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IGBT多物理场建模技术与应用研究概述
被引量：
9
1
作者
耿学锋
何赟泽
+4 位作者
李孟川
任丹彤
邹翔
赵俊蒙
李运甲
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期271-289,共19页
IGBT作为电能变换的核心器件,在电力电子中的地位不言而喻。然而IGBT内部复杂的多物理场交互及不同的应用场景使人们难以对其行为特性以及机理进行精确描述。多物理场仿真从场的角度刻画IGBT在运行过程中的内部规律,为解决上述问题提供...
IGBT作为电能变换的核心器件,在电力电子中的地位不言而喻。然而IGBT内部复杂的多物理场交互及不同的应用场景使人们难以对其行为特性以及机理进行精确描述。多物理场仿真从场的角度刻画IGBT在运行过程中的内部规律,为解决上述问题提供了有效手段。文中总结前人研究成果,梳理当下IGBT的多物理场建模技术以多物理场分析在IGBT中的应用现状,归纳所存在的问题和难点,并分析未来该技术在IGBT中继续应用发展的趋势,如模型的降阶、非线性求解、电磁热力全耦合、多尺度协调、数字孪生等技术。可以预见,随着宽禁带半导体材料的应用,多物理场建模技术将进一步在机理揭示、封装优化、状态监测和失效分析等领域发挥重要作用。
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关键词
IGBT
多物理场
建模技术
状态监测
电磁
热力
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职称材料
电磁轨道发射装置电磁热力强耦合计算及分析
2
作者
赵赛
祝丽花
+2 位作者
郝建英
闫荣格
杨庆新
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2023年第4期56-62,76,共8页
针对电磁轨道发射过程中电磁热力多物理场强耦合的计算问题,利用毕奥-沙伐定律推导了电枢和轨道的磁感应强度计算公式,建立其三维瞬态电磁场数值模型并进行求解,在此基础上求解发射过程中枢轨的瞬态电磁力。从摩擦系数瞬态变化的角度考...
针对电磁轨道发射过程中电磁热力多物理场强耦合的计算问题,利用毕奥-沙伐定律推导了电枢和轨道的磁感应强度计算公式,建立其三维瞬态电磁场数值模型并进行求解,在此基础上求解发射过程中枢轨的瞬态电磁力。从摩擦系数瞬态变化的角度考虑轨道电阻焦耳热和滑动摩擦热共同对枢轨瞬态温升的影响;从枢轨材料非线性变化及接触压力瞬态特性的角度考虑了枢轨的应力分布情况,从而建立了动态发射状态下的电磁场-温度场-力场的三维强耦合计算模型并同时进行分析。结果表明:枢轨的电流密度、磁感应强度、温升和热应力集中分布在电枢喉部及枢轨接触面区域。强耦合计算能够获取发射过程中的实时物理量参数,为材料进一步设计制造和系统可靠性预测奠定基础。
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关键词
电磁
轨道发射
电磁
热力
极端条件
多场强耦合
数值分析
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职称材料
工业微波照射下混凝土砂浆-骨料界面力学性能与多场效应数值分析
被引量：
1
3
作者
周航
邵珠山
+2 位作者
乔汝佳
郭银波
席慧慧
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期30-38,共9页
针对微波加热特点,采用Comsol Multiphysics数值软件建立了含界面层的砂浆-骨料模型,分析了模型内部电磁场、温度场、应力场的分布情况,得出了砂浆-骨料界面处热力学性能的变化规律及多物理场耦合作用下界面过渡区的微波响应。通过与微...
