熱變形測試
關(guān)注創(chuàng)建者：劉陽 創(chuàng)建時間：2015-12-12
熱變形測試的視頻教程
ABAQUS-鋼板軋制中的熱變形分析
模型的建立 鋼板材料的設(shè)置 軋制模型的裝配 接觸和文都邊界的設(shè)置（軋輥的溫度200） 網(wǎng)格的編輯和單元的創(chuàng)建 求解分析
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半導(dǎo)體器件的功率循環(huán)及熱可靠性測試
本視頻介紹了半導(dǎo)體器件的功率循環(huán)及熱可靠性測試流程。 第一步：將待測器件與POWERTESTER連接，輸入相關(guān)參數(shù)，校準(zhǔn)K系數(shù)（溫度敏感因子） 第二步：通過測試平臺內(nèi)置的觸摸屏電腦，設(shè)置待測器件的循環(huán)策略，啟動設(shè)備，進(jìn)行全自動熱瞬態(tài)及功率循環(huán)測試 第三步：數(shù)據(jù)分析（支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出，進(jìn)行結(jié)構(gòu)函數(shù)分析、生成熱模型等）
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abaqus通過子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)大跨距橋梁熱變形分析
本視頻介紹了如何通過子結(jié)構(gòu)功能實現(xiàn)大跨距橋梁的熱變形分析。
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熱變形測試的實例教程
熱變形溫度是指對浸在120°C/h的升溫速率升溫的導(dǎo)熱的液體介質(zhì)中的一定尺寸的矩形材料試樣施以規(guī)定負(fù)荷，試樣中點(diǎn)的變形量達(dá)到與試樣高度相對應(yīng)的規(guī)定值時的溫度，是衡量材料耐熱性能的重要指標(biāo)之一。
1.測試方法對熱變形溫度結(jié)果的影響
常用熱變形溫度測試標(biāo)準(zhǔn)
(1)GB/T1634-2004 (2)ASTM D648-2007 (3)ISO 75-2：2013
注：由于1和3測試方法完全一樣，這里只討論1和2之間的區(qū)別
同種材料在相同實驗條件下，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)以及樣條獲得的實驗結(jié)果如下
結(jié)果分析：不論何種材料，按照不同測試方法得到的結(jié)果確實存在一定差別，且有著相同的規(guī)律：GB/T1634-2004 4X10X80（平放）＜GB/T1634-2004 4X10X120(側(cè)立)＜ASTMD648-2007 6.4X13X130（側(cè)立）。
2.硅油黏度對熱變形溫度的影響
根據(jù)熱變形溫度測試原理，硅油只是一種介質(zhì)，用來保證樣品不同方位受熱均勻穩(wěn)定，理論上對測試結(jié)果沒有影響。但當(dāng)硅油使用時間較長以后，由于受到污染（樣品在高溫條件下分離出小顆粒渣滓），硅油會變得混濁，顏色變深，從而增加硅油的黏度，當(dāng)黏度過大導(dǎo)致硅油不能均勻流動時，會對測試結(jié)果造成一定的誤差。
3.熱變形測試起始溫度對測試結(jié)果的影響
在GB/T1634-2004標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：每次實驗開始時，加熱裝置的溫度應(yīng)低于27°C，除非以前的實驗已經(jīng)表明，對測試的具體材料在較高溫度下開始不會引起誤差。
展開 另外由于半導(dǎo)體設(shè)備的功耗、散熱參數(shù)與材料成分、制造工藝相關(guān)，且與環(huán)境溫度及溫升相關(guān)，需要借助熱測試設(shè)備重新標(biāo)定元件的散熱特性。
目前電子、電氣行業(yè)的熱設(shè)計工作大都是由結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師在兼顧，相對缺乏熱設(shè)計理論、專業(yè)CFD散熱分析技術(shù)和熱測試經(jīng)驗。安世亞太多年從事熱設(shè)計工程咨詢服務(wù)，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，時至今日已具備熱設(shè)計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中，梳理出相對清晰的理論體系，在這里與感興趣的業(yè)內(nèi)伙伴分享。
