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1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器组件结构热应力分析
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作者 陈勇国 刘天照 +3 位作者 刘丰硕 李辉 陈星 蔡进豪 《红外技术》 北大核心 2026年第2期140-145,共6页
1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器组件在结构形式上为由1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器芯片、硅读出电路、引线基板和杜瓦冷头组成的层状材料结构。当探测器从室温制冷至低温工作环境(90 K)时,各结构层间由于材料... 1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器组件在结构形式上为由1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器芯片、硅读出电路、引线基板和杜瓦冷头组成的层状材料结构。当探测器从室温制冷至低温工作环境(90 K)时,各结构层间由于材料热力学参数的差异会产生一定的热失配应力,导致探测器性能降低甚至破裂失效。为了解决1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器组件低温可靠性问题,使用ANSYS WORKBENCH软件的多场耦合分析模块建立了该中波组件结构的有限元分析模型,分析了杜瓦封装过程中探测器热应力变化情况,通过合理选择基板和冷头的材料,并对基板厚度进行结构尺寸优化,在冷头为Invar,引线基板厚度大于2 mm的Al_(2)O_(3)陶瓷材料体系下,获得了工程项目应用的1280×1024碲镉汞中波红外焦平面探测器组件封装结构,组件开关机次数达到300次以上。 展开更多
关键词 碲镉汞探测器组件 结构尺寸 热应力 形变 有限元 可靠性
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长大坡道紧急制动工况下货车车轮踏面温升和热应力影响规律研究
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作者 张金玉 左建勇 +1 位作者 温泽峰 丁景贤 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期385-395,402,共12页
建立一种兼顾计算精度与效率的二维踏面制动摩擦热机耦合有限元数学模型,综合考虑热机强耦合的高精度与弱耦合的高效率特性。研究线路坡道、车辆载荷与轴重、紧急制动初速度、紧急制动减速度和环境温度等因素对车轮踏面最高温度和最大... 建立一种兼顾计算精度与效率的二维踏面制动摩擦热机耦合有限元数学模型,综合考虑热机强耦合的高精度与弱耦合的高效率特性。研究线路坡道、车辆载荷与轴重、紧急制动初速度、紧急制动减速度和环境温度等因素对车轮踏面最高温度和最大热应力的影响。结果表明,线路坡度每增加3‰,车轮踏面最高温度线性增加约4.15℃,最大热应力线性增加约8.18 MPa;载荷每轴增加1 t,最高温度线性增加约7.19℃,最大热应力线性增加约14.29 MPa;制动初速度每增加10 km·h^(−1),最高温度近似线性增加约31.21℃,最大热应力近似线性增加约59.77 MPa,并且达到最高温度/应力的时间随速度增加而呈非线性延长;减速度每增加0.2 m·s^(−2),最高温度近似线性增加约16.12℃,最大热应力近似线性增加约31.67 MPa,同时达到最高温度的时间呈非线性缩短;环境温度降低时,踏面最高温度值呈减小趋势,但对最大热应力的影响较小。研究结果为长大坡道列车运行的热安全性评价及优化设计提供了量化数据支撑和技术参考。 展开更多
关键词 长大坡道 货车 紧急制动 踏面温度 热应力 参数影响
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变温和荷载共同作用下考虑温度依赖性固支层合板的热应力分析
