автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Исследование ударозащищенных полимерными компаундами конструкций радиотехнических устройств

На правах рукописи 005054338

БЕЛОВ ДМИТРИЙ ИГОРЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ УДАРОЗАЩИЩЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ КОМПАУНДАМИ КОНСТРУКЦИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-1 ноя мг

Владимир 2012

005054338

Работа выполнена на кафедре конструирования и технологии

радиоэлектронных средств Федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Талицкий Евгений Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кафедры радиотехники и радиосистем ВлГУ Поздняков Александр Дмитриевич

Ведущая организация:

кандидат технических наук

начальник сектора открытого акционерного общества "Владимирское конструкторское бюро радиосвязи"

Зеленое Дмитрий Юрьевич

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования « Пензенский государственный университет » (г. Пенза)

Защита диссертации состоится "20" ноября 2012 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.04 при Владимирском государственном университете имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ВлГУ, ауд. 301-3.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых.

Автореферат разослан 12 октября 2012 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять по адресу совета университета: 600000, Россия, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ВлГУ, ФРЭМТ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.025.04.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

А.Г. Самойлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Радиотехнические устройства (РТУ), устанавливаемые на подвижных объектах, во время эксплуатации подвергаются дестабилизирующим механическим воздействиям, к которым относятся вибрация, удары, линейные ускорения и акустические шумы.

Для радиотехнических устройств специального назначения, большую опасность представляют одиночные механические удары, максимальные ускорения которых могут достигать 100000g. Это приводит к нарушению функционирования и отказам аппаратуры за счет механических деформаций и разрушений. Задачей разработчиков при этом является защита конструкции РТУ от механических повреждений и электрорадиоэлементов (ЭРЭ) от перегрузок. Если отказы изделия проявляются во время испытаний, то это приводит к увеличению затрат и времени на разработку изделия, так как приходится выявлять причины отказов и вносить конструктивные изменения в изделие. Поэтому на этапе проектирования целесообразно проводить специальные исследовательские испытания для оценки ударопрочности и удароустойчивости устройств, на основе их динамических характеристик (механических напряжений и ускорений). На основании таких данных могут приниматься решения об использовании мер для ударозащиты устройства.

Работы по теоретическим и практическим исследованиям ударных нагрузок и ударозащите РТУ проводятся в США, Германии, Японии и других странах мира. Наиболее известны в этой области труды таких зарубежных исследователей как Harris С.М., Piersol A.G. и другие. В России эти вопросы рассматриваются в работах Чаломея В.Н., Ильинского B.C., Батуева Г.С., Федосова A.A., Самсонова JI.M. и других авторов.

Часто используемым способом защиты РТУ от ударных воздействий является заливка его электронных компонентов полимерными компаундами. Однако принципы выбора заливочных материалов в настоящее время недостаточно разработаны. Неправильный выбор полимерного материала может приводить к негативным последствиям (механическое разрушение самого компаунда, увеличению перегрузок, действующих на элементы конструкции). Применяемые компаунды должны обладать стабильность их механических свойств во всем температурном диапазоне эксплуатации изделия. Подбор заливочных материалов опытным путем требует значительного времени и материальных затрат на изготовление макетов и их испытания. К тому же, при таком подходе остаются невыясненными требования к физико-механическим свойствам компаунда.

Определение динамических характеристик конструкций путем испытаний напрямую зависит от характеристик ударных стендов, которые ограничиваются воспроизведением ударных воздействий лишь типовых форм (полуволна синусоиды, трапеция и пила) и не обеспечивают воспроизведение импульсов необходимой длительности с пиковым ускорением свыше 10000g. В реальных условиях эксплуатации, на РТУ воздействуют ударные импульсы сложных форм, характеристики которых

могут превышать возможности испытательного оборудования. Поэтому для данной задачи целесообразно использовать методы математического моделирования конструкций. Таким образом, исследование конструкций ударозащищенных полимерными компаундами при ударных воздействиях различных форм и характеристик на этапе проектирования составляет одну из важнейших задач для разработчиков РТУ специального назначения.

Системы инженерного анализа можно разделить на универсальные и специализированные. Среди универсальных СИА можно выделить систему конечно - элементного анализа АЫвУБ. Данная система обладает широкими возможностями в области проведения механических расчетов, однако она не предназначена в явном виде для расчета конструкций РТУ при ударных воздействиях с использованием полимерных материалов. Поэтому для моделирования таких устройств часто применяют специализированные программные средства, обладающие интерфейсом с радиоконструкторской терминологией.

Среди специализированных СИА радиотехнических устройств наиболее известной является АСОНИКА. С её помощью можно рассчитывать поля перемещений, ускорений и напряжений, а также в контрольных точках - графики ускорений и перемещений несущих конструкций устройств от времени. К достоинствам данной системы можно отнести возможность учета при расчетах взаимного влияния тепловых и механических факторов, в наличии единого виртуального макета изделия, импорта его из СИА печатных плат и в возможности анализа конструкций при воздействии одиночных и многократных ударов. Однако в данной системе не предусмотрена возможность моделирования заливки конструкций полимерными компаундами, а также использования нелинейных моделей поведения материалов. Динамические характеристики рассчитываются в контрольных точках, задаваемых на этапе создания модели, что снижает возможности анализа конструкций после проведения расчета. Также нет возможности выводить график изменения механического напряжения конструкций от времени.

Во Владимирском государственном университете на кафедре конструирования и технологии радиоэлектронных средств разработан «Комплекс программ» анализа механических воздействий на радиоэлектронную аппаратуру (далее - «Комплекс программ»). Достоинствами данной системы является удобный интерфейс с радиоконструкторской терминологией, а также то, что расчеты производятся методом конечных элементов с помощью математического решателя АЫБУЗ. Однако «Комплекс программ» не позволяет решать вопросы, связанные с расчетом динамических характеристик конструкций РТУ при ударных воздействиях и определением механических характеристик полимерных компаундов необходимых для ударозащиты.

Таким образом, задача развития методик исследования и защиты радиотехнических устройств, которые подвергаются интенсивным ударным воздействиям в процессе эксплуатации, является актуальной.

Нелыо настоящей работы является развитие методик конструирования радиотехнических устройств, которые подвергаются интенсивным ударным воздействиям в процессе эксплуатации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выбрать метод расчета конструкций РТУ при воздействии интенсивных ударных нагрузок;

- уточнить методику моделирования конструкций в СКЭА АЫБУЗ, с целью получения возможности проведения их исследований при воздействии ударных импульсов произвольных форм;

- расширить возможности «Комплекса программ» путем создания программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях, позволяющей рассчитывать конструкции, залитые полимерными компаундами;

- разработать методику определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

Объектом исследования являются конструкции радиотехнических устройств, которые подвергаются интенсивным ударным воздействиям в процессе эксплуатации.

Предметом исследования является развитие методик конструирования радиотехнических устройств.

Методы исследований основаны на методах вычислительной математики и механики, теории алгоритмов и динамической теории полимеров.

Научная новизна работы:

1. Уточнена методика моделирования конструкций в системе конечно-элементного анализа ЛЫЯУБ, в результате чего становится возможным их исследование при воздействии одиночных ударных импульсов произвольных форм;

2. Разработан алгоритм работы специализированной программной среды моделирования конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях, отличающийся от существующих возможностью исследования конструкций, залитых полимерными компаундами;

3. Предложена методика определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

Практическая значимость:

1. Предложенные в работе методики и алгоритмы были практически реализованы в виде специализированной программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях, интегрированной с «Комплексом программ» и СКЭА АКБУБ, которая позволяет:

- определять динамические характеристики (ускорения и напряжения) конструкций при воздействии одиночных ударных импульсов различных форм и характеристик;

- определять требования к механическим характеристикам (модуль упругости и коэффициент механических потерь) полимерных компаундов, способных обеспечить ударозашиту изделий.

