Введение
Одной из самых приоритетных задач в производстве и проектировании бортовой радиоаппаратуры последних поколений является выпуск продукции, обладающей следующими характеристиками: надежность, качество, конкурентоспособность. Данная продукция должна сохранять свои рабочие параметры в течение заданных временных интервалов, поскольку в случае отказа хотя бы одного элемента произойдет отказ группы компонентов или даже всего изделия.
Основным дестабилизирующим фактором, оказывающим влияние на надежность электрических систем, является температура. Ввиду того, что часть энергии питания, подведенной к радиоэлектрической аппаратуре (РЭА), расходуется на тепловые потери, побочным эффектом штатной работы устройства является перегрев элементов и аппаратуры, который может существенно повлиять на стабильность функционирования. Следствием значительного перегрева электрических радиоэлементов (ЭРИ) является существенное снижении показателей надежности аппаратуры, а также выход аппаратуры из рабочего состояния. В связи с важной ролью температурного воздействия как одного из ключевых параметров работы РЭА, особое внимание во время проектирования устройств уделяется выбору оптимальной конструкции, материалов, элементной базы, системы охлаждения, и надежности элементной базы.
Актуальные, применяемые на практике методы проектирования РЭА дают возможность не только постоянно отслеживать и вносить коррективы на протяжении всего жизненного цикла изделий (CALS-технология), но и еще на начальных этапах конструирования промоделировать различные воздействия внешних факторов на устройство.
Целью работы является исследование тепловых и механических процессов, их влияние на надежность проектируемого блока, и выбор оптимального способа охлаждения.
Для этого необходимо:
1. Произвести анализ конструкции и условий эксплуатации блока, а также существующих унифицированных систем теплофизического проектирования.
2. Исходя из анализа, произвести расчеты и, при необходимости, внести коррективы в разрабатываемую конструкцию.
3. Произвести расчет механических характеристик конструкции и анализировать, как повлияли внесенные изменения.
4. Исходя из полученных данных, проанализировать надежность элементной базы изделия. При необходимости внести замену элементной базы.
- Введение
- Глава 1. Особенности конструкции блока ВОК
- 1.1 Анализ особенностей блока ВОК
- 1.2 Актуальность моделирования процессов, протекающих в бортовой радиоэлектронной аппаратуре
- 1.3 Алгоритм моделирования и расчета в системе Solid Works
- Глава 2. Моделирование тепловых процессов блока ВОК
- 2.1 Анализ и расчет тепловых характеристик
- 2.2 Классификация систем охлаждения
- 2.3 Постановка задачи теплового расчета блока ВОК
- 2.4 Подготовка исходных данных для теплового моделирования и выбор программы автоматизированного проектирования
- 2.4 Исходные данные по модулям блока
- 2.6 Моделирование тепловых процессов в программной среде Solid Works
- 2.7 Повторный тепловой расчет блока ВОК
- Глава 3. Моделирование механических воздействий на блок ВОК
- 3.1 Механические характеристики
- 3.2 Влияние температуры на свойства алюминиево-магниевого сплава АМг6
- 3.3 Механический расчет блока ВОК
- Глава 4. Определение надежности и качества элементов блока ВОК
- 4.1 Расчет надежности блока ВОК
- 4.2 Требования по надежности блока ВОК
- 4.3 Расчет надежности
- 4.3.1 Расчет интенсивности отказов и средней наработки до отказа
- 4.3.1.2 Расчет эксплуатационной интенсивности отказов МОВ
- 4.3.1.3 Блок целиком
- 4.3.1.4 Оценка безотказной работы блока
- 4.4 Выводы по расчетам