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作者 钱海 王镇涛 +2 位作者 严丹 陆春华 江苏 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期224-231,共8页
基于三维热弹性理论,研究了变温与荷载共同作用下固支层合板的热力学行为.引入状态空间法,以位移和应力为状态变量建立状态方程.在平面内采用微分求积法对状态变量进行离散,并依据层间位移与应力连续条件,推导层合板顶、底界面状态变量... 基于三维热弹性理论,研究了变温与荷载共同作用下固支层合板的热力学行为.引入状态空间法,以位移和应力为状态变量建立状态方程.在平面内采用微分求积法对状态变量进行离散,并依据层间位移与应力连续条件,推导层合板顶、底界面状态变量之间的传递关系.结合板内温度场及表面力学边界条件,计算得到位移与应力的解析解.分析了变温、层数及材料属性对层合板位移和应力分布的影响.结果表明:随着外部温度升高,层合板内位移与应力呈线性增大,且材料属性的温度依赖性对该过程的影响显著;在相同外部变温与荷载作用下,相同尺寸的层合板因材料属性差异,随着层数增加,x方向位移与xy面内剪应力均显著减小,表明可通过调整层数与材料组合优化变温环境下层合板的结构设计. 展开更多
关键词 层合板 固支边 热弹性理论 状态空间法 热应力
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灵活运行超临界循环流化床锅炉水冷壁热应力计算与疲劳寿命分析
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作者 项昱轩 卫子钰 +3 位作者 韩磊 吕俊复 黄中 杨冬 《中国电机工程学报》 北大核心 2026年第6期2269-2278,I0008,共11页
为研究调峰过程中循环应力对超临界循环流化床锅炉水冷壁的影响,该文在350 MW超临界循环流化床锅炉水动力计算的基础上,采用数值模拟的方法对水冷壁壁温和应力进行计算分析。根据计算得到的应力分布图确定疲劳失效的危险点,采用主应力... 为研究调峰过程中循环应力对超临界循环流化床锅炉水冷壁的影响,该文在350 MW超临界循环流化床锅炉水动力计算的基础上,采用数值模拟的方法对水冷壁壁温和应力进行计算分析。根据计算得到的应力分布图确定疲劳失效的危险点,采用主应力差值法和Goodman公式计算并修正应力幅值,对其进行等寿命的转换。最后,通过S-N寿命曲线法预测水冷壁的疲劳寿命。结果表明:管内壁部分区域及向火侧鳍根处存在明显应力集中,这主要源于鳍片与水冷壁管受热不均导致的膨胀挤压。管内壁应力主要受工质压力控制,而鳍根处应力更显著地受热应力影响。对危险点进行疲劳寿命预测,发现其疲劳寿命低于10~6次循环,未达到疲劳极限要求,表明水冷壁将产生额外的疲劳损伤。对比分析了不同区域应力响应的差异,揭示压力与热应力对疲劳损伤的贡献规律,可为深度调峰工况下锅炉的安全运行提供一定理论依据。 展开更多
关键词 超临界循环流化床锅炉 膜式水冷壁 数值模拟 热应力 疲劳寿命
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超低温下TSV热应力分析及其结构优化
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作者 王晗 行琳 +1 位作者 王冰 王如志 《半导体技术》 北大核心 2026年第1期102-108,共7页
针对制冷型红外探测器芯片中硅通孔(TSV)在超低温环境下产生的热应力问题,采用传热-结构力学耦合多物理场有限元仿真方法,结合低温边界条件仿真与结构参数扫描,系统探究了不同结构TSV的热力学行为,并对其结构进行了优化。研究结果表明,... 针对制冷型红外探测器芯片中硅通孔(TSV)在超低温环境下产生的热应力问题,采用传热-结构力学耦合多物理场有限元仿真方法,结合低温边界条件仿真与结构参数扫描,系统探究了不同结构TSV的热力学行为,并对其结构进行了优化。研究结果表明,相较于传统实心圆柱形TSV,中空及纺锤形中空TSV可使Si衬底表面最大热应力至少减小300 MPa;采用钨代替铜作为金属芯材料可进一步降低热应力。此外,确定了纺锤形中空TSV的最佳绝缘层厚度(0.2μm)和金属镀层厚度(2μm),并揭示了TSV半径及间距对热应力的影响。优化后的结构可缩小阻止区(KOZ)范围,提高芯片集成度。本研究为制冷型红外探测器TSV设计提供了理论依据,对三维集成技术发展具有参考价值。 展开更多
