多失效模式光电系统可靠性建模分析方法北大核心CSCD

系统可靠性建模分析是开展可靠性分配、预计、故障树分析及可靠性优化设计的基础。介绍了一种光电系统可靠性建模分析方法,针对光电系统中部分分系统具有多种失效模式且各失效模式均服从指数分布的特点,依据齐次马尔科夫理论,采用马尔科夫状态转移图方法建立了产品的可靠性模型,并给出解析表达式、数值计算方法和Monte Carlo仿真方法。最后,将其应用于某机载光电系统供电回路的实例分析中。采用两种计算方法及Monte Carlo仿真方法分别进行计算,并将结果进行对比分析,证明了该方法的正确性及可行性。     

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。     

欢迎订阅《理化检验-物理分册》杂志

《理化检验-物理分册》杂志创刊于1963年,系中国机械工程学会理化检验分会和失效分析分会会刊,是国内理化测试专业领域最早、且具权威的一本应用类技术刊物,多次获得国家机械行业和上海市优秀期刊奖,并被列为中国科技论文统计用期刊、中国科技核心期刊、中国科学引文数据库来     

环氧/氟碳复合涂层失效过程的电化学阻抗谱研究

用电化学阻抗技术研究了环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆和氟碳面漆构成的多层复合涂层在四种不同腐蚀环境中的失效过程.涂层在四种环境中的失效速率按下列顺序降低:3.5%NaCl浸泡+紫外照射,45℃湿热环境,35℃盐雾试验,3.5%NaCl浸泡.尽管涂层在四种不同环境中失效速率差别很大,但不同环境中阻抗中频区的相角,尤其是10Hz频率的相角,与涂层的低频阻抗值变化趋势非常接近.由于中频区的相角可以快速测量,因此可以作为在工程现场定性评价涂层保护性能的参数.     

倒装芯片塑料球栅阵列封装器件在外应力下的失效机理

倒装芯片塑料球栅阵列(FC-PBGA)封装形式独特而被广泛应用, 分析研究其在实际应用过程中, 在高温、电、水汽等多种综合环境应力条件作用下的失效机理对提高其应用可靠性有重要意义. 本文对0.13 μm 6层铜布线工艺的FC-PBGA FPGA器件, 通过暴露器件在以高温回流焊过程中的热-机械应力为主的综合外应力作用下的失效模式, 分析与失效模式相对应的失效机理. 研究结果表明, FC-PBGA器件组装时的内外温差及高温回流焊安装过程中所产生的热-机械应力是导致失效的根本原因, 在该应力作用下, 芯片上的焊球会发生再熔融、桥接相邻焊球致器件短路失效; 芯片与基板之间的填充料会发生裂缝分层、倒装芯片焊球开裂/脱落致器件开路失效; 芯片内部的铜/低k互连结构的完整性受损伤而影响FC-PBGA器件的使用寿命.     

第三讲:Weibull分布和对数正态分布情形的可靠性评定

对于产品寿命服从Weibull分布或对数正态分布的情形,针对几种不同类型的数据(例如随机截尾,定数截尾情形出现的数据),分别给出了可靠性参数(可靠度、可靠寿命)的点估计或置信下限。特别是在定时截尾出现零失效情形,给出了可靠性参数的置信下限的计算公式。     

含模糊随机变量的多模式系统广义失效概率计算的内插迭代线抽样方法

通过正则化基本变量的度量空间,定义了单个基本变量同时具有模糊和随机双重不确定性时的广义失效概率.在广义失效概率的计算中,模糊随机变量被等价变换为随机变量.从而使得广义失效概率的计算变换为随机失效概率的计算.当模糊随机变量的密度函数和隶属函数均为正态型时,推导了其等价概率密度函数的形式和参数.采用自适应线抽样方法对基本变量同时具有模糊和随机不确定性时的多模式广义失效概率进行了计算,并采用数值算例对自适应线抽样广义失效概率计算方法的效率和精度进行了验证.算例分析表明该方法的计算结果是合理的,并且由于自适应线抽样法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.     

电子封装钎料合金耦合损伤的多轴时相关低周疲劳失效研究

基于63Sn-37Pb钎料合金材料的多轴时相关循环变形行为及疲劳失效行为,提出了耦合损伤的多轴时相关理论模型及疲劳失效模型,模型引入了损伤演化方程,考虑了时相关效应及非比例路径效应,能较好地模拟材料在不同非比例加载路径下的循环变形行为及疲劳失效行为,较准确地预测多轴疲劳寿命.     

基于快速Fourier变换的可靠性分析方法

提出了一种用于非线性隐式功能函数可靠性分析的快速Fourier变换方法.首先利用高效多维数值积分方法或基于响应面法的卷积积分求解功能函数的分布函数的特征函数,也就是进行Fourier正变换;然后利用快速Fourier逆变换数值求解功能函数的概率密度函数,进而求得失效概率.给出的算例表明此法具有精度和计算效率较高的优点.     

轨下支承失效对直线轨道动态响应的影响

建立了基于Timoshenko梁模型的车辆/轨道耦合动力学模型,分析轨下支承失效对直线轨道动态响应的影响. 钢轨被视为连续弹性离散点支承上的无限长Timoshenko梁,通过假设轨道系统刚度沿纵向分布发生突变来模拟轨下支承失效状态. 推导了考虑钢轨横向、垂向和扭转运动的轮轨滚动接触蠕滑率计算公式. 利用Hertz法向接触理论和沈氏蠕滑理论计算轮轨法向力及轮轨滚动接触蠕滑力. 采用移动轨下支承模型的车辆/轨道耦合系统激振模式,考虑轨枕离散支承对系统动力响应的影响. 通过新型显式积分法求解车辆/轨道耦合动力学系统运动方程,由数值分析计算得到不同轨下支承失效状态下直线轨道的动态响应. 结果表明,轨下支承失效对直线轨道变形及加速度有显著的影响,随着失效轨下支承个数的增加,轮轨相互作用力和轨道部件的位移、加速度将会急剧增大,将加速失效区段线路状况的恶化.