熱設(shè)計技術(shù)
電子設(shè)備的熱設(shè)計是根據(jù)電子元器件的功耗、溫度特性和應(yīng)用場景，利用熱傳遞技術(shù)和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)備，使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍，同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設(shè)計需要借助熱測試技術(shù)獲得關(guān)鍵傳熱性能參數(shù)，仿真技術(shù)能夠?qū)?em>熱設(shè)計進(jìn)行評估與優(yōu)化。
熱測試技術(shù)
熱測試是一門測試技術(shù)，借助專業(yè)測試設(shè)備與測試方法獲得產(chǎn)品一維散熱路徑上各處的熱阻特性，為散熱設(shè)計評估、仿真分析提供可靠的數(shù)據(jù)。
在電子產(chǎn)品散熱設(shè)計中，熱測試的目的主要是為測試產(chǎn)品實際散熱表現(xiàn)是否能達(dá)到預(yù)期要求，檢驗產(chǎn)品散熱方案的合理性、評估產(chǎn)品工藝的可靠性。另外熱測試技術(shù)還可進(jìn)行優(yōu)化潛力與降成本方面的評估，測試產(chǎn)品在不同方案以及在不同環(huán)境下的實際表現(xiàn), 結(jié)合其理論設(shè)計、仿真分析進(jìn)行回歸，指導(dǎo)后續(xù)的散熱設(shè)計。
傳統(tǒng)的熱測試方法主要分為熱電偶的接觸式和紅外測溫法的非接觸式二種，以及較為準(zhǔn)確的ETM電氣法測溫（JEDEC JESD51）。如今第三代熱測試技術(shù)為瞬態(tài)熱測試法（JESD51-14）也已問世。瞬態(tài)熱測試法能夠測量電子部件一次元散熱路徑的結(jié)殼熱阻，以及進(jìn)行散熱路徑上的結(jié)構(gòu)函數(shù)分析。
展開 另外由于半導(dǎo)體設(shè)備的功耗、散熱參數(shù)與材料成分、制造工藝相關(guān)，且與環(huán)境溫度及溫升相關(guān)，需要借助熱測試設(shè)備重新標(biāo)定元件的散熱特性。
目前電子、電氣行業(yè)的熱設(shè)計工作大都是由結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師在兼顧，相對缺乏熱設(shè)計理論、專業(yè)CFD散熱分析技術(shù)和熱測試經(jīng)驗。安世亞太多年從事熱設(shè)計工程咨詢服務(wù)，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，時至今日已具備熱設(shè)計完整解決方案及落地能力。在逐步積淀的過程中，安世亞太也梳理出相對清晰的理論體系，在這里與感興趣的業(yè)內(nèi)伙伴分享。
熱設(shè)計技術(shù)
電子設(shè)備的熱設(shè)計是根據(jù)電子元器件的功耗、溫度特性和應(yīng)用場景，利用熱傳遞技術(shù)和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)備，使元器件的工作溫度不超過其正常工作溫度的要求范圍，同時滿足散熱路徑上部件的可靠性要求。通常熱設(shè)計需要借助熱測試技術(shù)獲得關(guān)鍵傳熱性能參數(shù)，仿真技術(shù)能夠?qū)?em>熱設(shè)計進(jìn)行評估與優(yōu)化。
熱測試技術(shù)
熱測試是一門測試技術(shù)，借助專業(yè)測試設(shè)備與測試方法獲得產(chǎn)品一維散熱路徑上各處的熱阻特性，為散熱設(shè)計評估、仿真分析提供可靠的數(shù)據(jù)。
在電子產(chǎn)品散熱設(shè)計中，熱測試的目的主要是為測試產(chǎn)品實際散熱表現(xiàn)是否能達(dá)到預(yù)期要求，檢驗產(chǎn)品散熱方案的合理性、評估產(chǎn)品工藝的可靠性。另外熱測試技術(shù)還可進(jìn)行優(yōu)化潛力與降成本方面的評估，測試產(chǎn)品在不同方案以及在不同環(huán)境下的實際表現(xiàn), 結(jié)合其理論設(shè)計、仿真分析進(jìn)行回歸，指導(dǎo)后續(xù)的散熱設(shè)計。
