Моделирование на платной основе в кратчайшие сроки

[skysing 0]

День добрый, заранее извиняюсь, если создал тему не в том разделе, нужен человек, способный смоделировать термомеханические напряжения, по факту задача далеко не для производственного характера или т.п., а просто для раздела в дипломе студента:) Правда время уж очень сильно поджимает.

Нужно достаточно поверхностное моделирование, многие сложности можно будет "упростить" и т.п.

В Ansys я совсем слаб, хотя если есть возможность выполнить данную задачу в другом САПР - можно и там, это не имеет значения.

Здесь постараюсь описать задачу словами, заранее извиняюсь за достаточно скудное объяснение, если будут какие-то вопросы в процессе - постараюсь все уточнить.

 

Смотрите, во вложении более-менее какая-то схема нашей задачи, получается на этой схеме 3 - кристалл( он из кремния ), 4 - бампы ( припой шариками ) например Au либо же например сплав какой-нибудь из этих элементов Pb/Su/Ag, 5 - подложка (тоже кремниевая).

Получается, что подложка у нас стоит на месте. А с помощью такого захвата ( на схеме цифра 2 ) прикладываются вибрации на кристалл, получается амплитуда колебаний A идет вправо-влево, но еще прикладывается усилие на кристалл F вверх-вниз грубо говоря.

И еще есть вторая картинка от руки, где указаны параметры.

Получается так, если открыть то изображение, где от руки все написано. Нам надо смоделировать получающиеся механические ( термомеханические) напряжения в кристалле и подложке. У нас есть следующие параметры, которые надо будет варьировать: 

Частота УЗ 60кгЦ/120кГц/140кГц.

Амплитуда колебаний 0,8 - 1,5мкм

Усилие на кристалл - 30Н-100Н.

Размер кристалла 1х1мм - 15х15 мм

Толщина кристалла 0,1мм - 0,25мм

Еще сами вот эти шарики припоя они в диаметре около 0,76 мм, ну т.е. примерная толщина этого припоя будет такая, как я понимаю, но по-сути припой показан просто слоем обычным и все.

Еще получается, что с помощью таких как бы манипуляций кристалл и соединяется с подложкой, припой до начала процесса этого всего уже разогрет практически до своей температуры плавления, чуть-чуть меньше ее, а во время как раз вибраций этих всех он еще подогревается и вот так это все соединяется.

 

У моего знакомого такие вопросы возникали:

"Только напряжения в кристалле определять до контакта с припоем? Пока он на этом захвате вибрирует?
Просто в случае контакта не понятно, как трение от припоя учитывать. Его коэффициент и тд. И задача в этом случае сильно нелинейная становится.." 

 

И ниже ответ на этот вопрос, если он у вас возникает:

На этой схеме контакта ещё нет, но вот как на листике нарисовано - там как бы контакт есть, поэтому нужно с контактом, но не надо заморачиваться сейчас насчёт трений, их коэф. и т.д.

То есть нужно сделать так, как удобнее и проще, но чтобы более-менее результаты какие-то получились адекватные,  а потом, если понадобится, я достану все данные и усложним этот вариант, т.е. более реальным сделаем моделирование.

Нужно с контактом, т.е. как будто этот захват держит кристалл, когда он уже в контакте с припоем и, соответсвенно, подложкой, но если есть какие-то сложности - их можно опустить и  упростить задачу.

Пока просто условно, чтобы у меня были картинки напряжений + там в зависимости от параметров разных построим графики и какие-то выводы на основе этого сделать, а потом, если понадобится, оформим это уже получше, пока все нужно проще, нужно какие-то результаты просто моделирования для начала показать.

 

Схема монтажа кристалла https://i.ibb.co/w63ZPsV/image.png

Эскиз на листике https://ibb.co/RSyFrK3