OKTRES (Методы и отчеты по лабам РЭС), страница 9

Произвести расчет среднеповерхностной температуры корпуса, нагретой зоны и температуры в центре нагретой зоны ПК. Все исходные данные для расчета теплового режима, кроме значения теплового потока Р и температуры окружающей среды tc, введены в память машины. Порядок расчета, основные расчетные соотношения,текст программы и инструкция по ее применению приведены вприложении 3.Расчет среднеповерхностной температуры корпуса выполняетсяметодом последовательных приближений.53При расчете температуры в центре нагретой зоны tзо блок ФЯпредставляют моделью в виде однородного анизотропного тела.

Для определения эквивалентных коэффициентов теплопроводности нагретой зоныλx, λy, λz в качестве элементарной тепловой ячейки можно взять всю ФЯ(рис.3.6), поскольку с ней связано периодическое повторение геометрических и теплофизических свойств нагретой зоны.Как видно из рис 3.6, тепло по направлению X в ячейке передаетсяпреимущественно через боковые ребра жесткости рамки и печатную плату.Рис. 3.6: 1 - боковые ребра жесткости рамки; 2 - печатнаяую плата;3 – верхнее ребро жесткости; 4 – нижнее ребро жесткости.Другие элементы конструкции, обладающие относительно высокими коэффициентами теплопроводности, включены последовательно своздушными прослойками. Сравнение коэффициентов теплопроводностиматериала рамки λp=170 Вт/(м·оС) стеклотекстолита λп=0,17 Вт/(м·оС) ивоздуха λвозд=0,025 Вт/(м·оС) позволяет выделить основную цепь теплопередачи в ячейке по направлению X – ребра жесткости рамки 1 с усредненными размерами 2х6х91мм.Аналогичен механизм передачи тепла в ячейке и по направлению Y.

Основными цепями переноса тепла являются верхнее и нижнее ребра жесткости рамки с усредненными геометрическими размерами2х6х154 мм и 2х4х154 мм.54По направлению Z тепло в пределах ФЯ в передается через винты,стягивающие ячейки в пакет и через ребра жесткости рамки 1 и 3, по которым осуществляется тепловой контакт между ФЯ в пакете. Результаты расчета показателей теплового режима блока занести в отчет и оформить ввиде таблицы.1. Произвести исследование связи показателей теплового режима спараметрами конструкции блока. Задача решается по программе врежиме построения графиков. Для работы программы необходимоуказать номер параметра в соответствии с выведенным на экрандисплея списком и пределы изменения параметра.

Графики зависимостей tk, tз и tзо от изменения заданных параметров конструкции перенести в отчет по лабораторной работе. Проанализироватьзависимости.2. Включить источник питания микроблока, установить входное напряжение и ток, соответствующие заданному значению тепловогопотока Р.3. Произвести исследование динамики процесса установления в блоке стационарного теплового режима. Для этого через каждые 5 минут после подачи питания на микроблок снимать показания ЭТ.Полученные данные занести в таблицу. Время выхода блока настационарный режим 35…40 мин.4.

Произвести расчет среднеповерхностных температур корпуса tэк,нагретой зоны tэз, tэзо, в процессе выхода микроблока на стационарный тепловой режим. Построить графики зависимости tэк, tэз,tэзо от времени.5. Для экспериментальных значений температур tэк, tэз, tэзо, соответствующих стационарному тепловому режиму, произвести оценδi = (tэi – ti)/ tэi ,ку точности теплового моделирования:где tэi – экспериментальное; ti – расчетное значение температурыкорпуса, нагретой зоны и центра нагретой зоны.6. Проанализировать полученные результаты.Со держа н ие о тч е та1.Цель лабораторной работы.

Содержание задания.552.3.4.5.6.7.8.Эскиз конструкции микроблока; его тепловая модель; тепловаясхема.Структурная схема лабораторной установки.Исходные данные для расчета на ЭВМ теплового режима микроблока.Расчетные значения среднеповерхностных температур корпуса,нагретой зоны, температуры в центре нагретой зоны и их зависимости от параметров конструкции.Таблица экспериментальных значений температур, отражающихпроцесс выхода микроблока на стационарный тепловой режим,графики зависимости tэк, tэз, tэзо от времени.Результаты оценки точности теплового моделирования микроблока.Анализ полученных результатов и выводы по работе.К о нтро л ь ные во про сы1.2.3.4.5.6.7.Опишите основные показатели теплового режима конструкций.Охарактеризуйте теплообмен конструкций с окружающей средой.Перечислите и охарактеризуйте методы теплового моделированияконструкций РЭС..Перечислите и охарактеризуйте методы расчета тепловых режимовконструкций РЭС..Приведите порядок составления тепловой модели исследуемогомикроблока.Составьте тепловую схему процесса теплообмена микроблока сокружающей средой.Как производится оценка точности теплового моделирования микроблока?Библиографический список3.1.Дульнев Г.Н.

Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре.– М.: Высшая школа, 1984. – С. 11-22, 157-160, 172-174, 208-213.56Работа4ОТРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МИКРОСБОРОК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИЦель работы - изучение методов экспериментальной отработкифункциональных показателей МСБ, определение параметров модели функциональной точности и расчет допусков показателей МСБ.Краткие теоретические сведенияПоказатели качества конструкций МЭА принято делить на функциональные и материальные.

К функциональным относятся все энергоинформационные показатели: выходная мощность, несущая частота сигнала,чувствительность, коэффициент передачи, ширина полосы пропусканияфильтра, быстродействие и др. Материальные показатели (масса, объем,стоимость, интенсивность отказов и др.) характеризуют материальноесодержание конструкции.Исходя из многоуровневого принципа построения, в конструкциивыделяются функционально и конструктивно законченные части - конструктивно технологические единицы (КТЕ).

Требуемая точность функциональных показателей КТЕ высоких уровней (блоков, устройств) обеспечивается выбором строго определенных значений показателей КТЕ низких уровней {МСБ, функциональных узлов). Отработка функциональныхпоказателей микросборки по своему содержанию является задачей обеспечения функциональной точности и решается в следующем порядке:¾ получение математической модели МСБ в видеFj = Fj(x1, x2, …, xn)(4.1)где Fj - функциональный показатель МСБ; i – номер параметра элемента;xi- параметры элементов, определяющие значение Fj;¾ анализ параметрической чувствительности, состоящий в определения абсолютных функций чувствительностиAij = Aij(x1, x2, …, xn)=∂ Fj/∂xi ;(4.2)относительных функций чувствительностиBij = Bij(x1, x2, …, xn)=(∂ Fj/∂xi)( xi/ Fj)(4.3)количественных оценок - коэффициентов влияния;¾ составление модели функциональной точности в виде уравненияотносительной погрешности функционального показателяB57n∆ Fj /Fj = ∑ Bij(∆xi/xi)(4.4)Bi =1где Bij - относительные (безразмерные) коэффициенты влияния;∆xi/xi - относительные погрешности параметров xi;¾ расчет допусков функционального показателя Fj одним из известных методов: наихудшего случая (максимум-минимум), квадратичногосуммирования или вероятностным.Если найденные значения допуска функционального показателя несоответствуют требованиям технического задания, производится корректировка допусков параметров элементов xi или их номинальных значений.Наиболее сложной частью задачи отработки функциональных показателейявляется получение математической модели КТЕ в виде (4.1).

Вследствиевысокой трудоемкости математического моделирования устройств современных РЭС и принципиальной невозможности получения точных математических моделей для определенного класса устройств (например, нелинейных) возникает необходимость обращения к экспериментальным методам отработки функциональных показателей.Экспериментальные методы позволяют, минуя этап получения математической модели, находить абсолютные и относительные коэффициенты влияния, производить корректировку допусков и номинальных значений параметров элементов.

Знание коэффициентов влияния дает возможность записать модель функциональной точности (4.4).Для отработки функциональных показателей МСБ применяются методы малых приращений, парциальных характеристик, граничных и матричных испытаний.Метод малых приращений (малого параметра) предназначен дляэкспериментального определения абсолютных и относительных коэффициентов влияния. В теоретическом аспекте метод базируется на замене в(4.2) и (4.3) бесконечно малых приращений конечными приращениями. Врезультате расчет абсолютного и относительного коэффициентов влиянияпроизводится по формуламBAij =∆ Fj /∆xi и Bij =(∆ Fj /∆xi) ( xi/ Fj),Bгде ∆ Fj - приращение функционального параметра, обусловленное малымприращением ∆xi параметра xi; Fj , xi - номинальные значения функционального параметра и параметра элемента.Приращение ∆ Fj находят в результате постановки на макете МСБоднофакторного эксперимента, который заключается в парциальном изме58нении на величину ∆xi параметров элементов.