关键词 硅通孔(TSV) 热应力 红外探测器 结构优化 有限元仿真
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热-结构耦合作用下压电式力传感器热应力分析 被引量:2
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作者 周远琴 李映君 +1 位作者 李宏宇 王桂从 《西安交通大学学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期194-205,共12页
针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析... 针对极端环境下高温传感器的可靠性受限于热应力,导致传感器零漂和温漂甚至失效的问题,提出了一种基于热-结构耦合的高温压电式力传感器热应力计算方法及其有限元模型。基于平衡方程和热-弹性理论,建立了传感器热弹性力学物理方程,分析了封装材料和温度对压电式力传感器热应力的影响规律。通过分析高温环境下压电式力传感器的热应力分布,确定传感器应力集中位置。对传感器热应力进行溯源,得到封装材料和晶组材料的热膨胀系数不一致导致热失配应力产生。将随机振动功率谱密度转换为加速度时域信号,利用多物理场耦合方法,分析得到传感器的最大热应力为134.61 MPa,小于材料的屈服强度300 MPa,验证了传感器在高温、高压和随机振动综合环境下具有良好的可靠性。通过研究氧化铝和氧化锆绝缘层对传感器最大热应力的影响,研究结果表明,温度为420℃时氧化铝绝缘层传感器的最大热应力比无绝缘层传感器的最大热应力小9.18 MPa,比氧化锆绝缘层传感器最大热应力小79.31 MPa,该工作可为高温环境下减小传感器热应力措施提供一定的参考。 展开更多
关键词 高温传感器 热应力 多物理场 压电
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塑封SiC功率器件在高温损耗功率下的热应力和断裂分析 被引量:2
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作者 傅朝 王珺 《半导体技术》 北大核心 2025年第4期393-398,共6页
塑封SiC功率器件是新能源汽车电力电子技术的核心,其在高温环境、高功率下工作的可靠性是关键问题。对具有顶部散热结构的塑封SiC功率器件,考虑高温环境下芯片的损耗功率,利用有限元分析(FEA)研究了热应力分布,并采用虚拟裂纹闭合技术(V... 塑封SiC功率器件是新能源汽车电力电子技术的核心,其在高温环境、高功率下工作的可靠性是关键问题。对具有顶部散热结构的塑封SiC功率器件,考虑高温环境下芯片的损耗功率,利用有限元分析(FEA)研究了热应力分布,并采用虚拟裂纹闭合技术(VCCT)分析了塑封器件的界面断裂问题。结果表明,塑封器件热应力集中在芯片和焊料层界面,较薄的芯片和适当增厚的焊料层可有效降低界面的断裂风险;当预裂纹长度超过100μm时,芯片和焊料层界面裂纹可能扩展;裂纹前缘更易形成弧形;裂纹扩展与张开、剪切和撕裂三种断裂模式相关,对面外相位角分析发现撕裂模式在裂纹边角处占比更高,而裂纹中间区域以剪切模式为主。 展开更多
关键词 SIC 断裂 热应力 极端工况 有限元分析(FEA) 虚拟裂纹闭合技术(VCCT)
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基于热应力分析的固体氧化物燃料电池结构优化 被引量:2
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作者 熊星宇 马桂良 +3 位作者 吴云飞 王晓艾 梁考 彭苏萍 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期126-137,共12页
