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焊點(diǎn)疲勞簡(jiǎn)介 焊點(diǎn)疲勞是循環(huán)載荷下焊點(diǎn)的失效。這種載荷可能有多種形式（例如跌落/震動(dòng)，振動(dòng)，溫度循環(huán)），其中電子設(shè)備中的大多數(shù)焊點(diǎn)疲勞是由熱-機(jī)械驅(qū)動(dòng)的。在溫度循環(huán)期間，由于PCB和組件之間的熱膨脹系數(shù)（CTE）不匹配，在焊點(diǎn)中產(chǎn)生了應(yīng)力。這導(dǎo)致焊點(diǎn)經(jīng)歷不可恢復(fù)的變形，該變形累積并導(dǎo)致裂紋和最終斷裂。

延性疲勞指數(shù)可經(jīng)由 Modified Coffin-Manson Model：塑性應(yīng)變模型熱疲勞模型參數(shù)除了可由查表或?qū)嶒?yàn)取得的材料延性疲勞參數(shù)；以及經(jīng)由欲模擬的熱循環(huán)試驗(yàn)參數(shù)可得之周期平均溫度與周期頻率。而較難直接從固體力學(xué)分析結(jié)果得到的參數(shù)，塑性應(yīng)變量值，則可以通過(guò)分析的材料特性，找尋對(duì)應(yīng)的塑性應(yīng)變模型進(jìn)行預(yù)估。

圖3 (a)循壞載荷下Cu模型；(b)剪切應(yīng)變；(c)循環(huán)載荷下位錯(cuò)分析；(d)公共鄰域分析 圖4 (a)循壞載荷下Cu模型；(b)剪切應(yīng)變；(c)循環(huán)載荷下位錯(cuò)分析；(d)公共鄰域分析圖3和圖4分別為不同應(yīng)變下Cu單晶的循環(huán)載荷、剪切應(yīng)變、位錯(cuò)分析、公共鄰域分析的可視化圖，通過(guò)ovito可視化后，可以發(fā)現(xiàn)循環(huán)載荷下Cu單晶存在明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，同時(shí)發(fā)生均勻相變，在Cu

球柵陣列中基于能量的熱疲勞預(yù)測(cè) 示例中，分析了一個(gè)包含幾個(gè)黏性焊點(diǎn)的微電子芯片。疲勞壽命是基于 Darveaux 能量體積平均值所的評(píng)估的。這個(gè)模型也展示了 如何使用子模型的概念來(lái)分析大型模型 。 加速壽命測(cè)試 示例中模擬的疲勞壽命預(yù)測(cè)，是基于更奇特的能量和應(yīng)變表示。

06 — 基于自熱溫升的橡膠疲勞仿真 6.1撕裂與疲勞及其溫度相關(guān)性 6.2基于自熱溫升的橡膠疲勞壽命仿真流程

因此，首先建立一個(gè)簡(jiǎn)單的梁模型，通過(guò)14個(gè)焊點(diǎn)連接，網(wǎng)格尺寸大小采用20×20mm，仿真模型如圖1所示，比較4種焊點(diǎn)的結(jié)果差異，從表1中可知，20×20mm的網(wǎng)格，ACM與實(shí)驗(yàn)值對(duì)標(biāo)最好，后續(xù)分析將基于ACM焊點(diǎn)類型進(jìn)行研究。 圖1 仿真模型表1 不同焊點(diǎn)類型的結(jié)果比較 3 等效ACM焊點(diǎn)研究 建立合理和準(zhǔn)確的有限元仿真模型是保證正確仿真結(jié)果的前提條件。

SN分析系統(tǒng)適合于高周期疲勞的應(yīng)力-疲勞分析。系統(tǒng)提供了恒定幅值和時(shí)間歷程兩種加載方式。 后邊兩個(gè)系統(tǒng)是在頻域內(nèi)進(jìn)行應(yīng)力-疲勞分析，分別是nCode SN VibrationPSD 和 nCode SN VibrationSweptSine。 最后兩個(gè)系統(tǒng)使用焊縫分析引擎來(lái)分析焊縫。第一個(gè)是nCode WeldShellSeam，用于解決基于殼體的焊接模型。

