1、1毕业论文开题报告工程力学银锡合金在不同应变率及温度下的力学特性1选题的背景与意义焊锡接点不但是电路板和电子器件之间传递电信号的媒介，同时还起到机械连接和支撑作用，其破坏将直接导致电子产品失效。近百年来，由于SN37PB（含63锡和37铅）便于加工、具有良好的力学性能并且成本低廉，被广泛用作微电子封装中的焊锡接点材料。在最近几年，鉴于铅对环境的危害，许多国家已经禁止使用含铅焊料，所以用无铅焊料代替含铅焊料已经迫在眉睫。然而，无铅焊料相比于含铅焊料有很多不足，其中之一就是手机等移动电子产品的跌落冲击可靠性问题。实验表明，无铅焊锡接点比含铅焊锡接点更容易发生破坏，其可靠性有一个数量级的下降；其破坏
2、模式也由含铅焊锡接点的体断裂转移为沿焊锡接点和电路板之间的截面开裂，虽然目前对这种可靠性下降和破坏模式改变的原因尚不十分清楚，但可能与跌落冲击过程中无铅焊锡材料的应变率效应和当时材料的温度有关。本实验研究的是一种无铅焊锡材料银锡合金在不同应变率和温度下的力学性能。银锡合金具有延展性好，强度高，无毒，抗腐蚀等优点，做为一种无铅焊料有很大的发展空间。为了更好的利用这种材料，对它的力学特性的研究是很有必要的。我们利用材料实验机、霍普金森压杆及温度控制装置，测试银锡合金在不同温度和不同应变率下的应力应变曲线，研究银锡合金的温度敏感性和应变率敏感性。霍普金森压杆主要由子弹，输入杆和输出杆组成，它们成一条
3、直线。把试件夹持在输入杆和输出杆之间，当子弹射到输入杆上，输入杆中产生入射波，当这个入射波传到试件上时，会产生一个反射波和一个透射波，三个波的振幅被安装在输入杆和输出杆上的应变片所记录。从而我们可以通过公式算的应力，应变和应变率。进而得出银锡合金的力学特性。2研究的基本内容与拟解决的主要问题21查阅文献，补充相关知识。22掌握霍普金森压杆测试材料动态特性的方法。23用霍普金森压杆测试材料的动态性能。24学习怎样准确控制温度。25学习用ORIGIN软件处理得到的数据，并绘制成应力应变曲线。226分析并验证得到的曲线。3研究的方法与技术路线31实验测试技术用分离式霍普金森压杆测试银锡合金在常温及5
4、0、100、200摄氏度下，及静态、1000、2000、40001/S应变率下的应力应变曲线。由于要测试4种温度和4中应变率，而每种情况又需要测3次，所以至少要测48次。为了成功，每次测试都要认真仔细。霍普金森杆由子弹，输入杆和输出杆组成，把3根杆对齐，把试件夹紧，把子弹捅到气枪底部，注意控制温度，再发射子弹。32数据处理技术用MATLAB软件处理由应变片记录的数据，通过编程可以得到应力，应变和应变率。再通过RIGIN软件对应力应变数据拟合成光滑的应力应变曲线，并取平均值。最终讨论和验证应力应变曲线的可靠性。研究的总体安排与进度41两周之内查阅文献，补充相关知识。42一周之内掌握实验操作。43
5、做实验大概三周。44数据处理一周。45撰写论文一周。5主要参考文献1AMLENNONANDKTRAMESH,ATECHNIQUEFORMEASURINGTHEDYNAMICBEHAVIOROFMATERIALSATHIGHTEMPERATURES,INTERNATIONALJOURNALOFPLASTICITY,VOL14,NO12,PP12791292,19982WRBLUMENTHAL,ETAL,COMPRESSIVEPROPERTIESOFPBXN110ANDITSHTPBBASEDBINDERASAFUNCTIONOFTEMPERATUREANDSTRAINRATE,12THINTER
6、NATIONALDETONATIONSYMPOSIUM,AUGUST1116TH,2002,SANDIEGO,CALIFORNIA,USA3CHENW,LUF,FREWDJ,FORRESTALMJDYNAMICCOMPRESSIONTESTINGOFSOFTMATERIALSTRANSACTIONSOFTHEASME,JOURNALOFAPPLIEDMECHANICS,2002,692142234OSLEEANDMSKIM,DYNAMICMATERIALPROPERTYCHARACTERIZATIONBYUSINGSPLITHOPKINSONPRESSUREBARSHPBTECHNIQUE,N
7、UCLEARENGINEERINGANDDESIGN226200311912535HANZHAO,MATERIALBEHAVIOURCHARACTERISATIONUSINGSHPBTECHNIQUES,TESTSANDSIMULATIONS,COMPUTERSANDSTRUCTURES,812003130113106DONALDRLESUER,EXPERIMENTALINVESTIGATIONSOFMATERIALMODELSFORTI6AL4VTITANIUMAND2024T3ALUMINUM,DOT/FAA/AR00/257NSBRARANDVASANTSJOSHI,DYNAMICCHA
8、RACTERIZATIONOFCOMPLIANT/BRITTLEMATERIALSUSINGSPLITHOPKINSONBAR,AIPCONFERENCEPROCEEDINGS,VOL620,ISSNO1,P132313268LEE,OUKSUB,ETALDYNAMICDEFORMATIONBEHAVIOROFRUBBERUNDERHIGHSTRAINRATECOMPRESSIVELOADINGINTERNATIONALJOURNALOFMODERNPHYSICSB,VOLUME17,ISSUE0809,PP1415142020039李红姬，张万喜，孙国恩，陈广义，徐之光，崔岩，功能材料，36200543744010王礼立，杨黎明，冲击动力学进展，王礼立，余同希，李永池编，中国科技大学出版社，合肥1992，88116
