ansys跌落分析實(shí)例
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys跌落分析實(shí)例的視頻教程
ansys跌落分析實(shí)例的實(shí)例教程
跌落沖擊屬于沖擊動(dòng)力學(xué)范疇。沖擊動(dòng)力學(xué)是固體力學(xué)中重要的研究方向，它涉及物理、力學(xué)和材料科學(xué)等多種學(xué)科，主要研究彈性體在瞬變、動(dòng)載荷作用下的運(yùn)動(dòng)、變形和破壞規(guī)律。
跌落和碰撞問題一般需要采用顯式動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行求解，Abaqus/Explicit對(duì)瞬態(tài)高速問題提供了效率極高的解決方案。本文采用Abaqus/Explicit求解器，對(duì)電路板模型進(jìn)行跌落分析，用以展示ABAQUS進(jìn)行跌落分析的高效性。
1、 計(jì)算模型
如圖1所示電路板模型，以一定角度跌落到剛性表面上，跌落高度為1m。電路板與泡沫封裝均使用彈塑性材料。
2、 有限元模型
建立有限元模型，創(chuàng)建顯式（dynamic，explicit）分析步，時(shí)間長(zhǎng)度為0.02s。
3、 邊界條件
跌落計(jì)算過程中，地面假體完全固支，電路板施加4.439m/s的初始速度來模擬從1m高處落。電路板與地面之間建立摩擦系數(shù)為0.3的接觸條件。
4、 計(jì)算結(jié)果
提取跌落過程中模型的整體變形和應(yīng)力分布情況。下圖所示為碰撞后大約4ms時(shí)刻，泡沫和電路板的變形形狀以及應(yīng)力云圖。
繪制各種能量隨時(shí)間變化圖如圖5所示。
首先考慮動(dòng)能歷史。在模擬開始階段，部件為自由落體，所以動(dòng)能很大。初始碰撞使泡沫封裝產(chǎn)生變形從而減小動(dòng)能。時(shí)間在大約7ms時(shí)泡沫封裝的一側(cè)與地面發(fā)生碰撞，進(jìn)一步減小了動(dòng)能。在余下的模擬中，物體一直保持著接觸。
在碰撞中，泡沫封裝的變形將能量從動(dòng)能轉(zhuǎn)換到內(nèi)能，因而在動(dòng)能減小的同時(shí)內(nèi)能在增加。
ABAQUS跌落分析實(shí)例.pdf
展開 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(fèi)者的重視，這就要求在設(shè)計(jì)開發(fā)階段依托顯式分析有限元工具進(jìn)行充分的跌落仿真分析驗(yàn)證，本文以一藍(lán)牙耳機(jī)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(lán)牙耳機(jī)模型并導(dǎo)入Abaqus軟件中并對(duì)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。
下載地址：ANSYS流固耦合分析與工程實(shí)例
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)電路板的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)電路板跌落非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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展開 【論文摘要】采用ANSYS/LS-DYNA的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析功能，對(duì)21英寸彩色電視機(jī)連帶外包裝的跌落過程進(jìn)行模擬，得到結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)。清晰展示了不同部件的應(yīng)力、變形隨時(shí)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(shù)。結(jié)果表明電視機(jī)前殼底部及內(nèi)部支撐塑性應(yīng)變較大，為損傷及破壞的危險(xiǎn)區(qū)域，應(yīng)采取加強(qiáng)措施。同時(shí)，此模型中采用的網(wǎng)格劃分、聯(lián)接及接觸定義、求解控制等方法可用于其它型號(hào)的電視跌落分析。
電視機(jī)在行業(yè)規(guī)定的跌落測(cè)試或運(yùn)輸、裝卸及使用過程中結(jié)構(gòu)可能發(fā)生破壞。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，傳統(tǒng)的跌落實(shí)驗(yàn)越來越多地由計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)完成，極大提高了企業(yè)研發(fā)能力和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。在我國(guó)，電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極具規(guī)模，采用高技術(shù)是必然趨勢(shì)。
