CC BY
19
3. Володин, П.Н. Установка для экспонирования фоторезиста на печатных платах в условиях учебной лаборатории / Володин П.Н., Затылкин А.В. // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-1. С.
34-35.
4. Затылкин, А.В. Алгоритм и программа расчета статически неопределимых систем амортизации бортовых РЭС с кинематическим возбуждением / Затылкин А.В., Лысенко А.В., Таньков Г.В. // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2013. Т. 1. С. 223-225.
5. Таньков, Г.В. Исследование моделей стержневых конструкций радиоэлектронных средств / Таньков Г.В., Трусов В.А., Затылкин А.В. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2005. Т. 1. С. 156-158.
6. Затылкин, А.В. Инновации в образовательных учреждениях и интерактивные программы обучения / Затылкин А.В. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 1. С. 155-158.
7. Затылкин, А.В. Исследование динамических характеристик стержневых элементов конструкций РЭС волновым методом / Затылкин А.В., Голушко Д.А., Рындин Д.А. // Инновационные информационные технологии. 2013. Т. 3. № 2. С. 129-135.
8. Голушко, Д.А. Исследование процесса образования стоячих волн в классических элементах конструкций РЭС / Голушко Д.А., Затылкин А.В., Таньков Г.В. // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 12. С. 88-98.
9. Затылкин, А.В. Устройство для исследования влияния инерционной и деформационной составляющей внешнего вибрацищонного воздействия / Затылкин А.В., Голушко Н.В., Ольхов Д.В. // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2015. № 18. С. 380-383.
10. Голушко, Д.А. Методика прогнозирования ресурса электрорадиоэлементов печатного узла в условиях внешних вибрационных воздействий / Голушко Д.А., Затылкин А.В., Калашников В.С. // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 6 (6). С. 105-112.
УДК 004.942 Яшин Д.С.
Военный институт Сил воздушной обороны Республики Казахкстан им. Т.Я. Бегельдинова, Актобе, Казахстан
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ИНТЕГРАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ НЕЭФФЕКТИВНОСТИ ВИРОИЗОЛЯТОРОВ ПАССИВНЫХ СИСТЕМ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ РЭС
Показано, что для защиты радиоэлектронных средств расположенных в герметизированных приборных отсеках летательных аппаратов от внешних вибрационных воздействий наиболее эффективно применение виброизоляторов. Для проведения автоматизированного расчета пассивных систем виброизоляции РЭС усовершенствован программный комплекс «ПК РВС РЭС», как наиболее полно отвечающий задачам, поставленным в настоящей работе. Предложен алгоритм расчета интегрального показателя неэффективности вироизоляторов пассивных систем виброизоляции РЭС, позволяющий в рамках единой программной системы проводить как статический, так и динамический расчеты схем виброизоляции с одной и двумя плоскостями симметрии а так же проводить оценку эффективности спроектированной системы виброизоляции блока РЭС в частотной области.
Ключевые слова:
внешние вибрации, виброизоляция, программа, алгоритм, интегральный показатель, частотная область.
В настоящее время конструкция бортовых радиоэлектронных средств (РЭС) представляет собой приборы стоящие на амортизаторах и размещенных в соответствующих отсеках ракеты или самолета, называемых герметизированными приборными отсеками (ГПО).
Все бортовые РЭС, входящие в ГПО характеризуются:
резким ослаблением силовых элементов конструкции,
повышенной плотностью монтажа,
электромеханической элементной базой (реле, контакторы, переключатели и т.д.) наиболее чувствительной к механическим нагрузкам из всей элементной базы.
Защита бортовых РЭС от механического воздействия может осуществляться путем повышения жесткости конструкции или применением систем виброизоляции блоков и устройств радиоаппаратуры [14] . Защита бортовых РЭС входящих в ГПО может осуществляться только за счет применения систем виброизоляции [5].
Виброизоляция обеспечивается тем, что между объектом защиты (или его элементом) и вибрирующей поверхностью устанавливаются специальные элементы - виброизоляторы, образующие систему виброизоляции. Подобный способ виброзащиты хорош тем, что может быть использован и для блоков, и для отдельных элементов конструкции РЭС.
