Теоретические основы конструирования, технологии и надежности (стр. 2 )

6.  Расчёт показателей безотказности РЭУ при наличии постоянного резервирования, случай влияния характера отказов элементов (короткое замыкание или обрыв) на надёжность резервируемого узла (параллельный, последовательный и смешанный способы включения резервных элементов).

7.  Расчёт показателей безотказности при наличии резервирования замещением (нагруженный, облегчённый и ненагруженный резервы).

8.  Расчёт показателей безотказности проектируемых РЭУ с использованием интенсивностей внезапных отказов: ориентировочный расчет показателей безотказности.

9.  Уточненный расчет показателей надежности РЭУ (расчёт с учетом коэффициентов электрической нагрузки и условий работы элементов в составе РЭУ).

10.  Определение параметрической надежности РЭУ (расчет вероятности, с которой гарантируется отсутствие постепенных отказов).

11.  Оптимизация конструкторского решения РЭУ методом динамического программирования (на примере задачи оптимального резервирования или выбора допусков на первичные параметры с учетом экономических критериев).

12.  Расчёт основных характеристик систем массового обслуживания при известных данных о виде системы, потоке поступающих заявок и законе распределения времени их обслуживания.

Примечания: 1. Расчёты рекомендуется выполнять на ЭВМ с использованием прикладных учебных программ. 2. По темам № 8, 9 должны выполняться индивидуальные задания.

1.  Исследование с использованием ЭВМ вероятностного описания зависимых параметров элементов РЭС (получение путем экспериментальных исследований вероятностного описания зависимых параметров элементов РЭС: пассивный эксперимент, обработка результатов на ЭВМ, построение гистограмм распределения параметров, проверка гипотез о законах распределения, принятие решений).

2.  Построение математических моделей радиоэлектронных устройств методами теории планирования эксперимента с использованием полного факторного эксперимента (планирование ПФЭ, проведение активного эксперимента, статистическая обработка результатов опытов на ЭВМ, принятие решений).

3.  Применение дробного факторного эксперимента для построения математических моделей радиоэлектронных устройств (планирование ДФЭ, проведение активного эксперимента, обработка результатов опытов на ЭВМ, принятие решений).

4.  Исследование отклонений выходного параметра радиоэлектронного устройства методом Монте-Карло с использованием физического моделирования (имитация отклонений параметров элементов, регистрация выходного параметра, статистическая обработка результатов на ЭВМ, установление значения производственного допуска).

5.  Исследование надежности моделированием на ЭВМ отказов элементов (выбор условий моделирования, моделирование отказов и обработка информации на ЭВМ, физическая интерпретация полученных результатов).

6.  Оптимизация состава РЭУ при наличии резервирования замещением (построение целевой функции, определение ограничений, внесение дополнений в типовую программу для ЭВМ, решение на ЭВМ задачи оптимизации, физическая интерпретация результатов).

7.  Исследование моделированием на ЭВМ процесса функционирования СМО (выбор вида СМО и условий моделирования, моделирование функционирования СМО, физическая интерпретация результатов).

8.  Применение метода наименьших квадратов для выбора моделей прогнозирования в задачах индивидуального прогнозирования с использованием экстраполяции (исследование метода наименьших квадратов на ЭВМ, прогнозирование работоспособности однопараметрических устройств).

1.  Оценка точности выходных параметров конструкций РЭУ (или технологического процесса) методом Монте-Карло с использованием математического моделирования.

2.  Оценка вероятностным методом точности и стабильности выходных параметров конструкций РЭУ (или технологического процесса) и установление на основе этого эксплутационного допуска.

3.  Сравнительная оценка точности выходного параметра, полученного по методу Монте-Карло и вероятностным методом.

4.  Оценка стабильности выходного параметра РЭУ (или технологического процесса) и установление на основе этого температурного допуска и допуска старения.

5.  Обеспечение с использованием ЭВМ требований к точности выходного параметра РЭУ (или технологического процесса).