固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种高效的发电装置,其通过高温电化学反应直接将燃料中的化学能通过电化学反应转化为电能,具有极高的理论转换效率,但其内部运行温度高(超过700℃)、温差大,各结构组件在运行过程中... 固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一种高效的发电装置,其通过高温电化学反应直接将燃料中的化学能通过电化学反应转化为电能,具有极高的理论转换效率,但其内部运行温度高(超过700℃)、温差大,各结构组件在运行过程中易产生较大热应力,从而致使其内部微宏观结构发生形变,导致电化学催化反应性能衰退,严重情况下甚至会造成电堆结构损坏。改善电堆内的热应力分布可以提升电堆可靠性,降低结构损坏风险,延长电堆使用寿命。建立了5层平板式电堆的三维多物理场耦合数值模型,在保持阴极有效反应面积相同的情况下,分析了一系列应用不同长宽比单电池时其电堆的热应力变化。结果表明:调整单电池的长宽比对电堆内温度分布及各组件的热应力分布有显著影响,增加单电池长宽比能够改善电堆温度分布,有效降低电堆内热应力,改善堆内应力分布。当长宽比增加到2.8∶1时,与最常见的1∶1正方形单电池相比,电堆的最高温度从1128 K降低至1106 K,最大温差由107 K减小至81 K,除温度分布改善显著,应力分布的幅度可以减小40%以上,电解质内最大主应力由81.5 MPa降至46.8 MPa,阳极、阴极及密封胶内的最大主应力由46.3、31.3、21.1 MPa降低至21.1、11.3、9.7 MPa。因此,合理增大单电池长宽比是降低电堆热应力的有效途径。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池(SOFC) 多物理场仿真 热管理 热应力 长宽比
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静电喷雾线锯切割温度场和热应力场研究
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作者 姚春燕 杜宇振 王明环 《高技术通讯》 北大核心 2025年第10期1145-1152,共8页
为了降低金刚石线锯切割过程中硅片的温度和热应力,将静电喷雾冷却方式应用于线锯切割。建立硅片温度场数学模型,模拟线锯切割过程中硅片的温度场分布,并通过线锯切割实验验证仿真结果,在此基础上将温度场结果作为边界条件进行热应力分... 为了降低金刚石线锯切割过程中硅片的温度和热应力,将静电喷雾冷却方式应用于线锯切割。建立硅片温度场数学模型,模拟线锯切割过程中硅片的温度场分布,并通过线锯切割实验验证仿真结果,在此基础上将温度场结果作为边界条件进行热应力分析。仿真和实验结果表明,与浇注冷却和喷雾冷却方式相比,静电喷雾冷却方式下硅片最高温度分别降低了15.35%和5.99%,硅片最高热应力分别降低了33.30%和45.56%,静电喷雾冷却可以有效降低硅片温度,提高线锯切割过程中硅片温度分布均匀性,降低硅片热应力;在3种冷却方式下,硅片温度场和热应力场的分布规律相似,最高值都在切割区域的中部。 展开更多
关键词 静电喷雾冷却 线锯切割 温度场 热应力
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TiAl合金表面等离子喷涂制备新型热障涂层沉积过程的热应力演化有限元模拟
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作者 谢玲玲 方天宇 +4 位作者 牛亚然 洪督 王子昱 祝世超 郑学斌 《表面技术》 北大核心 2025年第11期231-242,共12页
目的揭示TiAl合金表面等离子喷涂热障涂层沉积过程热应力的分布和演化规律,降低因残余应力过大导致涂层开裂失效的可能性,为制备新型TiAlCrY/YSZ TBCs应力状态精确可控涂层提供指导。方法基于有限元模拟,针对TiAl合金表面等离子喷涂TiAl... 目的揭示TiAl合金表面等离子喷涂热障涂层沉积过程热应力的分布和演化规律,降低因残余应力过大导致涂层开裂失效的可能性,为制备新型TiAlCrY/YSZ TBCs应力状态精确可控涂层提供指导。方法基于有限元模拟,针对TiAl合金表面等离子喷涂TiAlCrY/YSZ新型热障涂层的沉积过程,采用逐道逐层喷涂的方式进行三维热力耦合模拟,获得较好的热应力分布和演变规律。