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散热是大功率LED封装的关键技术之一,散热不良将严重影响LED器件的出光效率、亮度和可靠性。影响LED器件散热的因素很多,包括芯片结构、封装材料(热界面材料和散热基板)、封装结构与工艺等。文章具体分析了影响大功率LED热阻的各个因素,指出LED散热是一个系统概念,需要综合考虑各个环节的热阻,单纯降低某一热阻无法有效解决LED的散热难题。文中还对国内外降低LED热阻的最新技术进行了介绍。 相似文献
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粗糙表面之间接触热阻反问题研究 总被引:4,自引:1,他引:3
当两个固体表面相互接触时,由于接触面粗糙度的影响,界面间就形成了非一致接触,这种接触导致热流收缩,进而产生接触热阻. 目前的理论研究主要集中在正问题研究,对反问题的研究相对较少. 接触热阻反问题研究是通过研究部分边界温度、热流和部分测量点的温度来反演得到界面上的接触热阻. 反问题研究在很多工程领域都有应用,如航空航天、机械制造、微电子等,是工程中确定接触热阻一种快速有效的方法. 本文采用边界元法和共轭梯度法研究了二维空间随坐标变化的接触热阻反问题. 为了验证方法的准确性和可行性,假定在已知部分测量点温度和真实接触热阻的情况下,反演计算得到界面的温度和热流,进而得到接触热阻,并与真实接触热阻进行比较. 结果表明采用边界元法和共轭梯度法在无测量误差的情况下,可以准确反演获得界面的真实接触热阻. 若存在测量误差,反演计算结果对测量误差极其敏感,反演结果误差会由于测量误差的引入而被放大. 为处理这种不适定性, 采用最小二乘法对反演计算结果进行校正,结果表明采用最小二乘法能够避开反问题中一些偏离实际值较大的测量点,显著提高反演计算结果的准确性. 相似文献
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当两个固体表面相互接触时,由于接触面粗糙度的影响,界面间就形成了非一致接触,这种接触导致热流收缩,进而产生接触热阻.目前的理论研究主要集中在正问题研究,对反问题的研究相对较少.接触热阻反问题研究是通过研究部分边界温度、热流和部分测量点的温度来反演得到界面上的接触热阻.反问题研究在很多工程领域都有应用,如航空航天、机械制造、微电子等,是工程中确定接触热阻一种快速有效的方法.本文采用边界元法和共轭梯度法研究了二维空间随坐标变化的接触热阻反问题.为了验证方法的准确性和可行性,假定在已知部分测量点温度和真实接触热阻的情况下,反演计算得到界面的温度和热流,进而得到接触热阻,并与真实接触热阻进行比较.结果表明采用边界元法和共轭梯度法在无测量误差的情况下,可以准确反演获得界面的真实接触热阻.若存在测量误差,反演计算结果对测量误差极其敏感,反演结果误差会由于测量误差的引入而被放大.为处理这种不适定性,采用最小二乘法对反演计算结果进行校正,结果表明采用最小二乘法能够避开反问题中一些偏离实际值较大的测量点,显著提高反演计算结果的准确性. 相似文献
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《应用力学学报》2021,(4)
温度过高是导致电子产品可靠性降低的重要原因,而大量军用机载计算机因防护要求需采用封闭加固设计,芯片产生的热量只能通过冷板和机箱卡槽的接触面传输到箱体再散播到周围环境中,因此,锁紧界面间存在的接触热阻成为影响机载计算机芯片散热效率的重要因素。首先通过实验分析了接触压力和表面粗糙度对6061-T6铝合金接触热阻的影响,然后针对某型机载加固型计算机板卡装配结构进行了有限元分析,最后以减小接触热阻为目的进行了优化设计。结果表明,接触压力的增加和表面粗糙度的减小都可以使铝合金接触热阻显著减小,但通过加大载荷或减小表面粗糙度来减小实际装配结构的热阻效果却十分有限,最多只能降低约10.5%。压力云图和热阻云图分析发现,引起上述现象的原因在于装配结构自身特点导致界面上存在严重的非均匀接触,良好接触区只占总界面的很少部分。通过优化原有机箱卡槽镂空部分的尺寸,可以有效改善接触区的压力分布,最终可以使热阻降低约24%,同时还使界面最大接触压力降低约37%。 相似文献
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液体三维晃动特征问题的有限元数值计算方法 总被引:3,自引:1,他引:3
本文采用有限元方法数值求解任意刚性容器内液体三维晃动的固有频率和模态。通过建立液体晃动特征问题的泛函极值原理,编制了四面体等参单元有限元程序,计算了平放圆柱腔内三维液体晃动的特征频率,并将矩形容器、球腔、带“十”字隔板球形容器内的液体三维晃动计算结果与解析解、实验结果和二维有限元数值解进行了比较,程序的正确性得到了验证。 相似文献
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本文对串片散热器在制造过程中串片过盈量、串片在散热器工况下的温度应力及热阻及其稳定性进行了研究.结果表明,在串片与钢管过盈接触处加涂带金属填料胶的工艺能明显改进传热性能并长期稳定,保持较小的热阻,工艺简便,价格低廉,推广应用有良好效益. 相似文献
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In this contribution, a numerical framework for the efficient thermo-mechanical analysis of fully 3D tire structures (axisymmetric geometry) in steady state motion is presented. The modular simulation approach consists of a sequentially coupled mechanical and thermal simulation module. In the mechanical module, the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) framework is used together with a 3D finite element model of the tire structure to represent its temperature-dependent viscoelastic behavior at steady state rolling and finite deformations. Physically computed heat source terms (energy dissipation from the material and friction in the tire–road contact zone) are used as input quantities for the thermal module. In the thermal module, a representative cross-sectional part of the tire is employed to evaluate the temperature evolution due to internal and external heat sources in a transient thermal simulation. Special emphasis is given to an adequate material test program to identify the model parameters. The parameter identification is discussed in detail. Numerical results for three different types of special performance tires at free rolling conditions are compared to experimental measurements from the test rig, focusing especially on rolling resistance and surface temperature distribution. 相似文献
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实现了机械载荷和温度载荷共同作用下复杂结构的弹性分歧热屈曲有限元分析,计算结果表明,局部温度场将使结构的屈曲强度大幅度降低。复杂结构的热屈曲研究具有理论和实际意义。本文研究成果表明,从计算结构力学角度出发,探讨强热源作用复杂结构引起宏观破坏机理研究的可行性 相似文献
