熱衰減的案例
剎車熱衰減是什么？
通俗的講，一切高溫影響的機械性能下降就可以被稱為熱衰減。對于制動系統而言，熱衰減現象就是在連續、高強度的制動后，制動鼓、制動盤等部件由于溫度過高，超過了最佳制動效果區域，造成制動效果衰退的情況。反映到實際駕駛體驗便是隨著連續、高強度的制動行為，車輛制動距離逐漸增加的情況。
為何大貨車的剎車都是轂剎，而多數小汽車都是碟剎？
總之，對于不需要大型剎車力，不用顧慮剎車熱衰減，追求剎車穩定線性的家用乘用車來講，碟剎是最好的選擇。對于大型貨車來說，鼓剎目前還是不可替代的選擇。
利用空間濾波器“清理”激光束
VIRTUALLAB FUSION中的光束切趾建模
JCMSuite應用—衰減相移掩模
熱透鏡引起焦點偏移的研究
摘要
在許多激光應用中，獲得良好的光束質量是非常重要的，而獲得良好光束質量的典型實驗方法是空間濾波。在空間濾波系統中，在中間焦平面(即傅里葉平面)上放置一個針孔，以去除不需要的空間頻率分量。為了模擬這樣的系統，必須考慮來自針孔的衍射和激光束的衍射特性，我們在這個例子中演示了空間濾波效應。
建模任務
直徑7.5μm的空間濾波器
直徑7.5μm的空間濾波器
直徑5.0μm的空間濾波器
直徑2.5μm的空間濾波器
出射光束輪廓和功率比較
出射光束輪廓和功率比較
走進VirtualLab Fusion
VirtualLab Fusion中的工作流程
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
- 低菲涅耳數系統中的針孔建模
- 自由空間傳播算子中傅里葉變換技術的自動選擇
展開 承認進步/發現問題 2018年7款主流電動汽車開起來更靠譜了？
這主要體現在：1.普遍性能都不高；2.普遍沒有針對操控進行調校；3.制動性能各有千秋，但熱衰減問題普遍存在。要知道，自主品牌電動汽車剛剛從政策引導轉入市場需求，我們不可否認的是電動汽車存在著“油改電”的現象，推出的目的也只是應對“剛需”市場，所以車也僅僅達到“能開”的水平，到“好開”還需要一定的時間。
當然，通過此次測試，我們也并不是沒有發現任何優點，比如：1.電動機相比于發動機在低扭的優勢，對于我們這條小型賽道來說還是有一定優勢的；2.相比于同品牌同車型的汽油車版本來說，沒有變速箱這個老大難問題后，電動汽車單速變速箱的動力匹配在賽道中體現的更加明顯。3.不同品牌間的差異很大。比如：騰勢500操控明顯更勝一籌，但車重確實很高；比亞迪兩款車型的操控水平最為均衡，挑不出太大的毛病，不過制動熱衰減現象最明顯；帝豪EV450在賽道中表現最流暢，同價位目前水平最高，只是內部人機工程還需提高；而北汽兩款車型，優秀的動力掩蓋了其操控的劣勢，可以說是操控體驗最不理想的車型。
“跑得慢？”其實已經比兩年前快很多了！
記得兩年前剛剛接觸電動汽車的時候，自主品牌家用純電動汽車幾乎沒有能開進10秒以內的車型，那時還流行0-60km/h加速測試，因為真的在有限的距離內開不到100km/h。那時印象最深的是，某品牌電動汽車加速將近20秒，并且由于沒有ABS，使得制動距離超過60米。不敢想象，當時的我是怎么用生命做完的測試。
而此次，通過我們對這7款主流電動車的橫向測試可以看出，兩年后的今天，絕大多數車型已經進入的10秒的大關，并且有兩款車型進入 7秒俱樂部，很顯然，這個成績對于我們日常的大多數路況來說已經足夠了，足夠的意思是指：1.我們不會擔心因加速能力不夠，成為日常道路中的“攔路狗”；2.同樣，足夠的中途加速能力可以讓我們可以在想超車的時候，不用油門到底之后思考人生。
展開 
[科普]新一代碳化硅材料汽車功率半導體
