检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王珺东南大学

学位级别：硕士

高强度PC钢绞线正被越来越广泛地应用于高层建筑、大跨度桥梁等现代大型建筑中，其力学性能对结构及桥梁的安全性能和使用寿命都有很大的影响。目前，国产热轧高碳盘条与国际先进水平的主要差距表现在较高的高断丝率上。从损伤力学出发... 详细信息

高强度PC钢绞线正被越来越广泛地应用于高层建筑、大跨度桥梁等现代大型建筑中，其力学性能对结构及桥梁的安全性能和使用寿命都有很大的影响。目前，国产热轧高碳盘条与国际先进水平的主要差距表现在较高的高断丝率上。从损伤力学出发，描述金属材料在塑性加工过程中的损伤现象如微孔洞形成及扩展过程等，分析材料损伤断裂原因，以优化金属加工工艺参数，对于降低钢丝拉拔过程中的断丝率具有十分重要的意义。\n 本文以PC钢绞线用热轧盘条的拉丝形变过程为研究对象，研究如何运用有限元方法和损伤力学、断裂力学理论来模拟金属拉丝成形过程中内部缺陷的形成和演化规律，以及拉丝工艺参数的选择对材料损伤演化与失效过程的影响，分析阐明了钢丝拉拔过程中损伤产生的机理，针对钢丝拉拔过程中的损伤特征选择合适的材料损伤演化方程，建立了含损伤钢丝拉拔过程的三维有限元模型，提出了利用有限元软件Abaqus求解材料损伤时的流程结构，动态展现了钢丝连续拉拔的全过程。\n 本文完成的主要工作有：分析在企业给定的模具顶角、入线直径和道次压缩率参数范围内拉丝内部应力的变化规律，分析连续拉拔过程中材料损伤演化的规律；分析钢丝在连续拉拔过程中损伤演化的规律与工艺参数之间的关系，并得到条件最佳优化参数；针对模拟过程中遇到的计算结果不收敛的问题考虑有效的解决方法；建立模拟含裂纹钢丝拉拔过程的拉丝分析模型，选择适当的断裂参量对工艺参数的选择进行探讨，以断裂参量最小为原则对工艺参数进行优化，并将分别基于损伤参数与断裂参数进行优化所得的结果加以比较。\n 本文在研究中发现：在钢丝通过八道次模具的连续拉拔过程中，大部分节点的损伤量都较小，只有少数节点的损伤量较大；这些节点附近是裂纹最可能萌生的地方，也是断裂的高发点；同一道次内随着荷载步的增长，节点的损伤量不断增大，而钢丝八道次拉拔的过程中，节点的损伤量也随着道次的增加而不断增大，表现为越来越多的单元进入损伤阶段，材料的承载能力有所降低。随着道次的增加，损伤值最大的节点从材料的下表面开始逐渐上移和向轴心靠近，拉拔损伤分析的结果显示钢丝内部损伤值最大的节点并不在盘条的中心轴上，而是偏离盘条的中心线一段距离；在损伤分布方面，钢丝不同部位的节点损伤情况并不一致。损伤沿着钢丝中心轴的结果显示，中心轴与钢丝上下两个截面的交点处损伤较高，而损伤沿着周向的结果则显示，损伤值最大的节点坐标略微偏离钢丝中心轴，这与径向的分析结果是一致的。在材料的横截面上，随着沿直径方向与该点距离的增加，节点的损伤量呈现先减小后增大的趋势。\n 研究结果表明：以整体节点损伤值最小和损伤梯度较小的原则，可确定在现有工艺参数条件下，当模具顶角为4°时最后一道次的最佳道次压缩率为16％。在道次压缩率的分配上，第一道次应安排较小的压缩率，使钢丝表面保留良好的润滑层，第二道次应利用钢丝的塑性给予较大的部分压缩率，以后随着钢丝的形变硬化和变形抗力加大而逐渐降低部分压缩率，最后一道次的压缩率应尽可能地小，本文提出的这种新的道次压缩率参数组合，与企业现行生产工艺的八道次拉拔相比，钢丝拉拔的总道次压缩率不变，但减少一个拉拔道次。数值模拟计算结果表明，这样不仅能保证拉拔顺利进行，节约拉拔成本。使成品钢丝获得良好的力学性能，还能减少损伤，保证钢丝良好的表面和内部质量。\n 含裂纹的钢丝拉拔分析模型偏重于拉拔过程中的失效模拟，选择J积分判据作为拉拔过程中裂纹是否扩展的判据，以J积分值最小的原则分析得出当道次压缩率参数介于15％-22％时，与模具顶角4°相匹配的最佳道次压缩率为16％。本文中基于损伤分析的拉拔参数优化和基于断裂分析的参数优化尽管采用的研究方法不同，但在结果上却是一致的，这证明了两种处理钢丝内部缺陷的方法之间存在着本质的联系。

