[發明專利]一種針對宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方法

在審

• 申請號: 202110344751.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113189136A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 付桂翠;楊伯睿;王曄;冷紅艷;萬博
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種針對宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方法，其特征在于：該方法考慮了溫度應力作為分級評價參考因素，在球柵陣列器件裝聯結構壽命預測模型的基礎上，根據型號的不同軌道高度和應用年限，基于疲勞累計損傷理論，建立了其裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方法。

步驟一：確定器件的封裝結構、材料及相關參數

步驟二：建立平均粘塑性應變能密度增量模型

步驟三：建立球柵陣列器件裝聯結構的熱疲勞壽命預測模型

步驟四：建立宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方案。

2.根據權力要求1所述的一種針對宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方法，其特征在于：步驟三中的建立球柵陣列器件裝聯結構的熱疲勞壽命預測模型，其具體過程如下：

通過步驟二中仿真得到的平均粘塑性應變能密度增量，結合通過試驗或其他途徑得到裝聯結構焊點的裂紋擴展數據，對Darveaux基于能量的裂紋擴展壽命預測模型進行擬合，得到壽命循環數N_f的表達式，即裝聯結構的熱疲勞壽命預測模型。

3.根據權力要求1所述的一種針對宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方法，其特征在于：步驟四中的建立宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方案，其具體過程如下：

Darveaux壽命預測公式分為兩項，將Darveaux壽命預測公式的第一項作為裂紋萌生對應的溫度循環數，假設在裂紋萌生之前損傷量為零；第二項作為裂紋擴展至失效對應的溫度循環數，假設該階段損傷量與循環數之間呈現線性關系。依據Miner疲勞累積損傷理論，設N_w是試驗條件下壽命預計值，N_t是不同應力剖面下對應的壽命預計值，n_w是相應需要開展的溫度循環試驗時長，n_t是不同應力剖面下對應的工作時長要求。由于損傷量相同，可得：

其中，N_w和N_t通過步驟三中建立的球柵陣列器件裝聯結構的熱疲勞壽命預測模型計算得到，n_t由不同工作條件規定。則可以根據上式計算出n_w，即相應需要開展的溫度循環試驗時長。根據具體的軌道高度和在軌時長，即可建立針對宇航用球柵陣列器件裝聯工藝的溫度循環試驗分級評價方法。