2. Программная среда моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях может применяться в проектных организациях, занимающихся разработкой устройств специального назначения, используемых в условиях интенсивных ударных нагрузок.

Реализация и внедрения результатов работы.

Результаты диссертационной работы используются в НПП «Дельта» г. Москва, в учебном процессе кафедры «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» Владимирского государственного университета, а также при выполнении госбюджетной НИР №427/08 «Исследование методов защиты электронных средств от механических воздействий».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на научных конференциях: «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (Новочеркасск, 2008 и 2009), «Инновационные технологии в проектировании и производстве» (Пенза, 2011), «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (Владимир-Суздаль, 2011). Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: №2010612028, 17.03.2010.

Публикации по работе. По материалам диссертационных исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикаций результатов кандидатских диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из перечня используемых сокращений, введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и 6 приложений. Общий объем диссертации 150 страниц, в том числе 107 страниц основного текста, иллюстрированных 47 рисунками и 7 таблицами, 12 страниц списка литературы, а также шести приложений на 30 стр.

На защиту выносятся:

- уточненная методика моделирования конструкций при ударном воздействии в СКЭА ANS YS;

- алгоритм работы программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях;

- методика определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и основные задачи исследований, научная новизна и практическая значимость результатов диссертации.

В первой главе выбирается метод расчета динамических характеристик (ускорения и механические напряжения) конструкций РТУ при воздействии одиночных ударов с высокой амплитудой ускорения. Рассматривается заливка конструкций РТУ полимерными компаундами как способ их ударозащиты, приводится методика моделирования конструкций при воздействии ударных нагрузок в СКЭА АИЗУЭ, а также уточняются практические аспекты такого моделирования.

Анализ литературы по теме исследования показал, что радиотехнические устройства специального назначения в процессе своей эксплуатации подвергаются одиночным ударным воздействиям, максимальные ускорения которых могут достигать 100000

Механические повреждения в конструкции РТУ происходят вследствие превышения допустимых напряжений конструкционных материалов при ударном воздействии. При этом ударная нагрузка, действующая на ЭРЭ, может увеличиваться по сравнению с нагрузкой, действующей на изделие в целом в результате проявления резонансных явлений. Таким образом, снижение значений ускорений и напряжений в конструкциях РТУ до необходимого уровня (ускорения в конструктивных элементах не должны увеличиваться по сравнению с амплитудой ударного воздействия, а механические напряжения не должны превышать предел прочности соответствующих конструкционных материалов) является главным условием обеспечения их ударозащиты.

Часто используемым способом защиты РТУ от ударных воздействий является заливка электронных компонентов полимерными компаундами. Существующие методики выбора заливочных материалов для конкретных конструкций не достаточно разработаны и часто, конструктор не владеет информацией по необходимым жесткостным и демпфирующим свойствам полимеров. Применяемые материалы также должны обладать стабильностью их механических свойств во всем температурном диапазоне эксплуатации изделия. Подбор необходимого компаунда опытным путем требует значительного времени и материальных затрат на изготовление макетов и их испытания. Поэтому целесообразно разработать методику определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту РТУ.

В связи с тем, что сроки разработки радиотехнических устройств могут значительно увеличиваться в случае проявления отказов при контрольных испытаниях, на этапе проектирования целесообразно проводить специальные исследования. Их целью является определение динамических характеристик (ускорений и механических напряжений) разрабатываемых конструкций, на основе которых оценивается ударопрочность, перегрузки, а также принимаются решения по применению мер для ударозащиты. Обзор

характеристик современных ударных стендов показал, что с их помощью нельзя воспроизводить ударные импульсы сложных форм с необходимой длительностью с амплитудой ускорения выше 1000(^. Поэтому, для данной цели, было предложено использовать системы инженерного анализа, в которых используются математические методы расчета конструкций под воздействием ударных нагрузок.

Среди специализированных программных средств наиболее известна АСОНИКА, обладающая хорошим интерфейсом и продуманной структурой. Однако в данной системе не предусмотрена возможность моделирования заливки конструкций РТУ полимерными компаундами, а также использования нелинейных моделей поведения материалов. Ускорения и механические напряжения рассчитываются в контрольных точках, задаваемых на этапе создания модели, что снижает возможности анализа конструкций.

Наиболее подходящей универсальной СИА, для решения поставленных в диссертационной работе задач, является система конечно-элементного анализа (СКЭА) АИ8У8. К достоинствам данной системы стоит отнести высокую степень интеграции с другими программными продуктами, участвующими в процессе разработки РТУ, а также наличие алгоритмического языка программирования АРБЬ. С его помощью можно создавать специализированные пользовательские приложения.

При решении динамических задач в данной системе используется общая система движений конструкции:

[М]{и)+[С]{«}+[*]{«} = {/Ч/)>, где - вектор нагрузки, [М\ - матрица масс, [С] - матрица

сопротивлений, [/С] — матрица жесткости системы, {«} — вектор узловых перемещений, {и} — вектор узловых скоростей, {и} — вектор узловых ускорений.

К основным недостаткам применения АКБУ8 в конструировании радиотехнических устройств, следует отнести то, что нет возможности напрямую моделировать ударные импульсы сложных форм, а также-отсутствуют базы данных типовых конструкций и материалов, которые часто применяются при разработке и производствеРТУ.

Возможным решением данных проблем является создание специализированной программной среды для математического решателя АЫКУв. Это позволит рассчитывать различные конструкции с помощью универсальной системы конечно-элементного анализа, используя сторонний графический интерфейс с радиоконструкторской терминологией.

Примером такого подхода является «Комплекс программ», разрабатываемый во Владимирском Государственном Университете, предназначенный для анализа механических воздействий на радиоэлектронную аппаратуру. Предлагается расширить его возможности, путем создания программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях.

Для создания такого программного средства была составлена методика

расчета динамических характеристик конструкций при ударном воздействии в СКЭА ЛЫБУБ, на основе анализа справочной литературы. Одной из главных сложностей для конструктора, при её практическом применении, является моделирование ударного воздействия. Ударный импульс в технических заданиях на РТУ приводится в виде графика зависимости ускорений от времени, в то время как в АИБУЗ он определяется в единицах перемещения. Задание импульса в виде функции перемещения позволяет получать решения лишь во временной области, соответствующей длительности удара, в то время как большое значение имеет анализ системы и после прекращения действия нагрузки. Поэтому ударное воздействие необходимо определять в виде дискретных значений импульса перемещения. В случае, когда исходный импульс ускорения имеет произвольную форму, процесс его определения в СКЭА АЫвУБ "напрямую" становится крайне сложной задачей. Поэтому целесообразно создать специальный программный модуль для моделирования ударных воздействий произвольных форм.

В данной методике были выделены и уточнены практические аспекты моделирования, от которых зависит время и точность проводимого расчета. Предлагается использовать тип конечных элементов 8оПс195, а конечно-элементную сетку строить методом "свободного разбиения". Учет демпфирующих свойств материалов осуществляется с помощью специального коэффициента /3, который предлагается рассчитывать по формуле:

где т] - коэффициент механических потерь материала, / - первая собственная частота колебания конструктивного элемента, который выполнен из данного материала. Из сравнения трех возможных методов решения (полный, редуцированный и метод суперпозиций) динамических задач в СКЭА АЫБУБ был выбран "полный" метод, так как только он обеспечивает учет всех видов нелинейностей.

Сформулированы цель работы и задачи, необходимые для достижения поставленной цели.

