跌落沖擊測試的案例
跌落試驗機與沖擊試驗機的測試場景有何區別？
在產品可靠性驗證領域，跌落、沖擊試驗是兩項至關重要的力學環境測試。它們模擬了產品在運輸、使用過程中可能面臨的不同類型的力學挑戰。北京沃華慧通測控技術有限公司作為國內領先的測控設備提供商，致力于為客戶理清這些測試的差異，并提供精準、可靠的測試解決方案。
三大試驗機的測試場景核心區別
盡管三者都涉及“力”的作用，但其物理本質、時間尺度和測試目的有著根本性的不同。
總結區別：
1. 跌落試驗機：模擬偶然的“摔落”事件
核心場景：主要模擬產品在搬運、裝卸或使用過程中，因意外從一定高度自由跌落到地面的情況。這是一種一次性、大能量的撞擊事件。
物理本質：考察的是重力勢能瞬間轉化為沖擊能的過程，重點關注產品結構和包裝的緩沖保護性能。
測試目的：
評估產品的結構堅固性與外觀耐受性。
檢驗產品包裝設計是否能有效保護內容物。
驗證內部易碎元器件（如玻璃、陶瓷件）的抗摔能力。
形象比喻：好比手機從桌上滑落到地面。
2. 沖擊試驗機：模擬瞬態的“猛烈碰撞”
核心場景：模擬持續時間極短、加速度極高的沖擊脈沖。這種沖擊可能來源于爆炸、車輛碰撞、火炮發射，或運輸過程中的粗暴裝卸。
物理本質：關注的是產品在瞬間（通常為幾毫秒到幾十毫秒） 承受極高加速度（可達數百乃至上萬G值）的能力。
測試目的：
考核產品內部結構的抗沖擊強度，特別是焊接點和接插件的牢固性。
驗證產品在極端惡劣環境（如軍工、航空航天）下的生存能力。
模擬鐵路、船舶運輸中可能遇到的連環碰撞。
形象比喻：好比汽車發生碰撞時，安全氣囊模塊所經受的考驗。
沃華慧通跌落試驗機系列
產品特點：跌落高度精準可調，釋放機構靈活可靠，確保試件瞬間自由跌落無阻礙。
展開 科普時刻 | 什么是跌落測試？
這就是跌落測試包括多個方向的原因。
跌落次數：產品或包裝可能可以承受一次或兩次跌落，但每次受到沖擊后，都會造成額外的損傷。關于物體在不同高度下必須承受的跌落次數，許多測試都有相關規范。
沖擊表面材料：跌落測試用的平面的材料特性會顯著影響傳遞到跌落物體的能量。一些常見的跌落測試表面，包括：混凝土、拋光混凝土、鋼、混凝土上的膠合板和混凝土上的乙烯瓷磚。
溫度和濕度：測試環境中的溫度和濕度是一個重要變量，尤其是對于紙板包裝而言。這兩個變量會影響產品、包裝和跌落表面的材料屬性。
跌落測試標準
跌落測試有多種標準，有些是由行業制定的，有些是由運輸或分銷產品的公司制定的，還有一些是由國際標準組織制定的。其中一些最常見的標準包括：
ASTM D5276：通過自由落體對裝載容器進行跌落測試的標準測試方法
ASTM D7386：單一包裹輸送系統包裝性能測試的標準實踐
ISTA 3A：包裹輸送系統運輸，重量小于150磅（70kg）
ISO 2248：跌落垂直沖擊測試
IEC 60068-2-31：測試-測試Ec：粗暴搬運沖擊，主要用于設備型物品
MIL-STD-810G 516.6：環境工程考量和實驗室測試：測試：沖擊
?跌落測試設備
垂直跌落測試通常使用一套小型測試設備來進行測試并測量結果。測試規劃人員應指定能夠處理測試物體的尺寸和質量、準確測量測試的輸入變量，并從測試中捕獲所需數據的設備。
跌落測試儀
跌落測試儀可用于按照所需的高度、方向和沖擊表面參數，對測試物體進行重復一致的跌落測試。其由一個沖擊表面和一個機械裝置組成，該裝置可在所需高度和方向固定和釋放測試物體。大多數機器都能自動提升和釋放測試樣本。
展開 一期一會 | 什么是跌落測試？
有效的跌落測試應對以下變量進行明確定義：
跌落高度：重力會加速物體自由下落，因此跌落的高度決定了測試樣本撞擊沖擊表面時的速度，也決定了沖擊能量。
產品方向：當物體落在角落或邊緣時，物體上的載荷會集中，與落在較大、平坦表面上相比，損傷程度更大。這就是跌落測試包括多個方向的原因。
跌落次數：產品或包裝可能可以承受一次或兩次跌落，但每次受到沖擊后，都會造成額外的損傷。關于物體在不同高度下必須承受的跌落次數，許多測試都有相關規范。
沖擊表面材料：跌落測試用的平面的材料特性會顯著影響傳遞到跌落物體的能量。一些常見的跌落測試表面，包括：混凝土、拋光混凝土、鋼、混凝土上的膠合板和混凝土上的乙烯瓷磚。
