Разработка автоматизированной подсистемы обеспечения стойкости радиоэлектронных средств к механическим воздействиям на основе систем виброизоляции

• Автор: Малов, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил.

Введение.
Глава 1. Современное состояние проектирования конструкций радиоэлектронных средств на виброизоляторах и постановка задач исследования.

1.1. Проблемы проектирования конструкций РЭС с учтом механических воздействий.

1.2. Анализ современных автоматизированных систем, используемых для проектирования РЭС
1.3. Исследование методов и математических моделей для анализа конструкций РЭС, установленных на виброизоляторах

1.4. Основные задачи исследования.

1.5. Выводы по главе

Глава 2. Метод автоматизированного синтеза конструкций РЭС на

виброизоляторах, стойких к механическим воздействиям.

2.1. Математическая постановка задачи оптимизации.

2.2. Моделирование и оптимизация конструкций РЭС при гармонической вибрации.

2.3. Моделирование и оптимизация конструкций РЭС при ударе и линейном ускорении.
2.4. Моделирование и оптимизация конструкций РЭС при случайном воздействии
2.5. Моделирование и оптимизация конструкций РЭС при акустическом воздействии.
2.6. Структура метода автоматизированного синтеза конструкции РЭС на виброизоляторах, стойкой к механическим воздействиям
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Разработка автоматизированной подсистемы обеспечения стойкости РЭС к механическим воздействиям на основе систем виброизоляции.
3.1. Структура автоматизированной системы АСОНИКА.
3.2. Организация и структура автоматизированной подсистемы АСОНИКАВ
3.3. Структура входных и выходных данных подсистемы АСОНИКАВ.
3.4 Алгоритмы автоматизированного синтеза конструкций РЭС на виброизоляторах.
3.4.1 Алгоритм автоматического синтеза моделей механических процессов в конструкциях РЭС на виброизоляторах.
3.4.2 Алгоритм расчета характеристик конструкций РЭС с многоуровневой виброизоляцией.
3.4.3 Алгоритм структурной оптимизации конструкций РЭС на виброизоляторах.
3.5. Анализ и обоснование выбора методов оптимизации конструкций РЭС на виброизоляторах
3.5.1. Анализ методов оптимизации.
3.5.2. Описание комплексного метода условной оптимизации
3.6. Методика идентификации параметров виброизоляторов конструкций РЭС
3.7. Выводы по главе 3.
Глава 4. Разработка методики автоматизированного проектирования
конструкций РЭС на виброизоляторах, стойких к механическим воздействиям.
4.1 Структура методики автоматизированного проектирования конструкций РЭС на виброизоляторах, стойких к механическим воздействиям.
4.2. Экспериментальная проверка разработанных методик.
4.2.1. Экспериментальная проверка методики идентификации
4.2.2. Экспериментальная проверка методики
автоматизированного проектирования конструкций РЭС на виброизоляторах.
4.3. Пример автоматизированного проектирования конструкции РЭС на виброизоляторах, стойкой к механическим воздействиям, на основе разработанной методики.
4.4. Методика обучения работе с подсистемой при проведении научноисследовательских работ и в учебном процессе вузов
4.5. Внедрение результатов диссертационной работы
4.6. Выводы по главе 4.
Заключение
Список использованных источников


Разработана методика автоматизированного проектирования конструкций РЭС на виброизоляторах, позволяющая обоснованно осуществлять проектирование конструкций РЭС, стойких к механическим воздействиям, с учетом температуры. Представлено описание экспериментальных исследований. Описана программа работ по проверке эффективности амортизаторов АТРМ 4 при их использовании для подвески картографа. Проведенные исследования макетов и реальных конструкций РЭС на виброизоляторах показали, что расхождение результатов расчетов и испытаний находится в пределах . РЭС на промышленных предприятиях. В диссертации рассмотрены примеры применения разработанной методики автоматизированного проектирования для блоков и шкафов РЭС, установленных на виброизоляторах. Разработана методика обучения работе с подсистемой при проведении научноисследовательских работ и в учебном процессе вузов. Полученные в диссертационной работе результаты внедрены в практику проектирования промышленных предприятий и в учебный процесс высших учебных заведений. ГЛАВА 1. Подавляющее большинство современных технических объектов и систем имеют в своем составе РЭС, осуществляющие функции управления, регулирования, координации и связи. При этом круг задач, решаемых с помощью РЭС, с каждым годом расширяется, а их сложность возрастает. Это привело к тому, что оснащнность РЭС таких объектов, как корабли, самолты, спутники, боевые машины чрезвычайно возросла, и отказ в работе хотя бы одного из устройств может привести к отказу всего объекта. Тем самым требования к надежности РЭС постоянно возрастают . От до отказов РЭС вызывается механическими воздействиями. Наиболее опасными из механических воздействий, приводящих к ухудшению наджности и стабильности работы аппаратуры, являются линейные перегрузки, гармонические и случайные вибрации, а также удары. Источниками этих воздействий могут быть различные двигатели, в том числе и реактивные, дорожная тряска, быстро вращающиеся разбалансированные массы, акустические шумы, ударная волна и многое другое. Данные воздействия приводят в одних случаях к помехам в каналах передачи информации, поскольку параметры ЭРИ и узлов могут претерпевать обратимые или необратимые изменения, в других к снижению точности работы аппаратуры, в третьих к механическим разрушениям элементов конструкций . Конструкции бортовых РЭС чаще всего подвергаются вибрационным воздействиям со следующими параметрами диапазон вибраций . С. В подобных условиях часто не удается избавиться от резонансов в конструкции, что приводит к превышению допустимых ускорений ЭРИ, перемещений и напряжений в элементах конструкций. При вибрационных воздействиях в выводах ЭРИ возникают знакопеременные механические напряжения. Это приводит к накоплению усталостных повреждений в материалах выводов и при длительном воздействии вибрации может привести к их обрыву, то есть к потере работоспособности ЭРИ . Помимо вибрации, аппаратура может подвергаться серьезным ударным воздействиям, возникающих при транспортировке, монтаже или эксплуатации, при воздействии ударной волны и т. В ходе удара нагрузки к элементам конструкций РЭС прикладываются в течение короткого промежутка времени. Вследствие этого, возникающие ускорения, перемещения и напряжения элементов аппаратуры могут превышать допустимые значения и вызывать различные повреждения. Интенсивность ударного воздействия зависит от амплитуды, формы и длительности ударного импульса. При периодическом приложении ударных импульсов конструкция РЭС на упругих опорах приходит в колебательное движение. Таким образом, возникает необходимость одновременной защиты от ударов и вибраций . Линейные ускорения свойственны всем объектам, движущимся с переменной скоростью например, при разгоне или торможении. Влияние линейных ускорений на детали конструкций и ЭРИ обусловлено инерционными силами, которые могут достигать и во много раз превышать силу гравитации. При движении объекта по криволинейной траектории, например по дуге окружности, элементы конструкции аппарата будут подвержены центробежному ускорению.