Исследование тепловых характеристик РЭА с применением программного комплекса ТРиАНА : монография (1500,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

УДК 621.396.6.049.75 И74 Рецензенты: Кафедра «Информационные технологии и автоматизированные системы» Московского института электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»; Авторы: В. В. Воловиков, М. Л. Дектерев, Ю. Н. Кофанов, Г. О. Преснякова, А. В. Сарафанов, А. М. Фень И74 Исследование тепловых характеристик РЭА с применением программного комплекса ТРиАНА : монография / В. В. Воловиков, М. Л. Дектерев, Ю. Н. Кофанов, Г. О. Преснякова и др. — 2-е изд., эл. — 1 файл pdf : 478 с. — Москва : ДМК Пресс, 2023. — Систем. требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 12". — Текст : электронный. ISBN 978-5-89818-647-0 Изложены основные аспекты методического обеспечения проектных задач, связанных с анализом тепловых характеристик конструкций радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) средствами математического моделирования, в т.ч. с применением программного комплекса (ПК) ТРиАНА. Приводятся основные разделы программной документации «Руководство пользователя ПК ТРиАНА-2.10.0», набор методик по разработке моделей тепловых процессов, анализа тепловых режимов конструкций РЭА различных уровней иерархии, примеры применения ПК ТРиАНА в практике промышленного проектирования различных образцов РЭА, в т.ч. совместно с подсистемой АСОНИКА-К. Предназначено для специалистов, занимающихся исследованием тепловых характеристик конструкций РЭА методами математического моделирования. УДК 621.396.6.049.75 Электронное издание на основе печатного издания: Исследование тепловых характеристик РЭА с применением программного комплекса ТРиАНА : монография / В. В. Воловиков, М. Л. Дектерев, Ю. Н. Кофанов, Г. О. Преснякова и др. — Москва : ДМК Пресс, 2014. — 480 с. — ISBN 978-5-97060-124-2. — Текст : непосредственный. Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного продукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрированными товарными знаками тех или иных фирм. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации. ISBN 978-5-89818-647-0 © Авторы, 2014 © 1997-2014 Издательство «ДМК Пресс»

Стр.3

 Исследование тепловых применением ПК ТРиАНА характеристик РЭА с СОДЕРЖАНИЕ 3 СОДЕРЖАНИЕ ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ ........................................................................... 7 ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................... 9 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЭА СРЕДСТВАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ...................................................................................... 12 1.1. Модель методики исследования ТХ РЭА ................................................................ 17 1.2. Основные характеристики ПКТРиАНА-2.10 ............................................................ 42 2. АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНСТРУКЦИЙ РЭА ВЕРХНИХ УРОВНЕЙ ИЕРАРХИИ. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ № 1 ......... 50 2.1. Условия применения комплекса ............................................................................... 50 2.2. Режимы функционирования комплекса.................................................................. 50 2.3. Описание задачи ........................................................................................................... 52 2.4. Исходная информация для моделирования .......................................................... 54 2.5. Выходная информация ............................................................................................... 67 2.6. Методика построения моделей тепловых процессов ......................................... 67 2.6.1. Основные принципы иерархического моделирования тепловых процессов в РЭА .................................................................................................................................................. 67 2.6.2. Иерархия конструктивного построения РЭА .............................................................. 68 2.6.3. Алгоритмы иерархического анализа тепловых характеристик РЭА ................... 76 2.6.4. Методика построения топологических МТП ............................................................... 80 2.6.5. Особенности моделирования в различных ............................................................... 81 системах координат .................................................................................................................... 81 2.6.6. Применение симметрии ................................................................................................. 107 2.6.7. Параметризации топологических моделей тепловых процессов...................... 113 2.7. Подготовка информации средствами текстового редактора......................... 117 2.7.1. Ключевая информация .................................................................................................. 118 2.7.2. Описание параметров ветвей ...................................................................................... 122 2.7.3. Описание таблиц ............................................................................................................. 124 2.7.4. Начальные условия ........................................................................................................ 126 2.8. Подготовка информации при помощи графического редактора MTPEditor 129 2.8.1. Создание и редактирование графов МТП ................................................................. 132 2.8.2 Применение базы данных «Материалы» ................................................................... 143 2.8.3 Работа с библиотеками фрагментов МТП .................................................................. 145 2.8.3.1. Формирование элемента библиотеки фрагментов МТП....................................... 147 2.8.4 Графический пост-процессор MTPViewer .................................................................. 153 2.9. Обращение к Комплексу № 1 ................................................................................... 157 2.10. Методика применения Комплекса № 1 ................................................................ 157 2.11. Пример расчета ......................................................................................................... 162 3. АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МИКРОСБОРОК, ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЯЧЕЕК. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ № 2 .......................................................................................... 176