结果在TiAlCrY过渡层和YSZ涂层的喷涂过程中,对于x、y方向的应力,熔道的大部分区域均为压应力,但在熔道起始位置存在较小的拉应力,在熔道末尾位置存在很大的压应力;对于z向应力,熔道表面为拉-压应力交替,在熔道末尾存在较高的拉应力。由于材料的属性存在明显差异,因此各层材料的界面处存在应力突变现象。在喷涂过程中,由于层与层、道与道之间存在相互的热影响,因此沉积过程中存在多次热应力循环过程,尤其是沉积过程中出现的拉应力和压应力峰值均明显高于冷却至室温后的残余应力。结论不同材料的界面处是应力发生突变的区域,且在沉积过程中多道、多次热应力循环会产生拉应力和压应力峰值,这更易导致涂层发生开裂。 展开更多
关键词 三维热力耦合模拟 等离子喷涂 逐道逐层 热障涂层 热应力
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考虑热-力耦合影响的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片热应力分析
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作者 刘晗霄 尤超 +2 位作者 吴奇宇 高希光 宋迎东 《推进技术》 北大核心 2025年第7期313-326,共14页
在陶瓷基复合材料(CMC)涡轮导向叶片的结构设计中,降低热应力水平是重要设计目标,需要开展CMC热、力学性能的综合调控。本文针对2.5D斜纹机织CMC(SiC/SiC),建立了能够反映真实细观结构特征的代表性体积单元(RVE)模型,开展了CMC等效热、... 在陶瓷基复合材料(CMC)涡轮导向叶片的结构设计中,降低热应力水平是重要设计目标,需要开展CMC热、力学性能的综合调控。本文针对2.5D斜纹机织CMC(SiC/SiC),建立了能够反映真实细观结构特征的代表性体积单元(RVE)模型,开展了CMC等效热、力性能(包括各向异性导热系数、线热膨胀系数和弹性模量)预测并加以试验验证。而后,基于参数化代表性体积单元模型开展了CMC热、力性能受编织参数影响的敏感性分析,筛选了影响CMC各向异性热、力性能的敏感设计参数。结果表明,对于2.5D机织CMC,等效热膨胀系数对编织参数的影响较小;而纱线厚度则是影响CMC面内导热系数及弹性模量的主要因素。在此基础上,选取了四组代表性2.5D机织参数,将其分别作为CMC涡轮导向叶片的叶身预制体方案,并分别针对无冷却和采用对流冷却的CMC叶片开展气热耦合与热应力分析,研究CMC各向异性热、力性能参数对叶片温度及热应力水平的耦合影响关系。研究表明,在对流冷却条件下,通过调整编织参数以增大叶身厚度方向导热系数,使叶身内外表面平均温度差降低24%,叶身内外表面平均周向热应力分别降低31%和38%。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 涡轮导向叶片 热应力 代表性体积单元 热-力耦合
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HL-3装置真空室烘烤时的热应力分析及安全评估
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作者 秦紫薇 冉红 +2 位作者 唐乐 侯吉来 黄运聪 《核聚变与等离子体物理》 北大核心 2025年第2期135-141,共7页
为了满足等离子体放电需求,实验运行前需要对真空室进行烘烤。目前HL-3装置真空室烘烤温度已达175℃,未来实验温度将逐步提升。为保证装置安全运行,在高温烘烤下对于真空室壳体和支撑结构的应力和形变情况的预分析是必要的。HL-3装置真... 为了满足等离子体放电需求,实验运行前需要对真空室进行烘烤。目前HL-3装置真空室烘烤温度已达175℃,未来实验温度将逐步提升。为保证装置安全运行,在高温烘烤下对于真空室壳体和支撑结构的应力和形变情况的预分析是必要的。HL-3装置真空室支撑采用滑动支撑耳轴结构,耳轴滑动受限将影响真空室的安全。利用有限元分析软件ANSYS分析了300℃烘烤下支撑耳轴正常与非正常滑动工况下真空室的应力和变形情况。结果显示,当耳轴滑动受限时,真空室上会有严重的应力集中,危害结构安全。要保证真空室处于安全状态,耳轴必须滑动足够的位移量,在300℃烘烤下,应保证耳轴位移值不小于7 mm。这为烘烤实验提供了风险预警,对未来更高温度下的烘烤实验具有指导意义。 展开更多