Вторая глава посвящена созданию специализированной программной среды, с помощью которой реализуется методика моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях в СКЭА АИЗУБ. Разрабатывается структура и алгоритм её работы, на основе которых строится программная реализация. Предлагается методика для определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

Для моделирования ударных воздействий произвольных форм и характеристик в СКЭА АИБУБ был разработан специальный программный модуль. С его помощью было исследовано влияние величины дискретизации ("точности") ударного воздействия на результаты расчета типовых

конструкций. Результаты данного исследования показали, что отклик объектов на удар становился неизменным (по форме, амплитуде и периоду колебания) при задании ударного воздействия с помощью 5000 значений перемещений и более. Данную величину дискретизации ударного импульса рекомендуется использовать для моделирования подобных конструкций и использовать в качестве "базовой" для конструкций других форм.

На основании предложений и рекомендаций, изложенных в первой главе, была уточнена методика расчета динамических характеристик конструкций (ускорений и напряжений) при ударном воздействии в СКЭА ANS YS. Схема данной методики представлена на рисунке 1._

Предварительные расчеты

Мопяпьмый анализ конструкционных элементов

-К hV

Определение необходимых СЧК

-К

-у

Расчет коэффициентов, ол ре делающих дем пфн ро ванне

Прсптшессоп

Пос1 роение геометрической модели

-Г\

-1/

Задание мех&ннч.

CHUHC1&

материалов (а том числе иелиневиыг)

Килсчмо-'ллсмснтмая ссаки (Solld95, автомат. СВОООДІІОЄ разбиение)

¡~ Актоматши р о ванны и процесс моделирования

Задание ударного сюаяеіі стоил

ударного импульса

LAU

і і

Массив перемещений с заданной величиной дискретизации

V

Двойное интегрирование массива ускорений

\Л-V

Z.

Преобразование графика ударного

импульса, в массив ускорений

Выбор полного мсгайо решении

Ms

V

рос считываемых динамичен* НА харак itrpnc і нк

Ps V

Задание характеристик расчета

La

V

Запуск расчета в ANSYS

Постпроцессор

Выбор контрольной точки

-Л

-у

Выбор »ида динамической характеристики

А

~У

Выбор направления осп

-V

Вій вод динамической характеристики

Рис. 1. Методика расчета динамических характеристик конструкций при ударном воздействии в СКЭА АЫ8У8.

В приведенной схеме присутствует блок предварительных расчетов, с помощью которых определяются коэффициенты демпфирования конструктивных элементов РТУ и количество шагов расчета. Моделирование осуществляется с использованием конечных элементов типа 8оПс195, а сетку конечных элементов предлагается строить с помощью функции автоматического свободного разбиения модели. Полностью автоматизируется процесс моделирования ударного воздействия с определенным уровнем дискретизации импульса ускорения.

Оценка результатов, получаемых при моделировании согласно предлагаемой методике, проверялась на основе расчета простейшей системы, состоящей из упругого и инерционного элемента, при воздействии удара в форме полуволны синусоиды, для которой известна аналитическая модель. Выражение для определения максимального отклика системы на удар:

Ашр

(р1- со2)

где Атах- максимальное ускорение системы, А- амплитуда ускорения

ударного импульса, - длительность импульса, р =—, со =— (к - жесткость

/„ V т

системы, т- масса системы).

Расхождение результатов моделирования с результатами аналитического расчета составило не более 9%, что показывает применимость предложенной методики. Её основное отличие от существующих методик заключается возможности исследования конструкций при воздействии ударных импульсов произвольных форм.

Структура работы программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях, интегрированной с "«Комплексом программ»" и СКЭА А^УБ, представлена на рисунке 2. Для её практической реализации были созданы:

- графический интерфейс, осуществляющий функции препроцессора и постпроцессора;

- командные файлы на алгоритмическом языке построения конечно-элементных моделей, задания граничных условий, расчета и вывода результатов;

- программный модуль для моделирования ударных импульсов произвольных форм;

- базы данных моделей типовых конструкций РТУ и материалов. Исходными данными, необходимыми для начала работы с программой

являются геометрические параметры исследуемой конструкции, механические параметры используемых материалов, а также параметры ударного воздействия. В диалоговом окне "Ввод импульса" происходит моделирование ударного импульса произвольной формы и характеристик. В диалоговом окне "Динамический анализ" пользователь работает с созданной базой типовых конструкций. Запуск АИ8У8 производится в пакетном, фоновом режиме с командным файлом, формируемым программой.

Полученные в результате расчета динамические характеристики конструкции (ускорения и напряжения) выводятся пользователю в собственном графическом интерфейсе, либо в программе Microsoft Offtee Excel.

ТЗ на ударное итчейп «ие

Форма, амплитуда и

длительность импульса ускорений

База данных

ткповых конструкций

База данных материалов

Конструкция РТУ

Гсомсгрнчсс кая модель из Комплекса программ

Данные о материалах иопструкшги

Мсханич-ис

снийсіьа материалов

Модуль

преобразования ударного импу.тгы-.а

Графический интерфейс

Див чоюноо окно "Динамический анализ**

Протряммиая срсда

моделирования конструкции РТУ при ударных воздействиях

3SI

Макрос расчета

Дишюічшис «к ни "Ввод импульса"

3EZ

Ударный импульс

Диалоговое окно "Обтор результатов"

Макрос оыоода результатов

Результаты расчета

Динамические

і РТУ

^характеристики

Mkrotoft omee Excel

Рис. 2. Структура программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях.

В качестве типовых конструкций, в программной среде используются шесть видов блоков (этажерочные, цилиндрические и кассетные с произвольным количеством печатных плат и мест креплений). Так же есть возможность моделировать ячейки РТУ, формируемые в графическом дизайнере "«Комплекса программ»". В случае, когда необходимо исследовать конструкцию более сложной формы, моделирование необходимо осуществлять непосредственно в СКЭА АЫБУЗ, согласно уточненной методике. При этом моделирование ударного воздействия рекомендуется проводить в разработанном программном модуле.

Алгоритм работы специализированной программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях представлен на рисунке 3. Формирование виртуальной модели исследуемой РТУ происходит

на основе информации введенной конструктором. Это вид (типовой блок из базы данных, либо узел РТУ, сформированный посредствам графического дизайнера «Комплекса программ»), а также геометрические параметры конструкции (блок 1-3). Далее, конструктор решает вопрос о применении средств ударозащиты (блок 4-7). Заливка конструкции полимерным компаундом (блок 6) представляет собой заполнение свободного пространства внутри модели материалом с заданными-свойствами. Данная процедура осуществляется с помощью специально разработанного алгоритма. В блоках 8-10 задаются параметры конструкционных материалов, включая параметры их нелинейных свойств. После этого создается сетка конечных элементов (блок 11, 12). Далее, на основе данных об ударном воздействии выполняется расчет эффективного частотного спектра (блок 12, 13). С помощью полученной информации находятся необходимые СЧК конструкционных элементов модели и вычисляются их демпфирующие свойства (блок 15-17). Следующим этапом работы программы является задание граничных условий, то есть приложение ударного воздействия к исследуемой конструкции (блок 18). После этого, на основе всех полученных данных формируется командный файл (блок 19), который загружается в СКЭА ANSYS (блок 20). На данном этапе работы программы — это командный файл расчета исследуемой модели РТУ с заданными граничными условиями. После завершения расчета в СКЭА ANSYS, вводятся данные об анализируемой динамической характеристике конструкции (блоки 24). Это координаты контрольной точки, вид динамической характеристики, а также направление данной характеристики. Далее формируются соответствующие командные файлы для получения запрошенной пользователем информации, который загружается в ANSYS (блок 19). В результате ANSYS формирует массив данных на основании, которого создается график динамической характеристики в контрольной точке конструкции РТУ (блок 23). После этого, пользователь может завершить работу либо произвести следующий расчет (блок 25).

