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各位同仁好！今天很高興與大家分享電子行業(yè)的高效建模與多物理場求解技術(shù)。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，電子產(chǎn)品已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)認(rèn)知的范疇，飛機(jī)、汽車等復(fù)雜系統(tǒng)都在向電子化方向發(fā)展。

作為電子元器件核心的 PCB 板，其可靠性直接決定了產(chǎn)品的使用壽命和穩(wěn)定性。根據(jù)美國航空電子完整性計劃的研究數(shù)據(jù)，75%的電子產(chǎn)品失效都是由溫度和振動因素導(dǎo)致的，這也正是我們今天要重點探討結(jié)構(gòu)分析和熱分析這兩大領(lǐng)域的原因。

1 SimLab 在高效建模中的獨特優(yōu)勢

在Altair 產(chǎn)品體系中，SimLab 是專為電子行業(yè)打造的仿真平臺。這個端到端的可靠性分析平臺不僅支持從 CAD 導(dǎo)入到多物理場求解的全流程工作，還內(nèi)置了 OptiStruct 和 AcuSolve 兩大求解器，并提供了多個專用模板來簡化工程師的工作流程。特別是在高效建模方面，SimLab 展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢：

• 對于PCB板數(shù)模的交互，它能直接導(dǎo)入中立的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ECAD 格式，實時調(diào)整各層的厚度、含銅量等參數(shù)，實時在圖形界面中看到直觀的變化；

• 通過材料等效工具，PCB板厚度方向僅憑一層網(wǎng)格就能體現(xiàn)實際物理特性，顯著提升計算效率；

• 在焊球陣列建模方面，內(nèi)置的 BGA 模板支持多種排列方式，也支持用戶自定義焊球，可以減少僅具有結(jié)構(gòu)連接作用的焊球的網(wǎng)格數(shù)量，還能對關(guān)鍵部位進(jìn)行精細(xì)化處理；

• 而在PCBA網(wǎng)格劃分環(huán)節(jié)，創(chuàng)新的分割技術(shù)確保了PCB板與直接連接的元器件共節(jié)點要求。配合智能六面體識別功能，可以實現(xiàn)六面體與四面體的高效混合建模。

2 SimLab 的多物理場仿真能力

SimLab 強大的多物理場仿真能力覆蓋了結(jié)構(gòu)分析、熱分析等多個領(lǐng)域。

• 在結(jié)構(gòu)分析方面，既能處理線性/非線性靜力學(xué)問題，也能完成模態(tài)、頻響、隨機(jī)振動以及跌落沖擊等復(fù)雜分析；

• 在熱分析方面，不僅支持穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)傳熱計算，還能實現(xiàn)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，并通過專用電子散熱模塊滿足特殊需求。

平臺還提供了彈簧觸點簡化、三點/四點彎曲、多工況跌落測試等專業(yè)模板，大幅提升了工作效率。

3 SimLab 工程應(yīng)用

在實際工程應(yīng)用中，SimLab 已經(jīng)幫助客戶解決了諸多難題。

比如在封裝翹曲分析案例中，采用1/4對稱模型并考慮材料非線性特性，成功實現(xiàn)了位移云圖和應(yīng)力云圖的可視化；在PCB等效建模驗證中，將單元數(shù)量從39萬縮減到14萬，計算時間從5小時縮短至45分鐘，同時保證關(guān)鍵指標(biāo)誤差控制在5%以內(nèi)。

而在焊球蠕變疲勞分析中，通過局部精細(xì)化建模和全局-局部結(jié)果映射技術(shù)，準(zhǔn)確模擬了三次溫度循環(huán)的影響。

這些案例充分證明了 SimLab 作為電子行業(yè)仿真解決方案的完整性和可靠性，它不僅能提供專業(yè)的前處理工具和高效的多物理場求解能力，更能為工程驗證提供可靠的技術(shù)支持。

期待未來可以與各位就這些技術(shù)進(jìn)行更深入的交流，謝謝！

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