跌落仿真 abaqus的案例
ABAQUS跌落分析基礎(chǔ)實例
一、引言
電子產(chǎn)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(shè)計開發(fā)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(yīng)用。
二、建模與求解
1.導(dǎo)入模型，并幾何清理
創(chuàng)建藍牙耳機模型并導(dǎo)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(shù)、創(chuàng)建截面及分配截面，如下圖所示。
基于hyperworks/abaqus跌落仿真分析-01 ￥12
本案例是基于hyperworks/abaqus簡單的模擬一下跌落分析，重點在于說明如何在hyperworks中完成前處理（部件建立、網(wǎng)格劃分、材料創(chuàng)建、屬性定義、速度加載設(shè)置、重力加速度設(shè)置、約束設(shè)置、接觸設(shè)置、分析步設(shè)置等），接著導(dǎo)出inp模型文件并在abaqus中進行求解計算，abaqus只是扮演一個求解器的角色，hyperview中進行后處理。
不考慮重力加速度
考慮重力加速度
考慮和不考慮重力場的inp模型文件前處理全部在hyperworks中完成，要查看前處理如何設(shè)置，只需要在hyperworks的abaqus操作界面，導(dǎo)入inp模型便可查看。凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，可以私信我！如果你只在hyperworks中完成部件建立、網(wǎng)格劃分、材料創(chuàng)建、屬性定義，連接關(guān)系的創(chuàng)建，然后在abaqus中完成加載、約束、接觸等設(shè)置并提交計算的話，遇到一些常見的問題可以關(guān)注我之前發(fā)的帖子《Hyperworks其它模塊轉(zhuǎn)到ABAQUS模塊中常會遇到的問題及解決方法匯總》。
展開 Abaqus DEM顆粒包裝袋跌落仿真 ￥389
☆☆☆0☆☆☆-包裝跌落試驗
顆粒狀產(chǎn)品運輸過程中會承受沖擊，因此包裝必須有足夠的韌性和強度，通常用試驗來評估包裝的性能。
根據(jù)ASTM或ISTA相關(guān)跌落試驗標(biāo)準(zhǔn)，需要在一定的高度釋放包裝，跌落至地面，以檢查其是否失效。這種動態(tài)試驗很難捕捉到包裝的應(yīng)力應(yīng)變等響應(yīng)，無法對導(dǎo)致包裝失效的沖擊載荷加以細分，而且成本較高，因此，可以借助于CAE手段來彌補這些不足。
包裝袋
案例：包裝袋跌落仿真
總質(zhì)量12kg，外觀尺寸415×670×114mm（變形前），跌落高度1.5m，包裝材質(zhì)為厚度0.14mm的聚乙烯塑料薄膜，楊氏模量724.5MPa，泊松比0.39，屈服應(yīng)力10MPa。
仿真采用Abaqus DEM-FEM耦合模型，分為兩個部分，第一部分顆粒填充，獲得跌落前包裝袋的初始狀態(tài)；第二部分跌落仿真，計算包裝袋跌落的動態(tài)響應(yīng)。
☆☆☆1☆☆☆-顆粒填充
為了得到跌落前包裝袋內(nèi)的顆粒分布、裝料后的薄膜構(gòu)型與應(yīng)力狀態(tài)，先進行顆粒的填充模擬，顆粒半徑5mm，填充速率1m/s，噴口噴完顆粒，模型達到重力下的平衡之后，動能接近于零，結(jié)束仿真。
包裝袋應(yīng)力
包裝袋變形與顆粒分布
☆☆☆2☆☆☆-跌落仿真
新建一個模型，用于包裝袋的跌落仿真，通過Part→Import導(dǎo)入顆粒填充模型的odb文件，得到變形后的包裝袋與填充顆粒，顆粒節(jié)點坐標(biāo)在界面下可以顯示，但是其截面屬性、接觸定義要在輸出的inp文件里編輯。
包裝袋損傷與開裂位置
計算結(jié)果表明，由于顆粒團受到?jīng)_擊之后的橫向流動效應(yīng)，袋子底部是應(yīng)力水平比較高的區(qū)域，其中四個角為應(yīng)力集中比較嚴重的位置，容易成為開裂起始點，開裂之后，袋子被顆粒的橫向流動撕裂。