Программная реализация графической оболочки произведена на языке FreePascal с использованием среды разработки программного обеспечения Lazarus, командные файлы для проведения расчетов составлены на функциональном языке APDL (ANSYS версий 8.0, 8.1, 10.0, 11.0).

Рис. 3. Алгоритм работы специализированной программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях.

Автоматическое определение требований к механическим характеристикам (модуль упругости и КМП) полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ, предлагается осуществлять по методике, представленном на рисунке 4.

Расчет СЧК констр. элементов в СКЭА

5 Определение демпфирования конструкции

^ Расчет при ударном воздействии в СКЭА (Е1, гу)

/11 \

Нет / к:=к+1; \

Да

' 13

Вывод характ-ик компаунда

12 Запись результата в массив

Г

Да

10

Определение и изменение значения

С

Конец

Рис. 4. Методика определения механических характеристик полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкции РТУ.

Данная методика основана на итерационном вычислении конструкций в СКЭА А^УБ. Условием защиты от удара является получение заданного коэффициента передачи конструкции при ударе (Л) и допустимого механического напряжения. Коэффициент передачи определяется как отношение максимального значения ускорения в конструкции к амплитуде

ускорения ударного импульса.

Расчеты происходят в два этапа: при изменении модуля упругости компаунда и при изменении его КМП. Благодаря тому, что часть промежуточных вычислений (расчет демпфирующих свойств конструктивных элементов) автоматизирована и применению метода последовательного приближения, уменьшается общее число итераций.

Данная методика позволяет конструктору определить жесткостные и демпфирующие свойства полимерных компаундов, необходимых для ударозащиты РТУ, или принять решение об изменении конструкции изделия.

Таким образом, разработанная программная среда моделирования позволяет определять динамические характеристики конструкций РТУ при ударных воздействиях произвольных форм и характеристик. На основании результатов проводимых в ней расчетов разработчик РТУ получает возможность определять механические характеристики полимерных компаундов, необходимых для ударозащиты устройства.

В третьей главе проводится тестирование разработанной программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях на основе экспериментальных исследований типового блока. Исследуется влияние механических характеристик полимерных компаундов на динамические характеристики конструкций РТУ, а также зависимость отклика конструкции от формы ударного импульса. Проводится исследование влияния температуры на модуль упругости и коэффициент механических потерь опытного полимерного материала.

Тестирование разработанной программы проводилось на примере блока, представленного на рисунке 5. Для этого был проведен ряд натурных испытаний данной конструкции при воздействии одиночных ударных импульсов, результаты которых сравнивались с результатами расчетов в разработанной программной среде моделирования.

ш

шш

Печатные платы

7~

а) б)

Рис. 5. Анализируемый блок: а) внешний вид; б) схема конструкции. В результате были получены отклики исследуемого блока на удар в виде зависимостей ускорения от времени, полученные экспериментально и с помощью конечно-элементного моделирования. При этом, реакцией конструкции на внешнее воздействие в обоих случаях было затухающее колебание с приблизительно одинаковой частотой и скоростью затухания. Амплитуды данных колебаний различались не более чем на 16%.

Далее, с помощью предложенной во второй главе методики, были определены механические характеристики полимерных компаундов (модуль упругости и коэффициент механических потерь), необходимые для

ударозащиты приведенной выше конструкции блока. Условием ударозащиты являлось получениие коэффициента передачи конструкции равного 1.25, при этом максимально возможное механическое напряжение было определено как 4107 Н/м2.

В результате серии проведенных расчетов было определено, что указанное условие ударозащиты выполняется при использовании компаунда с модулем упругости от 8107 Н/м2 до 109 Н/м2 и КМГ1 от 0.1 и выше. На рисунке 6 представлены результаты всех приведенных в данном исследовании расчетов в виде графика зависимости максимального ускорения (А) в печатной плате от модуля упругости (Е) полимерного компаунда.

Е, Н/м2

Рис. 6. Изменение амплитуды ускорения конструкции при ударном воздействии: 1 - при заливке конструкции компаундами с различными модулями упругости; 2 — амплитуда исходного ударного импульса; 3 — амплитуда ускорения конструкции без компаунда.

Аналогичное исследование конструкции сложной формы также показало, что возникающие в результате одиночного удара перегрузки можно снижать, применяя заливку полимерным компаундом. При этом моделирование конструкции проводилось с использованием ударных импульсов как типовых (полуволна синусоиды, трапеция), так и произвольных форм.

Было выполнено моделирование ячейки РТУ при воздействии ударного импульса сложной формы (рис.7). Его результаты показали, что поле распределения ускорений и механических напряжений напрямую зависит от варианта крепления конструкции. Такого рода исследования показывают, какие ЭРЭ оказываются в зоне наибольших механических нагрузок. На основании таких данных может производиться компоновка элементов на электромонтажной плате или приниматься решения об их заливке полимерными материалами.

Время,мс

а) б)

Рис.7. Исследование ячейки РТУ: а) ударный импульс; б) поле распределения ускорений.

Были проведены испытания опытного материала на основе пенополиуретана, в результате которых определялись зависимости его модуля упругости и коэффициента механических потерь от температуры. Испытания проводились методом резонансных колебаний. Результаты показали, что опытный материал имеет модуль упругости, необходимый для защиты ранее исследованного блока от ударных воздействий, в диапазоне температур от —25°С до +30°С. Это определяет необходимость дальнейшей разработки полимерных материалов для ударозащиты РТУ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Результаты диссертационной работы:

1. Рассмотрены методы расчета динамических характеристик (ускорений и напряжений) конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях и системы инженерного анализа на их основе. Показана необходимость расширения функциональных возможностей «Комплекса программ» для решения поставленных задач.

2. Уточнена методика моделирования конструкций в СКЭА АЫБУБ, в результате чего появилась возможность проведения их исследований при воздействии ударных импульсов произвольных форм;

3. Расширены возможности «Комплекса программ» путем создания специализированной программной среды моделирования конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях. Она позволяет:

рассчитывать динамические характеристики конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях различных форм и характеристик;

- автоматически определять механические характеристики полимерных компаундов необходимые для ударозащиты конструкций радиотехнических устройств;

«Комплекс программ» внедрен в НПП «Дельта» г. Москва, а также в учебный процесс кафедры «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» Владимирского государственного университета.

Использование разработанной специализированной программной среды моделирования конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях, позволяет сократить количество натурных испытаний изделий.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях по перечню ВАК:

1. Белов Д.И. Иванов A.B., Кузин В.Н., Куфтин A.A., Шашкин А.Н. Моделирование ударных процессов в электронной аппаратуре с помощью системы конечно-элементного анализа ANSYS // Всероссийский НТЖ «Проектирование и технология электронных средств». — 2009. — №1. (соискатель - 50%).

2. Белов Д.И., Шумарин C.B., Талицкий E.H. Программа моделирования электронной аппаратуры при ударных воздействиях // Международный журнал «Программные продукты и системы». — 2011. - №3 . (соискатель — 50%).

Публикации в остальных изданиях:

3. Евграфов В.В., Шумарин C.B., Белов Д.И. Моделирование воздействия импульса ускорения в системах конечно-элементного анализа // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: Международная научно-практическая конференция. — Новочеркасск, 2008.

4. Белов Д.И. Динамический анализ конструкций электронной аппаратуры в системе конечно- элементного анализа "Ansys" // Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике: Международная научно-практическая конференция. — Новочеркасск, 2009.

5. Белов Д.И. Моделирование электронной аппаратуры в условиях интенсивных ударных воздействий в системе конечно-элементного анализа ANSYS // Тезисы докладов 2-ой международной конференции / молодежной школы-семинара «Современные нанотехнологии и нанофотоника для науки и производства», 2010.

