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聚合物超声波封接过程中超声传播的数值模拟
【作者】 孙屹博 栾艳 杨鑫华 大连交通大学动车运用与维护工程学院 辽宁大连116028 大连交通大学动车材料科学与工程学院 辽宁大连116028
【关键词】 超声波封接 超声波传播 有限元模拟 界面间接触力
【摘要】在聚合物超声波封接中超声波的传播效率能够实时反映聚合物材料的力学状态变化，使其能够成为封接中的参考变量．针对该参量对超声波封接过程中的超声波传播进行了有限元仿真，依据超声波封接过程建立包含工具头、微器件和底座等有限元模型．根据聚合物材料的黏弹性本构关系，模拟了不同温度和振幅下的超声波封接．通过计算模型中每组接触面间的接触力，研究界面间接触力与温度、振幅的关系，从而分析超声波在聚合物内的传播规律．结果表明：聚合物微器件熔接区内与温度、能量相关的力学性能模量对超声波在聚合物内的传播具有重大影响，超声波的传播效率随着微器件温度的升高而衰减，随着超声波振幅的增大而增加．
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