Методология проектирования радиоэлектронных устройств на основе математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, доктор технических наук Воловиков, Валерий Валерьевич

• Воловиков, Валерий Валерьевич
• доктор технических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор технических наук Воловиков, Валерий Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. ОБЗОР И АНАЛИЗ МЕТОДОВ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ.

1.2. КОНЦЕПЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ ПРИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИИ.

1.3. ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.4. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА КОМПОНЕНТОВ КОМПЛЕКСНЫХ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ.

2.1. ТРЕБОВАНИЯ К КОМПОНЕНТАМ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ, ГИДРАВЛИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

2.2. КОМПОНЕНТЫ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСНЫХ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ, ГИДРАВЛИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

2.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОМПЛЕКСНОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ, АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ, ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ.

3.1. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПАРАМЕТРИЗАЦИИ КОМПЛЕКСНЫХ

ТОПОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ,

ГИДРОАЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

3.2. МЕТОД АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЕРАРХИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ, ГИДРОАЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

3.2.1.ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДУ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЕРАРХИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

3.2.2. СХЕМА МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИЕРАРХИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

3.2.3. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙ КОМПЛЕКСНОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ, ГИДРОАЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

3.2.4. АЛГОРИТМ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЕТВЕЙ КОМПЛЕКСНОЙ МОДЕЛИ ВЕРХНЕГО ИЕРАРХИЧЕСКОГО УРОВНЯ.

3.3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОИСКА ОШИБОК В КОМПЛЕКСНЫХ МОДЕЛЯХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

3.3.1.ПРОВЕРКА ОБЩИХ ПРАВИЛ ПОСТРОЕНИЯ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

3.3.2.ПРОВЕРКА НАРУШЕНИЙ ФИЗИЧЕСКОГО СМЫСЛА В

ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.

3.3.3. ПРОВЕРКА ВЗАИМОСВЯЗЕЙ КОМПЛЕКСНОЙ ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ.

3.4. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОДСИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ.

4.1. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДСИСТЕМЕ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ.

4.2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПОДСИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ АСОНИКА-П.

4.3. МОДЕЛЬ КЛАССОВ ПРОГРАММЫ КОМПЛЕКСНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ, ГИДРОАЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

4.4. МОДЕЛЬ КЛАССОВ ПРОГРАММЫ СОЗДАНИЯ ВЕКТОРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

4.5. МОДЕЛЬ КЛАССОВ ПРОГРАММЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ.

4.6. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ПОДСИСТЕМЫ.

4.7. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЭУ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

5.1. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ МНОГОУРОВНЕВЫХ КОМПЛЕКСНЫХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ,

ГИДРОАЭРОДИНАМИЧЕСКИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РЭУ.

5.2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ЭФФЕКТОВ

В РЭУ ПРИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИИ.

5.3. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ РАЗНОРОДНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

5.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МОДЕЛЕЙ, МЕТОДОВ, МЕТОДИК И

МЕТОДОЛОГИИ.

5.4.1.ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ С МИКРОПРОЦЕССОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

5.5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

5.6. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методология проектирования радиоэлектронных устройств на основе математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов»

Развитие микроэлектронной аппаратуры сопровождается постоянным ростом требований по увеличению их функциональности, улучшению показателей надёжности, снижению удельных массогабаритных характеристик и т.д. В результате происходит усложнение схемно-конструктивных решений и алгоритмов функционирования радиоэлектронных устройств (РЭУ). Данные процессы порождают серьёзные проблемы обусловленные противоречием требований по: увеличению требований к показателям надёжности и одновременном ужесточении условий эксплуатации; увеличению количества выполняемых функций и снижению массогабаритных показателей и энергопотребления; сокращению сроков проектирования и соблюдению качества проектных работ.

Очевидно, что рост сложности РЭУ как объекта проектирования, приводит к необходимости увеличения количества и качества исследований, связанных с оценкой соответствия принимаемых схемно-конструктивных решений требованиям технического задания. Важную роль при этом играет исследование физических полей РЭУ, таких как электрические, тепловые и механические, потому что именно они в наибольшей степени определяют показатели назначения и надёжность работы [117]. Следует так же учитывать, что обусловленное физикой протекания процессов взаимодействие физических полей носит паразитный характер, вызывая рабочие нагрузки в РЭУ превышающие суммарную нагрузку под воздействием отдельных факторов. Это является причиной появления так называемых системных отказов, возникающих в моменты одновременного действия на РЭУ нескольких факторов и не проявляющихся, если те же факторы действуют в различные моменты времени.

В связи с необходимостью снижения материальных и временных затрат остро встаёт вопрос о целенаправленном поиске и правильном выборе проектных решений на этапах схемотехнического и конструкторского проектирования. При этом пассивное выявление недостаточной надежности РЭУ (особенно на поздних стадиях), вызванное электрическими, тепловыми и механическими факторами, приводит к резкому увеличению материальных затрат и сроков проектирования вследствие длительных итераций по отработке схемно-конструктивных решений.

Решить задачу интенсификации исследовательских работ на этапах схемотехнического и конструкторского проектирования можно за счёт широкого внедрения в процесс проектирования новых проблемно-ориентированных информационных технологий, позволяющих заменять экспериментальные исследования и экспертные оценки целенаправленным, основанном на математическом моделировании, поиском схемно-конструктивных решений [50]. В целом, повышение качества проектных работ возможно за счёт нахождения оптимальных проектных решений, обеспечивающих требуемый уровень надежности при минимизации затрат на их проектирование, изготовление, последующее обслуживание и утилизацию.

Анализ известных систем автоматизированного проектирования показал, что в настоящее время достаточно эффективно решаются отдельные задачи компоновки, размещения, трассировки, обеспечения электрических, тепловых, механических характеристик, а так же задачи электромагнитной совместимости РЭУ. Однако, применение современных CAD-систем, таких как: Altium Designer, ANSYS, Analog Workbench, Betasoft, COSMOS, COLDPLATE, Mentor Graphics, Microwave Office, MSC.Nastran, PCAD, PRAC, Protei и др. не позволяет учесть в необходимом объеме взаимодействие физических полей (электрических, тепловых, аэродинамических и механических) сложных РЭУ, входящих в состав транспортных, авиационных и космических систем новых поколений ракетно-космической, авиационной и морской техники. А, следовательно, с их помощью невозможно предсказать появление системных отказов и предложить не подверженные им проектные решения.

К другим недостаткам существующих программных средств относятся: сложность моделирования нетиповых конструктивных решений; ограниченность моделей одним конструктивным уровнем; отсутствие механизма уточнения неявных параметров макромоделей при иерархическом моделировании; отсутствие средств верификации моделей; высокая трудоёмкость внесения изменений в модель, при изменении конструкции или её отдельных параметров.

