В.В. Сухов, С.Х. Екшембиев, Е.Г. Андрианова, К.В. Гусев

Институт информационных технологий (Москва, Россия)

Постановка проблемы. Проблемам оптимизации параметров защиты конструкций радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), работающих в условиях сложных механических воздействий, их диагностики качества, надежности и прочности, а также вопросам структурного и параметрического синтеза в последнем десятилетии посвящены работы [1−9]. Однако в этих работах не рассмотрены вопросы оптимизации параметров виброзащиты и прочности конструкций приборов на основе определения функциональных зависимостей усилий от деформации и демпфирования от скорости деформации для систем виброизоляции и элементов конструкции, входящих в прибор. Результаты, приведенные в указанных работах, касаются определения, в лучшем случае, резонансных частот, что является недостаточным для оптимизации параметров виброзащиты и диагностики надежности приборов.

Цель. Разработать методические основы использования методов контроля и диагностики качества и стойкости для повышения надежности функционирования судовых информационно-управляющих комплексов в экстремальных условиях эксплуатации за счет оптимизации их виброзащиты.

Результаты. Изложены основы моделирования конструкций приборов РЭА при воздействии на них механических факторов. Приведено описание моделей и математических особенностей организации исходных данных для моделирования. При сравнении расчетных напряжений и допустимых напряжений определена прочность изделия. Получены допустимые напряжения с использованием кривых выносливости для каждого материала конструкции прибора. Рассмотрено моделирование конструкции пультового прибора при вибрационном воздействии и представлена обработка его результатов. При создании типовой модели эксплуатации изделия определены основные режимы работы и уровни внешних воздействующих факторов и нагрузок каждого режима. На примере пультового прибора показана методика моделирования прочности и определения величины безотказной работы. Установлено, что для данного пультового прибора наиболее сложным воздействием является вибрационное, так как именно оно создает многоцикловое нагружение конструкции, которое сказывается на прочности изделия в целом. 

Практическая значимость. Предложенный подход к определению прочности конструкции дает возможность находить число циклов наработки при вибрационном воздействии для каждого элемента и временную наработку, а также определить срок безотказной работы рассчитываемого пультового прибора. Моделирование конструкций можно проводить на любом этапе проектирования прибора.

Сухов В.В., Екшембиев С.Х., Андрианова Е.Г., Гусев К.В. Оптимизация конструкций судовых систем управления, принятия решений и обработки информации // Нелинейный мир. 2021. Т. 19. № 1. С. 5−14. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970202101-01

1. Ильинский В.С. Защита РЭА и прецизионного оборудования от динамических воздействий. М.: Радио и связь. 1982. 250 с.
2. Карпушин В.Б. Вибрации и удары в радиоаппаратуре. М.: Советское радио. 1971. 320 с.
3. Ионов А.В. Средства снижения вибрации и шума на судах. СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова. 2000. 348 с.
4. Тартаковский А.М. Краевые задачи в конструировании радиоэлектронной аппаратуры. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та. 1984. 136 с.
5. Бидерман В.Л. Теория механических колебаний. М.: Высшая школа. 408 с.
6. Норенков И.П. Автоматизированные информационные системы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. 330 с.
7. Фурунжиев Р.И., Хомич А.Л. Автоматизированное проектирование колебательных систем. М.: Радио и связь. 1977. 208 с.
8. Маквецов Е.Н. Цифровое моделирование вибраций в радиоконструкциях. М.: Советское радио. 1976. 120 с.
9. Бекишев А.Т. Моделирование динамических характеристик сложных элементов связи конструкций приборов // Технологии приборостроения. 2004. № 1. 10 с.
10. Сухов В.В., Екшембиев С.Х. Определение надежности радиоэлектронной аппаратуры на основе моделирования прочности // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 11(17). 
11. Старков С.Н. Справочник по математическим формулам и графикам функций для студентов. СПб: Питер. 2010. 231 с.
12. Дураков Б.К. Краткий курс высшей алгебры. М.: Физматлит. 2006. 252 с.
13. Бурмистрова Е.Б. Линейная алгебра, дифференциальные исчисления функций одной переменной. М.: Экономика. 2010. 336 с.
14. Давтян М.Д., Коненков Ю.К. Механические модели элементов оборудования и аппаратуры. М.: Знание. 1986.
15. Круглов Ю.А., Туманов Ю.А. Ударовиброзащита машин оборудования и аппаратуры. Л.: Машиностроение. 1986.
16. ДАЕИ.304242.006ТУ. Виброизоляторы ВЦК. Технические условия.
17. Сухов В.В., Аннаева М.С., Киселевич В.П., Смирнов М.И., Салыга В.П. Основные принципы моделирования долговечности аппаратуры // Научно-технический рецензируемый сборник АО «Концерн «Моринсис-Агат». 2018. Вып. 14. СФ-215. 49 с. 
18. Патент на изобретение № 2700799 от 23.09.2019. Способ определения ресурса корабельной радиоэлектронной аппаратуры.