基于有限元仿真的IGBT模块的应力应变分析

IGBT模块是变流器的主要部件,也是功率波动和热冲击的主要承受者,其可靠性直接决定了变流器的可靠性。为研究IGBT模块在老化过程中的应力应变特性,从而进一步从物理机理上分析模块老化失效情况,利用COMSOL软件进行有限元仿真,模拟了模块在损耗加热情况下的应力应变情况。分析了在键合线,键合线焊接点以及焊料层上应力应变较大的原因。总结了应力应变与模块温度、热通量、膨胀系数之间的关系,还通过人为添加空洞的方式,分析了焊料层空洞对模块状态的影响。     

片式元器件无焊缝焊点热循环加载应力应变分析

建立了片式元器件无焊缝焊点有限元分析模型,研究了热循环加载条件下焊盘长度、焊盘宽度、焊点体积和焊点材料对焊点热循环应力应变的影响。结果表明:热循环加载条件下,片式元器件无焊缝焊点内的应力应变大于有焊缝焊点;在只单一改变焊盘长度、焊盘宽度和焊点体积的前提下,无焊缝焊点内的最大应力应变随焊盘长度和焊点体积的增大而增大、随焊盘宽度的增大而减小;对于Sn63Pb37、Sn62Pb36Ag2、SAC305和SAC387这四种焊料,采用无铅焊料SAC305的无焊缝焊点内的最大应力应变最小。     

不同加载方式的齿板应力应变有限元仿真

应用确定性力学方法对破碎机齿板的应力应变进行了有限元仿真研究；为满足齿板应力应变等方面的有限元分析之需要，应用模糊随机理论对颚式破碎机齿板载荷施加方法进行了初步探讨，确定了各齿面的载荷状况；给出了计算结果和有限元仿真结果；齿面载荷的隶属度函数呈钟形分布，表明齿面受力情况为中间大，两边小，反映了齿板的真实受力情况。     

BGA无铅焊点再流焊焊后残余应力分析与优化

建立BGA无铅焊点再流焊焊后残余应力有限元分析模型,对其进行热结构耦合条件下的焊后残余应力分析;基于钻孔应变法设计并完成了焊后残余应力测量验证性试验;基于灵敏度法分析焊点高度、焊点直径、焊盘直径和焊点间距对焊点残余应力影响的显著性及大小排序;以对残余应力影响显著的因素为变量,采用响应面-遗传算法对焊点结构参数进行了优化。结果表明,验证试验结果证明了仿真分析结果的有效性;置信度为90%时,焊点直径、焊点间距和焊点高度对焊点残余应力影响显著,灵敏度从大到小排序为焊点直径焊点间距焊点高度;焊点焊后残余应力最小的最优结构参数水平组合如下:焊点直径0.55mm、焊点高度0.36mm、焊点间距1.07mm;对该焊点仿真验证表明最大焊后残余应力下降了0.998MPa。研究结果对减小BGA焊点焊后残余应力具有一定的指导意义和参考价值。     

液压支架有限元应力应变的分析

为了解决液压支架在顶梁偏心加载、底座承受扭矩的工况下易发生破坏的问题,通过Ansys数值模拟软件对液压支架的顶梁、掩护梁和底座进行模拟,给出了各部件的应力及位移云图,根据模拟结果对液压支架的部件进行优化,并验证了优化的可行性,有效地提升了液压支架的刚度。     

残余应力应变释放系数的有限元分析

通过建立16Mn残余应力盲孔法有限元分析模型,模拟出孔边应力、应变的变化情况.揭示了残余应力引起的孔边应力、应变变化情况与应变释放系数A、B值之间的关系,并用孔边应力、应变的有限元运算结果计算出A、B值.通过应变计中点应变法、应变计中点应力法和平均应变法三种方法去标定和修正应变释放系数,通过对三种方法的比较表明,三种方法的计算结果与实验结果相符.且计算精度较高.证实了残余应力有限元模拟的准确性和A、B值标定和修正方法的多样性.     

模拟压力容器接管的高应变梯度异形试板的有限元应力分析

本文运用平面弹性有限元和平面弹塑性有限元程序,分析和计算了异形试板的弹性应力集中系数和弹塑性应力应变分布场,论证了异形试板具有压力容器接管等高应变区的特征,以及Newber公式在高应变区的适用范围。     

小孔法测量残余应力的应力—应变有限元分析

采用三维八节点等参元的有限元方法,计算试件表面钻一盲孔((?)1.5mm×2.0mm)后的应力—应变分布。结果表明,盲孔周围的应力分布特征与相同状态下通孔情况基本相似,只是由于盲孔底部的拘束和传力作用,使孔边的应力集中系数有所降低(约10%),孔边的应力释放量也比通孔小些。盲孔的最大应力集中系数为2.78,位于孔的中部。实验标定结果表明,当外加应力小于0.7σ_s 时,两者的应力—释放应变曲线基本相同;大于0.7σ_s 时,曲线有所分离,最大差别为30μ∈左右。     

基于染料渗透试验的BGA焊点失效分析

对基于染料渗透试验的球栅阵列(BGA)焊点检测方法进行了阐述,通过试验,利用焊点失效模型和焊点开裂面积占比图分析了BGA焊点失效原因并提出改进意见,试验表明,染料渗透试验能全面地反映出BGA焊点的实际质量情况,是一种有效的焊点质量分析技术,能为产品后续的研发或质量改进提供参考。     

