Демпфування термомеханічних напружень як засіб підвищення циклічної стійкості термоелектричних перетворювачів енергії
Ключові слова:
циклічна стійкість, термоелектричний перетворювач енергії, термомеханічні напруження, демпфування, міцність на розтріскування, жорсткість пружного елементаАнотація
На основі поєднання методів опору матеріалів з підходом Вейбулла, визначено вимоги до коефіцієнтів жорсткості демпфуючих елементів, які можна використати для зниження термомеханічних напружень у термоелектричних гілках з метою підвищення циклічної стійкості термоелектричних перетворювачів енергії. Обґрунтовано степеневу модель Коффіна-Менсона для залежності фактору прискорення за наявності циклічних температурних впливів від перепаду температури. Результати розрахунків знаходяться не лише у якісній, а й у задовільній кількісній згоді з експериментальними даними.
Посилання
1. Анатичук Л.І., Балазюк В.М., Лусте О.Я., Малишко В.В., Михальченко В.П. Про підвищення циклічної стійкості термоелектричних модулів охолодження. Термоелектрика. 2003. №4. С. 71-75.
2. Setty K., Sabbarayan G., Nguyen L. (2005). Powercycling Reliability, Failure Analysis and Acceleration Factors of Pb-Free Solder Joints. Proceedings Electronic components and Technology Conference, Р. 907-915.
3. Писаренко Г.С., Квітка О.Л., Уманський Е.С. Опір матеріалів: підручник / за ред. Г.С. Писаренка. К.: Вища школа, 2004, 655 с.
4. Сабо Є.П. Механізми, що визначають ресурсні можливості термоелектричних перетворювачів. Термоелектрика. 2006. №2. С.59-70.
5. Karri N.K., Mo C. (2018). Reliable Thermoelectric Module Design under Opposing Requirements from Structural and Thermoelectric Considerations. Journal of Electronic Materials. Vol.47., Р. 3127-3135.
6. Park W., Barako M.T., Marconnet A.M., Asheghi M., Goodson K.E. (2012). Effect of thermal cycling on commercial thermoelectric modules. 13th IEEE ITHERM Conference. (San Diego, CA, USA, 30 May 2012 - 01 June 2012).
7. Wereszczak A.A., Case E.D. Mechanical Response of Thermoelectric Materials. (Oak Ridge, TN: ORNL/TM-2015/227, U.S. Department of Energy, 2015).
8. Patent of USA No 4011104. A. Basilius. Thermoelectric system (1977).