6.  Обеспечение с использованием ЭВМ требований к стабильности выходного параметра РЭУ.

7.  Определение показателей безотказности РЭУ с учетом внезапных отказов (моделированием на ЭВМ отказов элементов).

8.  Определение показателей безотказности РЭУ с учетом внезапных отказов и разных законов их распределения (моделированием на ЭВМ отказов элементов).

9.  Определение показателей безотказности РЭС с учетом постепенных отказов (моделированием на ЭВМ отказов элементов).

10.  Определение показателей безотказности РЭС с учетом внезапных и постепенных отказов (моделированием на ЭВМ отказов элементов).

11.  Определение показателей безотказности РЭУ при наличии резервирования (с указанием вида: постоянное или замещением; его особенностей) путем моделирования на ЭВМ отказов элементов.

12.  Индивидуальное прогнозирование функциональных параметров РЭУ (элементов или устройств) с использованием методов экстраполяции.

13.  Поиск информативных параметров для индивидуального прогнозирования технического состояния РЭУ (элементов или устройств).

14.  Индивидуальное прогнозирование технического состояния РЭУ (элементов или устройств) методом распознавания образов.

15.  Оптимизация конструкторского или технологического решения РЭУ методом динамического программирования.

16.  Сравнение результатов оптимизации конструкторского решения РЭУ, полученных методами динамического программирования и случайного поиска на ЭВМ.

17.  Оценка основных характеристик системы массового обслуживания (с указанием вида и её особенностей) путем моделирования на ЭВМ процессов поступления и обслуживания заявок.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Боровиков основы конструирования, технологии и надежности: Учебник для инж.-техн. спец. вузов. - Мн.: Дизайн ПРО, 1998.

2.  , Погребняков основы конструирования, технологии и надежности. Сборник задач: Учеб. пособие для вузов. – Мн.: БГУИР, 2001.

3.  Кофанов основы конструирования, технологии и надежности РЭС: Учеб. для вузов. – М.: Радио и связь, 1991.

4.  Яншин основы конструирования, технологии и надежности ЭВА: Учеб. пособие для вузов. – М: Радио и связь, 1983.

1.  , , Чермошенский в радиоэлектронной аппаратуре. – М.: Сов. радио, 1973.

2.  Широков радиоэлектронных устройств: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 1972.

3.  , Фролов основы конструирования, технологии и надежности РЭА: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1986.

4.  Фролов основы конструирования и надежности радиоэлектронной аппаратуры. – М.: Сов. радио, 1970.

5.  и др. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимента. – М.: Атомиздат, 1978.

6.  Вентцель вероятностей. – М.: Наука, 1969.

7.  Надежность и эффективность в технике. Справочник: В 10 т. Т.2. Математические методы в теории надежности и эффективности/ Под ред. . – М.: Машиностроение, 1987.

8.  , , Грановский эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 1976.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-031/тип.

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям IМоделирование и компьютерное

проектирование радиоэлектронных средств,

IПроектирование и производство радиоэлектронных средств

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28» мая 2003 г.

Составитель:

, доцент кафедры радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Рецензенты:

, доцент кафедры метрологии и стандартизации Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

Кафедра радиоэлектроники Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей IКонструкции радиоэлектронных средств УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол №1 от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.105-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Испытания, контроль и сертификация радиоэлектронных средств» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.105-98 для специальностей IМоделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств и IПроектирование и производство радиоэлектронных средств высших учебных заведений. Она предусматривает изучение основ теории испытаний, основных видов и методов испытаний радиоэлектронных средств (РЭС), разработку программ и методик различных видов испытаний, организацию контроля и изучение методов управления качеством продукции, а также ознакомление с организацией сертификации РЭС. Наряду с методами испытаний предусматривается изучение испытательного оборудования, применяемого для имитации воздействий окружающей среды и средств измерений для контроля режимов работы РЭС.

