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压接型IGBT器件短路失效管壳爆炸特性及防护方法
被引量:
2
1
作者
周扬
唐新灵
+5 位作者
王亮
张晓伟
代安琪
林仲康
金锐
魏晓光
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期2350-2361,I0023,共13页
压接型绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为现有柔性直流输电设备的核心部件,在实际应用中,由于承受高电压、大电流的工作环境,容易发生短路过流失效,进而造成的结构爆炸现象。为研究这一爆炸现象的破坏效...
压接型绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为现有柔性直流输电设备的核心部件,在实际应用中,由于承受高电压、大电流的工作环境,容易发生短路过流失效,进而造成的结构爆炸现象。为研究这一爆炸现象的破坏效应及其防护,该文结合多组模拟模块化多电平工况实验,得到IGBT器件短路过流失效爆炸后外壳结构的变形特征。结合电气能量特性的分析和实际爆炸失效形貌特点,建立该IGBT器件结构的数值仿真模型,初步确定实际爆炸过程中的等效TNT爆炸当量。在此基础上,从提高结构自身抗爆能力、增加能量外泄通道、替换结构材料等角度开展IGBT器件的结构优化设计,并进行相关试验验证。结果表明,将管壳的陶瓷材料替换为纤维增强复合材料可有效提高结构的防爆性能,降低器件的破坏程度。
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关键词
压接型绝缘栅双极性晶体管器件
短路失效
爆炸特性
防爆
仿真
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职称材料
纤维灌浆料钢筋套筒拉拔试验及承载力研究
2
作者
王小娟
吴思雨
+2 位作者
于松民
周宏元
母崇元
《哈尔滨工业大学学报》
北大核心
2025年第10期41-56,共16页
为研究纤维掺入对灌浆套筒的力学性能影响,对聚丙烯(polypropylene,PP)纤维及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维增强灌浆料进行了材性性能及其灌浆套筒力学性能试验研究。对不同长度、掺量的PP、PVA纤维增强灌浆料进行了力学性能试验...
为研究纤维掺入对灌浆套筒的力学性能影响,对聚丙烯(polypropylene,PP)纤维及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维增强灌浆料进行了材性性能及其灌浆套筒力学性能试验研究。对不同长度、掺量的PP、PVA纤维增强灌浆料进行了力学性能试验,对4d、6d、8d(d为钢筋直径)3种钢筋锚固长度的纤维增强灌浆料套筒开展了单向拉伸试验。结果表明:掺入纤维导致灌浆料的流动度和抗压强度出现一定程度的下降,对抗折强度影响不明显,且随着纤维长度及掺量的增加,灌浆料压缩韧性显著提高;4d埋深套筒试件发生钢筋拔出破坏,6d、8d埋深套筒试件发生钢筋拉断破坏,且随着灌浆料纤维长度与掺量增加,发生钢筋拔出破坏的套筒极限承载力和极限位移增加;纤维增强灌浆料的抗压强度与套筒极限承载力和极限位移之间存在显著的负相关性,纤维增强灌浆料的压缩韧性则体现出正相关关系;基于传统灌浆套筒极限承载力预测公式,引入灌浆料压缩韧性指数这一参数,提出综合考虑灌浆料抗压强度及压缩韧性的纤维增强套筒承载力预测公式。
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关键词
聚丙烯纤维灌浆料
聚乙烯醇纤维灌浆料
抗压强度
压缩韧性
单向拉伸试验
灌浆套筒力学性能
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职称材料
巷道救生舱抗冲击数值仿真
被引量:
12
3
作者
曾一鑫
白春华
+2 位作者
李建平
陈健
王仲琦
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1705-1708,共4页
基于辅助设计软件Hypermesh与有限元计算软件LS-DYNA,对某简单钢结构救生舱体在冲击载荷作用下的动态响应进行数值模拟。舱体单元的最大位移与压力增大时间成存在极小值的负指数衰减规律,并随超压作用时间成存在极大值的指数增长规律,...