В практике оценочных инженерных расчетов систем виброизоляции, 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 Кз и коэффициентом демпфирования Кдм. Для их описания требуется составить множество уравнений состояния, анализ и решение которых весьма затруднительны [6, 7] .
Предложенная в [8] методика позволяет дать оценку спроектированной системы пассивной вбро-изоляции РЭС во всем диапазоне рабочих частот, уделяя особое внимание низкочастотной области. Проведение расчетов, связанных с выбором и оценкой систем виброизоляции блоков РЭС подразумевает выполнение огромного количества расчетов, поэтому уместно рассмотрение вопроса о целесообразности разработки алгоритмической реализации предложенной методики и доведении до программной реализации.
Для проведения автоматизированного расчета пассивных систем виброизоляции блоков РЭС принято решение взять за основу программный комплекс «ПК РВС РЭС» [9], как наиболее полно отвечающий задачам, поставленным в настоящей работе.
Алгоритм автоматизированного расчета пассивной системы виброизоляции программного комплекса «ПК РВС РЭС» [10-12] содержит следующие алгоритмы вложенных подпрограмм:
- алгоритм подпрограммы инициализации базы данных;
- алгоритм подпрограммы схемы виброизоляции с симметрии;
- алгоритм подпрограммы схемы виброизолятции с симметрии;
- алгоритм подпрограммы схемы виброизоляции с симметрии;
- алгоритм подпрограммы схемы виброизоляции с симметрии.
Важным достоинством является возможность подключения базы данных на существующие типы пассивных виброизоляторов, что существенно облегчает работу инженера по их поиску и подбору. Однако, внедрение предложенной методики
статического расчета одной плоскостью
динамического расчета одной плоскостью
статического расчета двумя плоскостями
динамического расчета двумя плоскостями
оценки эффективности пассивных систем виброизоляции РЭС с применением интегрального показателя неэффективности вироизоляторов позволит расширить функциональные возможности программного комплекса и повысить его конкурентоспособность.
Для этого необходимо ввести в схему алгоритма работы программного комплекса «ПК РВС РЭС» дополнительный блок с алгоритмом подпрограммы расчета интегрального показателя неэффективности вироизоляторов пассивных систем виброизоляции РЭС, как это показано на рисунке 1 (блок 10). Кроме того, необходимо модернизировать интерфейс вывода данных, добавив кроме текстового и табличного вывода графический (блок 13).
Вывод графической информации реализуется встроенными стандартными средстами любой современной среды объектно-ориентированного программирования, а разработке алгоритма подпрограммы расчета интегрального показателя неэффективности вироизоляторов пассивных систем виброизоляции РЭС посвящена следующая глава.
За основу нового алгоритма расчета интегрального показателя неэффективности вироизоляторов взята разработанная ранее методика оценки эффективности пассивных систем виброизоляции РЭС.
Схема алгоритма расчета интегрального показателя неэффективности вироизоляторов пассивных систем виброизоляции РЭС представлена на рисунке 2. В начале работы необходимо выполнить ввод данных о рабочем диапазоне частот ^н - нижняя частота и fв - верхняя частота рабочего диапазона), а так же значение резонансной частоты блока РЭС (Г0) и коэффициента демпфирования в (блоки 2 и 3).
Затем следует проверить отсутствие эффекта возбуждения виброизоляторов на нижней частоте рабочего диапазона (блок 4). При этом должно выполняться условие Э^0 (блок 5). В случае невыполнения условия, пользователю выводится предупреждение о наличии эффекта возбуждения виброизоляторов (блок 6).
Если условие выполнено, то происходит подготовка данных к проведению последующего расчета (блоки 7 и 8). Обнуляются переменные Нэ - интегральный коэффициент неэффективности виброизоляции, НГ - коэффициент неэффективности виброизоляции на текущей частоте Л, значение текущей частоты Л. Так же происходит обнуление двумер-
ного массива DIAPAZON, и соответствующие им диапазоне частот.