在跑車更頻繁的剎車動作下，陶瓷剎車片擁有更小的熱衰減，剎車的效果不會因為過熱而有明顯的降低。碳化硅的這種特性原因是它有更寬的帶隙，它的帶隙為硅的3倍。可以耐受更高的電壓（10倍），有更好的導熱特性（3倍）以及有更好的高溫穩定性。同時它的同功率尺寸要比硅更小，并且有更快的開關速度。更快的開關速度就意味著更小的開關損耗。因此碳化硅材料非常適合作為功率電子器件的基礎材料。
碳化硅材料在電動汽車中的應用
↑特斯拉率先量產碳化硅材料電機逆變器
那么碳化硅器件在電動汽車上的應用是不是還離我們很遠呢？其實碳化硅材料已經在特斯拉Model3和ModelY車型的電機逆變器上量產并大量使用。相比于ModelS和ModelX車型采用的硅材料IGBT方案，采用新一代碳化硅材料的Model3和ModelY車型電機逆變器的尺寸減小80%，減重57%，并且提升10%的能量效率。
↑特斯拉Model3電機逆變器細節
特斯拉Model3電機逆變器細節來看，它采用了24個定制的碳化硅功率驅動模塊和定制的DC-LINK電容來大幅提高電機逆變器的功率密度。而碳化硅材料幫助特斯拉在如此高的集成度下大幅提高了能量效率，減少了散熱壓力，提升了電動汽車的續航里程和加速性能。
↑蔚來汽車新一代電機逆變器比較
國內的蔚來汽車最近也高調宣布將在即將上市的ET7高性能轎車車型上采用新一代碳化硅材料的電機逆變器。相比之前ES8和ES6車型采用的硅材料IGBT電機逆變器，新一代碳化硅材料逆變器優化了電機電磁方案、減速器速比以及更精準預測模塊壽命。與此同時，得益于碳化硅材料優良的能量效率，新一代的電機逆變器集成度更高，電機功率達到了180kW，峰值功率提升30%，峰值扭矩提升23%。
展開 2018年最牛5大全新動力總成，你的車用了嗎
其實，國內用戶一直對雙離合變速箱詬病頗多，散熱差、頓挫強、熱衰減明顯，直接影響車主的乘駕體驗和維護成本，簡直“有毒”，所以，大眾和福特同時拋棄雙離合，是件讓人高興的事。
但不要高興太早，國外和國內可不一定是對等的，大眾在國外用8AT，到國內用雙離合的可能性還是蠻高的……
來源：汽車消費網，汽車工藝師改編
.: 由晶態到部分晶態部分液態的熱輸運轉變
然而，仍未能在基本層次理解相變材料的部分晶態部分液態的熱傳輸。從實際角度出發，對相變材料中部分晶態部分液態的熱傳導性質的深入理解，對于優化其熱電性能和解決鋰電池中的過熱問題有著重要意義。盡管為解釋相變材料極低的熱導率，前人提出了如類振蕩熱衰減和強非諧的唯象解釋。熱導率和液體運動之間的定量關聯，以及晶態部分中的聲子輸運是如何被液態運動影響的，還有待研究。
【成果簡介】
相變材料在熱點轉換器和電池電極中應用廣泛。近日，德國亞琛工業大學/美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的Yanguang Zhou博士、蘇州大學熊世云副教授、法國巴黎中央理工學院的Sebastian Volz研究員和德國亞琛工業大學/美國南加州大學的Ming Hu博士（共同通訊作者）合作，在Nature Communications上發表了題為“Thermal transport crossover from crystalline to partial-crystalline partial-liquid state”的文章。在該工作中，作者報道了相變材料Li2S中驅動液態組分熱傳導的隱含機制，以及聲子對熱導率的貢獻、極短平均自由程的振動、液態和晶格-液態相互作用。溫度不大于1000K處于晶態時，溫度依賴的熱導率表現出兩種不同行為；當溫度大于1100K時，對于部分液態部分晶態的Li2S，由于Li離子的流體化，液態和晶格-液態相互作用的貢獻顯著增加，在溫度為1300K時，極短平均自由程的振動據推測轉變為擴散，貢獻總熱導率上升至46%。
【圖文導讀】
圖1：擴散系數的計算。
展開 2018年新出的十大LED黑科技
