3M胶带和胶粘剂的有限元分析（FEA）

有限元分析（FEA）是工程师在产品设计和产品性能分析中使用的一种工具，可帮助工程师查找和解决产品设计和产品性能分析过程中所遇到的结构或性能问题，几乎适用于所有行业。工程师通过有限元分析软件创建组件的三维建模，并对每种相关材料进行定义。在建模过程中，需输入组件的几何形状、各个组件的关系以及材料属性用于模拟预测其性能。其中材料属性使用描述材料应力-应变对应关系的材料模型进行定义。材料模型是有限元分析的主要输入数据之一，并直接影响用户最终有限元分析结果的准确性。在三维建模中，大部分金属和其他标准工程材料都可看作简单的线性弹性材料进行处理，但与此不同的是粘接材料在不同负载条件下的机械性能更复杂，因此需要采用先进的测试和材料校准方法。3M深耕粘接材料行业，在表征粘接材料的测试方法和提供先进的材料模型方面具有独特的优势，在此基础上3M推出了材料数据卡(Material Data Card)，便于客户在相关设计场景中进行有限元分析（FEA），其格式与大部分有限元建模软件兼容。

压敏胶和结构胶的材料特性不同，适用于不同的应用场合，因此了解这些特性如何转化为最终用途非常重要。有限元分析建模是一种工具，可帮助设计工程师确定适合应用要求的粘接体系。

您可以点击下面的按钮申请材料数据卡，告诉我们一些基本信息（例如您感兴趣的产品、建模系统和粘接的基材）。如果您对方法或应用存在疑问，请填写在“附加信息”栏。

• 压敏胶是非反应性粘接剂，柔软且富有弹性，在施加压力时会形成粘合。它带有粘弹性材料的特性对频率和温度很敏感。传统的机械性能测试（例如杨氏模量和泊松比），即使在相关速率和温度下获得，也很难准确地捕捉压敏胶的特性。因此，3M开发了材料数据卡（MDC），该卡可用于常见的3M材料，以现成的格式可以直接支持众多商业化的有限元分析软件。目前，我们的材料模型可以直接支持Abaqus, Ansys MAPDL, Ansys Workbench和LS-Dyna 格式。
• 这些材料数据卡可适用于小应变（拉伸、压缩、剪切）范围的线性粘弹性体系中的压敏胶。3M的策略是在各种条件下测量速率和温度相关的性能，并通过线性粘弹性对材料的反应进行建模。然后根据相关使用案例中材料模型的验证，确定这些假设对每种材料的适用性和有效性。

结构胶是可承受高负荷（通常搭接剪切强度大于7MPa）的反应性胶粘剂。结构胶性能各异，从柔软到非常坚硬。部分柔性胶在失效前可能会发生较大的塑性变形。结构胶的机械性能必须在弹性和塑性状态下进行表征，并需要体现对应变速率和温度的敏感性，以及在各种条件下测量杨氏模量、泊松比和塑性曲线。目前，3M可为大多数3M结构胶提供不同应变速率的弹塑性模型数据。我们也支持其他建模条件和方法。