上海理工大学机电工程学院,上海 200093 通讯作者,电子邮箱:fkg11@163.com 摘要 随着主轴转速的提高,发热成为高速电主轴面临的关键问题。为了获得电主轴的实际热行为,本文开发了热特性数字孪生系统。热特性数字孪生的原理是通过数据采集系统和修正模型映射和修正热边界条件来模拟机床的热行为。所提出的数字孪生系统包括数字孪生软件、数据采集系统和嵌入传感器的物理模型三个模块。数字孪生软件基于Qt使用C++编程语言和ANSYS二次开发开发。提出热边界修正模型,利用数据采集系统测得的热关键点温度来修正发热和接触热阻。为了验证数字孪生系统的预测精度,在电主轴上进行了试验。实验结果表明,数字孪生系统的预测精度大于95%,对提高热特性仿真和热优化的精度具有重要意义。
随着热科学的最新进展,例如开发新的理论和实验技术,并发现了新的运输机制,这有助于重新审视振动热传导的基本原理,以制定更新的和知识的物理理解。模拟和建模方法的成熟度的越来越多,激发了利用这些技术来通过数字工程和多规模的电子热模型来快速改善和开发技术的愿望。考虑到这一愿景,这篇综述试图通过关注子领域之间通常未解决的关系来建立对热运输的整体理解,这对于多尺度建模方法至关重要。例如,我们概述了模式(计算)和光谱(分析)模型之间的关系。我们根据扰动方法和经典的基于透射率的模型将热边界电阻模型与热边界电阻模型相关联。我们讨论了晶格动力学与分子动力学方法之间的关系,以及最近出现的两通道传输框架,并连接了晶体样和无定形的热传导。在整个过程中,我们讨论了建模实验数据的最佳实践,并概述了这些模型如何指导材料级别和系统级设计。
摘要在这项工作中,已经使用脉冲模式电压应力分析了正常的p-gan algan/gan hemts对正常的p-gan algan/gan hemts降解的热效应。与Gan-On-Si Hemts的显着降解特性相比,由于更高的热边界导导,在Gan-On-SIC中抑制了降解的动态R,而离子化的受体样bu样陷阱较低。不同的电特性,以揭示与热效应相关的陷阱。最后,已经进行了二维设备模拟,以探究对降解动态R的热效应的物理洞察力。关键字:陷阱,降解的动态R,Algan/Gan Hemts,脉冲模式应力,底物,温度分类:电子设备,电路和模块(硅,硅,com-poundeminconductor,有机和新型材料)
本研究的重点是建立和验证一种方法,以准确测量非常导电薄膜的平面内电导率,例如单晶金属或半导体,2D和纳米结构材料。通过整合2Ω和3Ω测量值,该方法对绝缘叠层器的浅表热边界电阻不敏感,从而可以精确地估计在子材料或多层堆栈顶部生长的导电膜的平面热膜内热性能。该提出的技术用于分析硅在绝缘子堆栈中的导热率,其顶层由340 nm厚的单晶硅硅组成。测量是在250至325 K的温度范围内进行的。结果证实了该方法正确评估硅膜的热导率降低的能力与大量值相比,这表明了其对导电薄膜导电性表征的可靠性。
摘要:具有各向异性热传导特性的材料,由分子尺度结构确定,提供了一种控制纳米级空间中热流的方法。因此,在这里,我们考虑逐层(LBL)膜,它们是多层聚电解质多层的静电组装,预计将在跨平面和平面内方向之间具有不同的热传导特性。我们构建了由带电的固体壁夹住的聚丙烯酸)/聚乙基亚胺(PAA/PEI)LBL膜的模型,并使用分子动力学模拟研究了其各向异性热传导。在跨平面方向上,固体壁和LBL膜之间的热边界电阻以及组成型PAA和PEI层之间的热边界电阻随着电离程度的增加(固体表面电荷密度和每个PAA/PEI分子的电荷数)减小。当电离程度较低时,组成层的跨平面导热率高于块状状态。随着电离程度的增加,线性聚合物PAA的跨平面导热率会降低,因为面式内部的聚合物链的数量增加。在平面内方向上,我们研究了每层的热传导,并发现由于面内链对准,再次发现有效的内部直导导热率。■简介高级热管理是工业领域中常见且不可避免的挑战。1与成分聚合物的散装状态相比,LBL膜中的热传导是三维增强的,因为跨平面方向的静电相互作用和平面方向上的分子比对。热界面材料(TIM)通常插入两个组件(例如热源和水槽)之间,从而有效的热传递从一种到另一个,即减少热电阻。随着高性能设备(例如功率模块)的热产生密度的增加,需要进一步改善TIM。通常,各种类型的热油脂,弹性体,凝胶或相变材料用于TIMS,由聚合物组成,由聚合物组成,具有高热传导性,例如金属,陶瓷和碳材料等偶尔会添加。
保护保护负载管理基金,并支持绝缘和热建筑物信封项目。IREJN支持第23节,该节将为低收入个人提供障碍补救和能源效率和清洁能源项目的资金。我们建议将空气密封和绝缘材料视为减少能源使用和排放的成本效益措施,因为CT中的许多房屋都缺乏适当的绝缘层和热边界密封。空气密封和绝缘材料仍然是降低冬季和夏季空调成本的最具成本效益的方式。总体而言,它们可以将能源需求减少30%,同时还可以提供良好的当地工作。irejn希望看到CLM资金的直接服务和住宅服务投资的一部分。,如果联邦政府放弃对能源效率和清洁能源的承诺,这将变得更加重要,并且它将有助于支持已经为完成这项关键工作的劳动力。iREJN还支持对该计划增加洪水减轻的工作。
