CC BY
62
Программа расчета параметров системы пассивной амортизации электронных средств_
Программа расчета параметров системы пассивной амортизации электронных средств
Лысенко А.В., Юрков Н.К., Затылкин C.B. ФГБОУВПО «Пензенский государственный университет» [email protected], [email protected], [email protected]
Аннотация. Представлена структурная схема программы расчета статических и динамических параметров систем пассивной амортизации бортовых РЭС. Показан интерфейс формы ввода данных и вывода результатов динамического расчета системы амортизации. Основным достоинством программы является возможность подключения базы данных на существующие типы амортизаторов, что существенно облегчает работу инженера по их поиску и подбору. Разработанная программа внедрена в учебный процесс кафедры КиПРА Пензенского государственного университета.
Ключевые слова: вибрации, резонанс, надежность, защита, прогнозирование, система амортизации, расчет, программа.
1 Введение
Вибрации являются неотъемлемой частью эксплуатации бортовых радиоэлектронных средств (РЭС). По статистическим данным, до 30% всех отказов РЭС происходит по причине воздействия ударов и вибрации [Юрков и др., 2013]. Защита РЭС от механического воздействия может осуществляться путем повышения надежности и жесткости конструкций или применением систем виброизоляции блоков и устройств РЭС [Затылкин и др., 2013; Алмаметов и др., 2010; Затылкин, 2011; Баннов и ДР., 2013].
В практике инженерных расчетов систем амортизации бортовых РЭС, рассматриваются эквивалентные колебательные системы с одной степенью свободы и сосредоточенной в центре тяжести массой, связанной с опорой или вибрирующей платформой (носителем), элементом с общей жесткостью Кх и коэффициентом демпфирования Кдм [Затылкин, 2013; Баннов и др., 2013; Затылкин, 2013; Таньков и др., 2007]. Для их описания требуется составить множество уравнений состояния, анализ и решение которых затруднительны.
Поэтому, задача разработки программного обеспечения, способного решать такие задачи, является актуальной [Затылкин, 2009].
2 Структурная схема программы
Поскольку существующее программное обеспечение не обеспечивает необходимую функциональность при проведении расчетов систем амортизации бортовых РЭС [Граб и др., 2008; Таньков и др., 2005;
Затылкин и др., 2011], необходимо разработать программу, которая позволит инженеру:
- проводить расчет наиболее распространенных схем амортизации;
- проводить не только статический, но и динамический расчет схем амортизации;
- подключать базу данных на существующие типы амортизаторы;
- дополнительно проводить расчет компенсирующих прокладок амортизаторов.
Разработанная структурная схема программы расчета статических и динамических параметров систем пассивной амортизации бортовых РЭС показана на рисунке 1. Структурный состав схемы позволяет пользователю выполнить расчет схем амортизации как с одной, так и с двумя плоскостями симметрии на четырех амортизаторах, а также компенсирующих прокладок, устанавливаемых под амортизаторы.
Пользователь
С
Принтер
7>
Графический интерфейс пользователя
Ввод параметров расчета
Подключение БД
Вывод результатов расчета
Модуль расчета
Блок статического расчета
Блок динамического расчета
Программа расчета систем амортизации бортовых РЭС
СУБД
Реэино-металлические амортизаторы типа АП и АЧ
Амортизаторы с фрикционным демпфированием типа АФД
Амортизаторы пространственного нагружения типа АПН
Рис. 1. Структурная схема программы расчета статических и динамических параметров систем пассивной амортизации бортовых РЭС
Основным достоинством схемы является возможность подключения базы данных на существующие типы амортизаторов, что существенно облегчает работу инженера по их поиску и подбору [Затылкин и др., 2012; Лысенко и др., 2013; Карчевский Д.О., 2014]. Полученный результат можно вывести не только на монитор, но и распечатан на принтере (рис. 2).
3 Интерфейс программного обеспечения
Программа содержит перечень всех используемых модулей и несколько исполняемых операторов, обеспечивающих создание нужных
Программа расчета параметров системы пассивной амортизации
электронных средств_
окон и связь программы с Windows. Работоспособность программы обеспечивается кодом, содержащимся в раздельных модулях.
Файл О программе ГЬмошь Выход
: i| 2: Статический расчет || 3. Дннам^ескии расчет
Выбор схемы амортизации
г
Параметры ( Ширина см
комы амортизации Длина. см Высот
о
J .4
Расстояние от плоскости блока Частот ».Гц
100
¡F^5^"_1 Ксери ÄrtöpTHsaTöpae
Т Я1Ы амортизаторов XI,см Y1.CM Z1.CM
Амортизатор, 1 - АВД fii~l |б | ¡19 '
XZ.ew гг. о*
АморГ1«атор_2-АВД v ■11 Ю 18 ]
ХЗ.см УЗ.см Z3, см
Амортизатор.З -АВД v •11 6 | •18
Амартиэагор_4 ■ АВД
_ Х4,см У4.см 24 см
~jg| |11 I |6 ] [-16 [
■Ьаип О npprwi Пояошй Bo-ioa 1 Веши«**» 2 CTervworfi p*c*t 3 Awwmoi« расчет
Прок иалр Попер пэпр | Верт нвпр Полю >*•■ Вер» чг#а |
44CT0TW. Гц IU IVA 12 147 30 1»?
