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문제 정의
- 부품 번호, 5번의 경우는 SSD(Solid state drive)로서 리드선이나 납땜 방식 등으로 PCB에 연결되지 않으므로 본 연구에서는 피로한계를 검토하지 않았고 전산해석코드에서 변위에 대한 질량의 영향성만 고려하였다. 그리고 전투기 운용시 RIFA가 받는 성능 응답은 내구성 응답보다 작기 때문에 본 연구에서는 논의를 생략한다. 본 연구 결과와 관련된 더 구체적인 내용은참고문헌 [12]에 상세하게 기술되어 있다.
- 그 외 많은 문헌들[3-6]이 다중 부품들을 갖는 PCB의 변위계산이나 단일 부품에 대한 피로 수명을 논의하고 있으나 다중 부품들이 장착된 모델의 수명에 대해서는 현재까지 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 Steinberg의 피로 모델을 고찰하고 레이다의 송수신처리장치를 구성하는 연동용회로카드조립체(RIFA, Radar processor InterFace Assy)를 대상으로 다수의 부품들이 장착된 PCB에 적용하는 피로 모델을 제안하였다. 이를 위해 RIFA PCB 조립체의 고유주파수 및 변위를 계산하는 MATLAB 기반의 유한요소 전산해석 코드도 개발하였다.
가설 설정
- RIFA 조립체는 전투기내 송수신처리장치와 동적으로 잘 이격되어 상호 연동이 심각하게 발생하지 않고 송수신처리장치 장착 위치에서 받는 랜덤 진동 환경을 그대로 받는다고 가정한다. PCB에 장착된 부품들이 받는 상대변위 응답은 고유진동수(wn)와 감쇠비(ε)를 갖는 단자유도(SDOF)계의 운동방정식으로부터 다음과 같이 구할 수 있다.
- 감쇠비는 주파수와 입력 가속도 수준을 알고 있을 때 증폭계수(Q Factor, Transmissibility)를 구하는 식[1]을 적용하고 경감쇠(ξ=0.5/Q)로 가정하여 계산하였다.
- 8239 × 10-6 m이고 위치는 PCB의 좌측 하부이다. 여기서 경계조건은 단순 지지된 것으로 가정하였다. 특기할 사항은 Fig.
- 1340 m)에 대하여 2 가지 경계 조건, 즉 4변 단순지지(SSSS, Simply supported), 2변 고정-2변 단순지지(CSCS, Clamped-simply supported)을 적용하여 고유 진동수와 1 g 정적 변위를 계산하고 이론값들[11]과비교하였다. 커버, PCB 및 몸체의 기본 두께는 각각1.5 mm, 2.0 mm, 3.0 mm 이며 Poisson 비는 이론식과비교하기 위하여 모두 0.3으로 가정하였다. 비교 결과는 Table 3과 같으며 이론식과 2.
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