|
|
ПРОГРАММА, РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
по дисциплине
«КОНСТРУИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ»
Осенний семестр 2015-2016 учебного года
Специальность 1-08 01 01-02 «Профессиональное обучение (радиоэлектроника)» (группа 244501)
Рабочая учебная программа
Факультет | Заочного обучения | Компьютерного проектирования |
Кафедра | Проектирования информационно-компьютерных систем | |
Курс | 4 | 4 |
Семестры | 7 | 7 |
Лекции | 12 | 48 |
Практические занятия | 8 | 24 |
Лабораторные занятия | 8 | - |
Всего аудиторных часов | 28 | 72 |
Всего часов по дисциплине | 220 | 220 |
Самостоятельная работа | 192 | 148 |
1. Название тем лекционных занятий, их содержание, объем в часах
(в скобках указано для заочного обучения)
№ пп | Название темы | Содержание | Объем в часах |
Седьмой семестр (седьмой семестр) | |||
Раздел 1. Характеристика условий эксплуатации конструкций РЭУ | |||
1. | Вводная лекция | Цели и задачи, содержание учебной дисциплины. Основные требования к проектированию современных радиоэлектронных средств. Рекомендуемые литература и учебно-методические пособия. | 2(0,5) |
1.1 | Факторы, определяющие конструкцию РЭУ | Виды классификаций РЭУ. Области применения РЭУ различного назначения. Классификация РЭУ по назначению, объекту установки, условиям применения и конструктивным признакам. Особенности проектирования морских РЭУ. Особенности проектирования бортовых РЭУ. | 1 (0,5) |
1.2 | Окружающая среда и ее воздействие на РЭУ | Особенности проектирования РЭУ с учётом климатического исполнения и категории изделий. Макроклиматическое районирование. Характеристика климатических воздействий. Влияние внешних факторов. Основные требования к проектированию РЭУ в части видов воздействующих климатических факторов внешней среды. Категории размещения изделий РЭУ. Номинальные и эффективные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации. | 2 (0,5) |
Раздел 2. Общие требования к разработке конструкций РЭУ | |||
2.1 | Конструирование как составная часть процесса проектирования РЭУ | Сущность процесса проектирования и роль конструктора в обществе. Объект проектирования. Конструирование как процесс проектирования с обратной связью. Задачи и характер конструирования. Основные требования к проектированию современных радиоэлектронных средств. Противоречия между расширением функциональных возможностей и ограничениями на габариты, массу, удобство применения и обслуживания при повышении требований к надежности, патентной чистоте и другим показателям. | 1 (0,5) |
2.2 | Выбор стратегии и методов конструирования РЭУ | Стратегии проектирования. Методы решения конструкторских задач: понятие методов проектирования, элементарные методы, методы синтеза и анализа. Преимущества и трудности системного подхода к проектированию радиоэлектронных средств. Поиск конструкторских решений. | 1 (0,5) |
2.3 | Выбор и обоснование элементной базы и материалов для конструкций РЭУ | Современная элементная база. SMD-элементы. Дискретные элементы. Интегральные схемы. Устройства индикации и коммутации. Устройства функциональной электроники. Выбор и обоснование элементной базы с учетом условий эксплуатации. Несущие конструкции РЭУ. Разновидности материалов. Выбор материалов для элементов конструкций изделий РЭУ. Основные свойства металлов и пластмасс. Разновидности и особенности разъемных и неразъемных соединений. Технологичность конструкций РЭУ. Показатели технологичности. Методы обеспечения технологичности конструкций РЭУ. | 1 (0,5) |
Раздел 3. Защита конструкций РЭУ от дестабилизирующих факторов | |||
3.1 | Оценка и обеспечение тепловых режимов | Общие сведения о теплообмене. Основные определения и терминология. Основные законы теплообмена. Тепловая чувствительность элементов. Тепловые модели конструкций электронных систем. Методы перехода от реальных конструкций к их тепловым моделям. Температурные режимы различных конструкций РЭУ. Выбор способа охлаждения на ранней стадии проектирования. Инженерные методики расчетов тепловых режимов. Классификация систем охлаждения. Системы обеспечения тепловых РЭУ. Автоматизация теплового проектирования. | 7 (0,5) |
