И.А. Иванов1, Р.М. Увайсов2

1,2 МИРЭА – Российский технологический университет (Москва, Россия)

Постановка проблемы. К любым бортовым электронным устройствам предъявляются высокие требования с точки зрения надежности, что приводит к необходимости сложных и дорогостоящих испытаний на различные внешние воздействующие факторы (ВВФ). Анализ аппаратуры на стойкость к ВВФ осуществляется согласно соответствующим ГОСТам. При этом процесс проектирования в основном заключается в разработке моделей с их последующей реализацией в «железе» и завершается испытаниями. Данный подход проводит к тому, что недостатки моделей проявляются лишь на завершающих этапах разработки и производства. Так, недостатки исследуемого объекта – устройства вторичного электропитания авиационного распределительного модуля – проявились лишь в ходе испытаний, когда было обнаружено разрушающее воздействие гармонических колебаний и перегрев электрорадиоэлементов. Решением данной проблемы может быть применение компьютерного моделирования физических процессов на ранних этапах жизненного цикла электронных средств.

Цель. Обеспечить требуемые тепловые режимы и стойкость конструкции источника вторичного электропитания к гармоническим колебаниям.

Результаты. Разработана компьютерная модель источника вторичного электропитания с использованием программного комплекса SolidWorks. Проведено исследование тепловых и вибрационных процессов. Предложены решения по обеспечению тепловых режимов за счет введения дополнительной перфорации и теплоотвода. Обеспечена механическая жесткость конструкции за счет введения ребер жесткости и дополнительных мест крепления. Эффективность предложенных решений подтверждена результатами компьютерного моделирования.

Практическая значимость. Снижены трудозатраты по устранению причин несоответствия конструкции источника вторичного электропитания тепловым и вибрационным требованиям за счет проведения компьютерного моделирования соответствующих физических процессов.

Иванов И.А., Увайсов Р.М. Исследование тепловых и механических характеристик бортового устройства вторичного электропитания // Наукоемкие технологии. 2022. Т. 23. № 6. С. 21−30. DOI: https:// doi.org/10.18127/j19998465-202206-03

1. ГОСТ РВ 20.39.304-98 Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внешним воздействующим факторам.
2. Kofanov Y. N., Sotnikova S. Method of Digital Counterpart Creation of Physical Processes at Productive Foresight Modeling of Cyber-Physical Systems. In: 2020 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). IEEE. 2020. P. 1–5.
3. Кофанов Ю.Н., Сотникова С.Ю. Виртуальное моделирование бортовых электронных приборов и систем // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2018. № 5. С. 16–22.
4. SOLIDWORKS Web Help, “Simulation.” https://help.solidworks.com/2020/English/SolidWorks/SWHelp_List.html?id=1830c8da 5ad948ff893d9ffa6a59473d#Pg0/ (Электронный ресурс. Дата обращения 01.07.2022г.)
5. АСОНИКА-ТМ: стойкость конструкций РЭС к тепловым, механическим и комплексным воздействиям. https://asonika-online.ru/products/asonika-tm/ (Электронный ресурс. Дата обращения 01.07.2022 г.)
6. Гончаров А., Негреба О. Рекомендации по выбору теплового режима модулей питания. Часть 1. // Компоненты и технологии. 2007. № 8. С. 120–123
7. Гончаров А., Негреба О., Степнев К. Тепловые режимы эксплуатации AC/DC-преобразователей группы компаний «Александер Электрик» // Компоненты и технологии. 2010. № 5. С. 122–124.
8. Кляровский В. Системы воздушного охлаждения генераторных ламп // Радио. 2003. № 11. 12.