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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及仿真领域,特别是涉及一种印刷电路板变形仿真方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
1、印刷电路板(printed circuit board,简称pcb)是电子产品的关键电子互连件,通过电路对各种电子元器件起到连接、导通和传输的作用。印刷电路板有多层不同材料层叠而成,不同材料的热膨胀系数、弹性模量等参数不同,在生产过程中经过不同温度变化,印刷电路板容易出现翘曲变形的问题。当印刷电路板出现变形,会导致元器件无法插装到其上的孔或者贴装在其表面的焊盘上等问题,进而影响使用印刷电路板的电子产品的品质,因此对印刷电路板的翘曲变形进行分析至关重要。目前,在对印刷电路板的翘曲变形进行仿真分析时从印刷电路板的宏观结构进行仿真,分析效率低、精度比较差。
2、因此,如何解决上述技术特征应是本领域技术人员重点关注的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种印刷电路板变形仿真方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质,以提升分析效率和仿真精度。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种印刷电路板变形仿真方法,包括:
3、获取编织复合材料的第一属性参数;所述第一属性参数包括所述编织复合材料的等效工程常数、等效密度和等效热膨胀系数;
4、将所述第一属性参数、导电材料的第二属性参数对应赋予层叠结构的第一代表体积单元模型中所述编织复合材料和所述导电材料;所述层叠结构包括交替层叠的所述编织复合材料和导电材料;
5、通过所述
6、通过所述第一代表体积单元模型和所述第一有限元模型获取所述层叠结构的第三属性参数;所述第三属性参数包括所述层叠结构的等效工程常数、等效密度和等效热膨胀系数;
7、将所述第三属性参数赋予印刷电路板的第二有限元模型;
8、在预设温度场和预设边界约束条件下,通过所述第二有限元模型进行仿真,得到所述印刷电路板的变形信息。
9、作为一种可实施方式,通过所述第一代表体积单元模型得到所述层叠结构的第一有限元模型包括:
10、在所述第一代表体积单元模型的不同方向上施加周期性位移边界条件;
11、切割所述第一代表体积单元模型,得到所述层叠结构的第一有限元模型。
12、作为一种可实施方式,在所述第一代表体积单元模型的不同方向上施加周期性位移边界条件包括:
13、确定所述第一代表体积单元模型中第一边界表面的第一位移场;
14、确定所述第一代表体积单元模型中第二边界表面的第二位移场;所述第二边界表面和所述第一边界表面为平行相对的周期性边界表面;
15、确定所述第一位移场和所述第二位移场的位移差,作为所述周期性位移边界条件。
16、作为一种可实施方式,确定所述第一代表体积单元模型中第一边界表面的第一位移场包括:
17、通过第一预设公式确定所述第一代表体积单元模型中第一边界表面的第一位移场;所述第一预设公式为:
18、;
19、式中, k-为第一边界表面,为第一位移场,为第一有限元模型的平均应变,为边界上周期性位移修正量, i和 j分别为可取坐标方向,为第一有限元模型内任意点的坐标值;为第一有限元模型上第一边界表面上点的坐标值;
20、通过第二预设公式确定所述第一代表体积单元模型中第二边界表面的第二位移场;所述第二预设公式为:
21、;
22、式中, k+为第二边界表面,为第二位移场,为第一有限元模型的平均应变,为边界上周期性位移修正量, i和 j分别为可取坐标方向,为第一有限元模型内任意点的坐标值;为第一有限元模型上第二边界表面上点的坐标值;
23、所述第一位移场和所述第二位移场的位移差为:
24、;
25、式中,为第一位移场,为第二位移场,为第一有限元模型的平均应变,为和的差值。
26、作为一种可实施方式,所述层叠结构的等效热膨胀系数的获取过程包括:
27、当所述第一代表体积单元模型处于温度场中,确定所述第一代表体积单元模型在温度变化1摄氏度的条件下各个方向上的远场应变,作为所述层叠结构的等效热膨胀系数。
28、作为一种可实施方式,所述层叠结构的等效工程常数包括等效剪切模量,等效剪切模量的确定过程包括:
29、根据所述第一代表体积单元模型的等效刚度矩阵确定所述第一代表体积单元模型的等效柔度矩阵;
30、根据所述等效柔度矩阵中等效柔度系数的倒数确定所述层叠结构的等效剪切模量。
31、作为一种可实施方式,所述层叠结构的等效工程常数包括等效泊松比,等效泊松比的确定过程包括:
32、根据所述等效柔度矩阵中等效柔度系数的比值确定所述层叠结构的等效剪切模量。
33、作为一种可实施方式,所述层叠结构的等效工程常数包括等效弹性模量,等效弹性模量的确定过程包括:
34、确定第一有限元模型的等效位移;
35、根据第一有限元模型的应变、边界间距离、等效位移、所述第一代表体积单元模型的等效刚度矩阵与等效弹性模量之间的关系确定等效弹性模量。
36、作为一种可实施方式,所述层叠结构的等效密度的获取过程包括:
37、通过所述第一代表体积单元模型,利用体积平均法确定所述层叠结构的等效密度。