Проблемы исследования физических процессов при проектировании радиоэлектронных средств, рассматривались в работах: Алексеева В.А. [38 — 41], Вермишева Ю.Х. [56, 57], ГольдинаВ.В. [92, 93, 143], ДульневаГ.Н. [100 - 103], Зольникова В.К. [108], Кечиева Л.Н. [118, 119, 127], Кофанова Ю.Н. [105, 128, 138, 129, 135], Новожилова О.П. [168, 169], Норенкова И.П. [170, 171, 192], Петрова A.C. [175, 191], Разевига В.Д. [180-182], Стрельникова В.П. [194], Тартаковского A.M. [151, 152, 195], Тумковского С.Р. [198-200] и др. Вопросы макромоделирования и оптимизации рассматривались в работах Борисова Н.И. [51, 52], Шрамкова И.Г. [51, 208], Гридина В.Н. [98]. Проблемами моделирования взаимосвязанных физических полей в радиоэлектронных средствах занимались: Кожевников A.M. [122 - 125], Коновальчук A.C. [126], Сарафанов A.B. [92, 135, 187- 189], Увайсов С.У. [105, 129, 139], Шалумов A.C. [97, 140, 142, 143]. Эти и другие авторы внесли значительный вклад в решение указанной проблемы, однако общий уровень теоретических и практических исследования пока не позволяет обеспечить существующие потребности в создании схемно-конструктивных решений РЭУ не подверженных системным отказам.

В данной работе предлагаются и исследуются возможности улучшения качества проектирования РЭУ, в основе которых лежит математическое моделирование взаимосвязанных физических полей направленное на выявления и предотвращения системных отказов в сложных РЭУ, возникающих из-за неудачного совпадении нескольких видов внешних воздействии и электрического режима работы.

При проектировании РЭУ возможности раннего обнаружения недостатков схемно-конструктивных решений, приводящих к возникновению многофакторных отказов, значительно ограничены. Причина этого состоит в том, что при создании новых образцов РЭУ к моменту окончания этапа схемотехнического проектирования обычно неизвестны варианты конструктивного построения устройства, что не позволяет провести математического моделирования гидроаэродинамических, тепловых и механических процессов. Без учета соответствующих режимов работы ЭРИ практически невозможно исследовать схемно-конструктивное решение РЭУ на предмет возможности возникновения многофакторных отказов, а, следовательно, и обеспечить надёжность работы по внезапным и постепенным отказам, указанную в техническом задании.

Для комплексных исследований необходимо создать единую математическую модель взаимосвязанных физических процессов, протекающих в РЭУ, варьируемыми параметрами которой являются параметры ЭРИ и конструкции. Использование такой модели должно начинаться с этапов схемотехнического и конструкторского проектирования, что позволит уже на этих этапах ориентировочно определять не только электрические, но и тепловые и механические режимы работы и выдвигать обоснованные варианты схемно-конструктивных решений, способных обеспечить надежное функционирование РЭУ. Для данных этапов проектирования характерна наибольшая неопределённость исходных данных относительно конструктивных параметров РЭУ, поэтому построение полных моделей физических процессов в РЭУ или его составных частей здесь невозможно. Вместо этого следует использовать относительно простые макромодели, обеспечивающие уровень точности, достаточный для выбора схемно-конструктивных решений с наиболее эффективной функциональной структурой и физическими принципами действия. Комплексная модель РЭУ при этом достаточно проста и управление ей не представляет большой сложности.

По мере развития проекта и увеличения степени проработки схемно-конструктивных решений появляется потенциальная возможность учета в моделях всё большего числа параметров ЭРИ и конструкции РЭУ. На этих этапах математические модели используются для определения наиболее эффективного сочетания конструктивных элементов и таких их признаков, как: основные конструктивные элементы РЭУ и их взаимное расположение в пространстве; способы соединения и связи между элементами; особенности конструктивного исполнения (геометрическая форма, материал и т.д.); принципиально важные соотношения параметров схемно-конструктивных решений РЭУ и др. Необходимость более подробного отражения характеристик объекта приводит к усложнению единой математической модели взаимосвязанных электрических, гидроаэродинамических, тепловых и механических процессов, что в свою очередь ухудшает её управляемость. Поэтому на данных этапах возникает необходимость применения методов, обеспечивающих автоматическую верификацию модели, и позволяющих проводить её быстрое, безошибочное изменение при варьировании основными параметрами схемы и конструкции.

На этапе технического проектирования задачей разработчика является определение оптимальных значений параметров схемно-конструктивного решения РЭУ. Степень определённости схемных и конструктивных параметров при этом максимальна, и поэтому единая математическая модель взаимосвязанных физических процессов должна позволять определять характеристики отдельных ЭРИ и варьировать соответствующими схемно-конструктивными параметрами. На данном этапе находят широкое применение методы и программные средства, обеспечивающие автоматическое построение математических моделей различных физических процессов в конструктивных элементах типа печатный узел, функциональная ячейка и т.д. Точность таких моделей достаточно высока, а наибольшую сложность представляют задачи определения граничных условий таких моделей и их изменение в процессе улучшения схемно-конструктивных решений. Поэтому наряду с методами верификации единой комплексной модели на данном этапе необходимо применять методы, обеспечивающие вычисление точных значений граничных условий. Именно от этого зависит точность расчёта характеристик ЭРИ, расположенных в определённом месте конструкции в окружении других конструктивных элементов.

Из вышеизложенного следует, что учет в процессе проектирования РЭУ взаимосвязанности электрических, гидроаэродинамических, тепловых и механических полей и их влияния на режимы работы и надежность возможны только на основе моделей, методов, методик и программных и технических средств, объединенных в единую систему, обеспечивающую решение соответствующих проектных задач.

Цель работы состоит в повышении показателей технического уровня РЭУ за счёт применения методологии проектирования, основанной на математическом моделировании разнородных физических процессов, протекающих в схемах и конструкциях РЭУ. Методология объединяет в себе ' модели, методы, методики и программные средства комплексного математического моделирования взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов. Её применение в процессе проектирования РЭУ позволяет предлагать научно обоснованные технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение её обороноспособности.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. Проводится анализ применения моделей, методов и средств математического моделирования физических процессов при проектировании РЭУ. Определяются их недостатки и предлагаются основные направления повышения эффективности математического моделирования.

2. Формулируются положения концепции моделирования взаимодействующих физических (электрических, тепловых, аэродинамических и механических) процессов РЭУ при их проектировании и приводится их обоснование.

3. Разрабатывается модельный ряд компонентов топологических моделей РЭУ ориентированных на комплексный расчёт в рамках поиска схемно-конструктивных решений защищённых от возникновения системных отказов.

4. Разрабатывается метод автоматизированного иерархического комплексного моделирования электрических, тепловых, гидроазродинамических и механических процессов в РЭУ.

