Отчет ИВМ СО РАН за 2013 годФедеральные программыФедеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и электроники на 2008–2015 годы»
Работы выполняются в рамках контракта №640/1-2012 от 05.06.2012 г. между ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева и Федеральным космическим агентством на ОКР «Развитие».
Руководитель: к.ф.-м.н. В. А. Деревянко
Тема «Разработка программного комплекса теплового моделирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры»
Шифр СЧ ОКР «Развитие-Эмулятор»
Этап 2. Формирование баз данных компонентов и теплоотводящих конструкций блока и тепловых контактов. Разработка программного модуля расчета блока.
Сформирована база данных электронной компонентной базы (ЭКБ). В базе данных предусмотрены следующие характеристики элементов: марка компонента, тепловая мощность, тип крепления, геометрические размеры и тепловое сопротивление контакта, коэффициенты черноты и конвективного теплообмена. База ЭКБ разработана с учетом возможности дальнейшего пополнения и корректировки.
Сформирована база данных теплоотводящих конструкций блока (ТКБ), созданных на основе гипертеплопроводящих структур (плоских тепловых труб) и функционирующих на основе принципа фазовых переходов. В базе данных представлены данные о размерах и конфигурации ТКБ, характеристики металла корпуса и пористой среды, свойства внутренней структуры (диаметр пор, каналов, пористость и т.п.) База данных сформирована в формате xml.
Сформирована база данных тепловых контактов, которые используются для монтажа радиоэлементов. Структурой базы данных предусмотрено хранение информации как о простых контактах (клеи, герметики, мастики и т.п.), так и о составных, включающих в себя металлические подложки, керамические пластины, шайбы и т.д.
Разработан программный модуль расчета блока, представляющий собой реализацию математической модели и графического интерфейса для работы пользователя с системой. Программная реализация математической модели представлена в виде библиотеки функций, обеспечивающих проведение вычислительного моделирования теплового режима работы блока и получения результатов расчетов. Графический пользовательский интерфейс создан в виде программного приложения, позволяющего задавать необходимые входные параметры задачи, оперативно изменять варианты компоновки блока, проводить расчет и получать результат в графическом виде. Входными параметрами являются геометрические и теплофизические характеристики блока, параметры размещения ТКБ и радиоэлементов с определением свойств тепловых контактов, данные области стока тепла и т.д. В качестве входных данных могут использоваться базы данных ЭКБ, ТКБ, базы тепловых контактов, а также обменные файлы, задающие расположение элементов на блоке. Результаты расчетов представляют собой температурные поля поверхностей блока, распределения капиллярной нагрузки в ТКБ, температуры радиоэлементов и т.д. Графическая визуализация результатов расчетов обеспечивает оценку качества конструкции в соответствии с требованиями капиллярных и тепловых ограничений, позволяет контролировать температуры всех компонентов, отслеживать их возможный перегрев. Программный модуль позволяет получать исходные данные для контроля качества реализованного варианта блока в условиях испытаний (вакуум — атмосфера, невесомость — гравитация), а также выдавать исходные данные для проектирования прибора.
Программный модуль был установлен и протестирован на компьютерах ОАО «ИСС» им. акад. М. Ф. Решетнева. Дистрибутив программного модуля, включая базы данных, передан заказчику.
(Отдел вычислительной математики)
|