ЦЕЛИ И ЗАДАЧ И КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа выполняется в 1 семестре обучения. При выполнении курсовой работы по дисциплине «Современные РЭС специального назначения: особенности проектирования и эксплуатации» студенты должны научиться правильно и творчески использовать знания, полученные ими при прохождении теоретических дисциплин: «Математика», «Физика», «Материалы и компоненты электронных средств», «Физико-химические основы технологии электронных средств», «Физические основы микро- и наноэлектроники», «Электротехника и электроника», «Схемо- и системотехника электронных средств». Студенты должны ознакомиться с видами литературных источников, которые необходимо использовать при проектировании радиоэлектронного средства.
В результате выполнения курсовой работы они должны
уметь решать следующие задачи:
- осуществлять обзор литературных источников по заданной теме;
- проводить анализ литературных источников с целью выявления оптимального направления проектирования;
- разрабатывать конструкцию радиоэлектронного устройства;
- проводить необходимые при проектировании расчеты с использованием автоматизированных CAE систем;
- по полученным результатам проводить оптимизацию конструкции.
ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа состоит из двух основных частей: графической части и пояснительной записки. Графическая часть работы должна содержать до 1 листа формата А1, пояснительная записка 25 – 30 страниц машинописного текста формата А4.
СТРУКТУРА ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Графическая часть курсовой работы должна содержать:
- конструкцию радиоэлектронного средства;
- результаты моделирования (CAE анализа);
- результаты оптимизации конструкции.
Если курсовая работа имеет исследовательскую часть, выходящую за пределы объема курсовой работы, то распределение графического материала может быть изменено по согласованию с руководителем курсовой работы. Кроме того, содержание графической части может корректироваться руководителем в зависимости от темы курсовой работы.
При разработке графической части курсовой работы необходимо руководствоваться требованиями стандартов ЕСКД. Подготовка графической части должна осуществляться с применением современных САПР и возможностей 3D моделирования.
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Общие положения
Структура записки должна быть достаточно четкой и определять последовательность разработки конструкции радиоэлектронного средства. Ниже приводится примерная структура пояснительной записки, содержащей общую, расчетную и заключительную части.
Общая часть пояснительной записки должна содержать:
-титульный лист (Приложение А);
-задание на курсовую работу (Приложение Б);
-аннотацию;
-содержание;
-перечень листов графической части;
-введение;
- определение области применения радиоэлектронного средства, условий эксплуатации;
- обзор литературных источников по возможностям и особенностью использования CAE систем в анализе конструкций РЭС на механические и тепловые воздействия;
- обоснование конструкции радиоэлектронного средства с учетом условий применения и климатических воздействий.
Расчетная часть пояснительной записки должна содержать все необходимые для анализа конструкции данные. Полученные результаты инженерного анализа необходимо проверить на соответствие условиям применения. В случае необходимости необходимо выбрать и обосновать пути оптимизации конструкции с выборов критериев и варьируемых параметров. Оптимизированный вариант также должен быть подвергнут CAE анализу для подтверждения целесообразности принятых решений.
Заключительная часть записки должна содержать: заключение, список использованных источников, приложения.
Содержание разделов курсовой работы
Аннотация (реферат).
В аннотации кратко излагается основное содержание работы, дается краткая характеристика разработанного устройства и перечень методов, использованных при решении поставленной задачи.
Содержание.
В содержании последовательно перечисляются заголовки разделов, подразделов и приложений, указываются номера страниц, на которых они начинаются.
Введение.
Во введении излагаются современные тенденции развития проектирования РЭС в том направлении, к которому относится тема курсовой работы.
Обзор литературных источников.
Обзор литературы, посвященный изучению состояния проблемы CAE анализа и оптимизации конструкции радиоэлектронных средств, проводится как по книжным и журнальным источникам, так и по патентам. В качестве источников информации могут использоваться учебники, научные издания, специализированные монографии, сборники трудов и конференций, статьи из научных журналов, а также патентно-технические источники, стандарты и другие нормативные документы. Кроме того, допускается использование Internet источников со ссылками на соответствующие официальные сайты.