5. Разрабатывается метод параметризации комплексных моделей физических процессов в схемно-конструктивных решениях РЭУ.

6. Разрабатывается метод автоматизированного поиска ошибок в моделях взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ.

7. Разрабатывается методика создания многоуровневых комплексных моделей взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ

8. Разрабатывается методика исследования комплексных эффектов в РЭУ при их проектировании.

9. Разрабатывается архитектура и выполняется программная реализация системы комплексного моделирования физических процессов в РЭУ.

Г' 12

I1

10. Разрабатывается методология проектирования радиоэлектронных устройств на основе математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов.

11. Выполняется экспериментальная проверка разработанных в рамках методологии моделей, методов, методик и программного обеспечения и проводится их внедрение в практику проектирования РЭУ на предприятиях и учебный процесс вузов.

При решении поставленных задач использовались методы теории системного анализа, математического моделирования, оптимизации, теплообмена, гидромеханики и прикладной механики, методы теории вероятности и математической статистики, принципы объектно-ориентированного проектирования.

Научная новизна результатов работы состоит в развитии теории взаимодействия неоднородных физических полей в сложных РЭУ, использование которой позволяет создать базу для новых методов проектирования РЭУ повышенной надёжности. Отличительной особенностью методологии является возможность выявления многофакторных отказов РЭУ, вызванных паразитным взаимодействием нескольких взаимосвязанных физических полей, которые другими способами моделирования не выявляются.

В диссертационной работе были получены следующие новые научные результаты:

1. Модельный ряд компонентов топологических моделей РЭУ, позволяющих с повышенной точностью отражать взаимосвязанный характер протекания физических процессов в устройстве, что дает возможность выявлять системные эффекты на самых ранних стадиях проектирования РЭУ.

2. Метод параметризации комплексных моделей физических процессов в схемно-конструктивных решениях РЭУ, позволяющий повысить степень универсальности моделей верхнего уровня, что позволяющий при проектировании исследовать более широкий класс РЭУ.

3. Метод автоматизированного иерархического комплексного моделирования электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ, обеспечивающий повышенную точность моделирования за счёт итерационного поиска значений зависимых параметров моделей верхнего уровня, при которых устанавливается однозначное соответствие между характеристиками и граничными условиями моделей смежных уровней иерархии.

4. Метод автоматизированного поиска ошибок в моделях взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ, обеспечивающий выявление ошибок в моделях и результатах их анализа без проведения натурных испытаний.

5. Методика создания многоуровневых комплексных моделей взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ, в отличие от известных предоставляющая возможность создавать модели, поддерживающие итерационный иерархический анализ характеристик РЭУ и верификацию математических моделей.

6. Методика исследования комплексных эффектов в РЭУ при их проектировании, отличающаяся от известных использованием адаптивной математической модели взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ.

7. Архитектура системы комплексного моделирования физических процессов в РЭУ, позволяющая программно реализовать предложенные в диссертации модели и методы математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов.

8. Методология проектирования радиоэлектронных устройств на основе математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов, объединяющая новые и ранее известные модели, методы и методики, служащая для выявления системных отказов при проектировании РЭУ за счет рассмотрения более широких классов РЭУ и их углубленного исследования.

Практическая ценность работы состоит в:

- создании математического, программного, методического и информационного обеспечения процесса проектирования РЭУ на основе математического моделирования взаимосвязанных электрических, аэродинамических, гидравлических, тепловых и механических полей;

- повышении эффективности и качества процесса проектирования

РЭУ;

- предложении порядка внедрения системы комплексного моделирования в процесс разработки РЭУ в проектирующих организациях и учебный процесс вузов.

Результаты диссертации вошли в состав ряда научно-исследовательских работ (№ 100378, № 100005, № 101006, № 100026, №100045, № 100072), проводившихся на кафедре «Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы» Московского государственного института электроники и математики с 2004 по 2009 г.г. Решение изложенной в диссертации научной проблемы осуществлялось при содействии Совета по грантам президента РФ по поддержке молодых российских ученых - кандидатов наук и их руководителей МК-3278.2008.8.

Основные результаты работы внедрены в практику проектирования предприятий: ОАО «Авиационная электроника и телекоммуникационные системы» (г. Москва), ОАО «Газпром космические системы» (Московская область, г. Королев), ОАО «НИЦЭВТ» (г. Москва), а так же в учебный процесс Московского государственного института электроники и математики, что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной научно-технической конференции и Российской научной школе «Системные проблемы надёжности, математического моделирования и информационных технологий» (г. Сочи, 1997-2000 г.г.), Международной научно-технической конференции и Российской научной школе «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий» (г. Сочи, 2001, 2002 г.г.), Международной научно-технической конференции и Российской научной школе молодых ученых и специалистов «Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий» (г. Сочи, 2003 г.), 53-й, 57-й и 64-ой научных сессиях, посвященных дню радио (г. Москва, 1998 г., 2002 г., 2009 г.), III Международной выставке-конференции «Информационные технологии и телекоммуникации в образовании» (г. Москва, 2001 г.), научно-практическом семинаре «Новые информационные технологии» (г. Москва, 1998 г.), научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов (г. Москва, 1998 г., 1999 г., 2001-2003 г.), Российской научно-технической конференции «Информационные технологии в, проектировании, производстве и образовании» (г. Ковров, 2002 г.), Международная научно-техническая конференции и российской научной школе молодых ученых и специалистов «Системные проблемы надёжности, качества, информационных и электронных технологий» (г. Сочи, 2005-2009 гг.).

По материалам диссертационных исследований опубликовано 41 научная работа, в том числе 8 статей в изданиях из Перечня ВАК.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложения.

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Воловиков, Валерий Валерьевич

5.6. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5

1. Разработана методика создания многоуровневых комплексных моделей электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ. В основе методики лежит совместное использование предложенных математических моделей и метода автоматизированного иерархического комплексного моделирования в задачах проектирования РЭУ.

2. Разработана методика исследования комплексных эффектов в РЭУ при их проектировании. Предложенная методика описывает процесс целенаправленного поиска- схемно-конструктивных решений с наилучшими показателями технического уровня. В процессе поиска используются единая многоуровневая комплексная модель РЭУ, на основе результатов анализа которой осуществляется управление процессом проектирования. Методика позволяет увеличить объем и точность расчётов за счёт применения разработанных в предыдущих главах диссертации моделей, методов и программных средств, автоматизирующих трудоёмкие процессы изменения, проверки моделей, а также обмена данными между математическими моделями физических процессов в конструкциях микроэлектронной аппаратуры.