最后，通過熒光粉轉換的紅色直接安裝芯片，與傳統的紅色AlInGaP LED相比，熱衰減特性得到了極大改善。這種性能改進的結果是原位性能大大提高，并且整體顏色和穩定性也得到了改善。
日亞化學表示，其直接安裝芯片系列是第一款采用獨特技術的照明CSP型LED，可實現單側120°朗伯光型，消除了流明密集應用帶來的串擾。借助新的顏色選項，擴展的直接安裝芯片組合可為所有照明應用提供極大靈活性，包括建筑照明、顏色調整以及其他商業和住宅應用等。
每種顏色的芯片尺寸為1.7毫米＊1.7毫米＊0.35毫米。除了不使用添加熒光粉層并具有130度光束角的寶藍色模型以外，其他顏色均具有120度的光束角。
LED發光口罩可偵測空氣污染
為了提高人們對空氣污染問題的重視，一名腳踏車手Greg McNevin設計出一款LED口罩，可以偵測空氣污染程度。
來源：Greg McNevin
據悉，這款LED發光口罩上裝設了感應器，與AirBeam空氣監控系統運作，并通過藍牙連接到AirCasting網站，能根據空氣污染實時改變顏色。
當PM 2.5值介于0到12，空氣質量良好的情況下，呈現出綠色；當PM 2.5上升到12.5至35.4時，則會轉變成黃色；PM2.5介于35.5到55.4時，口罩顏色會呈橘色；PM2.5超過55.42則以紅色呈現，以提醒使用者當下空氣質量對所有人都非常不健康。
日本發明“智能皮膚” 嵌384枚超薄LED燈
據日本媒體報道，東京大學教授染谷隆夫（電子工程學）的研究團隊成功研發出了一種可褶皺可拉伸的超薄LED顯示屏幕，主要用于醫療系統，患者佩戴后可以測量和顯示佩戴者的心率數據。
展開 基于電池熱導率測量的電池監測方法
特定運行工況（如極端溫度和倍率）容易造成電池的過早衰減和熱安全問題。深入理解真實世界的電池衰減是提升實際應用中電池壽命、安全性及可靠性的關鍵，依賴于先進的電池傳感技術。多種傳感信號已被用于電池監測，如溫度、壓力、電化學、聲學及光學等，然而，大多數現有傳感技術具有復雜、嵌入式和定性的特點，難以用于長期獲取商業電池的定量衰減信息。
02
成果掠影
近期，南方科技大學曾玉強助理教授課題組在電池傳感領域取得新進展，建立了電池衰減相關的熱導率模型，將電池熱導率作為電池衰減的定量監測指標，提出了一種非嵌入式的電池衰減定量評估手段。在前期工作中，團隊以電極熱導率為傳感信號，基于電極熱導率和鋰離子濃度之間的定量關系，量化了電極厚度方向的熱導率和鋰離子濃度的空間分布。在此基礎上，團隊利用電池熱導率對電池結構變化的強依賴性，將其作為電池衰減的定量指標。根據團隊建立的電池熱導率模型，電池的兩種主要衰減機制對其熱導率有著相反的影響：析鋰會降低負極顆粒與隔膜之間的緊縮熱阻而提高電池熱導率，電解液消耗則會降低流體部分的有效熱導率而降低電池熱導率?；陔姵?em>熱導率模型，團隊開發了熱傳感方案，用于電池衰減的非嵌入式監測和定量評估。該方案由電池熱導率模型標定和熱導率實時測量兩部分組成。概念驗證研究表明，由實時測量的熱導率變化及趨勢，可以反推電池衰減源的演變過程，進而定量區分鋰沉積以及與副反應和鋰沉積相關的電解液消耗。以不同熱管理條件下的電池快充為例，高溫抑制了鋰沉積導致的電池衰減，但加速了電解液的消耗，兩種衰減機制之間的平衡決定了電池的最佳運行溫度。
展開 《AFM》：納米晶硅納米棒的熱性能研究！
紅跡顯示在較高激光功率(5 MW)下腔的加熱，第一個光學共振熱移到更長的波長。光譜是通過將泵浦激光從短波長掃到長波長而得到的。
圖7.使用光學共振冷卻的熱測量。a)冷共振和熱共振之間的探測激光器的不同波長示意圖。(a)冷共振和熱共振之間的探測激光的不同波長示意圖。b)在探測激光器的不同波長下測量的腔體溫度。(b)在不同波長的探測激光器下測量的腔溫度。冷卻速度或衰減率是從指數衰減曲線(虛線)中提取的。c)示波器記錄的不同探頭激光波長的光信號。
