微焊点电致损伤与断裂的实验及数值研究

本文制作了微焊点试件,并通过施加较大的电载荷使其发生了电迁移。对微焊点在电迁移过程中的微观组织形貌及其演化进行了观察。结果发现,高温和常温条件下的电致失效模式都是阴极处的界面断裂,但是低温条件下的迁移试件会在阳极处形成凸丘,而高温下则没有。此外,本文还测试了微焊点在电迁移过程中的电阻、温度场以及塑性变形,以期找到微焊点电致损伤的表征方法。实验表明,红外方法可以快速准确地发现焊点表面和内部的缺陷,而电阻值对微焊点的电致损伤并不敏感。最后本文采用有限元方法分析了微焊点的电致应力及空位浓度,较好地解释了微焊点电致失效的机制。     

复合材料模量细观分析的一般性模型

基于细观力学理论,提出了横观各向异性复合材料弹性常数的分析模型,并给出了纵向(纤维长度方向) 与横向弹性模量、横截面内剪切模量和泊松比等材料性能参数的理论推导和计算公式. 此方法简洁准确地反映了材料横观各向异性性能,改进了常规细观力学模型,也为工程分析提供了理论依据;同时在复合材料力学课程教学中,有助于深化学生对复合材料细观分析的理解,具有一定的启发性.     

非晶铁磁纤维复合材料吸波性能的应力可调性实验研究

本文利用非晶铁磁纤维的应力阻抗效应,对基于玻璃包裹非晶铁磁纤维(CoFeNiSiB)的电磁复合材料的吸波性能,采用自由空间透射法进行了一系列实验研究,重点在于探究该电磁复合材料吸波性能的影响因素,特别是外加应力对吸波效果的调谐性研究。实验结果表明,非晶铁磁纤维电磁复合材料的透波率与纤维方向、密度、长度等因素有密切的关系,在电磁复合材料基体刚度较小的情况下,非晶铁磁纤维电磁复合材料的吸波性能具有较明显的应力调谐性。该研究在智能隐身材料、微波无损检测等领域都有着潜在的重大应用价值。     

电镀铜薄膜力学性能的实验研究

电子器件中大量使用铜膜作为电信号通道,而且一般采用电镀工艺制成.铜膜的力学性能参数对于其热疲劳可靠性的研究非常重要.目前有关该材料的力学性能研究尚不充分,而且数据极为不统一.本文借助于纳米压痕法、声发射等实验手段对电镀铜薄膜的静态力学性能(包括弹性模量和屈服强度等)及疲劳性能进行了测试.结果发现,与大块铜材料相比,电镀铜薄膜的弹性模量低很多,但屈服强度与大块铜材料相当,甚至高出200％.同时,本文采用弯曲疲劳实验,以电阻变化为失效判据,对镀铜材料的疲劳性能进行了测试,获取了该材料不同失效判据下的疲劳寿命预测模型的系数.     

“空而不悬”的悬空寺

用材料力学求解静不定梁的方法对悬空寺的横梁与立木进行力学建模,定性定量地对横梁及立木进行变形与受力分析,着重讨论了横梁支撑立木的受力与曲屈问题,从而建立起立木支撑载荷、立木长与直径的关系,明确了立木屈曲的几何特征范围。     

Simultaneous recording of fringe patterns with one camera

A novel method to separate and simultaneously record the Moiré interferometry fringe patterns of three deformation fields with only one CCD camera is developed; details of its operation principle, key points and error analysis are presented. With this technique, the deformation inU, V andW fields can be measured simultaneously, so dynamic test with comprehensive information can be performed. The advantage of this technique over other similar techniques lies in its simplicity, easy implementation and low cost. An application of this technique is given to show its feasibility. Technical problems that may be caused with this technique are also analyzed.     

双列直插器件(DIP)焊接过程中的应力评价

为探讨陶瓷封装双列直插器件在焊接后出现开裂的问题,应用云纹干涉法和Twyman/Green干涉法实时测试了该类型器件在焊接过程中的面内和离面变形情况,并将测试数据与有限元法相结合,评估了焊接过程中器件内部因印制板变形而产生的应力大小。由此对原先"焊接导致开裂"的说法做出了评价。同时,通过器件的变形测试,探讨了优化焊接工艺的方法。研究结果表明,焊接顺序对器件内部热应力和器件变形影响不大,而适当提高器件高度可有效减小焊接时的热应力。     

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针对我校光弹性实验教学中存在的问题,采取了一些改进措施：开发了 用作随堂教具和实验演示装置的微型机电光弹仪, 可以将实验结果实时显示在教室的大屏幕上;开发了数值光弹实验的多媒体课件,可以将光 弹原理以及光弹实验中的一些现象再现,供学生课后学习;又开发了具有航空航天特色的实 验项目,培养了学生的理论联系实际的能力. 一年的教学实践结果表明：这些教改措施改善 了教学效果,提高了学生们的学习热情和主观能动性.     

组合轴扭转角的"整体化"求解方法

针对材料力学中常见的一种组合轴扭转角的求解问题,提出了一种方便、快捷的整体化解法,避免了将其视为静不定问题的传统求解方法的繁琐,文章最后讨论了该方法的可行性依据与适用范围.     

弹性杆的大变形分析及全国数模大赛题的解答

利用Timoshenko关于弹性压杆的大变形理论对细长弹性杆两端的轴向压力与杆件最大挠度之间关系给出了较详细的解答,同时解答了2010年全国数学建模大赛题目.