LED具有体积小、功耗小、寿命长及环保等优点,被行业认为是能带动21世纪照明变革及替代传统照明灯具的潜力商品。随着LED产品应用领域的拓宽,如室内照明、道路照明、汽车照明等,会遇到高温、高湿、热冲击及过电流等多种恶劣条件,失效发生机率增大。探索有效且能迅速发现LED灯具关键失效位置及其机理的方法,是研究大功率LED照明产品可靠性的关注点之一。将仿真结果与现有参考文献的实验结果对比分析,重点探索适用于LED照明灯具在复合工作条件下的多物理场仿真分析方法,进而研究LED灯具的相关可靠性问题,主要研究内容包括以下几方面:　　(1)根据质量守恒定律、能量守恒定律及 Fick第二定律,运用物理场分析的数学方法建立 LED灯具在湿热环境下的数学模型;并在数学模型建立的基础上,分别运用ANSYS和COMSOL Multiphysics软件对LED灯具的温度场、湿度场及结构场单物理场进行数值建模分析。　　(2)对LED灯具进行了湿-热-结构应力的多物理场仿真分析。基于多物理场耦合问题的分类及其解法,采用间接耦合配合迭代求解及直接耦合求解的建模方法,分别运用ANSYS和COMSOL Multiphysics软件进行仿真求解,对LED灯具的湿-热-结构应力多物理场耦合仿真分析方法进行了较深入的研究。　　(3)利用已建立的多物理场仿真分析方法,对比分析 ANSYS及 COMSOL Multiphysics两种求解软件的有限元仿真结果,深入探索了LED灯具关键失效部位,并结合灯具加速试验中归纳出的易失效部位,进行了初步的验证分析;此外,为了验证多物理场仿真分析的必要性及有效性,对比分析了单物理场和多物理场的建模分析结果。　　研究结果表明:1)多物理场仿真方法用来预测LED照明灯具的易失效部位及其在湿热环境工况下的失效模式是可行且有效的;2)针对仿真求解LED灯具的湿-热-结构应力多物理场耦合问题,采用直接耦合求解方法是完全有必要的。COMSOL Multiphysics不仅可以实现直接耦合求解,而且可以方便的增加新的耦合物理场,更有利于在工程层面上的应用;3)运用COMSOL Multiphysics采用直接耦合方法求解多物理场耦合问题比运用ANSYS APDL命令流编程采用间接耦合配合迭代方法求解具备更好的通用性,且在COMSOL Multiphysics中运用弱解型偏微分方程应用模式可以显著提高求解速度。　　本文的研究成果不但对在工程化层面开展LED照明灯具在复合工作条件下的多物理场耦合仿真,而且对其它系统的多物理场耦合仿真都具有比较重要的参考价值。