检索结果-南通市图书馆

基于硅凝胶灌封温循载荷下的键合丝疲劳失效机理仿真分析

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体技术 2024年第2期49卷 189-195页

作者：顾廷炜冯政森朱燕君孙晓冬中科芯集成电路有限公司江苏无锡214072

针对某型混合集成电路在温度循环试验后出现的硅凝胶灌封区域键合丝疲劳失效,对键合丝的键合强度和疲劳断裂失效进行了试验分析,建立了单根键合丝和硅凝胶局部灌封区域的有限元简化模型,拟合了硅凝胶材料的本构模型参数,基于ANSYS Workb... 详细信息

针对某型混合集成电路在温度循环试验后出现的硅凝胶灌封区域键合丝疲劳失效,对键合丝的键合强度和疲劳断裂失效进行了试验分析,建立了单根键合丝和硅凝胶局部灌封区域的有限元简化模型,拟合了硅凝胶材料的本构模型参数,基于ANSYS Workbench软件对不同胶体材料参数条件和温循载荷作用下的键合丝应力分布情况进行了热力耦合仿真分析,并基于仿真结果对混合集成电路的硅凝胶灌封工艺进行了优化和加严温度循环试验。仿真和实验结果表明,键合丝第一键合点颈部和第二键合点根部的应力值较大,存在明显的塑性应变,与疲劳断裂失效分析一致;通过减小硅凝胶的热膨胀系数和灌封体积的方式进行工艺优化后,键合丝的应力值显著减小,样品经过温度循环试验后实测良率从167%提升至100%。研究结果对于提高硅凝胶灌封区域中的金丝键合疲劳强度有一定的指导意义。

关键词：有限元仿真键合丝硅凝胶灌封温度循环疲劳失效机理

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

含微缺陷的金属材料疲劳失效机理研究

含微缺陷的金属材料疲劳失效机理研究

作者：高兴轲湖南大学

学位级别：硕士

由于应力集中的影响,材料表面和内部的微缺陷更容易引起疲劳裂纹的萌生,进而最终导致疲劳断裂。在过去的几十年里,大量的研究学者针对微缺陷对传统金属材料疲劳失效的影响展开了广泛的研究。随着科学技术的不断发展,现代工业领域中涌现... 详细信息

由于应力集中的影响,材料表面和内部的微缺陷更容易引起疲劳裂纹的萌生,进而最终导致疲劳断裂。在过去的几十年里,大量的研究学者针对微缺陷对传统金属材料疲劳失效的影响展开了广泛的研究。随着科学技术的不断发展,现代工业领域中涌现出一批新型的材料改性技术和制备技术,如表面纳米化处理和增材制造技术。然而,对于这类新兴技术所加工或制造出的材料,关于微缺陷对其疲劳失效机理的影响还有待研究。在实际的工程应用中,由于外界环境的影响,经过表面纳米化处理的零部件难免会受到一些外部损伤,在材料表面形成微缺陷;而增材制造技术更是由于材料成形过程中先天的不足,在材料内部容易形成气孔、夹杂等缺陷。这些微缺陷对表面纳米化和增材制造材料的疲劳性能产生了重要的影响,并一定程度上阻碍了两者在工程结构领域中更广泛的应用。因此,对于表面纳米化处理和增材制造技术,研究含微缺陷金属材料的疲劳失效机理是十分必要的。本文基于超声表面滚压加工和激光选区熔化成形技术,对含微缺陷金属材料的疲劳失效机理进行了研究。研究发现,超声表面滚压加工可以在材料表面形成一定厚度的梯度纳米结构表面层以及引入一定深度的残余压应力,二者对于材料力学性能和疲劳性能的提升都起到了关键的作用。与此同时,将现有的Murakami预测模型应用于含微缺陷表面纳米化材料时,若选择表面硬度值作为材料的硬度参数,则Murakami模型预测得出的应力强度因子门槛值范围与实验测出的结果具有良好的一致性。这是因为表面纳米化材料的疲劳极限是疲劳裂纹萌生极限而不是裂纹扩展极限,其疲劳极限主要取决于纳米晶层的材料性能。除此之外,针对增材制造Ti-6Al-4V合金疲劳失效机理亦展开了相应的研究。研究发现,激光选区熔化成形的Ti-6Al-4V合金在高、低应力水平下的疲劳失效模式不同:当应力较大时,疲劳裂纹通常在表面萌生,材料的疲劳寿命较短;而当应力较小时,材料内部缺陷处成为了裂纹萌生的主要位置,此时材料具有较高的疲劳寿命。不可忽视的是,若材料亚表面附近存在明显缺陷,则无论应力水平高低,裂纹均会从亚表面缺陷处萌生,并且疲劳寿命会显著降低。