Стр.4

 Исследование тепловых характеристик РЭА с применением ПК ТРиАНА СОДЕРЖАНИЕ 4 3.1. Условия применения Комплекса № 2 .................................................................... 176 3.2. Режимы функционирования Комплекса № 2 ....................................................... 176 3.3. Описание задачи ......................................................................................................... 179 3.4. Исходная информация для моделирования ........................................................ 179 3.5. Выходная информация ............................................................................................. 185 3.6. Подготовка исходных данных для моделирования .......................................... 186 3.7. Подготовка данных средствами текстового редактора .................................... 186 3.7.1. Ключевая информация .................................................................................................. 187 3.7.2. Геометрические и теплофизические параметры несущей конструкции ......... 189 3.7.3. Тепловые шины и вырезы ........................................................................................... 192 3.7.4. Описание геометрических и теплофизических параметров ЭРЭ ....................... 194 3.7.5. Условия охлаждения (граничные условия) .............................................................. 196 3.7.6. Начальные условия ........................................................................................................ 197 3.8. Подготовка данных средствами графического редактора BoardEditor........ 200 3.8.1. Описание управляющей информации и использование конвертора из систем проектирования ПП ................................................................................................................... 200 3.8.1.1. Особенности конвертации схем размещения ЭРЭ из систем топологического проектирования печатных плат ............................................................................................. 205 3.8.2. ГТФП несущей конструкции .......................................................................................... 210 3.8.3. Описание ГТФП ЭРЭ ....................................................................................................... 212 3.8.4. Операции над ЭРЭ в процессе размещения ............................................................. 217 3.8.5. Применение базы данных «Радиоэлементы» ......................................................... 221 3.8.6. Описание дополнительных параметров ................................................................... 225 3.8.7. Формирование шин и вырезов .................................................................................... 227 3.8.8. Граничные и начальные условия ............................................................................... 235 3.8.9. Отображение результатов моделирования в графическом режиме .................. 241 3.9. Работа с 3D-моделью КУ ........................................................................................... 246 3.9.1. Отображение результатов моделирования на 3D-эскизе КУ ............................... 248 3.10. Обращение к комплексу .......................................................................................... 252 3.11. Режим «Клиент-сервер» .......................................................................................... 252 3.12. Методика применения Комплекса № 2 ................................................................ 254 3.13. Пример расчета ......................................................................................................... 256 4. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПК ТРИАНА В ПРАКТИКЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ .............................................. 268 4.1. Исследование тепловых характеристик стоечной конструкции гидроакустического комплекса ...................................................................................... 268 4.1.1. Постановка задачи на моделирование ...................................................................... 270 4.1.2. Схема иерархического исследования тепловых характеристик стойки ........... 273 4.1.2.1. Моделирование теплового режима исходного варианта конструкции БНК-3 .... 274 4.1.2.2. Моделирование теплового режима стойки в целом ............................................. 277 4.1.2.3. Модель теплового режима модуля в целом ........................................................... 279 4.1.2.4. Моделирование теплового режима функциональной ячейки .............................. 280 4.1.3. Моделирование теплового режима варианта конструкции БНК-3 при естественном воздушном охлаждении задней панели-радиатора ............................. 282

