ANSYS14.0前处理常见问题解答

1.定义文件名

GUI：单击Utility Menu→File→Change Jobname，弹出一个对话框，在输入栏中输入，“PSD analysis of PCB”，单击“OK”按钮。

2.定义参数

在命令输入窗口中输入H1=0.0015，H2=0.016，H3=0.006，L=0.28，W=0.20，W1=0.05，L1=0.05，W2=0.07，L2=0.03，W3=0.008，L3=0.08，L4=0.05，R1=0.002。

3.选择单元

GUI：Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete，弹出对话框，单击“Add”按钮，在弹出对话框的左边选择Shell，然后在右边选择3D 4 node 181单元，单击“Apply”按钮；继续在对话框的左边选择Beam，然后在右边选择2 node 188，单击“Apply”按钮；继续在对话框的左边选择Solid，然后在右边选择Brick 8 node 185，单击“OK”按钮。

4.定义材料模型

（1）定义电路板的支撑圆柱体材料参数

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Materi al Models，弹出一个对话框，单击Structural→Linear→Elastic→Isotropic，弹出各向同性线弹性材料定义面板，如图14-3所示，输入EX=7.1E9、PRXY=0.33，单击“OK”按钮，关闭对话框，继续单击Structural→Density，弹出材料密度定义面板，如图14-4所示，输入2770，单击“OK”按钮。

图14-3 各向同性线弹性材料定义面板

（2）定义电路板和集成电路封装体的材料参数

单击Material→New Model，在弹出的对话框框中输入2，单击“OK”按钮。单击Structural→Linear→Elastic→Isotropic，弹出图14-3所示各向同性线弹性材料定义面板，输入EX=1.1E9、PRXY=0.42，单击“OK”按钮，关闭对话框，继续单击Structural→Density，弹出材料密度定义面板，如图14-4所示，输入950，单击“OK”按钮，单击Material→Exit，退出定义材料模型行为的面板。

5.定义截面信息

（1）定义梁截面

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Sections→Beam→Common Sections，弹出梁截面设置面板，如图14-5所示，按照图14-5进行设置，设置完毕后，单击“OK”按钮。

图14-4 材料密度定义面板

图14-5 梁截面设置面板

（2）定义壳体截面

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Sections→Shell→Lay-up→Add/Edit，弹出壳体截面设置面板，如图14-6所示，按照图14-6进行设置，设置完毕后，单击“OK”按钮。

图14-6 壳体截面设置面板

6.建立模型

（1）定义关键点

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS，弹出的在激活坐标系中定义关键点面板，如图14-7所示，在面板中关键点号（Keypoint number）中输入1，在激活的坐标系中输入X=W3、Y=0、Z=W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为2，X=L-W3、Y=0、Z=W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为3，X=L-W3、Y=0、Z=W-W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为4，X=W3、Y=0、Z=W-W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为5，X=0、Y=H2、Z=0，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为6，X=W3、Y=H2、Z=0，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为7，X=L-W3、Y=H2、Z=0，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为8，X=L、Y=H2、Z=0，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为9，X=L、Y=H2、Z=W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为10，X=L、Y=H2、Z=W-W3，单击“Apply”按钮；续输入关键点号为11，X=L、Y=H2、Z=W，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为12，X=L-W3、Y=H2、Z=W，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为14，X=0、Y=H2、Z=W，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为15，X=0、Y=H2、Z=W-W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为16，X=0、Y=H2、Z=W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为17，X=W3、Y=H2、Z=W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为18，X=L-W3、Y=H2、Z=W，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为19，X=L-W3、Y=H2、Z=W-W3，单击“Apply”按钮；继续输入关键点号为20，X=W3、Y=H2、Z=W-W3，单击“OK”按钮。

图14-7 定义关键点面板

（2）定义直线

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→In Active Coord，弹出拾取对话框，拾取关键点1和17，单击“Apply”按钮；继续拾取关键点2和18，单击“Apply”按钮；继续拾取关键点3和19，单击“Apply”按钮；继续拾取关键点4和20，单击“OK”按钮。

（3）定义面

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→Through KPs，弹出如图14-8所示的拾取对话框，输入5，6，17，16，单击“Apply”按钮；继续输入7，8，9，18，单击“Apply”按钮；继续输入19，10，11，12，单击“Apply”按钮；继续输入15，20，13，14，单击“Apply”按钮；继续输入16，17，6，7，18，9，10，19，12，13，20，15，单击“OK”按钮。

