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万博ANSYS的博客

2022年3月4日

當我們黏在一起:3M和An万博sys培訓工程師模擬黏合劑

黏合劑已是我們現代生活中,不可或缺的一部分,而黏合劑的使用在汽車行業中最為顯著。最初在 1950 年代用於安裝面板框架和內飾護板,最近應用在煞車系統和引擎蓋組件等關鍵領域的使用越來越多。發展至今,我們預期將在電動汽車的電動機、電池組和線束看見更多黏合劑的應用。

相似於汽車行業,各產業嚴格的環境與安全標準,使市場上對高強度且符合永續精神的組件需求與日俱增,這也導致黏合劑在航太產業中的使用越來越廣泛。黏合劑的多用途性也使其在醫療行業中,被廣泛用於繃帶和外科手術(如植入物),以及在電子行業中用於黏合各種印刷電路板(PCB)組件。在各產業中許多新的應用,都是透過3m等公司不斷鑽研而產生的。3m的黏合劑廣泛應用於一般消費性產品,包裝及各種電子設備。

电路板粘合剂

與縫合、鉚接、焊接或螺栓連接等其他緊固方式相比,黏著接點在黏合物件之間的負載分佈更均勻。這消除了鉚釘和面板孔周圍的應力集中,從而簡化了設計考量並延長了產品壽命。在多年的研究之下,現已成功開發出即使在惡劣環境條件下也能使用的黏合劑。

Psa是什麼?

黏合劑得以普及化,須歸功於感壓膠(psa)的發展與創新。Psa是一種無反應性膠帶,可黏合塑料和鋁等不同性質的組件。我們在家裡和學校中使用於藝術品和包裝的膠帶,就是一個很好的psa例子。PSA將物體固定在一起的機制,與壁虎能夠服貼於光滑的玻璃面上的原理相同──兩者皆基於相同的原子力。我們於先前的部落格文章中「黏性的科學與原理」和一篇自然雜誌中的評論文章中,討論了極度柔軟的材料(例如psa中使用的材料)的黏合與剝離過程的複雜性。

為什麼黏合劑如此難以模擬

工程師在設計以黏合劑黏合組件時,應該了解黏合劑在現實情況下的反應行為,以便進行準確的建模和設計。黏著接點的失效可能因多種原因觸發,包括黏合層的脫離或破裂。黏合劑強度有限,它們的黏合力取決於不同的負載下,接點分離或剝離的反映。使用万博Ansys LS-DYNA的工程師,可取得黏合接頭強度的相關資訊,以準確預測汽車在翻覆的情況下所導致的黏合接頭失效,從而提升汽車的安全性。万博Ansys机械中的噪音,振動及粗糙度(噪音)分析,可以將以泡沫為基材製成的PSA降噪特性納入考量,從而實現更安靜,更愉快的乘坐感受。

粘接部分:应力分布在整个粘接区域。

螺栓部分:应力集中在孔/螺栓周围。

受拉对接接头的应力分布。

3M與An万博sys攜手合作,提供精準的黏合劑建模


仿真模型的建立對於設計和開發使用黏著接點的組件至關重要。3 m與A万博nsys聯手透過Ansys學習中心(ALH)提供進階模擬課程,以培訓下一代工程師更進一步學習黏合劑與其模擬技術。工程師將受益於來自 3M 資深的研究學與Ansys 的 FEM 建模專家,獲得在膠帶和結構黏合劑建模、優化黏合劑和接頭設計方面的專業知識,以達成減少浪費和提高生產效率的目標。

課程內含括:

  • 使用3m膠帶和黏合劑進行設計
  • 介紹使用A万博nsys軟體對3M結構黏合劑進行建模
  • 介紹使用A万博nsys篹體對3M感壓黏合劑進行建模
胶粘剂材料数据卡

用戶將深入了解如何正確使用模擬技術與方法,以準確建模和預測各種條件下黏著接點的反應行為,包括正常和極端負載下的性能表現──例如發生車禍,電子設備的落摔測試與汽車和機器零件中的噪音或振動傳遞。對於正在尋找材料數據模型的A万博nsys用戶,3 m具備應用於商業膠帶和黏合劑產品的大型材料模型庫,可輕鬆整合至Ansys產品中。欲了解欲了解更多有關這些材料數據卡(mdc)的消訊息,請點擊此處

請前往万博Ansys學習中心頁面,以註冊黏合劑建模與模擬的進階學習課程。

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