SMT焊点应力解析方法主要包含哪些步骤

建立材料应力一变形关系数据库

材料应力一变形关系数据库是应力解析设计输入数据的重要内容，直接关系到应力 解析的精度。建立材料应力一变形关系数据库是焊点应力解析设计的必要环节,其工作 量也较大。焊点应变过程是小应力蠕变过程，可以采用定式化的试验获取应力一变形数据，即对 应实际热负载(热循环)状态得出应力和变形关系的迟滞环，从中获取变形范围，也即决定 了热疲劳寿命，为了减少工作量，也可将焊点蠕变影响用简化的方法处 理。该方法使用对应热负载的屈服应力进行弹塑性解析,从而求取变形范围。屈服 应力A%为最高温度屈服应力壶*和最低温度屈服应力之和。

 焊点应力的简化解析

焊点的应力解析,首先以简化方法进行,然后对强度薄弱环节进行细化分析,以提高 设计效率。

 焊点的局部变形细化解析

细化解析只能得到焊点接合部的平均应力和变形，为获取局部区域特别是薄弱区域 的局部变形精确值，必须进行局部变形细化解析。细化解析一般采用有限元法借助计算 机进行辅助设计。
细化解析首先应依据材料的特性考虑蠕变的动向，这可采用前述弹塑性解析简化方 法进行。然后，在焊点的接合端部、不同材料的接合界面等具有变形特异性的部位进行有 限元的分割细化解析。最后进行相应的几何形态的评价或重构。为进一步提高解析精 度,在应力特异部位还可采用引入修正参数等方式进行评价修正。


 焊点裂纹进展解析

焊点应力解析一般以研究对象开始产生裂纹作为目标寿命标准，这从可靠性和选择 合理的焊点形态角度考虑是正确的。但实际上焊点破裂才是寿命极限，该寿命比焊点产 生裂纹的寿命要长得多。因此在允许裂纹的场合，设计时应进行裂纹进展解析。裂纹进 展解析最简单的方法是假设焊点局部变形与最终破断直接相关,假设裂纹产生寿命和破 断寿命成比例关系。由于该比例按焊点形态不同而变化，所以较难获得精确值。较精确 的方法是考察局部变形范围和裂纹进展速度的关系，进行裂纹进展寿命预测。还有基于 非弹性破坏力学的裂纹进展速度和J积分范围关系分析等。

 结果的分析评价

焊点应力解析技术一般以热循环寿命作为预测和解析目标，其综合设计结果以焊点 寿命长短评价。为此,SMT焊点形态CAD过程,是一种在特定的假设条件与环境下，同 种类焊点的不同形态的优化选择设计过程，其最优结果（合理形态）对应的形态参数形成 的焊点，是理论上寿命最长的焊点。但由于实际的焊点形成条件与工作环境各不相同，理 论分析可能会有误差，所以在分析评价中往往还需要借助具有专家知识的智能分析评价 系统。

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