基于力-电耦合内聚力模型的纳米颗粒型银导线失效行为研究
魏淑朋1
仪传帅1
孙权2
鹿业波2
1.浙江理工大学 机械工程学院,杭州 310018;嘉兴大学 全省多模态感知与智能系统重点实验室,嘉兴 3140012.嘉兴大学 全省多模态感知与智能系统重点实验室,嘉兴 314001;嘉兴大学 信息科学与工程学院,嘉兴 314001
摘要：[目的]为研究纳米颗粒银导线的微观结构对其力学和电学性能的影响,对银导线的微观结构进行有限元建模,并构建了力-电耦合内聚力模型,仿真分析了银导线的多尺度纳米颗粒尺度分布对其耐弯曲性能的影响.[方法]首先,开发了随机圆形堆积算法并对基于正态分布规律生成的纳米颗粒进行随机堆积建模,实现了对不同微观结构纳米颗粒银导线的有限元建模.其次,基于力-电耦合内聚力模型,对颗粒界面的力学和电学损伤行为进行了描述.最后,采用Abaqus软件的UEL子程序进行数值实现,通过有限元仿真研究了纳米颗粒银导线的平均粒径、粒径标准差以及双峰粒径分布对其疲劳服役过程中的电阻变化和服役寿命的影响.[结果]结果表明,银导线的耐弯曲疲劳性能随着粒径标准差的增加有明显提升,而平均粒径的改变对银导线性能的影响较小;对于双峰粒径分布的银导线,小颗粒可通过填充至大颗粒之间的间隙来有效提升银导线的耐弯曲疲劳性能,但随着小颗粒数量所占比例的增加,银导线性能提升的效果逐渐减小;同时,小颗粒尺寸的增加会阻隔大颗粒间的有效结合,使其对银导线的耐弯曲疲劳性能的提升效果有所下降.
关键词：纳米颗粒多尺度分布内聚力模型电学损伤疲劳
分类号：TH114(机械学（机械设计基础理论）)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1-10 )
英文信息