В результате освоения дисциплины «Испытания, контроль и сертификация радиоэлектронных средств» студент должен:

знать:

-  характеристики внешних воздействующих факторов на РЭС;

-  методы и методики испытаний и контроля РЭС;

-  методы контроля и управления качеством продукции;

-  принципы организации работ по сертификации продукции;

-  характеристики и принцип действия испытательного оборудования и средств измерения параметров РЭС;

уметь характеризовать:

-  внешние воздействия и виды испытаний;

-  методы статистического приемочного контроля и управления качеством продукции;

уметь анализировать:

-  основные направления и тенденции развития методов и средств испытаний и контроля РЭС;

приобрести навыки:

-  формирования требований к методам и средствам испытаний, а также контролю качества РЭС на основании технических требований к изделию;

-  разработки программ и методик испытаний РЭС;

-  организации и проведения испытаний и контроля РЭС;

-  использования статистических методов контроля и управления качеством продукции;

-  обработки результатов испытаний методами математической статистики;

-  грамотного обоснования выбора испытательного оборудования и средств измерения режимов работы РЭС;

-  организации работ по сертификации РЭС.

Изучение дисциплины базируется на использовании знаний, полученных студентами при изучении дисциплин «Теоретические основы конструирования, технологии и надежности», «Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства», «Конструирование радиоэлектронных устройств», «Инженерное обеспечение надежности радиоэлектронных средств».

Программа рассчитана на объем 64 учебных часа. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 48 часов, лабораторных работ – 32 часа. Примерный тематический план курса представлен в таблице.

Примерный тематический план

Таблица

	Наименование темы	Объем в часах
Лекции	Лаб. раб..
1	2	3	4
	Введение. Роль испытаний и контроля в повышении качества РЭС. Сертификация – основа управления качеством РЭС	2
1	Раздел 1. Организация испытаний РЭС и основы теории испытаний	6
1.1	Воздействующие факторы, виды и способы проведения испытаний	4
1.2	Планирование испытаний. Разработка программы и методики испытаний	2
2	Раздел 2. Организация, методики испытаний и испытательное оборудование	28
2.1	Испытания на климатические воздействия	5	8
2.2	Испытания на механические и акустические воздействия	5	8
2.3	Испытания на биологические, химические и технологические воздействия	2
2.4	Испытания на космические и радиационные воздействия	2
2.5	Испытания РЭС на надежность	10	8
2.6	Технический контроль РЭС	2
2.7	Автоматизация и метрологическое обеспечение испытаний и контроля	2
3	Раздел 3. Качество продукции. Статистические методы приемочного контроля и управления качеством продукции	12
3.1	Качество продукции. Статистические методы управления качеством продукции	6	4
3.2	Статистические методы приемочного контроля качества продукции	4	4

Окончание таблицы

1	2	3	4
33.3	Сертификация – основа управления качеством продукции Заключение	2
	Итого:	48	32

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ.

РОЛЬ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ В ПОВЫШЕНИИ КАЧЕСТВА РЭС. СЕРТИФИКАЦИЯ – ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ РЭС

Повышение качества изделий – одна из важнейших задач народного хозяйства. Свойства, определяющие качество: конструктивные, технологические, экономические и другие, группы показателей качества. Роль и значение сертификации в повышении качества продукции.

Испытания – экспериментальное определение количественных и качественных свойств объектов испытаний. Задачи испытаний на стадиях исследования, проектирования и изготовления. Место и структура служб контроля и испытаний.

Сертификация – основа управления качеством РЭС.

Работа международных организаций (МЭК, ИСО, СЭВ и др.) по унификации методик в среде испытаний и сертификации.

Раздел 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ РЭС И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИСПЫТАНИЙ

Тема 1.1. ВОЗДЕЙСТВУЮЩИЕ ФАКТОРЫ, ВИДЫ И СПОСОБЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

Внешние воздействующие факторы (ВВФ): климатические, механические, электрические, биологические, радиационные, космические, специальные, технологические и др. Внутренние факторы – процессы старения и износа.