展開 Abaqus import預(yù)應(yīng)力跌落仿真測試
導(dǎo)讀
跌落測試除了單次跌落外，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)需求，還有多次跌落或者預(yù)應(yīng)力跌落，上次我們進行了單次跌落在Abaqus中的實現(xiàn)過程，今天我們使用Abaqus Import功能，進行卡扣的預(yù)應(yīng)力跌落。
首先進行卡扣的裝配仿真，在step模塊中開啟重啟動功能，如下：
分析結(jié)果如下：
新建分析模塊導(dǎo)入結(jié)果文件作為跌落測試的零件，如下：
設(shè)置導(dǎo)入為變形后模型，注意，把“-1”刪除，如下：
確保導(dǎo)入后模型名字如下：
其余操作請參考眼鏡跌落測試部分，進入load模塊，設(shè)置預(yù)定義場，如下：
提交計算，查看跌落后應(yīng)力如下：
展開 
技術(shù)熱點 | 如何使用Abaqus進行仿真跌落測試
導(dǎo)讀
跌落測試通常是主要用來模擬產(chǎn)品在搬運期間可能受到的自由跌落，考察產(chǎn)品抗意外沖擊的能力。通常跌落高度大都根據(jù)產(chǎn)品重量以及可能掉落機率作為參考標(biāo)準(zhǔn)，落下表面應(yīng)該是混凝土或鋼制成的平滑、堅硬的剛性表面（如有特殊要求應(yīng)以產(chǎn)品規(guī)格或客戶測試規(guī)范來決定。對于不同國際規(guī)范即使產(chǎn)品在相同重量下但掉落高度也不相同，對于手持型產(chǎn)品（如手機、平板等）大多數(shù)掉落高度大都介于100cm ~ 150cm不等，試驗的嚴苛程度取決于跌落高度、跌落次數(shù)、跌落方向。
步驟分析
導(dǎo)入模型如下；
設(shè)置地面為剛體；
對輸入的地面實體抽取表面；
設(shè)置剛體參考點；
選擇任意一點，生成參考點如下；
設(shè)置眼鏡材料如下；
創(chuàng)建動態(tài)顯式分析步，打開幾何非線性，時間長度設(shè)置為0.001，如下；
進入相互作用模塊，創(chuàng)建通用接觸，摩擦系數(shù)為0.1；
對剛體參考點創(chuàng)建固定約束，如下；
創(chuàng)建初始速度和重力加速度，如下；
提交計算，查看跌落后應(yīng)力如下；
通過仿真計算，我們形象地查看鏡框在跌落過程中的應(yīng)力變化，而這種變化的狀態(tài)我們在實驗過程中往往是很難捕捉的。
展開 abaqus電池包跌落仿真分析（附CAE模型及分析流程） ￥80
前處理軟件使用 <a href="/major/abaqus">abaqus">Abaqus 2017 CAE完成網(wǎng)格劃分、連接關(guān)系的創(chuàng)建材料屬性定義 、載荷的施加和分析步的設(shè)置。
1. 連接關(guān)系
電池包各部件之間的連接方式如下： 電池包各部件之間的連接方式如下： 電池包各部件之間的連接方式如下： 電池包各部件之間的連接方式如下： 電池包各部件之間的連接方式如下： 電池包各部件之間的連接方式如下： 電池包各部件之間的連接方式如下：
1. 模組與兩端板之間通過長螺桿連接 ；
2. 端板與支撐之間通過螺栓連接；
3. 上下蓋之間通過螺栓連接 ；
4. 箱體與支撐板直接通過焊接連；
5. 箱體與外部承載板之間通過焊接連；
2. 設(shè)置分析步
3.接觸設(shè)置
4. 邊界條件和載荷
5. 提交計算
6.查看結(jié)果
以下內(nèi)容包含完整的詳細的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar
展開 Abaqus基礎(chǔ)培訓(xùn)-汽車碰撞，手機跌落等cae仿真技術(shù)培訓(xùn)
Abaqus是一套功能強大的工程模擬有限元軟件，其解決問題的范圍從相對簡單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。作為通用的模擬工具，Abaqus除了能解決大量結(jié)構(gòu)問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析及壓電介質(zhì)分析。
