中文名 | 电子封装中钎焊接头的时间相关变形、疲劳与断裂 | 项目类别 | 面上项目 |
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项目负责人 | 杨显杰 | 依托单位 | 西南交通大学 |
针对钎焊接头在电子封装中由于热不匹配导致的时间相关变形、疲劳与断裂特性,在对钎料Sn/Pb进行系统室、高温非比例应变与应力时相关变形与疲劳和钎料结构试样的时相关疲劳与断裂实验基础上,揭示该钎料在较大范围的加载率、保持时间、加载波形以及非比例路径下材料时相关变形、疲劳与断裂特性。基于上述实验,对现有的若干典型本构模型、疲劳寿命估算公式以及基于断裂力学方法的裂纹扩展律进行评估。同时,基于实验结果,建立耦合损伤演化的粘塑性本构模型,该模型能统一地、较好地描述该钎料在上述实验所涉及的复杂加载和温度下时相关变形、疲劳和裂纹扩展行为。将该模型作为用户子程序编入大型结构分析软件,用于钎焊接头结构试样的失效预测与耐久性评估中,以验证模型的有效性。 2100433B
批准号 |
10372086 |
项目名称 |
电子封装中钎焊接头的时间相关变形、疲劳与断裂 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
A0801 |
项目负责人 |
杨显杰 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
西南交通大学 |
研究期限 |
2004-01-01 至 2006-12-31 |
支持经费 |
29(万元) |
采用统计分析的方法研究了固溶氢对TC4钛合金电子束焊接头疲劳寿命的影响,并对接头试样的疲劳断裂位置和疲劳断口形貌进行了观察与分析。结果表明,氢显著降低了TC4钛合金试样的疲劳寿命,氢含量0.028%(质量分数)的钛合金的疲劳寿命仅为未充氢试样的一半,当氢含量增大到0.120%时,疲劳寿命降到了未充氢的五分之一。疲劳试样多数断于接头的热影响区,造成这一结果的主要原因是热影响区的组织不均匀性和氢含量相对较高。断口的形貌特征表明,氢促进了疲劳裂纹的萌生和增加了裂纹扩展的速度,导致钛合金电子束焊接头的疲劳寿命显著降低。
本文采用BNi-2、BПP-1两种钎料,对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了电子束钎焊和真空钎焊,并对其接头进行了显微组织分析.结果表明,两种钎料电子束钎焊形成的接头显微组织主要都是固溶体;BNi-2钎料真空钎焊形成接头的显微组织是由两部分组成的,一部分是位于母材附近的镍固溶体,另一部分是位于钎缝中心的化合物组织;BПP-1钎料真空钎焊形成接头的显微组织是由铜-镍固溶体和钎缝中少量的化合物相组成的.
本书主要介绍了海洋工程结构疲劳与断裂的相关知识。全书共六章,分别阐述了疲劳问题的传统解法、断裂力学的基本知识、疲劳问题的应力强度因子解法等内容;同时,考虑到海洋工程结构大多处于腐蚀环境及受交变载荷的作用,因此对应力腐蚀及腐蚀疲劳裂纹扩展,特别是对管节点和海洋固定式平台的疲劳寿命估算,以及弹塑性断裂力学的COD理论和J积分理论进行了介绍。
本书对疲劳和断裂力学的基本理论描述详细、系统,插图和例题较多,适于船舶与海洋工程专业本科生使用,也可供从事各种工程结构的疲劳与断裂问题研究的工程技术人员参考使用。
结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹,裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏,也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。
结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部不可避免地存在裂纹,裂纹会在外载荷作用下扩展而引起断裂破坏,也会在幅值较小的交变载荷作用下扩展而引起疲劳破坏的学科。现在我们对断裂和疲劳的研究历史还不长,还不完善,但断裂和疲劳理论目前得发展很快。 在结构力学对于各种工程结构的理论和实验研究中,针对研究对象还形成了一些研究领域,这方面主要有杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三大类。整体结构是用整体原材料,经机械铣切或经化学腐蚀加工而成的结构,它对某些边界条件问题特别适用,常用作变厚度结构。随着科学技术的不断进展,又涌现出许多新型结构,比如20世纪中期出现的夹层结构和复合材料结构。2100433B
第1章 疲劳问题的传统解法
1.1 概述
1.2 疲劳载荷及疲劳设计
1.3 恒幅载荷下的疲劳
1.4 变幅载荷下的疲劳
第2章 断裂力学的基本知识
2.1 基本概念
2.2 线弹性断裂力学
2.3 复合型裂纹的脆性断裂
2.4 弹塑性断裂力学
第3章 疲劳问题的应力强度因子解法
3.1 疲劳裂纹的起始与扩展
3.2 恒幅载荷下疲劳裂纹的扩展
3.3 变幅载荷下的疲劳行为
第4章 应力腐蚀与疲劳裂纹扩展
4.1 概述
4.2 应力腐蚀裂纹扩展
4.3 腐蚀疲劳裂纹扩展
第5章 海洋工程结构的断裂与疲劳分析
5.1 断裂力学设计方法
5.2 断裂控制及焊接船壳断裂控制方案
5.3 管节点的疲劳寿命估算
5.4 海洋固定式平台疲劳寿命估算
第6章 常用断裂韧性参数的测试
6.1 平面应变断裂韧性KIc的测定
6.2 临界裂纹尖端张开位移的测定
6.3 临界J积分的测定
附录A 正态分布表
附录B 第一、二类完整椭圆积分表
附录C 常用应力强度因子表
附录D 弹性力学平面问题的求解途径
附录E 复变函数基础知识