Изделия современной радиоэлектронной промышленности относятся к сложным наукоемким изделиям, к которым предъявляются высокие требования по физическим и эстетическим показателям, закладываемые на этапах жизненного цикла [1-4].
Применение методов математического моделирования дает возможность проводить исследования физических процессов, протекающих в конструкциях и их элементах, и определять на этапе проектирования их динамические характеристики. [5-10].
На кафедре КиПРА ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет» разработана программная система моделирование влияния внешнего вибрационного воздействий на бортовую РЭА [11]. Внешний вид программы показан на рисунке 1. Данное программное обеспечение нашло применение в образовательном процессе кафедры [12-15].
Предложенная методика работы с программой имитационного моделирования представлена в виде диаграммы IDEF0 на рисунке 2.
Рисунок 1 – Внешний вид програмыимитационного моделирования
Последовательность выполняемых действий состоит из задания параметров материала и схемы закрепления, задания параметров внешнего воздействия, проведения моделирования конструкции в заданном диапазоне частот, сохранения полученных результатов и проведении анализа полученных динамических параметров моделируемой конструкции.
Далее рассмотрим более подробно каждый из них. На этапе задания параметров материала и схемы закрепления пользователю следует задать значения модуля Юнга, удельной плотности материала и граничные условия (жестко закрепленные края, шарнирное закрепление или комбинированное). Входными данными процесса служат данные из технического задания. Выходными данными процесса являются подготовленные для дальнейших расчетов параметры моделируемой конструкции.
На этапе задания параметров внешнего воздействия пользователю следует указать диапазон частот и максимальные ускорения, которые будут влиять на работоспособность конструкции на этапе эксплуатации. Входными данными процесса служат подготовленные для расчетов параметры моделируемой конструкции. Выходными данными процесса являются параметры внешнего воздействия подготовленные для дальнейших расчетов моделируемой конструкции.
На этапе проведения моделирования поведения конструкции в заданном диапазоне частот программа выполняет расчет и построение амплитудно частотной характеристики моделируемой конструкции. Входными данными процесса служат параметры моделируемой конструкции и параметры внешнего воздействия. Выходными данными процесса является амплитудно-частотный спектр колебаний моделируемой конструкции.
Рисунок 2 - Методика моделирования влияния внешних механических воздействий на динамические характеристики бортовой РЭА
На этапе сохранения полученных результатов программа сохраняет полученные результаты в файл. Входными данными процесса служит амплитудно-частотный спектр колебаний. Выходными данными процесса является файл формата *.pin. На этапе анализа полученных парметров моделируемой конструкции (амплитудно-частотный спектр колебаний и формы изгибных колебаний) делается вывод о необходимости внесения конструктивных изменений.
Таким образом, была разработана методика работы с программой имитационного моделирования на основе методология IDEF0 позволяющая проводить анализ амплитудно-частотных характеристик исследуемой конструкции.