作者rcab1204 (qazwsx123)
看板Cad_Cae
標題[請益] 膠合模擬
時間Fri Mar 11 21:33:45 2022
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！
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1F：推 mimi0901: 直接把膠水做成拉伸實驗棒？ 03/12 03:07
2F：→ rcab1204: 如果觀察失效界面，確認失效是膠體本身，確實也有想到過 03/12 09:01
3F：→ rcab1204: 把膠體當作一個材料加入分析的方法，不過這麼薄的一層 03/12 09:01
4F：→ rcab1204: 材料，我不太確定分析出來後有沒有什麼缺點（收斂問題/ 03/12 09:01
5F：→ rcab1204: 元素不良），感謝您的建議，另外除了膠體本身的破壞外， 03/12 09:01
6F：→ rcab1204: 也有膠體與膠合面的失效，由於這種情況，看起來去定義 03/12 09:01
7F：→ rcab1204: 膠合面的關係，也變得必要。 03/12 09:01
8F：推 samuely: 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 03/12 10:07
9F：→ samuely: 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 03/12 10:07
10F：→ samuely: 還是交界處，所以你不太需要擔心，有應力集中不代表是錯 03/12 10:08
11F：→ samuely: 的，你要判斷是結構真的有還是只是數值運算上造成singula 03/12 10:08
12F：→ samuely: r，但這可能要看到實際的圖比較好判斷 03/12 10:08
13F：推 gamer: 膠失效可分為cohesive failure和Adhesive failure，CF指的 03/12 14:16
14F：→ gamer: 是膠本身斷裂，AF代表膠界面剝離。由於cohesive在不同材料 03/12 14:19
15F：→ gamer: 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 03/12 14:21
16F：→ gamer: 道。如果不使用CZM的方式，比較難正確模擬的問題有幾個 1. 03/12 14:23
17F：→ gamer: 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 03/12 14:24
18F：→ gamer: 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 03/12 14:26
19F：→ gamer: 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 03/12 14:28
20F：→ gamer: 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 03/12 14:31
21F：→ gamer: 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 03/12 14:32
22F：→ gamer: 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 03/12 14:33
23F：→ gamer: 點產生。綜合上面幾點，我個人覺得比較可行的方式，是用 03/12 14:34
24F：→ gamer: benchmark的方式，固定用相同的元素品質大小和相同的彈性 03/12 14:37
25F：→ gamer: 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 03/12 14:37