关键词：钢丝拉拔过程有限元模拟韧性损伤失效模拟

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雷达罩抗静电涂层失效模拟

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失效分析与预防 2009年第3期4卷 133-137页

作者：李旭东范金娟兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 北京航空材料研究院中国航空工业集团公司失效分析中心北京100095

为分析雷达罩树脂型抗静电涂层失效的主要原因,采用有限元分析方法计算并对比了飞机起飞过程中雷达罩用树脂型涂层与橡胶型涂层受泥沙冲击后的位移变化。结果表明:剪切变形是造成树脂型涂层失效的主要原因。涂层的失效与冲击角度和泥沙... 详细信息

为分析雷达罩树脂型抗静电涂层失效的主要原因,采用有限元分析方法计算并对比了飞机起飞过程中雷达罩用树脂型涂层与橡胶型涂层受泥沙冲击后的位移变化。结果表明:剪切变形是造成树脂型涂层失效的主要原因。涂层的失效与冲击角度和泥沙的大小有关,在冲击角为90°时,涂层不会发生失效,在冲击角为30°、45°、60°时树脂型涂层均会发生失效,橡胶型涂层不会发生失效,但改用较大尺寸的SiO2粒子冲击,橡胶型涂层也会发生失效。模拟结果与涂层实际失效情况较符。

关键词：雷达罩抗静电涂层冲蚀失效模拟有限元分析

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Sn0.7Cu无铅焊点的电迁移失效模拟及优化分析

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电子元件与材料 2015年第4期34卷 59-63页

作者：赵元虎张元祥许杨剑梁利华浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014 衢州学院机械工程学院浙江衢州324000

基于ANSYS有限元软件,综合考虑电子风力、温度梯度、应力梯度和原子密度梯度四种电迁移驱动机制,采用原子密度积分法(ADI)对倒装芯片球栅阵列封装(FCBGA)的Sn0.7Cu无铅焊点进行电迁移失效模拟。针对焊点直径、焊点高度、焊点下金属层(U... 详细信息

基于ANSYS有限元软件,综合考虑电子风力、温度梯度、应力梯度和原子密度梯度四种电迁移驱动机制,采用原子密度积分法(ADI)对倒装芯片球栅阵列封装(FCBGA)的Sn0.7Cu无铅焊点进行电迁移失效模拟。针对焊点直径、焊点高度、焊点下金属层(UBM)厚度三个关键参数进行电迁移失效的正交试验优化,探究焊点尺寸对电迁移失效的影响。研究表明:焊点直径和高度的增加会缩短焊点的电迁移失效寿命(TTF),而UBM层厚度对焊点失效寿命的影响相对较小;焊点局部拉应力对焊点的失效寿命影响较大,通常会加剧焊点的空洞失效。

关键词： Sn0.7Cu 无铅焊点失效模拟原子密度积分法正交试验电迁移

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基于车身焊点力学性能的焊接失效模拟方法研究

基于车身焊点力学性能的焊接失效模拟方法研究

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第十九届汽车安全技术学术会议

作者：吴昊孟宪明黄亚峰张赛刘军程国阳谢书港中国汽车技术研究中心天津300300 宁波大学宁波315211

焊点的强度对汽车被动安全性能有着重要的影响,本文通过显微组织分析技术以及显微硬度试验等研究方法,对B340LA与B340-590DP之间的焊点微观结构特征、焊核和热影响区的硬度值进行了试验测试,表征了点焊区不同部位的力学强度;并基于试验... 详细信息

