29. Конструкции конструктивных модулей эвс 2 и 3 уровней.
К элементам уровней II и III конструктивной иерархии относятся панели, блоки, субблоки, шкафы, стойки. К ним можно отнести также тумбы, столы, корпуса частичные, комплексные и другие виды конструктивных элемен¬тов, характерные для тех или иных конструкционных систем.
Назначение – обеспечение протекания физических процессов функционирования и защита от дестабилизирующих факторов. В КМ (конструктивный модуль) осуществляется электрическая коммутация и механическое крепление входящих в них КМ предыдущих уровней.
Все они должны обеспечивать:
1) требуемую меха¬ническую жесткость и прочность;
2) удобство в сборке, наладке и эксплуатации;
3) оперативную замену вышедших из строя кон¬структивных элементов;
4) минимальный вес при сохранении тре¬буемой жесткости; надежное закрепление конструктивных эле¬ментов;
5) максимальное использование унифицированных деталей и их взаимозаменяемость.
При разработке конструкции блоков, субблоков, панелей, стоек, шкафов и т. д. следует использовать такие конструк¬ционные материалы и покрытия, которые отвечают предъявляе¬мым требованиям по условиям эксплуатации.
Каждый из элементов конструктивной иерархии уровней II и III характеризуется длиной L, высотой H и глубиной (ши¬риной) B. В зависимости от назначения того или иного типа ЭВМ соотношение размеров определенных ее конструктивных частей может быть различным.
Субблоки конструктивно объединяют на одной или нескольких монтажных платах исходные схемотехнические компоненты – микросхемы разной степени интеграции и электрорадиоэлементы.
Блоки и панели предназначены для размещения модулей предыдущего уровня и представляют собой пространственную сборную или сварную конструкцию, на которой устанавливают ответные части разъемов и узлы подвода питания и «земли», крепят направляющие для субблоков и элементы внутри- и межблочного монтажа. В качестве последних можно использовать многослойные печатные и соединительные платы, разъемы, переходные колодки, плоские кабели, объемный монтаж.
Блок с выдвижными субблоками:
.
Конструкция панели:
1 – коммутационная
печатная плата;
2 – основание;
3 – переходные
колодки;
4 – кронштейны;
5 – угольники;
6 – направляющие;
7 – сухари;
8 – клемма;
9 – шина
Стойка
– это несущая конструкция, как правило,
с поворотными рамами, предназначенная
для:
• установки КМ, деталей и агрегатов, входящих в нее;
• объединения их электрическими и другими связями;
• подсоединения к внешним цепям;
• механической защиты.
1 – выходные разъемы стойки;
2 – кабельный ствол
Показатели безотказности: средняя наработка на отказ, параметр потока отказов. Показатели ремонтопригодности. Показатели надежности ремонтируемых изделий. К ним относятся: вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ (СНО), параметр потока отказов (ППО), вероятность восстановления и др. Средняя наработка на отказ. Статистически определяется по формуле
,
где
время
безотказной работы,
число
циклов безотказной работы (рисунке)
Параметр потока отказов. Статистически определяется по формуле:
,
где
число
изделий, поставленных на испытания. При
определении параметра потока отказов
отказавшие изделия заменяются новыми.
Вероятность восстановления Pв(t) = P(tв < t) – это функция распределения случайной величины tв – времени восстановления изделия.
Среднее время восстановления. Статистически определяется по формуле:
,
где τi – время
восстановления изделия после
го
отказа (см. рис.);
общее
число отказов.
ПОКАЗАТЕЛИ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ |
|
6.19. Вероятность восстановления |
Вероятность того, что время восстановления работоспособного состояния объекта не превысит заданное значение |
6.20. Гамма-процентное время восстановления |
Время, в течение которого восстановление работоспособности объекта будет осуществлено с вероятностью g, выраженной в процентах |
6.21. Среднее время восстановления |
Математическое ожидание времени восстановления работоспособного состояния объекта после отказа |
6.22. Интенсивность восстановления (Instantaneous) restoration rate |
Условная плотность вероятности восстановления работоспособного состояния объекта, определенная для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента восстановление не было завершено |
6.23. Средняя трудоемкость восстановления
|
Математическое ожидание трудоемкости восстановления объекта после отказа. Примечание к терминам 6.19-6.23. Затраты времени и труда на проведение технического обслуживания и ремонтов с учетом конструктивных особенностей объекта, его технического состояния и условий эксплуатации характеризуются оперативными показателями ремонтопригодности |
39. Понятие теплового режима ЭВС. Способы переноса тепловой энергии.
Настоящее и будущее микроэлектронной аппаратуры связано с использованием больших мощностей при сравнительно мальк объемах.
Это приводит к резкому увеличению плотности мощности рассеяния, а следовательно, и плотности рассеиваемой теплоты.
Поэтому при конструировании микроэлектронной аппаратуры особое значение приобретает разработка методов отвода теплоты, регулирования и контроля температуры. В зависимости от стабильности во времени тепловой режим может быть стационарным или нестационарным.
Неизменность температурного поля во времени характеризует стационарный режим.
Зависимость температурного поля от времени характерна для нестационарного режима.
Этот режим имеет место в тех случаях, когда собственная теплоемкость аппарата соизмерима с количеством теплоты, выделяемой при работе. Обычно нестационарный режим имеет место при одиночных и кратковременно повторяющихся тепловых нагрузках.
По характеру направленности теплового потока разделяют термоактивные и термопассивные элементы. Термоактивные элементы служат источниками тепловой энергии, а термопассивные – ее приемниками.
Перенос теплоты от нагретого тела к холодному (или к окружающей среде) происходит за счет теплопроводности, конвекции и теплового излучения.
Теплопроводность — процесс обмена тепловой энергией между находящимися в соприкосновении телами или частями тел, обусловленный взаимодействием молекул и атомов этих тел.
Конвекция — перенос энергии макрочастицами газа или жидкости.
Перенос теплоты излучением происходит за счет превращения тепловой энергии в энергию излучения (лучистая энергия).
В реальных условиях теплообмен осуществляется одновременно двумя или тремя видами, что делает практически сложным точный расчет температурного поля. Поэтому на практике расчет проводится, как правило, для одного наиболее эффективного вида теплообмена, не принимая во внимание все другие.
Тепловой режим блока электронной вычислительной аппаратуры характеризуется совокупностью температур отдельных его точек — температурным полем. Если температура в любой из точек блока не выходит за допускаемые пределы, то такой тепловой режим называется нормальным