不同材質水杯跌落模擬研究

本案例研究不同材質的水杯從一定高度垂直跌落時的應變情況，水杯跌落模型如圖1和圖2所示。

圖1 

在Workbench中選取LS-DYNA分析模塊，若模塊菜單沒有LS-DYNA，如圖3所示，可以點擊工具欄ACT Start Page進入，選擇Manage Extensions,再點擊LSDYNA即可，返回主界面，模塊菜單就會出現Workbench LS-DYNA。

圖3

橡皮、結構鋼以及水的材料參數全部取自Workbench材料庫，如表1所示。本案例主要研究三種水杯跌落的情況，一是空杯（橡皮）跌落，二是載水水杯（橡皮）跌落，三是載水水杯（鋼）跌落。

網格剖分如圖4所示，主單元尺寸為2.5mm，對杯柄細剖，單元尺寸為0.5mm。

邊界條件分別如圖5到圖7所示。

圖5

圖6

圖7

步長設置如表2所示。

三種情況分別在1.8ms時的總應變分布如圖8到圖10所示。我們可以發現沒有裝水時的橡皮材質的杯子變形最大，在裝有一定水時，杯中的水起到了一定緩沖力的作用，杯子的變形力度減小。當杯子的材質為鋼時，變形最小，但此時杯中的水承受了更多的力，變形增大。

圖8

圖9

圖10

結果視頻如下：

本案例比較簡單基礎，謝謝大家的支持