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Hallo zusammen

Ich habe eine Frage bezüglich einer Baugruppensimulation.

Meine Baugruppe besteht aus einem Gehäuse in welchem eine Printplatte angeschraubt und mit einer Vergussmasse vergossen ist.

Ich mache eine statische Simulation indem ich die Anfangstemperatur der gesamten Baugruppe auf 20°C setze und die Endtemperatur auf 70°C (Temperaturlast).
Folglich will ich analysieren wie sich die Bauteile ausdehnen und ob die Vergussmasse hohe Spannungen auf Bauteile, welche an der Printplatte angelötet sind, überträgt.

Meine Sorge liegt bei den Vebindungen.
Ist es realitätsnah wenn ich folgende Komponentenkontakte mache:

Verbunden: Printplatte - Vergussmasse
Verbunden: Printplatte - Gehäuse
Verbunden: Vergussmasse - Gehäuse
Verbunden: Bauteile auf Printplatte - Printplatte
Verbunden: Bauteile auf Printplatte - Vergussmasse

Sprich alle Bauteile welche sich berühren, sind miteinander verbunden durch Komponentenkontakte.

Ist dies realistisch? Die Vergussmasse (Polyurethan) verklebt ja bekanntlich die Bauteile.
Oder sollte ich keine Penetration benutzen?
Fraglich ist mir auch ob es reichen würde nur einen Komponentenkontakt zu erstellen und dort alle Bauteile anzuwählen?

Ich wäre froh wenn ihr mir erklären könntet, welche Verbindungen am sinnvollsten wären.
(CAD System: Solid Works Simulation Premium 2014)

Vielen Dank

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Hallo Michael, willkommen bei CAD.de.

" alle Bauteile welche sich berühren, sind miteinander verbunden "
Das kann man bei PU wörtlich nehmen. 

Ich nehme an daß es sich um lauter Kunststoffteile handelt. Dann schau Dir mal die Spannungsdehnungkurven im genannten Temperaturbereich an.
Dann mußt Du alles Nicht-Linear rechnen. Das wird interssent.

Edit: Schau Dir aml hier den letzten Beitrag an:
http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum131/HTML/000851.shtml

Klaus

[Diese Nachricht wurde von N.Lesch am 16. Jan. 2014 editiert.]

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Zitat:

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Original erstellt von Michael8787:

...
Ist dies realistisch? Die Vergussmasse (Polyurethan) verklebt ja bekanntlich die Bauteile.
Oder sollte ich keine Penetration benutzen?
...

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Hallo Michael.

Normalerweise ist das in Simulation so definiert:
Bauteile sind quasi miteinander "verschweißt", bewegen sich also gemeinsam miteinader -> verbunden
Bauteile können sich gegeneinander (mit Berücksichtigung der Reibung) bewegen -> keine Penetration

Die Schwierigkeit für Dich wird sein, abzuschätzen, wie stark die Verformung der Gussmasse sein wird,
und ob diese ausreicht, die Adhäsionskräfte zu überwinden und der Kleber dann reisst ...

Evtl. ist möglicherweise der Weisheit letzter Schluss, "keine Penetration" und eine sehr hohe Reibung
zu definieren, aber das sind nur so meine bescheidenen ersten Gedanken ...

Roland 

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3 Gründe für 3 Gründe:
1. Listen sind super.
2. Zwei Gründe sind zu wenig.
3. Vier Gründe sind zu viel.
4. Man lernt dabei zählen.

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Vielen Dank für eure Antworten Frank und Roland.

Ich habe zur Vereinfachung eine statische Analyse gemacht, sprich ich habe einen Mittelwert des Elastizitätsmoduls der Materialien genommen. Die Temperatur Funktionen fehlen mir sowieso bei allen Materialen ausser dem Gehäuse.
Das Gehäuse besteht aus einem Hochtemperatur Kunststoff (Grivory XE4027) welcher recht gute Eigenschaften besitzt. Beispielsweise bei 0.5% Dehnung beträgt die Spannung bei 20°C ca. 47 MPa und bei 80°C ca. 52 MPa.

Ist es annehmbar, es bei der statischen Analyse zu belassen oder sollte zwingend eine nicht lineare erstellt werden?
Ich habe zwar keine Erfahrung mit nicht linearen Analysen aber bei einem Delta T von maximal 60°C sollten doch die Werte nicht extrem varieren?

Die Resultate der statischen Analyse sehen folgendermassen aus:
Die Deformation der Vergussmasse ist ziemlich einheitlich und beträgt ca. 0.35 mm (URES).

Die Spannung auf den kleinen angelöteten Widerständen (3.5x 1.5x 0.65 mm) beträgt auf den 4 Seitenflächen, welche von der Vergussmasse belastet werden, ca. 8 MPa (von Mises).

Wichtig ist mit, dass die Vergussmasse bei Ausdehnung keine Bauteile von der Printplatte abreisst bzw. wegschert.
Bei diesen erhaltenen Werten tendiere ich dazu zu sagen, dass die Vergussmasse keine Probleme bereiten sollte.
Was meint ihr dazu?

Vielen herzlichen Dank! 

[Diese Nachricht wurde von Michael8787 am 17. Jan. 2014 editiert.]

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Hallo Michael, auch eine Nicht-Lineare Rechnung ist statisch.  Bei dem gennannten Grovory reicht natürlich eine lineare Rechnung aus.
Aber bei PA gibt es welche die fangen bei 40° schon an weich zu werden und es gibt welche die geben bis 120 ° C nicht nach.
Es kommt hier nicht auf den Temperaturunterschied an, sondern auf die Wärmedehneung und die Steifheit bei den entsprechenden Temperaturen.

Ich verstehe Dein ganzen Problem noch nicht ganz. Wie ich oben schon erwähnte klebt PU so gut daß es doch die ganzen Bauteile festklebt. Wie soll PU da etwas wegdrücken ?
Schau Dir mal bei einem x-beliebigen Auto die Windschutzscheibe genau an. Da ist außen ein schwarzer Rand aufgedruckt, damit man den PU Dreck darunter nicht sieht mit dem die Schiebe geklebt ist.
Ist das PU kompackt oder mit Schaum ?  Falls es kompackt ist, kannst Du ein bisschen Treibmittel ( Wasser bezweckt hier genau das Gleiche ) reinschmuggeln und es schäumt ein bisschen auf und wird dadurch weicher.

Wie Du schon bemerkt hast, ist es oft schwer die ganzen Daten zu bekommen. Deswegen würde ich hier einfach praktische Versuche vorziehen. Steck das Zeug in den Wärmeschrank und gehe mit der Temperatur 5 bis 10 ° über und unter die Grenze und schaue was pasiert.

Edit: unpolare Kunststoffe wie PE, PP ... lassen sich auch mit PU nicht ohne Vorbehandlung kleben.
Klaus

[Diese Nachricht wurde von N.Lesch am 18. Jan. 2014 editiert.]

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