焊点的强度对汽车被动安全性能有着重要的影响,本文通过显微组织分析技术以及显微硬度试验等研究方法,对B340LA与B340-590DP之间的焊点微观结构特征、焊核和热影响区的硬度值进行了试验测试,表征了点焊区不同部位的力学强度;并基于试验建立了包含热影响区在内的焊点仿真模型,通过大量的对标试验结果分析对比了不同焊点建模方法对Lap-Shear试验焊点失效行为的影响.结果表明,通过局部硬度试验来测定热影响区力学参数的建模参数输入方法,并结合建立包含热影响区在内的整体焊点仿真模型,能够更便捷更准确地对焊点的失效行为进行仿真模拟.

关键词：车身焊点失效模拟热影响区力学性能

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交流SPD失效模拟试验过程讲解与结果分析

交流SPD失效模拟试验过程讲解与结果分析

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第31届中国气象学会年会

作者：谢欢周歧斌上海市防雷中心防雷产品测试中心

本文介绍和分析了IEC 61643-11:2011中新增加的SPD失效模拟试验。本文首先对试品安装方式\失效模拟试验设备的工作原理及试验程序进行详细讲解。接着通过在SPD样品上进行失效模拟测试,对测试中的一些现象和结果进行分析。最后,本文讨论... 详细信息

本文介绍和分析了IEC 61643-11:2011中新增加的SPD失效模拟试验。本文首先对试品安装方式\失效模拟试验设备的工作原理及试验程序进行详细讲解。接着通过在SPD样品上进行失效模拟测试,对测试中的一些现象和结果进行分析。最后,本文讨论了制造厂声称的不同失效处理电流对测试的影响,为SPD的生产与测试工作提供了参考。

关键词： SPD 失效模拟失效处理电流

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电机伺服电路HMS501J的失效模拟和定位分析

电机伺服电路HMS501J的失效模拟和定位分析

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第八届全国可靠性物理学术讨论会

作者：师谦谭超元电子部五所分析中心

本文介绍了电路的失效分析和失效定位技术，并利用这种技术对电机驱动电路HMS501J进行了失效定位，分析的结果与实际情况基本一致。

关键词：失效分析失效定位不确定组电机伺服电路失效模拟定位分析

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缺陷预应力钢结构失效模拟与修复方法研究

缺陷预应力钢结构失效模拟与修复方法研究

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作者：王新堂李俊华徐永春朱嘉谭坚宁波大学

该研究建立了任意布索、多次张拉平面预应力钢结构几何非线性分析的计算模型,并研制了相应的计算程序;建立了缺陷预应力钢结构整体失效概率及可靠性指标的计算模型;建立了任意连接缺陷的平面钢结构和空间钢结构的统一计算模型;建立了具... 详细信息

标准号: hg07013467

该研究建立了任意布索、多次张拉平面预应力钢结构几何非线性分析的计算模型,并研制了相应的计算程序;建立了缺陷预应力钢结构整体失效概率及可靠性指标的计算模型;建立了任意连接缺陷的平面钢结构和空间钢结构的统一计算模型;建立了具有初始几何缺陷的半刚性连接钢结构承载力及失效分析模型,该项工作的重点是将单元几何缺陷引入整体分析模型,并通过大量的数值分析,为工程设计提供重要的理论依据。该课题的研究成果经过进一步深化可广泛用于大跨度预应力钢结构的可靠性评价,并为其整体修复提供重要的理论指导。

关键词：缺陷预应力钢结构失效模拟修复

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压接型IGBT器件失效演化模拟及可靠性评估研究

压接型IGBT器件失效演化模拟及可靠性评估研究

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作者：姚然重庆大学

学位级别：博士

压接型IGBT(Press-Pack Insulated Gate Bipolar Transistor:PP-IGBT)器件具有双面散热、大电流密度、失效短路等优点,能满足柔性直流输电换流阀装备用大功率器件的需求,已成为高压大容量柔性直流输电换流阀的首选。然而,不同于传统焊接... 详细信息