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Rong-Tsu Wang 《Heat and Mass Transfer》2013,49(2):291-297
A heat sink-heat pipes thermal module (HSHPTM) applies U-type or L-type heat pipes to transferring the total heat capacity from the heat source to the based plate and fins successfully, and then dissipates heat flow into the surrounding air. This article utilizes Visual Basic commercial software to develop a window program named HSHPTM V1.0 for proper design of the heat sink-heat pipes thermal module. The computing core of the HSHPTM program employs the theoretical thermal resistance analytical approach with iterative convergence stated in this study to obtain a numerical solution. The results show that this calculated error comparison with experimental results is within ±5 %. The embedded U-type heat pipes carry 46 and 63 percentages of the total dissipated heat capacity for one-pair and two-pairs embedded U-type heat sink-heat pipes thermal modules, and dissipate 87.2 % heat flow for six embedded L-type heat pipes, respectively. There has a benefit for HSHPTM V1.0 of rapidly and capably calculating the thermal performance of a heat sink-heat pipes thermal module installed with a processor horizontally by inputting simple and lumped parameters. 相似文献
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The fracture behavior of a functionally graded layered structure (FGLS) with an interface crack under thermal loading is investigated.
Considering new boundary conditions, it is assumed that interface crack is partly insulated, and the temperature drop across
the crack surfaces is the result of the thermal resistance due to the heat conduction through the crack region. The problem
is formulated in terms of a system of singular integral equations. Numerical results are presented to show the influence of
the material nonhomogeneity parameters and the dimensionless thermal resistance on the thermal stress intensity factors (TSIFs). 相似文献
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轻质多层热防护结构的一体化优化设计研究 总被引:2,自引:0,他引:2
大面积防热结构在航天航空领域应用广泛, 其创新结构设计是关键技术之一. 航天飞行器的工作条件要求热防护材料与结构同时具备轻质、隔热、抗冲击的特点, 因此热防护材料与结构正在朝着一体化的方向发展. 基于这种发展趋势, 提出了一种轻质多层热防护结构设计方案. 以一体化多层防热结构在航天器再入过程中的传热为研究对象, 引入大面积防热结构的一维传热假设, 依照航天器再入大气层的温度条件, 建立了防热结构一维非稳态传热的物理模型和封闭的控制方程, 使用差分方法求解方程, 进行一维非稳态的传热分析, 并采用商业有限元软件ABAQUS的传热分析进行验证. 得到了航天器再入大气过程中多层防热结构的各层温度分布, 提出了在满足一定的热约束要求的条件下, 以轻质多层热防护结构的总重量为目标函数的优化设计方法, 得到了多层结构的最优几何参数, 并将优化后的结构进行了有限元承载分析. 相似文献
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In this paper, thermal response of an orthotropic functionally graded coating-substrate structure with a partially insulated interface crack under heat flux supply is considered. It is assumed that there exists thermal resistance to heat conduction through the crack region. The mixed boundary value problems are reduced to a system of singular integral equations and solved numerically. Higher order asymptotic terms for the singular integral kernels are considered to improve the accuracy and the convergence efficiency of the numerical integrals. Numerical results are presented to show the effects of the orthotropy parameters, thermo-elastic nonhomogeneity parameters, and dimensionless thermal resistance on the temperature distribution and the thermal stress intensity factors (SIFs). 相似文献
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不同升温速率下复合药柱烤燃实验与数值模拟研究 总被引:3,自引:0,他引:3
为了研究不同升温速率下复合炸药JO-9159/JB-9014烤燃实验的热反应规律,建立了复合炸药的烤燃模型,利用有限元程序LS-DYNA3D对不同结构的复合药柱在烤燃过程中的热响应情况进行了数值模拟,并利用实验进行了验证,结果显示模拟结果可信。利用已建立的模型对5 K/h、3 K/min和10 K/min等3种不同升温速率下复合药柱烤燃过程进行了数值模拟,结果表明:升温速率和装药结构的不同对复合药柱的点火时间和位置有较大影响,随着升温速率的增大,点火时间变短,点火位置由药柱的中心处逐渐移至药柱的两端边缘,升温速率较小时,复合药柱的热安定性取决于内部高能炸药的特性,升温速率较大时,复合药柱的热安定性与单一钝感药柱性能近似。因此,只有在较大的升温速率下,钝感炸药内部嵌入高能炸药才能既提高整体药柱的威力,又保证其具有较好的热安定性。 相似文献