基于辅助设计软件Hypermesh与有限元计算软件LS-DYNA,对某简单钢结构救生舱体在冲击载荷作用下的动态响应进行数值模拟。舱体单元的最大位移与压力增大时间成存在极小值的负指数衰减规律,并随超压作用时间成存在极大值的指数增长规律,进行数值仿真检测时不能忽略压力载荷时间参数的影响。环向加强筋的厚度从8 mm增大到14 mm时,舱体单元最大位移减小3 mm;轴向加强筋从8 mm增大到14 mm时,舱体单元最大位移仅减小0.9 mm,说明环向加强筋对减小救生舱表面位移、提高救生舱的抗冲击能力起主要作用。
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关键词
救生舱
压力增大时间
超压作用时间
环向加强筋
轴向加强筋
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职称材料
救生舱板壳结构抗冲击结构安全分析及优化对策
被引量:
9
4
作者
赵焕娟
黄平
钱新明
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1095-1100,共6页
为获得强度高、质量小、容积合格的救生舱板壳结构,在静力学分析的基础上,结合钢制压力容器标准,确定板壳结构的基本尺寸。然后,考虑板壳结构可能出现的失效形式,设计了4种尺寸详细的板壳结构,包括内部焊接扁钢、矩形管、外部焊接扁钢...
为获得强度高、质量小、容积合格的救生舱板壳结构,在静力学分析的基础上,结合钢制压力容器标准,确定板壳结构的基本尺寸。然后,考虑板壳结构可能出现的失效形式,设计了4种尺寸详细的板壳结构,包括内部焊接扁钢、矩形管、外部焊接扁钢、外矩形。利用动力学有限元方法,进行了板壳结构抗爆炸载荷模拟,计算结果显示几种板壳结构位移均低于20 mm,最大应力均不超出强度极限,证明均未发生变形失效或破坏失效,结构可靠。薄弱环节出现在中舱段中间位置、端面壳体中间位置及加强筋中间位置及拐角焊接处。根据仿真数据,分析几种加强筋提高壳体强度、刚度的能力,得出小型舱可在壳体外部焊接矩形管,中型舱可在内部焊接纵向起筋的扁钢,大型舱可在外部焊接矩形管加强筋的同时内部焊接扁钢加强筋的结论。模拟结果与文献的实验结果吻合,验证了所用模拟方法的有效性。对薄弱环节进行局部加强,提高板壳结构的抗冲击性能。
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关键词
煤矿井下
救生舱
板壳设计
结构安全分析
冲击波
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职称材料
题名
压接型IGBT器件短路失效管壳爆炸特性及防护方法
被引量:
2
1
作者
周扬
唐新灵
王亮
张晓伟
代安琪
林仲康
金锐
魏晓光
机构
先进输电
技术
国家
重点
实验室
(
北京
智慧能源研究院)
爆炸
科学与
技术
国家
重点
实验室
(
北京理工大学
)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第6期2350-2361,I0023,共13页
基金
国家电网公司科技项目(压接IGBT芯片与封装的绝缘配合与优化技术研究,5500-202158435A-0-0-00)。
文摘
压接型绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为现有柔性直流输电设备的核心部件,在实际应用中,由于承受高电压、大电流的工作环境,容易发生短路过流失效,进而造成的结构爆炸现象。为研究这一爆炸现象的破坏效应及其防护,该文结合多组模拟模块化多电平工况实验,得到IGBT器件短路过流失效爆炸后外壳结构的变形特征。结合电气能量特性的分析和实际爆炸失效形貌特点,建立该IGBT器件结构的数值仿真模型,初步确定实际爆炸过程中的等效TNT爆炸当量。在此基础上,从提高结构自身抗爆能力、增加能量外泄通道、替换结构材料等角度开展IGBT器件的结构优化设计,并进行相关试验验证。结果表明,将管壳的陶瓷材料替换为纤维增强复合材料可有效提高结构的防爆性能,降低器件的破坏程度。
关键词
压接型绝缘栅双极性晶体管器件
短路失效
爆炸特性
防爆
仿真
Keywords
press pack insulated gate bipolar transistor(IGBT)
short circuit failure
explosion characteristics
explosion-proof
simulation
分类号
TM85 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
纤维灌浆料钢筋套筒拉拔试验及承载力研究
2
作者
王小娟
吴思雨
于松民
周宏元
母崇元
机构
城市与工程安全减灾教育部
重点
实验室
(
北京
工业
大学
)
爆炸
科学与
技术
国家
重点
实验室
(
北京理工大学
)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
北大核心
2025年第10期41-56,共16页
基金
国家自然科学基金面上项目(52178096,52278477)
国家重点研发计划(2019YFD1101005)。
文摘