（4）定义长方体

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Volumes→Block→By Dimensions，弹出如图14-9所示的通过尺寸创建长方体的设置面板，在面板中输入X1=L1、X2=L1+L3、Y1=H2、Y2=H2+H3、Z1=W-L3-W1、Z2=W-W1，单击“Apply”按钮；继续输入X1=L-L2-L4、X2=L-L2、Y1=H2、Y2=H2+H3、Z1=W-L4-W2、Z2=W-W2，单击“OK”按钮。

图14-8 拾取对话框

图14-9 通过尺寸创建长方体的设置面板

7.网格划分

（1）打开网格划分工具

GUI：单击Main Menu→Preprocessor→Meshing→MeshTool。(www.xing528.com)

（2）划分电路基板网格

1）设置网格属性

单击网格划分工具面板上的网格属性设置（Element Attributes）区域的“设置”（Set）按钮，弹出网格属性设置面板，如图14-10所示，按照图14-10进行设置，单击“OK”按钮。

图14-10 网格属性设置面板

2）设置网格总体尺寸

选择网格划分工具面板中的尺寸控制子面板中的总体网格控制（Global）选项并单击“设置”（Set）按钮，如图14-11所示，弹出总体网格尺寸设置面板，如图14-12所示。

图14-11 网格划分工具面板中尺寸控制子面板

图14-12 总体网格尺寸设置面板

该设置面板中存在两个控制选项，单元尺寸控制（Element edge length）和单元数量（No.of element divisions），在单元尺寸中输入0.005，单击“OK”按钮。

3）划分电路基板

单击网格划分工具面板上的“网格划分”（Mesh）按钮，弹出拾取对话框，拾取电路基板的面A1，A2，A3，A4和A5，单击“OK”按钮。

（3）划分集成电路封装体

1）设置网格属性

单击网格划分工具面板上的网格属性设置（Element Attributes）区域的“设置”（Set）按钮，弹出网格属性设置面板，如图14-10所示，设置单元类型为SOLD185，其他保持默认值，单击“OK”按钮。

2）划分集成电路封装体

单击网格划分工具面板上的“网格划分”（Mesh）按钮，弹出拾取对话框，拾取集成电路封装体，单击“OK”按钮。

（4）划分电路板的支撑圆柱体

1）设置网格属性

单击网格划分工具面板上的网格属性设置（Element Attributes）区域的“设置”（Set）按钮，弹出网格属性设置面板，如图14-10所示，设置单元类型为BEAM188，材料号为2，其他保持默认值，单击“OK”按钮。

2）划分电路板的支撑圆柱体

单击网格划分工具面板上的“网格划分”（Mesh）按钮，弹出拾取对话框，拾取四个电路板的支撑圆柱体，单击“OK”按钮。

8.定义装配关系

（1）打开接触管理器

单击主菜单中的图标，弹出如图14-13所示的接触管理器面板。

图14-13 接触管理器面板

（2）创建集成电路封装体与电路基板的装配关系

单击接触管理器中的图标，弹出目标面及目标单元类型设置面板，如图14-14所示，在该面板中设置目标面类型为面（Areas），设置目标单元类型为柔性体（Flexible），单击“拾取目标面”（Pick Target）按钮，弹出拾取对话框，拾取两个集成电路封装体的底面A8和A14，单击“OK”按钮，返回目标面及目标单元类型设置面板，如图14-14所示。

单击“Next”按钮，弹出接触面及接触单元类型设置面板，如图14-15所示，选择接触面类型为面（Areas），接触单元类型为面-面接触（Surface-to-Surface），单击“Pick Contact”按钮，弹出拾取对话框，拾取面A5，单击“OK”按钮，返回图14-15，单击“Next”按钮，弹出创建接触对面板，如图14-16所示单击“选项设置”（Optional settings）按钮，弹出接触对属性设置面板，如图14-17所示，设置接触算法为MPC，单击“OK”按钮，返回图14-16，单击“Create”按钮。

图14-14 目标面及目标单元类型设置面板

图14-15 接触面及接触单元类型设置面板

图14-16 创建接触对面板

图14-17 接触对属性设置面板