针对微波加热特点,采用Comsol Multiphysics数值软件建立了含界面层的砂浆-骨料模型,分析了模型内部电磁场、温度场、应力场的分布情况,得出了砂浆-骨料界面处热力学性能的变化规律及多物理场耦合作用下界面过渡区的微波响应。通过与微波照射砂浆-骨料模型实验对比,验证了数值分析的可靠性。研究结果表明,微波照射后会在界面过渡区域产生很大的温度梯度和热应力,更高的功率和更长的加热时间能使温度梯度、拉应力和压应力变大,从而更有利于砂浆与骨料的界面剥离,实现粗骨料的回收。分析了同一微波能量层级不同照射模式下,试件的热力响应情况。
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关键词
微波照射
ITZ
骨料分离
温度梯度
热应力
电磁
热力
耦合
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职称材料
激光聚焦爆炸耦合场的理论建模与跨尺度计算
被引量：
1
4
作者
段祝平
方新
+1 位作者
王文标
黄晨光
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期467-479,共13页
针对激光聚焦爆炸的电磁-热力耦合效应,在宏观尺度上,把描述激光电磁波散射和传播的Maxwell方程和高温高压气动流场的Euler方程结合起来,利用热力学状态方程(EOS)和电离平衡方程(Saha方程)并通过理论建模和数值仿真,研究和揭示激光聚焦...
针对激光聚焦爆炸的电磁-热力耦合效应,在宏观尺度上,把描述激光电磁波散射和传播的Maxwell方程和高温高压气动流场的Euler方程结合起来,利用热力学状态方程(EOS)和电离平衡方程(Saha方程)并通过理论建模和数值仿真,研究和揭示激光聚焦爆炸效应及激光支持吸收波(LSC/LSD)的产生和演化、以及相关的反冲压力和动量耦合等相互作用机制。
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关键词
强激光聚焦爆炸
MAXWELL方程
EULER方程
电磁
-
热力
耦合
FDTD方法
跨尺度计算
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职称材料
题名
IGBT多物理场建模技术与应用研究概述
被引量：
9
1
作者
耿学锋
何赟泽
李孟川
任丹彤
邹翔
赵俊蒙
李运甲
机构
湖南大学电气与信息工程学院
电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期271-289,共19页
基金
国家自然科学基金面上项目(52077063)
湖南省科技创新计划项目科技人才专项(2018RS3039)
电力设备电气绝缘国家重点实验室开放基金(EIPE20202)。
文摘
IGBT作为电能变换的核心器件,在电力电子中的地位不言而喻。然而IGBT内部复杂的多物理场交互及不同的应用场景使人们难以对其行为特性以及机理进行精确描述。多物理场仿真从场的角度刻画IGBT在运行过程中的内部规律,为解决上述问题提供了有效手段。文中总结前人研究成果,梳理当下IGBT的多物理场建模技术以多物理场分析在IGBT中的应用现状,归纳所存在的问题和难点,并分析未来该技术在IGBT中继续应用发展的趋势,如模型的降阶、非线性求解、电磁热力全耦合、多尺度协调、数字孪生等技术。可以预见,随着宽禁带半导体材料的应用,多物理场建模技术将进一步在机理揭示、封装优化、状态监测和失效分析等领域发挥重要作用。
关键词
IGBT
多物理场
建模技术
状态监测
电磁
热力
Keywords
insulated
gate
bipolar
transistor(IGBT)
multi-physics field
modeling technology
condition monitoring
electric-magnetic-thermal-mechanical
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
电磁轨道发射装置电磁热力强耦合计算及分析
2
作者
赵赛
祝丽花
郝建英
闫荣格
杨庆新
机构
天津工业大学电气工程学院
天津理工大学电气工程与自动化学院
省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)
出处
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2023年第4期56-62,76,共8页
基金
国家自然科学基金(92066206)。
文摘
针对电磁轨道发射过程中电磁热力多物理场强耦合的计算问题,利用毕奥-沙伐定律推导了电枢和轨道的磁感应强度计算公式,建立其三维瞬态电磁场数值模型并进行求解,在此基础上求解发射过程中枢轨的瞬态电磁力。从摩擦系数瞬态变化的角度考虑轨道电阻焦耳热和滑动摩擦热共同对枢轨瞬态温升的影响;从枢轨材料非线性变化及接触压力瞬态特性的角度考虑了枢轨的应力分布情况,从而建立了动态发射状态下的电磁场-温度场-力场的三维强耦合计算模型并同时进行分析。结果表明:枢轨的电流密度、磁感应强度、温升和热应力集中分布在电枢喉部及枢轨接触面区域。强耦合计算能够获取发射过程中的实时物理量参数,为材料进一步设计制造和系统可靠性预测奠定基础。
