《電子設(shè)備振動(dòng)分析(第3版)》內(nèi)容簡(jiǎn)介：電子設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)故障數(shù)據(jù)表明，其使用故障大都表現(xiàn)為由振動(dòng)和沖擊應(yīng)力引起的機(jī)械故障�！峨娮釉O(shè)備振動(dòng)分析(第3版)》首先分析了振動(dòng)、沖擊和聲噪聲載荷對(duì)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)要素，特別是PCB的動(dòng)態(tài)影響，繼而介紹了延長(zhǎng)PCB疲勞壽命的倍頻程規(guī)則、緩沖和阻尼特性，闡述了電子設(shè)備的耐振動(dòng)、沖擊設(shè)計(jì)技術(shù)，特別是電子機(jī)箱的設(shè)計(jì)技術(shù)。分析了制造方法對(duì)設(shè)備可靠性的影響，以及振動(dòng)夾具設(shè)計(jì)對(duì)振動(dòng)試驗(yàn)特性的影響。最后介紹了環(huán)境應(yīng)力篩選技術(shù)在提高電子設(shè)備可靠性特性中的應(yīng)用。
《電子設(shè)備振動(dòng)分析(第3版)》內(nèi)容深入淺出，點(diǎn)面結(jié)合，其設(shè)計(jì)方法的基本應(yīng)用范例很多，工程實(shí)用性很強(qiáng)，既可作為高等院校的教學(xué)參老書又可供廣大工程技術(shù)人員作為設(shè)計(jì)參考的工具書。
作者：（美國(guó)）戴夫•S.斯坦伯格（Dave S.Steinberg） 譯者：王建剛
符號(hào)表
第1章引言
1.1振動(dòng)源
1.2定義
1.3振動(dòng)表達(dá)式
1.4自由度
1.5振動(dòng)方式
1.6振動(dòng)節(jié)點(diǎn)
1.7耦合方式
1.8緊固件
1.9飛機(jī)和導(dǎo)彈用電子設(shè)備
1.10艦船和潛艇用電子設(shè)備
1.11汽車、卡車和牽引車用電子設(shè)備
1.12石油勘探用電子設(shè)備
1.13計(jì)算機(jī)、通信和娛樂用電子設(shè)備
第2章簡(jiǎn)單電子系統(tǒng)的振動(dòng)
2.1無阻尼單彈簧——質(zhì)量系統(tǒng)
例題：懸臂梁的固有頻率
2.2單自由度扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)
例題：扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固有頻率
2.3串聯(lián)彈簧和并聯(lián)彈簧
例題：彈簧系統(tǒng)的諧振頻率
2.4頻率和加速度與位移的關(guān)系
例題：粱的固有頻率應(yīng)力
2.5有黏滯阻尼的強(qiáng)迫振動(dòng)
2.6傳輸率作為頻率的函數(shù)
例題：建立諧振頻率與動(dòng)態(tài)位移的關(guān)系式
2.7無阻尼多彈簧——質(zhì)量系統(tǒng)
例題：系統(tǒng)的諧振頻率
第3章元件引線和焊點(diǎn)的振動(dòng)疲勞壽命
3.1引言
3.2安裝在PCB上的元件的振動(dòng)問題
例題：TO——5晶體管引線的振動(dòng)疲勞壽命
3.3TO——5晶體管焊點(diǎn)的振動(dòng)疲勞壽命
3.4引線振動(dòng)問題的建議
3.5振動(dòng)期間變壓器內(nèi)采用動(dòng)態(tài)力驅(qū)動(dòng)式的引線
例題：變壓器引線中的動(dòng)態(tài)力和疲勞壽命
3.6PCB和元件產(chǎn)生的引線應(yīng)變之問的相對(duì)位移
例題：PCB位移時(shí)可靠性的多種影響
第4章電子部件的梁結(jié)構(gòu)
4.1勻質(zhì)粱的固有頻率
例題：梁的固有頻率
4.2非均勻橫截面
例題：帶有非均勻截面箱體的固有頻率
4.3復(fù)合梁
第5章排架、框架和圓弧狀元件引線
5.1裝在電路板上的電子元件
5.2有側(cè)向栽荷和鉸接端的排架
5.3應(yīng)變能——有鉸接端的排架
5.4應(yīng)變能——有固定端的排架
5.5應(yīng)變能——有鉸接端的圓弧
5.6應(yīng)變能——有固定端的圓弧
5.7應(yīng)變能——消除引線應(yīng)變的圓弧
例題：增加引線的橫偏繞曲來提高疲勞壽命
第6章印制電路板與平板
6.1不同類型的印制電路板
6.2電路板邊緣條件的變化
6.3印制電路板傳輸率的估算
6.4利用三角級(jí)數(shù)估算固有頻率
6.5利用多項(xiàng)式級(jí)數(shù)估算固有頻率
