Глава
Влияние радиации на показатели долговечности
В работе рассматривается влияние космической радиации на показатели долговечности электронных средств.
В книге
Долговечность строительных конструкций - один из важнейших требований современного строительства. Долговечность конструкции зависит от эксплуатационной стойкости всех материалов и элементов, из которых состоит конструкция. Долговечность изоляционной конструкции определяется сохранением этой конструкцией теплоизоляционных свойств. Использование методик оценки эксплуатационной устойчивости изоляционных материалов позволяет получить достоверные результаты и сэкономить время и ресурсы.
В монографии представлены труды Научной школы моделирования, информационных технологий и автоматизированных систем (НШ МИТАС) профессора А.С.Шалумова и Научной школы "АСОНИКА" профессора Кофанова Ю.Н. Рассмотрен комплекс вопросов, связанных с созданием автоматизированной системы обеспечения надежности и качества аппаратуры АСОНИКА, виртуализации испытаний и стойкости к воздействию дестабилизирующих факторов при эксплуатации радиоэлектронных средств на базе системы АСОНИКА: обеспечение электромагнитной совместимости; конечно-элементное моделирование механических процессов и оптимизации; стойкость раддиоэлектронных средств на виброизоляторах к механическим вздействиям; оценка времени до усталости разрушения выводов радиоэлементов; определение показателей безотказности и долговечности; анализ и контроль тепловых характеристик конструкций; развитие базы данных системы АСОНИКА.
При разработке БРЭА КА важно своевременно оценить стойкость аппаратуры к воздействию ИИ КП. Излучения низких энергий (частицы энергий до 1 МэВ) приводят к радиационным эффектам от накопленной дозы - параметрическим и функциональным отказам элементов вследствие деградации материалов Это делает актуальным создание метода математического моделирования поля распределения накопленной дозы для учета его при проведении задач оптимизации конструирования функциональных узлов на ранних этапах проектирования
Одним из показателей качества космических аппаратов и систем, требования к которому постоянно возрастают, является срок активного существования, который относится к группе показателей надежности и характеризует долговечность космических аппаратов. На значение срока активного существования влияют различные факторы, среди которых существенное значение имеет долговечность электронных средств.
Анализируются факторы, влияющие на долговечность систем изоляции и изделий на основе минеральных волокон. Подчеркивается, что соотношение оксидов кислоты, содержащихся в шихте, к основным оксидам является основным фактором, влияющим на устойчивость минеральных волокон, а также на энергоемкость их производства.
Выдвинуты и подтверждены гипотезы о том, что эксплуатационные сопротивление волокон зависит от содержания тяжелых металлов (их оксидов) в шихте. Определение элементарного состава образцов каменной ваты было проведено с помощью рентгено-флуоресценции. Проведенные исследования показывают, что волокна безопасны по радиационным показателям, а их эксплуатационная устойчивость может обусловлена оксидами тяжелых металлов. Подтверждено, что долговечность строительных систем, в которых в качестве теплоизоляции используются продукты из минеральной ваты, определяется свойствами минераловатных изделий, грамотностью проектирования и качеством установки.
Рассмотрен метод расчета долговечности (времени до отказа) проводника СБИС в области межуровневого соединения. Рассчитаны долговечности для алюминиевых и медных проводников. Метод позволяет при заданных размерах межсоединений и параметрах проводящего материала определять электромиграционную долговечность элементов ИМС на стадии проектирования.
В материалах рассмотрена структура файлов хранения проектных данных программы расчета показателей долговечности. Описаны алгоритмы выборки данных из файлов проекта а так же формирования структуры устройства. Сделаны выводы.
Статья написана в рамках научного проекта (№ 15-05-0029), выполненного при поддержке Программы «Научный фонд НИУ ВШЭ» в 2015 г.
В статье анализируются методы оценки межповерочных интервалов электронных измерительных приборов при проектировании. Приводится описание рекомендуемых методик, основанных на использовании показателей безотказности, и на примерах показано, что для электронных измерительных приборов их применение может привести к неадекватных результатам. В качестве альтернативы предложен метод, основанный на использовании показателей долговечности, и приведены примеры, подтверждающие возможность его применения при проектной оценки первичных межповерочных интервалов.
Рассмотрен вопрос конструирования бортвой аппаратуры с учетом воздействия радиации.