Стр.5

 Исследование тепловых характеристик РЭА с применением ПК ТРиАНА СОДЕРЖАНИЕ 5 4.1.3.1. Выбор параметров оребрения панели-радиатора ................................................ 286 4.1.3.2. Моделирование теплового режима стойки в целом ............................................. 288 4.1.3.3. Моделирование теплового режима модуля в целом............................................. 290 4.1.3.4. Моделирование теплового режима функциональной ячейки .............................. 291 4.1.3.5. Моделирование теплового режима конструкции БНК-3 при принудительном воздушном охлаждениизадней панели-радиатора ............................................................. 292 4.1.3.6. Исследование влияния геометрических и теплофизических параметров на тепловой режим стойки ........................................................................................................... 294 4.1.3.7. Моделирование теплового режима стойки ............................................................. 295 4.1.3.8. Моделирование теплового режима варианта конструкции БНК-3 при водяном охлаждении задней панели .................................................................................................... 297 4.1.4. Сводные данные результатов исследования ......................................................... 301 4.2. Моделирование теплового режима работы системы электропитания ЭВМ «Электроника – СС-БИС» ................................................................................................. 303 4.2.1. Постановка задачи на моделирование ...................................................................... 307 4.2.2. Разработка модели тепловых процессов БПН-8 ..................................................... 307 4.2.3. Проведение исследований ........................................................................................... 314 4.3. Исследование тепловых характеристик системы электропитания космического аппарата ..................................................................................................... 317 4.3.1. Постановка задачи на моделирование ...................................................................... 318 4.3.2. Иерархическая схема исследования тепловых характеристик СЭП ............... 321 4.3.3. Разработка МТП СЭП в целом ...................................................................................... 322 4.3.4. Разработка МТП блока ................................................................................................... 324 4.3.5. Модель тепловых процессов ФЯ РУ1......................................................................... 328 4.3.6. Исследование тепловых характеристик СЭП на основе разработанных моделей ....................................................................................................................................... 330 4.4. Разработка МТП стойки модуля цифровой обработки сигналов .................... 339 4.4.1. Идеализация конструкции модуля c точки зрения протекающих в нем тепловых процессов ................................................................................................................ 339 4.4.2. Нумерация и обозначения узлов модели тепловых процессов.......................... 341 4.4.3. Обозначения ветвей модели тепловых процессов ................................................ 343 4.4.4. Структура модели тепловых процессов ................................................................... 343 4.4.5. Параметризация модели тепловых процессов ....................................................... 346 4.4.6. Результаты расчета МТП модуля М-3КВЖ.32U ........................................................ 346 4.5.1. Требования по надежности ........................................................................................... 356 4.5.2.Проведение исследований ............................................................................................ 356 4.5.3. Расчет надежности составных частей УПТС ............................................................ 358 4.5.4. Исследование тепловых характеристик УПТС......................................................... 362 4.5.5. Исследование тепловых характеристик блока УПТС в целом ............................. 362 4.5.6. Исследования тепловых характеристик печатных узлов..................................... 374 4.5.7. Расчет надежности УПТС в целом ............................................................................... 386 4.5.8. Заключение ....................................................................................................................... 389 4.5. Пример обеспечения тепловых характеристик и показателей надежности устройства преобразования телевизионных сигналов............................................ 351 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................. 392

Стр.6

 Исследование тепловых характеристик РЭА с применением ПК ТРиАНА СОДЕРЖАНИЕ 6 ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................ 395 Приложение 1. Теплофизические параметры конструкционных материалов РЭА ................................................................................................................................................ 395 Приложение 2. Геометрические и теплофизические параметрынекоторых электрорадиоэлементов .................................................................................................. 399 Приложение 3.Компоненты топологических моделей тепловых процессов ...... 420 Приложение 4. Варианты установки ЭРЭ, поддерживаемые при расчете их ГТФП программой BoardEditor ................................................................................................... 434 Приложение 5. Некоторые экранные формы для расчета ГТФП ЭРЭ, поддерживаемые программой BoardEditor ................................................................. 438 Приложение 6. Интрерактивный справочник по основным функциям ПК ТРиАНА ................................................................................................................................................ 451 Приложение 7. Программные средства, используемые для моделирования аэродинамических,гидравлических и тепловых процессов в РЭА ....................... 460 Приложение 8. Руководство по инсталляции ............................................................. 467

Стр.7