例題：印制電路板的諧振頻率
6.6瑞利法導(dǎo)出固有頻率方程
6.7電路板中的動(dòng)態(tài)應(yīng)力
例題：PCB中的振動(dòng)應(yīng)力
6.8印制電路板上的加強(qiáng)肋
6.9用螺釘固定到電路板上的加強(qiáng)肋
6.10在兩個(gè)方向有加強(qiáng)肋的印制電路板
6.11用肋加固平板和電路板的正確應(yīng)用
6.12快速估算電路板要求的肋間距的方法
6.13有不同支撐的不同形狀PCB的固有頻率
例題：帶三點(diǎn)支撐的三角形PCB的固有頻率
第7章用以延長(zhǎng)PCB的疲勞壽命的倍頻程準(zhǔn)則、緩沖和阻尼
7.1PCB與其支撐結(jié)構(gòu)之間的動(dòng)態(tài)耦合
7.2松動(dòng)的邊緣導(dǎo)向件對(duì)插入式PCB的影響
7.3對(duì)倍頻程準(zhǔn)則的動(dòng)態(tài)計(jì)算機(jī)研究的描述
7.4前向倍頻程準(zhǔn)則的反復(fù)應(yīng)用
7.5反向倍頻程準(zhǔn)則必須具有輕量的PCB
例題：裝有繼電器的PCB的振動(dòng)問題
7.6建議的繼電器的糾正措施
7.7使用減振器減小PCB的位移和應(yīng)力
例題：增加減振器以提高PCB的可靠性
7.8使用阻尼控制PCB的傳輸率
7.9材料的阻尼特性
7.10使用黏彈性材料的約束分層阻尼
7.11為何PCB上的加固肋常常比阻尼更好
7.12具有PCB黏彈性阻尼器的問題
第8章電子設(shè)備正弦振動(dòng)故障預(yù)防
8.1引言
8.2振動(dòng)疲勞壽命估算
例題：電子系統(tǒng)的鑒定試驗(yàn)
8.3電子元件引線應(yīng)力消除
8.4為正弦振動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)的PCB
例題：確定PCB的理想諧振頻率
8.5器件位置和布局對(duì)PCB壽命的影響
8.6楔形壓板對(duì)PCB諧振頻率的影響
例題：有邊緣楔形壓板的PCB的諧振頻率
8.7松動(dòng)的PCB邊緣導(dǎo)向件的影響
例題：有松動(dòng)的邊緣導(dǎo)向件的PCB的諧振頻率
8.8過諧振點(diǎn)的正弦掃頻
例題：正弦掃描期間累積的疲勞循環(huán)數(shù)
第9章電子設(shè)備隨機(jī)振動(dòng)設(shè)計(jì)
9.1引言
9.2隨機(jī)振動(dòng)中的基本故障模式
9.3隨機(jī)振動(dòng)的特性
9.4正弦振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)之間的差異
9.5隨機(jī)振動(dòng)輸入曲線
例題：確定輸入均方根加速度水平
9.6隨機(jī)振動(dòng)單位
9.7隨機(jī)振動(dòng)輸入曲線的形狀
例題：求取傾斜PSD曲線的輸入RMS加速度
9.8分貝數(shù)與斜率之間的關(guān)系
9.9求取PSD曲線下面積的積分方法
9.10求取PSD曲線上的各點(diǎn)
例題：求取PSD值
9.11利用基本對(duì)數(shù)求取PSD曲線上的各點(diǎn)
9.12概率分布函數(shù)
9.13高斯（正態(tài)）分布曲線
9.14利用三段技術(shù)確定隨機(jī)振動(dòng)故障的關(guān)系
9.15瑞利分布函數(shù)
9.16單自由度系統(tǒng)對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的響應(yīng)
例題：隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命估計(jì)
9.17PCB對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的響應(yīng)
9.18PCB的隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)
例題：求取PCB諧振頻率的希望值
9.19相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)器件疲勞壽命的影響
例題：器件疲勞壽命
9.20考慮輸入PSD而不考慮輸入RMS加速度的原因
9.21連接器磨損和表面摩擦腐蝕
例題：確定連接器的近似疲勞壽命
9.22多自由度系統(tǒng)
9.23隨機(jī)振動(dòng)的倍頻程規(guī)則
例題：機(jī)箱和：PCB對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的響應(yīng)
例題：電子機(jī)箱的動(dòng)態(tài)分析
