6.2 Структура подсистемы.
На рис.6.1 представлена структура подсистемы АСОНИКА-ТМ. Основу подсистемы составляют управляющая программа, препроцессор, процессор и постпроцессор.
Управляющая программа осуществляет автоматизированную передачу данных между препроцессором, процессором и постпроцессором подсистемы. Управляющая программа осуществляет взаимодействие с PDM-системой хранения и управления данными о РЭС. Управляющая программа имеет интерфейс связи с системой топологического проектирования печатных плат PCAD, из которой может быть передан перечень ЭРИ, координаты размещения ЭРИ на плате, а также геометрия самой платы, что значительно сокращает время на ввод модели печатного узла.
В препроцессоре при помощи графических интерфейсов автоматизированного синтеза макромодели печатного узла и графического интерфейса ввода механических воздействий формируется информационная модель печатного узла с точки зрения визуализации исходных данных. Необходимые параметры материалов элементов несущей конструкции можно выбрать из справочной базы данных, а в случае необходимости – идентифицировать.
Процессор подсистемы состоит из математического и теплового процессоров.
В основе теплового процессора лежат критериальные уравнения теории подобия и уравнения теплообмена, метод узловых потенциалов для формирования математической модели тепловых процессов в виде системы обыкновенных дифференциальных уравнений (СОДУ), системы нелинейных алгебраических уравнений (СНАУ). Для решения СОДУ используется метод формул дифференцирования назад, для решения СНАУ – метод простых итераций, а для решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), к которым сводятся СОДУ и СНАУ (на каждом шаге по времени и (или) на каждой итерации по нелинейностям), – усовершенствованный метод LU-разложения. Результаты, полученные при тепловом расчете (температуры участком конструкции ПУ), используются для корректировки физико-механических параметров материала конструкции ПУ. Основу механического процессора составляет бигармоническое уравнение колебаний пластины, в котором частные производные заменяются центральными разностями (поэтому в исходных данных задается разбиение сетки по осям X и Y; при этом запрашивается количество дискретов). Формируемая на основе метода узловых потенциалов система алгебраических уравнений является нелинейной ввиду зависимости КМП материала ПУ от напряжения, решение которой ведется методом простых итераций, на каждом шаге которого решается СЛАУ усовершенствованным методом LU-разложения.
Математическим ядром подсистемы является программа решения систем линейных алгебраических уравнений с разреженными матрицами усовершенствованным методом LU-разложения.
Рис.6.1. Структура подсистемы АСОНИКА-ТМ
В постпроцессоре результаты моделирования отображаются в доступном пользователю виде. На основе полученных результатов разработчиком может быть принято проектное решение об обеспечении стойкости несущих конструкций РЭС к тепловым и механическим воздействиям.
В случае превышения расчетных напряжений элементов конструкции или расчетных температур и ускорений на ЭРИ над допустимыми возможна корректировка конструкции.