高亮度LED结温测试的瞬态机理研究

本项目以电学参数法、拉曼光谱法、热电偶和热像仪为测试手段，深入研究了电学参数法测试LED结温存在的问题并提出了新的结温测试方法。项目基本达到了预期目的，对以下三个科学问题做了系统性研究和解释: (1) 从理论和实验两方面研究发现电学参数法测试结温不准确的核心因素在于将热稳态中LED电压和结温之间的线性关系直接应用到瞬态过程中；针对电学参数法存在的问题，我们提出在瞬态散热过程中以理论计算获得初始100毫秒的结温差，以此缩小电学测试法造成的绝对结温测试差异；同时提出了一种新的基于稳态的LED结温测试新方法，测试结果与拉曼光谱法的测试结果相差±1℃；(2) 深入研究分析了LED光源可达到的最大发光效率，给出了详细的理论计算模型，以及在达到最大发光效率时LED的最低结温分布； (3) 研究了测量交流LED结温的新方法，与热电偶测得的数据相比，该方法准确率较高，且测得的热阻具有稳定性。

LED结温测试的研究是分析LED热学特性、优化热沉结构设计以及提高LED散热能力的基础。目前国际通用的结温测试方法是电学参数法，可实现大功率LED的结温热阻测试。然而在我们的实验过程中偶然发现电学参数法的结温测试结果（36.8℃）比热电偶、拉曼光谱法的测试结果（76.5℃）偏低约40℃，相对差距超过200%（以350mA下的1W蓝光LED为例），红光、绿光LED样品的测试结果均有不同程度的差异。如何快速准确的实现LED结温测试是目前LED检测领域亟需解决的最新前沿和关键问题之一。本课题拟开展如下研究：(1) 从理论和实验两方面来研究电学参数法测试结温不准确的核心因素；(2) 针对电学参数法存在的问题，提出相应的解决方法或者缩小测试差异的措施；(3) 设计热稳态下的结温测试新技术，优化测试系统，发展和完善结温测试标准；(4) 将所建立的结温测试系统应用于交流LED、高压LED等。

柱塞副的泄漏实质上是一个由生热、流-固传热和结构变形所形成的的瞬态问题；以往的研究考虑得不够全面，在一定程度上影响了柱塞副泄漏的计算精度。本项目通过一维方式同时考虑柱塞偏移倾斜微运动、结构弹性变形、柱塞副中燃油非等温流动以及燃油在高温高压条件下的粘温粘压特性，建立了能与实验结果较好匹配的柱塞副泄漏模型，进一步完善发展了柱塞副的泄漏理论；同时考虑柱塞腔和共轨管中的流体流动、柱塞副泄漏、泵的容积效率损失的基础上，从理论方面对高压油泵的泵油能力进行了研究。在此基础上，运用自适应动网格技术和gap条件的基础上模拟柱塞的运动和球阀的开关，分析了整个工作循环的柱塞副瞬态密封特性；最后通过三维方式，建立了双向流-固-热耦合下的柱塞副稳态密封特性仿真模型，对改善柱塞副的密封特性提出了新的研究方向，并对更高泵油压力的柱塞副密封特性进行预测分析。

采用随机时间序列方法，研究了碳化深度的预报模型。研究了高压水射处理老混凝土粘结面的方法。对粘结面粗糙度采用变步距法、功率谱法和高差法三种形式的分维进行了研究。研究了新老混凝土粘结的劈拉、轴拉、抗折、直剪、拉剪、压剪、拉压剪及压压剪等多种强度指标，和粘结的收缩性能、粘结的断裂性能。并结合—工程实例研究了混凝土冷缝的粘结强度。采用塑性极限理论，推出了粘结剪切强度的理论解。在分析新老混凝土粘结微纲机理的基础上，建立了粘结劈拉强度及粘结抗折强度的BP神经网络预测模型。 2100433B