Основные параметры, характеризующие климат: атмосферное давление, температура, влажность, интенсивность дождя, солнечное излучение (диапазон электромагнитных волн, излучаемых Солнцем, интенсивность излучения, скорость ветра и т. д.).

Механические воздействующие факторы. Основные параметры, характеризующие механические воздействия. Значения механических воздействующих факторов для различных видов аппаратуры и условий ее эксплуатации.

Космические и радиационные воздействующие факторы. Воздействие невесомости, космического глубокого вакуума, криогенной температуры. Естественная и искусственная радиация.

Биологические воздействующие факторы. Воздействие плесневых грибов, микроорганизмов, насекомых, грызунов и птиц.

Классификация испытаний, проводимых на стадиях исследования, проектирования и изготовления: по назначению (цели), условиям (месту) проведения, по продолжительности и величинам воздействующих нагрузок, по принципам осуществления, степени (результатам) воздействия, виду воздействия, по определенным характеристикам объекта, по стадиям жизненного цикла изделия.

Способы проведения испытаний: последовательный, параллельный, последовательно-параллельный, комбинированный.

Понятие об ограниченных испытаниях и перспективах их использования. Многофакторные испытания. Ускоренные испытания и их особенность. Испытания методами математического и физического моделирования. Общие требования к испытательному оборудованию и средствам измерений.

Тема 1.2. ПЛАНИРОВАНИЕ ИСПЫТАНИЙ. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ

И МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ

Назначение и содержание программы испытаний: выбор объекта испытаний, определение назначения (цели) испытаний в зависимости от стадии жизненного цикла изделия, выбор принципов осуществления испытаний в зависимости от условий эксплуатации, обоснование выбора испытательных режимов по всем видам испытаний в зависимости от величин воздействующих нагрузок, определение пределов изменения электрических режимов и продолжительности работы в этих режимах в процессе испытаний. Оптимизация программы испытаний по затратам, времени, количеству контролируемых параметров.

Выбор способа и последовательности проведения испытаний, определение общей продолжительности испытаний и количества испытываемых изделий, установление периодичности испытаний, выбор типов испытательного оборудования и средств измерения параметров, метрологическое обеспечение процесса испытаний.

Содержание методики испытаний. Алгоритм испытаний на любой вид воздействия. Техническая документация, применяемая при испытаниях. Структура и организация службы испытаний и контроля. Оформление результатов испытаний.

Раздел 2. ОРГАНИЗАЦИЯ, МЕТОДИКИ ИСПЫТАНИЙ

И ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Тема 2.1. ИСПЫТАНИЯ НА КЛИМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на воздействие повышенной температуры. Методы испытаний. Методология испытаний. Испытательное оборудование. Измерение и поддержание температуры в испытательных камерах.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие пониженной температуры. Методы испытаний. Методология испытаний. Испытательное оборудование. Способы охлаждения. Датчики для измерения температур.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие циклического изменения температуры и термоудар. Особенности комбинированных камер.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие повышенной влажности. Методы испытаний: длительные и ускоренные. Классификация и основные параметры камер. Способы получения повышенной влажности. Методы измерения влажности и средства измерений.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие соляного (морского) тумана. Методы испытаний. Получение морского тумана. Испытательное оборудование.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие пониженного и повышенного атмосферного давлений. Методы испытаний. Барокамеры. Термобарокамеры. Средства измерений.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие пыли и песка. Методы испытаний. Камеры пыли и их основные параметры. Состав пылевой смеси.

Цель и условия проведения испытаний на водонепроницаемость, водозащищенность, на воздействие дождя и гидростатического давления. Методы испытаний. Оборудование для испытаний: ванны, баки, камеры дождя и др.

Тема 2.2. ИСПЫТАНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ И АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на воздействие вибрации. Методы испытаний. Организация испытаний на вибропрочность и виброустойчивость. Классификация и основные параметры испытательных установок. Средства измерений параметров вибрации, их классификация и основные параметры.