6. Белов Д.И. Защита электронной аппаратуры от интенсивных ударных воздействий // Надежность и качество 2011: научный симпозиум. -Пенза, 2011.

7. Белов Д.И. Защита электронной аппаратуры от интенсивных ударных воздействий с помощью полимерных компаундов // Перспективные технологии в средствах передачи информации: международная научно-техническая конференция. — Владимир, 2011.

Зарегистрированные программы для ЭВМ:

8. Белов Д.И., Талицкий E.H., Шумарин C.B. Программа моделирования ударопрочное™ и удароустойчивости конструкций электронной аппаратуры // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2010612028, 17.03.2010. (соискатель - 30%).

Подписано в печать 10.10.12. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,16. Тираж 100 экз.

Издательство Владимирского государственного университета Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых. 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

Перечень используемых сокращений.

Введение.

Глава 1. Методы расчета удароустойчивости и ударопрочное™ конструкций радиотехнических устройств (РТУ) при ударных воздействиях.

1.1 Воздействие одиночных ударов на РТУ.

1.2 Защита РТУ от ударных воздействий.

1.3 Методы определения динамических характеристик конструкций РТУ при ударных воздействиях.

1.4 Системы инженерного анализа РТУ.

1.5 Моделирование конструкций при ударном воздействии в системе конечно-элементного анализа (СКЭА) ANS YS

1.6 Практические аспекты моделирования конструкций при ударном воздействии в СКЭА ANS YS.

1.6.1 Задание коэффициента механических потерь

1.6.2 Тип и плотность сетки конечных элементов.

1.6.3 Метод расчета динамической задачи.

1.6.4 Моделирование нелинейных свойств материалов . 42 Выводы к главе 1.

Глава 2. Разработка программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях.

2.1 Модели радиотехнических устройств.

2.2 Моделирование ударного воздействия.

2.2.1 Задание ударного воздействия в СКЭА ANSYS.

2.2.2 Определение точности задания ударного воздействия

2.3 Уточнение методики моделирование конструкций при ударном воздействии в СКЭА ANS YS.

2.4 Программная среда моделирование конструкций РТУ при ударном воздействии.

2.4.1 Структурная схема

2.4.2 Алгоритм работы.

2.4.3 Методика определения механических характеристик полимерных компаундов для ударозащиты конструкции РТУ

Выводы к главе 2.

Глава 3. Экспериментальные исследования.

3.1 Исследование типового блока РТУ.

3.2 Тестирование интегрированной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях.

3.2.1 Исследование влияния механических характеристик полимерных компаундов на динамические характеристики конструкций РТУ при ударном воздействии.

3.2.2 Исследование влияния жесткости конструкции РТУ на её динамические характеристики при ударном воздействии.

3.2.3 Моделирование ячейки РТУ.

3.2.4 Моделирование конструкции РТУ сложной формы

3.3 Исследование механических характеристик полимерного материала.

Выводы к главе 3.

Радиотехнические устройства (РТУ), устанавливаемые на подвижных объектах, во время эксплуатации подвергаются дестабилизирующим механическим воздействиям, к которым относятся вибрация, удары, линейные ускорения и акустические шумы [84].

Для радиотехнических устройств специального назначения, большую опасность представляют одиночные механические удары, максимальные ускорения которых могут достигать 100000g [93]. Это приводит к нарушению функционирования и отказам аппаратуры за счет механических деформаций и разрушений [32]. Задачей разработчиков при этом является защита конструкции РТУ от механических повреждений, а также защита электрорадиоэлементов (ЭРЭ) от перегрузок. Если отказы изделия проявляются во время испытаний, то это приводит к увеличению затрат и времени на разработку изделия, так как приходится выявлять причины отказов и вносить конструктивные изменения в изделие. Поэтому на этапе проектирования целесообразно проводить специальные исследования, с целью оценить ударопрочность и удароустойчивость устройств, на основе их динамических характеристик (механические напряжения и ускорения). На основании таких данных могут приниматься решения об использовании мер для ударозащиты устройства [56].

Работы по теоретическим и практическим исследованиям ударных нагрузок и защите от них аппаратуры проводятся в США, Германии, Японии и других странах мира. Наиболее известны в этой области труды таких зарубежных исследователей как Harris С.М., Piersol A.G. и другие. В России эти вопросы рассматриваются в работах Чаломея В.Н., Ильинского B.C., Батуева Г.С., Федосова A.A., Самсонова JIM. и других авторов.

Часто используемым способом защиты РТУ от ударных воздействий является заливка (герметизация) его электронных компонентов полимерными компаундами, которые снижают амплитуду возникающих в конструкции динамических колебаний и напряжений, вследствие чего, уменьшается опасность возникновения механических повреждений [29]. Однако неправильный выбор полимерного материала может приводить к негативным последствиям: с одной стороны к механическому разрушению самого компаунда, а с другой стороны - к увеличению перегрузок, действующих на конструктивные элементы. Применяемые компаунды должны обладать стабильностью их механических свойств во всем температурном диапазоне эксплуатации изделия.

Существующие методики выбора полимерных компаундов для конкретных конструкций недостаточно разработаны. Например, в работе [85] показано, что с точки зрения механической прочности, целесообразно применять высокоэластичные или вязкоупругие полимеры, а с точки зрения устранения резонансных колебаний - заливку жесткими компаундами. Подбор полимерного компаунда опытным путем требует значительного времени и материальных затрат на изготовление макетов и их испытания. К тому же, при таком подходе остаются невыясненными требования к физико-механическим свойствам компаунда. Поэтому необходимо разработать методику, позволяющую определять жесткость герметизирующих материалов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

Определение динамических характеристик РТУ путем испытаний, напрямую зависит от характеристик ударных стендов, которые ограничиваются воспроизведением ударных воздействий лишь типовых форм (полуволна синусоиды, трапеция и пила) и обеспечивают воспроизведение импульсов необходимой длительности с пиковым ускорением свыше 1000(^ [33-38].

Поэтому для данной задачи целесообразно использовать методы математического моделирования конструкций.

В настоящее время опубликованы несколько работ, посвященных расчетам динамических характеристик конструкций при ударных воздействиях с помощью аналитических выражений. Однако данные методы разработаны для простейших случаев (на объект простой формы воздействует ударный импульс типовой формы) и не могут быть использованы для современных РТУ. При разработке сложных конструкций возникает необходимость применения моделирования с помощью систем инженерного анализа (СИА). В данных системах применяются численные методы расчета конструкций [44].

Системы инженерного анализа можно разделить на универсальные и специализированные. Среди универсальных СИА можно выделить систему конечно-элементного анализа (СКЭА) ANS YS. Данная система рассчитана на решение задач во многих областях и как следствие этого, её освоение занимает продолжительное время, а моделирование таких сложных систем как РТУ требует проведения большого объема работы [43].

Среди специализированных программных средств наиболее известна АСОНИКА, использующая расчетное ядро ANS YS [1]. С её помощью можно рассчитывать поля перемещений, ускорений и напряжений, а также в контрольных точках - графики ускорений и перемещений несущих конструкций устройств от времени. К достоинствам данной системы можно отнести возможность учет при расчетах взаимного влияния тепловых и механических факторов, в наличии единого виртуального макета изделия, импорта его из СИА печатных плат и в возможности анализа конструкций при воздействии одиночных и многократных ударов. Однако в данной системе не предусмотрена возможность моделирования заливки конструкций РТУ полимерными компаундами, а также использования нелинейных моделей поведения материалов. Динамические характеристики рассчитываются в контрольных точках, задаваемых на этапе создания модели, что снижает возможности анализа конструкций после проведения расчета. Также нет возможности выводить график изменения механического напряжения конструкций от времени.