有限元科技特開設(shè)Abaqus基礎(chǔ)培訓(xùn)課程，詳細講解Abaqus軟件操作步驟與每一步設(shè)置的原因和原理，并與學(xué)員們分享產(chǎn)品仿真實例，提高學(xué)員獨立解決實際問題的能力。
培訓(xùn)大綱：
1、Abaqus-CAE簡介
2、Abaqus-CAE中操作幾何體
3、操作Abaqus之外的模型
4、Abaqus-CAE中的材料屬性和裝配件
5、Abaqus網(wǎng)格劃分
6、Abaqus-cae中的分析步、接觸和載荷
培訓(xùn)時間：2017年 8月17--8月19
培訓(xùn)地點：深圳市南山區(qū)科技路1號桑達科技大廈208室
培訓(xùn)機構(gòu)：
深圳市有限元科技有限公司是一家以計算機輔助工程CAE為主業(yè)，以工程仿真軟件開發(fā)為核心，集CAE仿真軟件二次開發(fā)、銷售、咨詢與技術(shù)分析為一體的高科技企業(yè)，是國內(nèi)一流的行業(yè)性CAE仿真軟件開發(fā)企業(yè)，國內(nèi)領(lǐng)先的精益設(shè)計與仿真（可靠性仿真平臺）企業(yè)，國內(nèi)一流的CAE仿真軟件技術(shù)服務(wù)機構(gòu)，世界一流CAE仿真軟件的代理商。公司能為企業(yè)及個人提供專業(yè)的培訓(xùn)與指導(dǎo)，對企業(yè)的技術(shù)需求與技術(shù)人才的培養(yǎng)進行全程優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
報名方式：
電話：13632683051
Q Q：4006046636或者2039363860
官網(wǎng)：深圳市有限元科技有限公司
展開 模型—基于Hypermesh與ABAQUS聯(lián)合仿真的攝像頭模組跌落分析系列課程 ￥100
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展開 玻璃杯跌落仿真與車載導(dǎo)航屏碰撞仿真關(guān)系的研究 ￥10
一、概述
在分析求解某模型碰撞/跌落過程產(chǎn)生的作用力時（接觸力），由于力的作用時間很短且與實際作用時間有關(guān)，會首先考慮采用顯示動力學(xué)求解。
其中，顯示動力學(xué)的動力平衡方程為
（t）表示某時刻t對應(yīng)的數(shù)值。P為外力，I為單元內(nèi)力。
u為位移，u'為速度，u”為加速度。
在顯示動力學(xué)中，對加速度在時間上進行積分采用中心差分方法，在計算速度的變化時假定加速度為常數(shù)。應(yīng)用這個速度的變化值加上前一個增量步中點的速度來確定當(dāng)前增量步中點的速度：
速度對時間的積分并加上在增量步開始時的位移以確定增量步結(jié)束時的位移：
這樣，在增量步開始時提供了滿足動力學(xué)平衡條件的加速度。得到了加速度，在時間上“顯式地”前推速度和位移。
材料應(yīng)力應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系
而應(yīng)變?yōu)閼?yīng)變速率對時間的積分
結(jié)合上面的方程，對有限元模型進行積分求解，可以得到外部作用力P，也就是碰撞時的接觸力。其中，內(nèi)力I由分析模型材料的強度和網(wǎng)格單元決定，設(shè)定的初始速度和分析作用時間作為分析的已知條件。
下面就以玻璃杯跌落仿真分析的實例，引申出車載導(dǎo)航屏的碰撞分析，分析采用Abaqus顯示動力學(xué)求解器。
二、玻璃杯的跌落仿真
上圖為玻璃跌落仿真結(jié)果動態(tài)圖，分析前需要計算出碰撞時的初始速度來省略在空中的跌落過程，以便縮短分析時間，其次在模型中添加重力加速度。
而分析模型為了得到玻璃破碎的過程，需要對以下幾點進行設(shè)置：
1、 材料的脆性斷裂設(shè)置
創(chuàng)建脆性材料玻璃，包括彈性模量密度等，主要是創(chuàng)建Brittle Cracking。（具體參數(shù)設(shè)置與說明見附件教程）
2、Field Output里設(shè)置狀態(tài)輸出
3、單元設(shè)置
殼單元的類型最好選擇三角形單元，這樣裂紋會更隨機符合實際情況。如果是3D模型，則采用四面體單元。