关键词：微缺陷超声表面滚压加工激光选区熔化成形疲劳失效机理

梯度纳米化镁合金表面强化机制及疲劳失效机理研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

梯度纳米化镁合金表面强化机制及疲劳失效机理研究

作者：张艳君吉林大学

学位级别：硕士

当前,随着航空航天、高速列车、武器装备等领域的快速发展,对关键零部件的轻量化、环保化和长寿命提出了越来越严格的要求,镁合金替代铝合金成为了发展的必然趋势,然而镁合金结构件的安全使用性能却成为了制约其广泛应用的关键因素。因... 详细信息

当前,随着航空航天、高速列车、武器装备等领域的快速发展,对关键零部件的轻量化、环保化和长寿命提出了越来越严格的要求,镁合金替代铝合金成为了发展的必然趋势,然而镁合金结构件的安全使用性能却成为了制约其广泛应用的关键因素。因此,本文利用超声表面滚压技术对AZ31B镁合金进行处理,并对镁合金表面强化机理、微观尺度力学行为以及疲劳失效机制等关键科学问题展开研究。(1)对超声表面滚压处理后镁合金的表面强化机理进行详细研究,结果表明:在变形初始阶段,孪生变形为主要变形机制;随着应变的增加,大量滑移系统被激活,位错和孪晶交替作用;同时,也将诱发产生动态再结晶。多种细化机制协调作用最终实现了材料表面纳米化,挤压态AZ31B镁合金变形层晶粒尺寸最小可以达到17.26 nm,晶粒细化效果十分显著。(2)根据弹塑性幂函数本构模型,借助有限元数值模拟分析方法对表面处理后挤压态AZ31B镁合金的微观尺度力学行为进行反分析,获得了各梯度纳米化变形层的弹塑性力学性能参数及其弹塑性本构关系,并对各层应力-应变曲线进行了预测。最后,获得了适用于UIRP处理后挤压态AZ31B镁合金的晶粒尺寸与力学性能之间的数学关系模型。(3)对超声表面滚压处理前后镁合金的疲劳断裂机理进行研究,结果表明:表面强化处理后镁合金的疲劳强度从140 MPa提高到180 MPa,提高了28.6%;疲劳断口分析显示处理前后试样的裂纹源位置从最表面转移到次表面,说明处理后AZ31B镁合金表面的应力状态得到了改善,抑制了裂纹的产生。并从表面粗糙度、残余压缩应力、晶粒细化、应变硬化等角度分析其对镁合金疲劳性能的影响,为提高镁合金疲劳寿命提供了理论依据。

关键词： AZ31B镁合金超声表面滚压塑性变形晶粒细化疲劳失效机理

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

铝钢胶铆接头疲劳特性与失效机理研究

轻工机械 2022年第3期40卷 1-9页

作者：郭亚涛许莎邢彦峰吴海峰陆瑶上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620

为了探究胶铆接头在交变载荷下的疲劳特性,课题组采用DP780和6061-T6铝合金的胶铆接头进行疲劳试验。通过对胶铆接头施加不同载荷水平的疲劳实验,并基于最小二乘法对胶铆接头的疲劳数据进行拟合,对铆接和胶铆2种接头断口的微观形貌和磨... 详细信息

