PCB铜排热膨胀仿真应按实际支撑设置约束。均匀升温的自由单一材料可以伸长而不产生相应约束热应力；限制伸长会引入反力。为消除刚体运动而加的数值约束，也应检查是否无意中锁住了真实膨胀。
先分清固定的物理含义
COMSOL的约束说明区分整体伸长受限、边界局部受限和内部刚性连接造成的应力。把安装孔整圈完全固定，意味着该区域在相应方向不能移动；这与真实螺栓接触、支架弹性或允许滑动的结构可能不同。
自由位移与完全约束分别计算
假设均匀直杆长100 mm，α=17×10⁻⁶/K，升温50 K，自由伸长为0.085 mm。再假设单轴、线弹性、轴向完全限制，E=100 GPa，则压应力幅值EαΔT=85 MPa。两个算例的支撑不同，不能把自由伸长与零反力同时用于完全固定模型。
理想结果的边界
上述系数都是假设，未计屈服、弯曲失稳、温度梯度或真实焊点。实际PCB铜排还需考虑板端与相邻结构的刚度。不能由85 MPa直接判定某个铜排合格，也不能据此要求增加锁紧扭矩。
支架自己也会移动
COMSOL指出，模型外部的支撑也可能受热变形。建议记录参考温度℃、温度场、约束方向与支架位移依据，并检查允许滑动的位置是否受到其他连接限制。数值上的刚体运动抑制用于稳定求解，应与实际支撑作用分别说明。
记录核对表
| 项目 | 单位或条件 | 应保留 |
|---|---|---|
| 固定边界 | 限制规定方向位移 | 对应哪一处支撑 |
| 滑动边界 | 保留约定方向运动 | 摩擦及其他连接 |
| 支架热位移 | mm及参考温度 | 支撑材料与温度 |
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常见问题
模型能求解就说明约束正确吗？ 还需检查反力、变形方向与实际支撑是否一致。
参考资料
COMSOL constraints and thermal expansion；COMSOL structural stability in thermal expansion
封面为AI概念示意。支撑和箭头仅为约束概念，不是安装方案或应力云图。本文不提供宏川性能、设备能力或试验结论。