Modelling of transient thermal stress in layered walls

Abstract

Je ukázáno, že transientní teplotní napjatost vrstevnatých stěn není výhradně způsobována samotným rozdílem v hodnotách koeficientů teplotní roztažnosti jednotlivých vrstev. Vznik transientní teplotní napjatosti je podmíněn jak danou strukturou vrstevnaté stěny a danými okrajovými podmínkami, tak existencí gradientu teploty ve směru normály k ploše stěny. Praktická aplikace je zaměřena do problematiky recyklace PCB desek, kde je snahou dosáhnout vlivem teplotního pnutí separace vrstev. Úloha modelování teplotní napjatosti v této oblasti spočívá v predikci možností separace v procesu recyklace, v závislosti na způsobu teplotního namáhání a materiálových parametrech vrstev.

Results of FEM modelling of transient thermal stress analysis in layered walls are given in the article. It is shown that thermal stress alone is not solely caused by differences in coefficients of thermal expansion of individual layers. The emergence of transient thermal stress is subject to both the layered structure of the wall and given boundary conditions, as well as the existence of a temperature gradient in the direction normal to the surface of the wall. A practical application focuses on the issue of recycling of PCB boards with the effort to achieve separation of layers due to thermal stress. Role modelling of thermal stress in this area lies in predicting the possibility of separation, depending on the type of thermal stress and material parameters.