کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4971360 1450522 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Solder joint fatigue life prediction using peridynamic approach
ترجمه فارسی عنوان
پیش بینی عمر خستگی مفصل سرامیکی با استفاده از روش پریودینامیک
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
برای اولین بار، پیش بینی عمر خستگی مفصلی پودر با استفاده از روش پرییدنامیک ارائه شده است. فرضیه اساسی این است که تخریب مواد از طریق مکانیزم های تجزیه کننده انرژی، نقش مهمی در شروع و انتشار ترک دارد، و ترک هایی که خستگی را دنبال می کنند، مسیر هایی شبیه به ترک هایی که در زیر بارگذاری شبه استاتیک دنبال می شوند، دنبال می شوند. روش جدید با استفاده از روش پرییدنامیک در شبیه سازی آغاز کرافت و همچنین انتشار می باشد. انرژی های ناشی از آن در مجاورت سطوح شکستگی جدید تولید شده به عنوان ترک های پر شده محاسبه می شود. هنگامی که شکست شروع می شود، بازده بار بارگیری باعث انتشار بیشتر می شود. این روش ابتدا با استفاده از آزمایش های آزمایشی کنترل شده نمونه های آزمون کشش جمع و جور که فقط به بارگذاری مکانیکی انجام می شود، نشان داده شده است. عمر خستگی پیش بینی شده توسط شبیه سازی نمونه های آزمایش کششی کششی در حدود 12 درصد از اندازه گیری ها است. این روش سپس به مشکلات خستگی اتصالات لحیم کاری اعمال می شود. مشکل غیر خطی ترمو مکانیکی ابتدا توسط تجزیه عنصر محدود برای چهار دوره حرارتی حل می شود. سخت ترین شکل پیکربندی تغییر شکل در طول چرخه حرارتی چهارم در مهم ترین اتصال جوش داده شده به عنوان بارگذاری استاتیک در شبیه سازی پریودینامیکی شناسایی و اعمال می شود. تعداد چرخه های شروع و انتشار بر روی پنج بسته مجزا پیش بینی شده است. عنصر نهایی ترکیبی و پریودینامیک در حدود 25 درصد از ارزش های خستگی اندازه گیری آزمایش شده را برای چهار بسته پیش بینی کرد. در بسته پنجم، یک بازی نزدیک به دست نیامده است. به طور کلی، نتایج به این نتیجه رسیده است که رویکرد پرییدنامیک پتانسیل بسیار بالایی برای پیش بینی عمر خستگی مفصل جوش دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر سخت افزارها و معماری
پیش نمایش مقاله
پیش بینی عمر خستگی مفصل سرامیکی با استفاده از روش پریودینامیک
چکیده انگلیسی
Solder joint fatigue life prediction using peridynamic approach is presented for the first time. The underlying premise is that material degradation through energy dissipative mechanisms play a central role in crack initiation and propagation, and that fatigue cracks follow paths similar to cracks form under quasi-static loading. The new method uses peridynamic approach in simulating crack initiation as well as propagation. Dissipated energy in the vicinity of newly generated fracture surfaces are calculated as the cracks propagate. Once failure starts taking place, load rebalance leads to further propagation. The method is first demonstrated using controlled experimental measurements of compact tension test specimens that were subjected to mechanical loading only. The fatigue life predicted by simulations of compact tension test specimens is within 12% of the measurements. The methodology is then applied to solder joint fatigue problems. The nonlinear thermo-mechanical problem is first solved by finite element analysis for four thermal cycles. The most severe deformation configuration during the fourth thermal cycle at the most critical solder joint is identified and applied as the static loading in the peridynamic simulation. Number of cycles to crack initiation and propagation on five distinct packages are predicted. The combined finite element and peridynamic approach yielded predictions within 25% of the experimentally measured fatigue life values for four packages. In the fifth package, a close match is not achieved. Overall, the results point to the conclusion that the peridynamic approach has great potential to accurately predict solder joint fatigue life.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Microelectronics Reliability - Volume 79, December 2017, Pages 20-31
نویسندگان
, ,