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

[skysing 0]

UP

[skysing 0]

UP

[ANT0N1DZE 178]

А что надо выяснить в процессе расчета?

[AlexKaz 1 822]

Напряжения найти в кусочке кремния, лопнет он или нет в процессе вибропайки.

Изменено 27 мая 2019 пользователем AlexKaz

[skysing 0]

6 минут назад, AlexKaz сказал:

Напряжения найти в кусочке кремния, лопнет он или нет в процессе виброприпоя.

Да, вы правы.

Т.е. варьировать частотой и другими параметрами, показать возникающие картинки термомеханических напряжений, у кремния условно предел вроде около 170МПа, а посмотреть при каких параметрах какие будут возникать максимальные термические напряжения.

Что-то около того.

[AlexKaz 1 822]

IMHO, такое проще аналитикой или набрать статистику, понатыцкать забугорных статей и забить коэффициенты в формулы. Хотя, кто-то может и справится в МКЭ...

[skysing 0]

5 минут назад, AlexKaz сказал:

IMHO, такое проще аналитикой или набрать статистику, понатыцкать забугорных статей и забить коэффициенты в формулы. Хотя, кто-то может и справится в МКЭ...

Если вы сможете это сделать, показать условно картину распределения напряжений, ну т.е. забить все нужные формулы и т.п. - я буду очень рад, по цене я думаю договоримся за ваш труд, но мне это нужно сделать в кратчайшие сроки, а лично я в этом всем полный ноль, да и такого рода деятельностью в будущем заниматься не буду.

[AlexKaz 1 822]

20 минут назад, skysing сказал:

Если вы сможете это сделать, показать условно картину распределения напряжений, ну т.е. забить все нужные формулы и т.п. - я буду очень рад, по цене я думаю договоримся за ваш труд, но мне это нужно сделать в кратчайшие сроки, а лично я в этом всем полный ноль, да и такого рода деятельностью в будущем заниматься не буду.

Ннет, чтобы поднять и переварить статьи научного и прикладного сообщества по теме (поведение тонких пластинок кремния) у меня уйдёт несколько недель. Если Вы защищаете диплом - учитесь его отстаивать самостоятельно. В крайнем случае повторите через годик, в армии кормят вкусно - сам пробовал.

А моделировать динамику - нуу, я думаю, здесь достаточно специалистов и без меня.

[skysing 0]

4 минуты назад, AlexKaz сказал:

Ннет, чтобы поднять и переварить статьи научного и прикладного сообщества по теме (поведение тонких пластинок кремния) у меня уйдёт несколько недель. Если Вы защищаете диплом - учитесь его отстаивать самостоятельно. В крайнем случае повторите через годик, в армии кормят вкусно - сам пробовал.

А моделировать динамику - нуу, я думаю, здесь достаточно специалистов и без меня.

Как раз-таки по тем изображениям, которые я вам кинул в ЛС, я защищал диплом, а теперь спустя 2 года, под конец написания диссертация, внезапно на меня научный руководитель решил повесить новое моделирование, уж так сложилось, что тема диплома с моей будущей деятельностью совсем уж не связана, а диссертацию надо дозащитить, а единственное чего в ней не хватает - это подобного моделирования, но это не костяк всей диссертации, к тому же в силу разных причин мне проще заплатить за моделирование, к тому же достаточно посредственное, ну т.е. с кучей условностей и упрощений.

Переваривать статьи мне тоже не надо, мне именно нужно смоделировать динамику и просто показать картинку, как я и сказал выше.

P.S. Да и я в армию, к сожалению, или к счастью я не попадаю. Просто, дабы не подвести научного руководителя, придется за деньги добавить в диссертацию то, что мне абсолютно не нужно и конечно же закинуть диплом магистра куда-то на полку. Ибо занят в другой сфере, никак не в этой, так уж вышло, поэтому самому развиваться в данном направлении и тратить время, которого нет - тоже не могу.

И специалистов пока не густо, к сожалению:(

 

Изменено 27 мая 2019 пользователем skysing

[ANT0N1DZE 178]

То есть надо найти напряжения в кремниевой пластинке при контакте с вязким припоем?

...и горячим, а также смоделировать генерирование тепла в процессе деформации самого разогретого припоя?

[skysing 0]

1 час назад, ANT0N1DZE сказал:

То есть надо найти напряжения в кремниевой пластинке при контакте с вязким припоем?

...и горячим, а также смоделировать генерирование тепла в процессе деформации самого разогретого припоя?

Напряжения в пластинке и подложке во время уже да, когда идет контакт с припоем, во время всех этих вибраций.