Назовите методы конструкторского проектирования эс и раскройте содержание этих методов.
Геометрический метод. В основу метода положена структура геометрических и кинематических связей между деталями, представляющая собой систему опорных точек, число которых зависит от заданных степеней свободы и геометрических свойств твѐрдого тела.
Метод целесообразно применять для конструкций, в которых должно соблюдаться точное взаимное положение деталей или обеспечиваться их точное перемещение при величинах деформаций, значительно меньших погрешностей изготовления деталей.
Машиностроительный метод. В основу этого метода положена структура геометрических и кинематических связей между деталями, представляющая собой систему опорных поверхностей, число и размещение которых выбирается исходя из минимизации массы и допустимой прочности конструкции.
Метод целесообразно применять для конструкций с относительно большими величинами деформаций. Для устранения этих деформаций при одновременном уменьшении массы изделия в конструкцию, в отличие от геометрического метода, вводят дополнительные опорные точки и поверхности. Точность взаимного расположения и перемещения элементов конструкций обеспечивается высокой точностью изготовления.
Топологический метод. В основу метода положена структура физических связей между ЭРЭ (электронными радиоэлементами), то есть представление конструктивного вида схемы электрической принципиальной и её геометрической (топологической) связности, независимо от её функционального содержания.
Топологический метод конструирования применяется, в первую очередь, для создания плёночных ИС, печатных плат, гибких печатных соединителей, электромонтажных чертежей.
Метод моноконструкций. Основан на минимизации числа связей в конструкции. Он применяется для создания функциональных узлов, блоков электронных средств на основе оригинальной несущей конструкции (каркасе, шасси) в виде моноузла (моноблока) с оригинальными элементами.
Базовый метод. В основу метода положено деление аппаратуры на конструктивно и схемно законченные части.
Базовый метод конструкторского проектирования и его разновидности (функционально-модульный, функционально-узловой и функционально-блочный методы) основываются на принципах агрегатирования, функциональной и размерной взаимозаменяемости, схемной и конструкторской унификации. Деление базового метода на разновидности связано с ограничениями схемной и конструкторской унификации структурных уровней (модулей, функциональных узлов, блоков).
Эвристический метод.
Использует обобщѐнный практический опыт (коллективную мудрость) в области конструирования электронных средств и смежных отраслей. Метод является основным в практической деятельности конструктора (разработчика) ЭС.
Автоматизированный (автоматический) метод.
Основан на использовании ЭВМ для решения задач компоновки ЭРЭ, трассировки межсоединений различных структурных уровней, вычерчивания чертежей и выпуска конструкторской документации.
Компоновка эс. Приемы выполнения компоновочных работ и способы размещения узлов эс.
Компоновка – это размещение элементов электронных средств в пространстве или на плоскости.
Основные задачи компоновки:
1) выбор форм;
2) выбор основных геометрических размеров;
3) ориентировочное определение массы и расположения в пространстве любых элементов или изделий электронных средств.
Компоновочные документы - схема размещения и габаритный чертеж.
Известно несколько методов компоновки, которые различаются принципами, заложенными в основу компоновки, приемами ее выполнения и способами пространственного размещения узлов.
Приёмы
При конструкторском проектировании электронных средств используются следующие приемы выполнения компоновочных работ:
аналитический – оперируют с числовыми значениями различных компоновочных характеристик: геометрическими размерами элементов, их объемами, массой, энергопотреблением и т.д.
номографический – расчет объема, массы и размеров электронных средств выполняется с помощью номограмм.
аппликационный – заключается в моделировании на экране монитора различных вариантов компоновки как плоскостных структур (ТЭЗ, ячейка и тд.), так и объемных (блок, блок панели и тд.).
натурный – вместо моделей пользуются реальный элементами: транзисторами, резисторами, конденсаторами и тд. В этом случае, используя элементы устройства, выполняют его работающий макет, соответствующий схеме электрической принципиальной.
Способы размещения
1) многоблочная (децентрализованная);
2) централизованная.
Многоблочная компоновочная схема обеспечивает относительно большую лѐгкость размещения элементов изделия на объекте; часто не требуется тщательная экранировка отдельных блоков, которые могут быть расположены на значительном расстоянии друг от друга. Однако при этом приходится мириться с тем, что соединительные кабели будут обладать значительной длиной, габаритами, массой и потерями; затруднѐн полный демонтаж системы; для каждого отдельного блока необходимо применять автономные устройства охлаждения, виброзащиты и т.д.
При централизованной компоновке все элементы сложной системы располагаются в одном отсеке на специальных этажерочных конструкциях или в шкафах; длина и количество межблочных соединений сведены к минимуму. Такая компоновочная схема требует более тщательной экранировки; обладает относительно меньшей живучестью при выходе из строя общих вспомогательных систем: охлаждения, герметизации, виброзащиты и т.д.