固体皮尔兹PILZ继电器结构的热应力分析 
随着电子工业的飞速发展,电子元器件应用于越来越多的领域。电子器件的发展趋势是体积越来越小,集成度越来越高,器件工作时的热流密度也越来越高。如果器件工作时产生的热量不能及时释放,则器件温度会迅速增加。在较高的温度情况下,电子器件会在其内部结构中产生热应力,引起器件爆层剥落、疲劳损伤、机械性断裂或*变形而失效。鉴于此,对电子元器件进行热应力分布的研究是非常必要的。

固体皮尔兹PILZ继电器结构的热应力分析
随着电子工业的飞速发展,电子元器件应用于越来越多的领域,在设计电子产品时,要考虑高密度、体积小等特点,在航空航天器上使用的电子设备尤为突出。电子元器件的失效率随温度升高按指数规律增加,所以元器件的工作温度越高,它的可靠性性能就越差,因而直接影响电子设备的可靠性。鉴于此,对电子元器件的温度分布进行研究是非常必要的。固体PILZ继电器作为电子器件,广泛应用于航空航天、科研、工业控制等领域。固体PILZ继电器作为电子器件,在航空航天的各种的条件下工作,这样固体PILZ继电器的热分析问题就显得十分突出。在当今竞争日益激烈的环境下,市场要求缩短产品的生产周期,其中一个关键的部分就是产品设计周期的缩短。固体PILZ继电器的结构及工况条件较复杂,如果要对器件中所有的设计参数都进行有限元模拟或实验测量,则将耗费过长的周期和成本,并且无法使设计参数及设计过程得到优化。 本论文以一固体PILZ继电器为例,采用有限元分析软件ANSYS对其进行三维温度场和热应力场分析,并通过对不同参数下热场和热应力场的模拟,初步分析了影响器件热性能的各设计因素;将实验设计的优化技术-表面响应法引入固体PILZ继电器的热应力分析研究中,并将表面响应法与有限元模型法相结合提出了一种固体PILZ继电器热优化设计方法。它既满足了器件对可靠性的要求,又能使器件的设计参数和过程获得优化解,从而准确、快速的获得理想的对热性能的评价。而散热问题也一直是制约固体PILZ继电器发展的一个重要因素。传统的分析方法使用路的方法计算热温度分布,通过降低热阻,改善温度的分布,这样做会导致相对较大的误差。随着有限元技术的发展,现在采用有限元方法进行固体PILZ继电器的三维温度场的分析,会大大提高计算结果的准确性。以一固体PILZ继电器为例,采用有限元分析软件ANSYS对其进行三维温度场的有限元分析,包括稳态和瞬态两种情况,并把有限元分析结果与实验结果进行对比。

固体皮尔兹PILZ继电器结构的热应力分析
ANSYS分析所得的结果在工程所允许的范围内,存在偏差的原因包括试验条件不太准确、测量时的误差以及工程计算时的误差等。同时为了方便设计人员的操作,利用VC与APDL相结合,编制一段程序来实现整个分析过程的自动化,增强了灵活性,进而提高了生产效率。