【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及先进封装可靠性，特别涉及一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法及系统。
技术介绍
1、当前，柔性电子器件发展迅速，其可靠性也逐步受到重视。许多柔性器件均具有多层结构，如柔性有机发光二极管(oled)、柔性电路板(fpc)等，内部易于因受到机械应力而产生损伤，近年来弯折测试逐渐成为评估柔性多层结构的重要方法。同时，有限元仿真(fea)近年来也逐渐成为研究多层结构弯折过程应力分布的重要手段。
2、然而，在业界常用仿真软件如abaqus中，多层结构模型构建、材料及工艺参数赋予等操作通常需要由仿真工程师手动完成，具体操作比较复杂，往往在建立模型阶段需要花费大量的时间，并且有非常多重复性的工作。例如，对于弯折过程，虽然多层结构形态基本一致，只是层数、各层厚度、各层对应的材料物性有所差异，但在仿真建模过程中对不同的多层结构形态每一次都需要重新构建模型，且对于弯折过程的加载也需要每次手动添加，效率很低。
3、因此，急需发展一种针对多层结构弯折场景的快速建模与仿真方法及系统，在保证建模精度的同时提升建模效率，能够有效减少仿真工程师的建模时间，提高仿真研究效率。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法及系统，大大减少了常规建模方法中的重复性工作，提升了建模效率。
2、为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供了一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，该方法包括以下步骤：首先，确定样品结构和材料参数；然后，调用多
3、在一些示例性实施例中，材料参数包括多层结构的长度、多层结构中各个层的厚度、刚性体的长度、刚性体的厚度、弯折半径、转角弧度以及载荷的参数。
4、在一些示例性实施例中，调用多层板弯折建模图形用户界面，输入所述样品结构以及所述材料参数，包括：构建多层板弯折建模图形用户界面；采用abaqus仿真软件调用所述多层板弯折建模图形用户界面，通过输入所述样品结构以及所述材料参数，完成目标的多层结构弯折场景的仿真模型的构建。
5、在一些示例性实施例中，基于快速建模算法，构建多层板弯折建模图形用户界面；快速建模算法包括以下步骤：首先，基于柔性电路板的结构，在二维平面中构建多层结构；然后，构建刚性体；接下来，根据多层结构和刚形体的各个参数，对多层结构和刚性体进行位移装配，建立3d模型；然后，对材料参数进行设置，并对各部分进行材料赋予；接下来，使用常见设置进行分析步定义；然后，设置刚性体接触面为主表面、多层结构接触面为从表面；最后，依次进行边界约束、载荷加载、网格划分，完成仿真模型设置。
6、在一些示例性实施例中，将快速建模算法设计封装为一个函数，将函数中需要调整的关键变量作为输入参数，构建多层板弯折建模图形用户界面。
7、在一些示例性实施例中，在边界约束时，因弯折模型为1/2对称模型，在对称平面位置设置所有方向固定的铰结固定约束。
8、在一些示例性实施例中，在载荷加载时，通过对接触面参考点的位移载荷进行设置并加载，对载荷的x向、y向位移与转角弧度进行控制，实现对弯折程度进行设置。
9、在一些示例性实施例中，在网格划分时，使用abaqus软件根据全局尺寸自动对网格进行划分。
10、在一些示例性实施例中，根据待测样品的真实情况，判断是否需要对仿真模型的参数进行修改；若是，则修改仿真模型的参数后进行计算求解，修改的参数包括：多层结构的长度、多层结构中各个层的厚度、刚性体的长度、刚性体的厚度、弯折半径、转角弧度以及载荷的参数。
11、第二方面，本申请实施例还提供了一种多层结构快速建模及弯折仿真评估系统，包括：依次连接的参数确认模块、仿真模型构建模块、判断模块、计算求解模块以及仿真结果分析模块；其中，参数确认模块用于确定样品结构和材料参数；仿真模型构建模块用于调用多层板弯折建模图形用户界面，输入样品结构以及材料参数，构建样品弯折场景的仿真模型；判断模块用于根据待测样品的真实情况，判断是否需要对仿真模型的参数进行修改；计算求解模块用于根据判断模块的结果对仿真模型进行计算求解；若需要对仿真模型的参数进行修改，则修改仿真模型的参数后进行计算求解；若不需要对仿真模型的参数进行修改，则直接对仿真模型进行计算求解；仿真结果分析模块用于对仿真模型计算求解得到的计算结果进行分析。
12、本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
13、本申请实施例提供一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法及系统，该方法包括以下步骤：首先，确定样品结构和材料参数；然后，调用多层板弯折建模图形用户界面，输入样品结构以及材料参数，构建样品弯折场景的仿真模型；接下来，根据待测样品的真实情况，判断是否需要对仿真模型的参数进行修改；若是，则修改仿真模型的参数后进行计算求解；若否，则直接对仿真模型进行计算求解；最后，对仿真模型计算求解得到的计算结果进行分析。
