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登錄Ansys仿真循環載荷的案例
AnsysWB-基于熱循環載荷的焊球熱應力仿真 ¥15
由于反復接通和斷開電源,微電子元件受
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到熱循環的作用,因此,焊點處出現裂紋,斷開了芯片與印刷電路板的連接,從而導
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致故障。
</div><p>本例基于 “非線性結構材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點”。</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202512/attachment/cfacfaa56fd948108d043c368bd3c241.png?
展開 ANSYS中的循環載荷加載,最易理解的案例來了!
本文的主要目的就是展示在ANSYS中循環加載是如何實現的。
計算結果
橡膠塊循環拉伸變形結果(可以看到有四次循環變形)
本文以一個正方形橡膠塊為例說明,橡膠塊如圖約束(約束XY面節點Z自由度,約束XZ面節點Y自由度,約束YZ面節點X自由度),在側面施加循環載荷。
計算模型示意圖
循環載荷施加正弦形狀的位移載荷,分為4個正弦周期,四個正弦周期載荷幅值分別為0.1,0.2,0.3,0.4,4個周期加載過后,橡膠內部積累的應力釋放。具體定義分為幾個步驟:
步驟一:首先定義4個周期載荷幅值向量。
*DIM,AMPL,ARRAY,4 ! Amplitude Vector Definition
AMPL(1)=0.01
AMPL(2)=0.02
AMPL(3)=0.03
AMPL(4)=0.04
步驟二:定義離散時間加載點
*DIM,SOLTIME,ARRAY,161 ! Time Vector Definition
SOLTIME(1)=0.0
*DO,I,2,161,1
SOLTIME(I)=SOLTIME(I-1)+0.1
*ENDDO
步驟三:計算每個時間點下的位移激勵大小,也就是正弦曲線上的y值大小。
*DIM,BC_X,ARRAY,161 !
展開 基于XFEM的裂紋擴展仿真過程詳解和仿真經驗交流(二)(包括直接循環載荷步疲勞裂紋擴展分析) ¥20
然后在create interaction中設置初始載荷步允許裂紋擴展
圖5.1 定義裂紋富集域
圖5.1 允許裂紋擴展
定義其他接觸條件:一般定義硬接觸就可以了,在contact property > mechanical > normal behavior >Hard Contact,對于受壓縮載荷的情況這里會有所不同,要考慮到裂紋閉合效應,需要定義其他的接觸準則。
(6) 定義載荷步:這里要做的是疲勞裂紋擴展,在載荷步的定義問題上網上存在一些分歧,有人認為裂紋擴展是準靜態過程,應該定義通用靜態載荷步,然后在載荷模塊使用循環載荷;還有人認為裂紋擴展是受交變載荷的疲勞過程,應該采用專門的direct cyclic分析步。筆者同意后者的觀點,因為前面那種我沒做出來。
圖6.1 direct cyclic載荷步及其參數設置
數據說明:
basic頁面定義的1為載荷步的總時間,但在隱式求解中它并不是真實意義上的時間,這個不用改;
incrementation 頁面定義的是增量步的相關信息,將一個載荷步離散為多個增量步進行迭代求解,可以選用自動增量步或者固定增量步,最大總增量步(10000)和增量步大小(0.01)是兩種離散的方法,實際的增量步為min(總時間除以增量步大小,最大總增量步),根據你的要求進行設置,看你是想獲得準確的增量步還是增量步數。最大迭代次數(1000),顧名思義是迭代次數的上限,在解非線性方程組時采用的迭代求解方法,如果第m步迭代不收斂,第m+1步將上一步的增量步減半再次求解,否則乘以1.5再次求解,直到求解總時間達到1,在monitor可以清楚的看到這一過程。20,25,5是傅里葉級數的項數,與求解器有關,我也不是很清楚。
展開 AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應力仿真 ¥15
表面貼片電阻會受到熱循環的影響。材料之間的熱膨脹差異會在結構上產生熱應力,
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環節,由于工作溫度高于焊料的
熔點,因此會產生稱為蠕變的變形。