3. Разработана методология проектирования радиоэлектронных устройств на основе математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов. Методология основана на существующих и предложенных в диссертации математических моделях, методах, программном и методическом обеспечении, совместно функционирующем и дополняющем друг друга. Внедрение методологии в процесс проектирования РЭУ с высокой плотностью компоновки позволит повысить показатели технического уровня изделий за счёт улучшения точности и повышения интенсивности комплексного математического моделирования.

4. Проведена экспериментальная проверка предложенных моделей и методов на реальной конструкции РЭУ. Выполнен сравнительный анализ результатов расчета и экспериментального определения характеристик тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов. Полученные результаты подтверждают допустимость и эффективность их применения в практике проектирования схем и конструкций микроэлектронной аппаратуры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы получены следующие основные результаты:

1. Исследованы особенности решения проектных задач, связанных с проведением математического моделирования физических процессов в РЭУ. Показано, что функционирование ряда высоконадёжных РЭУ характеризуется совместным протеканием электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов, которые в значительной степени определяет технический уровень этих изделий. На основе этого показано, что для РЭУ, подвергающихся одновременному воздействию нескольких факторов, выявление критических недостатков схемно-конструктивных решений невозможно без проведения комплексных исследований электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в схеме и конструкции.

2. Проведён анализ современного состояния проблемы применения моделей, методов и программных средств математического моделирования физических процессов при автоматизированном проектировании РЭУ. Показано, что в настоящее время отсутствуют методы и программы, позволяющие эффективно интегрировать модели электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в рамках единой комплексной модели.

3. На основе проведённого анализа изложена концепция комплексного моделирования взаимодействующих физических процессов в РЭУ, содержащая предложения для повышения его эффективности при применении в задачах проектирования сложных изделий.

4. Сформулирована цель работы, состоящая в повышении показателей технического уровня РЭУ за счёт применения методологии проектирования, основанной на математическом моделировании разнородных физических процессов, протекающих в схемах и конструкциях РЭУ. Методология объединяет в себе модели, методы, методики и программные средства комплексного математического моделирования взаимосвязанных электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов. Её применение в процессе проектирования РЭУ позволяет предлагать научно обоснованные технические решения, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение её обороноспособности. Также сформулированы задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

5. Разработан модельный ряд компонентов топологических моделей РЭУ ориентированных на комплексный расчёт в рамках поиска схемно-конструктивных решений не подверженных многофакторным отказам. Предложенные компоненты ориентированы на автоматический итерационный иерархический анализ, позволяют отражать взаимосвязанный характер протекания физических процессов в РЭУ с повышенной точностью и синтезировать модели верхнего уровня иерархии, автоматически адаптирующиеся под изменение в характере протекания физических процессов (изменение электрических режимов работы, направлений движения энергии и вещества, геометрии, граничных условий и т.д.) при проведении комплексных исследований.

6. Разработан метод параметризации комплексных топологических моделей электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в схемно-конструктивных решениях РЭУ. Предложенный метод позволяет снизить трудоёмкость и избежать ошибок при изменении модели при подстройке её под параметры схемно-конструктивного решения РЭУ в процессе проектирования изделия.

7. Разработан метод автоматизированного иерархического комплексного моделирования электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ, в основе которого лежит совместный итерационный анализ моделей верхнего и нижнего уровней иерархии. Данный метод обеспечивает повышенную точность решения иерархии моделей за счёт итерационного поиска значений зависимых параметров моделей верхних уровней, при которых устанавливается однозначное соответствие между характеристиками и граничными условиями всех моделей.

8. Разработан метод автоматизированного поиска ошибок в комплексных моделях физических процессов РЭУ представляемых в виде эквивалентных схем. Метод основан на анализе структуры модели, параметров её компонентов и расчётных характеристик и позволяет выявлять ошибки в моделях без проведения натурных, макетных и других испытаний.

Разработана методика создания многоуровневых комплексных моделей электрических, тепловых, гидроаэродинамических и механических процессов в РЭУ, основанная на использовании предложенных математических моделей и метода автоматизированного иерархического комплексного моделирования.

9. Разработана методика исследования комплексных эффектов в РЭУ при их проектировании, описывающая процесс целенаправленного поиска схемно-конструктивных решений, осуществляемого с использованием единой многоуровневой комплексной модели РЭУ, и позволяющая увеличить объем и точность расчётов, на основе результатов которых осуществляется оперативное управление процессом проектирования.

10. Разработана архитектура подсистемы комплексного моделирования физических процессов в РЭУ, реализующей предложенные в диссертации модели и методы комплексного моделирования взаимосвязанных физических процессов. Архитектура включает в себя:

- структурную схему подсистемы, отражающую её состав, внутренние взаимосвязи, а так же взаимосвязи с другими программными комплексами, использующимися при автоматизированном проектировании РЭУ;

- модели классов программы комплексного моделирования и служебных программ, входящих в состав предложенной подсистемы.

11. Разработана методология проектирования радиоэлектронных устройств на основе математического моделирования взаимодействующих разнородных физических процессов, в основе которой лежат предложенные в диссертации математические модели, методы, программное обеспечение и методики.

12. Выполнена экспериментальная проверка разработанных в рамках диссертации моделей, методов, методик, программного обеспечения и методологии в целом.

13. Осуществлено внедрение разработанных моделей, методов, методик, программного обеспечения и методологии в целом в процесс проектирования образцов микроэлектронной аппаратуры на промышленных предприятиях и учебный процесс вузов.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Воловиков, Валерий Валерьевич, 2010 год

1. Adrian Bejan, Allan D. Kraus. Heat transfer handbook. New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2003. 1480 p.

2. Altium Limited: сайт 2009. URL: http://www.altium.com/ (дата обращения 15.03.2010)

3. Ansoft Electronic Design Products: сайт 2010. URL: http://www.ansoft.com/ (дата обращения 20.04.2010)

4. ANSYS Products Portfolio: сайт 2010. URL: http://www.ansys.com/products/default.asp (дата обращения 20.04.2010)

5. C&R Technologies: Thermal Analysis and Fluid Flow Design: сайт 2010. URL: http://www.crtech.com/ (дата обращения 20.04.2010)

6. Cadence OrCAD Solutions: сайт. URL: http://www.cadence.com/products/orcad/index.aspx (дата обращения 15.03.2010)

7. CFD Mechanical Analysis Solutions/ Flomerics/EFD Mentor Graphics: сайт 2010. URL: http://www.mentor.com/products/ mechanical/flomerics (дата обращения 20.04.2010)

8. Cosmos: сайт 2010. URL: http://www.cosmosm.com/ (дата обращения 20.04.2010)

9. Dynamic Soft Analysis: сайт 2006. URL: http://www.betasoft-thermal.com/index.asp (дата обращения 12.02.2007)

10. ЕР AC Electronic Packaging Analysis Company: сайт 2001. URL: http://www.mv.com/ipusers/epac/(дата обращения 20.0412010):1.. European Space Agency Thermal control: сайт 2007. URL: http://www.esa.int/TEC/Thermalcontrol/ (дата обращения 20.04.2010)

11. Femap: Velocity Series: Solutions by Product Line: PLM Product Lifecycle Management : Siemens PLM Software: сайт 2010. URL: http://www.plm.automation.siemens.com/enus/products/velocity/femapA (дата обращения 20.04.2010)

12. Frank Kreith, The CRC Handbook of Thermal Engineering. CRC Press,

13. HotSpot 5.0 Temperature Modeling Tool: сайт 2009. URL: http://lava.cs.virginia.edu/HotSpot/index.htm (дата обращения 20.04.2010)

14. John H. Lienhard IV, John H. Lienhard V. A Heat Transfer Textbook. Cambridge, Massachusetts, USA: Phlogiston Press, 2003. 749 p.

