Подготовка исходных данных для экспорта в формат программы расчетов

При разработке формализованных принципов описания печатных узлов, внешних механических воздействий и целей расчета ставилась задача автоматизации перехода от геометрических и физико-механических параметров конструкций к параметрам расчетных моделей ПУ, что позволяет сделать пользование программой расчета простым и удобным для инженеров-конструкторов. При разработке подобных принципов следует стремиться к уменьшению количества исходных данных и упрощению порядка их составления.

Чертеж ПУ, подлежащего описанию на формализованном языке необходимо расположить так, чтобы длинная сторона платы была параллельна оси Х, а короткая сторона — параллельна оси У, так как такое расположение платы обычно более привычно для радиоконструктора. На основании сеточного метода, примененного для построения модели, шаг сетки вдоль каждой из осей берется постоянным, при этом шаг сетки вдоль одной оси может быть не равен шагу сетки вдоль другой оси. Величина шага сетки определяется исходя из размеров конструкции, величины массы элементов на плате, диапазона исследуемых частот и требуемой точности расчета. Рекомендуемая величина шага сетки составляет 1015 мм. Выбор количества линий сетки вдоль каждой из осей зависит также от типа радиоэлементов, установленных на плате, и от количества и расположения мест крепления платы к несущей раме. Расположение каждого радиоэлемента на плате описывается с помощью линий сетки, наиболее близко проходящих около контура радиоэлемента. Поэтому необходимо, чтобы линии сетки наиболее близко совпадали с контурами радиоэлементов, обладающих большой массой или жесткостью. Если таких радиоэлементов на плате нет, то с этой точки зрения число линий сетки может быть любым. Так, например, если на плате установлены микросхемы, то шаг сетки можно брать больше, так как микросхемы создают примерно равномерную массовую нагрузку и нет необходимости стремиться к совпадению контура микросхем с линиями сетки.

Разбиение области на элементы обычно начинают от её границы, с целью наиболее точной аппроксимации формы границы. Затем производится разбиение внутренних областей. Часто разбиение области на элементы производят в несколько этапов. Сначала разбивают на крупные части, границы между которыми проходят там, где изменяются свойства материалов, геометрия, приложенная нагрузка (другие физические величины). Затем каждая подобласть разбивается на элементы. Стараются избегать резкого изменения размеров конечных элементов на границах подобластей. Нумерация узлов производится программой автоматически начиная от первого базового узла ко второму и т. д.

При выборе шага сетки и расположения линий сетки следует стремиться к тому, чтобы линии сетки возможно ближе проходили через точки крепления платы, с тем, чтобы точки крепления платы оказались бы на пересечениях или вблизи от пересечений линий сетки. Этот критерий выбора расположения линий сетки является основным, поскольку резонансная частота платы обратно пропорциональна квадрату расстояния между точками крепления, а ошибка в задании координат радиоэлементов приводит к гораздо меньшим погрешностям расчета.

Форма платы может быть любой, но форма, отличающаяся от прямоугольной, получается путем аппроксимации с помощью вырезов исходной платы прямоугольной формы.