3M胶带和胶水的有限元分析

  • 粘合部件:应力分布在粘合处的各区域。

    有限元分析法是工程师在产品设计和产品性能分析中使用的一种工具,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渲染图,并对每种相关材料进行定义。为了运行模拟以预测性能,三维模型会定义组件的几何形状、各个组件的关系以及材料属性。材料属性用描述材料应力-应变反应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。通过建模,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,与此不同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。在表征粘接材料和提供先进的材料模型方面,3M具有独特的优势,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,为最终用途的应用非常重要。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。

  • 螺栓连接部件:应力集中在孔/螺栓周围。

    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。

  • 在张力作用下加载的对接接头应力分布。

    压敏胶的有限元材料模型

    • 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,也不能准确地捕捉 PSA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,以现成的格式提供给众多商业化的有限元分析软件应用。目前,我们可为任何与Abaqus、ANSYS MAPDL、ANSYS Workbench和LS Dyna软件兼容测试模型,提供3M压敏胶材料数据卡。
    • 这些材料数据卡可用于线性粘弹性体系中的压敏胶,即任何方向(拉伸、压缩、剪切)的应变都小于25%。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。
  • 在剪力作用下加载的搭接接头应力分布。

    结构胶的有限元材料模型

    结构胶是可承受高负荷(>1000psi重叠剪切强度)的反应性体系。结构胶的硬度各异(从柔软到非常坚硬),部分延展性胶在失效前可能会发生较大的塑性变形。结构胶的机械反应必须在弹性和塑性状态下给表征,并需要包括应变率和温度敏感性。包括测量杨氏模量、泊松比和各种条件下的塑性曲线。目前,3M可为大多数3M结构胶提供不同应变率的弹塑性模型数据。我们也认可并支持其他建模条件和方法。

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    产品选择和使用: 许多3M无法控制的因素以及用户知识和控制范围内的独特因素都会影响3M产品在特定应用中的使用和性能。因此,客户必须负责评估并确定产品是否符合应用,包括评估工作场所的危害并审查所有适用的法规和标准(如OSHA、ANSI等)。未正确评估、选择和使用3M产品,或者未使用适当的安全产品,或未遵守所有适用的安全规定,可能会导致人身伤害、疾病、死亡和/或财产损失。

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