整车耐撞自冲铆连接仿真失效参数求解方法研究

研究提出了一种基于Ls-dyna软件的自冲铆连接整车耐撞仿真方法,结合不同受力状态下的试验及有限元分析,求解不同受力状态下的自冲铆连接的失效参数,从而在保证仿真精度的同时提升仿真计算效率。在基于试验设计的基础上,首先建立了铆接接头的精细仿真模型,并利用*CONSTRAINED_SPR2建立了简化的仿真模型,以试验与精细仿真结果的提取值作为简化参数输入,可极大提高整车耐撞模型的运算速度。该方法通过与试验结果标定分析,可实现自冲铆连接失效力峰值仿真精度达90%以上,可应用于整车级耐撞分析。

铝合金的J-C失效参数标定与仿真分析

为更好地表征铝合金材料在动态冲击过程中的失效行为,使失效显含动强度特征,并反映应变率及应力三轴度等参数对铝合金动态失效行为的影响,需要得到合理的铝合金材料Johnson-Cook失效准则参数。根据铝合金板材拉伸断裂试验参数,应用LS-DYNA软件仿真了不同应变率下的试件破坏过程,修正了铝合金材料的Johnson-Cook失效参数,能准确反映失效应变随应变率的单调递减关系,并对一铝合金翼面前缘薄壁结构进行鸟撞数值分析,考察在所标定失效参数及结构碰撞复杂应力状态下,应变率及应力三轴度对铝合金材料失效行为的影响,证明了上述标定的失效参数的合理性。

两种用于NS-DSMC耦合方法的连续失效参数对比

NS-DSMC(Navier Stokes-Direct Simulation Monte Carlo)耦合方法是计算连续-稀薄跨流域流动的主要方法,应用过程中如何确定连续流域和稀薄流域的界面是此方法的关键问题之一,界面位置通常通过连续失效参数来判定.为合理选择连续失效参数,对目前广泛使用的两种连续失效参数KnQ和B参数进行了理论上的分析和比较,表明虽然他们建立的出发点不同,但在数学形式上具有一定相似性.通过圆柱绕流问题的数值试验进一步验证了两种连续失效参数具有一定对应关系.KnQ和B两种连续失效参数在NS-DSMC耦合方法中应用效果相差不大,但KnQ的阈值0.05适用范围较广,而B参数的阈值对不同流动问题会有变化.

汽轮发电机组经济性监测诊断系统中失效参数的处理

提出一种采用II型径向基函数神经网络来处理汽轮发电机组经济性监测诊断系统中参数失效的方法。该方法对各种工况进行学习,找出参数之间的内在映射关系,实时模拟产生与机组运行状态相适应的数据以临时取代失效测点,可使系统的准确性、可靠性大为提高.

基于RBF神经网络的闸门综合自动化系统失效参数处理

研究了闸门综合自动化系统中状态信息的容错方法，讨论了闸门综合自动化系统中参数失 效的判断方法，提出了引入径向基函数(RBF)人工神经网络处理闸门综合自动化系统中参数失效 的方法，并介绍了 RBF 神经网络的结构。实际运行结果验证了所提出的方法的有效性和可行性。

HJC模型失效参数对侵彻能力影响的数值研究

HJC混凝土材料模型用于预测侵深及弹体的剩余速度较准确,但由于未考虑材料的拉伸损伤、应变率增强效应和混凝土断裂后重新受压的情况,不能准确地模拟裂纹扩展以及开坑现象。本文基于LS-DYNA软件研究HJC本构模型自带的失效参数FS和被工程师广泛配套使用的失效准则主要参数对动能弹侵彻混凝土仿真中侵彻效应的影响。通过大量数值仿真可知:仅依靠HJC自带失效参数FS控制单元失效,弹体会发生严重畸变,甚至导致计算终止;依靠主应变、剪应变或主应变联合剪应变控制单元失效,并设置合理的参数,侵彻能力吻合较好;而压力联合主应变或剪应变控制单元失效并调试本构模型中对侵彻效应影响度较大的参数,可实现与试验现象一致的裂纹破坏,侵彻能力吻合较好。

轮轨磨耗状态下悬挂参数失效对车辆动力学性能影响

为了研究悬挂参数失效对车辆系统动力学性能的影响,建立高速车辆系统动力学模型和悬挂参数失效模型,针对新轮轨、磨耗后轮轨进行轮轨接触几何关系和动力学仿真计算,分析当悬挂参数正常工作和失效时,车辆动力学性能的变化。结果表明:与新轮轨相比,轮轨磨耗状态下的等效锥度、滚动圆半径差和左右轮轨接触角度差变大;轮轨磨耗造成蛇行失稳临界速度下降,运行平稳性和曲线通过能力变差;悬挂系统失效方式不同,对车辆系统动力学的性能和车体的动态响应影响程度不同;车辆的悬挂参数优化应考虑轮轨磨耗的影响。

