ansys物體跌落分析
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys物體跌落分析的視頻教程
ansys物體跌落分析的實例教程
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習電路板的三維模型處理
2、學習電路板跌落非線性接觸相關的接觸設置
3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 電路板跌落顯示動力學分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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展開 課題組以某型號的植保無人機起落架為研究對象，通過有限元軟件ANSYS對起落架在滿載工況下進行靜力分析，驗證了鎂合金作為起落架制作材料的基本可行性。并對其不同載荷和跌落速度進行跌落仿真分析，進一步驗證了其作為起落架制作材料的可行性[5,6]。
1 無人機起落架的模型建立
1.1 起落架結構分析
某小型植保無人機滿載質量為33 kg，降落時允許最大下沉速度為3 m/s，起落架要有足夠的強度滿足此要求。選擇的材料為稀土鎂合金，材料參數如表1所示。
表1 材料及參數
1.2 網格的劃分
網格劃分屬于有限元分析前處理階段中的必不可少的一環，并且也是十分重要的一個階段，比如網格尺寸大小的確定對計算的精度影響較大。本研究采用四面體主導的方法進行網格劃分，單元尺寸為3mm，網格節點數為115 995，單元格數量為60 211，模型網格劃分圖如圖1所示。
圖1 網格劃分圖
2 起落架跌落仿真
網格劃分和部分設置與上文一致，在UG中新建一個平面為地面，在材料屬性中定義地面為混凝土，定義剛度行為為剛性。
本文選用ANSYS/LS-DYNA模塊作為此次仿真的模擬平臺，此平臺結合了ANSYS的強大前后處理功能和LS-DYNA求解器的強大分析能力[7],L S-D Y N A通過瞬態動力學分析結構動力學響應，ANSYS/LS-DYNA顯示時間積分采用中心差分法，即n個時間步結束后加速度的計算和LS-DYNA中的時間步長計算分別為：
式中，M為質量矩陣；P為第n個時間步內所施加的節點外力向量；Fint為tn時刻的內力矢量；te為最小時間步長；Ls為單元特征長度；c為沖擊波在材料中的傳遞速度[8]。
展開 【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。
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。
展開 ansys18.2 PCB板跌落顯示動力學分析 ￥8.88
通過仿真，分析該PCB板在以與地面成某一角度時跌落過程中，是否會出現散熱片與CPU脫離。
采用ANSYS18.2 Explicit STR顯式動力學分析模塊，對PCB板跌落過程進行仿真。
基于ANSYS workbench-Explicit Dynamics模塊電路板跌落顯示動力學分析簡例
本實例為顯示動力學分析簡化實例，與實際工程項目相差甚遠，請不要直接用于工程應用以及論文撰寫，僅僅以此方法介紹ANSYS workbench-Explicit Dynamics的一個跌落分析的應用。
轉載請注明出處以及作者：CAE夢想很偉大
本實例為某簡易電路板結構，現在對其進行跌落分析。對焊點和接觸建立失效準則，模擬跌落過程中焊點和接觸失效。
1.分析模塊定義：
2.材料屬性定義：
選擇【Explicit Materials】材料庫中的CONC-35MPA；選擇【General Non-linear Materials】材料庫中的Aluminum Alloy NL；創建自定義材料PCB，材料屬性設置項如圖所示。
3.創建幾何：
4.建立綁定接觸對、焊點以及Body Interactions：
其中綁定接觸和焊點需要建立正應力和剪切應力極限用于失效分析。
5.求解設置：
分析時間0.005s
設置初始速度-5m/s
地面剛性全約束
6.結果后處理
可以看出PowerConnector20以及powerdiss.123都已經脫離PCB，焊點以及接觸均已失效，本例結束。
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3、學習電路板跌落顯示動力學分析步的建立
4、學習電路板跌落顯示動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
摘 要：【目的】鋁合金起落架在使用過程中，由于其具有質量高的特點會給無人機帶來很多不必要的動能損耗。【方法】課題組以某型號的植保無人機為研究對象，通過制作材料的平替和優化結構設計，使其達到使用要求。對無人機起落架進行UG設計建模以及ANSYS有限元分析，得到起落架對應的應力云圖和變形云圖。材料平替過程中，質量由鋁合金的0.86kg下降到了稀土鎂合金的0.68 kg，質量降低0.18 kg。【
本教程使用為某PCB主板，上面承載這CPU與散熱片以及一些內存芯片，材料參數已知。CPU與散熱片通過膠粘，已知該種膠的臨界應力極限值。通過仿真，分析該PCB板在以與地面成某一角度時跌落過程中，是否會出現散熱片與CPU脫離。
采用ANSYS18.2 Explicit STR顯式動力學分析模塊，對PCB板跌落過程進行仿真。
基于ANSYS workbench-Explicit Dynamics模塊電路板跌落顯示動力學分析簡例
本實例為顯示動力學分析簡化實例，與實際工程項目相差甚遠，請不要直接用于工程應用以及論文撰寫，僅僅以此方法介紹ANSYS workbench-Explicit Dynamics的一個跌落分析的應用。
轉載請注明出處以及作者：CAE夢想很偉大
本實例為某簡易電路板結構，現在對其進行跌落分析
【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
