Главная страница
Навигация по странице:

  • «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)» (СПбГЭТУ) Прпарырпрпошлоогараппппппаы

  • Прикладная механика »3-3 вариантВыполнила Студентка факультета ИБСгруппы №1587Сысоева С.Р.Преподаватель

  • Задание на курсовой проект.

  • Рисунок 1 Описание прибора.

  • Расчёт прочности выводов прибора от инерционной нагрузки

  • Расчет напряжений при статике

  • Полученное значение меньше критического, значит деталь не разрушится.

  • Расчет температурных напряжений

  • 6. Выводы на курсовое проектирование

    		•

    курсовая работа по прикладной механике. Пояснительная записка к курсовому проектированию


    Скачать 2.02 Mb.
    НазваниеПояснительная записка к курсовому проектированию
    Анкоркурсовая работа по прикладной механике
    Дата04.03.2023
    Размер2.02 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаKursach.docx
    ТипПояснительная записка
    #968651

    МИНОБРНАУКИ РОССИИ

    Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

    «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

    «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»

    (СПбГЭТУ)

    Прпарырпрпошлоогараппппппаыарапрырапрпарарпенрпаррпппарпрпараррпарпрпрпрп

    Факультет информационно-измерительных и биотехнических систем

    Кафедра прикладной механики и инженерной графики (ПМИГ)

    Пояснительная записка

    К курсовому проектированию

    «Расчет прочности корпуса и выводов металлостеклянного полупроводникового прибора»
    по дисциплине

    «Прикладная механика»

    3-3 вариант

    Выполнила

    Студентка факультета ИБС

    группы №1587

    Сысоева С.Р.

    Преподаватель:

    Лебедева Е.А.
    Санкт-Петербург

    2022

    Оглавление


    1. Задание на курсовой проект
    2. Описание прибора
    3. Расчет прочности выводов на инерционной нагрузке
    4. Расчет прочности корпуса прибора от температурного воздействия
    5. Расчет прочности выводов прибора при динамической нагрузке, колебаниях выводов
    6. Выводы на курсовое проектирование
    7. Список использованных источников


    1. Задание на курсовой проект.

    Вариант 3-3

    Расчет прочности корпуса и выводов

    металлостеклянного полупроводникового прибора

    Общий вид конструкции прибора представлен на рис. 1 (1 – трубка, 2 – переходная трубка, 3 – кристаллодержатель с выводом, 4 – заливка, 5- вывод кристалла) .

    Исходные данные для расчета приведены в табл. 1, 2.

    Приняты обозначения: – наружный диаметр, – внутренний диаметр, l – длина, – диаметр вывода, – длина вывода.

    Коэффициент перегрузки к = 100. Диапазон частот вынужденных колебаний 100…300 Гц. Расчет температурных напряжений необходимо провести для деталей 1, 2, 3 в сечениях их контакта.

    Рабочие чертежи деталей выполняются: детали 1, 3 – вариант 3-3

    Таблица 1

    Номер варианта
    Материал
    t, оС

    Деталь 1
    Деталь 2
    Деталь 3

    3-3
    Стекло

    С48-1
    Ковар
    АЛ-2
    300

    Таблица 2

    Номер

    варианта
    Деталь 1
    Деталь 2
    Деталь 3

    Dнар
    dвн
    l
    dвн
    l
    dвыв
    lвыв
    l

    3-3
    5.0
    2.0
    9.0
    0.55
    2.2
    0.3
    2-3
    2.5

    Примечание. Все размеры в таблицах указаны в миллиметрах.



    Рисунок 1

    Описание прибора.

    На данном рисунке показана конструкция металлостеклянного корпуса, которая включает в себя два металлических держателя, стеклянную трубку 1 и два переходные коваровые втулки 2.

