中国电子科技集团公司 第二十九研究所, 四川 成都 610036
为了研究不同封装条件对低温共烧陶瓷(LTCC)基板封装焊接后残余热应力的影响, 该文针对不同温变载荷下LTCC基板的热应力变形进行了仿真计算和实验测试, 结果显示仿真计算与实验测试结果具有较好的一致性, 验证了数值仿真用于LTCC基板封装焊接后残余热应力仿真的可行性。在此基础上对零膨胀合金底板和硅铝合金封装条件下3种典型工作温度对应的LTCC基板的热应力进行了仿真计算。结果表明, 封装焊接后LTCC基板两侧边缘应力集中, 中间残余应力小, 呈翘曲状态, 采用硅铝合金封装焊接的热应力小于零膨胀合金封装。
低温共烧陶瓷(LTCC) 残余热应力 热变形仿真 封装 low temperature co-fired ceramics (LTCC) residual thermal stress thermal deformation simulation package
哈尔滨工业大学(深圳)理学院，广东 深圳 518055
因固体氧化物燃料电池(SOFC)各部件之间热膨胀系数不匹配，使电池在制备过程中存在较大的残余热应力，引入成分功能梯度层是一项能够有效缓解电池制备过程中残余热应力的技术。采用ANSYS软件开展电池中残余热应力和失效概率计算，研究了成分梯度分布因子n、梯度层子层数目w和梯度层厚度H对电池中应力和失效概率的影响。结果表明：功能梯度层能够明显降低电池中的应力和失效概率；分层数w超过2时，继续增加分层数对应力减小和失效概率降低无明显作用，分层数w=2是最佳分层数；当n较小时，随着梯度层厚度增加，阳极失效概率降低。最后对成分梯度电极的梯度设计进行了优化。
固体氧化物燃料电池 残余热应力 功能梯度 失效概率 solid oxide fuel cell residual thermal stress functional gradient failure probability
激光透射焊接过程产生的热集中现象会导致焊件接头处产生不利于结构刚度和承载能力的残余应力, 为有效减少焊接残余应力提高焊接强度, 本文对聚碳酸酯PC/铜/PC进行焊接实验。利用小孔法测量焊接件焊缝中心位置的残余应力, 通过建立响应曲面实验研究焊接功率、焊接速度、铜膜的宽度对焊接强度和残余应力以及焊缝形貌的影响, 计算得到拟合方程并对工艺参数进行优化并获得了最佳工艺参数。实验结果表明, 激光功率和焊接速度对焊接残余应力有显著影响, 铜膜的宽度对残余应力的影响较小。
激光透射焊接 残余应力 小孔法 工艺参数优化 laser transmission welding residual thermal stress hole drilling method process parameter optimization
1 南京信息工程大学 1. 电子与信息工程学院
2 2. 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心
3 3. 江苏省气象探测与信息处理重点实验室，南京 210044
阐述了一种利用阳极键合技术加工的光纤法布里珀罗MEMS压力传感器的工作原理，建立了考虑阳极键合产生的热应力作用下边界固支的圆膜受外加压力的薄膜形变量公式。利用有限元分析软件ANSYS对与玻璃环键合后实际结构中的膜片在压力作用下的挠度变化进行模拟，采用麦夸特(LevenbergMarquardt)算法对模拟结果进行拟合修正，曲线拟合度达99.99%，得到了键合后实际结构中硅膜在外加压力作用下的形变量拟合公式。修正公式的曲线与实际ANSYS模拟所得数据拟合曲线的误差小于0.01%。该研究对膜片型光纤压力传感器的结构参数设计和广泛应用具有重要的理论指导意义。
阳极键合 残余热应力 有限元分析 麦夸特算法 anode bonding residual thermal stress finite element analysis LevenbergMarquardt algorithm
