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可靠性领域

模型在承受周期性载荷作用时,尽管每次的载荷的作用下结构均为达到结构的破坏强度,但是随着次数的增加,会带来结构的疲劳损伤破坏,因此对于家电产品承受周期性热应力作用时,也会发生疲劳破坏,特别是对于电子结构中的焊接的热疲劳分析显得尤为重要。下面案例主要是对焊接热冲击疲劳破坏的分析。

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图 焊点热疲劳分析


此案例分析焊点热疲劳特性,在进行求解分析前需要模型网格划分考虑以下两个因素:1)一般情况下,焊球容易失效,采用高质量结构化网格;2)焊球与基板的连接区域为敏感区域,网格加密。通过上面四种工况(TC1,TC2,TC3,TC4)的焊点疲劳分析与实验的疲劳寿命对比可以看出,仿真结果与实验结果吻合得很好。

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图焊点热-应力耦合分析模型


上图中焊点采用ANAND粘塑性模型,先进行了一个工作周期内的温度应力分析,并基于这周期内的结构应力特性利用ANSYS高级疲劳分析功能对结构中应力最大焊点进行了热疲劳寿命分析。


相关CAE软件模块:


几何建模:Ansys DesignModeler、Ansys SCDM

结构仿真分析:Ansys Mechanical Enterprise

显示动力学分析:Ansys LS-DYNA

多体动力学分析:MBD、Recurdyn

疲劳寿命分析:Ansys nCode-Design life

流体仿真分析:Ansys CFX、Fluent、ICEM CFD

电磁仿真分析:Ansys HFSS、SI wave

设计优化分析:Ansys OptisLang

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