結冰鼓脹失效分析的案例
2025大賽優秀作品 | 兩相散熱器結冰鼓脹失效機理的仿真研究
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</figure><p><br></p><p>均熱板結冰鼓脹問題復現：毛細層結冰-空間壓縮-積水四周結冰-積水內部結冰</p><p><br></p><ul><li>熱管、均熱板在低溫場景下的內部結冰過程得到有效復現，仿真結論與實驗匹配；</li><li>獲得了游離水、毛細內水在低溫下的不同結冰演化規律；</li><li>有效定位了散熱器結冰鼓脹主要原因；</li><li>獲得了外部環境（溫降速率、低溫區間）對結冰鼓脹問題的影響規律。
展開 Workbench之25 結冰分析
Workbench之25 結冰分析
Workbench提供3個結冰分析模塊，如下所述：
1. Fluid Flow - Icing (CFX) 結冰分析（CFX）
結冰（CFX）分析系統執行完全的結冰仿真，它包含單元與Ansys CFX組件系統鏈接，使用CFX求解器運行氣流分析，使用DROP3D求解器設置并運行滴落分析，使用ICE3D求解器設置并運行結冰分析，基于冰層堆積顯示網格，在CFD-Post或Viewmerical進行可視化后處理。
要在工具箱中顯示本系統，需要安裝FENSAPICE-WB擴展模塊，位于：[InstallDirectory]\ANSYS Inc\v212\fensapice\workbench文件夾，使用擴展模塊管理器載入。詳見Creating CFX/Fluent-based Icing Systems in the Ansys FENSAP-ICE in Ansys Workbench User’s Guide
2. Fluid Flow - Icing (FENSAP) 結冰分析（FENSAP)
（FENSAP）結冰分析系統執行完全的結冰仿真。
展開 【會議通知】全國第十屆航空航天裝備失效分析研討會暨第三屆全國非金屬失效分析學術會會議通知
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金屬韌性損傷材料失效模型應用實例-Abaqus/Explicit鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析 ￥49.9
在常溫狀態下，大多數工程金屬具有較高的韌性，這種情況下，材料的失效分析通常會使用韌性損傷漸進失效模型。
如下圖所示，該模型完整的定義了材料的彈性階段、塑性階段、損傷起始與損傷演化。材料承載經歷彈塑性階段后達到損傷起始點a，繼續承載，損傷后的材料剛度折減，出現軟化，直到損傷參數D=1時，材料剛度退化為0，單元刪除。
韌性材料損傷漸進失效模型
工程案例：
鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析
上圖案例中的分析工況按閱讀順序依次是：
沖擊質量5kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度200m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度300m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度400m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚20mm;
沖擊質量25kg，速度400m/s，桶厚50mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚50mm;
付費部分為鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析案例的9種工況共計9個inp文件壓縮包+CAE 源文件壓縮包。
展開 分析 | 元器件失效分析方法
失效分析基本概念
定義：對失效電子元器件進行診斷過程。
1、進行失效分析往往需要進行電測量并采用先進的物理、冶金及化學的分析手段。
2、失效分析的目的是確定失效模式和失效機理，提出糾正措施，防止這種失效模式和失效機理的重復出現。
3、失效模式是指觀察到的失效現象、失效形式，如開路、短路、參數漂移、功能失效等。
4、失效機理是指失效的物理化學過程，如疲勞、腐蝕和過應力等。
失效分析的一般程序
1、收集現場場數據
2、電測并確定失效模式
3、非破壞檢查
4、打開封裝
5、鏡驗
6、通電并進行失效定位
7、對失效部位進行物理、化學分析，確定失效機理。
8、綜合分析，確定失效原因，提出糾正措施。
1、收集現場數據：
2、電測并確定失效模式
電測失效可分為連接性失效、電參數失效和功能失效。
