ABAQUS跌落分析基礎實例
一、引言
電子產品在使用過程中的抗跌落沖擊性能越來越受到消費者的重視,這就要求在設計開發階段依托顯式分析有限元工具進行充分的跌落仿真分析驗證,本文以一藍牙耳機的跌落仿真分析來介紹ABAQUS的顯式分析模塊的應用。
二、建模與求解
1.導入模型,并幾何清理
創建藍牙耳機模型并導入Abaqus軟件中并對模型部件清理,如下圖所示。
2.定義材料屬性
在Property模塊建立材料參數、創建截面及分配截面,如下圖所示。
3.定義參考點
定義參考點,并定義其與地面的剛體約束關系,如下圖所示。
4.模型裝配
裝配時需要考慮的問題:跌落方向,跌落高度。
5.創建求解Step
定義一個求解Step,分析類型為Dynamic,Explicit,設置分析時間0.001s,如下圖所示。
6.定義接觸
定義General contact(Explicit),如下圖所示。
7.定義邊界條件
定義邊界條件,將地面參考點RP的自由度完全約束,如下圖。
8.定義初始速度及重力加速度
定義藍牙耳機初速度及重力加速度。一般為了節省計算時間,可直接將被分析對象與地面趨于接近,然后根據跌落高度條件,可計算出分析對象自由落體與地面碰撞時的速度,如下圖所示。
9.網格劃分
對藍牙耳機進行網格劃分。設置網格控制,選擇單元開關,設置種子大小后,即可進行網格劃分,生成網格如下圖所示。
10.執行求解任務
在Job模塊中建立求解任務,如下圖所示。
三、后處理
完成求解后,在Visualization模塊中查看分析結果。
模型整體不同角度跌落動圖
內部部件跌落圖
四、小結
本文通過一個簡單的藍牙耳機跌落分析,簡單的介紹了Abaqus中的跌落方法、建模流程,但在實際的建模工作中需要關注網格尺寸、材料剛度、跌落速度、質量縮放等關鍵參數的協調設置,以盡可能小的計算代價降低數值誤差。
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