3.2 | Механические воздействия в конструкциях РЭУ и методы защиты | Классификация механических воздействий. Параметры гармонических вибраций. Механические модели РЭУ и их элементов. Основные динамические характеристики. Разновидности реакции РЭУ на механические воздействия. Виброзащита РЭУ и их элементов. Определение собственных частот колебаний ЭРЭ, печатных плат и блоков РЭУ. Защита радиоэлектронных средств при транспортировании. Инженерные методики расчетов РЭУ с учетом механических воздействий. Метод конечных элементов и метод конечных разностей. Методы моделирования, проектирования и расчета конструкций РЭУ на механические воздействия с использованием ЭВМ. | 4 (0,5) |
3.3 | Обеспечение защиты конструкций электронных систем от влаги | Защита конструкций РЭУ от воздействия влаги. Источники и пути проникновения влаги. Взаимодействие влаги с материалами конструкций. Способы влагозащиты РЭУ. Влагозащитные монолитные оболочки. Защита от влаги с помощью покрытий. Герметизация конструкций электронных систем. Виды герметизации. Разъемная герметизация. Расчет качества герметизации. Неразъемная герметизация. Расчеты герметичности. | 1 (1) |
3.4 | Электромагнитная совместимость | Источники возникновения помех в РЭУ. Электромагнитная обстановка. Емкостная паразитная связь. Индуктивная паразитная связь. Паразитная связь через общее сопротивление. Электромонтаж и паразитные связи. Оценка воздействия радиопомех мощных источников сигнала. Конструктивные меры защиты от электромагнитных помех. | 3 (0,5) |
Раздел 4. Разработка конструкторской документации с применением САПР. Особенности конструирования конструкций РЭУ | |||
4.1 | Назначение и содержание стадий разработки РЭУ | Техническое задание на проектирование и постановку продукции на производство. Технические требования и ограничения. Требования к эксплуатационным, электрическим и конструкторским параметрам и характеристикам. Показатели качества конструкции: абсолютные, относительные, удельные и комплексные. Взаимосвязь конструкции радиоэлектронных средств с определяющими факторами и тактико-техническими требованиями. Стадии разработки конструкторской документации: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, разработка рабочей документации. Содержание стадий разработки. | 1 (0,5) |
4.2 | Основные требования к разработке конструкторской документации | Виды изделий. Виды и комплектность конструкторских документов. Обязательные чертежи рабочей документации. Схемы как конструкторские документы. Виды и типы схем. Правила выполнения электрических схем. Текстовые конструкторские документы. Система обозначения конструкторской документации. Основные требования, предъявляемые к рабочим чертежам. Чертежи деталей. Сборочные чертежи и их содержание. Спецификация и порядок ее оформления. Нанесение размеров и предельных отклонений. Взаимозаменяемость и допуски. Краткие сведения о системе допусков и посадок. Шероховатость. Параметры шероховатости. Обозначения шероховатости на чертежах. Технические требования и техническая характеристика. | 3 (0,5) |
4.3 | Методы конструирования штампованных, прессованных и литых деталей, механических соединений | Методы конструирования штампованных деталей: технологичность деталей, получаемых штамповкой, специфика конструирования деталей, получаемых гибкой, технологичность деталей, получаемых вытяжкой, основные материалы для штампованных деталей. Методы конструирования прессованных и литых деталей: усадка как типичная особенность прессованных и литых деталей, методика конструирования прессованных и литых деталей, конструирование деталей с отверстиями, конструирование армированных пластмассовых деталей. Методы конструирования механических соединений: неразъемные соединения, разъемные соединения. | 2 (0,5) |
4.4 | Проектирование печатного монтажа | Классификация печатных плат (ПП). Материалы для изготовления печатных плат. Общие сведения о технологии изготовления односторонних, двусторонних и многослойных ПП, гибких печатных кабелей. Расчет параметров ПП. Разработка чертежа детали ПП и сборочного чертежа ПП. Варианты установки элементов на ПП. Компоновка элементов на ПП. Выбор соединителей. Типовые технические требования чертежам ПП и сборочному чертежу ПП. | 2 (0,5) |
4.5 | Принципы автоматизации проектирования РЭУ | Назначение систем автоматизированного проектирования РЭУ. Место задач САПР в проблеме комплексной автоматизации деятельности предприятия. Анализ видов конструкторских работ с позиций автоматизации. Предпосылки и выгоды внедрения САПР. Принципы построения и организации автоматизированной системы конструкторско-технологической подготовки производства. Средства трехмерного моделирования. Каркасное моделирование. Поверхностное моделирование. Твердотельное моделирование. Моделирование проектных решений. Методы оптимизации проектных решений. Обзор систем автоматизированного проектирования РЭУ. | 1 (0,5) |
