加速度沖擊
關(guān)注創(chuàng)建者：CAE追夢(mèng)者 創(chuàng)建時(shí)間：2020-10-04
加速度沖擊的視頻教程
HyperMesh+LS-DYNA_加速度的測(cè)量_剛體對(duì)象
本期內(nèi)容講解在HyperMesh，LS-DYNA工作環(huán)境下，如何設(shè)置輸出剛體靠近重心位置處節(jié)點(diǎn)的加速度。整個(gè)模型可運(yùn)行，無(wú)報(bào)錯(cuò)。
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HyperMesh+LS-DYNA_加速度的測(cè)量_變形體對(duì)象
本期內(nèi)容講解在HyperMesh，LS-DYNA工作環(huán)境下，如何設(shè)置輸出變形體靠近重心位置處節(jié)點(diǎn)的加速度。整個(gè)模型無(wú)報(bào)錯(cuò)，可運(yùn)行。
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B&K聲學(xué)與振動(dòng)-振動(dòng)測(cè)量基礎(chǔ)與加速度計(jì)培訓(xùn)
B&K聲學(xué)與振動(dòng)-振動(dòng)測(cè)量基礎(chǔ)與加速度計(jì)培訓(xùn) 適用人群：有振動(dòng)測(cè)試需求的用戶 振動(dòng)測(cè)量基礎(chǔ)與加速度計(jì)培訓(xùn)【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2019-06-04 10:00 為幫助用戶了解加速度計(jì)與振動(dòng)測(cè)試原理，熟悉振動(dòng)測(cè)試過(guò)程，本培訓(xùn)將介紹加速度計(jì)的原理與振動(dòng)測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)，所需儀器設(shè)備的選擇，常用振動(dòng)分析方法等，內(nèi)容主要包括： 1.電荷與IEPE加速度計(jì)構(gòu)造、靈敏度、頻率范圍、安裝方法、動(dòng)態(tài)范圍
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加速度沖擊的實(shí)例教程
當(dāng)載機(jī)著陸時(shí)，航炮吊艙不僅承受豎直向下半正弦波沖擊脈沖作用，還要承受向心預(yù)緊力的作用，這是航炮吊艙主要受力工況。GJB150.18[1]沖擊試驗(yàn)要求對(duì)航空產(chǎn)品進(jìn)行加速度沖擊分析，由于沖擊環(huán)境條件非常復(fù)雜，導(dǎo)致應(yīng)用有限元法對(duì)加速度沖擊響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算是一個(gè)難于解決的問(wèn)題。本文首先應(yīng)用Altair 公司的前處理軟件HyperMesh對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后應(yīng)用通用數(shù)值分析軟件RADIOSS對(duì)航炮吊艙進(jìn)行直接法加速度沖擊響應(yīng)分析，對(duì)該產(chǎn)品在加速度沖擊及向心預(yù)緊力共同作用下的剛度及強(qiáng)度的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析，得到了結(jié)構(gòu)上任意點(diǎn)處應(yīng)力與變形的時(shí)間歷程曲線，縮短了產(chǎn)品研發(fā)的周期，對(duì)產(chǎn)品的改進(jìn)設(shè)計(jì)以及沖擊試驗(yàn)的進(jìn)行具有積極的指導(dǎo)作用。
展開 z方向恒定加速度沖擊 ￥5
以一個(gè)簡(jiǎn)單的z方向恒定加速度沖擊仿真分析為例，介紹如何在hyperworks的lsdyna界面實(shí)現(xiàn)某個(gè)方向恒定加速度沖擊箱體仿真的前處理，在lsdyna中提交計(jì)算，hyperview中進(jìn)行后處理。
幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：如何定義彈塑性材料MAT24，如何定義箱體的自接觸，如何定義加速度加載（curve曲線）等。
位移變形分布動(dòng)圖
加速度分布動(dòng)圖
加速度加載曲線
本案例僅提供模型文件及結(jié)果文件，凡購(gòu)買的朋友針對(duì)本案例仿真實(shí)現(xiàn)上有什么疑問(wèn)可以私信。
展開 1 CAD 模型
筆記本在開機(jī)狀態(tài)下，沖擊底面的安裝圖如圖1 所示；
圖1 沖擊底面的CAD 模型
2 CAE 模型
圖2 沖擊底面的CAE 模型
3 加載及邊界條件
在沖擊臺(tái)下表面施加幅值大小為122g，時(shí)間為2ms，方向垂直向上的半正弦波加速度A，對(duì)整個(gè)模型施加大小為1.524m/s，方向垂直向下的初始速度V；如圖3 所示；
圖3 加載及邊界條件
4 分析結(jié)果
4.1 原始方案（如圖4）
圖4 原始方案
結(jié)果：由于D 殼在沖擊過(guò)程中變形較大，與沖擊臺(tái)發(fā)生了直接撞擊，導(dǎo)致硬盤加速度過(guò)大，超過(guò)規(guī)定值（275g）；
4.2 新方案一：在D 殼下增加第五支橡膠墊（如圖5）
圖5 在D 殼下增加第五支橡膠墊
結(jié)果：由于增加了第五支膠墊，對(duì)D 殼產(chǎn)生了緩沖作用，大大降低了硬盤加速度；
4.3 新方案二：將原方案的四個(gè)膠墊的材料更換為PC+ABS
結(jié)果：由于更換材料后，四個(gè)膠墊在沖擊壓縮中變形量降低了，D 殼與沖擊臺(tái)的撞擊力減少了，所以硬盤加速度也降低了；
4.4 新方案三：在原方案的基礎(chǔ)上把D 殼四支膠墊的相對(duì)距離縮?。ㄈ鐖D6）
圖6 把D 殼四支膠墊的相對(duì)距離縮小
結(jié)果：膠墊相對(duì)位置縮小，增加了D 殼的剛度，所以變形量減小，減小撞擊力，降低硬盤加速度；
4.5 新方案四：把原方案的膠墊材料更換為TPU（彈性模量高于橡膠），同時(shí)膠墊加厚1.3mm；
結(jié)果：和方案二相似，更換材料后，膠墊變形量降低了，同時(shí)膠墊增高后，加高了D 殼與沖擊臺(tái)之間的距離，所以D 殼與沖擊臺(tái)的撞擊力也會(huì)減小，硬盤加速度相應(yīng)也降低了；
5 結(jié)論
通過(guò)圖7 的曲線對(duì)比，我們可以清楚地看到各方案的優(yōu)化結(jié)果，很明顯，新方案的硬盤加速度都低于240g，滿足設(shè)計(jì)要求。
圖7 各方案的優(yōu)化結(jié)果曲線對(duì)比
從而得出以下兩點(diǎn)結(jié)論：
1.
展開 CAD模型
筆記本在開機(jī)狀態(tài)下，沖擊底面的安裝圖如圖1所示；
圖1
CAE模型
圖2
加載及邊界條件
在沖擊臺(tái)下表面施加幅值大小為122g,時(shí)間為2ms，方向垂直向上的半正弦波加速度A,對(duì)整個(gè)模型施加大 小為1.524m/s,方向垂直向下的初始速度V;如圖3所示；
圖3
分析結(jié)果
原始方案
圖4
結(jié)果：由于D殼在沖擊過(guò)程中變形較大，與沖擊臺(tái)發(fā)生了直接撞擊，導(dǎo)致硬盤加速度過(guò)大，超過(guò)規(guī)定值（275g);
新方案一：
在D殼下增加第五支橡膠墊（如圖5)
圖5
結(jié)果：由于增加了第五支膠墊，對(duì)D殼產(chǎn)生了緩沖作用，大大降低了硬盤加速度；
新方案二：
將原方案的四個(gè)膠墊的材料更換為PC+ABS
結(jié)果：由于更換材料后，四個(gè)膠墊在沖擊壓縮中變形量降低了，D殼與沖擊臺(tái)的撞擊力減少了，所以硬盤加 速度也降低了；
新方案三：
在原方案的基礎(chǔ)上把D殼四支膠墊的相對(duì)距離縮?。ㄈ鐖D6)
圖6
結(jié)果：膠墊相對(duì)位置縮小，增加了 D殼的剛度，所以變形量減小，減小撞擊力，降低硬盤加速度；
新方案四：