氮化铝(ALN)是由于其高热电导率高的3D集成电路(IC)的热管理材料。然而,在低温下生长的Aln薄膜中实现了高温的高温电导率,这对后端(Beol)兼容性构成了显着的挑战。这项研究报告了高温度SIO 2底物在低温(<200°C)下在低温(<200°C)下降低的近300 nm厚的Alnfms溅射,接近90 wm-1 K-1的高平面热电导率。探索了跨平面与平面导热率,质地,晶粒尺寸,氧含量,Al:N原子比和这些纤维的热边界电导之间的相关性。这些发现揭示了晶粒方向对齐在达到高导热率和高热边界电导方面的关键作用。使用X射线差异引入了一种方法来有效地监测Aln薄膜的导热率。这项研究提供了有价值的见解,可以帮助在半导体生产线上实施有效的热管理材料。
上海理工大学机电工程学院,上海 200093 通讯作者,电子邮箱:fkg11@163.com 摘要 随着主轴转速的提高,发热成为高速电主轴的关键问题。为了获得电主轴的实际热行为,本文开发了热特性数字孪生系统。热特性数字孪生的原理是通过数据采集系统和修正模型映射和修正热边界条件来模拟机床的热行为。所提出的数字孪生系统包括数字孪生软件、数据采集系统和嵌入传感器的物理模型三个模块。数字孪生软件基于 Qt 使用 C++ 编程语言和 ANSYS 二次开发开发。提出热边界修正模型,利用数据采集系统测得的热关键点温度来修正发热和接触热阻。为了验证数字孪生系统的预测精度,在电主轴上进行了试验。实验结果表明,数字孪生系统预测精度大于95%,对提高热特性仿真与热优化的精度具有重要意义。 关键词 数字孪生·热特性·精度仿真·电主轴 1.引言 热行为预测在数控机床热优化中具有重要意义。电主轴是数控机床的核心,也是其主要热源。数控机床向超高速、超高精度方向发展的趋势,对电主轴热特性的精确分析提出了更严格的要求。影响主轴温度场和热变形准确预测的主要因素来自产热和接触热阻两个方面,在主轴工作过程中,产热和接触热阻都不是恒定的。由于主轴工作时伴随产热,引起热变形,使主轴零部件接触面间产生热应力,接触压力的变化使接触热阻和内部热源产热量也发生变化。为了提高热行为预测精度,热特性数字孪生成为模拟主轴单元温度场分布的最佳选择。数字孪生是指通过构建数字化虚拟实体与物理实体之间的映射关系,实现虚实映射。它将物理空间中的物理实体映射到数字空间,具有数据映射、分析决策、控制执行等功能。近年来,许多学者对数字孪生进行了卓有成效的研究工作,形成了成熟的理论体系。在理论方面,数字孪生的概念最早由Grieves教授[1]于2003年提出,随后NASA将该概念应用于阿波罗计划中的飞行器。Dmitry Kostenko等[2]研究了设备数字孪生在静态和动态领域的应用
使用 Von Karman-Pohlhausen 动量积分法分析绝缘楔形表面上的加速流 Fazlar Rahman 机械与生产工程系 (MPE) Ahsanullah 科技大学 (AUST),孟加拉国 Tejgaon 工业区 通信电子邮件:Fazlar19@hotmail.com 摘要:使用 Von Karman-Pohlhausen 动量积分法研究了楔角在 0.50 度到 175 度之间的绝缘楔形表面上的加速流。楔形表面在前缘被绝缘,加热从绝缘区末端开始。研究了楔角对流动特性(例如边界层厚度、动量厚度、热边界层厚度和传热系数)的影响。从 Von Karman-Pohlhausen 动量积分法控制方程推导出各种楔角的流动特性方程,并用雷诺数、普朗特数和努塞尔特数表示。绘制结果以研究边界层内的流动,发现随着楔角增加到 105 度及以上,流动分离发生得更早。将 0.5 度楔角的流动特性结果与 Blasius 的平板精确解以及 VonKarman-Pohlhausen 的平板解进行了比较,以验证本文的分析。从分析中还可以看出,Von Karman-Pohl
摘要 尝试研究热源/热汇对具有感应磁场的垂直通道中磁流体力学自然对流的相关性。在统一热边界条件(等温和等通量边界条件)下,通过扰动法获得了能量方程微分方程组的解析解,针对小热泳动和布朗扩散参数。通过在 Maple 软件中引入 RKF45 还获得了流动方程的数值解。详细描述并讨论了主动参数如哈特曼数( Ha )、磁普朗特数( Pm )、热源/热汇参数(± S )、浮力比( Br )、布朗运动( Nb )和热泳参数( Nt )对速度、感应磁场、感应电流密度、纳米颗粒浓度、温度和表面摩擦的影响。结果表明,布朗运动参数 ( Nb ) 和浮力比 ( Br ) 增加可增强剪切应力,而哈特曼数 ( Ha ) 和热泳参数 ( Nt ) 则相反。结果还表明,哈特曼数 ( Ha ) 和热泳参数 ( Nt ) 可增强感应电流密度,而热沉参数 ( − S ) 则相反。最后,随着布朗运动参数 ( Nb ) 和热源参数 ( + S ) 的增加,纳米流体的温度可以升高。