航天继电器接触失效表征参数的确定与分析

根据接触失效机理分析,确定可测性好且可表征继电器失效过程的特性参数及其变化规律,从根本上揭示触点失效过程,为航天继电器寿命预测及产品质量改进提供依据。通过航天继电器触点等效动力学模型,确定失效表征参数;从电弧对触点侵蚀的角度,分析不同失效类型下,失效表征参数的变化规律。最后通过寿命试验结果验证该方法的可行性。

基于响应曲面和重要性抽样方法的热力系统参数失效概率计算

本文研究了将响应曲面与重要性抽样相结合的方法用于复杂热力系统参数失效概率的计算。建立了热力系统物理过程参数失效的数学模型,在此基础上研究了将响应曲面与重要性抽样相结合的算法模型,并给出了热力系统组成设备的性能退化模型和基于重要性抽样的仿真流程,进而对反应堆净化系统工作过程中参数失效问题进行了分析计算。研究表明,对于高维、非线性特性明显并考虑性能退化的复杂热力系统参数失效概率的计算,重要性抽样法较直接抽样能以较高效率获得满意精度的计算结果,而响应曲面法存在局限;响应曲面和重要性抽样相结合的方法是分析热力系统物理过程参数失效的有效方法。

基于夏比冲击试验的材料失效模型参数

结合夏比冲击试验和ABAQUS显式动力数值模拟,对Q370d钢进行了Johnson-Cook失效模型参数研究。首先,在不考虑材料失效的情况下,通过3种不同厚度的无缺口试件冲击实验对有限元模型参数设置和材料本构模型的准确性进行了验证,同时还讨论了试件断裂区网格的合适尺寸;在此基础上,基于正交设计,通过大量的有限元数值模拟得到失效模型参数样本,利用回归分析求得冲击功与失效模型参数的回归方程组;最后结合夏比V型缺口冲击试验,求解Q370d钢的失效模型参数,并对断裂截面的力学特性进行了分析,可为工程应用提供参考。

长寿命MOS C-V分析方法——用于MOS电路参数失效分析

为了能及时地直接分析 PCM(Process Control Monitor)参数异常及电路失效原因,我们在 PCM 参数测试系统(如 HP4062,Ag 4070系列)上开发了 MOS C-V 测试分析功能。鉴于目前 MOS 工艺水平不断提高,最终产品片上硅表面空间电荷区少子产生寿命在数100μS以上,传统 C-V 分析技术不再适用,因此不能对参数失效电路进行有效分析。为此我们又在 PCM 参数测试系统上开发了一个新的 C-V 分析模式:建立 Ziegler 分析功能,以获得 MOS 晶体管沟道区掺杂剖面 N(w);利用 C/C_(ox)=0.7时的电压值计算一个等效电荷数密度 Q_(eq)/q;在 N(w)的基础上再计算其他电容参数(N,CFB,VFB,Q_(ox)/q 和 V_T 等),用以对 MOS 晶体管参数异常进行有效分析。本文给出了用此分析模式编程对 CMOS 产品电容的 C-V 测试分析结果。并简要说明如何利用 C-V 技术分析 PCM 参数异常及电路失效原因。

基于两参数偏斜正Logistic失效分布的可靠性统计分析

提出了一种新的寿命分布——两参数偏斜正Logistic失效分布,研究了其概率密度函数、失效率函数的图像特征;给出了k阶矩的表达式和参数的极大似然估计,运用bootstrap方法得到了参数的区间估计;通过模拟算例说明本方法的可行性。

定间隔测试截尾样本的两参数威布尔失效分布点估计

本文详细地介绍了定间隔测试截尾样本的数学模型。以威布尔失效分布为例,深入研究了定间隔测试截尾样本的参数无偏估计方法,并提出线性回归分析与极大似然估计相结合的估计方法。首先通过线性回归分析获得分布参数初值并作线性回归显著性检验,然后通过求解似然方程组获得分布参数无偏估计值并作分布拟合优度检验。本文研究对于定间隔测试截尾样本的理论计算与寿命分析具有一定的指导意义。

复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性

为研究复合材料结构用高锁螺栓的动态复合加载失效特性,基于高速液压伺服材料实验机设计专用的实验支持装置,提出碰撞式实验加载方法。实现中国商用飞机有限责任公司紧固件工艺标准CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6抗剪型高锁螺栓在0.01m/s、0.10m/s、1.00m/s加载速度及纯拉伸、30°拉伸-剪切耦合、45°拉伸-剪切耦合、60°拉伸-剪切耦合、纯剪切状态下的失效测试,并基于实验结果拟合得到高锁螺栓的失效参数。结果表明:提出的测试方法能够有效获取高锁螺栓的动态失效参数;CFBL1001-6-6/CFNT1003CY6高锁螺栓的失效模式和失效载荷受加载方式影响较大,受加载速度影响较小;拟合获得的失效方程可较好地表征高锁螺栓的失效特性。

