Повышение точности интеллектуального прогнозирования надежности электронной аппаратуры и техники при критических внешних воздействующих факторах.

Участники (ПГУ): Юрков Николай Кондратьевич [0] [Руководитель] , Рыбаков Илья Михайлович [100] [Отв. исполнитель] , Кошелев Никита Дмитриевич [0]  , Ильин Алексей Сергеевич [0]  
Название: Повышение точности интеллектуального прогнозирования надежности электронной аппаратуры и техники при критических внешних воздействующих факторах.
Владелец: Юрков Николай Кондратьевич
Тип: Гранты РНФ
Номер: 22-29-20318
Дата: 25.05.2023
Аннотация: Непрерывное повышение надежности, постоянная актуализация и создание новых конструкторских и технологических решений проектирования электронной аппаратуры с учетом самых современных тенденций мировой электроники, являются основополагающими факторами позволяющие добиться высокого уровня конкурентоспособности изделий электронной техники и выработать новые методы усовершенствования конструкций электронных блоков. При этом анализ устойчивости ко внешним дестабилизирующим факторам путем математического моделирования вибрационных и температурных процессов являются первыми и главными задачами при проектировании и дальнейшем производстве электронной аппаратуры. Широкий спектр существующих систем автоматизированного проектирования позволяет проводить математическое моделирование электронной аппаратуры, но в большинстве случаев модели, используемые при исследованиях имеют упрощенную структуру, что отрицательным образом влияет на точность получаемых результатов. При этом ни в одной системе автоматизированного проектирования мультифизического анализа, какими являются комплексные вибрационно-тепловые процессы, послойная структура печатных плат не учитывается. Исходяиз этого возможно сформулировать актуальность исследований, которая обусловлена необходимостью разработки новых способов анализа для прогнозирования качества получаемой электроники путем создания и усовершенствования методов математического моделирования путем детализации конструкции электронной аппаратуры, а в частности печатных плат при комплексных вибрационно-тепловых процессах. Детализация конструкции электронной аппаратуры позволит на различных этапах жизненного цикла изделия проводить имитационные испытания цифровой модели устройства без создания экспериментального образца с высокой степенью достоверности получаемых результатов. При этом детализированность получаемой модели можно будет контролировать с целью снижения вычислительной мощности и её адаптации под текущей уровень проектирования.
Код ГРНТИ: 47.00.00 Электроника. Радиотехника
Результаты: В результате выполнения проекта получены следующие результаты: 1. Создан способ получения послойной математической модели печатной платы с адаптивным выбором её детализации. 2. Получена возможность учета комплексной вибрационно-тепловой нагруженности компонентов печатной платы в зависимости от их размещения. 3. Создана теория распространения, детектирования и анализа комплексных вибрационных возмущений и тепловых излучений для электронной аппаратуры с определением воздействующих условий при статических и динамических режимах работы (линейный и нелинейный законы распространения внешних воздействующих факторов). 4. Разработаны эффективные математические методы расчета комплексных вибрационно-тепловых воздействий. 5. Создан программный пакет математического моделирования. 6. Выполнены расчеты с помощью программного пакета математического моделирования для решения ряда практически важных задач. 7. Получены качественно новые условия механических воздействий комплексной вибрационно-тепловой нагруженности для развития теоретических основ создания нейронных сетей интеллектуального прогнозирования качества получаемой электронной аппаратуры.
Ссылка: https://grant.rscf.ru/
Объем денежных средств: 1500000
Источник финансирования: Государственные фонды поддержки научной, научно-технической и инновационной деятельности
Описание: Под комплексными вибрационно-тепловыми процессами понимаются исследование физических, механических, электронных и эксплуатационных свойств современных образцов электронной аппаратуры, при одновременным влиянием как вибрации, так и температуры в различных её комбинациях. Потребность данных исследований обусловлена высоким уровнем миниатюризации и применением быстродействующей цифровой аппаратуры, в которой от температуры нагрева сплошного структуры элемента в связке с печатной платой, припоем и форм-фактором элемента может меняться собственная частота и общий частотный спектр работы, что в стратегических отраслях техники, таких как ракетно-космическая аппаратура может является решающим фактором, влияющим на надежность всего комплекса изделия. При этом особое внимание будет уделено созданию электронной базы данных электрорадиоизделий, которые будут являться электронными копиями реальных электрорадиоизделий и имитировать различные режимы работы при заданных комплексных вибрационно-тепловых воздействиях. Анализ современного состояния проблем проектирования таких систем показывает, что при проектировании сложных электронных блоков и систем бортовой электроники, использование методов проектирования с учетом отдельных составляющих вибрационных и тепловых воздействий может недостаточно точно описывать вибрационно-тепловую картину при работе и эксплуатации таких систем. Следовательно, создание детализированной конструкции электронной аппаратуры и развитие теоретических основ исследования комплексных вибрационно-тепловых процессов, путем разработки новых подходов математического моделирования электронных блоков и систем бортовой электроники является важно и актуальной задачей, которая позволит создать нейронные сети интеллектуального прогнозирования качества получаемой электроники. При этом основой реализации поставленных задач, будет создание способа передачи послойной модели конструкции печатной платы с адаптивным выбором её детализации и развитие математического аппарата систем имитационного моделирования комплексного вибрационно-теплового воздействия на объекты исследования, путем экспериментальных, аналитических и математических методов анализа, которые лягут в основу программного пакета математического моделирования электронной аппаратуры.
Дата создания:31.10.2023 12:29
Ссылка на ресурс:
http://elib.pnzgu.ru/nir/995