綜上所述，本文用幾種不同的實驗技術研究了納米硅OM晶腔的結構和熱學性質。達克費爾德透射電鏡分析表明，不同的退火溫度會導致不同的晶粒尺寸分布，從而影響材料的熱性能。本文使用微時域熱反射率來測量納米晶薄膜的散熱速率，觀察到與單晶薄膜相比有很大的降低。這歸因于晶界上的聲子散射。
展開 齒輪油：工業設備的 “潤滑衛士”，守護傳動系統高效運轉
齒輪油在循環流動過程中，能快速吸收齒面摩擦產生的熱量，并通過油箱、冷卻系統將熱量導出，維持齒輪傳動系統在適宜的工作溫度范圍內運行，保障設備穩定性，防止因過熱導致的性能衰減或故障。 密封防護能力同樣不可或缺。齒輪油能在齒輪箱內部形成密封層，阻止外部的灰塵、水分、雜質等侵入齒面與傳動機構，避免污染物造成的額外磨損與腐蝕；同時，油膜可隔絕空氣與金屬表面接觸，減少齒輪、軸承等部件的氧化銹蝕，尤其在潮濕、多塵的工業環境中，這種防護作用能有效延長設備的維護周期，降低保養成本。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
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技術介紹|芯片上熱互連熱耦合——用于進行溫度感知EM評估
用有限元和/或CFD場求解器求解CPS導電固體邊界外的熱對流和輻射。最終的溫度感知EM分析是使用高分辨率（圖4）和在與實際CPS環境兼容的溫度水平進行下的。這種方法允許設計人員在芯片設計sign-off流程中輕松識別和修復超過EM上限的導線。
圖4：具有CPS熱環境和導線自加熱考慮的信號線的EM限制百分數
在自加熱預表征過程中，采用有限元法對硅襯底介質層中的導線進行了詳細的三維建模。圖5舉例說明了分析模型和導線的典型溫度分布，包括進入介質的衰減狀態。這種仿真方法為有效預測給定導線的幾何和環境配置下每根導線的溫升提供了依據。
圖5：用于表征電介質層中導線溫升的三維有限元模型
使用類似于圖6的模型來描述上述仿真的溫度衰減行為。通過使用具有導線尺寸、間距、加熱導線的高度/位置和衰減方向參數的導線陣列來獲得導線之間的熱耦合。熱耦合分析結果表明，導線內部的自加熱會使溫度升高。導線的可靠性是芯片最終溫度的函數，是使用隨溫度變化的CTM功率圖對芯片-封裝-系統的熱影響的函數。在CPS環境中迭代之后，溫度和功率收斂，顯示出連續的溫度分布和功率圖（圖7）。對于多芯片和3D-IC設計，CTM和CPS方法同時提供了芯片上溫度分布的收斂性。收斂的熱分布與導線熱耦合相結合，為溫度感知EM分析提供了一個完整的解。
圖6：介質層中嵌入的自熱導線的溫度衰減
由于設備或管線前端(FEOL)加熱（圖2和圖7）而產生的層和導線上的基礎溫度是基于CTM的熱分析（圖3）計算的。
圖7：來自CTMd FEOL設備功率（右）和作為導線基礎溫度的芯片層上的熱分布
總之，隨著包括FinFET在內的先進工藝技術，隨著SOC密度的增加，芯片內部的由熱引起的電遷移也隨之增加，這是一個主要的可靠性問題。
展開 制冷劑霧化的節流及分液特性探討 附噴霧學曹建明下載
0 引 言
在風冷熱泵系統中，常采用節流閥與分液頭配合作為制冷劑節流與分配機構，雖然節流閥具有較好的流量調節特性，并通過分液頭使節流后低壓氣液兩相工質分配至蒸發器各并聯支路，但受分液頭結構及布置方式、蒸發盤管阻力特性、蒸發器布風均勻性（或蒸發盤管換熱均勻性）[2]等因素的影響，使蒸發器各并聯支路氣液兩相工質分配不均，造成蒸發盤管面積未能得到充分利用，嚴重影響蒸發器的換熱性能。Yang Zou 等[1]，Martin Ryhl 等[2,8]指出，熱泵系統中因蒸發器兩相冷媒分配不均可能導致制冷（熱）能力衰減達到30%~50%，COP 衰減可達13%~43%；另一方面，采用節流閥節流后工質為氣液兩相流，液態制冷劑在蒸發盤管內依次出現氣泡流、層狀流、層狀波紋流、塊狀流、環狀流、霧狀流和過渡流，各階段的換熱效率存在較明顯的差異[3,4]。不同的蒸發換熱機理及不佳的流型也使換熱強度受到影響。