6061-T6铝合金动态拉伸本构关系及失效行为

采用HMH-206高速材料试验机开展了6061-T6铝合金在0.001~100 s-1应变率范围内的静、动态拉伸力学性能实验,分析了其应力-应变响应特征和应变率敏感性,讨论了应变率对6061-T6铝合金流动应力和应变率敏感性指数的影响,并基于实验结果对Johnson-Cook本构模型进行了修正。结合缺口试件的实验结果和模拟数据,得到了材料的Johnson-Cook失效模型参数,并对模型的准确性和适用性进行了验证。结果表明,在拉伸载荷作用下,6061-T6铝合金表现出明显的应变硬化特征和应变率敏感性,其流动应力随应变率的升高而提高,修正的Johnson-Cook本构模型可以描述材料的动态塑性流动行为,建立的Johnson-Cook失效模型能够表征材料的断裂失效行为。

IGBT功率模块封装失效机理及监测方法综述

IGBT功率模块对于绿色电能的使用具有重大意义,IGBT功率模块封装结构是保证其正常工作的重要组成。本文从IGBT功率模块两种主要的封装方式——焊接型和压接型的结构入手,阐述了不同封装结构可能存在的不同失效机理。对比了两种封装模块的性能,包括焊接型模块的散热能力、可靠性、串并联能力、制造费用和功率密度等性能以及压接封装中的直接压接和弹性压接模块的性能。在模块性能监测参数方面,介绍了相关参数的监测电路,阐述了一些常见的监测参数以及目前存在的失效耦合机理不清和单一参数难以监测等问题,对其监测方法进行了叙述,并对比了焊接型和压接型模块在封装性能监测中的异同。对一些新的封装方式和监测方式进行了简述,最后展望了目前IGBT功率模块封装失效机理和监测的研究方向、发展方向。

海洋环境下晶体管的现场贮存可靠性研究

介绍了我国海洋环境的特点及其对双极型晶体管特性的影响。基于典型近海仓库贮存环境,以具有代表性的、用量较大的中小功率晶体管为研究对象,具体分析了近海仓库贮存30~40年的双极型晶体管的性能退化情况和失效模式。研究经过了13个环节的筛选检测,统计并分析了晶体管失效情况,并以失效数目最多的筛选环节中失效的晶体管为例,进行了电学参数测试与开帽检查。研究结果表明,击穿电压、反向漏电流与电流增益是相对较敏感的失效参数。

混凝土HJC、RHT本构模型的失效强度参数

通过对LS-DYNA、AUTODYN数值软件中混凝土HJC、RHT本构模型失效强度参数的分析计算,发现原始失效强度参数在较高静水压下将导致混凝土失效强度降低。提出了利用混凝土的特征强度确定HJC、RHT失效强度参数的方法,并通过计算得出了校验后的失效强度参数值。最后,使用校验前后的失效强度参数进行了混凝土侵彻实验的数值模拟。计算结果表明:使用校验后参数的数值模拟结果与实验结果更为吻合。由于HJC本构模型中没有引入偏应力张量第三不变量,所以结果不够满意。

核电厂关键敏感设备故障模式管理探索

本文针对核电设备故障模式管控工作现状,开展关键敏感设备全面故障模式管理的探索,探讨以关键敏感设备失效分析为主线,牵引梳理完善关键敏感设备所有的预防性维修文件,以实现对关键敏感设备故障模式的全面和有效管理,探索建立预维项目与故障模式的对应关系,以及建立与故障模式相匹配的失效参数,并甄别出关键敏感设备目前预防性维修文件中未覆盖的设备故障模式,有针对性的进行改进,促进关键敏感设备可靠性管理的提升。

功率MOSFET寿命模型综述

MOSFET是实现电力电子装置功能的核心器件,但其寿命短是制约电力电子系统可靠性的关键因素。由老化造成的MOSFET失效分为封装失效和参数漂移失效,前者由MOSFET制造工艺及材料导致的缺陷在工作环境中恶化而产生,后者为器件在使用过程中其内部微观退化机制在宏观参数的体现。对目前已有的MOSFET寿命相关的研究成果进行总结,分析了MOSFET的各类失效模式,并建立了各类失效模式下MOSFET寿命模型;并进一步总结了各类失效模式下寿命模型的失效判据及其各类寿命预测模型实验验证方法。