Введение к работе
Актуальность ?nu>n і. Широкое применение при изготовлении нечаї пых плат радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) получили органические полимерные материалы. В качестве конструкционного материала, из которою изготавливаются несущие платы РЭА, используются стеклопластики, а для предохранения от вибраций и ударов- ззлнвка и покрытия плат высокоэффективными вибропоглошающими полимернммп материалами,- компаундами,
С момента изготовления блоки РЭА подвергаются комплексу механических, температурных и иных воздействий: ударным и внбрлшюшшм нагрузкам в процессе транспортировки и складирования, динамическим эксплуатационным погружениям, действующих на фоне повышенных температур. Задача имитационного моделирования динамики подобных систем требует знания их реологических характеристик с учетом анизотропии свойств и их зависимости or воздействующих факторов (прежде всего от температуры!) в регламентируемом стандартами и техническим заданием диапазоне. При .этом достоверность расчетов по 'создаваемым аналитическим моделям в первую очередь определяется тем, насколько точно определены свойства материалов конструкции.
Теоретико-экспериментальному изучению свойств полимерных вязко-упрупгх материалов посвящены многие исследовательские работы в области экспериментальной механики. Значительный вклад в создание современной теории термореологических сред и в выявление природы реологического поведения полимеров в условиях воздействующих температурных полей внесли работы И.И.Бугаковз, В.В.Васильева, И.М.Дунаева, А.А.Ильюшина, М.А.Колтунова, П.М.Огибалова, Б.Е.Победри, Ю.Н.Работнова, А.Р.Ржанииына, Г.Л.Слонимского, Л.А:Толоконниковз, и многих других. Однако, несмотря на многочисленные проведенные и проводимые в настоящий момент исследования, задача идентификации реологических свойств полимеров (особенно с учетом температурных зависимостей) из-за сложного с механической точки зрения строения этих материалов еще не решена. Это обусловлено практически уникальной природой каждого создаваемого конструкционного полимера и необходимостью для каждого создаваемого материала н его модификации проводить практически уникальные экспериментальные исследования. его свойств. Оборотной стороной отсутствия достаточно общей и простой с позиции реального воплощения экспериментальной методики комплексного изучения термореологических характеристик вязкоупругих полимеров является большое расхождение в имеющихся данных по характеристикам некоторых исследованных полимеров. Одни и те же характеристики, определенные из различных видов испытаний оказываются различными. В добавление к, вышесказанному следуем отметить тот ф:>.!.т, что чаще всего экспериментальные исследования полимерої;
сводятся только к замерам либо кьазисгатичееких реокомных кривых, либо к определению декремента колебаний. Использовать указанные данные при практических расчетах крайне затруднительно. Требуется решение задачи идентификации свойств материала в удобном для практического использования виде.
Неадекватное определение механических характеристик конструкционных полимеров, неправильный учет их температурной зависимости, может привести к серьезным конструкторским ошибкам на этапе проектирования соответ-ов)юших изделий и как следствие к аварийным отказам их и процессе эксплуатации.
Поэтому разработка достаточно простой и удобной для пользователя комплексной экспериментальной методики исследования термореологаче-скнх свойств впзкоупругпх полимеров, Составляющих основу конструкция блоков РЭА, її их последующей идентификации представляет собой акту- . алыгуго научно-техническую задачу механики деформируемого твердого тела, которая имеет важное значение для многих отраслей современной техники, где находят применение радиоэлектронная аппаратура. Решению указанной проблемы посвящена данная работа.
Целью работы . является разработка комплексной', теоретико-экспериментальной методики' исследования терморсологии- конструкционных полимеров блоков РЭА: "жестких" стеклопластиков и "мягких" компаундов и программ дальнейшей обработки экспериментальных данных р целью обеспечения инженерных проектно-конструкторских расчетов создаваемых блоков . РЭА.
Научная новизна работы состоит;
в новом решении задачи экспериментального определения констант, характеризующих свойства термовязкоупругостп конструкционных нолимеров на основе комплексной методики статических и динамических испытаний.
в разработке новой экспериментальной методики исследования термореологии двух основных видов полимеров, составляющих конструкцию блоков РЭА: материалов несущей конструкции плат - стеклотекстолитов и демпфирующих компаундов; уникальных экспериментальных установок, схем испытаний, сопровождающего комплекта программ идентификации характеристик материалов из экспериментальных данных.
* Предлагаемая экспериментальная мгтоцика шнаолпег ин::.счеру доеіа-юч.чо быстро, с міншмзльншні затратами крем si ut и средстз прокесм сссіедо-яаннч механических сиоііств основних конструкционных магерналон б.іоі.ои ГЭА и определит!, six с учеюм ткмнграгурией зависимости в удобной для дальнейшего использования форме при проведении модельных расчетов КОИКреГ-
HUX прОМЫШЛСИНЫХ !П,Ц-Л!!П;
.» Определены терЧ^среЬлогечееклз хярзмгернстгн.тг сгеїслотексголнта СФ-2-35 ГОСТ 10316-7?» и полиуретана ИДИ-ЗЛК2.
і 1<1!ILU П С "J Ц L("Xtj; :федло--хе!!і!!>П методики под і.» <_р жде; і а поверенными 'же-пер<н/е;паин и pne-jet".ми.
Д!іі;;^і';!:;Х.ЛІЧІ'Іл.;Іг Ое::о;;:;:,!г регулі-sum :і ііел'о:ке!:н.!, іілик.о.'мие а диссертации, доіслрді-іс^л-їсь я-.:
- X РОССИЙСКОЙ, 1'Международной ЗиМНСЙ !!І!чОЛ-і ПО МеХЯНШ.'е сплошных
сред (Пермь, 51'95 г.),
~ Осероссн'ІсіМїі научно-технической конференции "Фалк-лі-м-гхрнпческпе ц;іоПсіг.гі материалов и их іі.слертнля оценка нераірупшіощнмн МП)Дг;»5іі !і нортагиг-Н! '.міс і іянпчесі;:!?!!! ергдегзг.мм'' (Валплрад, 1995 г.),
- Воронеже;.:;;! н;х-.ыа "Сог.рїмеі'.нмг проблеми мехзнн'Л! і; прикладной Vr-HvunsKr.»" (ВорО'-і/Г, K'vS г.),
- г'.Лї'.і'>Д;-л!Х дан^решшкх 'трофессорско-пренодасательскаго состава
Тулі ckdi'o государстве! інаго университета (Тула, секция механики, 1996, 1997
і т.). ' .
ШЛі'І!:ІІЇЛ.'і!: П"о тг,.іе днесерташш опуслп:ссал!Ю б научных работ [1-6].
С1ПШ1т;икГ^^_и2-СГЛ;Ш'А Работа состоит из медення, чешрех разделов, заключения, ан;с:сл литературы п трех приложений, содержащих графики а -Г'Злппы с результатами причс^ешшк жепернментоп. Работа наложена і'.л $% сто гін і! 5,0.x машинописного текста, ссд/р:клт-*-^ рисунок и пключяег список литературы ;ri го нацменозлчнг.