4.6 | Автоматизированное проектирование печатных плат | Описание структуры программы и настройка САПР P-CAD. Создание библиотечных элементов. Создание посадочного места со штыревыми контактами. Создание посадочного места с планарными контактами. Создание взаимосвязи между схемными и технологическими библиотечными элементами. Создание и редактирование принципиальной схемы. Текстовое описание электрических связей проекта. Переход к технологическому образцу проекта. Размещение элементов на ПП. Автоматическая трассировка печатных плат. Команды графических редакторов. | 16 (4) |
Итого: 7 семестр (7 семестр) | 48 (12) | ||
Всего за учебный год | 48 (12) |
ЛИТЕРАТУРА
Мироненко, проектирование узлов и боков РЭА средствами современных САПР : учеб. пособие для вузов / , , ; под ред. . – М. : Высш. шк., 2002. – 391 с. Боровиков, основы конструирования, технологии и надежности : учебник для инжен.-технич. спец. вузов / . – Минск : Дизайн ПРО, 1998. – 336 с. Гелль, и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры : учебник для вузов / , -Есипо - вич. – Л. : Энергоатомиздат, 1984. – 536 с. Дульнев, - и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре : учебник для вузов по спец. «Конструирование и производство радиоаппаратуры» / . – М. : Высш. шк., 1984. – 247 с. Каленкович, воздействия и защита РЭА : учеб. пособие для вузов / , , . – Минск : Выш. шк., 1989. Князев, радиоэлектронной аппаратуры и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости / , , . – М. : Радио и связь, 1989. – 224 с. Ненашев, радиоэлектронной аппаратуры : учебник для радиотех. спец. вузов / . – М. : Высш. шк., 1990. – 432 с. Норенков, автоматизированного проектирования : учебник для вузов / . – М. : МГТУ им. , 2000. – 360 с. Технология радиоэлектронных устройств и автоматизация производства : учебник / [и др.]. – Минск : Высш. шк., 2002. – 215 с. Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах / под. ред. . – М. : Радио и связь, 1982. – 160 с. Автоматизация проектирования радиоэлектронной аппаратуры : учеб. пособие для вузов / [и др.] ; под ред. . – М. : Высш. шк., 2000. – 479 с. Сарафанов, проектирования РЭС. Моделирование тепловых режимов нетиповых конструкций РЭС : метод. указания для студ. всех спец. и образовательных направлений, связанных с проектированием электронных средств / . – Красноярск : КГТУ, 1998. – 84 с. Алексеев, конструирования и автоматизации проектирования РЭУ : учеб. пособие / . – Минск : БГУИР, 2003. – 197 с. Сборник задач по конструированию и технологии радиоэлектронной аппаратуры : учеб. пособие / [и др.] ; под ред. , . – Минск : БГУИР, 1997. – 92 с. Ануфриев, платы электронной аппаратуры : учеб. пособие / , , . – Минск : БГУИР, 2000. – 85 с. Афанасьев, А. О. OrCAD 7.0…9.0. Проектирование электронной аппаратуры и печатных плат / , . − СПб. : Наука и Техника, 2001. – 464 с. Боровиков, основы конструирования, технологии и надежности. Сборник задач : учеб. пособие для вузов / , . – Минск : БГУИР, 2001. – 124 с. Гжиров, справочник конструктора : справочник / . – Л. : Машиностроение, 1983. Глудкин, и устройства испытаний РЭА и ЭВС : учебник / . – М. : Высш. шк., 1991. Джонс, Дж. К. Методы проектирования / Дж. К. Джонс ; пер. с англ. – 2-е изд., доп. – М. : Мир, 1986. – 326 с. Достанко, производства ЭВМ : учебник / , , . – Минск : Выш. шк., 1994. Дульнев, расчета тепловых режимов прибора / , , . – М. : Радио и связь, 1990. – 312 с. Жаднов, качеством при проектировании теплонагруженной радиоэлектронной аппаратуры / , . – М. : СОЛОН-Пресс, 2004. – 464 с. Исследование тепловых характеристик РЭС методами математического моделирования : монография / [и др.] ; под ред. . – М. : Радио и связь, 2003. – 456 с. Комплексное математическое моделирование электрических и тепловых процессов радиоэлектронных средств / [и др.]. – Запорожье : ЗГТУ, 1995. – 118 с. Кечиев, электронных средств от воздействия статического электричества / , . – М. : Издат. дом «Технологии», 2005. – 352 с. Конструирование и расчет больших гибридных интегральных схем, микросборок и аппаратуры на их основе : учеб. пособие для вузов / [и др.] ; под ред. . – М. : Радио и связь, 1981. – 216 с. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры : учеб. пособие для студ. спец. «Конструирование и технология радиоэлектронной аппаратуры» / [и др.] ; под ред. . – Минск : МРТИ, 1984. – 201 с. Кофанов, моделирование взаимосвязанных физических процессов радиоэлектронных конструкций : учеб. пособие / , . – М. : МГИЭМ, 1996. – 56 с. Автоматизация проектирования и моделирования печатных узлов радиоэлектронной аппаратуры / [и др.]