Резюме. 
Надежность технических систем и техногенный риск

Современные методы проектирования основаны на применении САПР, системного подхода к объектам. Анализ объектов часто проводится на основе результатов моделирования. Для моделирования разрабатывают физико-математические модели объектов. В САПР объекта (прибора, ТС) важной составной частью входит подсистема теплового проектирования (ТП). ТП проводится уже на этапе обоснования архитектуры всей конструкции объекта. Перечень операций, выполняемых при ТП МЭА: выбор базовой конструкции системы охлаждения, параметров базовой конструкции; компоновка модулей на рассматриваемом уровне с учетом монтажно-коммутационных, функциональных, конструктивно-технологических и теплофизических требований; выбор режимных параметров системы охлаждения; полный анализ теплового режима и проверка соответствия температур в выбранном варианте конструкции требованиям ТЗ. Основа ТП — моделирование процессов теплообмена. Метод поэтапного моделирования (МПМ) при построении приближенных моделей использует способы: а) упрощение форм реальных исследуемых областей с сохранением некоторых интегральных характеристик; б) переход от подсистемы со сложной внутренней структурой к квазиоднородной области с эффективными теплофизическими свойствами; в) замена сложных пространственно-временных распределений внутренних тепловых воздействий на более простые; г) понижение размерности уравнений, описывающих тепловой режим отдельных подсистем и элементов, путем применения операций осреднения. В укрупненной модели ТС с неупорядоченно расположенными телами обычно применяют модель с сосредоточенными параметрами. Для описания теплообмена некоторого г-го тела иногда вводят понятие температуры условной среды, она определяет перегрев /-го тела по отношению к температуре условной среды.

Дифференциальное уравнение.

описывает множество явлений теплопроводности. Используют принцип местного влияния — любое местное возмущение температурного поля является локальным и не распространяется на отдаленные участки поля. При использовании МПМ на основе принципа местного влияния сложные пространственные распределения теплоты заменяют более простыми; подсистемы с неоднородной структурой заменяются квазиоднородными с эффективными тсплофизическими свойствами; пространственные распределения величин, описывающих теплообмен на границах области, заменяются их средними значениями. Метод конечных элементов (МКЭ) основан на определении температурного поля путем приближенного решения вариационной задачи. Этапы реализации МКЭ: выбор вида элементов и способа расположения в них узловых точек; разбиение области на элементы, определение функций формы по каталогу элементов в используемом программном комплексе; разбиение области на элементы; введение сквозной нумерации элементов и узлов. Номера узлов в вершинах и признаки принадлежности сторон границе удобно задавать в виде таблицы. Целью теплового моделирования объекта является определение максимальных температур ЭРИ и выдача заключения по его работоспособности. Исходные данные для расчета тепловых нолей: чертежи корпуса и составных частей изделия с указанием размеров и материалов; марки ЭРИ, их рассеиваемые мощности и предельно-допустимые значения температуры; температура окружающей среды +50°С.