ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В БОРТОВЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВАХ
Описание работы
Работа пользователя Vseznayka1995
Добрый день! Уважаемые студенты, Вашему вниманию представляется дипломная работа на тему: «ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В БОРТОВЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВАХ »
Оглавление
Аннотация. 4
Abstract 5
Введение. 8
Обзор литературы.. 9
Глава 1. Разработка методики цифрового моделирования тепловых процессов в бортовых радиоэлектронных средствах. 10
1.1. Тепловые воздействия на работоспособность бортовых радиоэлектронных средств и постановка задачи цифрового моделирования протекающих в них тепловых процессов. 10
1.2. Разработка методов цифрового теплового моделирования бортовых радиоэлектронных средств с применением системы АСОНИКА.. 12
1.2.1. Метод теплового макромоделирования бортовых радиоэлектронных средств с применением подсистемы АСОНИКА-Т.. 13
1.2.2. Метод теплового моделирования печатных узлов с применением подсистемы АСОНИКА-ТМ 15
1.3.1. Разработка двухэтапного алгоритма методики с анализом коэффициентов тепловых нагрузок электрорадиоизделий. 20
1.3.2. Данные по методам отвода тепла от электрорадиоизделий в методике. 24
1.3.2.1. Термопаста: описание. 24
1.3.2.2. Тепловые трубки: описание. 25
1.3.2.3. Теплоотводящие шины. 25
1.4. Возможности и перспективы проведения механического моделирования. 26
Глава 2. Проверка разработанной методики на примере цифрового моделирования тепловых процессов в лазерных гироскопах. 27
2.1. Описание лазерного гироскопа как пример БРЭС.. 27
2.1.1. Назначение и принцип работы лазерного гироскопа. 27
2.1.2. Конструкция рассматриваемого лазерного гироскопа. 29
2.1.3. Источники тепловых воздействий и их влияние на функционирование лазерного гироскопа 30
2.2. Тепловое макромоделирование лазерного гироскопа в подсистеме АСОНИКА-Т.. 31
2.3. Тепловое моделирование печатных узлов лазерного гироскопа в подсистеме АСОНИКА-ТМ. 39
2.3.1. Тепловое моделирование печатной платы «Блок частотной подставки». 39
2.3.2. Тепловое моделирование печатного узла «Плата стабилизации». 45
2.4. Применение способов охлаждения и вторичное моделирование. 48
2.4.1. Применение термопасты для охлаждения БЧП. 48
2.4.2. Применение тепловых трубок для охлаждения ПС. 51
2.5. Результаты по другим печатным узлам. 52
2.6. Выступления на конференциях и публикации команды.. 57
Заключение. 58
Список литратуры.. 58
Введение
Упомянутое предприятие поставило задачу перед нами – на примере трехосного лазерного гироскопа создать методы обеспечения тепловой и механической стойкости бортовых радиоэлектронных средств (БРЭС), предоставив при этом некоторые необходимые данные для моделирования. Основная часть работы проходила в лаборатории МИЭМ НИУ ВШЭ, оборудованной различными подсистемами АСОНИКА, в частности, были использованы АСОНИКА-Т (отработка тепловой макромодели лазерного гироскопа для типовой конструкции) и АСОНИКА-ТМ (тепловое и механическое моделирование всех печатных узлов, входящих в лазерный гироскоп).
Поставленная перед нами задача связана с разработкой методики теплового цифрового моделирования БРЭС - нового продукта, который обладает инновационным подходом двухуровневого исследования тепловых процессов.
По теме моделирования физических процессов в различных радиоэлектронных средствах есть различная литература, которые и были использованы в качестве опорных источников.
В составленных методах обеспечения тепловой и механической стойкости бортовых радиоэлектронных средств нуждаются предприятия, работающие с радиоэлектронной аппаратурой и создающие её, и особенно те предприятия, которые ещё не внедрили в свой арсенал последние разработки компьютерных программ в области теплового и механического моделирования, так как старые способы анализа расчетов перегревов и перегрузки по итогу проведения испытаний оказываются недостаточными. В этом и заключается актуальность нашей работы.
Целью исследований является обеспечение функциональной надёжности бортовых электронных средств при тепловых и механических воздействиях на примере лазерного гироскопа.
Полученные результаты — это проведение электрического, теплового и механического моделирования проектируемого гироскопа; анализ результатов моделирования и предложения по внесению изменений в гироскоп; разработка методик моделирования физических процессов с применением автоматизированной системы АСОНИКА.