傳統(tǒng)的熱測試方法主要分為熱電偶的接觸式和紅外測溫法的非接觸式二種，以及較為準(zhǔn)確的ETM電氣法測溫（JEDEC JESD51）。如今第三代熱測試技術(shù)為瞬態(tài)熱測試法（JESD51-14）也已問世。瞬態(tài)熱測試法能夠測量電子部件一次元散熱路徑的結(jié)殼熱阻，以及進(jìn)行散熱路徑上的結(jié)構(gòu)函數(shù)分析。
展開 一、測試結(jié)果分析及測試報告編寫
（一）測試結(jié)果分析
根據(jù)《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》（DL/T 911—2004）、《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》（Q/GDW 1168-2013）、《10kV-500kV輸變電設(shè)備交接試驗規(guī)程》（Q/GDW 11447-2015）及《國家電網(wǎng)公司變電檢測通用管理規(guī)定》（國網(wǎng)運(yùn)檢/3 829-2017）的規(guī)定，可以用以下方式進(jìn)行分析判斷變壓器繞組變形。利用待試設(shè)備的歷史測試數(shù)據(jù)，或者同型號、同批次的另一臺待試設(shè)備的測試數(shù)據(jù)，來進(jìn)行橫向、縱向比較分析，然后作出較為可靠的診斷結(jié)論。
1)用頻率響應(yīng)法分析判斷待試設(shè)備繞組變形，主要是對繞組幅頻響應(yīng)特性進(jìn)行縱向或橫向比較，并綜合考慮待試設(shè)備遭受短路沖擊的情況、待試設(shè)備結(jié)構(gòu)、電氣試驗及油中溶解氣體分析等因素。根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小，可較直觀地反映出待試設(shè)備繞組幅頻響應(yīng)特性的變化，通常可作為待試設(shè)備繞組變形的輔助手段。
展開 變壓器繞組變形判斷
變壓器繞組的頻率響應(yīng)特性中、低頻部分(10～500kHz)的頻響曲線具有較豐富的諧振點(diǎn)，這些諧振點(diǎn)的變化靈敏地反應(yīng)了變壓器繞組斷股、鼓包、扭曲、餅間錯位等變形情況，而高頻部分(500 kHz以上)能反應(yīng)出變壓器繞組的位移。對變壓器110kV及以上繞組頻晌曲線的高頻部分，由于影響因素較多，有時很難保證該部分曲線較好地重合。在進(jìn)行判斷時，應(yīng)重點(diǎn)注意中、低頻部分，高頻部分作為必要時的參考。
變壓器繞組變形診斷步驟
a)如果三相繞組相間差值大于3.5 dB，應(yīng)引起注意，應(yīng)將測試結(jié)果與該變匝器的原始測試結(jié)果相比較，如有明顯變大(大于3．5 dB)，則可判定為發(fā)生了繞組變形。
b)如果沒有原始測試結(jié)果，則可與同廠同型同期變壓器的測試結(jié)果選行比較，如有明顯變大(大于3.5 dB)，則可判定為發(fā)生了繞組變形。
c)如果仍無法比較，則需請制造廠說明三相繞組不一致的原因，并結(jié)合短路和過流情況作出判斷。
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熱變形測試的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
熱變形測試的最新內(nèi)容
試驗鐵地板是鑄鐵地板在測試和研發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)叫法。和普通用于裝配或焊接的鐵地板相比，它的核心使命是：為高精度、高頻率的試驗設(shè)備提供一個絕和對穩(wěn)定、可精和確重復(fù)的基準(zhǔn)平臺。
可以把它理解為一個融合了“高精度基準(zhǔn)面”和“設(shè)備減震地基”雙重功能的系統(tǒng)。它具備以下幾個核心特征：
核心一：材質(zhì)與結(jié)構(gòu)——為吸收振動而生
試驗平臺比較大的敵和人就是“振動”，因為任何多余的晃動都會直接污染測試數(shù)據(jù)。
精度相關(guān)
嚴(yán)禁簡化調(diào)平步驟：不校準(zhǔn)水平直接固定會導(dǎo)致后期電機(jī)振動超標(biāo)
二次復(fù)核不可省：緊固螺栓后水平度可能偏移，必和須再次檢測
熱效應(yīng)考慮：設(shè)備運(yùn)行發(fā)熱可能導(dǎo)致熱變形，高精度測試需考慮冷態(tài)和熱態(tài)下的精度變化
2. 操作安全
起重/吊裝作業(yè)遵守安全規(guī)程，設(shè)專人監(jiān)護(hù)
調(diào)試時禁止跨越運(yùn)行設(shè)備，出現(xiàn)異常立即停機(jī)斷電
高壓大功率電機(jī)試驗，做好絕緣防護(hù)和應(yīng)急斷電措施
3.