14、本申请针对“现有的多层结构建模仿真方法存在着费时费工、效率低的技术问题”，提出一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法及系统，并提供图形用户界面(gui)，满足参数化输入要求。本申请使用python语言对于abaqus软件开发了一种针对多层结构弯折场景的快速建模算法，通过设计python算法控制abaqus软件，在二维平面中设置了多层结构，可以实现对板结构长度与各自层厚度的设置，以及通过设置刚性体的长度与厚度通过接触实现对弯折半径的控制。同时还可以通过对参考点载荷的位移与转角设置控制弯折程度。经实际验证，对于一个模型的建立，可以将原本6～8小时的工作量缩小至5分钟以内。而对于整个流程，需要进行多次建模研究的某个问题，可以提高至少90％的仿真评估效率。
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1.一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，所述材料参数包括多层结构的长度、多层结构中各个层的厚度、刚性体的长度、刚性体的厚度、弯折半径、转角弧度以及载荷的参数。
3.根据权利要求1所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，调用多层板弯折建模图形用户界面，输入所述样品结构以及所述材料参数，包括：
4.根据权利要求3所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，基于快速建模算法，构建多层板弯折建模图形用户界面；所述快速建模算法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，将所述快速建模算法设计封装为一个函数，将函数中需要调整的关键变量作为输入参数，构建多层板弯折建模图形用户界面。
6.根据权利要求4所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，在边界约束时，因弯折模型为1/2对称模型，在对称平面位置设置所有方向固定的铰结固定约束。
7.根据权利
8.根据权利要求4所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，在网格划分时，使用Abaqus软件根据全局尺寸自动对网格进行划分。
9.根据权利要求1所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，所述根据待测样品的真实情况，判断是否需要对仿真模型的参数进行修改；若是，则修改仿真模型的参数后进行计算求解；其中，修改的参数包括：多层结构的长度、多层结构中各个层的厚度、刚性体的长度、刚性体的厚度、弯折半径、转角弧度以及载荷的参数。
10.一种多层结构快速建模及弯折仿真评估系统，其特征在于，包括：依次连接的参数确认模块、仿真模型构建模块、判断模块、计算求解模块以及仿真结果分析模块；其中，所述参数确认模块用于确定样品结构和材料参数；
...【技术特征摘要】
1.一种多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，所述材料参数包括多层结构的长度、多层结构中各个层的厚度、刚性体的长度、刚性体的厚度、弯折半径、转角弧度以及载荷的参数。
3.根据权利要求1所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，调用多层板弯折建模图形用户界面，输入所述样品结构以及所述材料参数，包括：
4.根据权利要求3所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，基于快速建模算法，构建多层板弯折建模图形用户界面；所述快速建模算法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，将所述快速建模算法设计封装为一个函数，将函数中需要调整的关键变量作为输入参数，构建多层板弯折建模图形用户界面。
6.根据权利要求4所述的多层结构快速建模及弯折仿真评估方法，其特征在于，在边界约束时，因弯折模型为1/2对称模型，在对称平面...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟诚，张琦蔚，孙蓉，
申请(专利权)人：深圳先进电子材料国际创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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