группы 110901

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ
по дисциплине
«КОНСТРУИРОВАНИЕ И СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ»
Осенний семестр 2015-2016 учебного года
Специальность 1-58 01 01 – «Инженерно-психологическое обеспечение
информационных технологий»
(группы 110901-110902)
1. Содержание учебной дисциплины. Основные понятия и определения. Общая характеристика конструкций ЭС, разрабатываемых с применением систем автоматизированного проектирования.
2. Виды классификаций. Взаимосвязь конструкции ЭС с определяющими факторами и тактико-техническими требованиями. Области применения ЭС различного назначения.
3. Характеристика климатических воздействий (климат, температура,
влага, давление, пыль, песок, солнечная радиация). Макроклиматическое
районирование.
4. Нормальные значения климатических факторов внешней среды
при эксплуатации и испытаниях. Основные требования к проектированию
ЭС в части видов воздействующих климатических факторов внешней среды.
Номинальные и эффективные значения климатических факторов внешней
среды при эксплуатации.
5. Особенности проектирования электронных систем с учетом климатического исполнения и категории изделий.
6. Сущность процесса проектирования и роль конструктора в обществе. Объект проектирования.
7. Конструирование как процесс проектирования с обратной связью.
Основные этапы проектирования ЭС. Задачи и характер конструирования.
8. Основные свойства ЭС и их описание. Взаимодействие ЭС с
окружающей средой в процессе эксплуатации и изготовления. Уровни сложности системы.
9. Основные требования к проектированию современных электронных систем.
10. Стратегии проектирования. Методы решения конструкторских задач: понятие методов проектирования, элементарные методы.
2
11. Стратегии проектирования. Методы решения конструкторских задач: методы синтеза и анализа.
12. Системный подход при проектировании ЭС. Преимущества и
трудности системного подхода к проектированию ЭС. Поиск конструкторских решений.
13. Современные методы конструирования ЭС. Принципы компоновки ЭС.
14. Методы конструирования штампованных деталей. Технологичность деталей, полученных штамповкой.
15. Специфика конструирования деталей, полученных гибкой. Технологичность деталей, полученных вытяжкой.
16. Основные материалы для штампованных деталей.
17. Усадка как типичная особенность прессованных и литых деталей.
18. Методы конструирования прессованных и литых деталей.
19. Конструирование деталей с отверстиями. Конструирование армированных пластмассовых деталей.
20. Методы конструирования механических соединений.
21. Основные понятия и определения тепло- и массообмена в электронных системах. Общая характеристика механизмов тепло- и массообмена
в ЭС.
22. Тепло- и влагостойкость элементов ЭС. Типовые задачи тепло- и
массообмена в ЭС.
23. Источники тепла в электронных системах. Нормальный тепловой
режим ЭС.
24. Теплоотдача при свободном движении жидкости. Критериальные
уравнения. Расчетные формулы теплоотдачи различных тел в неограниченном пространстве.
25. Естественная конвекция в ограниченном пространстве.
26. Вынужденная конвекция при внешнем обтекании тел. Вынужденная конвекция в трубах и каналах.
27. Теплообмен при кипении. Теплообмен при конденсации.
28. Теплообмен конвекцией при давлениях, отличных от нормального.
29. Теплообмен теплопроводностью. Дифференциальное уравнение
теплопроводности. Закон Фурье.
30. Тепловое сопротивление. Конвективный теплообмен. Основы теории подобия.
31. Теплообмен излучением. Закон Планка, закон Релея – Джинса, закон Вина. Закон Стефана – Больцмана. Закон Ламберта. Излучение черных
тел, «серое» тело. Закон Кирхгофа для излучения.
32. Теплообмен излучением между параллельными пластинами, разделенными прозрачной средой. Солнечное излучение.
33. Тепловая чувствительность: конструкционные материалы, пластические материалы, радиокерамические материалы, магнитные материалы, резисторы, конденсаторы, полупроводниковые материалы, интегральные схемы, средства индикации.
3
34. Тепловые модели конструкций электронных систем. Методы перехода от реальных конструкций к их тепловым моделям. Принцип местного
влияния, принцип суперпозиции тепловых полей.
35. Классификация систем охлаждения. Системы обеспечения тепловых режимов ЭС. Элементы и устройства систем обеспечения тепловых режимов. Особенности проектирования ЭС с учетом тепло- и массообмена.
36. Механизмы проникновения влаги. Влияние влаги на эффективность и качество конструкций ЭС. Влияние биологической среды и пыли.
37. Виды герметизации. Пропитка. Назначение, особенности конструкций пропитываемых изделий. Основные свойства пропиточных материалов.
38. Обволакивание и заливка. Расчет внутренних напряжений в компаундах при заливке. Методы снижения внутренних напряжений в компаундах. Основные свойства компаундов и рекомендации по их применению.
39. Разъемная герметизация. Особенности проектирования металлических уплотнителей. Особенности проектирования резиновых уплотнителей.
