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[請益] 膠合模擬

看板Cad_Cae (電腦輔助設計)作者 (qazwsx123)時間2年前 (2022/03/11 21:33), 編輯推噓3(3推 0噓 22→)
留言25則, 4人參與, 2年前最新討論串1/1
Hi 熱愛結構分析的夥伴們， 想請問大家有沒有分析膠合的經驗(確認膠合處是否會因為負載作用而導致開裂）？ 這裡的膠合是指膠水將兩結構結合在一起，我相信不管是電子業/機械業/半導體業等都有 該應用，目前市面上套裝軟體也有CZM（Cohesive Zone Method）這樣的方法，目前也看 到有不少文獻評估該問題，該方法需要定義膠水於兩結構之間Traction-separation的關 係，該關係可以透過進行膠水正向拉拔力實驗/剪力實驗來獲取，這樣的關係可以體現出 膠失效的現象，有最大的峰值（Traction force，拉拔力），過峰值後代表膠已逐漸失效 ，能承受的力逐漸下降，最後無法承受任何力且發生完全的失效（脫膠）。 我的問題來了，如果是想知道膠水是否開裂，代表我不用掌握後續膠水開裂狀況（裂縫的 成長），畢竟實務上的規格通常有開膠基本上就代表設計有問題了。 註：有嘗試進行膠面上正應力or剪應力達到實驗應力標準後即判定失效的方法，但實務上 膠水是佈的越滿越好，這也使得模擬時，在交接處（結構不連續處）容易發生應力集中， 導致模擬出提早開膠的情況。請問有沒有前輩繞過這些問題，並成功預估膠水失效問題呢 ？ 有這個地方可以討論真是太美好了！ 期待有大神給予提點，先感謝大家嘍！ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 180.217.230.152 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Cad_Cae/M.1647005627.A.397.html
推
03/12 03:07, 2年前 , 1F
直接把膠水做成拉伸實驗棒？
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如果觀察失效界面，確認失效是膠體本身，確實也有想到過
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把膠體當作一個材料加入分析的方法，不過這麼薄的一層
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材料，我不太確定分析出來後有沒有什麼缺點（收斂問題/
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元素不良），感謝您的建議，另外除了膠體本身的破壞外，
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也有膠體與膠合面的失效，由於這種情況，看起來去定義
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膠合面的關係，也變得必要。
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推
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有的模組本來就有將膠合層變成真實材料的，但後來漸漸都
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被膠合層取代。而實際實驗也沒有告訴你到底破懷是膠本身
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還是交界處，所以你不太需要擔心，有應力集中不代表是錯
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的，你要判斷是結構真的有還是只是數值運算上造成singula
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r，但這可能要看到實際的圖比較好判斷
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推
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膠失效可分為cohesive failure和Adhesive failure，CF指的
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是膠本身斷裂，AF代表膠界面剝離。由於cohesive在不同材料
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界面上的強度不同，實際上會發生CF還是AF還是要實測才會知
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道。如果不使用CZM的方式，比較難正確模擬的問題有幾個 1.
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膠本身的彈性模數該如何設定，由於膠水本構模型不容易被描
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述(近黏彈性)，而彈性模數對於此模擬的應力值又有顯著的影
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響，這是第一個困難點。2.究竟開始用何者為失效準則?主應力
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還是最大剪應力?或其他準則? 3.元素的品質，一般膠的厚度僅
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0.1~0.2mm厚，如果要控制元素品質就必須使用較小的元素大小
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來模擬，但切分過細的網格，又容易導致不連續處的應力奇異
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點產生。綜合上面幾點，我個人覺得比較可行的方式，是用
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benchmark的方式，固定用相同的元素品質大小和相同的彈性
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模數針對不同的模型和實測來定義失效準則，再以此準則做判
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