/℃），臺面經(jīng)氮化處理，耐高溫≥200℃，可適配電機(jī)耐久測試中50-150℃的溫升環(huán)境，減少熱變形對測試精度的影響。
3.兼容性適配：預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口，方便對接扭矩傳感器、功率分析儀等測試設(shè)備；T型槽支持多規(guī)格電機(jī)夾具安裝，可適配50-300kW新能源汽車驅(qū)動電機(jī)測試，提升平臺通用性。
/℃），臺面經(jīng)氮化處理，耐高溫≥200℃，可適配電機(jī)耐久測試中50-150℃的溫升環(huán)境，減少熱變形對測試精度的影響。
3.兼容性適配：預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口，方便對接扭矩傳感器、功率分析儀等測試設(shè)備；T型槽支持多規(guī)格電機(jī)夾具安裝，可適配50-300kW新能源汽車驅(qū)動電機(jī)測試，提升平臺通用性。
——科研到工程：Abaqus Goldak 雙橢球 + FROM FILE 實現(xiàn)可復(fù)現(xiàn)實驗結(jié)果（含 Goldak 熱源 DFLUX ）
適用人群：做焊接/鍵合殘余應(yīng)力/變形預(yù)測、增材制造熱-力場分析的工程師與研究生
代碼環(huán)境：Abaqus/CAE 2019（Python 2.7），Abaqus/Standard（DFLUX Fortran 子程序）
本文提供 兩個腳本（Abaqus/CAE
在半導(dǎo)體及電子設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)中，熱管理至關(guān)重要。過高的溫度會導(dǎo)致器件性能下降、可靠性降低，甚至引發(fā)故障。準(zhǔn)確測量和分析熱阻等熱特性參數(shù)，是優(yōu)化熱管理、確保產(chǎn)品質(zhì)量與性能的關(guān)鍵。T3ster 熱阻測試儀作為行業(yè)內(nèi)的先進(jìn)設(shè)備，為熱特性測試帶來了革命性的解決方案。
一、T3ster 熱阻測試儀簡介
T3ster 熱阻測試儀由專業(yè)的半導(dǎo)體測試設(shè)備制造商研發(fā)，是一款專注于半導(dǎo)體器件封裝熱特性測試的精密儀器
一、核心功能：全方位覆蓋功率與熱性能測試
Power Tester 功率循環(huán)及熱測試平臺整合了功率循環(huán)與熱性能分析雙重核心能力，為功率半導(dǎo)體器件提供全生命周期可靠性驗證。
在功率循環(huán)測試方面，設(shè)備可對 IGBT、SiC MOSFET、GaN 等器件施加 0-6000A 寬范圍周期性電流負(fù)載，模擬從常溫到 200℃的極端工況，支持恒定電流、結(jié)溫差（ΔTj）、殼溫差（ΔTc）等多種循環(huán)模式
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強(qiáng)筋：橫向為扁鋼80*6，縱向為扁鋼100*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
煙道結(jié)構(gòu)
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結(jié)構(gòu)及其支座示意圖、除塵器支座設(shè)置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結(jié)構(gòu)及其支座、除塵器支座設(shè)置示意圖
建立模型
由于進(jìn)氣煙道與殼體之間沒有膨脹節(jié)，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經(jīng)過計算滿足要求，本模型無需建立加強(qiáng)筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設(shè)置有膨脹節(jié)，故單獨(dú)建立出氣煙道模型
物理性能測試也不少，像拉伸、壓縮、彎曲試驗測材料的強(qiáng)度、韌性；熱膨脹系數(shù)、熱變形溫度測試評估材料在不同溫度下的表現(xiàn)；耐候性測試則是模擬自然環(huán)境，看看材料經(jīng)得住風(fēng)吹日曬雨淋不。
3、功能性能檢測：就拿照明與信號系統(tǒng)來說，車燈的發(fā)光強(qiáng)度、光色、光束角度都有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向燈、剎車燈這些信號裝置得及時準(zhǔn)確發(fā)出信號。