为研究纤维掺入对灌浆套筒的力学性能影响,对聚丙烯(polypropylene,PP)纤维及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维增强灌浆料进行了材性性能及其灌浆套筒力学性能试验研究。对不同长度、掺量的PP、PVA纤维增强灌浆料进行了力学性能试验,对4d、6d、8d(d为钢筋直径)3种钢筋锚固长度的纤维增强灌浆料套筒开展了单向拉伸试验。结果表明:掺入纤维导致灌浆料的流动度和抗压强度出现一定程度的下降,对抗折强度影响不明显,且随着纤维长度及掺量的增加,灌浆料压缩韧性显著提高;4d埋深套筒试件发生钢筋拔出破坏,6d、8d埋深套筒试件发生钢筋拉断破坏,且随着灌浆料纤维长度与掺量增加,发生钢筋拔出破坏的套筒极限承载力和极限位移增加;纤维增强灌浆料的抗压强度与套筒极限承载力和极限位移之间存在显著的负相关性,纤维增强灌浆料的压缩韧性则体现出正相关关系;基于传统灌浆套筒极限承载力预测公式,引入灌浆料压缩韧性指数这一参数,提出综合考虑灌浆料抗压强度及压缩韧性的纤维增强套筒承载力预测公式。
关键词
聚丙烯纤维灌浆料
聚乙烯醇纤维灌浆料
抗压强度
压缩韧性
单向拉伸试验
灌浆套筒力学性能
Keywords
polypropylene fiber-reinforced grouting materials
polyvinyl alcohol fiber-reinforced grouting materials
compressive strength
compressive toughness
uniaxial tensile tests
mechanical properties of reinforced grouting sleeves
分类号
TU525 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
巷道救生舱抗冲击数值仿真
被引量:
12
3
作者
曾一鑫
白春华
李建平
陈健
王仲琦
机构
爆炸
科学与
技术
国家
重点
实验室
(
北京理工大学
)
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1705-1708,共4页
文摘
基于辅助设计软件Hypermesh与有限元计算软件LS-DYNA,对某简单钢结构救生舱体在冲击载荷作用下的动态响应进行数值模拟。舱体单元的最大位移与压力增大时间成存在极小值的负指数衰减规律,并随超压作用时间成存在极大值的指数增长规律,进行数值仿真检测时不能忽略压力载荷时间参数的影响。环向加强筋的厚度从8 mm增大到14 mm时,舱体单元最大位移减小3 mm;轴向加强筋从8 mm增大到14 mm时,舱体单元最大位移仅减小0.9 mm,说明环向加强筋对减小救生舱表面位移、提高救生舱的抗冲击能力起主要作用。
关键词
救生舱
压力增大时间
超压作用时间
环向加强筋
轴向加强筋
Keywords
rescue cabin
pressure rise time
overpressure affecting time
circumferential ribs
axial ribs
分类号
TD774 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
救生舱板壳结构抗冲击结构安全分析及优化对策
被引量:
9
4
作者
赵焕娟
黄平
钱新明
机构
爆炸
科学与
技术
国家
重点
实验室
(
北京理工大学
)
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1095-1100,共6页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2011CB706900)
文摘
为获得强度高、质量小、容积合格的救生舱板壳结构,在静力学分析的基础上,结合钢制压力容器标准,确定板壳结构的基本尺寸。然后,考虑板壳结构可能出现的失效形式,设计了4种尺寸详细的板壳结构,包括内部焊接扁钢、矩形管、外部焊接扁钢、外矩形。利用动力学有限元方法,进行了板壳结构抗爆炸载荷模拟,计算结果显示几种板壳结构位移均低于20 mm,最大应力均不超出强度极限,证明均未发生变形失效或破坏失效,结构可靠。薄弱环节出现在中舱段中间位置、端面壳体中间位置及加强筋中间位置及拐角焊接处。根据仿真数据,分析几种加强筋提高壳体强度、刚度的能力,得出小型舱可在壳体外部焊接矩形管,中型舱可在内部焊接纵向起筋的扁钢,大型舱可在外部焊接矩形管加强筋的同时内部焊接扁钢加强筋的结论。模拟结果与文献的实验结果吻合,验证了所用模拟方法的有效性。对薄弱环节进行局部加强,提高板壳结构的抗冲击性能。
关键词
煤矿井下
救生舱
板壳设计
结构安全分析
冲击波
Keywords
deep shaft
refuge chamber
shell structure design
structure safety analysis
shock wave
分类号
TD77 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
压接型IGBT器件短路失效管壳爆炸特性及防护方法
周扬
唐新灵
王亮
张晓伟
代安琪
林仲康
金锐
魏晓光
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
纤维灌浆料钢筋套筒拉拔试验及承载力研究
王小娟
吴思雨
于松民
周宏元
母崇元
《哈尔滨工业大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
巷道救生舱抗冲击数值仿真
曾一鑫
白春华
李建平
陈健
王仲琦
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
救生舱板壳结构抗冲击结构安全分析及优化对策
赵焕娟
黄平
钱新明
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
9
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职称材料
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