. – М. : Радио и связь, 2000. – 389 с. Куземин, и микроминиатюризация электронно-вычислительной аппаратуры : учеб. пособие для вузов / . – М. : Радио и связь, 1985. – 230 с. Левин, вибропрочности конструкции РЭА / , . – М. : МИРЭА, 1983. – 115 с. Маквецов, воздействия и защита радиоэлектронной аппаратуры : учебник для вузов / , . – М. : Радио и связь, 1993. – 200 с. Математическое моделирование радиоэлектронной аппаратуры при механических воздействиях / [и др.]. – М. : Радио и связь, 2000. – 226 с. Математическое моделирование радиоэлектронных средств при механических воздействиях / [и др.]. – М. : Радио и связь, 2000. – 226 с. Мевис, и посадки деталей радиоэлектронной аппаратуры : справочник / , , ; под ред. . – М. : Радио и связь, 1984. – 152 с. Конструирование и технология производства ЭВМ : учебник / [и др.]. – Минск : Выш. шк., 1996. – 260 с. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА : справочник / [и др.]. – М. : Радио и связь, 1989. – 249 с. Роткоп, тепловых режимов при конструировании радиоэлектронной аппаратуры / , . – М. : Сов. радио, 1976. – 232 с. Справочник конструктора-приборостроителя / [и др.]. – Минск : Выш. школа, 1983. – 272 с. Справочник конструктора РЭА : компоненты, механизмы, надежность / [и др.] ; под ред. . – М. : Радио и связь, 1985. – 384 с. Справочник конструктора РЭА : общие принципы конструирования / под ред. . – М. : Сов. радио, 1980. – 480 с. Тартаковский, задачи в конструировании радиоэлектронной аппаратуры : учеб. пособие / . – Саратов : СГУ, 1984. – 132 с. Технология и автоматизация производства радиоэлектронной аппаратуры : учебник для вузов / [и др.]. – М. : Радио и связь, 1989. – 624 с. Технология поверхностного монтажа : учеб. пособие / [и др.]. – Минск : Армита – Маркетинг, Менеджмент, 2000. – 350 с. Тику, Ш. Эффективная работа : AutoCAD / Ш. Тику. – СПб. : Питер, 2002. – 1232 с. Ушаков, производства ЭВМ : учебник / . – М. : Высш. шк., 1991. – 416 с. Ханке, производства радиоэлектронной аппаратуры / , Х. Фабиан. – М. : Энергия, 1980. – 464 с.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
по дисциплине
«КОНСТРУИРОВАНИЕ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ»
Осенний семестр 2015-2016 учебного года
Специальность 1-08 01 01-02 «Профессиональное обучение (радиоэлектроника)» (группа 244501)
Сущность процесса проектирования и роль конструктора в обществе. Объект проектирования. Конструирование как процесс проектирования с обратной связью. Основные этапы проектирования РЭУ. Задачи и характер конструирования. Основные свойства РЭУ и их описание. Взаимодействие РЭУ с окружающей средой в процессе эксплуатации и изготовления. Уровни сложности системы. Основные требования к проектированию современных радиоэлектронных устройств. Противоречия между расширением функциональных возможностей и ограничениями на габариты, массу, удобство применения и обслуживания при повышении требований к надежности, патентной чистоте и другим показателям. Стратегии проектирования. Методы решения конструкторских задач: понятие методов проектирования, элементарные методы, методы синтеза и анализа. Системный подход при проектировании РЭУ. Преимущества и трудности системного подхода к проектированию радиоэлектронных устройств. Поиск конструкторских решений. Современные методы конструирования РЭУ. Принципы компоновки РЭУ. Методы конструирования штампованных деталей. Технологичность деталей, полученных штамповкой. Специфика конструирования деталей, полученных гибкой. Технологичность деталей, полученных вытяжкой. Основные материалы для штампованных деталей. Усадка как типичная особенность прессованных и литых деталей. Методы конструирования прессованных и литых деталей. Конструирование деталей с отверстиями. Конструирование армированных пластмассовых деталей. Методы конструирования механических соединений. Конструкторские документы и их классификация. Техническое задание на проектирование и постановку продукции на производство. Технические требования и ограничения. Взаимосвязь конструкции радиоэлектронных средств с определяющими факторами и тактико-техническими требованиями. Стадии разработки конструкторской документации: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект, разработка рабочей документации. Содержание стадий разработки. Виды