие рекомендации.

--_

У--0 '

г

ичмгрнт"чьчыи * ч:

Д, ¥

Л"

-0-

—11

1Т

кз - - - - -* ^ 1 I л..' по , кх------ - -------- -гЧ

~тг

Р.чс.2. Схема эксперимента по поперечному удару балочных образцов.

С целью изучения досю"-;рности применяемого аппарата анализа дина мнси МКП проведено нсследогаиие линейности системы на основе функции когерентности:

(16)

Я, (о) вя(Л1)-в„(а) В интересующем-диапазоне частот она имеет близкое к единице значение, что гозорит о достаточно хорошей степени линейности исследуемых сред.

Как показали проведенные исследования с увеличением частоты степень демпфирования исследованных стеклотекстолитоз уменьшается. Очевидно, это связано с тем, что при высоких частотах молекулярное- закручивание и раскручивание длинных полимерных • молекул не успевает "отслеживать" изменения напряжения и материал становится менее вязким и более упругим. Кроме этого, из анализа экспериментальных данных следует, что при возбуждении системы па нескольких модах суммарное демпфирование существенно меньше, чем при возбуждении на одной первой моде колебаний, а, соответственно, время затухания больше.

• Реализована серия экспериментов по вынужденным колебаниям стек-лопластиковых балок и МКП на фиксированных частотах в диапазоне до 600 Гц. Измеряемые в опыте величины - амплитудные значения деформаций и фазовые сдвиги между вынуждающим сигналом и сигналом отклика конструкций. Схема экспериментов представлена на рисунке 3.

• Проведены поверочные исследования реакции балочных образцов при возбуждении "скользящим синусом" в районе первой собственной ччетоты Измеряемые в опыте величины - комплексные собственные значения первой моды колебаний. ,

| И.Н1-К1 квипл П -

Рис.3. Измерительная схема исследований вынужденных колебаний МКП.

• С целью проверки применим^.-;« полученных характеристик исследуемых сред для описания квазистатических процессов была реализована серия экспериментов по квазистат^ческому растяжению балочных образцов и изгибу платы. Определены статические модули упругости Исследованных ма-. териалов.

Четвертый раздел посвящен обработке результатов экспериментов и анализу полученных данных. В нем даны сведения об использованных вычислительных процедурах, проведенных поверочных исследованиях и приведены найденные вязкоупругие характеристики изученных материалов. Приводятся (рафики экспериментально полученных и теоретически рассчитанных функций динамического отклика конструкций, гистограммы и таблицы с данными по погрешностям расчетных значений в проведенных поверочных исследованиях. . _

Проведенные расчеты показали, что определенные по предлагаемой экспериментальной методике вязкоупругие свойства исследованных конструкций в целом хорошо аппроксимируют их динамику. Это свидетельствует об адекватности предлагаемой методики и достоверности построенных алгоритмов. Относительная погрешность в исследовании, связанных с сопоставлением поверочных экспериментальных данных и данных, полученных в результате расчетов на основе найденных вязкоупругих характеристик конструкций, при определении амплитудных значений деформаций в целом не превышает 25%, в при определении собственных частот (моделирование возбуждения 'скользящим синусом" ) не превышает 6% по частоте и 15% по коэффициенту - затухания. Отмечен факт роста относительной погрешности расчетов с увеличением частоты изучаемых процессог,. Однако это может быть вызвано как влиянием динамического процесса и? изменение физического состояния мате-

риала, которое не отражает предложенная математичесьил модель, т^к п .цны-мичесхой чувствительностью использованной в опытах измерительны! аппаратуры.

В раЗделе даны практические рекомендации по ошимальмому расположению-измерительных постов с целью минимизации измерительной и расчетной погрешности. Так как на практике обычно бывает невозможно произвольно варьировать расположением датчиков, предложено вводить в минимизируемые выражения (И, 12) песовме коэффициенты .ч,< 1, что позволит учиш-г:ать влияние степени измерительной погрешности на общую расчетную по грешность определенных параметров.

В разделе приводятся данные по результатам проведенных исследований илнлния эффекта "перерезанных нитей" на определяемые параметры материала. Показано, что данный факт является существенным (см", рис.4) и должен учитываться экспериментатором при проведении исследований.

Еш. \

vl.: - - '----

; ______!________

...../ът--- î- " Г "" :

r-t--\l 1 """!..'•:'î ! • .. а

Рис.4. Исследования влияния эффекта "перерезанных нитей" на определяемые сг>ойства материала (длина рабочей части образца 120 мм).

/

Пятый раздел посвящен анализу измерительной погрешности проведенных экспериментов. Приводятся данные по использованным измерительным средствам, способам крепления и тарировки датчиков. Приведены сведения по предлагаемым средствам снижения погрешности измерений, даны рекомендации по выбору измерительной аппаратуры и количеству испытаний, необходимых для достижения заданной точности определяемых параметров материала. В разделе приводятся графики, пос .роенные на основе проведенного численного моделирования эксперимента, пользуясь которыми, можно назначить требуемое для конкретных исследований Число измерительных постов и выбрать класс точностиизмерительной аппаратуры.

В раздела также пркредены результаты проведенных в рамках диссертационной работы исследований фазозь.х задержек а измерительных каналах. Показана, что при замерах фазовых величин, выполняемых различными типами датчиков, такие исследования являются обязательными, так как фазовая задержка в измерительных ступенях является значительной и должна быть упека при обработке результатов.