为了探究胶铆接头在交变载荷下的疲劳特性,课题组采用DP780和6061-T6铝合金的胶铆接头进行疲劳试验。通过对胶铆接头施加不同载荷水平的疲劳实验,并基于最小二乘法对胶铆接头的疲劳数据进行拟合,对铆接和胶铆2种接头断口的微观形貌和磨损区域磨屑化学元素的质量分数进行了对比分析。结果表明:胶铆接头的中、高疲劳循环寿命随着载荷水平的降低而呈线性增加,相同疲劳载荷水平下,胶铆接头比铆接接头有更长的疲劳寿命;2种接头的疲劳失效均为一侧疲劳失效,一侧韧性断裂。与铆接接头相比,胶接与铆接技术的结合改善了胶铆接头的受力状况,改变了接头疲劳初始裂纹萌生的位置,使得胶铆接头疲劳寿命得到提高。

关键词：胶铆连接接头疲劳失效机理最小二乘法疲劳实验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空材料疲劳失效的机理与预防策略研究

中国设备工程 2024年第11期 168-170页

作者：郭占兵黄蓓中国航发南方工业有限公司理化测试中心中国航发南方工业有限公司湖南株洲412002

本文深入研究航空材料疲劳失效的机理与预防策略,首先介绍了疲劳失效的基本概念,包括疲劳载荷、循环次数以及裂纹的形成和扩展。通过探讨材料微观结构与疲劳特性的关系,揭示了晶体缺陷、材料韧性和强度对疲劳寿命的影响,进一步详细讨论... 详细信息

本文深入研究航空材料疲劳失效的机理与预防策略,首先介绍了疲劳失效的基本概念,包括疲劳载荷、循环次数以及裂纹的形成和扩展。通过探讨材料微观结构与疲劳特性的关系,揭示了晶体缺陷、材料韧性和强度对疲劳寿命的影响,进一步详细讨论了裂纹的形成机理以及裂纹扩展的路径与速率。在疲劳失效评估方法方面,概括了传统的S-N曲线法和极限应力法,同时介绍了先进的损伤累积理论以及微观结构建模与数值模拟的技术。随后阐述了多层面的预防策略,包括材料改良与优化、表面处理与涂层技术以及结构设计与优化。最后,本文探讨了当前面临的挑战,如复杂多变的工况和新材料应用的不确定性,并提出了未来研究方向,包括先进技术在疲劳失效预防中的应用和跨学科研究的前景。

关键词：航空材料疲劳失效机理预防策略微观结构先进评估技术

渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢超高周疲劳寿命预测

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

材料科学与工艺 2022年第1期30卷 69-75页

作者：李明凯赵雄翔康贺铭李永平于欢邓海龙内蒙古工业大学机械工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区先进制造技术重点实验室呼和浩特010051 内蒙古自治区能源技术中心呼和浩特010051

为了给渗碳合金钢提供一种有效可行的超高周疲劳寿命预测方法,在应力比为0和0.3两种情况下,对渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢展开疲劳试验研究。通过对试样断口的微观组织观测,发现渗碳层与基体材料中均有非金属夹杂的存在;通过对裂纹萌生位... 详细信息

为了给渗碳合金钢提供一种有效可行的超高周疲劳寿命预测方法,在应力比为0和0.3两种情况下,对渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢展开疲劳试验研究。通过对试样断口的微观组织观测,发现渗碳层与基体材料中均有非金属夹杂的存在;通过对裂纹萌生位置和疲劳断口形貌的观察,将疲劳失效分为带有细晶粒区(Fine Granular Area, FGA)的内部疲劳失效和带有表面光滑区(Surface Smooth Area, SSA)的表面疲劳失效,并构建了渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢在应力比为0和0.3时的S-N曲线,同时对合金钢在超高周工况下的内部疲劳破坏机制进行了说明。基于累积损伤法,考虑应力比、FGA应力强度因子、FGA尺寸及夹杂尺寸等重要参数,建立了两种可适应不同应力比的渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢疲劳寿命预测模型。经对比分析,两种预测模型均具有较高的预测精度,可作为渗碳Cr-Ni高强硬度合金钢超高周疲劳寿命预测的有效方法。

关键词：渗碳Cr-Ni合金钢疲劳失效机理 S-N曲线累积损伤疲劳寿命

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沥青混合料疲劳损伤阈值分析

公路交通科技（应用技术版） 2015年第12期11卷 148-150页

作者：苑苗苗张肖宁华南理工大学广州学院广东广州510800 华南理工大学土木与交通学院广东广州510641

本文首先介绍了沥青混合料疲劳失效机理的研究方法,然后基于断裂能密度并结合四点弯曲疲劳试验及DSCM数字散斑测量系统,分析并计算了基质和SBS改性2种沥青混合料的疲劳损伤阈值。本文从新的角度阐释了沥青混合料的疲劳失效机理,并得出... 详细信息