содержащего значения НГ значения Г на выбранном
Рисунок 1 - Усовершенствованная схема алгоритма автоматизированного расчета пассивной системы
виброизоляции
Рисунок 2 - Разработанная схема алгоритма расчета интегрального показателя неэффективности вироизоляторов пассивных систем виброизоляции РЭС (подпрограмма KNV)
Далее в блоках с 9 по 14 включительно происходит расчет Н^ на каждой частоте начиная с и заканчивая с шагом 1 Гц. Все полученные
значения Н^ сохраняются в массиве DIAPAZON с целью дальнейшего вывода пользователю в виде графика функции Н^ от частоты. Так же в тело цикла включен расчет интегрального коэффициента неэффективности виброизоляции Нэ. Цикл заканчивает работу когда текущая частота становится равна значению верхней частоты рабочего диапазона
По окончанию работы цикла происходит сохранение значения интегрального коэффициента неэффективности виброизоляции Нэ полученного с учетом
ЛИТЕЕ
всех коэффициентов неэффективности виброизоляции на каждой частоте рабочего диапазона (блок 15) и завершение работы подпрограммы (блок 16).
Таким образом, совокупность имеющегося алгоритмического обеспечения, его усовершенствованных элементов и вновь разработанный алгоритм позволяют в рамках единой программной системы проводить как статический, так и динамический расчеты схем виброизоляции с одной и двумя плоскостями симметрии а так же проводить оценку эффективности спроектированной системы
виброизоляции блока РЭС в частотной области.
1. Малов А.В. Разработка автоматизированной подсистемы обеспечения стойкости радиоэлектронных средств к механическим воздействиям на основе систем виброизоляции / Дисс. канд.техн.наук. - М., 2011.
2. Талицкий Е.Н. Защита электронных средств от механических воздействий. Теоретические основы: Учеб. пособие / Владим. гос. ун-т. Владимир, 2001. 256 с.
3. Затылкин, А.В. Алгоритм и программа расчета статически неопределимых систем амортизации бортовых РЭС с кинематическим возбуждением / Затылкин А.В., Лысенко А.В., Таньков Г.В. // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2013. Т. 1. С. 223-225.
4. Затылкин, А.В. Исследование динамических характеристик стержневых элементов конструкций РЭС волновым методом / Затылкин А.В., Голушко Д.А., Рындин Д.А. // Инновационные информационные технологии. 2013. Т. 3. № 2. С. 129-135.
5. Калашников, В.С. Вибрационные воздействия как причина отказов изделий авиационной техники / Калашников В.С., Яшин Д.С., Затылкин А.В. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2015. Т. 1. С. 314-316.
6. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов / К.И. Билибин, А.И. Власов, Л.В. Журавлева и др. Под общ. ред. В.А. Шахнова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 528 с.
7. Затылкин, А.В. Модели и методики управления интеллектуальными компьютерными обучающими системами / Затылкин А.В. // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Пензенский государственный университет. Пенза, 2009.
8. Голушко, Д.А. Методика прогнозирования ресурса электрорадиоэлементов печатного узла в условиях внешних вибрационных воздействий / Голушко Д.А., Затылкин А.В., Калашников В.С. // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 6 (6). С. 105-112.
9. Затылкин, А.В. Инновации в образовательных учреждениях и интерактивные программы обучения / Затылкин А.В. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2011. Т. 1. С. 155-158.
10. Голушко, Д.А. Исследование процесса образования стоячих волн в классических элементах конструкций РЭС / Голушко Д.А., Затылкин А.В., Таньков Г.В. // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 12. С. 88-98.
11. Затылкин, А.В. Устройство для исследования влияния инерционной и деформационной составляющей внешнего вибрацищонного воздействия / Затылкин А.В., Голушко Н.В., Ольхов Д.В. // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. 2015. № 18. С. 380-383.
12. Калашников, В.С. О проведении испытаний электронных средств летательных аппаратов на устойчивость к внешним механическим воздействиям / Калашников В.С., Яшин Д.С., Затылкин А.В. //Научные чтения по авиации, посвященные памяти Н.Е. Жуковского. 2015. № 3. С. 391-395.