关键词 真空室 烘烤 耳轴 位移 热应力
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VO_(2)对刀具CVD金刚石涂层热应力的调节作用研究
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作者 徐洛 杜星祝 +2 位作者 吴超逸 金坚 卢文壮 《表面技术》 北大核心 2025年第12期145-151,共7页
目的通过降低热应力的方式,解决刀具CVD金刚石涂层在切削过程中易脱落的问题。方法使用热致相变材料VO_(2)作为硬质合金刀具与CVD金刚石涂层的中间层。建立M相VO_(2)(333)晶胞模型和VO_(2)/金刚石涂层体系模型,采用分子动力学模拟的方法... 目的通过降低热应力的方式,解决刀具CVD金刚石涂层在切削过程中易脱落的问题。方法使用热致相变材料VO_(2)作为硬质合金刀具与CVD金刚石涂层的中间层。建立M相VO_(2)(333)晶胞模型和VO_(2)/金刚石涂层体系模型,采用分子动力学模拟的方法,模拟VO_(2)的相变过程并计算升温过程中涂层体系的热应力变化情况。制备了VO_(2)/CVD金刚石涂层,使用X射线应力分析仪对升温过程中的涂层应力变化进行实时测量。结果建立的VO_(2)模型在330 K附近发生相变,体系能量突变,内部原子位置发生变化。仿真结果显示,VO_(2)/金刚石界面模型热应力在323.15~373.15 K发生突变,涂层应力降低约400 MPa;试验结果显示,涂层VO_(2)在323.15~328.15 K发生突变,热应力降低约300 MPa,VO_(2)的相变温度和应力调控的试验结果与仿真结果趋势一致。结论加入VO_(2)中间层可降低CVD金刚石涂层的热应力,对提高刀具CVD金刚石涂层抗剥落能力具有重要意义。 展开更多
关键词 CVD金刚石涂层 VO_(2) 热应力 热致相变材料 调节
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盆式绝缘子的热应力分析
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作者 杨锐 袁端鹏 +7 位作者 郝留成 司晓闯 方启 徐仲勋 王亚祥 费翔 蒋成博 张鑫淼 《高压电器》 北大核心 2025年第6期113-119,共7页
绝缘件的机械和电气性能影响高压开关输配电长期运行的可靠性,降低绝缘件制造过程产生的内应力对提升产品运行质量有关键作用。文中以126 kV盆式绝缘子在固化后降温过程中产生的热应力为分析主体,依据傅里叶定律的传热分析方法,通过对... 绝缘件的机械和电气性能影响高压开关输配电长期运行的可靠性,降低绝缘件制造过程产生的内应力对提升产品运行质量有关键作用。文中以126 kV盆式绝缘子在固化后降温过程中产生的热应力为分析主体,依据傅里叶定律的传热分析方法,通过对流传热的散热方式,分析盆式绝缘子降温后的热应力分布规律,其应力整体分布均匀,受环氧树脂和金属嵌件热膨胀系数不匹配的影响,在环氧树脂和金属嵌件结合处应力相对较大。对盆式绝缘子采用两种不同降温方式进行冷却,分析应力发生的变化,并通过机械应力检测法验证仿真结果的准确性,根据仿真与实践研究结果,盆式绝缘子采用浇注固化后随炉降温的生产工艺,相较在常温下出炉冷却温度冲击小,应力分布优良,在生产上应用良好。 展开更多
关键词 盆式绝缘子 热应力 传热 有限元分析 应力检测
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印制电路板盲孔镀铜层热应力的仿真研究
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作者 周进群 陈柳明 +2 位作者 蒋忠明 刘海龙 王益文 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第3期47-52,115,共7页
