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第2章 靜力學仿真分析2.1 模型建立基于DSP實物模型進行有限元建模，建立429個焊點模型，按照實際安裝布局建立PCB模型，并按照DSP四角實際點膠情況建立環氧樹脂模型進行模擬，具體材料屬性見下表。

利用有限元仿真，可以進一步提高我們對應力腐蝕開裂的理解，并且通過有限元仿真的方式可以對應力腐蝕開裂的產生進行相應的預測，為核電廠一回路的金屬元器件正常運行提供相應的保障。 本案例基于有限元斷裂力學仿真，對應力腐蝕開裂的生成過程進行相應的仿真。

Marc在橡膠、密封行業有著廣泛的應用，針對橡膠疲勞壽命的仿真，Marc有幾種方法可以實現：01 Mullins效應? 通過Mullins效應進行橡膠件的損傷分析，當損傷到達1時，認為橡膠出現開裂，但是在實際仿真計算中需要進行大量的分析計算，工作量巨大。

Marc在橡膠、密封行業有著廣泛的應用，針對橡膠疲勞壽命的仿真，Marc有幾種方法可以實現：01Mullins效應? 通過Mullins效應進行橡膠件的損傷分析，當損傷到達1時，認為橡膠出現開裂，但是在實際仿真計算中需要進行大量的分析計算，工作量巨大。

01Mullins效應? 通過Mullins效應進行橡膠件的損傷分析，當損傷到達1時，認為橡膠出現開裂，但是在實際仿真計算中需要進行大量的分析計算，工作量巨大。02彈性體疲勞壽命損傷理論?通過彈性體疲勞壽命損傷理論來進行疲勞壽命分析，基本思想和傳統的金屬疲勞的一致，仿真計算工作量很小，適合在工程計算中應用。

在使用hypermesh做abaqus仿真的前處理時，由于版本以及定義方式等區別，常常發生一些錯誤，導致在hypermesh中定義的特征無法在abaqus中識別。比如焊點Fastener的建立，在網上搜了很多資料，講的云里霧里，經過自己的摸索，下面講一下如何在hypermesh中正確建立焊點，并且被abaqus識別為有效特征。

一些常見的電子失效包括： 引線鍵合斷裂和剝離 分層開裂 電容器開裂 芯片損壞 互連失效 焊點疲勞和過應力 引腳斷裂 污染引起的電流泄漏 電化學遷移 導電陽極絲失效 鍍通孔疲勞 焊盤坑裂和導線斷裂失效分析和根因分析失效分析和根因分析（RCA）這兩個術語經常被混用，但兩者其實并不完全相同。

一些常見的電子失效包括： 引線鍵合斷裂和剝離 分層開裂 電容器開裂 芯片損壞 互連失效 焊點疲勞和過應力 引腳斷裂 污染引起的電流泄漏 電化學遷移 導電陽極絲失效 鍍通孔疲勞 焊盤坑裂和導線斷裂失效分析和根因分析失效分析和根因分析（RCA）這兩個術語經常被混用，但兩者其實并不完全相同。

基于以上方案，工藝參數經過多輪調整優化，最終得到較好的CAE 分析結果，開裂和起皺均風險可控，沖壓工藝方案可行，如圖5 所示。將側圍和后流水槽的前期CAE 分析結果用于指導后期現場生產制造，能夠快速調試生產出合格產品，降低了零件報廢率，節省了調試成本和周期。

Ansys Sherlock通過系統仿真及焊點或組件開裂風險分析，展示PCBA的應變分布。綠色部分組件表示無風險，為多次設計迭代后的結果。 由組件和PCB跡線處功率損耗導致的溫度分布可用于預測焊點疲勞壽命預測。綠色部分組件表示無焊點疲勞風險，黃色部分組件則有較小風險。

因此，首先建立一個簡單的梁模型，通過14個焊點連接，網格尺寸大小采用20×20mm，仿真模型如圖1所示，比較4種焊點的結果差異，從表1中可知，20×20mm的網格，ACM與實驗值對標最好，后續分析將基于ACM焊點類型進行研究。 圖1 仿真模型表1 不同焊點類型的結果比較 3 等效ACM焊點研究 建立合理和準確的有限元仿真模型是保證正確仿真結果的前提條件。

Ansys Sherlock通過系統仿真及焊點或組件開裂風險分析，展示PCBA的應變分布。綠色部分組件表示無風險，為多次設計迭代后的結果。 由組件和PCB跡線處功率損耗導致的溫度分布可用于預測焊點疲勞壽命預測。綠色部分組件表示無焊點疲勞風險，黃色部分組件則有較小風險。

在印制板電子器件封裝中，焊點作為電子器件與PCB基板之間的關鍵連接，承擔著傳遞電信號、散熱、結構保護與支撐等作用，焊點的失效將直接導致器件的失效，從而會影響到產品的功能和可靠性。根據相關部門統計，20%的電子設備失效是由于振動導致的，而在這些失效中，焊點失效又是最為主要的原因之一。因此對封裝器件及其焊點陣列在隨機振動載荷下的應力場進行分析和評估，具有重要的工程價值。

如下圖所展示的案例，為基于成形極限（FLD）模型對起皺開裂的預測，且與實際沖壓結果進行對比，仿真預測開裂位置與實際開裂位置相對應。通過基于成形極限模型的沖壓仿真可以精確預測開裂缺陷。 另外，Simufact forming還可以基于斷裂模型，進行沖壓過程中開裂演變進行仿真分析。

，通過CAE仿真的對產品結構、注塑工藝、材料選型等進行仿真計算，精確的預測開裂風險，可以有效的降低產品后期的變更風險，節省成本并縮短開發周期。

Simufact Additive變形補償自動迭代 變形補償優化后的打印仿真結果制造缺陷預測Simufact Additive增材仿真軟件除了對變形的預測和自動迭代優化，還可以對增材制造各個工藝階段的應力進行仿真分析，并且可以對增材制造缺陷進行預測分析，如打印開裂、收縮線、刮刀碰撞預測等。

以一個簡單的電池包擠壓仿真分析為例，介紹如何在hyperworks的lsdyna界面實現整個擠壓仿真的前處理，在lsdyna中提交計算，hyperview中進行后處理。

為什么進行焊點疲勞分析?由于工藝手段的局限性，在熔核處會有缺陷的存在，如殘余應力和應力集中等，在缺陷區域疲勞問題更易形成和發展。點焊的疲勞開裂模式?點焊的疲勞開裂大致有兩種模式，即金屬板裂紋和貫穿點焊熔核裂紋。根據國外研究人員總結的經驗，當焊點直徑大于3.5t時，其中t為板材厚度（單位為mm），裂紋將在板材中產生，否則裂紋將貫穿焊接熔核。

若某個焊點出現異常，可能引發一系列連鎖反應。比如，焊點開裂會削弱車身剛度，最多可能降低15%，進而引發異響甚至客戶投訴，嚴重時需召回車輛，帶來巨額成本。相比之下，若將這筆成本投入到AI基礎設施和軟件系統的建設中，不僅能實現焊點實時監測和預警，還能輔助質量檢測和傳感器監控。一家車企在應對焊接問題時，在焊槍中安裝了高精度傳感器，采集焊接時的各項參數，并基于歷史數據建立焊點分類模型。