изделий. Виды и комплектность конструкторских документов. Общие требования к текстовым документам. Текстовые документы. Спецификация. Ведомость спецификаций. Другие ведомости. Пояснительная записка. Программа и методика испытаний. Таблицы, расчеты, инструкции. Формы текстовых документов и особенности их выполнения. Основные требования к чертежам. Основные надписи. Общие требования к рабочим чертежам. Разработка чертежей деталей. Сборочные чертежи и их содержание. Габаритные чертежи. Обозначение изделий и конструкторских документов. Классификатор ЕСКД. Автоматизированное назначение классификационного кода по геометрическим и технологическим характеристиками деталей и сборочных единиц в соответствии с классификатором изделий и конструкторских документов. Основные требования к нанесению размеров и предельных отклонений. Нанесение размеров. Нанесение предельных отклонений. Основные нормы взаимозаменяемости. Единая система допусков и посадок. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей. Обозначения шероховатости поверхностей. Параметры шероховатости. Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и других видов обработки. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений. Условные изображения и обозначения неразъемных соединений. Маркировка и клеймение изделий. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц. Схемы как конструкторские документы. Виды и типы схем. Правила выполнения электрических схем. Условные графические обозначения. Правила оформления схем. Буквенно-цифровые обозначения в электрических схемах. Правила учета и хранения. Внесение изменений в конструкторскую документацию. Модульность структуры несущих конструкций. Основные конструктивные уровни РЭУ. Типовые конструкции РЭУ. Требования, предъявляемые к несущим конструкциям. Особенности проектирования несущих конструкций. Жесткость деталей несущих конструкций. Прочность деталей несущих конструкций при переменных напряжениях. Устойчивость равновесия элементов несущих конструкций. Проектирование деталей и узлов несущих конструкций. Конструктивно-технологическое исполнение несущих конструкций. Типовые несущие конструкции РЭУ. Структура основных размеров несущих конструкций РЭУ. Унифицированные типовые конструкции. Система базовых несущих конструкций. Общие сведения о проблеме коррозионной стойкости радиоэлектронных устройств. Атмосферная коррозия деталей. Стойкость материалов к атмосферной коррозии. Влагостойкость металлов и пластмасс. Процесс растворимости воды в полимерах. Закон Генри. Защита от влаги с помощью покрытий. Металлические покрытия. Анодно-окисные покрытия. Химические окисные покрытия. Лакокрасочные покрытия и их свойства. Герметизация РЭУ. Виды герметизации. Пропитка. Назначение, особенности конструкций пропитываемых изделий. Основные свойства пропиточных материалов. Обволакивание и заливка. Расчет внутренних напряжений в компаундах при заливке. Методы снижения внутренних напряжений в компаундах. Основные свойства компаундов и рекомендации по их применению. Разъемная герметизация. Особенности проектирования металлических уплотнителей. Особенности проектирования резиновых уплотнителей. Корпуса, крышки и их соединения. Расчет качества герметизации. Неразъемная герметизация. Неразъемная герметизация сваркой и пайкой. Проходные изоляторы для герметизированных корпусов. Расчеты герметичности. Расчет усилия обжатия. Расчет утечки. Краткая характеристика стандартов, используемых для проектирования печатных плат. Конструкторские требования и характеристики печатных плат. Электрические требования и характеристики печатных плат. Требования по устойчивости печатных плат к климатическим и механическим воздействиям. Технологические требования. Базовые и расходные материалы печатных плат. Материалы для изготовления односторонних, двусторонних и многослойных печатных плат. Импортные материалы в производстве печатных плат. Покрытия. Структурная схема конструкторско-технологического проектирования печатных плат. Расчет электрических параметров печатных плат. Правила выполнения чертежей печатных плат. Установка элементов на печатные платы. Правила выполнения сборочных чертежей. Формирование технических требований на чертеж печатной платы и сборочный чертеж печатной платы.
Программу, рекомендуемую литературу
и контрольные вопросы к экзамену подготовили:
АЛЕКСЕЕВ Виктор Федорович – канд. техн. наук, доцент
ПИСКУН Геннадий Адамович – канд. техн. наук, доцент
ГОЛУБОВ Николай Александрович – ассистент
