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关于钢制防火门的几何结构形状

2020-06-16    来源:    作者:佚名  阅读:次  【打印此页】

       当在某个规定的工作周期内的故障数处在一个可接受的水平时,钢制防火门系统实际上是可靠的吗?对于涉及生命的关键电子系统来说,在系统的工作寿命期内,它们不得出现故障!设想一个可靠性的确定原则是:在系统的工作寿命期内或者规定的保质期内,其电子系统是不得出现故障的。换句话说,设想设计和制造一个电子系统,它具有一个延伸到该系统整个寿命期的无故障工作周期(FFOP)。而这就是由美国空军俄亥俄州代顿市怀特帕特森空军基地建议的航电系统完整性大纲(AVP)的目的。这些要求已经规定于MILA87244之中。洛克希德的F-22新飞机在其电子系统中已经采纳了钢制防火门疲劳寿命评价要求对分析方法的技术和科学进行专门的培训,利用计算机和手工计算来求取电子系统的各种负载元素中的应力和应变。
       因此,必须认真编写用于电子设备中材料的稳态和瞬态特性的文件。这就要求比MTBF方法做更多的工作,因此,AVP方法的花费要多一些。许多人相信,稍稍增加一点成本而使预期可靠性大大增加是值得的。16焊点中的蠕变和应力消除焊点有一些奇异的特性,使得要预计它的疲劳寿命非常困难。例如,考虑一个做成悬臂梁式的焊点。如果在该焊点梁的自由端施加个恒定的外力,它将会发生弯曲和变形。只要外力仍然存在,梁就会继续弯曲和变形。这种在施加外力下的连续变形被称为蠕变。在一个恒定的应力水平上,蠕变是经常发生的。当撤去外力时,焊点梁位移将不会恢复到o。在梁的自由端施加外力时,梁就会移动,并且梁中的应力水平也会上升。如果撤去外力,但保持位移不变,梁中的应力水平将缓慢地降低,直到它等于o,其原因是蠕变和应力消除。当接通和断开电源时,焊点中的这些蠕变和应力消除常常发生在电子设备之中。接通电源时,钢制防火门和电子器件会变热,不同材料的钢制防火门之差将会使某些材料的膨胀大于其他材料,这种胀差能在电气引线以及它们在PCB上的焊点中产生很高的力和应力量值。断开电源时,由于系统冷却,产生相反的结果。材料收缩且过程逆转,产生应力反转,或应力循环。当已经累积了大量的应力循环时,结构承载要素就会出现故障,从而引起电气故障1交变应力循环和温度对焊点的影响在电子设备暴露于热循环和振动条件期间,它就会出现交变应力循环。与振动事件相比,热循环事件通常非常缓慢。对于与热循环相关的非常缓慢的应力循环和与振动相关的非常快速的应力循环来说,焊点的物理特性差别很大。当非常快速地前后弯曲焊接线时,交变应力方式将非常接近位移方式,如图1-所示。当焊接线移动并保持在移动位置很长时间时,应力方式将开始符合位移方式。如果焊接线保持在移动位置,焊点将出现应力随时间而缓慢消除的蠕变,直到回到如图1-3所示的o应力条件。焊点蠕变消除并回到接近o的应力条件的旳间,在很大程度上取决于温度。较高的温度能使焊点更快地蠕变并消除应力回到接近o的条件。
       设想焊接线前后移动且长时间保持最大正负移动位置的情况,如图1-4所示。每次焊接线保持在最大正负移动位置上时,焊点都能够蠕变并将其消除以回到接近o的应力条件。如果焊接线移过的位移幅度为+A,应力水平—开始将达到正比于位移幅度+A的数值。但如果位移幅度长时间保持恒定,则焊点将嬬变并使应力消除以回到接近o的条件。如果焊接线快速地反向移动到原来的中心位置,则钢制防火门应力水平将达到-A的数值。

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