Efecto de la Resistencia Flexural Dinámica en el Análisis de Respuesta al Impacto de Sustratos de AlN para Aplicaciones Aeroespaciales
Autores: Wang, Zhen; Liu, Yan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Efecto de la Resistencia Flexural Dinámica en el Análisis de Respuesta al Impacto de Sustratos de AlN para Aplicaciones Aeroespaciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Dispositivos electrónicos
Campo aeroespacial
Nitruro de aluminio
Cargas de impacto
Resistencias a la flexión
Impacto de baja velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Los dispositivos electrónicos desempeñan un papel extremadamente importante en el campo aeroespacial. El nitruro de aluminio (AlN) es un material cerámico prometedor para estructuras de empaquetado electrónico de alta fiabilidad que están sometidas a cargas de impacto durante el servicio. Se realizaron pruebas de flexión cuasi-estáticas y dinámicas para determinar las resistencias a la flexión dependientes de la tasa de los cerámicos de AlN. La respuesta al impacto de los sustratos de AlN se investigó utilizando pruebas experimentales y un modelo numérico de grieta fija difusa. La velocidad crítica del impactador y el modo de fallo de la placa cerámica pueden preverse con precisión utilizando el criterio de Drucker-Prager con el parámetro de resistencia a la fractura escalado. Las grietas radiales en la placa cerámica al impacto se reprodujeron bien a través de la técnica numérica novedosa propuesta, mostrando mejor precisión en comparación con el modelo Johnson-Holmquist II (JH-2) de uso generalizado. Se investigaron más a fondo el efecto de la forma de la punta del impactador y los ángulos de deflexión para ilustrar mejor la respuesta al impacto de baja velocidad de los sustratos cerámicos de AlN. Basado en los resultados de las pruebas de resistencia a la flexión dinámica, este estudio logra predecir la respuesta al impacto a baja velocidad para las estructuras cerámicas de AlN, proporcionando así apoyo técnico para el análisis de fiabilidad al impacto de los dispositivos de empaquetado cerámico aeroespacial.
Descripción
Los dispositivos electrónicos desempeñan un papel extremadamente importante en el campo aeroespacial. El nitruro de aluminio (AlN) es un material cerámico prometedor para estructuras de empaquetado electrónico de alta fiabilidad que están sometidas a cargas de impacto durante el servicio. Se realizaron pruebas de flexión cuasi-estáticas y dinámicas para determinar las resistencias a la flexión dependientes de la tasa de los cerámicos de AlN. La respuesta al impacto de los sustratos de AlN se investigó utilizando pruebas experimentales y un modelo numérico de grieta fija difusa. La velocidad crítica del impactador y el modo de fallo de la placa cerámica pueden preverse con precisión utilizando el criterio de Drucker-Prager con el parámetro de resistencia a la fractura escalado. Las grietas radiales en la placa cerámica al impacto se reprodujeron bien a través de la técnica numérica novedosa propuesta, mostrando mejor precisión en comparación con el modelo Johnson-Holmquist II (JH-2) de uso generalizado. Se investigaron más a fondo el efecto de la forma de la punta del impactador y los ángulos de deflexión para ilustrar mejor la respuesta al impacto de baja velocidad de los sustratos cerámicos de AlN. Basado en los resultados de las pruebas de resistencia a la flexión dinámica, este estudio logra predecir la respuesta al impacto a baja velocidad para las estructuras cerámicas de AlN, proporcionando así apoyo técnico para el análisis de fiabilidad al impacto de los dispositivos de empaquetado cerámico aeroespacial.