此計(jì)算工作是模擬21英寸電視整機(jī)連帶外包裝在跌落過程中結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，將不同部件（或結(jié)構(gòu)、聯(lián)接等）在不同時(shí)刻的變形、受力狀態(tài)、破壞機(jī)理清晰展示，給設(shè)計(jì)工程師提供結(jié)構(gòu)改進(jìn)及包裝設(shè)計(jì)的理論依據(jù)。在用ANSYS/LS-DYNA對(duì)彩色電視機(jī)進(jìn)行抗跌落性能分析中，幾何模型包括整機(jī)各個(gè)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。
圖1 電視機(jī)模型
LS -DYNA的計(jì)算結(jié)果及后處理可提供整體結(jié)構(gòu)或任何一點(diǎn)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。例如整體對(duì)地面的沖擊力、整體能量變化、泡末對(duì)能量的吸收、整個(gè)結(jié)構(gòu)的受力變化等；一點(diǎn)的信息包括某位置的應(yīng)力、變形隨時(shí)間的變化或玻殼質(zhì)心的加速度響應(yīng)等。除此之外，還可給出各個(gè)接觸界面的接觸能、接觸力的隨時(shí)間變化曲線等。
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本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)電路板的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)電路板跌落非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)電路板跌落顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
<p>有限元分析中的材料性能單位</p><p>鄒正剛編著：ansys疑難問題實(shí)例詳解</p>
摘 要：【目的】鋁合金起落架在使用過程中，由于其具有質(zhì)量高的特點(diǎn)會(huì)給無人機(jī)帶來很多不必要的動(dòng)能損耗。【方法】課題組以某型號(hào)的植保無人機(jī)為研究對(duì)象，通過制作材料的平替和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其達(dá)到使用要求。對(duì)無人機(jī)起落架進(jìn)行UG設(shè)計(jì)建模以及ANSYS有限元分析，得到起落架對(duì)應(yīng)的應(yīng)力云圖和變形云圖。材料平替過程中，質(zhì)量由鋁合金的0.86kg下降到了稀土鎂合金的0.68 kg，質(zhì)量降低0.18 kg。【
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
橡膠擴(kuò)張變形過程是個(gè)典型的非線性過程，而且包含了非線性中的三種情況：
1. 橡膠屬于典型的超彈性材料——
材料非線性
；
2. 橡膠在擴(kuò)張過程中的應(yīng)變很大——
幾何非線性；
3. 橡膠擴(kuò)張過程中存在于擴(kuò)張件的接觸——
狀態(tài)非線性。
因此在仿真過程中，我們要認(rèn)真關(guān)注計(jì)算的收斂性問題。下面我們以電纜冷縮終端為例，對(duì)橡膠件的擴(kuò)張過程進(jìn)行一個(gè)仿真，并得出冷縮終端的抱緊力
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(fèi)者的重視，這就要求在設(shè)計(jì)開發(fā)階段依托顯式分析有限元工具進(jìn)行充分的跌落仿真分析驗(yàn)證，本文以一藍(lán)牙耳機(jī)的跌落仿真分析來介紹
研究艦船水下爆炸的破壞效應(yīng)對(duì)于提高艦船的生命力和戰(zhàn)斗力具有非常重要的工程應(yīng)用價(jià)值。
藥包在水中爆炸后首先產(chǎn)生沖擊波，沖擊波的壓力波峰以指數(shù)的形式衰減；同時(shí)，炸藥變成高壓的氣體爆炸生成物，氣泡在周圍水介質(zhì)的作用下，膨脹和壓縮，產(chǎn)生滯后流和一次或多次脈動(dòng)壓力；沖擊波到達(dá)自由面后，在一定的水域內(nèi)產(chǎn)生很多空泡層，當(dāng)上層的表面水層在大氣壓力和重力的作用下下落時(shí)，由于比其下層的空泡層的加速度大，便與空泡層相碰
概念介紹
流固耦合問題是流體力學(xué)(Computational Fluid Dynamics，CFD)與固體力學(xué) (Computational
流固耦合（Fluid-solid interaction，F(xiàn)SI）計(jì)算，通常用于考慮流體與固體間存在強(qiáng)烈的相互作用時(shí)，對(duì)流體流場(chǎng)與固體應(yīng)力應(yīng)變的考察。FSI計(jì)算按數(shù)據(jù)傳遞方式可分兩類：?jiǎn)蜗蝰詈吓c雙向耦合。所謂單向耦合，主要是指數(shù)據(jù)只從流體計(jì)算傳遞壓力到固體，或者只從固體計(jì)算傳遞網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)位移到流體
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