38、作为一种可实施方式,在预设温度场和预设边界约束条件下,通过所述第二有限元模型进行仿真,得到所述印刷电路板的变形信息包括:
39、在预设温度场和预设边界约束条件下,利用非线性求解器对所述第二有限元模型进行仿真,得到所述印刷电路板的变形信息。
40、作为一种可实施方式,获取编织复合材料的第一属性参数之前,还包括:
41、建立所述编织复合材料的第二代表体积单元模型;所述第二代表体积单元模型包括经纱增强体、纬纱增强体和基体;
42、将经纱增强体属性参数、纬纱增强体属性参数和基体属性参数赋予所述第二代表体积单元模型中的所述经纱增强体、所述纬纱增强体和所述基体;
43、在所述第二代表体积单元模型的不同方向上施加周期性位移边界条件;
44、切割所述第二代表体积单元模型,得到所述编织复合材料的第三有限元模型;
45、通过所述第二代表体积单元模型和所述第三有限元模型确定所述第一属性参数。
46、作为一种可实施方式,切割所述第二代表体积单元模型,得到所述编织复合材料的第三有限元模型,包括:
47、利用六面体单元切割所述第二代表体积单元模型,得到所述编织复合材料的第三有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,通过所述第一代表体积单元模型得到所述层叠结构的第一有限元模型包括:
3.如权利要求2所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,在所述第一代表体积单元模型的不同方向上施加周期性位移边界条件包括:
4.如权利要求3所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,确定所述第一代表体积单元模型中第一边界表面的第一位移场包括:
5.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效热膨胀系数的获取过程包括:
6.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效工程常数包括等效剪切模量,等效剪切模量的确定过程包括:
7.如权利要求6所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效工程常数包括等效泊松比,等效泊松比的确定过程包括:
8.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效工程常数包括等效弹性模量,等效弹性模量的确定过
9.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效密度的获取过程包括:
10.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,在预设温度场和预设边界约束条件下,通过所述第二有限元模型进行仿真,得到所述印刷电路板的变形信息包括:
11.如权利要求1至10任一项所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,获取编织复合材料的第一属性参数之前,还包括:
12.如权利要求11所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,切割所述第二代表体积单元模型,得到所述编织复合材料的第三有限元模型,包括:
13.一种印刷电路板变形仿真装置,其特征在于,包括:
14.一种电子设备,其特征在于,包括:
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12任一项所述种印刷电路板变形仿真方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,通过所述第一代表体积单元模型得到所述层叠结构的第一有限元模型包括:
3.如权利要求2所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,在所述第一代表体积单元模型的不同方向上施加周期性位移边界条件包括:
4.如权利要求3所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,确定所述第一代表体积单元模型中第一边界表面的第一位移场包括:
5.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效热膨胀系数的获取过程包括:
6.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效工程常数包括等效剪切模量,等效剪切模量的确定过程包括:
7.如权利要求6所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠结构的等效工程常数包括等效泊松比,等效泊松比的确定过程包括:
8.如权利要求1所述的印刷电路板变形仿真方法,其特征在于,所述层叠...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋彦辉,张海龙,路纪雷,亓华龙,孙萍,龚宝龙,刘磊,张菲菲,
申请(专利权)人:苏州元脑智能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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