《電子設備振動分析(第3版)》內(nèi)容簡介：電子設備現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)表明，其使用故障大都表現(xiàn)為由振動和沖擊應力引起的機械故障�！峨娮釉O備振動分析(第3版)》首先分析了振動、沖擊和聲噪聲載荷對電子設備結(jié)構(gòu)要素，特別是PCB的動態(tài)影響，繼而介紹了延長PCB疲勞壽命的倍頻程規(guī)則、緩沖和阻尼特性，闡述了電子設備的耐振動、沖擊設計技術，特別是電子機箱的設計技術。分析了制造方法對設備可靠性的影響，以及振動夾具設計對振動試驗特性的影響。最后介紹了環(huán)境應力篩選技術在提高電子設備可靠性特性中的應用。
《電子設備振動分析(第3版)》內(nèi)容深入淺出，點面結(jié)合，其設計方法的基本應用范例很多，工程實用性很強，既可作為高等院校的教學參老書又可供廣大工程技術人員作為設計參考的工具書。
作者：（美國）戴夫•S.斯坦伯格（Dave S.Steinberg） 譯者：王建剛
符號表
第1章引言
1.1振動源
1.2定義
1.3振動表達式
1.4自由度
1.5振動方式
1.6振動節(jié)點
1.7耦合方式
1.8緊固件
1.9飛機和導彈用電子設備
1.10艦船和潛艇用電子設備
1.11汽車、卡車和牽引車用電子設備
1.12石油勘探用電子設備
1.13計算機、通信和娛樂用電子設備
第2章簡單電子系統(tǒng)的振動
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系
例題：粱的固有頻率應力
2.5有黏滯阻尼的強迫振動
2.6傳輸率作為頻率的函數(shù)
例題：建立諧振頻率與動態(tài)位移的關系式
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章元件引線和焊點的振動疲勞壽命
3.1引言
3.2安裝在PCB上的元件的振動問題
例題：TO——5晶體管引線的振動疲勞壽命
3.3TO——5晶體管焊點的振動疲勞壽命
3.4引線振動問題的建議
3.5振動期間變壓器內(nèi)采用動態(tài)力驅(qū)動式的引線
例題：變壓器引線中的動態(tài)力和疲勞壽命
3.6PCB和元件產(chǎn)生的引線應變之問的相對位移
例題：PCB位移時可靠性的多種影響
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應變能——有鉸接端的排架
5.4應變能——有固定端的排架
5.5應變能——有鉸接端的圓弧
5.6應變能——有固定端的圓弧
5.7應變能——消除引線應變的圓弧
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利用三角級數(shù)估算固有頻率
6.5利用多項式級數(shù)估算固有頻率
例題：印制電路板的諧振頻率
6.6瑞利法導出固有頻率方程
6.7電路板中的動態(tài)應力
例題：PCB中的振動應力
6.8印制電路板上的加強肋
6.9用螺釘固定到電路板上的加強肋
6.10在兩個方向有加強肋的印制電路板
6.11用肋加固平板和電路板的正確應用
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：帶三點支撐的三角形PCB的固有頻率
第7章用以延長PCB的疲勞壽命的倍頻程準則、緩沖和阻尼
7.1PCB與其支撐結(jié)構(gòu)之間的動態(tài)耦合
7.2松動的邊緣導向件對插入式PCB的影響
7.3對倍頻程準則的動態(tài)計算機研究的描述
7.4前向倍頻程準則的反復應用
7.5反向倍頻程準則必須具有輕量的PCB
例題：裝有繼電器的PCB的振動問題
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章電子設備正弦振動故障預防
8.1引言
8.2振動疲勞壽命估算
例題：電子系統(tǒng)的鑒定試驗
8.3電子元件引線應力消除
8.4為正弦振動環(huán)境設計的PCB
例題：確定PCB的理想諧振頻率
8.5器件位置和布局對PCB壽命的影響
8.6楔形壓板對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松動的PCB邊緣導向件的影響
例題：有松動的邊緣導向件的PCB的諧振頻率
8.8過諧振點的正弦掃頻
例題：正弦掃描期間累積的疲勞循環(huán)數(shù)
第9章電子設備隨機振動設計
9.1引言
9.2隨機振動中的基本故障模式
9.3隨機振動的特性
9.4正弦振動和隨機振動之間的差異
9.5隨機振動輸入曲線
例題：確定輸入均方根加速度水平
9.6隨機振動單位
9.7隨機振動輸入曲線的形狀
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
例題：求取PSD值
9.11利用基本對數(shù)求取PSD曲線上的各點
9.12概率分布函數(shù)
9.13高斯（正態(tài)）分布曲線
9.14利用三段技術確定隨機振動故障的關系
9.15瑞利分布函數(shù)
9.16單自由度系統(tǒng)對隨機振動的響應
例題：隨機振動疲勞壽命估計
9.17PCB對隨機振動的響應
9.18PCB的隨機振動環(huán)境設計
例題：求取PCB諧振頻率的希望值
9.19相對運動對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隨機振動的倍頻程規(guī)則
例題：機箱和：PCB對隨機振動的響應
例題：電子機箱的動態(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章電子設備的聲噪聲效應
10.1引言
例題：確定聲壓級
10.2電子設備中的麥克風效應
10.3聲噪聲試驗的發(fā)生方法
10.41／3倍頻程帶寬
10.5確定聲壓譜密度
10.6對聲噪聲激勵的聲壓響應
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章電子設備沖擊環(huán)境設計
第12章電子機箱的設計與分析
第13章制造方式對電子設備可靠性的影響
第14章振動夾具和振動試驗
第15章電子設備的環(huán)境應力篩選
參考文獻
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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，包括從攝像機和洗衣機到電話和航天飛機的每一種電子設備中。有些類型的電子設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。而其他設備將用于具有較高振動和沖擊的軍用大綱。電子設備是否正在工作，或者在實現(xiàn)什么樣的功能，或者設備如何使用并不重要——在所有情況下，買主或用戶想的是價廉、可靠，設備的部件易于使用更為重要。它們有時在用有時不用。運氣似乎常常在電子產(chǎn)品的質(zhì)量中起主要作用。運氣好的話它們可維持好多年，運氣差的話它們只能維持幾周。令人滿意的話買主會是一個再次光顧的買主。一個優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品常常會吸引回頭客，即使產(chǎn)品的價錢稍稍高于其他競爭者。
大多數(shù)電子線路故障在本質(zhì)上是機械故障。這些機械故障有許多發(fā)生在元件引線和焊點中。多年來大量軍用試驗和經(jīng)驗已經(jīng)證明：大約有80％的機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和沖擊引起的。本章致力于調(diào)查和評價正弦振動，以及它對不同類型的元件和印制電路板（PCB）上的電氣引線和焊點的疲勞影響。
3.2 安裝在PCB上的元件的振動問題
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作用。大多數(shù)半導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。當這些元件用波峰焊焊接到PCB上時，來自焊料的熱量可能從金屬引線直接導人硅半導體芯片，導致它們出現(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。較長的引線會增加熱流通道到溫度敏感芯片的長度。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問題。
例題：TO-5晶體管引線的振動疲勞壽命
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入三根引線的過多的熱量，這種熱量會引起晶體管中的電氣故障。較長的引線降低了溫升，從而解決了熱問題。但這樣高的晶體管引線能夠在高達2000Hz的頻率上經(jīng)受30min的4.0G峰值正弦振動的定頻鑒定試驗要求而完好嗎？
解：尋找晶體管的響應和引線的疲勞壽命。
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