06 — 基于自熱溫升的橡膠疲勞仿真 6.1撕裂與疲勞及其溫度相關(guān)性 6.2基于自熱溫升的橡膠疲勞壽命仿真流程

1 礦井線纜仿真(1）模型建立由于電纜負(fù)荷電流變化引起的溫升只與電纜自身參數(shù)有關(guān)，因此，與穩(wěn)態(tài)熱路模型不同，分析電纜暫態(tài)熱路模型時(shí)需要考慮電纜不同結(jié)構(gòu)的熱容量，根據(jù)MYJV22-8.7/10 k V 3×50 mm2電纜的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)參數(shù)，基于電纜熱路分析法在COMSOL軟件中建立仿真模型。其參數(shù)如表1所示。

4 結(jié)語(yǔ)以掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)振動(dòng)疲勞為研究方向，利用簡(jiǎn)化的回轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型，結(jié)合Palmgram-Miner疲勞判斷法對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)疲勞壽命進(jìn)行分析。通過(guò)UG軟件構(gòu)建回轉(zhuǎn)臺(tái)的3D模型，利用ANSYS對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)的三向振動(dòng)加速度以及所受應(yīng)力情況進(jìn)行仿真。結(jié)果表明，回轉(zhuǎn)臺(tái)與油缸連接銷軸位置的載荷循環(huán)次數(shù)較少，容易產(chǎn)生疲勞損壞現(xiàn)象，預(yù)測(cè)壽命與實(shí)際情況較為一致。

ＡＢＡＱＵＳ 基于有限元計(jì)算原理， 以其較強(qiáng)的非線性 分析能力被廣泛應(yīng)用于鋼 － 混凝土材料研究［１２?１５］ ， 該軟件內(nèi)置的 ＣＤＰ（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｄａｍａｇｅ Ｐｌａｓｔｉｃ）模型是 分析在循環(huán)加載和動(dòng)態(tài)加載條件下混凝土結(jié)構(gòu)的力 學(xué)響應(yīng)提供普適的材料模型。

，最小壽命為1.770次，即電池包振動(dòng)疲勞在三個(gè)方向各經(jīng)過(guò)21小時(shí)后，可以循環(huán)1.77次。

并基于上述真實(shí)的DSP器件模型，利用有限元軟件Abaqus建立了球柵陣列BGA結(jié)構(gòu)封裝體的基本模型， 分析DSP器件在不同條件下的受力情況，按照不同安裝變形、不同力學(xué)條件、不同溫度變化、綜合工況、高低溫交變循環(huán)五種工況，分別建立相應(yīng)的有限元模型，分析在每種載荷作用下得到的仿真結(jié)果，并計(jì)算DSP器件在高低溫交變循環(huán)下應(yīng)力疲勞情況并為工程實(shí)際中提供幫助與建議[21]。

</div><p>本例基于 “非線性結(jié)構(gòu)材料模塊”中的模型 “黏塑性焊點(diǎn)”。

2 分析過(guò)程 一般來(lái)說(shuō)，針對(duì)隨機(jī)振動(dòng)的疲勞分析包含兩大步。第一步是在 Abaqus 中完成固有模態(tài) 和掃頻兩個(gè)計(jì)算；第二步是把這兩個(gè)計(jì)算結(jié)果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運(yùn)行若干設(shè)置 后完成疲勞分析，得到相關(guān)結(jié)果。 以下內(nèi)容包含完整的詳細(xì)的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar

我編寫了一個(gè)復(fù)合材料疲勞的umat子程序，設(shè)置了兩個(gè)分析步，如下圖文獻(xiàn)中描述的一樣，施加的是力拉伸，但是把umat接入abaqus中去的時(shí)候，提交作業(yè)能正常運(yùn)行，很快兩個(gè)分析步就完成了，好像程序根本沒起作用，很快就分析完成了根本沒有循環(huán)。