Abaqus在压敏胶带分析中的应用
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第22卷增刊2 2013年10月 计算机辅助工程 Computer Aided Engineering Vo1.22 Supp1.2 0et.2013
文章编号:1006—0871(2013)s2-0414-04
Abaqus在压敏胶带分析中的应用
王宝昆, 李郑, 江国栋
(联想(北京)有限公司Think Client研发部,北京100085)
摘要:压敏胶带广泛应用于电子设备中,在长时间受力作用下容易产生失效现象,影响用户体验甚 至产品功能,因此应用有限元分析工具在设计前期进行校核.仿真与试验的结合证明采用合理参数
仿真可以很好地预测胶带的失效.
关键词:压敏胶带;Abaqus;冲击 中图分类号:TQ430;TB115.1 文献标志码:B
Application of Abaqus in analysis of pressure
sensitive adhesivesensitlve aaneslve t aoe
WANG Baokun,LI Zheng,JIANG Guodong
(Reseach and Development Department of Think Client,Lenovo(Beijing)Co.,Ltd.,Beijing 100085,China)
Abstract:The pressure sensitive adhesive tape is widely used in electrical equipment.The failure due to the long time action of force is unacceptable,which may cause low user experience and even function
failure.The parameters are obtained by test and the finite element analysis is used to predict the failure. The combinination of simulation and test also demonstrates that the failure of adhesive tape can be
effectively predicted using rational parameters during simulation. Key words:pressure sensitive adhesive tape;Abaqus;shock
0 引 言 1 胶带的失效
电子行业触摸技术的发展,带动玻璃面板的大 规模应用.压敏胶带因其拥有持久的高黏性、牢固的 黏结力,在加工组装过程中不需要水和溶剂,同时加
热过程便利等特性,在玻璃面板与机构支撑件之间 的连接中得到广泛应用.
目前,一体机在胶带的有限元分析方面仅限于
一般意义上的连接强度,因此,需要对胶带的蠕变失
效分析预判.本文关注压敏胶带的材料模型和胶带 模型的建立.由于胶带型号众多,且影响因素广泛,
本文仅采用产品中常用的胶带型号为分析对象,温
湿度均在测试通用条件下进行. 胶带连接2个重要的结构部件,一旦失效,所带
来的问题,按照严重程度表现为翘屏、开裂甚至玻璃 脱落,严重影响用户体验甚至产品功能.胶带失效导
致的产品缺陷见图1.胶带失效体现在胶带的整体 脱落或者胶带内部结构的破坏,在实际产品失效过
程中,2种现象往往同时出现.
2胶结强度测定
压敏胶带首先必须有足够的粘合强度,以保证
粘合后物件能正常使用.针对胶带单体和实际产品 有不同的测试方法.
收稿日期:2013—0】.07 作者简介:王宝昆(1982一),男,北京人,硕士,研究方向为结构分析,(E—mail)wangbk@l
enovo.con 第S2期 王宝昆,等:Abaqus在压敏胶带分析中的应用 417
动计算,并调整参考点至质心的功能,建立参考点进
行定义.一体机整机结构比较复杂,且在冲击过程中 存在大量接触,因此,在接触定义中均采用General Contact(Explicit)分析步简化模型的接触定义. J
边界条件参考包装设计,在计算中作为刚体进 行考虑.考虑到胶带的受力情况,取典型的底面和前
(a)底面冲击最大应力 面冲击进行验证,其中,底面冲击胶带主要承受剪切 应力,前面冲击胶带同时承受拉应力和压应力. 胶带在整机冲击中的应力分布见图8,可知,前
面冲击时胶带最大应力仅为0.82 MPa,且为压应 力,胶带是安全的.
(b)前面冲击最大应力
图8胶带在整机冲击中的应力分布,MPa
在底面冲击过程中,胶带部分区域的瞬时应力 超过动态强度极限值20%,但考虑到胶带的黏弹性
特性以及最大应力的瞬时性,可认为胶带在底面冲
击过程中也是安全的. 为增加安全因数,可在胶带黏结的玻璃四周添
加辅助支撑,以减小胶带的剪切应力.
4 结束语
由试验确定胶带的失效边界,利用有限元分析
参考文献: 得到胶带在测试中的应力状况,有效判断胶带的可
靠性,在产品的后续测试中未发现胶带失效现象,验
证有限元分析的准确性. 本文仅考虑最常用的胶带,且未详细考虑蠕变
影响,只能定性地预估可靠性.后续需要对不同胶带 的特性进行归类总结,以及研究胶带蠕变失效的数
学模型,以期更好地预测压敏胶带的寿命.
[1]GB 2792--1998压敏胶粘180剥离强度试验方法[S]. [2] GB 7124—86胶粘剂拉伸强度试验方法[S]. [3】石亦平,周玉蓉.Abaqus有限元分析实例详解[M].北京:机械工业出版社,2006:136.140. (编辑陈锋杰)