鑒于此，本文首次提出采用霧化噴嘴替代傳統節流閥的霧化節流方案, 即通過霧化噴嘴對冷凝器冷凝后的高壓液體制冷劑進行節流并霧化為低壓微小液滴，直接分配至蒸發器各并聯換熱支路，通過霧化的氣液兩相微小液滴分配，以期改善熱泵系統制冷劑分配不均的問題，同時采用霧化液滴在蒸發盤管內沸騰換熱，達到強化制冷劑側蒸發換熱的目的。
展開 新能源動力電池熱管理方案設計
在低溫下，鋰離子電池會出現內阻增大、容量變小的現象，極端情況更會導致電解液凍結、電池無法放電等情況，電池系統低溫性能受到很大影響，造成電動汽車動力輸出性能衰減和續駛里程減少。在低溫工況下對新能源車輛進行充電時，一般BMS先將電池加熱到適宜的溫度再進行充電的操作。如果處理不當，會導致瞬間的電壓過充，造成內部短路，進一步有可能會發生冒煙、起火甚至爆炸的情況。
在高溫下，如充電器控制失效,可能會引發電池內部發生劇烈的化學反應,產生大量的熱,若熱量來不及散失而在電池內部迅速積聚,電池可能會出現漏液、放氣、冒煙等現象，嚴重時電池發生 劇烈燃燒且發生爆炸。
電池熱管理系統 (Battery Thermal Management System, BTMS)是電池管理系統的主要功能，電池的熱管理主要包括冷卻、加熱以及溫度均衡等功能。冷卻和加熱功能，主要是針對外部環境溫度對電池可能造成的影響來進行相應的調整。溫度均衡則是用來減小電池組內部的溫度差異，防止某一部分電池過熱造成的快速衰減。通過導熱介質、測控單元以及溫控設備構成閉環調節系統，使動力電池工作在合適的溫度范圍之內，以維持其最佳的使用狀態，用以保證電池系統的性能和壽命。
熱管理系統的“V”模型開發模式
熱管理系統作為動力電池系統的一個零部件，它的開發過程同樣遵循汽車行業V"模型開發模式，借助仿真工具以及通過大量的測試驗證，只有這樣才能提升開發效率，節省開發陳本以及保障系統可靠性、安全性和使用壽命。
如下是熱管理系統開發的“V”模型，總體來看該模型由一橫一縱兩個軸組成：橫軸又由四條正向開發主線和一條逆向驗證主線組成，并以正向開發為主，兼顧逆向的閉環驗證；縱軸由零部件、子系統和系統三個層級組成。
展開 5G仿真解決方案之終端天線仿真關鍵技術 | 附最新白皮書下載
3D Layout ECAD + MCAD全模型網格裝配
關鍵技術之五：電—熱耦合
在整機設計過程通過實體原型往往難以對一些物理效應(如溫度變化影響、結構變形和化學反應)進行評估和施加，然而仿真卻能勝任。例如當手機的電熱仿真中包含了溫度相關的材料屬性，結果中會預測到嚴重的衰減。熱效應可能會讓設備失諧。過熱具有風險性，因為過熱會給手機的各個組件以及射頻/天線性能造成負面影響。此外，PCB組件的溫升也會影響射頻/天線的性能。手機長時間使用不僅會耗盡電池電量，手機本身也會變熱，導致連接中斷。對這些系統開展詳細的多物理場分析，可以發現潛在問題，并協助工程師開發可靠的高性能設備。
手機天線的電磁損耗與射頻放大器電路可以進行動態鏈接分析，以預測綜合模型的回波損耗并確定失諧程度。損耗可以映射到電子桌面強大的散熱解決方案——ANSYS Icepak 的統一設計中。例如，PCB上的元器件、天線和射頻放大器中不同的電磁損耗源可映射到ANSYS Icepak 的手機模型中，用于開展電熱分析。仿真可預測單個PCB組件、RF放大器和天線的安全工作溫度。
通過仿真分析，工程師可以全面掌握手機的熱分布。通過這些解決方案，能夠仿真熱效應對天線性能以及溫度相關的放大器的影響，在設計中考慮了材料的溫度相關屬性后發生失諧的程度。
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