15. Ken Neubeck. MIL HDBK-217 and the real / RAC Jornal, 1994. 2; #2 p. 15-18.

16. Kielkowski Ron M. SPICE: Practical Device Modeling. NY: McGraw-Hill, Inc., 1995.257 р.

17. Martynenko O.G., Khramtsov P.P. Free-convective heat transfer : With Many Photographs of Flows and Heat Exchange. Springer, 2005. 516 p.

18. MAYA Heat Transfer Technologies Ltd: сайт 2010. URL: http://www.mayahtt.com/ (дата обращения 20.04.2010)

19. Mentor Graphics. PCB Design Software & Tools: сайт 2010. URL: http://www.mentor.com/products/pcb-system-design/ (дата обращения 20.04.2010)

20. Michael J. Moran, Howard N. Shapiro, David P. DeWitt. Introduction to thermal systems engineering: thermodynamics, Fluid Mechanics, and heat transfer. Wiley, 2002. 567 p.

21. MSC.Software: сайт 2010. URL: http://www.mscsoftware.com/ Contents/Products/CAE-Tools/ (дата обращения 20.04.2010)

22. NASA Technical Reports Server: Anderson, G. E. TRASYS Thermal Radiation Analyzer System (DEC VAX version with NASADIG) Johnson Space Center, 1994: сайт 2004. URL: http://ntrs.nasa.gov/search.jsp (дата обращения 20.04.2010)

23. National Instruments Corporation. N1 Multisim: сайт 2010. URL: http://www.ni.com/multisim/(flaTa обращения 20.04.2010)

24. PcAnalyze Thermal analysis of printed circuit boards made simple: сайт 2008. URL: http://www.pcanalyze.com/ (дата обращения 20.04.2010)

25. РТС Pro/ENGINEER Advanced Mechanica - product design - CAD CAM — product development: сайт 2010. URL: http://www.ptc.com/products/proengineer/advanced-mechanicay (дата обращения 20.04.2010)

26. Qfinsoflt: сайт 2010. URL: http://www.qfin.net/drupal/ (дата обращения 20.04.2010)

27. SIMULIA Realistic Simulation and 3D analysis - Dassault Systèmes: сайт 2010. URL: http://www.3ds.com/products/simulia/ (дата обращения 20.04.2010)

28. SolidWorks CFD Flow Analysis Software: сайт 2010. URL: http ://www. solidworks.com/sw/products/cfd-flow-analy sis-software.htm (дата обращения 20.04.2010)

29. SOL VIA Finite Element System: сайт 2010. URL: http://www.solvia.com/ (дата обращения 20.04.2010)

30. SPECTRUM SOFTWARE: сайт 2009. URL: http://www.spectrum-soft.com/index.shtm (дата обращения 20.04.2010)

31. TAC Technologies, Inc. Radiation Heat Transfer Software for Space Applications: сайт 2010. URL: http://www.tacl.com/ (дата обращения 20.04.2010)

32. Thermal software for heat sinks, circuit boards, enclosures, systems, boxes, transformers, IC's, power transistors and other electronic components: сайт 2009. URL: http://www.thermalsoftware.com/ (дата обращения 20.04.2010)

33. ThermoAnalytics: Thermal analysis services and heat transfer analysis software. Infrared signature prediction services and analysis software: сайт 2010. URL: http://www.thermoanalytics.com/ (дата обращения 20.04.2010)

34. Zuken: сайт 2010. URL: http://www.zuken.com/products/cadstar.aspx (дата обращения 20.04.2010)

35. Автоматизация поискового конструирования / под ред. Половинкина А.И. М.: Радио и связь, 1981. 344 с.

36. Автоматизированная система обеспечения надежности и качества аппаратуры АСОНИКА: сайт 2010. URL: http://www.asonika.ru/ (дата обращения 20.04.2010)

37. Алексеев В.А. Источники вторичного электропитания РЭА: справочник. // Глава 13. Обеспечение тепловых режимов источников вторичного электропитания и их элементов. М.: Радио и связь, 1985. С. 520569.

38. Алексеев В.А. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры с использованием плавящихся веществ. М.: Энергия, 1975. 88 с.

39. Алексеев В.А., Арефьев В.А. Тепловые трубы для охлаждения и термостатирования РЭА. М.: Энергия, 1979. 128 с.

40. Алексеев В.А., Чукин В.Ф., Митрошкина М.В. Математическое моделирование тепловых режимов аппаратуры на ранних этапах её разработки. М.: Информатика-Машиностроение, изд. «Вираж-Центр», 1998. С.17-22.

41. Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения. М.: Московский рабочий, 1973.296 с.

42. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач. М.: Сов. Радио, 1979. 249 с.

43. Алямовский A.A. SolidWorks/COSMOSWorks 2006 2007. Инженерный анализ методом конечных элементов. М.: ДМК пресс, 2007. 784 с.

44. Амелина М. А., Амелин С. А. Программа схемотехнического моделирования Micro-CAP 8. М.: Горячая линия-Телесом, 2007. 464 с.

45. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. 128 с.

46. Басов К. A. ANSYS и LMS Virtual Lab. Геометрическое моделирование. М.: ДМК пресс, 2006. 240 с.

47. Батуев В.П. Исследование и разработка методов расчета виброустойчивости электро-коммутационной аппаратуры при случайной вибрации: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1980. 198 с.

48. Борисов Н.И. Исследование и разработка методов снижения размерности трудоемкости задач анализа и оптимизации линейных эквивалентных электрических схем на основе макромоделирования в САПР: дис. . докт. техн. наук. М.: МГИЭМ; 1994. 207 с.

49. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование: с примерами приложений на С++. СПб.: «Издательство Бином», «Невский диалект», 1998. 560 с.

50. Васильков Ю.В., Василькова H.H. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: учеб. пособие. М.: Финансы и статистика, 2001. 256 с.

51. Веремьев В.А. Машинное моделирование виброшумов усилительных устройств РЭА: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ (для служебного пользования), 1984.