随着电子设备精巧化的提升,采用电镀铜填充盲孔的高密度互连(High Density Interconnector,HDI)印制电路板得到广泛应用,但与此同时盲孔带来的可靠性问题也日益凸显。针对电镀铜填充的三阶盲孔叠孔结构,采用仿真手段,探究了板材热膨胀... 随着电子设备精巧化的提升,采用电镀铜填充盲孔的高密度互连(High Density Interconnector,HDI)印制电路板得到广泛应用,但与此同时盲孔带来的可靠性问题也日益凸显。针对电镀铜填充的三阶盲孔叠孔结构,采用仿真手段,探究了板材热膨胀系数、叠孔结构、焊盘宽度、板材厚度对盲孔镀铜层热应力分布的影响规律。结果表明盲孔与焊盘连接的拐角处存在着明显的应力集中现象,板材热膨胀系数和叠构对孔铜热应力分布影响显著,焊盘宽度影响不大,板材厚度的增加会导致铜的热应力分布增大。 展开更多
关键词 高密度互连 盲孔 热应力 数值模拟
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超超临界汽轮机热应力控制技术分析 被引量:11
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作者 王志杰 陈厚涛 +1 位作者 朱晓星 傅强 《中国电力》 CSCD 北大核心 2017年第1期97-100,共4页
上汽超超临界汽轮机引入热应力控制技术,使得其在自启动及变工况运行过程中能够在快速性与减少汽轮机寿命损耗之间自动择优。对上汽超超临界汽轮机热应力控制技术的原理、实现途径以及监视手段等方面进行了详细论述,并对该类型机组在调... 上汽超超临界汽轮机引入热应力控制技术,使得其在自启动及变工况运行过程中能够在快速性与减少汽轮机寿命损耗之间自动择优。对上汽超超临界汽轮机热应力控制技术的原理、实现途径以及监视手段等方面进行了详细论述,并对该类型机组在调试及试运行过程中由于热应力限制而产生的若干问题进行了描述,对以后此类型机组的调试、运行及维护等具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 超超临界汽轮机 热应力评估 热应力控制 温度裕度
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基于通用热气候指数的华南夏季热应力特征分析
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作者 林卉娇 符靖茹 +1 位作者 于洲 杨春凤 《热带农业科学》 2025年第10期108-113,共6页
随着华南地区的极端高温事件频发,人更容易受到热应力的威胁。为更准确地衡量高温环境中人体热应力,研究使用考虑因素较为全面的通用热气候指数(Universal Thermal Climate Index,UTCI)来分析1979—2023年华南夏季热应力的时空变化特征... 随着华南地区的极端高温事件频发,人更容易受到热应力的威胁。为更准确地衡量高温环境中人体热应力,研究使用考虑因素较为全面的通用热气候指数(Universal Thermal Climate Index,UTCI)来分析1979—2023年华南夏季热应力的时空变化特征。结果表明:华南地区夏季的UTCI呈现南高北低的特征和明显的日变化特征,且呈现不断增加的变化趋势(平均增加趋势为0.24℃/10a)。2005年以后华南夏季UTCI表现为正距平且增加速率(平均增加趋势为0.42℃/10a)更快。华南地区夏季热应力程度正变得更强,表现为无热应力等级时长显著减少(-10.15 h/a),而中等热应力等级和强热应力等级的时长呈现增加趋势(分别为3.86和0.027 h/a),而中南部尤其是城市化明显的区域,其热应力程度更强且增加速率更快。通过加深对华南地区夏季热应力特征的认识,为华南地区的高温预警预报和政府决策提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 通用热气候指数 UTCI 热应力 气候变化 时空分布 人体健康
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套管-水泥环-地层耦合系统热应力理论解 被引量:30
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作者 李静 林承焰 +2 位作者 杨少春 支印民 陈绍维 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期63-69,共7页
