應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析


論文摘要】采用ANSYS/LS-DYNA的結構動力分析功能,對21英寸彩色電視機連帶外包裝的跌落過程進行模擬,得到結構的瞬態動力響應。清晰展示了不同部件的應力、變形隨時間的變化,給出泡末的吸能率及玻殼的加速度曲線等重要參數。結果表明電視機前殼底部及內部支撐塑性應變較大,為損傷及破壞的危險區域,應采取加強措施。同時,此模型中采用的網格劃分、聯接及接觸定義、求解控制等方法可用于其它型號的電視跌落分析。




電視機在行業規定的跌落測試或運輸、裝卸及使用過程中結構可能發生破壞。在工業發達國家,傳統的跌落實驗越來越多地由計算機模擬技術完成,極大提高了企業研發能力和產品競爭力。在我國,電視產業的發展極具規模,采用高技術是必然趨勢。

此計算工作是模擬21英寸電視整機連帶外包裝在跌落過程中結構的動態響應,將不同部件(或結構、聯接等)在不同時刻的變形、受力狀態、破壞機理清晰展示,給設計工程師提供結構改進及包裝設計的理論依據。在用ANSYS/LS-DYNA對彩色電視機進行抗跌落性能分析中,幾何模型包括整機各個部件,即前殼、后殼、玻殼、喇叭、喇叭支架、PCB板及外包裝(上下泡末、紙箱)等。如圖1所示。

應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析的圖1 應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析的圖2
圖1 電視機模型

LS -DYNA的計算結果及后處理可提供整體結構或任何一點的動態響應。例如整體對地面的沖擊力、整體能量變化、泡末對能量的吸收、整個結構的受力變化等;一點的信息包括某位置的應力、變形隨時間的變化或玻殼質心的加速度響應等。除此之外,還可給出各個接觸界面的接觸能、接觸力的隨時間變化曲線等。

應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析的圖3


應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析的圖4


應用ANSYS/LS-DYNA進行電視機抗跌落分析的圖5

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