层合板脱层开裂混合状态Hamiltonian元的半解析法

采用准三维模型导出了层合板脱层开裂问题的Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程，并将有限无法与状态空间法相结合给出一种有效的半解析法。此方法通过层间及裂纹传递矩阵的建立，保证了界面上位移和应力的连续，降低了计算中的未知量数目。

钢桥面铺装脱层开裂病害冲击响应强度评价方法研究

采用数值模拟与现场测试相结合的方法,对钢桥面铺装脱层开裂病害的评价方法与影响程度开展研究。建立环氧沥青铺装体系的三维有限元模型,在下层环氧沥青与钢板间设置两处面积不一的病害区,以研究弹性波场在脱层开裂病害下的响应特性。采用冲击响应强度I为指标,对病害进行数值化描述。结果表明:波场在病害边界处发生了强烈的反射、折射和转换,波形振幅较大、持时较长,病害对响应能量具有较强的放大效应,且病害面积越大,指标对其分布形态和位置的描述越精确。将指标I分为密实和脱层开裂两个等级,当0<I<2.4时,判定为密实;当I>2.4时,判定为脱层开裂。同时,开展了黄埔大桥钢桥面的现场测试,并结合病害的分布形态、尺寸,将病害的影响程度分为轻度、中度和重度3级。当病害为单点状、宽度<10 cm,且2.4<I<2.8时,影响程度定为轻度;当病害为局部块状、宽度>10 cm,且I>2.8时,影响程度定为中度;当病害为连续块状、宽度>10 cm,且I>2.8时,影响程度定为重度。研究结果论证了检测方法和评价指标I的适用性,并初步建立了脱层开裂病害影响程度的分级评价指标,为病害检测与评价提供了参考。

用内聚力模型研究PBGA封装焊点/IMC界面的分层开裂

塑料球栅阵列封装PBGA的可靠性分析中,考虑封装过程中SnAgCu焊料与铜焊盘界面间产生的金属间化合物(Intermetallic compound,IMC)的影响,并引入内聚力模型(Cohesive zone model,CZM),利用ANSYS对热循环作用下焊点/IMC界面的脱层开裂情况进行研究.结果表明:热循环作用下,在封装器件中焊点承受较大的应力应变,且远离中心的外侧焊点具有比内侧焊点更大的应力应变.IMC的存在极大的降低了焊点的可靠性.界面分层最先发生在最外侧的IMC/焊点界面的两端,随着热循环次数的增加,分层逐渐沿着界面两端向里扩展.在热循环的前几个阶段,各个界面的最大损伤值增大较快,随着热循环的继续加载,界面最大损伤值逐渐趋于稳定.整个过程中四号焊点界面的损伤值始终最大.