根据弹性力学和热力学理论,推导了套管-水泥环-地层耦合系统的热应力和热位移理论计算公式,分析了系统热应力和热位移径向分布规律,以及套管温升、弹性模量、热膨胀系数、壁厚、水泥环与地层弹性模量和泊松比等参数对套管热应力和热位... 根据弹性力学和热力学理论,推导了套管-水泥环-地层耦合系统的热应力和热位移理论计算公式,分析了系统热应力和热位移径向分布规律,以及套管温升、弹性模量、热膨胀系数、壁厚、水泥环与地层弹性模量和泊松比等参数对套管热应力和热位移的影响。结果表明:随着离套管中心径向距离的增加,径向热位移和热应力先增大后减小,最大值分别位于地层和套管外壁,而套管上Von Mises应力值迅速下降,最大值位于套管内壁;随着套管温升和套管、水泥环、地层弹性模量与热膨胀系数的增加,套管内壁Von Mises应力和外壁径向压力增大,其中套管参数变化对计算结果影响更明显。在进行稠油热采井套管抗挤毁强度计算时,应考虑热膨胀在套管外壁产生的径向压应力的影响。 展开更多
关键词 热应力 耦合系统 理论解 热采井
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异步电机转子三维温度场及热应力场研究 被引量:41
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作者 王艳武 杨立 +1 位作者 陈翾 孙丰瑞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期27-32,共6页
针对异步电机转子温度场及热应力场难以测量,转子导条经常发生断裂故障等问题,以一台Y100L-2型电机为研究对象,采用有限元法建立电机转子三维导热模型。在理论分析的基础上,结合实验测量,对模型边界条件进行确定,并以此为基础对转子温... 针对异步电机转子温度场及热应力场难以测量,转子导条经常发生断裂故障等问题,以一台Y100L-2型电机为研究对象,采用有限元法建立电机转子三维导热模型。在理论分析的基础上,结合实验测量,对模型边界条件进行确定,并以此为基础对转子温度场和热应力场进行仿真研究。研究结果显示电机转子温升的高低直接影响热应力大小,温升越高,热应力越大;转子导条热应力的分布在各个方向上并不均匀;在负载电机转子温度较高时,不均匀的热应力将直接影响电机寿命,是转子导条断裂的主要原因之一;负载时,整个转子热应力最大值出现在导条与端环连接处,说明该处最容易发生断裂故障,这一结论也与电机实际情况相符;导条法线方向正热应力要大于剪切热应力,与国内外相关研究结果比较,仿真结果在分布规律上基本一致。 展开更多
关键词 异步电机 转子 温度场 热应力
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采用热固双向耦合模型的转子热应力计算方法研究 被引量:19
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作者 张超 徐自力 +3 位作者 刘石 冯永新 杨毅 郑李坤 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期68-72,共5页
为准确计算汽轮机转子在启、停机过程中的热应力,建立了转子瞬态温度场、应力场分析的热固双向耦合轴对称计算模型。该模型在考虑转子温度场对应力场影响的同时,也考虑了应力场对温度场的影响。采用热固双向耦合有限元模型计算了某超超... 为准确计算汽轮机转子在启、停机过程中的热应力,建立了转子瞬态温度场、应力场分析的热固双向耦合轴对称计算模型。该模型在考虑转子温度场对应力场影响的同时,也考虑了应力场对温度场的影响。采用热固双向耦合有限元模型计算了某超超临界660MW超高压转子的瞬态温度场和热应力场,并研究了热固双向耦合和单向模型计算结果的差异。计算结果表明:在转子启动过程中,温度与变形之间的耦合作用会随主蒸汽和转子表面温差增大而增强,当转子表面初温与主蒸汽温差为280℃时,两种模型计算出的转子最大热应力相差6.6%。因此,在转子表面热冲击较大的情况下,应选择热固双向耦合模型进行转子热应力计算。 展开更多
关键词 汽轮机 转子 热应力 双向耦合
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