52. Вермишев Ю.Х. Методы автоматического поиска решений при проектировании сложных технических систем. М.: Радио и связь, 1982. 152 с.

53. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. М.: Радио и связь, 1988. 278 с.

54. Вибрации в технике: справочник / Под. ред. К.В.Фролова. М.: Машиностроение, 1995. Т.6. 456 С.

55. Винниченко С.Е. Оптимизация бортовых устройств вторичного электропитания с широтно-импульсной модуляцией: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1992.

56. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988. 560 с.

57. Воловиков В.В. Автоматизированный контроль знаний обучаемых в подсистеме АСОНИКА-П: труды / LVII научная сессия, посвященная дню радио. М.: журн. «Радиотехника», 2002. T. I. С. 101-102.

58. Воловиков В.В. Метод параметризации комплексных топологических моделей электрических, тепловых, аэродинамических, гидравлических и механических процессов // Качество. Инновации.

59. Образование: ежемесячный науч.-практич. журн. М.: Фонд «Европейский центр по качеству», 2009. №1. С. 28-32.

60. Воловиков В.В. Поддержка поискового проектирования и развитие навыков профессионального творчества: тезисы / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов, посвященная 40-летию МИЭМ. М.: МИЭМ, 2002. С.176-177.

61. Воловиков В.В. Проектирование БЭУ с использованием средств информационной поддержки жизненного цикла: тезисы докладов / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. М.: МИЭМ, 2003. С. 194-195.

62. Воловиков В.В. Проектный вариант программы моделирования разнородных физических процессов: тезисы докладов / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МГИЭМ. М.: МГИЭМ, 1998. С. 240.

63. Воловиков В.В. Разработка методов повышения надёжности радиоэлектронной аппаратуры, основанных на непрерывном комплексном моделировании физических процессов // Надёжность : науч.-техн. журн. М.: ООО «Издательский дом «Технологии», 2008. № 1(24).

64. Воловиков В.В. Разработка учебной программы моделирования разнородных физических процессов: тезисы. / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МГИЭМ. М.: МГИЭМ, 1998. С. 133-134.

65. Воловиков В.В. Топологическая модель амортизированного объекта для анализа многоуровневых систем виброизоляции: тезисы / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов МИЭМ. М.: МИЭМ, 2003. С. 193.

66. Воловиков В.В., Желтов P.JL, Белоконев A.C. Программа моделирования разнородных физических процессов, протекающих в РЭА:материалы / Новые информационные технологии. Научно-практический семинар. М.-.МГИЭМ, 1998. С. 334-340.

67. Воловиков^ В.В., Мищенко Н.И. Сквозное комплексное моделирование бортовых радиоэлектронных устройств ответственного назначения с применением подсистемы АСОНИКА-П: материалы /

68. Системные проблемы надёжности, качества, математического моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах. Международная науч.-технич. конференция и Российская научная школа. М.: Энергоатомиздат, 2007. Ч. 1.

69. Воловиков В.В., Увайсов С.У. Модель тепломассопереноса в конструкциях радиоэлектронных устройств // Информационные технологии: Ежемесячный теоретический и прикладной науч.-техн. журн. М.: Издательство «Новые технологии», 2009. № 8. С. 50-54.

70. Галиулин В.М. Автоматизированное проектирование теплоустойчивых источников вторичного электропитания РЭА: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1983. 305 с.

71. Голдовский П.С., Новиков И.С., Ревинский Г.О. Три новеллы о CATIA // САПР и графика. 2001. №11. URL. http://www.catia.ru/articles/articlel7.htm (дата обращения 12.05.2010)

72. Гольдин В.В., Журавский В.Г. и др. Исследование тепловых характеристик РЭС методами математического моделирования: монография / Под ред. A.B. Сарафанова. М.: Радио и связь, 2003. 456 с.

73. Гольдин В.В., Журавский В.Г., Кофанов Ю.Н., Сарафанов? A.B. Информационная поддержка жизненного цикла электронных средств: монография. М.: Радио и связь, 2002. 386 с.

74. ГОСТ 19.201-78. Единая система программной документации. Техническое задание. Требования к содержанию и оформлению. М: Государственный комитет СССР по стандартам. 1978 г.

75. Грачев H.H., Шалумов A.C. Исследование усталостных характеристик выводов ЭРЭ: учебное пособие. М.: МИЭМ, 1992. 16 с.

76. Гридин В.Н. Теоретические основы построения базовых адаптируемых компонентов САПР МЭА / Под ред. Г.Г. Рябова. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит, 1989. 256 с.

77. Громыко А.И. Основы технического творчества: учеб. пособие. Красноярск: КГТУ, 1999. 139 с.

78. Дульнев Г. Н. Тепло-массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высшая школа, 1984. 247 с.

79. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь, 1990. 312 с.

80. Дульнев Г.Н., Тарновский H.H. Тепловые режимы электронной аппаратуры.: Учебное пособие для студентов высших технических заведений. Л.: Энергия, 1971. 248 с.

81. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 240 с.

82. Елманова Н.З., Кошель С.П. Введение в С++ Builder. М.: «Диалог МИФИ», 1997. 272 с.

83. Желтов P.JI. Разработка метода комплексного макромоделирования бортовых радиоэлектронных устройств с учетом теплоаэродинамических и механических факторов: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 2002. 247 с.

84. Засыпкин C.B. Моделирование тепловых режимов радиоэлектронных средств с оптимизацией удельного расхода окружающего воздуха: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1997. 210 с.

85. Зольников В.К. Исследование и разработка методов моделирования характеристик ИМС в условиях воздействия радиации: автореферат дис. . д-ра техн. наук: 05.13.12. Воронеж, 1998. 32 с. .

86. Зубов В.П. Исследование потерь давления в тройниках при делении и соединении потоков: дис. . канд. техн. наук. М., 1978 г. 165 с.

87. Зыков A.A. Основы теории графов. М.: «Наука», 1987. 384 с.

88. Идельчик Е.И. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

89. Ильин В.Н. Машинное проектирование электронных схем. М.: Энергия, 1972. 280 с.

90. Ильин В.Н., Фролкин В.Т., Бутенко А.И. и др. Автоматизация схемотехнического проектирования: учеб. пособие для вузов / Под ред. В;Н. Ильина. М.: Радио и связь, 1987. 368 с.

91. Исаченко В.П., Агабабов С.Г., Галин Н.М. Теплообмен и гидравлическое сопротивление: труды МЭИ. М.: МЭИ, 1965, вып. 63. С.57— 62.

92. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача: учебник для вузов. М.: Энергия, 1975. 488 с.

93. Кантор М. Управление программными проектами. Практическое руководство по разработке успешного программного обеспечения. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002. 176 с.

94. Кечиев JI.H. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры. М.: Группа ИДТ, 2007. 616 с.