展開 手機跌落測試的仿真分析
電子產(chǎn)品不可避免的會經(jīng)受跌落帶來的撞擊情況，特別是從手中或者桌上掉下來產(chǎn)生的撞擊。能否經(jīng)受這種撞擊對于設(shè)計一個成功的產(chǎn)品很關(guān)鍵。
要評估一個電子產(chǎn)品受到撞擊載荷時的響應(yīng)，需要結(jié)合實驗測試和仿真分析。與物理實驗相比，仿真分析有著明顯的優(yōu)勢：在設(shè)計過程中，任意階段都可以進行模擬，同時成本低，能夠提供詳細的結(jié)果和模型上任意點的信息（應(yīng)力、應(yīng)變、加速度等等）。手機是我們工作和生活中經(jīng)常使用的電子設(shè)備，下面我們將為大家分享一個手機跌落仿真分析的案例。
分析背景：
手機從 1.5 米處自由跌落到大理石地板。
LS-DYNA | 跌落仿真
LS-DYNA | 跌落仿真
LS-DYNA煙灰缸跌落仿真 ￥9.99
煙灰缸跌落問題是比較典型的材料非線性問題，本案例模擬玻璃煙灰缸從近一米的高度跌落損傷。
1、工況設(shè)置
煙灰缸網(wǎng)格采用六面體網(wǎng)格，為了減少計算量，網(wǎng)格大小為1.5mm；煙灰缸材料為玻璃，模型為*MAT110 JH2本構(gòu)模型；初始條件為5m/s的Z負向初速度，和重力。地面為剛性墻。
2、仿真結(jié)果
如想獲得更為精確的仿真結(jié)果，有時間精力的同學(xué)可以細化網(wǎng)格，優(yōu)化失效應(yīng)變，或者采用有限元和光滑粒子耦合的方法模擬。
水瓶跌落-SPH仿真
水瓶跌落-SPH仿真，項目合作與交流：513484528@qq.com
主要關(guān)鍵字
Simcenter 3D筆記本電腦跌落仿真
01
筆記本電腦跌落仿真的必要性
家電產(chǎn)品都是需要進行通過一系列的運輸才能到達用戶手中，由于搬運，跌落等原因每年有上萬臺機器需返修，企業(yè)由此產(chǎn)生的損失達數(shù)千萬人民幣。筆記本電腦在研發(fā)階段也需要進行跌落測試，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。但是這些破壞性試驗，必須在產(chǎn)品試制成功后進行，耗費的時間和物力財力巨大。另外，我們在產(chǎn)品的實際跌落測試中，只能獲得有限數(shù)據(jù)信息，無法獲得空間和時間的連續(xù)結(jié)果，很難檢測到產(chǎn)品內(nèi)部的沖擊特性，很難觀測到整個物理樣機試驗變化過程。
圖1
數(shù)字化樣機的仿真技術(shù)為跌落、碰撞研究提供了更為有效的方法，在產(chǎn)品的設(shè)計階段即可實施。利用計算機模擬技術(shù)，針對產(chǎn)品的跌落過程進行合理的有限元仿真分析，可以了解跌落過程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化以及跌落的機理，提高產(chǎn)品的抗跌落、抗沖擊能力。同時可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低結(jié)構(gòu)成本，減少實物樣機的數(shù)量。
02
Simcenter 3D跌落分析方案
筆記本電腦的跌落是在極短的時間內(nèi)，受到劇烈碰撞動態(tài)載荷而產(chǎn)生的非線性的復(fù)雜動態(tài)響應(yīng)，這個屬于瞬態(tài)動力學(xué)過程。瞬態(tài)動力學(xué)是一門用于計算載荷隨時間變化的結(jié)構(gòu)動力學(xué)，結(jié)構(gòu)的速度、加速度、位移和力都可以隨時間變化。Simcenter 3D具有優(yōu)秀的瞬態(tài)動力學(xué)分析能力，本文就是介紹使用Simcenter 3D瞬態(tài)動力學(xué)進行筆記本電腦角跌落的分析過程。
首先，我們需要定義實際筆記本電腦的跌落工況（如圖2）。根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，該筆記本電腦從450mm的高處跌落到地面上，角部落地。
展開 AnsysWB-手機跌落瞬態(tài)仿真 ￥10
AnsysWB-手機跌落瞬態(tài)仿真