压接型IGBT(Press-Pack Insulated Gate Bipolar Transistor:PP-IGBT)器件具有双面散热、大电流密度、失效短路等优点,能满足柔性直流输电换流阀装备用大功率器件的需求,已成为高压大容量柔性直流输电换流阀的首选。然而,不同于传统焊接型IGBT器件,压接型IGBT器件结构更为复杂,内部各层材料通过外部压力连接在一起,运行过程中不仅受到电、热应力的影响,还受到压力的影响,导致压接型IGBT器件失效模式和失效机理更为复杂。其中微动磨损和失效短路是压接型IGBT器件发生频率较高的两种失效模式,其失效过程和可靠性寿命关乎应用装备的安全和可靠性。而现有失效分析主要采用失效数据统计方法往往受限于测试样本数量,且失效机理大都仅在单一应力下开展研究,相应的可靠性寿命模型往往采用经典数学模型或焊接型IGBT器件寿命模型,难以直接应用于压接型IGBT器件,亟待开展基于失效物理分析方法,针对压接型IGBT器件失效机理分析、失效演化模拟和可靠性寿命建模的研究。本文针对压接型IGBT器件老化过程中性能参数难以提取、失效过程模拟困难、可靠性寿命模型复杂等问题和难点,基于实际3300 V/50 A压接型IGBT器件,深入研究压接型IGBT器件微动磨损失效和失效短路两种失效模式,建立压接型IGBT器件失效演化过程模拟模型,开展压接型IGBT器件失效过程模拟、可靠性寿命评估等方面研究,并通过相应的实验对结果进行验证。同时,基于换流阀的运行工况,对换流阀子模块用压接型IGBT器件故障率进行研究,提出计及压接型IGBT器件物理场失效模拟的换流阀子模块故障率分析方法。本文主要研究内容如下:(1)在压接型IGBT器件有限元建模方面,针对运行工况下压接型IGBT器件封装材料受温度的影响,提出了计及材料温度效应的压接型IGBT器件多物理场耦合有限元建模方法,修正了目前广泛使用仅考虑电场-热场-机械场耦合的压接型IGBT器件有限元模型。首先,分析压接型IGBT器件内封装材料导热系数、电导率的温度效应,提出计及材料属性随温度变化的有限元计算方法;其次,建立计及材料属性温度反馈与电场-热场-机械场耦合的压接型IGBT器件有限元模型,在运行工况下与现有压接型IGBT器件多物理场耦合模型进行性能对比;最后,建立压接型IGBT器件不同温度电流-电压测试平台和红外线温度测试平台,验证所建压接型IGBT器件多物理场模型的有效性。(2)在压接型IGBT器件微动磨损失效模拟方面,基于压接型IGBT器件微动磨损失效机理,提出了计及接触面材料磨损的压接型IGBT器件微动磨损失效模拟方法,攻克了现有压接型IGBT器件微动磨损失效分析难以获取接触面材料磨损规律与可靠性评估的难题。首先,提出压接型IGBT器件内各层材料微动磨损计算方法,分析不同工况对接触面磨损量的影响;其次,提出压接型IGBT器件微动磨损与热场-机械场耦合的计算与建模方法,揭示了压接型IGBT器件微动磨损失效过程中性能参数变化规律和失效原因,建立了计及压接型IGBT器件内各层材料微动磨疲劳的寿命模型;最后,搭建了压接型IGBT器件功率循环实验平台,验证了压接型IGBT器件微动磨损模拟的合理性和寿命模型的有效性。(3)在压接型IGBT器件失效短路模拟方面,基于铝、硅高温互融机理,提出了计及铝-硅互融渗透坑的压接型IGBT器件短路失效模拟方法,弥补了现有压接型IGBT器件失效短路测试难以获取内外部性能参数变化规律的不足。首先,基于分子动力学模拟了铝、硅在高温下互融机理,分析导致压接型IGBT器件失效短路的主要因素与发生部位;其次,计算不同失效度下铝-硅合金电导率变化规律,建立含铝-硅互融渗透坑的3300 V/50 A压接型IGBT器件失效短路有限元模拟模型,分析器件失效短路过程中内外部特性变化规律,提出压接型IGBT器件短路耐久可靠性寿命模型。最后,进行压接型IGBT器件短路冲击实验和短路耐久实验,验证压接型IGBT器件失效短路模拟和短路耐久寿命模型的有效性。(4)在换流阀子模块用压接型IGBT器件故障率评估方面,提出了计及压接型IGBT器件物理场失效模拟的换流阀子模块故障率评估方法,改进了现有换流阀子模块故障率分析功率器件采用恒故障率模型的方法。首先,建立柔性直流输电换流阀系统时域仿真模型,提取换流阀子模块内流过压接型IGBT器件的电流参数;其次,建立3300 V/800 A压接型IGBT器件多物理场耦合有限元仿真模型,仿真分析在整流、逆变工况下子模块用压接型IGBT器件的温度变化规律;最后,分析对比换流阀子模块用压接型IGBT器件物理场失效模拟方法与恒故障率模型方法的故障率差异,分析压接型IGBT器件短路耐久、水冷散热波动对换流阀子模块故障率的影响。本文研究成果为高压大功率压接型IGBT器件

