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固體皮爾茲PILZ繼電器結構的熱應力分析 
隨著電子工業的飛速發展,電子元器件應用于越來越多的領域。電子器件的發展趨勢是體積越來越小,集成度越來越高,器件工作時的熱流密度也越來越高。如果器件工作時產生的熱量不能及時釋放,則器件溫度會迅速增加。在較高的溫度情況下,電子器件會在其內部結構中產生熱應力,引起器件爆層剝落、疲勞損傷、機械性斷裂或*變形而失效。鑒于此,對電子元器件進行熱應力分布的研究是非常必要的。

固體皮爾茲PILZ繼電器結構的熱應力分析
隨著電子工業的飛速發展,電子元器件應用于越來越多的領域,在設計電子產品時,要考慮高密度、體積小等特點,在航空航天器上使用的電子設備尤為突出。電子元器件的失效率隨溫度升高按指數規律增加,所以元器件的工作溫度越高,它的可靠性性能就越差,因而直接影響電子設備的可靠性。鑒于此,對電子元器件的溫度分布進行研究是非常必要的。固體PILZ繼電器作為電子器件,廣泛應用于航空航天、科研、工業控制等領域。固體PILZ繼電器作為電子器件,在航空航天的各種的條件下工作,這樣固體PILZ繼電器的熱分析問題就顯得十分突出。在當今競爭日益激烈的環境下,市場要求縮短產品的生產周期,其中一個關鍵的部分就是產品設計周期的縮短。固體PILZ繼電器的結構及工況條件較復雜,如果要對器件中所有的設計參數都進行有限元模擬或實驗測量,則將耗費過長的周期和成本,并且無法使設計參數及設計過程得到優化。 本論文以一固體PILZ繼電器為例,采用有限元分析軟件ANSYS對其進行三維溫度場和熱應力場分析,并通過對不同參數下熱場和熱應力場的模擬,初步分析了影響器件熱性能的各設計因素;將實驗設計的優化技術-表面響應法引入固體PILZ繼電器的熱應力分析研究中,并將表面響應法與有限元模型法相結合提出了一種固體PILZ繼電器熱優化設計方法。它既滿足了器件對可靠性的要求,又能使器件的設計參數和過程獲得優化解,從而準確、快速的獲得理想的對熱性能的評價。而散熱問題也一直是制約固體PILZ繼電器發展的一個重要因素。傳統的分析方法使用路的方法計算熱溫度分布,通過降低熱阻,改善溫度的分布,這樣做會導致相對較大的誤差。隨著有限元技術的發展,現在采用有限元方法進行固體PILZ繼電器的三維溫度場的分析,會大大提高計算結果的準確性。以一固體PILZ繼電器為例,采用有限元分析軟件ANSYS對其進行三維溫度場的有限元分析,包括穩態和瞬態兩種情況,并把有限元分析結果與實驗結果進行對比。

固體皮爾茲PILZ繼電器結構的熱應力分析
ANSYS分析所得的結果在工程所允許的范圍內,存在偏差的原因包括試驗條件不太準確、測量時的誤差以及工程計算時的誤差等。同時為了方便設計人員的操作,利用VC與APDL相結合,編制一段程序來實現整個分析過程的自動化,增強了靈活性,進而提高了生產效率。