Корпуса, крышки и их соединения. Расчет качества герметизации.
40. Неразъемная герметизация. Неразъемная герметизация сваркой и
пайкой. Проходные изоляторы для герметизированных корпусов. Расчеты
герметичности. Расчет усилия обжатия, расчет утечки с помощью алгоритмов автоматизированного проектирования.
41. Защита покрытиями. Методы определения степени влагозащиты
ЭС. Оценочные расчеты степени герметичности блока ЭС.
42. Классификация механических воздействий. Параметры гармонических и случайных вибраций.
43. Классификация механических воздействий. Параметры ударных
нагрузок и акустических шумов.
44. Классификация механических воздействий. Методы измерения
параметров механических воздействий.
45. Виды реакций ЭС на механические воздействия. Реакция резисторов и конденсаторов на механические воздействия.
46. Виды реакций ЭС на механические воздействия. Реакция катушек
индуктивности, жгутовых и кабельных соединений на механические воздействия.
47. Реакция разъемных и контактных соединений на механические
воздействия. Производственные механические воздействия.
48. Динамические характеристики конструкций и элементов ЭС. Основные динамические характеристики блоков ЭС. Определение собственных
частот блоков ЭС.
49. Определение собственных частот ЭРЭ. Расчет собственных частот
печатных плат.
50. Определение вынужденных колебаний элементов в конструкциях
ЭС. Методы оценки прочностных свойств элементов конструкций. Экспериментальные методы определения напряженного состояния элементов конструкции.
4
51. Способы виброзащиты конструкций ЭС. Виброзащита полупроводниковых приборов и ЭРЭ. Использование заливки и вибропоглощающих
покрытий.
52. Схемы монтажа блоков на виброизоляторах. Разновидности конструкций виброизоляторов. Статический расчет системы виброизоляции.
53. Динамический расчет системы виброизоляции. Реакция ЭС на
ударные нагрузки. Динамический расчет системы изоляции ударных нагрузок.
54. Общая характеристика электромагнитных связей. Источники возникновения помех в ЭС.
55. Электромагнитная обстановка. Паразитная емкостная связь. Паразитная индуктивная связь. Паразитная емкостная и индуктивная связи с участие посторонних проводов.
56. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная
связь. Паразитная связь через общее полное сопротивление.
57. Оценка работы конденсаторов и резисторов при воздействии помех.
58. Физические процессы в активных компонентах при воздействии
помех.
59. Влияние помех на цифровые схемы.
60. Влияние помех на аналоговые схемы.
61. Схемы сопряжения при воздействии помех. Помехи в источниках
питания.
62. Уравнения электромагнитного поля и основные электродинамические задачи ЭС.
63. Основные принципы экранирования. Методы расчета потенциальных полей ЭС.
64. Классификация средств отображения информации. Инженернопсихологические требования к отдельным видам визуальной индикации.
65. Кодирование визуальной информации. Инженернопсихологические требования к акустической индикации.
66. Классификация органов управления. Инженерно-психологические
требования к отдельным типам органов управления. Требования к совместному расположению индикаторов и органов управления.
67. Классификация рабочих мест оператора.
68. Инженерно-психологические требования к пультам управления.
69. Инженерно-психологические характеристики пультов управления.
Связь геометрических размеров пультов управления с антропометрическими
характеристиками человека.
70. Подготовка и анализ исходных данных для проектирования панелей управления. Определение размеров панелей управления. Определение
размеров компонентов панелей управления.
71. Определение светотехнических характеристик компонентов панелей управления.
72. Компоновка и структурирование панелей управления.
5
73. Требования к органам индикации, управления, коммутации,
надписям и их размещению на панелях управления.
74. Принципы композиции. Учет особенностей зрительного восприятия при композиционном построении РЭС.
75. Основные принципы применения цвета. Факторы, влияющие на
выбор цветового решения. Основные рекомендации по цветовой композиции.
Связь композиции и цветокомпозиции.
76. Конструкторские документы и их классификация.
77. Техническое задание на проектирование и постановку продукции
на производство. Технические требования и ограничения.
78. Требования к эксплуатационным, электрическим и конструкторским параметрам и характеристикам. Показатели качества конструкции: абсолютные, относительные, удельные и комплексные.
79. Стадии разработки конструкторской документации: техническое
задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект,
разработка рабочей документации. Содержание стадий разработки.
80. Назначение систем автоматизированного проектирования ЭС. Место и задачи САПР в проблеме комплексной автоматизации деятельности
предприятия.
81. Анализ видов конструкторских работ с позиций автоматизации.
Предпосылки и выгоды внедрения САПР. Принципы построения и организации автоматизированной системы конструкторско-технологической подготовки производства.
82. Средства трехмерного моделирования. Каркасное моделирование.
Поверхностное моделирование. Твердотельное моделирование.