溫度和濕度：測試環境中的溫度和濕度是一個重要變量，尤其是對于紙板包裝而言。這兩個變量會影響產品、包裝和跌落表面的材料屬性。
跌落測試標準
跌落測試有多種標準，有些是由行業制定的，有些是由運輸或分銷產品的公司制定的，還有一些是由國際標準組織制定的。其中一些最常見的標準包括：
ASTM D5276：通過自由落體對裝載容器進行跌落測試的標準測試方法
ASTM D7386：單一包裹輸送系統包裝性能測試的標準實踐
ISTA 3A：包裹輸送系統運輸，重量小于150磅（70kg）
ISO 2248：跌落垂直沖擊測試
IEC 60068-2-31：測試-測試Ec：粗暴搬運沖擊，主要用于設備型物品
MIL-STD-810G 516.6：環境工程考量和實驗室測試：測試：沖擊
跌落測試設備
垂直跌落測試通常使用一套小型測試設備來進行測試并測量結果。測試規劃人員應指定能夠處理測試物體的尺寸和質量、準確測量測試的輸入變量，并從測試中捕獲所需數據的設備。
展開 跌落試驗的核心：解析自由跌落、定向跌落等主要測試模式的區別
在產品包裝設計、質量控制和可靠性驗證領域，跌落試驗是模擬產品在運輸、搬運及使用過程中可能遇到的意外跌落情況，從而評估產品抗沖擊性能的關鍵測試。一臺精準、可靠的跌落試驗機是確保測試結果有效性的基石。本文將深入探討跌落試驗的幾種主要測試模式，并介紹北京沃華慧通測控技術有限公司在此領域的專業解決方案。
一、 跌落試驗的“靈魂”：幾種主要測試模式詳解
雖然都稱為“跌落試驗”，但根據測試目的和模擬場景的不同，其測試模式也存在顯著差異。理解這些模式的區別，是正確進行測試的第一步。
1. 自由跌落
定義與原理：這是最基礎、最常見的跌落模式。測試樣品在試驗過程中不受任何約束，以一個自由落體的狀態從預定高度跌落至沖擊臺面上。其過程完全遵循自由落體運動定律。
測試目的：主要用于評估產品整體結構的堅固性、內部元器件的抗沖擊能力以及包裝對產品的保護性能。它模擬的是產品在脫手后姿態不確定的隨機跌落。
特點：測試結果具有普遍性，但跌落后產品的撞擊點不確定，可能每次都是不同的面、棱或角。
2. 定向跌落
定義與原理：與自由跌落相反，定向跌落要求測試樣品以特定的姿態（如指定面、棱或角）精準地撞擊沖擊臺面。這通常需要通過精密的夾具或機械裝置來固定和釋放樣品。
測試目的：用于有針對性地評估產品最脆弱或最關鍵的部位。例如，測試手機屏幕的耐沖擊性，就必須讓屏幕以特定角度撞擊臺面。
特點：測試重復性高，結果可比性強，能夠精確暴露產品在設計上的薄弱環節。
3. 傾翻跌落
定義與原理：這種模式模擬的是高大、細長類產品（如冰箱、立式音箱、服務器機柜）在站立狀態下，因重心不穩而向前、后或側方傾翻倒下的過程。測試時，通常將樣品底部的一邊墊起，然后讓其自由傾翻跌落。
展開 
可靠性跌落測試，深圳可靠性跌落實驗室
跌落試驗又名“包裝跌落測試機”，為產品包裝后在模擬不同的棱、角、面于不同的高度跌落于地面時的情況，從而了解產品受損情況及評估產品包裝組件在跌落時所能承受的墮落高度及耐沖擊強度。從而根據產品實際情況及國家標準范圍內進行改進、完善包裝設計。通常跌落高度大都根據產品重量以及可能掉落機率做為參考標準，落下表面應該是混凝土或鋼制成的平滑、堅硬的剛性表面。
80%的電子產品損壞大都來源于跌落碰撞，研發人員往往耗費大量的時間和成本，針對產品做相關的質量試驗，最常見的結構試驗就是跌落與沖擊試驗。這種方法可靠，但也存在很多不足之處，主要表現在：
1.試驗的操作實施過程需要耗費大量的人力、財力，從而增加產品的成本。
2.試驗發生的歷程很短，很難觀察到試驗過程中的現象。
3.試驗測試的條件（如碰撞角度等）難以控制，使得試驗重復性很差。
4.試驗一般只能得到試驗結果，而很難觀察現象發生的原因。
5.試驗時很難觀察產品的內部特性和內部現象，如加速度響應等。
利用LS—DYNA在產品開模前，對其進行相關的模擬仿真可以很好地解決以上問題。相對于傳統的試驗方法，采用LS—DYNA對其進行虛擬仿真具有如下明顯的優點：
1.減少試驗次數和試驗成本。
2.可以直觀動態地顯示整個跌落碰撞過程各種物理量的變化。
3.不僅可以觀察產品的外部特性和現象，而且能觀察產品的內部特征及現象。