9.24確定正零交越數(shù)
例題：確定正零交越數(shù)
第10章電子設(shè)備的聲噪聲效應(yīng)
10.1引言
例題：確定聲壓級(jí)
10.2電子設(shè)備中的麥克風(fēng)效應(yīng)
10.3聲噪聲試驗(yàn)的發(fā)生方法
10.41／3倍頻程帶寬
10.5確定聲壓譜密度
10.6對(duì)聲噪聲激勵(lì)的聲壓響應(yīng)
例題：暴露于聲噪聲中的薄金屬面板的疲勞壽命
10.7確定聲加速度譜密度
例題：聲噪聲分析的替代方法
……
第11章電子設(shè)備沖擊環(huán)境設(shè)計(jì)
第12章電子機(jī)箱的設(shè)計(jì)與分析
第13章制造方式對(duì)電子設(shè)備可靠性的影響
第14章振動(dòng)夾具和振動(dòng)試驗(yàn)
第15章電子設(shè)備的環(huán)境應(yīng)力篩選
參考文獻(xiàn)
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3.1 引言
有各種各樣的類型、尺寸和材料的電子元件可用于有引線和無引線的安裝，以及用于通孔安裝和表面貼裝。這些元件大多數(shù)將最終裝在印制電路板上，包括從攝像機(jī)和洗衣機(jī)到電話和航天飛機(jī)的每一種電子設(shè)備中。有些類型的電子設(shè)備將用于具有很安靜的環(huán)境的、帶空調(diào)的家庭和辦公室。而其他設(shè)備將用于具有較高振動(dòng)和沖擊的軍用大綱。電子設(shè)備是否正在工作，或者在實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，或者設(shè)備如何使用并不重要——在所有情況下，買主或用戶想的是價(jià)廉、可靠，設(shè)備的部件易于使用更為重要。它們有時(shí)在用有時(shí)不用。運(yùn)氣似乎常常在電子產(chǎn)品的質(zhì)量中起主要作用。運(yùn)氣好的話它們可維持好多年，運(yùn)氣差的話它們只能維持幾周。令人滿意的話買主會(huì)是一個(gè)再次光顧的買主。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品常常會(huì)吸引回頭客，即使產(chǎn)品的價(jià)錢稍稍高于其他競(jìng)爭(zhēng)者。
大多數(shù)電子線路故障在本質(zhì)上是機(jī)械故障。這些機(jī)械故障有許多發(fā)生在元件引線和焊點(diǎn)中。多年來大量軍用試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明：大約有80％的機(jī)電故障是由某些類型的熱條件引起的，而約20％的故障是由某些類型的振動(dòng)和沖擊引起的。本章致力于調(diào)查和評(píng)價(jià)正弦振動(dòng)，以及它對(duì)不同類型的元件和印制電路板（PCB）上的電氣引線和焊點(diǎn)的疲勞影響。
3.2 安裝在PCB上的元件的振動(dòng)問題
電子元件通常是使用焊料連接到PCB上的�？梢允褂玫牟煌倪B接方法包括浸焊、波峰焊和紅外、蒸汽箱、烤箱焊，甚至還有手工焊。共熔焊料是63％的錫和37％的鉛的混合物。它具有約183℃的熔解溫度。用于通孔器件的波峰焊使用大約230℃的焊接溫度，以在帶引線的電鍍通孔中獲得正確的毛細(xì)作用。大多數(shù)半導(dǎo)體電子元件的額定溫度低于200qc左右。而某些類型的電容的額定溫度只有85％的環(huán)境溫度。當(dāng)這些元件用波峰焊焊接到PCB上時(shí)，來自焊料的熱量可能從金屬引線直接導(dǎo)人硅半導(dǎo)體芯片，導(dǎo)致它們出現(xiàn)故障。解決這一問題的方法常常是抬高元件在PCB上的高度。較長(zhǎng)的引線會(huì)增加熱流通道到溫度敏感芯片的長(zhǎng)度。這就增加了熱阻，這樣到芯片的溫升就降低了。這樣，熱問題是解決了，但它又引起了下文所述的振動(dòng)問題。
例題：TO-5晶體管引線的振動(dòng)疲勞壽命
TO-5晶體管裝在0.25in高的塑料套管上后再裝在PCB的上面。高安裝的目的是要降低波峰焊接操作期間導(dǎo)入三根引線的過多的熱量，這種熱量會(huì)引起晶體管中的電氣故障。較長(zhǎng)的引線降低了溫升，從而解決了熱問題。但這樣高的晶體管引線能夠在高達(dá)2000Hz的頻率上經(jīng)受30min的4.0G峰值正弦振動(dòng)的定頻鑒定試驗(yàn)要求而完好嗎？
解：尋找晶體管的響應(yīng)和引線的疲勞壽命。
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