Россия
Воронежская область, Россия
Воронежская область, Россия
Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
АО "Научно-исследовательский институт электронной техники"
Россия
УДК 621 Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
В работе рассматриваются процессы, происходящие при поглощении энергии ионизирующего излучения. Поставлена задача разработки математических моделей определения температуры слоев многослойной структуры из-за поглощения радиации, появления напряжения сжатия и растяжения, а также напряжения, связанного с тепловым расширением конструкции. Сделано допущение, что энергия излучения поглощается целиком вначале за малый промежуток времени, а затем она перераспределяется по слоям. Каждый слой структуры имеет собственные начальные и граничные условия. Таким образом, определение сложного температурного профиля рассматривается как сумма некоторых температурных профилей для простых задач, решаемых аналитически. Возникновение напряжения в структуре описывается расчетом максимальной величины напряжения сжатия, амплитудой волны напряжения, вследствие которых могут наблюдаться расширения материалов. По предлагаемым математическим моделям были проведены расчета тепловых и термомеханических эффектов в многослойной структуре, результаты которых в статье иллюстрируются графиками распределения температуры после воздействия ионизационного излучения, и напряжений для разных пропорций толщины структуры к его длине.
Радиационное воздействие, ионизирующее излучение, тепловые процессы, многослойная структура, напряжения сжатия и растяжения
1. Data processing in systems of model operation and 3D-vizualization of heat exchange processes in strong multilayer objects / M.N. Aralov, V.F. Barabanov, A.D. Danilov, S.L. Podvalny // Scientific Visualization. - 2017. - Т. 9, № 1. - С. 85-96.
2. Петрова, Л.С. Математическое моделирование процессов нагрева тел при воздействии концентрированных потоков энергии на основе нелинейного гиперболического уравнения теплопроводности / Л.С. Петрова, В.А. Горош, Н.В. Заложный // Известия Транссиба. -2017. - № 2 (30). - С. 124-133.
3. The phase transition of polyamide 6 with pre-stretching process at different temperatures / Z. Cai, J. Ye, Y. Zhang [et al.] // Physica Scripta. - 2021. - Vol. 96(12). - C. 125732. - DOI:https://doi.org/10.1088/1402-4896/ac437e.
4. Heating characterization of low energy consumption lab-on-a-chip / R. Irwansyah, F. Juana, Y. Whulanza, J. Charmet // Evergreen. - 2021. - Vol. 8(4). - Pp. 872-878. - DOI:https://doi.org/10.5109/4742135.
5. Structural characterization of semiconductor multi-layer pad / M. Calabretta, A. Sitta, S.M. Oliveri, G. Sequenzia // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science. - 2021. - Vol. 235(24). - Pp. 7734-7742. - DOI:https://doi.org/10.1177/09544062211000777.
6. Аналитический метод оценки эффективности одного способа повышения сбоеустойчивости микропроцессорных систем / Ю.С. Акинина, Ю.Ю. Громов, В.К. Зольников [и др.] // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2018. - № 7. - С. 41-48.
7. Современное состояние элементной базы космического назначения / П.П. Куцько, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Воронеж, 2021. - С. 264-269. - DOI:https://doi.org/10.34220/MAMSP_264-269.
8. Новикова, Т.П. Управление процессом испытаний электронной компонентной базы и оценка средств его обеспечения / Т.П. Новикова, В.К. Зольников // Научно-технический вестник Поволжья. - 2018. - № 11. -С. 235-238.
9. Методы обеспечения стойкости электронной компонентной базы к одиночным событиям путем резервирования / А.Е. Козюков, В.К. Зольников, С.А. Евдокимова [и др.] / Моделирование систем и процессов. - 2021. - Т. 14, № 1. - С. 10-16. - DOI:https://doi.org/10.12737/2219-0767-2021-14-1-10-16.
10. Mavis, D.G. SEE characterization and mitigation in ultra-deep submicron technologies / D.G. Mavis, P.H. Eaton, M.D. Sibley // 2009 IEEE International Conference on Integrated Circuit Design and Technology, ICICDT 2009. - 2009. - C. 5166276. - Pp. 112-115. - DOI:https://doi.org/10.1109/ICICDT.2009.5166276.
11. Modeling of thermal processes in “package-on-package” type multichip microcircuits / M.A. Belyaev, V.V. Putrolainen, P.N. Seredov, P.V. Lunkov // Russian Electrical Engineering. - 2021. - Vol. 92(7). - Pp. 369-374. - DOI:https://doi.org/10.3103/S106837122107004X.
12. Madera, A.G. Modeling thermal feedback effect on thermal processes in electronic systems / A.G. Madera // Computer Research and Modeling. - 2018. - Vol. 10(4). - Pp. 483-494. - DOI:https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-4-483-494.
13. Madera, A.G. Hierarchical method for mathematical modeling of stochastic thermal processes in complex electronic systems / A.G. Madera // Computer Research and Modeling. - 2019. - Vol. 11(4). - Pp. 613-630. - DOI:https://doi.org/10.20537/2076-7633-2019-11-4-613-630.
14. Математическое и программное обеспечение для моделирования тепловых процессов внутри твердого многослойного тела / М.Н. Аралов, А.В. Ачкасов, В.Ф. Барабанов, С.Л. Подвальный // Телекоммуникации. -2017. - № 3. - С. 13-19.
15. Моделирование физических процессов в блоках микросхем в космической среде / К.В. Зольников, Ю.Ю. Громов, С.А. Евдокимова [и др.] // Современные аспекты моделирования систем и процессов : сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Воронеж, 2021. - С. 242-246. - DOI:https://doi.org/10.34220/MAMSP_242-246.
16. Завгородний, М.Г. Пошаговый метод численного решения краевых задач сетевых технических систем / М.Г. Завгородний, С.П. Майорова, О.В. Шлиенкова // Информационные технологии. Проблемы и решения. - 2021. - № 3 (16). - С. 9-16.
17. Normurodov, Ch.B. Numerical modeling of nonlinear wave systems by the spectral-grid method / Ch.B. Normurodov, A.X. Toyirov, Sh.M. Yuldashev // Theoretical & Applied Science. - 2020. - № 3 (83). - С. 43-54. - DOI:https://doi.org/10.15863/TAS.2020.03.83.11.
18. Матвеев, А.Д. Метод многосеточных конечных элементов / А.Д. Матвеев // Вестник КрасГАУ. -2018. - № 2 (137). - С. 90-103.
19. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2019663599. Программа для моделирования стойкости изделий в условиях длительного воздействия ионизирующего излучения космического пространства для создания радиационно-стойкой электронной компонентной базы : № 2019662572 заявл. 11.10.2019 ; опубл. 21.10.2019 / А.С. Грошев, С.А. Евдокимова, В.К. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».
20. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021664834. Программа для определения начального уровня радиационного эффекта при воздействии радиации на микросхемы : № 2021663914 заявл. 06.09.2021 ; опубл. 14.09.2021 / И.В. Журавлева, К.А. Чубур, А.Е. Козюков, В.К. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».
21. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2021664833. Программа расчета влияния радиации на структуру микросхемы : № 2021663915 заявл. 06.09.2021 ; опубл. 14.09.2021 / И.В. Журавлева, К.А. Чубур, А.Е. Козюков, К.В. Зольников ; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО «ВГЛТУ».