大型回转窑支承部位应力与应变有限元分析

回转窑由筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置等组成。其重力全部作用在托轮上。回转窑经常因为支承结构设计缺陷导致系统生产事故。回转窑是水泥生产的核心设备,筒体长、跨距大,重载荷、大扭矩、多支点、是复杂的超静定运行系统。针对回转窑支承部位传统计算结果精确性差的问题,提出以水泥回转窑为研究对象,利用传统力学方法计算出支承点应力,再用ANSYS分析应力分布状况,依据筒体变形图和应力图,确定危险截面。依据应变云图,确定变形最大档位,调整跨距支承,保证筒体性能,以期为回转窑优化设计提供参考。     

环焊缝管道焊接应力应变三维有限元分析

利用ＡＤＩＮＡ非线性分析程序,考虑材料力学性能依赖于温度变化　,对低碳钢管道环焊缝接头进行三维有限元分析。通过焊缝单元“死、活”选择,模拟了焊　接热源的移动过程。结果表明：焊缝及附近的轴向残余应力在内表面为拉应力,外表面为压　应力;焊缝及附近的环向残余应力在内、外表面均为拉应力。计算值与实测值基本一致,表　明有限元法能够有效地预测管道环焊缝接头的残余应力。     

注聚合物泵连杆应力应变的有限元分析

利用世界先进的有限元分析软件,对注聚合物泵连杆进行了数值,已有的资料对同类问题的分析只限于二维上进行。现建立起更符合工程实际的立体模型,并对其进行分析计算,得出了连杆的应力分布图和变形图,为设计该零件提供了详实,可靠的数据。     

基于应力应变实验的有限元分析结果验证

针对焊接机器人实际工况的复杂性,采用ANSYS对焊接机器人关键部件进行有限元分析,并在此基础上设计了应力应变实验对有限元分析结果进行验证。验证结果显示,实验数值与有限元分析值存在0.47%~29.36%的误差,但曲线的变化趋势是一致的,说明有限元仿真建模在边界条件、网格划分、载荷施加等方面的设置具有合理性,结果也较为可靠。对误差产生的原因进行了分析,为后续焊接机器人结构优化奠定了基础。     

大型球磨机筒体应力与应变有限元分析

筒体,是磨机工作的重要部分,其刚度和强度对球磨机的使用寿命和工作精度影响很大.过去的校核方法是将筒体简化为简支梁,再按照理论力学平面应力分析进行计算.这种计算方法得到的结果,精度不高,不能准确的反应其受力分布和变形情况.针对球磨机关键部件传统强度计算结果精确性差的问题,以筒体为研究对象,采用有限元方法进行应力与应变的有限元分析,确定筒体的应力分布和变形情况,旨在为结构优化设计提供参考.仿真结果表明,筒体的设计参数能够满足生产强度,与传统的计算结果相比,计算精度有所提高.筒体的设计安全系数比实际生产所需值大,在保证生产可靠性的前提下,可以适当的减少衬板厚度,降低制造成本.     

基于流固耦合的弯管应力有限元分析

弯管在流体作用下受力复杂,准确的应力分析是进行强度计算和弯管设计的重要前提.本文使用ANSYS流体-固体有限元分析软件,建立了管内流体动力学分析和弯管结构应力三维分析模型,利用两种不同物理环境的转换,得出了弯管在流体不均匀压力作用下的应力分布.     

厢式压滤机滤板的有限元应力分析

通过大型软件I-deas，用有限元法对某公司生产的厢式压滤机滤板进行应力计算和结果分析，给出了应力分布情况以及随结构参数变化的趋势，为滤板结构的设计和优化提供了数据依据。     

Terfenol-D棒内部应力应变场分布的有限元分析

在建立超磁致伸缩换能器轴对称模型的基础上，对在磁-机耦合场作用下Terfenol—D棒的径向应力、应变进行有限元分析，为超磁致伸缩换能器的深入研究提供了依据。     

透平膨胀机叶轮耦合应力的强度有限元分析

根据透平膨胀机的工作原理,基于有限元分析理论,对透平膨胀机的主要部件叶轮进行了结构、温差和气动力耦合作用的强度分析,采用三维实体建模的方法,以叶轮的实际工况为输入条件,通过ANSYS有限元分析软件计算得到了离心力、温差应力和气动力共同作用下的叶轮应力应变分布状况,并对叶轮的安全性进行了校核分析。计算结果表明,气动力载荷使得离心力、温差应力作用时产生的应力应变有减小的趋势。所以,同时考虑离心力、温差应力及气动力耦合作用的叶轮应力应变值更符合叶轮的实际情况。     

弯扭耦合作用下缺口根部应力应变分析

对于单轴加载下缺口根部的应力应变,已有的理论方法能够取得很好的效果。但对于多轴加载情况,利用理论方法得到的结果并不理想。因此利用弹塑性有限元软件ANSYS计算缺口根部应力应变关系,确定危险点位置。计算过程中利用MPC单元实现弯扭耦合载荷的加载,该单元能够更好地模拟弯扭耦合加载情况,减小因加载条件引起的误差。根据计算结果对缺口根部应力应变进行分析,研究缺口深度对应力应变的影响,定量给出缺口深度与缺口根部应变分量的关系。     

大型管壳式反应器管板有限元应力分析

针对大型管壳式反应器管板进行有限元应力计算,以所得计算结果验证设计方案的正确性,为超大型固定管板式反应器管板设计、计算提供参考。