三次元エレメントフリーガラーキン法による自由表面の介在物と交点近傍における特異応力場の解析（角部の曲率半径が特異応力場に与える影響）

摘要

近年，小型化，軽量化を目的とし，異なる材料を接合した異材接合体が，幅広い分野で用いられている．このような，異材接合体では，材料の物性値の違いにより，接合界面角部で応力が無限大となる特異応力場が発生することが問題視されている．特異応力場は接合界面での剥離を生じさせ，材料の強度を低下させる原因の一つと考えられているため，定量的な評価が必要と考えられている．また，特異応力場は材料の組み合わせや接合界面の寸法，形状により変化するため，特異応力場の定量的な評価を行うには接合界面の寸法が特異応力場に与える影響を明らかにする必要がある．そこで，本報告では，メッシュフリー法を用いて半導体パッケージの断面を想定し，内部にSi 介在物（シリコン介在物）を有する樹脂製の試験片モデルを対象とし，接合界面における特異応力場の強さを求める．また，本報告ではSi 介在物角部の曲率半径を変え，介在物角部の曲率半径が特異応力場の強さに与える影響について検討を行う．