把原方案的膠墊材料更換為TPU (彈性模量高于橡膠），同時(shí)膠墊加厚1.3mm;
結(jié)果：和方案二相似，更換材料后，膠墊變形量降低了，同時(shí)膠墊增高后，加高了 D殼與沖擊臺(tái)之間的距離， 所以D殼與沖擊臺(tái)的撞擊力也會(huì)減小，硬盤加速度相應(yīng)也降低了；
結(jié)論
通過(guò)圖7的曲線對(duì)比，我們可以清楚地看到各方案的優(yōu)化結(jié)果，很明顯，新方案的硬盤加速度都低于240g, 滿足設(shè)計(jì)要求。
展開 本案例基于lsdyna軟件對(duì)電池包進(jìn)行機(jī)械沖擊的仿真模擬。電池包的機(jī)械沖擊仿真分析是為了評(píng)價(jià)純電動(dòng)汽車在減速、加速、駛過(guò)顛簸路面等工況下，電池包抵抗變形和破壞的能力，根據(jù)計(jì)算得到的應(yīng)力和應(yīng)變結(jié)果，來(lái)判定電池包抵抗機(jī)械沖擊載荷的能力是否滿足國(guó)標(biāo)要求。根據(jù)GB/T 31467.3－2017《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池包和系統(tǒng)第3部分：安全性要求與測(cè)試方法》中的規(guī)定，對(duì)電池包施加25g、15ms的半正弦沖擊波，z軸方向沖擊3次，觀察2h。要求電池包系統(tǒng)無(wú)電解液泄漏、著火或爆炸的現(xiàn)象。這就要求電池包的底板和模組安裝筋要有足夠的強(qiáng)度，在25g的加速度作用下變形量不能過(guò)大，否則會(huì)造成電池包內(nèi)部的零部件破壞。
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加速度沖擊的最新內(nèi)容
1、高精度控制：跌落高度 10-3000mm 可調(diào)，精度達(dá) ±0.5mm，六軸機(jī)械臂控制跌落角度，誤差≤±0.5°，精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)每一種墜落姿態(tài)；
2、全自動(dòng)化作業(yè)：支持 5 工位獨(dú)立測(cè)試，可同時(shí)運(yùn)行 5 臺(tái)樣品，自動(dòng)上料、釋放、計(jì)數(shù)、不良品識(shí)別，24 小時(shí)無(wú)人值守，測(cè)試效率提升 60%，單臺(tái)設(shè)備年檢測(cè)量可達(dá) 10 萬(wàn)次；
3、數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)分析：同步采集跌落瞬間的沖擊加速度
他們施加力、加速度、沖擊、振動(dòng)和溫度變化等環(huán)境載荷，并計(jì)算裝配體的響應(yīng)情況。
對(duì)系統(tǒng)在載荷情況下的行為進(jìn)行仿真評(píng)估后，工程師會(huì)將得到的物理變形和計(jì)算的公差傳回光學(xué)仿真工具，由光學(xué)工程師運(yùn)行仿真并檢查，以確定光學(xué)性能是否在可接受的范圍內(nèi)。
利用Zemax OpticStudio這樣的工具進(jìn)行組件級(jí)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)更高效的仿真工作流程。
從0到1搭建通信設(shè)備光模塊可靠性測(cè)試體系1個(gè)月前
測(cè)試通常采用半正弦波沖擊脈沖，峰值加速度可達(dá)500-1500g，脈沖持續(xù)時(shí)間約0.5-2ms。
這種測(cè)試驗(yàn)證模塊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、元件固定可靠性以及金手指與插槽的連接穩(wěn)定性。對(duì)于需要頻繁插拔的光模塊，沖擊測(cè)試尤為重要。
?插拔耐久性測(cè)試：針對(duì)光模塊接口和光纖連接器的專項(xiàng)測(cè)試，模擬實(shí)際使用中的反復(fù)插拔操作。