И заключении раздела проанализированы возможные виды исследования ¡пшамнки с1с1.'лопластиковых коггорукций и дани рекомендации по их выбору. Как показали проведенные испытания, нолимодальное возбуждение исследуемых композитных конструкций не возможно с помощью наиболее просто реализуемых ударных процессов, так как не удается даже при использовании наиболее жестких ударников обеспечить достаточную для возбуждения высоких мод ширину спектра возбуждающих сигналов. Обработку получаемых в экспериментах по свободным колебаниям результатов носит приближенный характер, связанный с предположением «б возбуждении на одной форме колебаний и не возможностью достоверного выделения высших мод. Поэтому наиболее простые и легко реализуемые ударные эксперименты рекомендуется использовать на предварительной, отладочной ступени исследований с цслыо выявления собственных частот, характерных точек расположения датчиков и I д.

Для реализации основного комплекса исследования динамических свойств композитных конструкций предлагается реалнзоэывать режимы вынужденных колебаний систем при возб. -денин их псевдослучайным шумом, или "скользящим сннусс.м" в интересующем частотном диапазоне. В случае отсутствия возмохсиости реализации указанных типов возбуждений предлагаем;! исследовать вынужденные установившиеся колебания конструкций в интересующем частотном диапазоне.

Режимы испытаний и накладываемые на' конструкцию связи должны быть максимально приближены к реальным условиям эксплуатации изделия.

В зскл1эчспп:з поднедены результаты работы и сформулированы основные выводы. , - .

КЛСОДГ-Т

В результате работы получены следующие основные результаты: 1. Развитие идей Л.П.Брокского, Л.Р.Ржаннцынц, М.А.Колтуном для описания динамических состояний реоиомных сред дало хорошие результаты »: позволило создать удойную инженерную методику модельного анализа композитных конструкций. "'. Разработана экспериментальная методика-определения механических характеристик влзкоупругих анизотропных композитных материалов га динамических испытании. Она включает программы экспериментов, измерительные схемы, схемы кренягння ь* приспособления, я та:;:::е разработанные алгоритмы идентификации искомьгх параметров, реалнзогинные с виде искето:, прикладных программ. } 11редложен двухуровневый подход к задача экспериментального определения свойств композитных конструкций, па основе которого обоснована возможность ограничения экспгрчмсигсльных работ при оценке работоспособности проектируемого элемента конструкции, '¡то мопалхгг значительно

I s

снизить затраты на стадии проекшрояания и отработки мшкрешн.ч тине лий.

4. В результате комплекса проведешшх экспериментов определены »ячкп упругие характеристики гсслгдованных стеклотекстолитов.

Полученные rt диссертации результаты актуальны и могут быть использованы при проектировании конкретных изделий радиоэлектронной промышленности.

ПУБЛИКАЦИИ

1. Васин JI.A., Васин Д.А., Сумтчеева E.H. Экспериментальные исследования новых конструкционных материалов со сложными физико-химическими свойствами // Тез. докл. конф. "'Математические методы я хпмчн н химической технологии (ММХ-10)".- Тула, 1996 . - С. 90.

2. Васин С.А., Желтков Б.Л., Сумакееза E.H., Дехтяр Д.А. Экспериментальное исследование терморсологии стеклопластиков // Известил Тульского государственного университета. Серия "Математика. Механика. Информатика". - Т.2. Выпуск 2: Ыехгп. va. - Тул?: ТулГУ, 1996. - С. 23-31.

3. Пасни С.Л., Псиг.-wa 8.Б., Cyws:»cesa E.H. Зшюрпменталыше нссчс-дсвз-иия перед« точных функций mjaux ксмпоз-'цпсниых материалов /»'[руды Vi Mcstssy-äoncKOH кскф. "Математическое моделирование а краепые палата", 4.1, - Самара, 1996 г. - С. 2!-23.

4. Желтков П.И., Дехтяр Д.А., Сумакеева E.H. Определенна вязкоупругих характеристик компокгпгых материалов из динамических испытаний // Из весткя Тульского гссудзрстсеиного университета. Серия "Математика. Ms-хзяикп. Информитака". - Т.!. В«иус«: 2: Механика. - Тула: ТулГУ, 1495. -С. 52-57.

5. Желтков ВТ?., Зоркин В.И., Сумзиеева E.H., Дехтяр Д.А. Определение тер-:.го-реояотчесшх характеристик егеклотекстолнтоз из динамических испытан!:;"! // Сборник научных трудов Орловского госуларстпенкого технического унигсрситета. - Т.О. - Орел: ОГТУ, 1996 г. - С. 35-88.

6. 'ЛСелтков ВН., Сумкзегва E.H. Методика экспериментального определения пязкоупруп'х характеристик композитных материалов // Тез. докл. конф. "Надежность механических систем".- Самара, 1995 . - С. 79.

7. Сумаисева E.H. Динамика монто&но-кеммутациоиных плат: возможные •экспериментальные подходы и некоторые данные проведенных испытаний /■' Известия Тульского государственного университета. Серия "Математика. Мехзикка. Информатика". •■ Т.2. Выпуск 2: Механика. - Тула: ТулГУ, 19vf> -С. 127-135.

Вэ.-5Юсгяо к печзя,Фарат буккж 60*84 I/IC. Еукгя ттогрлф. М 2. ©фг-ятта« jkwtv. Уеи. erj. 0. Усл. кр.-отт. (). 0 . Уч.чта-ил. С t Тираж и с |>ет

ТуямэоД уяпг.грелтег. Ту«, еросл. Лсгхт, «Й.

ст-е^-геттой Tyj-^crcm гогч-др)1ст»<-ч!:<т> >1'п^(-«

--атта. 200601 Ту.'ч, ул-Боакегд, 15i.