95. Кечиев JI.H., Степанов П.В. Электромагнитная совместимость и информационная безопасность в системах телекоммуникаций. М.: Издательский Дом "Технологии", 2005. 320 с.

96. Ключахин И.В., Манохин А.И. Разработка информационно логической модели проведения испытаний теплового режима БНК-3 и модуля ИВЭП-8: тезисы / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов. М.: МИЭМ, 2002. С. 200-202.

97. Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 1984. 336 с.

98. Кожевников А. М. Исследование и разработка машинных методов расчета конструкций печатных узлов РЭА при внешних механических воздействиях: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1976. 186 с.

99. Кожевников A.M. Методы оптимального проектирования бортовых радиоэлектронных средств на основе моделирования ихэлектрических, тепловых и механических режимов: дис. д-ра техн: наук.1. М.: МИЭМ, 2004. 274 с.

100. Кожевников A.M. Методы повышения качества автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств // Надежность: науч.-техн. журн. М. ^'Технологии", 2003, №1. С. 3-9.

101. Коновальчук A.C. Комплексное моделирование электрических и тепловых процессов в аналоговых микроэлектронных узлах: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1987. 230 с.

102. Конструирование электронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости / А.Д. Князев, JI.H. Кечиев, Б.В. Петров. М.: Радио и связь, 1989. 335 с.

103. Кофанов Ю.Н. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 1991.360 с.

104. Кофанов Ю.Н., Варицев К.Б. и др. Моделирование тепловых и механических процессов в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры с помощью подсистемы АСОНИКА-ТМ / Под редакцией Ю.Н. Кофанова. М.:МГИЭМ, 1999. 139 с.

105. Кофанов Ю.Н., Воловиков В.В. Программа расчета разнородных физических процессов, протекающих в радиоэлектронной аппаратуре: тезисы / LUI научная сессия, посвященная дню радио. М.: 1998. С. 50-51.

106. Кофанов Ю.Н., Засыпкин C.B. Комплексное моделирование взаимосвязанных физических процессов радиоэлектронных конструкций: учебное пособие. М.: МГИЭМ, 1996. 52 с.

107. Кофанов Ю.Н., Малютин Н.В., Сарафанов А.В и др. Автоматизация проектирования и моделирования печатных узлов радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 2000. 389 с.

108. Кофанов Ю.Н., Манохин А.И., Увайсов С.У. Моделирование тепловых процессов при проектировании, испытаниях и контроле качества радиоэлектронных средств: учеб. пособие. М.: МГИЭМ, 1998. 140 с.

109. Кофанов Ю.Н., Новиков Е.С., Шалумов A.C. Информационная технология моделирования механических процессов в конструкциях радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 2000. 160 с.

110. Кофанов Ю.Н., Сарафанов A.B., Воловиков В.В. Метод информационной поддержки ранних стадий проектирования радиоэлектронной аппаратуры // Информационные технологии в проектировании и производстве: науч.-техн. журн. М.: ГУЛ «ВИМИ», 2003. №3. С. 51-56.

111. Кофанов Ю.Н., Шалумов A.C., Гладышев Н.И. Подсистема комплексного анализа стойкости радиоэлектронных средств к тепловым и механическим воздействиям // Информационные технологии в проектировании и производстве. 1997. Вып.1. С.24-27.

112. Кофанов Ю.Н., Шалумов A.C., Журавский В.Г., Гольдин В.В. Математическое моделирование радиоэлектронных средств при механических воздействиях. М.: Радио и связь, 2000. 226 с.

113. Крищук В.Н. Исследование и разработка машинных методов расчета конструкций бортовой РЭА этажерочного типа на вибрационные и ударные воздействия: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1977. 213 с.

114. Кутателадзе О.С. Теплопередача и гидравлическое сопротивление. М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с.

115. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979.415 с.

116. Лисицын A.B. Разработка методов машинного анализа тепловых характеристик при проектировании усилительных устройств многоканальных информационно-измерительных систем: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ| 1983. 249 е.

117. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Энергия, 1972. 316 с.

118. Лыков A.B. Тепломассообмен. Справочник. М.: Энергия, 1978.479 с.

119. Маквецов E.H. Цифровое моделирование вибраций в радиоконструкциях. М.: Сов. радио, 1976. 123 с.

120. Маквецов E.H., Тартаковский A.M. Дискретные модели приборов. М.: Машиностроение, 1982. 136 с.

121. Маквецов E.H., Тартаковский A.M. Механические воздействия и защита электронной аппаратуры: учебник для вузов. М.: Радио и связь, 1993. 200 с.

122. Машу Ж.-Ф. Путеводитель по электронным компонентам / Пер. с фр. М.: Издательский дом «<Додэка-ХХ1», 2001. 176 с.

123. Межов В.Е., Зольников В.К., Соловей Межов A.B. Система проектирования биполярных радиационно-стойких ИМС. Воронеж, 1998. 255 с.

124. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.343 с. 1

125. Мищенко В.А. Векторная теория асинхронного электродвигателя // Электротехника: журн. М.: «Знак», 2007. № 6.

126. Мищенко В.А. Векторный метод управления электромеханическими преобразователями // Электротехника: журн. М.: «Знак», 2004. № 7. С.47-51.

127. Мищенко В.А. Теория, способы и системы векторного и оптимального векторного управления электроприводами переменного тока. М.: «ИНФОРМЭЛЕКТРО», 2002. 168 с.

128. Мищенко В.А. Фазовый принцип векторного управления динамикой асинхронного электропривода // Электротехника: журн. М.: «Знак», 2008. №1.

129. Морозов Е.М., Муйземнек А.Ю., Шадский A.C. ANS YS в руках инженера. Механика разрушения. М.: Ленанд, 2008. 456 с.

130. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости к ионизирующим и электромагнитным излучениям: 2-е изд., перераб. и допол. М.: Радио и связь, 1988. 296 с.

131. Мяченков В.И. и др. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: справочник. М.: Машиностроение, 1989. 520 с.

132. Надежность ЭРИ: справочник. М.: 22 ЦНИИИ МО, РНИИ «Электронстандарт», ОАО «Стандартэлектро», 2002. 574 с.

133. Нерретер В. Расчёт электрических схем на персональной ЭВМ / Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1991. 220 с.

134. Новожилов О.П: Основы.компьютерной техники. Ml: РадиоСофт, 2008. 456 с.

135. Новожилов О.П. Электротехника и электроника. М.: Гардарики, 2008. 653с.

136. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем: учебное пособие для втузов. М.: Высшая школа, 1980. 311 с.

137. Норенков И.П. Разработка систем автоматизированного проектирования: учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994. 207 с.

138. Оптимизация радиоэлектронной аппаратуры / Под ред. А.Я. Маслова, A.A. Чернышева. М.: Радио и связь, 1982. 200 с.