Во Владимирском государственном университете на кафедре конструирования и технологии радиоэлектронных средств разработан «Комплекс программ» анализа механических воздействий на радиоэлектронную аппаратуру (далее - «Комплекс программ») [55,90,98]. Достоинствами данной системы является удобный интерфейс с радиоконструкторской терминологией, а также то, что расчеты проводятся методом конечных элементов с помощью математического решателя ANS YS. Однако «Комплекс программ» не позволяет решать вопросы, связанные с расчетом динамических характеристик конструкций РТУ при ударных воздействиях и определением механических характеристик полимерных компаундов необходимых для ударозащиты.

Таким образом, задача развития методик исследования и защиты радиотехнических устройств, которые подвергаются интенсивным ударным воздействиям в процессе эксплуатации, является актуальной.

Целью диссертационной работы является развитие методик конструирования радиотехнических устройств, которые подвергаются интенсивным ударным воздействиям в процессе эксплуатации.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

- выбрать метод расчета конструкций РТУ при воздействии интенсивных ударных нагрузок (п. 1.4, с. 27 - 31);

- уточнить методику моделирования конструкций в СКЭА ANSYS, с целью получения возможности их исследования при воздействии ударных импульсов произвольных форм (п. 2.3, с. 55 - 60);

- расширить возможности «Комплекса программ» путем создания программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях, позволяющей рассчитывать конструкции, залитые полимерными компаундами (п. 2.4, с. 60 - 68);

- разработать методику определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ (п.2.5с.68 - 73).

Объектом исследования являются конструкции радиотехнических устройств, которые подвергаются интенсивным ударным воздействиям в процессе эксплуатации.

Предметом исследования является развитие методик конструирования радиотехнических устройств.

Методы исследований основаны на методах вычислительной математики и механики, теории алгоритмов и динамической теории полимеров.

Научная новизна работы:

1. Уточнена методика моделирования конструкций в системе конечно-элементного анализа ANS YS, в результате чего становится возможным их исследование при воздействии одиночных ударных импульсов произвольных форм;

2. Разработан алгоритм работы специализированной программной среды моделирования конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях, отличающийся от существующих возможностью исследования конструкций, залитых полимерными компаундами;

3. Предложена методика определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

Практическая значимость:

1. Предложенные в работе методики и алгоритмы были практически реализованы в виде специализированной программной среды моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях, интегрированной с «Комплексом программ» и СКЭА АШУБ, которая позволяет:

- определять динамические характеристики (ускорения и напряжения) конструкций при воздействии одиночных ударных импульсов различных форм и характеристик;

- определять требования к механическим характеристикам (модуль упругости и коэффициент механических потерь) полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту изделий.

2. Программная среда моделирования конструкций РТУ при ударных воздействиях может применяться в проектных организациях, занимающихся разработкой устройств специального назначения, используемых в условиях интенсивных ударных нагрузок.

Реализация и внедрения результатов работы.

Результаты диссертационной работы используются в НПП «Дельта» г. Москва, в учебном процессе кафедры «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» Владимирского государственного университета, а также при выполнении госбюджетной НИР №427/08 «Исследование методов защиты электронных средств от механических воздействий».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на научных конференциях: «Методы и алгоритмы прикладной математики в технике, медицине и экономике» (Новочеркасск, 2008 и 2009), «Инновационные технологии в проектировании и производстве» (Пенза, 2011), «Перспективные технологии в средствах передачи информации» (Владимир-Суздаль, 2011).

Получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: №2010612028, 17.03.2010.

Публикации по работе. По материалам диссертационных исследований опубликовано 7 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикаций результатов кандидатских диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка использованной литературы и шести приложений. Общий объем диссертации 150 страницах, в том числе 108 страниц основного текста, иллюстрированных 47 рисунками и 7 таблицами, 12 страниц библиографического списка, а также 6 приложений на 30 страницах.

Выводы к главе 3

1. Разработанная программная среда моделирования может использоваться для расчета конструкций РТУ при ударных воздействиях, так как сравнение результатов полученных в ней с экспериментальными данными, показало, что отклики исследуемого объекта на ударные воздействия имели одинаковую форму затухающего колебания, а максимальные 'значения ускорений различались не более чем на 16%.

2. Была протестирована методика определения механических характеристик полимерных компаундов, способных обеспечить защиту РТУ от воздействия одиночных ударов. С её помощью, по заданным условиям ударозащиты, происходит автоматический расчет необходимых жесткостных и демпфирующих свойств полимерных материалов.

4. Необходима разработка новых полимерных материалов для защиты РТУ от интенсивных ударных воздействий, которые можно использовать в широком диапазоне температур.

Заключениё

Результаты диссертационной работы:

1. Рассмотрены методы расчета динамических характеристик (ускорений и напряжений) конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях. Показана необходимость расширения функциональных возможностей «Комплекса программ» для решения поставленных задач.

2. Уточнена методика моделирования конструкций в системе конечно-элементного анализа А^УБ, в результате чего становится возможным их исследование при воздействии одиночных ударных импульсов произвольных форм.

3. Расширены возможности «Комплекса программ» путем создания интегрированной программной среды моделирования конструкций радиотехнических устройств при ударных воздействиях. В данной программной среде реализована возможность исследования конструкций, залитых полимерными компаундами.

4. Предложена методика определения требований к механическим характеристикам полимерных компаундов, способных обеспечить ударозащиту конструкций РТУ.

Результаты диссертационной работы используются в НПП «Дельта» г. Москва в научно-исследовательских работах предприятия (Приложение 4), а так же в учебном процессе кафедры «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (Приложение 5).

1. Адлер Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.В. Адлер М.: Наука. 1976.

2. Алямовский A.A. SolidWorks/CosmosWorks. Инженерный анализ метод конечных элементов. / A.A. Алямовский. М.: ДМК Пресс, 2004 - 432 с.

3. Андреев А.И., Жданов В.В., Кофанов Ю.Н. Виды и причины отказов радиоэлектронных средств: учеб. пособие / А.И. Андреев. М.: МГИ-ЭМ, 1995 - 64 с.

4. Бабаков И.М. Теория колебаний / И.М. Бабаков. М.:Наука,1968 - 591 с.

5. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / Под общ. ред. Д.Г. Красковского. М.: КомпьютерПресс, 2002 - 224 с.

6. Батуев Г.С. Инженерные методы исследования ударных процессов / Г.С. Батуев. М.: Машиностроение, 1977 - 240 с.

7. Белов Д.И. Защита электронной аппаратуры от интенсивных ударных воздействий // Надежность и качество 2011 : научный симпозиум. = Пенза, 2011.

8. Белов Д.И., Шумарин C.B., Талицкий E.H. Программа моделирования электронной аппаратуры при ударных воздействиях // Международныйжурнал «Программные продукты и системы». 2011. - №3 .-8с.

9. Белов Д.И. Защита электронной аппаратуры от интенсивных ударных воздействий с помощью полимерных компаундов // Перспективные технологии в средствах передачи информации: международная научно-техническая конференция. Владимир, 2011.

10. Беляев Н.М. Сопротивление материалов / Н.М. Беляев М.: Главная редакция физико-математической литературы, 1976 - 608 с.

11. Болдин В.А., Горгонов Г.И., Коновалов В.Д. и др. Радиоэлектронное оборудование / В.А. Болдин, (Боевая авиационная техника) М.: Воениздат, 1990 - 288 с.

12. Варламова Р.Г. Справочник конструктора РРТУ: общие принципы конструирования / Р.Г. Варламова. М.: Сов. радио, 1980 - 480 с.

13. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизированного проектирования / Ю.Х.

14. Вермишев. M.: Радио и связь, 1988 - 280 с.