»СОФФ дж 0014» 0.0141 0.105 1 т 0422 1Д1
ЭРМПВИОСГЬ 9в,ы ее ¿В W.47 М 41 96.14 И 46
Рис.2. Интерфейс формы ввода данных (а) и формы вывода результатов динамического расчета системы амортизации бортовой РЭС (б)
Разработанное программное обеспечение предназначено для работы в операционных системах Windiws XP/Vista/7 и используется в учебном процессе.
4 Заключение
Таким образом, разработаны структурная схема, алгоритм и программа для подбора типа амортизатора, расчета толщины компенсирующей прокладки, моментов инерции, собственных частот колебаний системы амортизации, коэффициентов динамичности и эффективности. Наличие встроенной базы данных дало возможность обеспечить большой выбор типов амортизаторов, что позволяет более точно подбирать амортизаторы с требуемыми, согласно расчету, характеристиками.
Список литературы
[Юрков и др., 2013] Юрков Н.К., Затылкин A.B., Полесский С.Н., Иванов И.А., Лысенко A.B. Информационная технология многофакторного обеспечения надежности сложных электронных систем // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2013. № 4. С. 75-79.
[Затылкин и др., 2013] Затылкин A.B., Голушко Д.А., Рындин Д.А Исследование влияния деформационной составляющей внешнего вибрационного воздействия на надёжность радиоэлектронных средств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2013. Т. 2. С. 42-43.
[Алмаметов и др., 2010] Алмаметов В.Б., Авдеев A.B., Затылкин A.B., Таньков Г.В., Юрков Н.К., Баннов В.Я. Моделирование нестационарных тепловых полей электрорадиоэлементов // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПТУ. 2010. Т. 2. С. 446-449.
[Затылкин, 2011] Затылкин A.B. Исследование моделей радиотехнических устройств на ранних стадиях проектирования // Современные информационные технологии. 2011.
№14. С. 113-118.
[Баннов и др., 2013] Баннов В.Я., Сапрова Е.В., Затылкин A.B. Автоматизированный стенд исследования процедуры формирования тестового воздействия при проведении диагностики логических схем электронных устройств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2011. Т. 2. С. 32-34.
[Затылкин, 2013] Затылкин, A.B. Система управления проектными исследованиями радиотехнических устройств: Автореф. дис. к-та техн. наук. Москва, 2012.
[Таньков и др., 2007] Таньков Г.В., Затылкин A.B. Моделирование тепловых процессов в стержневых конструкциях РЭС // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПТУ. 2007. Т. 1. С. 257-258.
[Затылкин, 2009] Затылкин, A.B. Модели и методики управления интеллектуальными компьютерными обучающими системами: Автореф. дис. к-та техн. наук. Пенза, 2009.
[Граб и др., 2008] Граб И.Д., Затылкин A.B., Горячев Н.В., Алмаметов В.Б., Юрков
H.К., Баннов В.Я., Кочегаров И.И. Лабораторный комплекс в архитектуре ИКОС как основа формирования умений // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во ПГУ. 2008. Т. 1. С. 213-215.
[Таньков и др., 2005] Таньков Г.В., Трусов В.А., Затылкин A.B. Исследование моделей стержневых конструкций радиоэлектронных средств // В сб.: Труды международного симпозиума Надежность и качество / Под ред. Юркова Н.К. Пенза, Изд-во 111 У. 2005. Т.
I.С. 156-158.
[Затылкин и др., 2011] Затылкин A.B., Буц В.П., Юрков Н.К. Опыт применения технологии ERM в разработке интеллектуальных средств обучения // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. № 5 (118). С. 218-223.
[Карчевский Д.О., 2014] Учёт герметизации при расчёте надёжности функциональных узлов космических аппаратов/Карчевский Д. О., Полесский С.Н.// Новые информационные технологии в автоматизированных системах, - Москва: Изд-во Московский институт электроники и математики НИУ ВШЭ 2014г., №17 - ст. 550-555.
[Лысенко и др., 2013] Лысенко A.B., Ольхов Д.В., Затылкин A.B. Конструкция активного виброамортизатора с электромагнитной компенсацией // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2013. Т. 1. С. 454-456.