关键词：压接型IGBT器件有限元建模失效模拟可靠性评估柔性直流输电换流阀

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全机风洞实验舵面操纵装置失效模拟装置

全机风洞实验舵面操纵装置失效模拟装置

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作者：王孜孜黎军韩江旭宗宁崔青郭灿生孙迎丹曾宏刚王霄左林玄王木国金栋林付伟唐莉 110035 辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街40号

一种全机风洞实验舵面操纵装置失效模拟装置，所述模拟装置包括一个舵面，所述舵面通过第一转轴和第二转轴安装在飞行器模型的机翼上，所述第一转轴设置靠近所述飞行器模型的机身一侧，所述第二转轴设置远离所述飞行器模型的机身一侧；... 详细信息

标准号: CN103674474B

一种全机风洞实验舵面操纵装置失效模拟装置，所述模拟装置包括一个舵面，所述舵面通过第一转轴和第二转轴安装在飞行器模型的机翼上，所述第一转轴设置靠近所述飞行器模型的机身一侧，所述第二转轴设置远离所述飞行器模型的机身一侧；在所述机翼中对应设置有一个第一滑轨和一个第二滑轨，所述第一转轴以及第二转轴上均设置有轴承，这些轴承的内圈与所述第一转轴和第二转轴固定连接，外圈卡在所述第一滑轨和第二滑轨中并可沿着所述滑轨自由滑动。本发明的模拟装置可以模拟全机风洞实验条件下，舵面操纵装置失效时，舵面在风洞中的运动轨迹，以此提供最接近真实飞机运行状态下的实验数据。

关键词：舵面滑轨第二转轴第一转轴飞行器模型操纵装置风洞实验模拟装置机身全机一侧机翼轴承设置对应设置失效模拟实验数据运动轨迹运行状态自由滑动最接近风洞内圈一种失效靠近远离飞机真实

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压敏型SPD产品的状态模拟和失效保护

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电瓷避雷器 2015年第4期 87-91,99页

作者：刘全和施耐德电气(中国)有限公司上海分公司上海201203

对SPD(浪涌保护器)产品进行模拟和分析,建立SPD工作和失效时的模型,提出了新的电压和α系数分配和失效模拟方法。应用数值分析方法和SPD压敏电阻的伏安特性曲线求解α系数,得到SPD在工频电路和冲击电流下各部分的模拟电流和电压数据,并... 详细信息

对SPD(浪涌保护器)产品进行模拟和分析,建立SPD工作和失效时的模型,提出了新的电压和α系数分配和失效模拟方法。应用数值分析方法和SPD压敏电阻的伏安特性曲线求解α系数,得到SPD在工频电路和冲击电流下各部分的模拟电流和电压数据,并根据理论模拟公式提出了提高产品性能的方法。对比的计算结果与测试数据进行比较,取得了较好的一致性。同时在此基础上提出了SPD的理想保护方法。文章的研究结果可预测压敏型SPD不同系统电压和预期短路电流下的工作状态,冲击电流下保护电压的状态,有助于SPD设计和优化,选择安全的SPD产品后备保护。

关键词： SPD(浪涌保护器) α分配系数失效模拟伏安特性曲线

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