使用新的Ansys产品集成创建强大的电子可靠性模拟

用于跌落试验研究和其他工作流程的快速模型创建

也许Ansys 2021 R2中Sherlock最重要的更新是Ansys Workbench的半自动模型生成工作流LS-DYNA跌落试验模拟和其他力学模拟。作为该工作流程的一部分，Sherlock现在支持将高保真、全网格PCB模型导出到Ansys Workbench使用特殊的建模范例，有助于跌落测试和其他分析。

当使用新的工作流时，用户可以选择导出为CDB格式(网格格式)，同时利用新的壳束方法来创建表示球网格阵列(BGA)封装焊接球的束元素。在导出过程中，Sherlock打开一个新的Workbench项目，导入CDB文件(作为外部模型)，并将其连接到Ansys机械模型系统。从那里开始，该过程继续自动启动Mechanical，以促进(自动)创建联系人和其他功能。在使用odb++文件在Sherlock中创建PCB模型的情况下，这个过程还包括在Mechanical接口中自动跟踪PCB的映射。

这个新的工作流程大大减少了执行网格划分、接触生成、跟踪映射和其他建模过程所花费的时间。此外，用于BGA焊锡球建模的新壳束方法提高了执行跌落测试模拟时的计算效率。

图1:使用Ansys Sherlock和Workbench/Mechanical提供的新解决方案快速创建模型。

LS-DYNA用户可以探索新的多尺度联合模拟过程，从而实现更快的模拟，以提供对传统建模策略通常无法捕获的细节的额外洞察。

本质上，这种方法促进了一种双向子建模方法，以包括额外建模细节的影响。例如，假设运行一个智能手机的跌落测试模拟，其中一个或多个BGA包安装在PCB上。在全局模型中，焊料可以用光束表示，使模拟更有效地运行。然而，与此同时，焊料的详细表示可以在一个单独的模型中捕获。通过一个联合仿真过程，这两个模型在drop事件的仿真过程中来回传递数据(也利用了并行处理)，从而提供了高度的准确性和效率。

图2:一个联合模拟过程的表示，其中两个模型在模拟一个掉落事件期间来回传递数据。

扩展Workbench与Sherlock的集成

在Ansys 2021 R1中，我们为Workbench建立了一个Sherlock插件，使用户能够将Sherlock项目连接到力学分析系统(如Modal, Harmonic等)，运行这些模拟并评估可靠性结果(通过Sherlock results和3D viewer)，而无需返回Sherlock。在Ansys 2021 R2中，我们扩展了这一功能，允许用户在Workbench中打开一个新的(空的)Sherlock项目，而不需要导入现有的项目。

此外，我们还能够将Sherlock生成的PCB模型与其相关的外壳/外壳连接起来，在各种条件下模拟生成的组装，并无需返回Sherlock(通过Sherlock结果和3D查看器)即可查看PCB可靠性结果。扩展的工作流程非常适合想要在Mechanical中进一步评估其设计的Sherlock用户，以及想要在Sherlock中快速有效地构建PCB模型，然后与其他机械结构一起组装和评估它们的Mechanical用户。

图3:Ansys Workbench中扩展的Sherlock插件允许增加力学分析。

连接夏洛克与Ansys medini分析

Sherlock是领先的可靠性物理分析(RPA)工具，用于与热循环、机械冲击和振动以及其他条件相关的电子可靠性评估。Ansys medini分析是功能安全和可靠性工程的领先工具，简化了整个系统架构的功能安全分析-包括电子设备到芯片级。

在Ansys 2021 R2中，Sherlock用户可以导出带有故障等级信息的部件列表，用于在medini分析中选择手册故障率数据。一旦分配了这些数据，就可以进行各种评估，以确保符合安全标准/行业指南，特别是ISO 26262、IEC 61508、ARP 4761、ISO 21448或MIL-STD-882E。

图3:Ansys Sherlock与Ansys medini工作流集成过程分析。

这对用户来说是一个特别有用的连接，因为可以使用FMEDA/FMECA、FTA、RBD等系统安全和可靠性技术对产品进行一致的分析。通过这种连接，用户将增强对其产品符合安全和可靠性标准的信心。

对于Ansys 2021 R2，我们还致力于一些将使用户受益的额外增强。一些亮点包括:

• 《神探夏洛克》理论指南提供了关于《神探夏洛克》如何表演的额外背景知识焊接疲劳随机振动和其他模拟，并解决如何计算可靠性指标(故障时间等)。
• 改进了基于多频率响应贡献的谐波振动可靠性预测。
• Thermal-Mech现在使用机械APDL求解器来提高性能。

在Ansys 2021 R2中了解有关夏洛克更新的更多信息

如果您有兴趣了解更多关于我们的电子可靠性更新，请参加Ansys2021 R2电子可靠性新技术网络研讨会由Ansys Sherlock产品经理Kelly Morgan介绍。在网络研讨会期间，他将详细讨论Ansys 2021 R2中的电子可靠性/Sherlock更新，并提供新功能演示。

目前拥有Ansys Learning Hub许可证的Ansys Sherlock客户可以访问我们新修订的电子产品可靠性页面。本页包括教程、向我们的专家提问的用户论坛、高级培训等。

要了解最新的电子可靠性网络研讨会和功能，请关注我们的Ansys Structures LinkedIn Channel。