15. Вибрация. Термины и определения: ГОСТ 24346-80. М.: Изд-во стандартов, 1980. - 31 с.

16. Волков Б.А. Численные методы / Б.А. Волков, М.: Наука, 1979 - 255 с.

17. Волков Е.Б. Технические основы эффективности ракетных систем / Е.Б. Волков, В.З. Дворкин, А.И. Прокудин и др. / под ред. Е.Б. Волкова М.: Машиностроение, 1989 - 256 с.

18. Восстановление данных. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.derstein.ru/good/good78.html. Дата обращения 02.06.2010.

19. Галушко А.И. Внутренние напряжения в герметизирующих компаундах РЭА / А.И. Галушко М: Сов. радио, 1974 - 104 с.

20. Глудкин О.П. Методы и устройства испытаний РЭС и ЭВС / О.П. Глудкин: Учеб. для вузов. -М.: Высш. школа, 1991 336 с.

21. ГОСТ 20.57.406-81. Комплексная система контроля качества. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний. 1981.

22. ГОСТ Р 53190-2008. Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. 2008.

23. ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ, данных и систем. 1990.

24. Зеленев Ю.В., Кирилин A.A., Слободник Э.Б., Талицкий E.H. Виброзащита радиоэлектронной аппаратуры полимерными компаундами / Ю.В. Зеленев. М.: Радио и связь, 1984.

25. Иванов A. A. MSC.ADAMS: Теория и элементы виртуального моделирования. Учебное пособие / А. А.Иванов М.: Московское представительство MSC.Software GmbH, 2003 - 97 с.

26. Иванов М.Т., Сергиенко А.Б., Ушаков Н.В. Теоретические основы радиотехники:Учебное пособие /М.Т. Иванов М.: Высш.шк., 2002 - 306 с.

27. Ильинский B.C. Защита РТУ и прецизионного оборудования от динамических воздействий. / B.C. Ильинский. М.: Радио и связь, 1982296 с.

28. Интернет сайт ЗАО "ЕМТ Р". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.emt.ru/news.php?id=69. Дата обращения: 13.06.2010.

29. Интернет сайт ЗАО "ОСТЕК". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ostec-test.ru/equipment/prod/476.html. Дата обращения: 24.06.2010.

30. Интернет сайт компании "Совтест ATE". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sovtest.ru/ru/content/o-kompanii. Дата обращения: 24.06.2010.

31. Интернет сайт компании "Тестпорт". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.testport.ru/catalog/detail.php?id=51. Дата обращения: 24.06.2010.

32. Интернет сайт ООО "Би Техно". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.santek2.ru/beetehno.html. Дата обращения: 24.06.2010.

33. Интернет сайт ЧУП "Политест". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.polytest.by/products/pnevmaticheskii-ispytatelnyi-stend-s-gorizontalnym-napravleniem-udara. Дата обращения: 24.06.2010.

34. Информационный портал для разработчиков Электронный ресурс. -Режим доступа: http://freepascal.ru. Дата обращения 20.08.2010.

35. Иориш Ю.И. Измерение вибрации и ударов. Общая теория, методы и приборы. / Ю.И. Иориш М.: 1963 - 756 с.

36. Каленкович Н.И. Механические воздействия и защита радиоэлектронных средств. / Н.И. Каленкович М.: Высш. шк., 1989 - 244 с.

37. Кан К.Н. и др. Проектирование и технология герметизирующей изоляции элементов электротехнической и электронной аппаратуры. / К.Н. Кан. JI: Энергоатомиздат, 1983 - 125 с.

38. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. / А.Б. Каплун. М.: Едиториал УРСС, 2003. -272 с.

39. Каханер Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение (пер. с англ) / Д.Каханер М.: Мир, 2001 - 575 с.

40. Коненков Ю.Н., Ушаков И.А. Вопросы надежности радиоэлектронной аппаратуры при механических нагрузках / Ю.Н. Коненков, М.: Сов. Радио, 1975 - 144 с.

41. Корицкий Ю.М. Справочник по электротехническим материалам. Том 1, 3-е изд. / Ю.М. Корицкий. М.: Энергоатомиздат, 1986, 368 с.

42. Коробова А.И. Испытания радиоэлектронной, электронно вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование / под ред. А.И. Коробовой М.: Радио и связь, 2002 - 272 с.

43. Кофанов Ю.Н. и др. Автоматизация проектирования и моделирования печатных узлов радиоэлектронной аппаратуры / Ю.Н. Кофанов, Н.В. Малютин, A.B. Сарафанов и др. М.: Радио и связь, 2000 - 389 с.

44. Кофанов Ю.Н., Засыпкин C.B. Комплексное моделирование взаимосвязанных физических процессов радиоэлектронных конструкций: Учеб. пособие / Ю.Н. Кофанов. М.: МГИЭМ, 1996 - 56 с.

45. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств / Ю.Н. Кофанов М.: Радио и связь, 1991 - 360 с.

46. Кофанов Ю.Н., Шалумов A.C., Журавский В.Г., Гольдин В.В. Математическое моделирование радиоэлектронных средств при механических воздействиях. / Ю.Н. Кофанов. М.: Радио и связь, 2000 -226 с.

47. Крутова В.И. Основы научных исследований / под ред. В.И. Крутова, В.И. Попова М.: Высшая школа, 1989 - 400 с.

48. Кузнецов Е.С. Автоматизация проектирования виброзащиты ячеек электронной аппаратуры демпфирующими вставками / Е.С. Кузнецов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Владимир 2011.

49. Кузьмин Э.Н. Обеспечение виброударостойкости: Монография / Э.Н. Кузьмин. Снежинск: изд. РФЯЦ-ВНИИТФ, 2003 - 320 с.

50. Кунву Ли. Основы САПР / Ли Кунву. С.-П.: Питер, 2004 - 560 с.

51. Ли X., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. Пер. с англ. М., Энергия, 1973. 415 с.

52. Маквецов E.H. Модели из кубиков / E.H. Маквецов М.: Советское радио, 1978.

53. Манилык Т., Ильин К. Практическое применение программного комплекса ABAQUS в инженерных задачах. Версия 6.5 / Т. Манилык. -М.: МФТИ, ТЕСИС, 2006 — 67с.

54. Медведев А. М. Печатные платы. Конструкции и материалы. / А. М. Медведев. М.: Техносфера, 2005 - 304 с.

55. Млицкий В.Д., Беглария В.Х., Дубицкий Л.Г. Испытания аппаратуры и средства измерений на воздействие внешних факторов / В.Д. Млицкий -М.: Машиностроение, 2003 567 с.

56. Миропольский Ф.П., Кузнецов В.В., Саркисян P.C. и др. Авиационные средства поражения. Учебник. Ф.П. Миропольский М.: Военное издательство, 1995 - 254 с.

57. Муйземнек А.Ю., Богач A.A.: Математическое моделирование процессов удара и взрыва в LS-DYNA: Учебное пособие / А.Ю. Муйземнек. Пенза: Информационно издательский центр ПТУ, 2005 - 106 с.

58. Нашиф А. Демпфирование колебаний: пер. с англ. / А. Нашиф, Д. Джоунс, Дж. Хендерсон. М.: Мир, 1998 - 488 с.

59. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем / И.П. Норенков. М.: Высшая школа, 1980- 312 с.

60. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования / Н.П. Норенков. М.: МГТУ им. Баумана, 2002 - 336 е.

61. Норенков И.П. Разработка систем автоматизированного проектирования /

62. И.П. Норенков. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994 - 203 с.

63. Огородникова О.М. ANSYS Workbench первое знакомство с расчетами Перевод Огородниковой О.М., редакция от 4 апреля 2010 г.

64. ОСТ 4 Г0.010.009-84. Модули электронные первого и второго уровней радиоэлектронных средств. Конструирование.

65. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров / И.И. Перепечко, М.: Химия, 1973 -296 с.

66. Пересыпкин В.П. Интерфейс и конечные элементы системы MSC.NASTRAN for Windows: Учеб. Пособие / В.П. Пересыпкин. Самара: Гос. Аэрокосм. Ун-т. Самара, 2002 - 72 с.

67. П.И. Овсищер, Ю.В. Голованов, В.П. Ковешников и др. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры. / под ред. П.И. Овсищера. -М.: Радио и связь, 1988-232 с.

68. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В., Вибропоглащающие свойства конструкционных материалов. Справочник / Г.С. Писаренко. Киев: «Наукова думка», 1971 - 376 с.

69. Радиовзрыватель АР-30. Руководство службы. М.: Военное издательство, 1962-32с.

70. Роздзял П. Технология герметизации элементов РЭА / под ред. В.А. Волкова. М.: Радио и связь, 1981 - 302 с.

71. Российское представительство компании РТС (Parametric Technology Corporation) Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.proe.ru/proengineer/ Дата обращения 19.03.2010.

72. Самардак Вячеслав Андреевич Эволюция артиллерии. Боеприпасы артиллерии. Электронный ресурс. Режим доступа: Дата обращения 24.02.2012.

73. Самсонов JIM. Испытания приборных устройств на динамические воздействия // Проблемы создания и эксплуатации испытательной техники / Всесоюзная науч.- техн. конф. Иваново, 1991.

74. Саутин С.Н., Пунин А.Е., Мир компьютеров и химическая технология /о

75. С.Н. Саутин, Л.: Химия, 1991 - 144 с.

76. Сегерлинг С. Применение метода конечных элементов: пер. с англ. /'Под ред. Б.Е. Победри. М.: Мир, 1979. - 393 с.

77. Талицкий E.H. Вопросы защиты электронных средств от интенсивных ударных воздействий: Материалы НТК преподавателей, аспирантов и сотрудников ФРЭМТ / Талицкий E.H. Владимир: ВлГУ, 2003.

78. Талицкий E.H. Вопросы обеспечения надежности ЭС при интенсивных вибрационных и ударных воздействиях. / E.H. Талицкий. С.-Петербург: Труды общероссийской НТК «Вторые Рдултовские чтения», 2008.

79. Талицкий E.H. Защита электронных средств от механических воздействий: Учеб. Пособие / E.H. Талицкий. Владимир: 2001 - 256 с.

80. Талицкий E.H. Некоторые вопросы защиты электронной аппаратуры от интенсивных ударных воздействий. / E.H. Талицкий. Владимир: Всероссийский НТЖ «Проектирование и технология ЭС», 2007 - №4.

81. Талицкий E.H., Романов А. В. К вопросу о выборе полимерных компаундов для защиты РТУ от ударных воздействий: Труды Международной конференции ПТСПИ / E.H. Талицкий. Владимир: 2009.

82. Тимошенко С.П. Прочность и колебания элементов конструкции. / С.П. Тимошенко. М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва "Наука", 1975 - 704 с.

83. Токарев М.Ф., Талицкий E.H., Фролов В.А. Механические воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. Пособие для вузов/ Под ред. В.А.Фролова. М.: Радио и связь, 1984 - 224с

84. Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов.- 2-ое изд., перераб. и доп. / Т.И. Трофимова. М.: Высш. шк., 1990 - 478 с.

85. Урецкий Я.С. Испытание аппаратуры радиосистем и испытательное оборудование / Я.С. Урецкий. Казань: КАИ, 1991 - 78 с.

86. Ухин В.А. Автоматизация проектирования виброзащиты электронной аппаратуры методом частотной отстройки / В.А. Ухин. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Владимир 2007.

87. Федоров В.К., Сергеев Н.П., Кондрашин A.A. Контроль и испытания в проектировании и производстве радиоэлектронных средств / В.К. Федоров. М.: Техносфера, 2005 502 стр.

88. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем / А.П. Филиппов М.: Машиностроение, 1970.

89. Харпер Ч. Заливка электронного оборудования синтетическими смолами. / Ч. Харпер. изд. Энергия: 1964 - 408 с.

90. Челомей В.Н. Вибрация в технике. Защита от вибраций и ударов: Справочник / В.Н. Челомей. М.: 1981 - 456 с.

91. Чигарев A.B., Кравчук A.C., Смалюк А.Ф. Ansys для инженеров: Справ, пособие. / A.B. Чигарев. М.: Машиностроение-1, 2004 - 512 с.

92. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. / Д.Г. Шимкович. М. : ДМК Пресс, 2003. - 448 с.

93. Шумарин C.B. Автоматизация проектирования виброзащиты ячеекэлектронной аппаратуры / С.В. Шумарин. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Владимир 2009.

94. ANSYS 10.0 Complete User's Manual Set, SAS IP Inc., 2005.

95. AYTEKIN Banu Vibration analysis of PCBS and electronic components / B. AYTEKIN A thesis submitted to the graduate school of natural and applied sciences of Middle East Technical University, 2008 - 118 c.

96. Basarah C. Reliability of BGA solder bumps / Basarah C., Cartwright A., Zhao Y., DishongH T. Department of Defense Office of Naval Research, 2002.

97. Cai C., Zheng H., Khan M. S., Hung К. C. Modeling of Material Damping Properties in ANSYS / Defense Systems Division, Institute of High Performance Computing 89C Science Park Drive, Singapore Science Park I, Singapore 118261,2002.

98. D. D. Koller, R. S. Hixson, Influence of shock-wave profile shape on dynamically induced damage in high-purity copper, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, 2005.

99. Dr. Donald Barker, "New Shock and High G Loading Analysis". University of Meryland, 2000.

100. Fabio Botta, Giovanni Cerri, Shock response spectrum in plates under impulse loads, Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale, Universitá degli Studi di Roma Tre, Roma, Italy, 2007.

101. Handbook of fiberglass and advanced plastics composites., N. Y., 1969;

102. Harris C.M., Piersol A.G. Shock and vibration handbook, 5th ed. / C.M.Harris -McGraw Hill, 2002.

103. Hua Y. Flip chip and BGA solder joint reliability / Hua Y., Basarah C., Hopkins D., Liu H., Cartwright A. Department of Defense Office of Naval Research, 2003.

104. ISO 9001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. 2001.

105. J. Kimberley, I. Chasiotis and J. Lambros "Failure of microelectromechanical systems subjected to impulse loads". University of Illinois at Urbana -Champaign (USA), 2007.

106. Kimberly Kayler, Lord provides elastomer that enables technology to protect mission-critical electronic components. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.semiconductoфackagingnews.coпl/050307.pdf. Дата обращения 10.07.2010.

107. Mohammad I. Younis, Fadi Alsaleem, Daniel Jordy, The response of clamped-clamped microbeams under mechanical shock, Department of Mechanical Engineering, State University of New York at Binghamton, Binghamton, NY 13902, USA, Received 1. 2006.

108. Potting Solutions. Электронный ресурс. Режим доступа: http://wvAv.pottingsolutions.eom/my%20site/Technology/overviewofpotting.h tml. Дата обращения 24.07.2010.

109. Pradeep Lall, Arjun Angral, Jeff Sushling, Board trace fatigue models and design guidelines for electronics under shock-impact. Auburn University, 2009.

110. Pradeep Lall, Dhananjay Panchagade, Prakriti Choudhery, Jeff Suhling, Sameep Gupte "Models for shock and vibration survivability of electronic and mems packaging". Auburn University, 2005.

111. The STAR-Design Tutorial Manual Version 3.20.06 Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.bachelorme.de/cfd/stardesigntut.pdf. Дата обращения 18.03.2011.