МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ПРИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Литвинов Александр Николаевич, доктор технических наук, профессор, кафедра теоретической и прикладной механики и графики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), litvinov@pnzgu.ru
Хади Одей Шакер, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), aodayshaker@mail.ru
Юрков Николай Кондратьевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), yurkov_nk@mail.ru.

621.396.6.001:004.4.

Актуальность и цели. Математическое моделирование напряженно-деформационного состояния слоистых структур радиоэлектронных средств является весьма актуальной проблемой, которая позволяет на ранних этапах проектирования выявить наиболее нагруженные конструктивные элементы радиоэлектронных средств при технологических и экспериментальных воздействиях. Целью работы является повышение надежности и обеспечение тактико-технических характеристик изделий конструкторско-технологическими способами.
Материалы и методы. Предложена классификация моделей, описывающих напряженно-деформированное состояние слоистых структур. Моделирование состояния слоев структуры выполнено численными методами с использованием разработанного пакета прикладных программ.
Результаты. Разработан комплекс моделирующих программ и выполнен численный анализ распределения термомеханических напряжений по поверхности многослойной платы микросборки при тепловом воздействии. Определены зоны оптимального размещения тензорезистивных элементов на поверхности платы.
Выводы. Проведенные численные исследования показали, что для обеспечения стабильности метрологических характеристик слоистых плат необходим обязательный контроль толщины клеевого шва, применение более мягких клеев и выбор оптимальных геометрических размеров плат для обеспечения более равномерного распределения термомеханических напряжений в зонах распо- ложения тензорезистивных элементов.

Ключевые слова

напряженно-деформационное состояние, тепловое воздействие, слоистая структура, плата, радиоэлектронные системы.

 Скачать статью в формате PDF

1. Юрков, Н. К. Технология радиоэлектронных средств : учебник / Н. К. Юрков. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. – 640 с.
2. Лу гин, А. Н. Экспериментальные исследования влияния термомеханических напряжений и ТКС тонкопленочных резисторов / А. Н. Лугин, А. Н. Литвинов, Н. В. Волков // Электронная промышленность. – Деп. № Р- 5512. – 2001. – С. 28.
3. Литвинов, А. Н. Тонкопленочные наборы резисторов при тепловых воздействиях / А. Н. Лугин, А. Н. Литвинов, М. М. Оземша // Петербургский журнал электроники. – 2001. – № 1. – С. 40–46.
4. Болотин, В. В. Механика многослойных конструкций / В. В. Болотин, Ю. Н. Новичков. – М. : Машиностроение, 1980. – 375 с.
5. Литвинов, А. Н. Методы расчета эффективности применения гетерогенных вибродемпфирующих покрытий для несущих конструкций сложной формы / А. Н. Литвинов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2009. – № 4 (12). – С. 160–171.
6. Бардзокас, Д. И. Математическое моделирование физических процессов в композиционных материалах периодической структуры/Д. И. Бардзокас, А. И. Зобнин.–М.:Едиториал УРСС,2003.–376с.
7. С ендецки, Дж. Механика композиционных материалов / Дж. Сендецки. – М. : Мир, 1978. – 567 с.
8. Фокин, А. Г. Эффективные модули упругости композита, составленные из анизотропных слоев / А. Г. Фокин, Т. Д. Шермегор // Механика полимеров. – 1975. – № 3. – С. 408–413.
9. Литвинов, А. Н. Модель для расчета эффективных характеристик слоистых структур / А. Н. Литвинов, Д. В. Артамонов // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий : материалы междунар. науч.-практ. конф. – М. : МИЭМ НИУ ВИРЭ, 2012. – C. 190–195.
10. Литвинов, А. Н. Моделирование напряженно-деформированного состояния многослойных гетерогенных структур / А. Н. Литвинов, М. А. Литвинов // Перспективные информационные технологии для авиации и космоса (ПИТ-2010) : тр. междунар. конф. – Самара : Изд-во СГУ им. С. П. Королева, 2010. – С. 642–646.
11. Литвинов, А. Н. Прикладная модель для расчета приведенного ТКЛР плоских гетерогенных структур / А. Н. Литвинов, М. А. Литвинов, В. В. Смогунов // Математические и компьютерное моделирование естественнонаучных и социальных проблем : сб. статей IV Междунар. науч.-техн. конф. – Пенза : Поволжский дом знаний, 2010. – С. 213–216.
12. Данилова, Е. А. Моделирование напряженно-деформированного состояния печатных плат при тепловых воздействиях / Е. А. Данилова, А. Н. Литвинов, Н. К. Юрков // Механика и процессы управления : материалы XXXXIII Всерос. симп. – М. : РАН, 2013. – Т. 1. – С. 48–58.