1. Введение

В связи с постоянным ростом быстродействия РЭА, а так же сложностью печатных узлов, появилась необходимость предварительного моделирования разрабатываемого печатного узла на воздействия различных дестабилизирующих факторов. Если относительно недавно была возможность создать опытный образец и провести эксперимент, то в настоящее время таких возможностей становится все меньше, т.к. слишком велика цена и сложность современных печатных узлов, а конкуренция на рынке ЭРА настолько велика, что если фирма хочет оставаться на высоком уровне, у нее просто нет времени на производство и отладку опытных образцов.

В данной работе мы будет рассматривать подсистемы АСОНИКА-ТМ и АСОНИКА-Р. Подсистема АСОНИКА-ТМ предназначена для моделирования тепловых и механических процессов происходящих в печатном узле при воздействии на него внешних дестабилизирующих факторов. Она позволяет на этапе конструирования печатного узла промоделировать предполагаемые тепловые и механические процессы конструируемого печатного узла и определить его работоспособность в тех или иных условиях эксплуатации. Соответственно тем самым повышается надежность ПУ, уменьшается время разработки ПУ и повышается конкурентоспособность предприятия в целом. Подсистема АСОНИКА-Р предназначена для автоматизированного заполнения карт рабочих режимов электрорадиоизделий. С её помощью автоматически формируются карты рабочих режимов применяемых электрорадиоизделий, что позволяет значительно сэкономить время на оформление документации на этапе разработки ПУ.

2.1 Руководство пользователя и описание подсистемы асоника-тм

Подсистема предназначена для анализа механических и тепловых характеристик печатных узлов (ПУ) и электрорадиоэлементов (ЭРЭ) при тепловых (стационарных и нестационарных) и механических (гармоническая и случайная вибрации, одиночный и многократный удары, линейные ускорения и акустический шум) воздействиях.

Подсистема позволяет проводить:

1. анализ стационарных и нестационарных тепловых процессов в ПУ;

2. анализ механических процессов в ПУ при воздействии гармонической и случайной вибраций, одиночных ударов и ударов многократного действия, линейных ускорений и акустических шумов с учетом нелинейности механических характеристик;

3. комплексный анализ механических процессов в ПУ с учетом температуры нагрева участков ПУ, температуры окружающей среды и аэродинамического сопротивления воздуха;

4. анализ усталостной прочности выводов ЭРЭ.

Исследуемые конструкции могут быть закреплены произвольным образом и иметь произвольную ориентацию в пространстве.

Подсистема имеет управляющие программу, называемую монитором. Монитор дает возможность осуществить выбор задач, обеспечить программы входной информацией и организовать процесс управления программным обеспечением подсистемы.

Подсистема имеет базу данных, которая содержит геометрические, теплофизические и физико-механические параметры ЭРЭ и конструкционных материалов.

Также данная подсистема имеет связь с САПР конструирования печатных узлов P-CAD, ACCEL EDA.

На рисунке 1 изображено окно подсистемы АСОНИКА-ТМ.

Рис. 1. Основное окно подсистемы АСОНИКА-ТМ

Дерево проекта ПУ включает следующие конструктивные элементы:

• Слои – содержит описание слоев платы и теплостоков;

• Первая (вторая) сторона ПУ – содержит описание ЭРИ, ребер жесткости и тепловых шин, тепловых граничных условий, групп ЭРИ, расположенных на первой (второй) стороне платы;

• Крепления – содержит описание механических креплений ПУ и приложенных к ним механических воздействий;

• Контрольные точки – содержит описание контрольных точек (например, датчик), установленных на ПУ;

• Воздействия – содержит описание механических воздействий приложенных к ПУ.

Для добавления элемента дерева необходимо выделить родительский элемент в дереве и выполнить команду Правка/Добавить объект главного меню или нажать на кнопку «Добавить» панели инструментов или контекстного меню (рисунок 2).

Рис. 2. Добавление элемента для объекта

Затем в появившемся окне ввести необходимые данные для расчета и нажать на кнопку добавить. При добавлении ЭРИ появляется окно, указанное на рисунке 3.

Рис.3. Добавление ЭРИ

Для удаления выбранного элемента дерева необходимо выполнить команду Правка/Удалить объект главного меню или нажать на кнопку «Удалить» панели инструментов или контекстного меню.

После добавления всех необходимых элементов ПУ, нужно задать тепловые граничные условия. Затем в появившемся окне (рисунок 4) ввести необходимые данные для расчета и нажать на кнопку добавить.

Рис. 4. Добавление теплового граничного условия

Для добавления механического воздействия нужно навести мышку на слово "воздействие", нажать на него правой кнопкой мыши, и в появившемся окне нажать на кнопку воздействие (рисунок 5).

Рис. 5. Окно выбора механического воздействия

Ввод и редактирование графика механического воздействия осуществляется следующим образом:

1. Выделить нужное воздействие в дереве;

2. На закладке «Описание элемента» задать диапазон изменения аргумента и функции графика воздействия, шаг моделирования;

3. На закладке «Воздействие» ввести график воздействия: чтобы добавить точку необходимо в пустом месте поля ввода нажать левую кнопку мыши, для удаления точки необходимо нажать на ней правую кнопку мыши, для перемещения точки необходимо удерживать нажатую на ней левую кнопку мыши. При нажатии на точки левой кнопки мыши она становится выделенной, в этом случае можно ввести ее точные значения аргумента и функции в соответствующие поля.

Для моделирования ПУ необходимо выбрать нужный тип расчета, используя команду меню «Анализ» или нажать на соответствующую кнопку панели инструментов (рисунок 6).

Рис.6. Панель моделирования

После проведения расчета появляется соответствующее сообщение (рис.7.)

Рис. 7. Окно сообщения о завершении моделирования

Для перехода в режим анализа результатов моделирования необходимо выполнить команду Приложения/Постпроцессор главного меню или нажать на кнопку панели инструментов. Для возврата в режим редактирования ПУ необходимо выполнить командуПриложения/Препроцессор главного меню или нажать на кнопку панели инструментов.

Для выбора воздействия, результаты моделирования которого необходимо вывести, необходимо нажать на кнопку с полем «Воздействие» панели инструментов. Затем в поле «Характеристики» выбрать просматриваемую характеристику.

На закладках «Вид на плоскости» и «Вид в пространстве» отображаются поля выбранной характеристики для заданного значения времени или частоты, которое выбирается, используя соответствующее поле панели инструментов.

На закладке «Режимы» отображается карта режимов работы.

На закладке «АЧХ (АВХ)» отображается график выбранной характеристик для выбранного ЭРИ или контрольной точки в дереве. Для вывода одновременно графиков нескольких ЭРИ или контрольных точек необходимо использовать команду Приложения/АЧХ (АВХ)/Характеристика нескольких объектов главного меню или кнопку панели инструментов.