焊點疲勞
關注創建者：琴湖暮雪 創建時間：2020-08-05
焊點疲勞的視頻教程
Hypermesh+optistruct焊點疲勞分析
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焊點疲勞的實例教程
本案例將詳細展示如何在nCode疲勞軟件中模擬ACM體單元焊點疲勞壽命的全過程。靜力學分析及建模是在optistruct中完成，ACM焊點疲勞分析是在ncode中完成。
ACM體單元是一種面域連接單元，為Nastran、Optistruct等有限元軟件特有的單元類型，本例通過完整的過程，演示ACM體單元焊點的疲勞計算步驟。所涉及軟件為：
Hypermesh：建立有限元模型
Optistruct：進行靜力計算
nCode：進行焊點疲勞計算
創建ACM體單元。使用spot功能創建ACM體單元，具體步驟為：1D-connector-spot：
1）location處，根據需要選擇ACM體單元焊點位置，一般用node
2）connect what 處，comp選擇焊點連接的兩個組件，本例為shell-1和shell-2；tolerance為連接容差，需設置為大于等于上下平板的間隙，但是不能大太多，以免誤連接。本例板間距10mm。
3）type處選擇ACM體單元的創建形式，推薦選用ACM（shell gap）；
4）diameter為ACM體單元直徑，焊核六面體單元大小，可根據實際焊點大小或者企業數據設置。
ncode中焊點疲勞計算過程
打開ncode，創建圖示的工作流程FEinput+SpotweldAnalysis+FEdisplay。
本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，凡購買本案例的朋友，結合附件中的模型及相關操作說明在仿真操作上還有什么疑問，請與我溝通交流。
展開 ACM體單元焊點疲勞案例詳解
1、背景介紹
本案例將詳細展示如何在nCode疲勞軟件中計算ACM體單元焊點疲勞壽命的全過程。ACM體單元為中間一個六面體單元，上下通過RBE3單元與薄板連接。
nCode的焊點疲勞，是在Nastran軟件基礎上，采用Cbar單元連接兩塊薄板模擬焊點，通過提取Cbar單元的力和力矩，及焊點周圍的shell單元的結構應力，通過給定焊核的SN曲線進行計算其疲勞壽命。
但是采用cbar單元模擬焊點，對建模要求比較高，主要表現在：
1）cbar單元需要與薄板相互垂直，這樣就會導致薄板單元的節點需要人為控制以保證與垂直的cbar一一對應，這在大型模型中幾乎很難實現。
2）cbar單元需要有足夠的剛度，以保證結果對剛度不敏感；
因此，特別是基于第1條，越來越多的模型中采用節點不用一一對應的ACM體單元來模擬焊點。ACM體單元是一種面域連接單元，為Nastran、Optistruct等有限元軟件特有的單元類型，本例通過完整的過程，演示ACM體單元焊點的疲勞計算步驟。所涉及軟件為：
Hypermesh：建立有限元模型
Nastran：進行靜力計算
nCode：進行焊點疲勞計算
2、 ACM體單元焊點前處理
選用hm的Nastran或optistruct面板進行前處理設置（二者在該問題上設置一致）。在hm中建立兩個平板組，分別命名為shell-1，shell-2，任意劃分網格，賦予材料屬性和厚度屬性。
創建ACM體單元。
展開 本案例將詳細展示如何在nCode疲勞軟件中計算ACM體單元焊點疲勞壽命的全過程。ACM體單元為中間一個六面體單元，上下通過RBE3單元與薄板連接。
1、 nCode的焊點疲勞是什么？
nCode的焊點疲勞，是在Nastran軟件基礎上，采用Cbar單元連接兩塊薄板模擬焊點，通過提取Cbar單元的力和力矩，及焊點周圍的shell單元的結構應力，通過給定焊核的SN曲線進行計算其疲勞壽命。
但是采用cbar單元模擬焊點，對建模要求比較高，主要表現在：
l cbar單元需要與薄板相互垂直，這樣就會導致薄板單元的節點需要人為控制以保證與垂直的cbar一一對應，這在大型模型中幾乎很難實現。
