- •В.В.Умрихин, и.С.Захаров, т.А.Ширабакина, в.И.Вахания конструкторско-технологическое проектирование электронных вычислительных средств
- •Оглавление
- •Введение
- •Часть 1. Конструирование электронных вычислительных средств
- •1.1. Изучение конструкции и топологии интегральных микросхем Классификация интегральных микросхем
- •Условные обозначения микросхем
- •Корпуса микросхем
- •Топология микросхем
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Разработка эскиза общего вида и топологии печатной платы ручным способом Общие сведения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.3. Разработка конструкции печатной платы Общие сведения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.4. Расчет вибрационных характеристик печатной платы Характеристики вибрационных воздействий
- •Модель печатной платы
- •Приближенные методы расчета собственных колебаний пластин
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.5. Конструирование виброизоляции блоков эвс Выбор схемы расположения амортизаторов
- •Статический расчет системы амортизации
- •Расчет системы амортизации при кинематическом возбуждении
- •Характеристики приборных амортизаторов типа ад
- •Технические характеристики амортизаторов ад
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Конструирование удароизоляции блоков эвс Параметры ударных воздействий
- •Модель системы удароизоляции
- •Расчет системы амортизации на воздействие синусоидального ударного импульса
- •Особенности выбора амортизаторов при удароизоляции аппаратуры
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.7. Расчет теплофизических характеристик тепловых режимов эвс Основные понятия и определения
- •Передача тепла теплопроводностью
- •Передача тепла конвекцией
- •Передача тепла излучением
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.8. Выбор способа охлаждения Тепловая модель
- •Характеристика систем охлаждения
- •Выбор способа охлаждения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.9. Оценка теплового режима эвс коэффициентным методом при воздушном охлаждении Коэффициентный метод расчета теплового режима
- •Оценка теплового режима эвс в герметичном корпусе при естественном воздушном охлаждении
- •Оценка теплового режима эвс в перфорированном корпусе при естественном воздушном охлаждении
- •Оценка теплового режима эвс при принудительном воздушном охлаждении
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.10. Оценка показателей надежности узлов эвс Понятие надежности конструкции
- •Оценка надежности эвс
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Расчетные выражения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Разработка технологического процесса изготовления печатной платы Методы изготовления печатных плат
- •Механическая обработка печатных плат
- •Металлизация печатных плат
- •Формирование рисунка печатных плат
- •Травление меди с пробельных мест
- •Подготовительные операции
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Оценка качества изготовления печатных плат Виды контроля изготовления печатных плат
- •Дефекты изготовления печатных плат
- •Испытания печатных плат
- •Порядок оценки качества печатной платы
- •Задание для самостоятельной работы
- •Отчет о проделанной работе
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Разработка схемы технологического процесса сборки электронного узла Общие сведения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Конструкторско-технологическое проектирование электронных вычислительных средств Учебное пособие
Контрольные вопросы
1. Что такое конвекция?
2. Методы конвекционного охлаждения аппаратуры.
3. Тепловая модель.
4. От чего зависит эффективность конвекционного охлаждения?
5. Какие другие методы теплового охлаждения аппаратуры применяют в конструкциях ЭВС?
6. Как влияет внешнее и внутреннее давление на перегрев корпуса и нагретой зоны?
7. Как влияет перфорация корпуса на тепловой режим работы аппаратуры?
8. Сущность методики расчета теплового режима аппаратуры в перфорированном корпусе.
9. Способы принудительного охлаждения аппаратуры.
10. Требования, предъявляемые к конструкции с принудительным воздушным охлаждением.
1.10. Оценка показателей надежности узлов эвс Понятие надежности конструкции
Надежность – это свойство конструкции сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения конструкции и условий применения состоит из сочетания свойств безотказности, долговечности, сохраняемости, ремонтопригодности.
Первые три свойства основаны на противодействии разрушительным физико-химическим и механическим воздействиям, четвертое – на создании благоприятных условий для предупреждения и обнаружения причин повреждений и их устранения.
Работоспособным называют такое состояние конструкции (изделия), когда она в любой момент времени может выполнять свои функции в соответствии с документацией, в отличие от исправного состояния, при котором она тоже соответствует всем требованиям документации, но не обязательно способна в данный момент выполнять заданные функции. Исправное изделие в рассматриваемый момент времени может находиться на складе, транспортироваться и т.д.
Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособности конструкции (изделия). Безотказность означает требование к конструкции непрерывно сохранять работоспособность в заданных режимах и условиях эксплуатации в течение некоторого времени, или наработки. Отказы по своему характеру делят на внезапные и постепенные.
Внезапные отказы возникают в результате мгновенного изменения одного или нескольких параметров элементов конструкции (обрыв или короткое замыкание). Устранение внезапного отказа производят заменой отказавшего элемента исправным или его ремонтом. Постепенные отказы возникают в результате изменения параметров элементов до тех пор, пока значение одного из параметров не выйдет за некоторые пределы, определяющие нормальную работу элементов. Причинами изменения параметров являются: старение элементов, воздействие окружающей среды, колебания температуры, влажности, давления, механические воздействия (вибрации, удары, перегрузки). Устраняют постепенные отказы заменой, ремонтом, регулировкой отказавшего элемента.
Долговечность – свойство конструкции сохранять работоспособность с установленными заранее перерывами для технического обслуживания и ремонтов вплоть до наступления предельного состояния, связанного с невозможностью использования по назначению. Предельное состояние является таким состоянием конструкции (изделия), при котором ее дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена по одной из следующих причин: из-за неустранимого нарушения техники безопасности; из-за неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы; из-за нецелесообразности проведения среднего или капитального ремонта.
Сохраняемость – это способность конструкции сохранять эксплуатационные показатели работоспособности по истечении заданного срока хранения и транспортирования в регламентированных условиях.
Ремонтопригодность - это приспособляемость конструкции к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, поддержанию и восстановлению работоспособности путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Процесс возникновения отказов в ЭВС описывается сложными вероятностными законами. Для оценки надежности ЭВС вводят количественные характеристики, для определения которых обычно используют экспериментальные данные и последующую их обработку.