振動(dòng)測(cè)試臺(tái)能模擬車輛怠速、高速行駛、顛簸路等不同工況的振動(dòng)頻率與振幅，通過(guò)垂直、水平方向的振動(dòng)載荷，檢測(cè)屏幕是否出現(xiàn)觸控漂移、顯示閃爍、邊框松動(dòng)、排線脫落等問(wèn)題；沖擊試驗(yàn)機(jī)則可施加瞬時(shí)沖擊力（10~50G 沖擊加速度），模擬突發(fā)碰撞或路面坑洼沖擊，考核屏幕面板的抗沖擊能力與內(nèi)部元件的穩(wěn)定性，確保突發(fā)情況下屏幕仍能保持基本功能。
沖擊試驗(yàn)機(jī)：模擬瞬態(tài)的“猛烈碰撞”
核心場(chǎng)景：模擬持續(xù)時(shí)間極短、加速度極高的沖擊脈沖。這種沖擊可能來(lái)源于爆炸、車輛碰撞、火炮發(fā)射，或運(yùn)輸過(guò)程中的粗暴裝卸。
物理本質(zhì)：關(guān)注的是產(chǎn)品在瞬間（通常為幾毫秒到幾十毫秒） 承受極高加速度（可達(dá)數(shù)百乃至上萬(wàn)G值）的能力。
測(cè)試目的：
考核產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗沖擊強(qiáng)度，特別是焊接點(diǎn)和接插件的牢固性。
國(guó)標(biāo)PSD載荷庫(kù)（GB/T 2423.10）+ 自定義PSD曲線
電子設(shè)備振動(dòng)可靠性、航天器發(fā)射環(huán)境
create_frf
掃頻范圍/方向/幅值參數(shù)化設(shè)置
共振風(fēng)險(xiǎn)排查、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化
create_z_shock
正弦波加速度沖擊模擬
2、振動(dòng)與沖擊下的連接穩(wěn)固性：在接口插入狀態(tài)下，施加 10Hz-2000Hz 的隨機(jī)振動(dòng)（模擬車輛行駛顛簸）及 500G 加速度的沖擊（模擬急剎車），通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接觸電阻（需≤10mΩ）判斷是否出現(xiàn)瞬時(shí)斷開（中斷時(shí)間＞10ms 即視為失效）。
因此，沖擊測(cè)試需重點(diǎn)關(guān)注：
沖擊加速度與持續(xù)時(shí)間：依據(jù) ISO 16750 等車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，模擬 50-5000G 的加速度沖擊（如正面碰撞時(shí)的 300G 瞬時(shí)加速度），通過(guò)高速數(shù)據(jù)采集儀（采樣率≥1MHz）捕捉接頭是否出現(xiàn)瞬斷（定義為電壓下降≥10% 且持續(xù)時(shí)間≥1μs）。
關(guān)鍵系統(tǒng)的容錯(cuò)響應(yīng)：測(cè)試沖擊導(dǎo)致連接瞬斷后，座艙系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力。
問(wèn)題：
使用Python腳本錄制功能，記錄下的諧響應(yīng)加速度命令不能正常使用。按照錄制的python命令寫出的加速度激勵(lì)載荷，界面上看不出任何問(wèn)題，求解則會(huì)報(bào)錯(cuò)，同時(shí)也不能正常導(dǎo)出*.dat文件。
一：利用錄制功能，錄制諧響應(yīng)加速度在激勵(lì)的python命令。（此時(shí)可以正常計(jì)算）
二：刪除上一步手動(dòng)創(chuàng)建的“Acceleration
</p><p><br></p><p><br></p><p><strong>Part.03</strong></p><p><strong>頻響仿真與試驗(yàn)</strong></p><p><br></p><p>基于模態(tài)仿真基礎(chǔ)模型，設(shè)置掃頻范圍 1～1000，系統(tǒng)阻尼0. 025，激勵(lì)載荷設(shè)置為各頻率下豎直向上1g沖擊加速度（g為重力加速度），仿真提取頻率響應(yīng)點(diǎn)位置如圖6所示。