Список литратуры
Оглавление
Аннотация. 4
Abstract 5
Введение. 8
Обзор литературы.. 9
Глава 1. Разработка методики цифрового моделирования тепловых процессов в бортовых радиоэлектронных средствах. 10
1.1. Тепловые воздействия на работоспособность бортовых радиоэлектронных средств и постановка задачи цифрового моделирования протекающих в них тепловых процессов. 10
1.2. Разработка методов цифрового теплового моделирования бортовых радиоэлектронных средств с применением системы АСОНИКА.. 12
1.2.1. Метод теплового макромоделирования бортовых радиоэлектронных средств с применением подсистемы АСОНИКА-Т.. 13
1.2.2. Метод теплового моделирования печатных узлов с применением подсистемы АСОНИКА-ТМ 15
1.3.1. Разработка двухэтапного алгоритма методики с анализом коэффициентов тепловых нагрузок электрорадиоизделий. 20
1.3.2. Данные по методам отвода тепла от электрорадиоизделий в методике. 24
1.3.2.1. Термопаста: описание. 24
1.3.2.2. Тепловые трубки: описание. 25
1.3.2.3. Теплоотводящие шины. 25
1.4. Возможности и перспективы проведения механического моделирования. 26
Глава 2. Проверка разработанной методики на примере цифрового моделирования тепловых процессов в лазерных гироскопах. 27
2.1. Описание лазерного гироскопа как пример БРЭС.. 27
2.1.1. Назначение и принцип работы лазерного гироскопа. 27
2.1.2. Конструкция рассматриваемого лазерного гироскопа. 29
2.1.3. Источники тепловых воздействий и их влияние на функционирование лазерного гироскопа 30
2.2. Тепловое макромоделирование лазерного гироскопа в подсистеме АСОНИКА-Т.. 31
2.3. Тепловое моделирование печатных узлов лазерного гироскопа в подсистеме АСОНИКА-ТМ. 39
2.3.1. Тепловое моделирование печатной платы «Блок частотной подставки». 39
2.3.2. Тепловое моделирование печатного узла «Плата стабилизации». 45
2.4. Применение способов охлаждения и вторичное моделирование. 48
2.4.1. Применение термопасты для охлаждения БЧП. 48
2.4.2. Применение тепловых трубок для охлаждения ПС. 51
2.5. Результаты по другим печатным узлам. 52
2.6. Выступления на конференциях и публикации команды.. 57
Заключение. 58
Список литратуры.. 58
Введение
Упомянутое предприятие поставило задачу перед нами – на примере трехосного лазерного гироскопа создать методы обеспечения тепловой и механической стойкости бортовых радиоэлектронных средств (БРЭС), предоставив при этом некоторые необходимые данные для моделирования. Основная часть работы проходила в лаборатории МИЭМ НИУ ВШЭ, оборудованной различными подсистемами АСОНИКА, в частности, были использованы АСОНИКА-Т (отработка тепловой макромодели лазерного гироскопа для типовой конструкции) и АСОНИКА-ТМ (тепловое и механическое моделирование всех печатных узлов, входящих в лазерный гироскоп).
Поставленная перед нами задача связана с разработкой методики теплового цифрового моделирования БРЭС - нового продукта, который обладает инновационным подходом двухуровневого исследования тепловых процессов.
По теме моделирования физических процессов в различных радиоэлектронных средствах есть различная литература, которые и были использованы в качестве опорных источников.
В составленных методах обеспечения тепловой и механической стойкости бортовых радиоэлектронных средств нуждаются предприятия, работающие с радиоэлектронной аппаратурой и создающие её, и особенно те предприятия, которые ещё не внедрили в свой арсенал последние разработки компьютерных программ в области теплового и механического моделирования, так как старые способы анализа расчетов перегревов и перегрузки по итогу проведения испытаний оказываются недостаточными. В этом и заключается актуальность нашей работы.
Целью исследований является обеспечение функциональной надёжности бортовых электронных средств при тепловых и механических воздействиях на примере лазерного гироскопа.
Полученные результаты — это проведение электрического, теплового и механического моделирования проектируемого гироскопа; анализ результатов моделирования и предложения по внесению изменений в гироскоп; разработка методик моделирования физических процессов с применением автоматизированной системы АСОНИКА.
Список литратуры
- АСОНИКА [Электронный ресурс] // Центр компетенций «АСОНИКА» : [сайт]. URL: https://asonika-online.ru
- Элемент Пельтье [Электронный ресурс] // Википедия : [сайт]. URL: https://ru.wikipedia.org (дата обращения: 14.11.2019)
- Вихарев Л. Как нужно работать, чтобы не сгореть на работе. Или кратко о методах и системах охлаждения полупроводниковых приборов // Силовая электроника. 2005. №4.
- Интернет-магазин вентиляторов. Выбор вентиляторов, разница ventik.ru // ventik.ru URL: https://ventik.ru/
- Преимущества пассивного охлаждения [Электронный ресурс] // nienfort.ru : [сайт]. URL: https://nienfort.ru/preimushhestva-passivnogo-ohlazhdeniya/
- Автоматизированная система АСОНИКА для проектирования высоконадёжных радиоэлектронных средств на принципах CALS-технологий. Том 1/Под ред. Кофанова Ю. Н., Малютина Н. В., Шалумова А. С. – М.: Энергоатомиздат, 2007.
- Автоматизированная система АСОНИКА для моделирования физических процессов в радиоэлектронных средствах с учётом внешних воздействий / Под ред. А. С. Шалумова, – М.: Радиотехника, 2013.
- Комплексное математическое моделирование электрических и тепловых процессов радиоэлектронных средств: /Ю.Н. Кофанов, В.Н. Крищук, А.С. Коновальчук, Н.Н. Касьян. – З.: ЗГТУ 1995.
- Подсистема анализа и обеспечения стойкости конструкций радиоэлектронной аппаратуры к тепловым, механическим и комплексным воздействиям АСОНИКА-ТМ: Учебное пособие. – М.: МГИЭМ, 2000.
- A. Shalumov, E. Pershin. Accelerated Simulation of Thermal and Mechanical Reliability of Electronic Devices and Circuits. – Moscow: Printing by PrintLETO.ru 2013.
- Информационные технологии теплового и механического моделирования радиоэлектронных средств: учеб. Пособие / Ю. Н. Кофанов, С. Ю. Сотникова; Нац. исслед. ун-т «Высшая Школа Экономики». – М.: НИУ ВШЭ, 2014.