    Баллон корпуса представляет собой соединение стекла и двух втулок из сплава никеля и ковара. Металлические втулки служат для центровки держателя и их закрепления при окончательной сборке корпуса прибора. Держатели кристалла и вывода 3 представляют собой отрезки проволочки разного диаметра, соединенные между собой сваркой. Окончательную герметизацию корпуса производят пайкой в конвейерной печи в атмосфере водорода. В качестве припоя используют ПОС-61

    Вторая разновидность металлостеклянного корпуса состоит из баллона, двух разрезных стаканов и двух колпачков с проволочными или ленточными выводами.

    Недостатком данного типа корпусов является наличие на заключительном этапе сборки процесса пайки, что может повлиять на прочность корпуса.


    1. Расчёт прочности выводов прибора от инерционной нагрузки

    Исходя из данных задания на курсовой проект, таблицы материалов, таблицы размеров, общего сечения диода фронтальной плоскости, восстанавливаем размеры диода.

    Находим массу прибора, задавшись справочными данными для материалов.
    Деталь 1
    Деталь 2
    Деталь 3

    Материал
    Стекло С48-1
    Ковар 29 НК
    АЛ-2

    Плотность, г/см3
    2,1
    8,35
    2,7



    4,85
    4,7 … 5,2
    23,8



    -
    350
    100



    -
    200
    -



    77
    600
    200



    700
    -
    -





    0,58
    1,42
    0,7



    0,3
    0,32
    0,33


    Расчетная схема:



    1). Рассчитаем массу прибора:









    2). Рассчитаем общую массу:





    3). Рассчитаем центр масс стержня (в середине, т.к. стержень симметричный):



    4). Вычислим осевой момент для выводов:







    Расчет напряжений при статике

    Воспользуемся методом начальных параметров





    1. Уравнение сил:



    1. Уравнение моментов:



    Метод начальных параметров











    z(L)=0







    Решив систему уравнений, получим:





    =

    Метод сечений:

    1 участок

    Уравнение сил:







    1. Уравнение моментов:















    2 участок

    1. Уравнение сил:







    1. Уравнение моментов:









    Построим эпюры:



    Проверим конструкцию на прочность:













    Полученное значение меньше критического, значит деталь не разрушится.

    Расчет напряжения при динамическом воздействии

    Найдем



    Определим коэффициент жесткости:



    Рассчитаем круговую частоту при свободных колебаниях:



    Рассчитаем циклическую частоту при свободных колебаниях:



    Коэффициент динамичности:









    Решим задачу методом сил:



    1. Уравнение сил:



    1. Уравнение моментов:















    Выразим



    Найдем :













    По методу сечений:





    1. участок.

    1. Уравнение сил:





    1. Уравнение моментов:











    2 участок.

    1. Уравнение сил:





    1. Уравнение моментов:









    Построим эпюру:



    4. Расчет прочности корпуса прибора от температурного воздействия

    В корпусе прибора расположены детали, изготовленные из различных материалов, поэтому при температурных воздействиях между ними возникает давление.

    Полупроводниковые приборы представляют собой осесимметричные цилиндрические многослойные конструкции. Для определения температурных напряжений данная расчетная схема может быть представлена в виде трехслойного цилиндра, так как в интересуемом нам сечении 3 детали цилиндрической формы.

    Расчет температурных напряжений

    Изменение температуры ΔТ =300оС

    Условие совместности деформаций





    Граничные условия:






    1-й цилиндр:


    2-й цилиндр:



    3-й цилиндр:





    Система уравнений:



    Решая систему уравнений получаем





    Вычислим







































    Проверим детали на прочность:

    Деталь 1:





    n<1,5

    Деталь не выдержит нагрузки (по 3-й теории прочности)

    Деталь 3:





    n>1,5

    Деталь не выдержит нагрузки (по 2-й теории прочности)

    6. Выводы на курсовое проектирование

    Проведенные расчёты показали, что металлокерамический корпус и выводы интегральной микросхемы:

    1. Не выдержат инерциальную нагрузку

    2. Выдержат температурную нагрузку

    3. Не выдержат динамическую нагрузку

    написать администратору сайта