关键词
电磁
轨道发射
电磁
热力
极端条件
多场强耦合
数值分析
Keywords
electromagnetic railgun launch
electromagnetic thermomechnical force
extreme conditions
multiple field strong coupling
numerical analysis
分类号
TJ866 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
工业微波照射下混凝土砂浆-骨料界面力学性能与多场效应数值分析
被引量：
1
3
作者
周航
邵珠山
乔汝佳
郭银波
席慧慧
机构
西安建筑科技大学土木工程学院
西安建筑科技大学理学院
西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室
出处
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期30-38,共9页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(11872287)
陕西省重点研发计划资助项目(2019ZDLGY01-10)
+1 种基金
中国博士后科学基金面上资助项目(2019M663934XB)
陕西省自然科学基金资助项目(2020GQ-662)。
文摘
针对微波加热特点,采用Comsol Multiphysics数值软件建立了含界面层的砂浆-骨料模型,分析了模型内部电磁场、温度场、应力场的分布情况,得出了砂浆-骨料界面处热力学性能的变化规律及多物理场耦合作用下界面过渡区的微波响应。通过与微波照射砂浆-骨料模型实验对比,验证了数值分析的可靠性。研究结果表明,微波照射后会在界面过渡区域产生很大的温度梯度和热应力,更高的功率和更长的加热时间能使温度梯度、拉应力和压应力变大,从而更有利于砂浆与骨料的界面剥离,实现粗骨料的回收。分析了同一微波能量层级不同照射模式下,试件的热力响应情况。
关键词
微波照射
ITZ
骨料分离
温度梯度
热应力
电磁
热力
耦合
Keywords
Microwave irradiation
ITZ
Aggregate separation
Temperature gradient
Thermal stress
Electromagnetic thermal coupling
分类号
TU528.041 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
激光聚焦爆炸耦合场的理论建模与跨尺度计算
被引量：
1
4
作者
段祝平
方新
王文标
黄晨光
机构
LNM
中国科学院研究生院
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期467-479,共13页
基金
国防973有关项目
总装预研基金和国家自然科学基金重点基金项目资助(10832011)
文摘
针对激光聚焦爆炸的电磁-热力耦合效应,在宏观尺度上,把描述激光电磁波散射和传播的Maxwell方程和高温高压气动流场的Euler方程结合起来,利用热力学状态方程(EOS)和电离平衡方程(Saha方程)并通过理论建模和数值仿真,研究和揭示激光聚焦爆炸效应及激光支持吸收波(LSC/LSD)的产生和演化、以及相关的反冲压力和动量耦合等相互作用机制。
关键词
强激光聚焦爆炸
MAXWELL方程
EULER方程
电磁
-
热力
耦合
FDTD方法
跨尺度计算
Keywords
high power laser explosion, Maxwell equations, Euler equations, eleclromagnetic-thermal coupling, FDTD method, trans-scale simulation
分类号
O38 [理学—流体力学]
TN243 [理学—力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
IGBT多物理场建模技术与应用研究概述
耿学锋
何赟泽
李孟川
任丹彤
邹翔
赵俊蒙
李运甲
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
9
下载PDF
职称材料
2
电磁轨道发射装置电磁热力强耦合计算及分析
赵赛
祝丽花
郝建英
闫荣格
杨庆新
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
工业微波照射下混凝土砂浆-骨料界面力学性能与多场效应数值分析
周航
邵珠山
乔汝佳
郭银波
席慧慧
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
4
激光聚焦爆炸耦合场的理论建模与跨尺度计算
段祝平
方新
王文标
黄晨光
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2009
1
下载PDF
职称材料
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