連接性失效包括開路、短路以及電阻值變化。這類失效容易測試，現場失效多數由靜電放電（ESD）和過電應力（EOS）引起。
電參數失效，需進行較復雜的測量，主要表現形式有參數值超出規定范圍（超差）和參數不穩定。
確認功能失效，需對元器件輸入一個已知的激勵信號，測量輸出結果。如測得輸出狀態與預計狀態相同，則元器件功能正常，否則為失效,功能測試主要用于集成電路。
三種失效有一定的相關性,即一種失效可能引起其它種類的失效。功能失效和電參數失效的根源時?？蓺w結于連接性失效。
展開 【技巧分析】元器件失效分析方法
失效分析基本概念
定義：對失效電子元器件進行診斷過程。
1、進行失效分析往往需要進行電測量并采用先進的物理、冶金及化學的分析手段。
2、失效分析的目的是確定失效模式和失效機理，提出糾正措施，防止這種失效模式和失效機理的重復出現。
3、失效模式是指觀察到的失效現象、失效形式，如開路、短路、參數漂移、功能失效等。
4、失效機理是指失效的物理化學過程，如疲勞、腐蝕和過應力等。
失效分析的一般程序
1、收集現場場數據
2、電測并確定失效模式
3、非破壞檢查
4、打開封裝
5、鏡驗
6、通電并進行失效定位
7、對失效部位進行物理、化學分析，確定失效機理。
8、綜合分析，確定失效原因，提出糾正措施。
1、收集現場數據：
2、電測并確定失效模式
電測失效可分為連接性失效、電參數失效和功能失效。
連接性失效包括開路、短路以及電阻值變化。這類失效容易測試，現場失效多數由靜電放電（ESD）和過電應力（EOS）引起。
電參數失效，需進行較復雜的測量，主要表現形式有參數值超出規定范圍（超差）和參數不穩定。
確認功能失效，需對元器件輸入一個已知的激勵信號，測量輸出結果。如測得輸出狀態與預計狀態相同，則元器件功能正常，否則為失效,功能測試主要用于集成電路。
三種失效有一定的相關性,即一種失效可能引起其它種類的失效。功能失效和電參數失效的根源時?？蓺w結于連接性失效。在缺乏復雜功能測試設備和測試程序的情況下，有可能用簡單的連接性測試和參數測試方法進行電測，結合物理失效分析技術的應用仍然可獲得令人滿意的失效分析結果。
展開 熱分析技術在PCB失效分析的應用
由于PCB高密度的發展趨勢以及無鉛與無鹵的環保要求，越來越多的PCB出現了爆板、分層等各種失效問題。本文首先介紹DSC、TGA與TMA等熱分析技術，然后結合PCB的典型的失效分析案例，介紹這些分析技術在實際的案例中的應用。PCB失效機理與原因的獲得將有利于將來對PCB的質量控制以避免類似問題的再度發生
熱分析技術在PCB失效分析的應用.pdf
國高材案例 | 電子產品固定裝置開裂失效分析及成分分析
據了解，失效件來自多個生產批次，但其原材料集中在同一批次中，考慮失效模式可能為配方工藝失效，所以進行失效位置的全成分定量分析及失效分析。
02
案例分析
失效件原材料集中在同一批次，其他批次原材料未出現失效斷裂，需進行該批次原材料的全成分定量分析，且該裝置是裝配后出現的失效，分析方案需要考慮裝配件的影響，并對裝置進行應力評價測試。
03
結果分析
(1) 形貌分析
掃描電鏡形貌結果顯示，NG件斷裂面孔洞缺陷處表面較為粗糙，呈現“顆粒狀”（見圖1）；并且NG件螺孔內表面有明顯的弧形凹陷形貌（見圖2）；靠近孔洞缺陷的一側斷面較為平整（見圖2(a)區）；另一側斷面較粗糙、有弧形擴展紋、靠近外邊緣有臺階狀形貌（見圖2(b)區、(c)區）。
圖1. NG件斷裂螺柱內部孔洞放大圖
圖2. NG件斷裂螺柱內部形貌
(2) 成分分析
根據定性定量成分分析測試結果表明，NG件和OK件主要成分均為POM材質，助劑和填料成分存在差異。其中OK件中含有較多苯代三聚氰胺BGA，且含量高于NG件，其抗氧劑含量也高于NG件；NG件中含有硫酸鋇和磷酸三苯酯，而OK件幾乎沒有。
圖3 產品裂解圖
(3) 應力評價
采用鹽酸對樣品進行應力評價，如圖3所示，酸蝕后的OK件底端、側端均出現橫向裂紋；OK件側端、OK件頂端出現由內向外的應力開裂。表明制件在這些位置存在較大的內應力，容易產生應力集中。
展開 案例分析 | 光伏組件背板常見失效原因分析
背板常見的失效形式
未經實驗室檢測和戶外驗證的低質量背板必然會導致組件故障率越來越高。開裂和失效的背板會嚴重影響組件的性能和安全性，甚至會引起組件電氣失效，從而造成安全危害和潛在的接地故障。
背板材料失效對組件的影響以及后果
（一）層間剝離強度不達標、脫層
可能形成原因：內層電暈處理不夠；涂膠工藝穩定性問題；層間膠黏劑粘結強度不夠；背板熟化條件不達標。該類問題會導致組件密封及防水性能降低，嚴重影響組件的安全絕緣性能。
（二）背板變黃
可能形成原因：在強UV光照射下，UV光穿透EVA，對膠層聚胺酯產生破壞，產生C-C共厄雙鍵有色基團；當膠層降解后，UV直接照射到PET層，導致PET分子鏈降低，出現粉化現象，導致機械性能下降，絕緣失效，嚴重情況可導致背板開裂。
