В Политехническом институте ПГУ разрабатывается новаторский метод защиты от вибраций

«Адаптивное управление колебаниями платы бортовой электронной аппаратуры в резонансном режиме» — такое название носит разработка, которой вот уже несколько лет занимаются ученые кафедры «Конструирование и производство радиоаппаратуры» (КиПРА) Политехнического института Пензенского государственного университета. Работа поддержана грантом РФН.

Любой прибор или устройство при работе испытывает на себе воздействие внешних факторов, одним из которых является вибрация. И чем важнее предназначение прибора, тем существеннее становится задача его защиты от вибраций. Вибрация, в свою очередь, характеризуется амплитудой колебаний и диапазоном частот, в котором эти колебания присутствуют.

«Эти параметры зависят от того, где объект будет использоваться. В частности, на столе в комнате, квартире, лаборатории внешние вибрации практически отсутствуют, поэтому учитываются только внутренние колебания — например, возникающие из-за работы вентиляторов охлаждения. Если же блок будет устанавливаться на автомобиль, вертолет, самолет, ракету, то вибрации уже обязательно нужно учитывать, так как они могут разрушить аппаратуру или сильно сократить сроки ее бесперебойной работы», — поясняет кандидат технических наук, доцент кафедры КиПРА Игорь Кочегаров.

Причина опасности разрушения — так называемый резонанс, режим, когда происходит усиление колебаний, воздействующих на плату или блок. Проблема защиты аппаратуры при работе на резонансных частотах появилась сразу, как только электроника стала подвижной. Ученые и конструкторы во всем мире улучшают существующие и разрабатывают новые способы борьбы с вибрацией.

«Оценить эффективность разработанных способов защиты можно, проводя испытание аппаратуры на специальных вибростендах, которые позволяют подать вибровоздействие на испытуемый блок, — говорит Игорь Кочегаров. — На нашей кафедре предложена методика испытаний, заключающаяся в использовании не одной точки воздействия, а нескольких. Дело в том, что в каждой точке параметры вибраций могут меняться, что позволяет получить режим испытаний, наиболее приближенный к реальным воздействиям».

Работы по разработке инструментов (методов, методик, формул, рекомендаций), позволяющих создавать конструкции — печатные платы, электронные блоки, устойчивые к воздействию внешних факторов, в том числе вибраций, — ведутся на кафедре КиПРА уже не один год. О результатах этих исследований авторы рассказывали на международных конференциях в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и т. д. Информация по этой теме опубликована в журналах, индексируемых в международной базе Scopus, причем в уважаемых изданиях второго квартиля (Q2). Что касается практического применения результатов этой работы, то интерес к ним проявляют производственные предприятия Пензенского региона.

Наталья Толкачева, Александр Михайлов, Юлия Герасимова

«Университетская газета», № 8 (1754) от 21 ноября 2019 г.