Список использованных источников должен содержать не менее 15-20 ссылок. В обзоре должен быть приведен анализ рассмотренных систем моделирования и оптимизации. Примерный объем раздела должен составлять 8 -10 страниц.
Обоснование конструкции радиоэлектронного средства.
На основании анализа проведенного обзора и в соответствии с целью работы разрабатывается конструкция радиоэлектронного средства с применением возможностей современных систем 3D моделирования.
Обоснование конструкции должно содержать: наименование и состав устройства, назначение и область применения, технические требования (категория размещения, климатическое исполнение, особенности конструкции, массогабаритные параметры, стоимость и т.д.).
Расчетная часть.
Содержание расчетной части записки
На основании разработанной студентом конструкции необходимо привести инженерный анализ на механические воздействия в соответствии с условиями эксплуатации:
- обоснование выбранных способов закреплений элементов конструкции и назначение нагрузок;
- задание свойств применяемых материалов;
- расчет статических нагрузок на конструкцию РЭС;
- расчет модального анализа с определением не менее трех собственных частот конструкции;
- анализ результатов моделирования на соответствие условиям эксплуатации;
- выбор путей оптимизации конструкции в случае неудовлетворительных результатов моделирования;
- проверка оптимизированного варианта.
Для примера представим результаты моделирования крышки радиоэлектронного средства, устанавливаемого на автомобильный транспорт. Моделирование проведено в Pro/Engineer Wildfire 5.0.
Внешний вид крышки представлен на рис. 1. Крышка изготавливается из поливинилхлорида. У крышки закрепления выполнены по 6 отверстиям. Нагрузка задана в области соединителя (рис. 2).
Рис. 1. Внешний вид крышки РЭС
Результат анализа на статические нагрузки представлен на рис. 3. При этом максимальный прогиб конструкции составляет 0,15 мм, что является небольшой величиной. На рисунке 4 представлено направление деформации конструкции крышки. Результаты для наглядности также можно представить в виде графика (рис. 5). Осью абсцисс является координата вдоль правой стороны крышки, начиная от правого угла.
Рис. 2. Закрепления и нагрузки крышки РЭС
Рис. 3. Результат моделирования статических нагрузок
Рис. 4. Направление деформации крышки
Рис. 5. График величины перемещения от координаты
Затем необходимо провести определение 3 резонансных частот конструкции. В результате первая гармоника составляет 250 Гц (рис. 6), вторая гармоника 381,5 Гц (рис. 7), третья гармоника 587 Гц (рис. 8).
Рис. 6. Амплитуды перемещения областей конструкции при 250 Гц.
Рис. 7. Амплитуды перемещения областей конструкции при 381,5 Гц.
Рис. 8. Амплитуды перемещения областей конструкции при 587 Гц.
Результаты моделирования показали, что резонансные частоты находятся далеко за пределами эксплуатационных (120 Гц для автомобильной техники). Видно, что запас более чем двукратный.
Стоит отметить, что для увеличения точности моделирования можно изменять величину сетки конечных элементов. Например приведенные результаты получены с использованием стандартной величины (рис. 9) или уменьшенной 5 мм. (рис. 10).
Рис. 9. Стандартная величина сетки.
Рис. 10. Сетка величиной 5 мм.
Стоит отметить, что время моделирования при этом резко возрастает.
Заключение.
В заключении излагаются основные результаты проектирования. Отмечаются оригинальность, преимущества разработанной конструкции. Оцениваются результаты проектирования с точки зрения соответствия требования технического задания.
Список использованных источников.
В список включают всю использованную при выполнения курсовой работы литературу. В том числе ГОСТы, патенты и т.д.
Список составляют в порядке упоминания (ссылки) в тексте записки. Сведения об источниках, включенных в список, необходимо давать в соответствии с требованиями ГОСТ.
Приложения.
В приложениях следует помещать таблицы, справочные данные к тексту записки, спецификации к чертежам графической части и т.д.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ И ТЕМЫКУРСОВЫХ РАБОТ
Текст пояснительной записки курсовой работы должен быть выполнен по правилам оформления текстовой документации в соответствии с требованиями СТП ВГТУ 005-2007.
Титульный лист оформляется в соответствии с приложением А, задание с приложением Б, рисунки с приложением В, список литературы с приложением Г.