本文首先介绍了沥青混合料疲劳失效机理的研究方法,然后基于断裂能密度并结合四点弯曲疲劳试验及DSCM数字散斑测量系统,分析并计算了基质和SBS改性2种沥青混合料的疲劳损伤阈值。本文从新的角度阐释了沥青混合料的疲劳失效机理,并得出对于同一级配的沥青混合料而言,在同种条件下,改性沥青混合料的抗疲劳性能优于基质沥青混合料的抗疲劳性能。

关键词：沥青混合料断裂能疲劳损伤阈值疲劳失效机理

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

ZTA15铸造钛合金高周疲劳性能研究

精密成形工程 2022年第6期14卷 28-35页

作者：张健辉纪志军冯新陈冬梅杨国娟中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京航空材料研究院股份有限公司北京100094 北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心北京100084 沈阳飞机设计研究所沈阳110035 沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110034

目的研究ZTA15铸造钛合金的高周疲劳性能及其疲劳断裂微观机理。方法测试ZTA15铸造钛合金的室温轴向拉伸高周疲劳性能,并对合金的金相组织和断口形貌进行观察与分析。结果随着应力比的提高,ZTA15铸造钛合金的疲劳强度相应提高,疲劳寿命... 详细信息

目的研究ZTA15铸造钛合金的高周疲劳性能及其疲劳断裂微观机理。方法测试ZTA15铸造钛合金的室温轴向拉伸高周疲劳性能,并对合金的金相组织和断口形貌进行观察与分析。结果随着应力比的提高,ZTA15铸造钛合金的疲劳强度相应提高,疲劳寿命也相应延长。应力比为−1、0.06、0.5时,相应ZTA15铸造钛合金的中值疲劳强度分别为341.5、512.5、643 MPa。疲劳断口形貌显示,疲劳裂纹多萌生于试棒的表面和次表面,裂纹萌生区呈类解理断裂特征。裂纹扩展区可以观察到明显的疲劳辉纹、扩展台阶和二次裂纹等典型特征。结论疲劳失效机理和疲劳性能差异与合金的显微组织有一定的关系。应力比对疲劳性能的影响主要作用于疲劳裂纹的萌生和扩展阶段。

关键词： ZTA15铸造钛合金高周疲劳性能显微组织疲劳失效机理

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Cu-Mo蠕铁热疲劳性能研究

热加工工艺 2018年第24期47卷 79-81,85页

作者：杨忠王金炜冯云鹏杨雨王建东西安工业大学材料与化工学院陕西西安710021 北京特种车辆研究所北京100071 中国人民解放军陆军装甲兵军事代表局驻西安地区军事代表室陕西西安710032

采用升降法计算350℃和500℃时Cu-Mo蠕铁的疲劳极限,绘制S-N曲线,分析350℃和500℃时Cu-Mo蠕铁疲劳性能的差异。使用扫描电镜分析热疲劳断口形貌,探讨Cu-Mo蠕铁的热疲劳失效机理。结果表明:当温度从350℃升至500℃时,Cu-Mo蠕铁的疲劳极... 详细信息

采用升降法计算350℃和500℃时Cu-Mo蠕铁的疲劳极限,绘制S-N曲线,分析350℃和500℃时Cu-Mo蠕铁疲劳性能的差异。使用扫描电镜分析热疲劳断口形貌,探讨Cu-Mo蠕铁的热疲劳失效机理。结果表明:当温度从350℃升至500℃时,Cu-Mo蠕铁的疲劳极限从143.5 MPa降至127.5 MPa;当Cu-Mo蠕铁热疲劳失效出现时,疲劳裂纹主要从夹杂物与基体的界面萌生,疲劳裂纹主要沿石墨扩展,主要疲劳断裂方式是解理断裂。

关键词： Cu-Mo蠕铁热疲劳性能疲劳失效机理