بررسی شکست بوردهای الکترونیک در سامانه‌های فضایی تحت ارتعاشات تصادفی

طراحی سازه‌های فضایی باید با دقت انجام شود، زیرا کوچک‌ترین اهمال در طراحی و ساخت فضاپیما، باعث خسارت‌های مالی سنگینی می شود. بوردهای الکترونیکی به‏عنوان یکی از مهم‌ترین اجزای سیستم‌های الکترونیکی در هر عملیات، باید به‏گونه ای طراحی و ساخته شوند که تحت بارهای وارده بتوانند هم‌چنان به عملکرد خود ادامه دهند. سطوح قوی ارتعاشات تصادفی که تجهیزات فضایی در معرض آن قرار می‌گیرند، می‌تواند سبب خسارت در بوردهای الکترونیکی و شکست ‌شود. میدان ارتعاشات تصادفی که بر روی بورد الکترونیک اعمال می‌شود را می‌توان با بارگذاری مود ترکیبی i/ii مدل کرد. واماندگی و شکست جعبه‌های الکترونیکی اغلب به علت ترک خوردگی در اتصال بین بورد الکترونیکی و لحیم تحت بارگذاری مود ترکیبی i/ii رخ می‌دهد. در این تحقیق، معیار شکست جدیدی بر مبنای حداکثر تنش مماسی برای پیش‌بینی شکست در ترک سطحی بین بورد الکترونیکی و لحیم ارائه می‌شود. بر مبنای این معیار، جهت و لحظه شروع رشد ترک برای ترک سطحی بین دو ماده ایزوتروپیک و اورتوتروپیک پیش‌بینی می‌شود. به این ترتیب، منحنی حد شکست را می‌توان ترسیم کرد. با مقایسه معیار ارائه شده با داده‌های تجربی موجود در مراجع می‌توان دریافت که معیار ارائه شده اعتبار کافی برای ارزیابی پیش‌بینی شکست در ترک‌های سطحی بین دو ماده ایزوتروپیک و اورتوتروپیک را داراست

investigating the fracture of electronic boards in space systems under random vibrations

the design of space operations must be done carefully, because the smallest mistake in the design and construction of the spacecraft causes heavy financial losses. electronic boards, as one of the most important components of electronic systems in any operation, must be designed and built in such a way that they can continue to function under the incoming loads. the strong levels of random vibrations that space equipment is exposed to can cause damage and fracture in electronic boards. the random vibration field applied to the electronic board can be modeled by mixed-mode i/ii loading. fracture of electronic packages often occur due to cracking in the joint between the electronic board and the solder under mixed-mode i/ii loading. in this research, a new fracture criterion based on the maximum tangential stress is presented to predict the fracture for the interfacial crack between the electronic board and the solder. based on the presented criterion, the direction and moment of crack initiation are predicted for the interfacial crack between isotropic and orthotropic materials. in this way, the fracture limit curve can be drawn. by comparing the presented criterion with the available experimental data in references, it can be concluded that the presented criterion has sufficient validity to evaluate the prediction of fracture in interfacial cracks between isotropic and orthotropic materials