基于有限元仿真的IGBT模塊的應力應變分析.pdf

《基于有限元仿真的IGBT模塊的應力應變分析》講解了IGBT模塊在老化過程中應力應變特性的研究，通過COMSOL軟件進行有限元仿真，模擬模塊在損耗加熱情況下的應力應變情況。文章指出IGBT模塊是變流器的主要部件，也是功率波動和熱沖擊的主要承受者，其可靠性直接決定了變流器的可靠性。研究中具體分析了鍵合線、鍵合線焊接點以及焊料層上應力應變較大的原因，并總結了應力應變與模塊溫度、熱通量、膨脹系數之間的關系。還通過人為添加空洞的方式，分析了焊料層空洞對模塊狀態的影響。該研究揭示了IGBT模塊在老化過程中的物理機理，為理解模塊的老化失效提供了理論依據。此外，文章探討了電力系統中新能源投入使用帶來的新問題，特別是變流器容量增大對其可靠性的影響。文中詳細描述了建立仿真模型的過程，包括幾何模型的繪制及相關參數的選擇。同時，分析了IGBT模塊主要受力形式——熱應力和電動力，這兩種力作用使得模塊內部材料發生應變，進而影響模塊的性能。

《基于有限元仿真的IGBT模塊的應力應變分析》適用于電力電子、自動化控制、機械工程等領域的研究人員和技術人員。尤其是從事變流器設計、制造和維護工作的工程師們可以從中受益。對于正在研發或使用IGBT模塊的公司來說，這篇文章提供的信息有助于提高產品的可靠性和使用壽命，確保系統的正常運行。此外，該文也適用于高校相關專業師生，作為教學和科研參考文獻，幫助他們更好地理解和掌握IGBT模塊的工作原理及老化特性。