2026年4月14日晚上七点,第三百七十期工程可靠性论坛在电子科技大学清水河校区主楼C1-205如期举行。
工程可靠性论坛由电子科技大学可靠性工程研究所所长黄洪钟教授创立,现已逐渐发展为我所师生定期汇报成果、交流思想的重要平台。论坛不仅为团队成员获取前沿知识、技术与方法提供了有效渠道,促进其不断完善知识体系、提升专业能力;也在思想碰撞中激发创新思路,助力攻克复杂问题、推动技术进步。此外,成员们借由分享经验与案例,相互启发,进一步强化了团队协作能力。该论坛在提升团队学术氛围、科研水平及内部凝聚力方面发挥了重要作用。
本次论坛由硕士研究生叶琦琦主持,由王沄、朱贲、张庆、漆亭杉4位2023级硕士研究分别做学术汇报。在学术报告开始前,主持人叶琦琦首先介绍了题为《基于智能算法的LLC谐振变换器数字控制器的设计与优化》。围绕LLC变换器的在如今新能源供应需求日益增长的环境下,该拓扑模型在设计层面所面临的困难,系统介绍了LLC变换器的软开关原理,对LLC在面对动态负载时响应速度慢的关键问题从控制层面进行了详细分析,并结合当代工程界的常规控制环路设计方式,提出了基于智能算法的控制方式,该方法结合工程实际和数字控制器的优势,提出了双级控制器来实现LLC谐振变换器变结构控制的架构,并进一步分析该架构的可行性。
然后硕士研究生王沄作了题为《装备车载控制驱动器热特性仿真及试验方法研究》的学术报告。报告聚焦控制驱动器在驱动质量较大机械设备时因其工作电压、电流较高产生的严重发热现象,遂对此问题进行了详细的热特性分析与优化。为此,报告依据控制驱动器的核心器件IGBT的有限元仿真做了详细的流程介绍,通过简化模型提升仿真效率,并推导IGBT的核心热损耗计算公式,再通过二次函数对其电特性进行拟合从而实现了对控制驱动器在工作状态下较好的的热仿真效果。然后依据热网络模型理论通过仿真与实验验证得出初始温度对于IGBT模块发热的影响,最后提出Kriging代理模型对仿真模型进行优化。
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随后,硕士研究生朱贲作了题为《基于多物理场耦合仿真的SiC MOSFET封装疲劳失效分析与功率循环试验研究》的学术报告。报告聚焦新能源领域中SiC MOSFET器件在功率循环工况下的封装可靠性问题,指出由于材料热膨胀系数失配导致的焊料层热-机械疲劳是制约器件长期可靠性的关键因素。为此,报告构建了电-热-力顺序耦合的三维有限元模型,有效模拟了器件在功率循环下的温度场与应力应变场分布,识别出焊料层边缘及角部为疲劳失效的高风险区域。基于仿真结果,报告选取局部等效塑性应变范围作为疲劳表征参数,结合Coffin-Manson模型与Miner线性累积损伤准则,建立了具备物理基础的封装寿命评估方法。同时,报告设计并开展了SiC MOSFET器件的功率循环加速老化试验,验证了仿真模型在危险区域定位和寿命估算上的准确性。报告最后对当前寿命模型在多失效模式耦合分析等方面的改进方向进行了讨论,为SiC功率器件封装可靠性评估与寿命预测提供了理论依据。
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接着,硕士研究生张庆作了题为《基于DPWMMIN调制功率器件结温估算》的学术报告。报告聚焦三相逆变系统中SiC MOSFET功率器件在DPWMMIN调制策略下的损耗计算与结温估算问题,指出传统结温估算方法未充分考虑导通损耗与结温之间存在的电热耦合关系,导致在高电流工况下估算精度不足。揭示了SiC MOSFET导通电阻随结温变化而引发的电热耦合机理,并基于Foster热网络建立了考虑耦合效应的结温计算模型。最后通过多速率仿真方法分析了不同结温条件下的损耗分布特性。分析结果表明,DPWMMIN调制策略相较SVPWM可有效实现损耗降低,但整体影响有限。报告最后对多速率仿真方法在瞬态热过程建模中的应用以及模型在更复杂工况下的扩展方向进行了讨论,为DPWMMIN调制模式下功率器件的精确结温在线监测与热管理优化提供了理论支撑。
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最后,硕士研究生漆亭杉作了题为《起重机减速器齿轮的性能退化建模与可靠性分析》的学术报告。报告聚焦各领域起重装备起升机构减速器齿轮,揭示其在重载、频繁启停工况下面临的齿面磨损、接触疲劳与弯曲疲劳多重退化机制,阐明了性能退化间耦合相关性对可靠性评估的关键影响。报告通过构建高速级斜齿轮副三维瞬态动力学模型及Kriging代理模型,获取应力响应规律,进而建立单一退化模型,并引入Copula函数刻画三类退化间的统计相关性,建立了考虑失效相依性的系统可靠性评估框架。结果显示,考虑相关性的系统可靠度随时间衰减更为迅速。报告最后就时变载荷、润滑状态等复杂工况下的退化机理拓展方向进行了探讨,为减速器全寿命周期健康管理与视情维护提供了理论依据。
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在每位汇报人完成汇报后,参会老师进行了评议,针对汇报内容提出了宝贵建议。同学们也积极参与互动,师生之间就报告内容展开了深入切磋与交流。老师们对同学们的研究成果给予了充分肯定。
至此,第370期工程可靠性论坛在热烈的掌声中圆满结束。