Основы конструирования РЭС

Основные определения

Конструкция РЭС – это пространственно организационная совокупность элементов, между которыми существуют электрические, механические, магнитные, тепловые и другие связи. При этом совокупность должна удовлетворять требованиям:

- реализация электрической схемы;

- обеспечение устойчивости параметров и характеристик к внешним воздействиям;

- возможность высокоэффективного изготовления.

Конструирование – процесс выбора структуры пространственных и энергетических связей в совокупности элементов, составляющих конструкцию.

Технология – совокупность способов, процессов обработки и оборудования, используемых при изготовлении элементов и сборке конструкции.

Виды изделий

Изделие – это любой предмет или набор предметов, которые изготовляются на производстве. Изделия различаются по видам:

1. Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

2. Сборочная единица – изделие, составные части которого подлежат соединению на предприятии изготовителе с помощью сборочных единиц.

Жизненный цикл РЭС

Выглядит следующим образом:

а) Исследование – выявляются потребности, определяются возможности достижения требуемых параметров, патентная чистота, формирование задания на проектирование.

б) Проектирование – разработка конструкторской и текстовой документации.

в) Производство – совокупность процессов по изготовлению изделия.

г) Эксплуатация

д) Модернизация или утилизация

Методы конструирования

Особенность конструирования РЭС в сложности функциональных связей. Различают связи: геометрические, кинематические, физические (электрические, магнитные).

По видам связи различают методы конструирования:

По степени автоматизации – эвристический и автоматизированный метод.

Геометрический метод – этим методам решаются задачи получения точных связей. Достоинства: высокая точность, правильная геометрия. Характер взаимосвязи деталей не зависит от погрешностей изготовления. Недостатки: ограничены возможности при больших нагрузках и деформациях.

Машиностроительный метод – использует основные положения геометрического метода с расширением возможностей в нагружении конструкции, учитывается износоустойчивость, допуски и посадки, механическая прочность изделий. Метод позволяет воспроизвести объем конструкции, вырисовывается третье измерение.

Топологический метод – графическое представление взаимного расположения элементов конструкции и электрических цепей. Используются основные положения теории графов, позволяет путем преобразования графа найти оптимальную трассировку, взаимное расположение базовых элементов, размещение ЭРЭ и микросхем.

Методы анализа вариантов конструкции:

1) Эвристический метод – основан на интуиции, применяется в случаях, когда деятельность невозможно формализовать.

2) Логически - расчетные методы – основаны на использовании формализованных процессов с применением ЭВМ. Дает возможность сравнивать результаты при конструировании.

Методы генерации идей:

- Метод ассоциаций – основан на преобразовании ранее известных знаний для новых условий (книга – книжная конструкция узла).

- Метод инверсии – рассмотрение задач с противоположных позиций (например – не уменьшая плотность упаковки – улучшить теплообмен).

- Метод мозгового штурма – основан на творческом сотрудничестве специалистов.