Оценка параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Министерство образования Республики Беларусь
Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники
Факультет компьютерного проектирования
Кафедра радиоэлектронных средств
Пояснительная записка
к курсовому проекту
по предмету: "Теоретические основы конструирования, технологии и надежности"
на тему: "Оценка параметрической надежности РЭС
с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов"
Минск 2008
Содержание
Введение
1. Постановка задачи
1.1 Определение исходных данных
1.2 Формулировка решаемой задачи
2. Выбор и обоснование метода решения задачи
3. Решение задачи на ЭВМ
4. Анализ результатов решения
Заключение
Литература
Введение
В соответствии с заданием, в курсовом проекте необходимо оценить параметрическую надёжность РЭС, моделируя на ЭВМ постепенные отказы.
Под параметрической надежностью РЭУ будем понимать вероятность отсутствия в изделии постепенных отказов при его работе в заданных условиях эксплуатации в течение времени tзад (в нашем случае tзад = 10000 ч). Понятие параметрической надежности прямо связано с понятием постепенных отказов.
Под постепенным (параметрическим) отказом понимают отказ, возникающий в результате постепенного (обычно непрерывного и монотонного) изменения значения одного или нескольких параметров изделия.
Основными причинами, вызывающими возникновение постепенных отказов являются следующие:
1) Производственный разброс выходного параметра, вызываемый действием производственных погрешностей.
2) Уход выходного параметра от номинального значения из-за процессов старения.
3) Отклонение выходного параметра от номинального значения под воздействием дестабилизирующих факторов (температуры, влажности и т.д.).
Выходной параметр есть функция от одного или нескольких входных параметров. Ввиду наличия производственного (технологического) разброса входных параметров выходной параметр уже может заметно отклониться от номинального значения. В процессе эксплуатации, а также под воздействием дестабилизирующих факторов на первичные параметры может произойти дальнейшее изменение выходного параметра. В итоге его значение может достичь критической границы и затем выйти за нее, и, таким образом, наступит постепенный отказ.
Так как в задании на курсовое проектирование указано, что тип резисторов - дискретный, то как известно, при дискретной технологии резисторы получают в одном технологическом цикле, поэтому между параметрами резисторов существует тесная, близкая и функциональной зависимости, корреляционная связь.
Таким образом, моделируя РЭУ и используя методы математической статистики, проследим влияние причин, вызывающих постепенные отказы, на выходной параметр, а следовательно и на параметрическую надежность.
Постепенные отказы выявляют и устраняют в основном в процессе профилактических мероприятий, согласно установленных для данного РЭУ графику (так называемых регламентных работ), а также в процессе эксплуатации РЭУ [].
1. Постановка задачи
1.1 Определение исходных данных
Исходными данными для выполнения расчетов, согласно заданию на курсовое проектирование, являются:
1) Схема электрическая принципиальная (см. графическую часть).
2) Математическая модель для выходного параметра:
Uвых = U2 - U1. (1.1)
3) Сведения о независимых параметрах:
а) резисторы R1 = R2 = 3 кОм 10% интегрального типа;
б) резисторы R3 = R4 = 10 кОм 10% интегрального типа;
в) микросхема DA1: 140УД8;
г) U1 = 100 мВ 10%;
д) U2 = 150 мВ 30%.
4) Диапазон рабочих температур: Траб = +10…+45 С.
5) Заданное время работы: tзад = 10000 час.
6) Стабильность напряжений U1 и U2:
а) временная: СU = (-1…-3) 10-4% ;
б) температурная: U = (-1…+1) 10-2% .
Данных, указанных в задании, недостаточно для проведения расчётов и моделирования, т.к. они указывают общие требования и цели. Поэтому, по справочной информации из [] дополняем необходимые данные:
1) Температурный коэффициент сопротивления для интегральных резисторов:
R = 210-2% при Т = - 60…+125 С;
2) Коэффициент старения для интегральных резисторов:
СR = 210-5% .
3) Для интегральных резисторов коэффициент корреляции r 0,85…0,95, поэтому примем r = 0,9
Расчет температурного коэффициента произведён следующим образом. По ТУ на резистивный сплав МЛТ-3М величина его сопротивления после 5000 часов работы может измениться на 0,1%. Отсюда величина коэффициента старения
СR = = 210-5% .
Однако, эти данные приведены для 5000 часов, а нас интересует время 10000 часов. Поэтому мы принимаем гипотезу, что та же тенденция сохранится и выше 5000 часов. Поэтому коэффициент старения принимаем равным
СR = 210-5% .
1.2 Формулировка решаемой задачи
В данном курсовом проекте необходимо дать оценку параметрической надежности РЭС с использованием моделирования на ЭВМ постепенных отказов РЭУ.
Под оценкой параметрической надежности понимают определение основных количественных показателей сохранения рабочих функций при возможных постепенных изменениях параметров комплектующих элементов в условиях эксплуатации.