（三）背板分層
可能形成原因：膠水水解或膠未固化。該類問題會嚴重影響組件密封及防水等性能，使組件的安全絕緣性能等大大降低，嚴重影響組件使用壽命。
（四）背板開裂
可能形成原因：組件使用背板材料不合格，內層PET耐候性能較差。該類問題會導致組件密封及防水性能降低，嚴重影響組件的安全絕緣性能。
國高材分析測試中心可提供光伏組件背板全生命周期整體解決方案，如剝離強度、尺寸穩定性、水汽透過率、透光率和失效分析等。
展開 干貨 | 常用電容失效分析匯總
陶瓷電容失效分析
多層片狀陶介電容器由陶瓷介質、端電極、金屬電極三種材料構成，失效形式為金屬電極和陶介之間層錯，電氣表現為受外力（如輕輕彎曲板子或用烙鐵頭碰一下）和溫度沖擊（如烙鐵焊接）時電容時好時壞。
多層片狀陶介電容器具體不良可分為:
1、熱擊失效
2、扭曲破裂失效
3、原材失效三個大類
（１）熱擊失效模式：
熱擊失效的原理是：在制造多層陶瓷電容時，使用各種兼容材料會導致內部出現張力的不同熱膨脹系數及導熱率。當溫度轉變率過大時就容易出現因熱擊而破裂的現象，這種破裂往往從結構最弱及機械結構最集中時發生，一般是在接近外露端接和中央陶瓷端接的界面處、產生最大機械張力的地方（一般在晶體最堅硬的四角），而熱擊則可能造成多種現象：
第一種是顯而易見的形如指甲狀或U-形的裂縫
第二種是隱藏在內的微小裂縫
第二種裂縫也會由裸露在外的中央部份，或陶瓷/端接界面的下部開始，并隨溫度的轉變，或于組裝進行時，順著扭曲而蔓延開來（見圖4）。
第一種形如指甲狀或U-形的裂縫和第二種隱藏在內的微小裂縫，兩者的區別只是后者所受的張力較小，而引致的裂縫也較輕微。第一種引起的破裂明顯，一般可以在金相中測出，第二種只有在發展到一定程度后金相才可測。
（２）扭曲破裂失效
此種不良的可能性很多：按大類及表現可以分為兩種：
第一種情況、SMT階段導致的破裂失效
當進行零件的取放尤其是SMT階段零件取放時，取放的定中爪因為磨損、對位不準確，傾斜等造成的。由定中爪集中起來的壓力，會造成很大的壓力或切斷率，繼而形成破裂點。
展開 
滾動軸承的失效分析及防治方法 附滾動軸承的分析方法萬長森下載
造成滾動軸承生銹腐蝕失效的原因很多，主要有：水、腐蝕性物質(漆、煤氣等)的侵入，潤滑劑不合適，由于水蒸氣的凝結而附有水滴，高溫多濕時停轉，運輸過程中防銹不良，保管狀態不合適，使用不合適等。
解決的方法有：改善密封裝置，研究潤滑方法，停轉時的防銹措施，改善保管方法，使用時要加以注意。
除上述常見的失效形式外，滾動軸承在實際運行中還有很多的失效形式，有待我們進一步的分析研究。綜上所述，從軸承常見失效機理與失效模式可知，盡管滾動軸承是精密而可靠的機構基礎體，但使用不當也會引起早期失效。
一般情況下，如果能正確使用軸承，可使用至疲勞壽命為止。軸承的早期失效多起于主機配合部位的制造精度、安裝質量、使用條件、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主機突發故障等方面的因素。
因此，正確合理地使用軸承是一項系統工程，在軸承結構設計、制造和裝機過程中，針對產生早期失效的環節，采取相應的措施，可有效地提高軸承及主機的使用壽命。
下載地址：滾動軸承的分析方法萬長森
展開 換熱器管束失效的原因分析
四、換熱器管束失效的原因分析
管殼式換熱器、合成塔和廢熱鍋爐的管束是薄弱環節，最容易失效。管束失效的形式主要有腐蝕開裂。傳熱能力迅速下降、碰撞破壞、管子切開、管束泄漏等多種。常見的原因如下：
腐蝕：
換熱器多用碳鋼制造，冷卻水中溶解的氧所致的氧極化腐蝕極為嚴重，管束壽命往往只有幾個月或一二年，加之工作介質又有許多是有腐蝕性的，如小氮肥的碳化塔冷卻水箱，在高濃度碳化氨水的腐蝕和碳酸氫氨結晶腐蝕雙重作用下，碳鋼冷卻水箱有時僅使用二三個月就發生泄漏。
結垢：
在換熱器操作中，管束內外壁都可能會結垢，而污垢層的熱阻要比金屬管材大得多，從而導致換熱能力迅速下降，嚴重時將會使換熱介質的流道阻塞。
流體流動誘導振動：
為強化傳熱和減少污垢層，通常采用增大殼程流體流速的方法。而殼程流體流速增加，產生誘導振動的可能性也將大大增加，從而導致管束中管子的振動，最終致使管束破壞。常見的破壞形式有以下幾種：
1、碰撞破壞
當管子的振幅足夠大時，將致使管子之間相互碰撞，位于管束外圍的管子還可能和換熱器殼體內壁發生碰撞。在碰撞中，管壁磨損變薄，最終發生開裂。
2、折流板處管子切開
折流板孔和管子之間有徑向間隙，當管子發生橫向振動的振幅較大時，就會引起管壁與折流板孔的內表面間產生反復碰撞。
展開 鋼板彈簧失效分析
鋼板彈簧失效分析.pdf
儲能系統中變壓器常見失效分析
儲能系統中變壓器常見失效分析
摘要
介紹了變壓器在儲能系統應用中的常見故障及形成原因，提出了變壓器選型設計要素，為儲能系統變壓器設計選型提供一些參考依據。