139. ОСТ 4-Г0.070.003-72. Аппаратура радиоэлектронная. Система охлаждения. Выбор способа охлаждения. 114 с.

140. Петров A.C., Иванов С.А и др. Метод матриц линий передачи в вычислительной электродинамике //Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2002, №1. С.3-38.

141. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. М.: Энергия, 1967. 184 с.

142. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В: В: Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов. Киев: Наукова думка, 1971. 375 с.

143. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества.: учеб. пособие для студентов втузов. М.: Машиностроение, 1988. 368 с.

144. Потапов Ю.В. Protei DXP. М.: Горячая линия-Телесом, 2006. 276 с.

145. Разевиг, В.Д. Система проектирования OrCAD 9.2. М.: Солон, 2001.519 с.

146. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: Солон ,1999. 698 с.

147. Разевиг В.Д. Схемотехническое моделирование с помощью Micro-Cap 7. М.: Горячая линия-Телесом, 2003. 366 с.

148. Райншке К. Модели надежности и чувствительности систем / Под ред. Б.А. Козлова; пер. с нем. М.: Мир, 1979. 452 с.

149. РД IDEFO 2000. Методология функционального моделирования IDEF0. Руководящий документ. М.: Госстандарт России. 2000 г. 75 с.

150. Резников Г.В. Расчет и конструирование систем охлаждения ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988. 224 с.

151. Рейсдорф К., Хендерсон К. Borland С++ Builder. Освой самостоятельно / Пер. с англ. М.: «Издательство Бином», 1998. 704 с.

152. Сарафанов А. В. Разработка научных основ проектирования радиотехнических устройств на базе CALS-идеологии: дис. . докт. техн. наук. М.: МИЭМ, 2001. 466 с.

153. Сарафанов A.B. Автоматизация проектирования бортовых устройств электропитания радиотехнических систем с учетом тепловых и механических воздействий / дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1991.

154. Сарафанов A.B., Трегубов С.И. Электрические, электрофизические, эксплуатационные, теплофизические, физико-механические и надежностные параметры электрорадиоэлементов и материалов конструкций РЭС: справочник. Красноярск: КГТУ, 1998. 176 с.

155. Сервер поддержки программы ELCUT: сайт 2010. URL: http://elcut.ru/ (дата обращения 20.04.2010)

156. Сестрорецкий Б.В., Петров А.С и, др. Анализ электромагнитных процессов на основе RLC и Rx сеток. М.: МГИЭМ, 2000. 149 с.

157. Системы автоматизированного проектирования: учебное пособие для втузов/Под ред. И.П. Норенкова. М.: Высшая школа, 1986. Кн. 4. 160 с.

158. Солодовников И.В. Языки, программное обеспечение и организация систем имитационного моделирования. М.: Машиностроение, 1982. 48 с.

159. Стрельников В. П., Федухин А. В. Оценка и прогнозирование надёжности электронных элементов и систем. К.: Логос, 2002. 486 с.

160. Тартаковский A. M. Краевые задачи конструирования радиоэлектронной аппаратуры. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1984. 136 с.

161. Теория тепломассообмена / Под ред. А.И. Леонтьева. М.: Высшая школа, 1979. 495 с.

162. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967.444 с.

163. Тумковский С. Р. Идентификация параметров математических моделей элементов РЭС: дис. . д-ра техн. наук. М.: МИЭМ, 2006. 251 с.

164. Тумковский С.Р. Автоматизация схемотехнического проектирования функциональных узлов РЭС: учеб. пособие. М.: МГИЭМ, 1995.43с.

165. Тумковский С.Р. Разработка методов автоматизированного схемотехнического проектирования бортовых устройств электропитания радиотехнических систем: дис. . канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 1989.

166. Харри У. Основные формулы по теплообмену для инженеров. М.: Наука, 1997. 327 с.

167. Хейнеман P. PSpice. Моделирование работы электронных схем. М.: ДМК пресс, 2005. 325 с.

168. Хернитер M. Е. Multisim 7. Современная система компьютерного моделирования и анализа схем электронных устройств. М.: ДМК пресс, 2006. 488 с.

169. Хонг Э., Чой К., Комков В. Анализ чувствительности при проектировании конструкций / Пер. с англ. М.: Мир, 1988. 428 с.

170. Чуа Л.О., Пен-Мин-Лин. Машинный анализ электронных схем / Пер. с англ. М.: Энергия, 1981. 638 с.

171. Шваб А. Электромагнитная совместимость / Пер. с нем. В.Д. Мазина и С.А. Спектора; под ред. Кужекина. М.: Энергоатомиздат, 1995. 480 с.

172. Начальник УМУ, к.т.н., доцент

173. Декан ФИТ, Д.Т.Н., профессор1. Е. Д. Пожидаев

174. Д.т.н., профессор каф. РТУиС1. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов диссертационной работы В.В. Воловикова в ОАО «Авиационная электроника и коммуникационные системы»

175. Заместитель генерального конструктора по телекоммуникационным системам1. ОАО «ГАЗПРОМ»

176. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»1. J'1. В. Сосновский

177. ОАО «Газпром космические системы»)

178. Эффективность принятых при проектировании технических решений подтверждается результатами эксплуатации изделия в составе КИК.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов диссертационной работы В.В. Воловикова в ОАО «Газпром космические системы»

179. Начальник службы качества; надежности и квалификации

180. Директор центра разработки и прок средств спутниковой-связи и ТВ

181. Открытое акционерное общество

182. Научно-исследовательский центр электронной HHIllRfr вычислительной техники" fcfcH^P^1. ОАО "НИЦЭВТ"117587, Москва, Варшавское шоссе, д. 125, тел.[phone], факс [phone], E-mail: ¡[e-mail]^¿¿fc № ЯЗ/^-^У/Г1. На № от *

183. УТВЕРЖДАЮ» Заместител^й^Ш^^ого директорапо ИНН/£>ию, д.т.н.1. Малютин 2010 г.1. АКТ ВНЕДРЕНИЯрезультатов диссертационной работы В.В. Воловикова в ОАО «Научно-исследовательский центр электронной вычислительной техники»

184. Эффективность принятых при проектировании схемных и конструктивных решений была подтверждена результатами последующих испытаний.

185. Й^ЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖ'ЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖЖ^(Шж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж жжжжжжжж ж ж ж жб1. СВИДЕТЕЛЬСТВОо государственной регистрации программы для ЭВМ2008612541в конструкциях

186. Правообладателв(т1и):- Госуоарственноеобразователъное учреждение высшего профессионального образования1. Ж Ж Жж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж жжи математики (тешйчёскйй^ниверейтет) » (ЯП)

187. Автор(ы): Кофанов Юрий Николаевич, Воловиков Валерий Валерьевич (К1/)