83. Моделирование проектных решений. Методы оптимизации проектных решений.
84. Обзор систем автоматизированного проектирования ЭС.
85. Виды изделий. Виды и комплектность конструкторских документов.
86. Общие требования к текстовым документам. Текстовые документы. Спецификация. Ведомость спецификаций. Другие ведомости.
87. Пояснительная записка. Программа и методика испытаний. Таблицы, расчеты, инструкции. Формы текстовых документов и особенности их
выполнения.
88. Основные надписи. Основные требования к чертежам. Общие требования к рабочим чертежам.
89. Разработка чертежей деталей. Сборочные чертежи и их содержание. Габаритные чертежи. Чертежи монтажные. Правила выполнения эскизных конструкторских документов.
90. Обозначение изделий и конструкторских документов. Классификатор ЕСКД.
91. Основные требования к нанесению размеров и предельных отклонений. Нанесение размеров. Нанесение предельных отклонений. Основные
нормы взаимозаменяемости.
6
92. Единая система допусков и посадок. Указание на чертежах допусков формы и расположения поверхностей.
93. Обозначения шероховатости поверхностей. Параметры шероховатости.
94. Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и
других видов обработки.
95. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.
Условные изображения и обозначения неразъемных соединений. Маркировка
и клеймение изделий. Правила нанесения на чертежах надписей, технических
требований и таблиц.
96. Схемы как конструкторские документы. Виды и типы схем.
97. Правила выполнения электрических схем. Условные графические
обозначения. Правила оформления схем. Буквенно-цифровые обозначения в
электрических схемах.
98. Краткая характеристика стандартов, используемых для проектирования печатных плат (ПП).
99. Конструкторские требования и характеристики печатных плат.
100. Электрические требования и характеристики ПП.
101. Требования по устойчивости ПП к климатическим и механическим
воздействиям. Технологические требования.
102. Базовые и расходные материалы ПП.
103. Материалы для изготовления односторонних, двусторонних и
многослойных печатных плат. Импортные материалы в производстве печатных плат. Покрытия.
104. Структурная схема конструкторско-технологического проектирования ПП.
105. Выбор типа конструкции блока ЭС. Выбор компоновочной структуры ячеек ЭС. Выбор типа конструкции ПП. Выбор класса точности ПП.
Выбор метода изготовления ПП. Выбор материала основания ПП.
106. Разработка компоновочных эскизов ячейки и выбор габаритных
размеров ПП. Определение толщины ПП. Определение числа слоев и толщины МПП. Расчет элементов проводящего рисунка ПП. Расчет электрических
параметров ПП.
107. Системы автоматизированного проектирования ПП. Поверочные
расчеты печатных плат. Подготовка разработанного проекта ПП к производству.
108. Структура библиотек P-CAD. Создание символов, посадочных
мест и компонентов на их основе. Типы компонентов. Компоненты с общими
и сдвоенными выводами и несколькими посадочными местами.
109. Работа с редактором схем Schematic. Проектирование электрической схемы. Электрические цепи и применение шин в схеме. Создание многостраничных проектов. Проверка электрической схемы. Оформление электрической схемы как конструкторского документа, вывод на печать.
110. Структура слоев печатной платы. Переход от схемы к печатной
плате.
7
111. Описание правил проектирования печатной платы. Размещение
компонентов на плате, оптимизация связей. Ручная и автоматическая трассировка соединений. Области металлизации на печатной плате. Проверка печатной платы на связность и технологические ограничения. Внесение изменений в проект. Проектирование многослойных печатных плат. Получение
чертежей печатной платы.
112. Использование формата Gerber. Обмен данными с другими версиями САПР P-CAD через текстовый формат PDIF. Передача данных в САПР
AutoCAD.
113. Правила выполнения чертежей печатных плат.
114. Установка элементов на печатные платы. Правила выполнения
сборочных чертежей.
115. Формирование технических требований на чертеж печатной платы
и сборочный чертеж печатной платы.
116. Особенности оформления конструкторской документации на чертежи печатной платы при автоматизированном проектировании.
117. Понятие параметризации. Связь документов детали, сборки и чертеж. Размерные и геометрические ограничения на параметры модели. Обзор
систем параметрического твердотельного проектирования.
118. Эскиз и плоскости построения. Объекты эскиза. Взаимосвязи между объектами эскиза.
119. Твердотельные элементы. Конфигурации детали. Производные детали. Проектирование деталей из листового материала.
120. Методы проектирования сборок. Сопряжения между деталями.
Стандартные компоненты. Конфигурации сборки и их использование. Разнесение вида сборки. Проектирование литейных форм.
121. Стандартные виды, ортогональная проекция, вспомогательный,
именованный, местный, разъединенный виды, вид по модели. Разрезы, выровненный разрез, разрезы сборок. Условные обозначения. Элементы
оформления.
Вопросы подготовил:
ассистент кафедры ПИКС
БОГАТКО Иван Николаевич