本文以某橋絲式電底火為基礎(chǔ),采用平面接觸式封裝結(jié)構(gòu),以半導(dǎo)體橋替代橋絲作為該電底火的換能元。采用有限元分析的方法,對電磁能量作用于SCB電底火的整個(gè)過程進(jìn)行了電熱仿真模擬,分析了各結(jié)構(gòu)參量對該電底火的電磁環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律,優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并通過恒流安全性實(shí)驗(yàn)和電磁環(huán)境實(shí)驗(yàn)研究了該電底火的發(fā)火性能和電磁環(huán)境適應(yīng)性。得到的主要結(jié)論如下:(1)由Ansys仿真得知,在恒流加載的條件下,橋區(qū)的溫度在初始階段呈指數(shù)型遞增,接著慢慢趨于平衡直到結(jié)束,整個(gè)電流加載的過程中,藥劑和絕緣墊片是熱傳導(dǎo)的主要介質(zhì)。而將加載條件變?yōu)殪o電脈沖放電時(shí),發(fā)現(xiàn)由于靜電作用時(shí)間極短,能量無法進(jìn)行有效傳遞,溫度主要集中在半導(dǎo)體橋芯片上,在國軍標(biāo)下橋膜溫度最高值為378K,美軍標(biāo)下溫度最高值為1268K。(2)在恒流作用方式下,橋區(qū)的最高溫度隨著藥劑導(dǎo)熱系數(shù)的增加而呈指數(shù)關(guān)系遞減,環(huán)境溫度對橋區(qū)的溫升速率影響較小,導(dǎo)熱系數(shù)大且薄的絕緣材料具有更好的散熱性能;而在靜電放電作用方式下,藥劑、環(huán)境溫度和絕緣材料的性質(zhì)對SCB電底火的抗靜電性能基本沒有影響。(3)根據(jù)橋區(qū)溫升數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果得知,隨著橋體周圍材料散熱系數(shù)的增加... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 半導(dǎo)體橋火工品國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SCB技術(shù)發(fā)展情況
        1.2.2 SCB火工品作用過程理論模擬國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電磁環(huán)境對電火工品的作用國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究工作
2 SCB點(diǎn)火器件有限元電-熱仿真模擬
    2.1 有限元分析及基本流程
        2.1.1 有限元熱分析
        2.1.2 物理過程與基本假設(shè)
        2.1.3 仿真模型的建立
        2.1.4 定義單元類型和材料屬性以及網(wǎng)格劃分
        2.1.5 求解與后處理
    2.2 電磁能量對器件的作用過程分析
        2.2.1 連續(xù)電磁波作用過程分析
        2.2.2 靜電作用過程分析
    2.3 定電流作用下電熱仿真
        2.3.1 仿真結(jié)果與分析
    2.4 靜電放電作用下電熱仿真
        2.4.1 串聯(lián)電阻為5000Ω仿真結(jié)果與分析
        2.4.2 串聯(lián)電阻為500Ω仿真結(jié)果與分析
    2.5 不同因素對點(diǎn)火器件電磁環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律
        2.5.1 藥劑對點(diǎn)火器件電磁環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律
        2.5.2 環(huán)境溫度對點(diǎn)火器件電磁環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律
        2.5.3 絕緣墊片材料對點(diǎn)火器件電磁環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律
        2.5.4 結(jié)構(gòu)對點(diǎn)火器件電磁環(huán)境適應(yīng)性的影響規(guī)律
    2.6 本章小結(jié)
3 SCB點(diǎn)火器件在電磁環(huán)境中橋區(qū)溫升過程數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值仿真模型
        3.1.1 物理模型
        3.1.2 數(shù)學(xué)模型
    3.2 恒電流作用下數(shù)值模擬分析
        3.2.1 計(jì)算與分析
    3.3 靜電作用下數(shù)值模擬分析
        3.3.1 計(jì)算與分析
    3.4 不同因素對橋區(qū)升溫的影響規(guī)律
        3.4.1 散熱系數(shù)對橋體溫升過程的影響規(guī)律
        3.4.2 環(huán)境溫度對橋體溫升過程的影響規(guī)律
        3.4.3 橋體質(zhì)量對橋體溫升過程的影響規(guī)律
    3.5 本章小結(jié)
4 SCB點(diǎn)火器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇
        4.1.1 絕緣墊片材料的選擇
        4.1.2 藥劑的選擇
        4.1.3 結(jié)構(gòu)的選擇
    4.2 本章小結(jié)
5 SCB點(diǎn)火器件恒流安全性實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)原理及樣品
    5.2 恒流感度試驗(yàn)
        5.2.1 恒流感度試驗(yàn)數(shù)據(jù)
    5.3 1A1W5min不發(fā)火實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 1A1W5min不發(fā)火實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.2 1A1W5min不發(fā)火實(shí)驗(yàn)對火工品電爆性能的影響
    5.4 紅外測溫實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)線路及儀器設(shè)備
        5.4.2 恒流作用下橋區(qū)溫度變化規(guī)律的研究
    5.5 本章小結(jié)
6 SCB點(diǎn)火器件電磁環(huán)境實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 點(diǎn)火器件射頻注入實(shí)驗(yàn)
        6.1.1 敏感頻率的選擇
        6.1.2 定功率條件下的射頻注入實(shí)驗(yàn)
    6.2 GTEM電場輻照實(shí)驗(yàn)
    6.3 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：2907649