行業(yè)應(yīng)用方案 | 顯式跌落分析
跌落測(cè)試目前越來越受到3C、運(yùn)輸、航空航天以及包裝等眾多行業(yè)的重視,具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。跌落分析是典型的強(qiáng)非線性瞬態(tài)問題,涉及金屬、玻璃、泡沫、紙板等材料的非線性以及破碎、大變形等幾何非線性,一般采用顯式算法來求解。
跌落測(cè)試仿真可以幫助用戶找到優(yōu)化設(shè)計(jì)的方向和思路,大幅地減少試驗(yàn)次數(shù),縮短開發(fā)周期,降低成本并提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
Ansys解決方案
Ansys提供完備的跌落分析解決方案,從前處理(幾何清理和網(wǎng)格劃分)的SCDM,到并行求解LS-DYNA,以及實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、流程自動(dòng)化的WorkBench平臺(tái),再到實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的LS-Tasc、optiSLang等等。
一、3C產(chǎn)品
手機(jī)跌落
家電產(chǎn)品跌落
電腦、服務(wù)器跌落
顯示屏跌落
帶包裝/保護(hù)殼跌落
PCB板跌落
鼠標(biāo)跌落
相機(jī)跌落
智能手表跌落
二、航空航天
直升機(jī)/無人機(jī)等墜撞
飛機(jī)陸上/水上迫降
衛(wèi)星陸上/水上回收
降落傘仿真
空投過程仿真
鳥撞分析(擴(kuò)展應(yīng)用)
客艙設(shè)計(jì)
復(fù)合材料設(shè)計(jì)
三、交通運(yùn)輸
電池包跌落
BMS跌落
商用車A柱碰
船舶入水、海浪砰擊
集裝箱貨物
四、國(guó)土安全
侵爆仿真
核燃料容器跌落
核電設(shè)施抗撞擊
混凝土防護(hù)設(shè)計(jì)
五、醫(yī)療、其他
醫(yī)療設(shè)備跌落
專用工具跌落
防護(hù)網(wǎng)設(shè)計(jì)
防護(hù)頭盔
Ansys LS-DYNA顯式有限元及相關(guān)技術(shù)是解決跌落沖擊問題的最佳方案
一般情況下,類似于跌落、沖壓、碰撞、侵徹之類的瞬態(tài)沖擊問題,都適合采用顯式有限元方法求解。Ansys一直致力于為客戶提供最先進(jìn)的有限元解決方案。對(duì)工程實(shí)際中的動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行數(shù)值模擬,需要根據(jù)實(shí)際問題的固有屬性來選擇合理的積分算法:
當(dāng)待求問題的非線性快速發(fā)展或響應(yīng)中高頻部分占主導(dǎo)時(shí) (例如跌落、碰撞以及波的傳播等),顯式積分算法往往更受青睞。
當(dāng)待求問題為準(zhǔn)線性問題或低頻部分占主導(dǎo)時(shí) (例如結(jié)構(gòu)振動(dòng)、沖擊后的響應(yīng)問題等),無條件穩(wěn)定的隱式算法則更加合適。選擇合理積分方法的關(guān)鍵在于確保算法魯棒性的同時(shí)提供足夠的仿真精度,還要盡量提高計(jì)算效率。顯式算法由于計(jì)算穩(wěn)定性的原因,需要采用較小的臨界步長(zhǎng),但是,由于避免了迭代求解、顯式算法不受收斂性的影響。
當(dāng)待求問題屬于高頻成分占主導(dǎo)地位 (例如波的傳播) 或相互作用時(shí)間極短的瞬態(tài)問題時(shí),為了得到有意義的解答,必須采用較小的時(shí)間步長(zhǎng)求解,這恰恰與顯式算法步長(zhǎng)受臨界步長(zhǎng)限制的要求是一致的。然而,隱式算法需要在每一時(shí)步進(jìn)行矩陣求逆或迭代,耗費(fèi)的計(jì)算資源較大。
汽車、電子,航空航天等行業(yè)廣泛采用LS-DYNA 作為碰撞、跌落仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)的解決方案,該解決方案提供了高度可擴(kuò)展的多物理場(chǎng)求解器,能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)行為以及產(chǎn)生的影響。收購(gòu)LS-DYNA后,Ansys 將在結(jié)構(gòu)、流體、電磁、光學(xué)、安全和機(jī)器學(xué)習(xí)的仿真領(lǐng)域都擁有強(qiáng)大實(shí)力,將為全球相關(guān)客戶提供更加全面強(qiáng)大的CAE解決方案。
典型應(yīng)用案例
手機(jī)跌落
筆記本跌落
包裝跌落
水上迫降
頭盔設(shè)計(jì)
混凝土防護(hù)
安全網(wǎng)
汽車
來源于:Ansys
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