l cbar單元需要有足夠的剛度，以保證結果對剛度不敏感；
因此，特別是基于第1條，越來越多的模型中采用節點不用一一對應的ACM體單元來模擬焊點。ACM體單元是一種面域連接單元，為Nastran、Optistruct等有限元軟件特有的單元類型，本例通過完整的過程，演示ACM體單元焊點的疲勞計算步驟。所涉及軟件為：
n Hypermesh：建立有限元模型
n Nastran：進行靜力計算
n nCode：進行焊點疲勞計算
2、 ACM體單元焊點前處理
選用hm的Nastran或optistruct面板進行前處理設置（二者在該問題上設置一致）。在hm中建立兩個平板組，分別命名為shell-1，shell-2，任意劃分網格，賦予材料屬性和厚度屬性。
創建ACM體單元。
展開 現在多數整車廠都會進行焊點疲勞分析，尤其是車體的焊點，一般來講，車體的焊點超過2000個。 載荷譜基本都是用驢車在可靠性路上采集的，然后分解到車體的各個接附點。經驗來講，固定車身分解的載荷比迭代得到的載荷更惡劣一些。偽損傷可能超過2倍。 現在很多采用acm～rbe3這種焊點，因為建模友好。而且很多資料都提到這種焊點疲勞理論更好，對網格的敏感度最低。 但是這種焊點得到的結果其實對網格還是相當的依賴，特別是有特征的位置。 經驗來說，損傷在200以內的焊點，優先檢查網格，將焊點遠離特征或者載荷路徑 200以上的焊點優先增加焊點，如果不能解決，一般考慮直接刪除該焊點 損傷不大的焊點，多數時候增加結構膠，降低焊點力。
展開 轎車設計中的焊點疲勞壽命預測方法研究
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轎車設計中的焊點疲勞壽命預測方法研究.pdf
焊點疲勞的最新內容
研討會簡介：
車燈在路面顛簸、發動機激勵下易出現支架斷裂、焊點疲勞等問題，是汽車可靠性開發的重點。本次 ANSYS 車燈振動疲勞分析研討會，圍繞輸入數據規范、核心分析方法、仿真結果解讀及工程優化建議四大模塊展開教學，幫助工程師快速掌握從數據準備到方案迭代的全流程仿真技能，高效解決車燈振動疲勞失效難題。
、焊點和焊縫疲勞分析</p><p><br></p><p><em>注：以上所有內容均包含現場演示，您也可以自行攜帶有需要測量的小零件進行貼片測試。
現場將通過焊點疲勞等典型失效機制的案例演示，生動展現Sherlock如何結合Mechanical結構分析與Icepak熱分析工具，構建高保真的多物理場仿真模型，在虛擬環境中提前暴露設計弱點，從而優化方案、節省開發成本與時間。
本次研討會旨在為工程師提供一套完整、前瞻性的可靠性設計方法論與工具鏈，助力實現高可靠電子產品的“零缺陷”目標。
定位機械薄弱點：可視化分析各階振型，識別在振動中位移最大或應變能集中的區域（通常為大型器件、板邊或懸空部位），這些位置是潛在的焊點疲勞與元件損壞風險點。
建立優化基準：為后續的設計改進（如增加支撐、改變固定點、調整布局）提供可量化的對比基準，目標是提升 PCB 的首階固有頻率，避開關鍵激勵頻帶。
一期一會 | 什么是失效分析？6個月前
使用電探測、X射線、超聲波顯微鏡、借助光學顯微鏡或掃描電子顯微鏡（SEM）的橫截面分析，以及染色剝離分析等技術對失效樣本進行物理分析，可以非常有效地確認焊縫的存在和位置以及焊點疲勞機制。但是，在需要確定失效原因并提出解決方案以預防失效的再次發生時，仿真是一項關鍵工具。通過仿真，分析人員可以考慮材料、幾何結構、環境、連接方法和可能導致焊點疲勞的其他因素的影響。
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焊點焊縫疲勞分析；3. 膠水脫粘分層失效分析。
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10月 第二周（1場）
1.
焊點焊縫疲勞分析
3. 膠水脫粘分層失效分析
講師：
劉艷莊 | Ansys China 高級工程師
力學碩士，十年的力學分析與仿真應用，主要負責結構產品Mechanical，工作重點是有限元仿真的技術支持及推廣。
