С помощью автоматизированной системы обеспечения надёжности и качества аппаратуры (АСОНИКА) осуществляется автоматизированное проектирование и комплексное компьютерное моделирование высоконадежных радиоэлектронных средств (РЭС) подвижных объектов в соответствии с требованиями CALS-технологий на этапах проектирование-производство-эксплуатация. Система АСОНИКА успешно применяется в образовании при подготовке специалистов в области автоматизированного проектирования и конструирования электронной аппаратуры.
Подсистема АСОНИКА-М предназначена для анализа ускорений, перемещений и напряжений в конструкциях цилиндрических блоков, блоков кассетного и этажерочного типов и других типовых конструкций при воздействии гармонической вибрации, случайной вибрации, ударов, линейных ускорений. Модели блоков готовы к расчету, то есть по данным физическим моделям программой автоматически создаются математические модели.
В подсистеме АСОНИКА-М-3D читается 3-D-модель, созданная в системах ProEngineer, SolidWorks и других CAD-системах в форматах SAT и в системе ProEngineer в форматах SAT и IGES, для последующего анализа ускорений, перемещений и напряжений в произвольных конструкциях при воздействии гармонической вибрации, случайной вибрации, ударов, линейных ускорений. Подсистема АСОНИКА-М-3D позволяет читать как отдельные детали, так и сборочные единицы. При этом склеивание деталей, входящих в сборочную единицу, осуществляется автоматически. Разбиение конечно-элементной сеткой также происходит автоматически. Каждая деталь может иметь свою размерность сетки.
Для построения конечно-элементной модели прибора на основе 3D-модели, выполненной в CAD-системе, необходимо выполнение следующих требований:
1) степень детализация конструкции прибора определяет конструктор;
2) степень детализации геометрии отдельных конструктивных элементов также определяет конструктор;
3) каждый конструктивный элемент должен быть представлен отдельным объемом;
4) каждый объем имеет только один свой материал;
5) допускается объединение конструктивных элементов с одинаковыми характеристиками материала в один объем;
6) не допускается пересечение объемов в 3D-модели прибора.
Полученные в результате расчета ускорения используются в качестве граничных условий для моделирования механического режима платы с помощью подсистемы АСОНИКА-ТМ.
Определение динамических характеристик прибора включает в себя несколько этапов:
1) импорт геометрической модели прибора в подсистему АСОНИКА-М-3D c использованием специализированного интерфейса;
2) задание атрибутов материалов и параметров сетки;
3) задание граничных условий закрепления прибора;
4) построение конечно-элементной модели прибора;
5) задание параметров механического воздействия;
6) проведение моделирования;
7) анализ результатов моделирования.
Входными данными для подсистемы АСОНИКА-М-ШКАФ являются чертежи конструкций, а также данные технического задания на разработку изделия. Выходными данными подсистемы являются поля перемещений, ускорений, напряжений, а также графики зависимостей ускорений и перемещений от времени и частоты. Интерфейс шкафа представляет собой приложение, позволяющее рассчитывать шкафы электроники различной конфигурации. После того, как расчет выполнен, пользователю подсистемы предоставляется возможность просмотреть результаты структурного анализа модели на то или иное механическое воздействие с использованием удобного интерфейса и оценить прочностные характеристики созданной модели при действующих нагрузках, а также определить места конструкции, где возникают перегрузки и просмотреть нагрузки в каждом из имеющихся узлов конструкции, выяснить места, в которых имеется возможность провести оптимизацию конструкции.
Для каждой выходной механической характеристики практически всегда есть предельное значение: для ускорения – это максимально допустимое ускорение электронного компонента; для перемещения – это расстояние между частями конструкции, между которыми возможны соударения; для механического напряжения – это предел прочности; для времени до усталостного разрушения выводов электронных компонентов – это суммарная длительность механических воздействий на аппаратуру в условиях эксплуатации.
Библиографическая ссылка
Шалумов А.С., Урюпин И.С., Тихомиров М.В. АНАЛИЗ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТОЙКОСТИ БЛОКОВ И ШКАФОВ ЭЛЕКТРОНИКИ К МЕХАНИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ (АСОНИКА-М) // Современные наукоемкие технологии. – 2012. – № 10. – С. 60-61;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=30998 (дата обращения: 23.11.2024).