4.邊界條件方便控制，仿真的可重復性好。
5.設計初期進行模擬可及早發現產品的特性，并減少問題的發生。
跌落試驗 程序通常情況如下步驟：
1、試驗前樣板的準備。
2、試驗前須測試產品的功能、安全及外觀檢查,確定正常之后方可進行跌落試驗。
3、須按規定的方法包裝樣品（參照生產指令或規格書）,且配件不可漏放。
展開 沖擊跌落分析
沖擊跌落分析
在電子產品的可靠性設計要求中，沖擊、跌落是幾項非常重要的指標，要評估一個電子產品受到撞擊載荷時的響應，需要結合實驗測試和分析模擬。
與物理實驗相比，模擬有著明顯的優勢：提供重復結果和模型上任意點的信息（應力、應變、加速度等等），成本低，在設計過程中，任意階段都可以進行模擬。
電子電器多體機構仿真.doc
電子電器電磁場分析.doc
手機跌落測試的仿真分析
電子產品不可避免的會經受跌落帶來的撞擊情況，特別是從手中或者桌上掉下來產生的撞擊。能否經受這種撞擊對于設計一個成功的產品很關鍵。
要評估一個電子產品受到撞擊載荷時的響應，需要結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勢：在設計過程中，任意階段都可以進行模擬，同時成本低，能夠提供詳細的結果和模型上任意點的信息（應力、應變、加速度等等）。手機是我們工作和生活中經常使用的電子設備，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。
新能源電池包、模組等結構基于ABAQUS的多次沖擊（連續沖擊）、多次跌落等多個顯式工況的累加計算 ￥9.99
本方法可用于顯式工況后動能的釋放、多個不同顯式工況的累加計算等（如沖擊完跌落，先X向沖擊再Y向沖擊等）
對于新能源電池包、模組等結構通常會有多次沖擊（連續沖擊）或多次跌落的要求，采用ABAQUS進行顯式動力學求解時，進行完一個顯示分析工況的求解后，結構往往有很大的動能，不能直接進行第二個顯式工況的加載，本文以某一簡化的模組為例說明在ABAQUS中解決連續沖擊的問題。
案例采用的模組12Kg，沖擊工況為25g/15ms，Y向沖擊兩次。
以下為計算的結果對比，首先是第一次正常沖擊的結果，第二個是消除第一次沖擊后動能及彈性變形的結果，此時保留了塑形變形與殘余應力，第三個是在第二個的基礎上進行的又一次正常沖擊，可以看出，連續兩次沖擊后，模組側板的塑性應變有增大。
觀察第一次沖擊和第二次沖擊的動能曲線，可以看出兩次沖擊的動能曲線基本重合。
以下付費內容包含模型文件，操作步驟說明文件等，感興趣的可以下載學習。
展開 沖擊跌落分析成功案例
Action=Search&TagName=可靠性]可靠性設計要求中，沖擊、跌落是幾項非常重要的指標，要評估一個電子產品受到撞擊載荷時的響應，需要結合實驗測試和分析模擬。
與物理實驗相比，模擬有著明顯的優勢：提供重復結果和模型上任意點的信息（應力、應變、加速度等等），成本低，在設計過程中，任意階段都可以進行模擬。
常見的電子產品沖擊跌落分析軟件：ABAQUS、LS-Dyna、Dytran等。
案例問題描述：翻蓋手機跌落仿真
計算內容：
查看全文：http://service.caenet.cn/Cases60.html
更多跌落分析成功案例：http://download.caenet.cn/ShowInfoList.aspx
展開 Abaqus import預應力跌落仿真測試
導讀
跌落測試除了單次跌落外，根據不同的標準需求，還有多次跌落或者預應力跌落，上次我們進行了單次跌落在Abaqus中的實現過程，今天我們使用Abaqus Import功能，進行卡扣的預應力跌落。
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：
分析結果如下：
新建分析模塊導入結果文件作為跌落測試的零件，如下：
設置導入為變形后模型，注意，把“-1”刪除，如下：
確保導入后模型名字如下：
其余操作請參考眼鏡跌落測試部分，進入load模塊，設置預定義場，如下：
提交計算，查看跌落后應力如下：
展開 技術熱點 | 如何使用Abaqus進行仿真跌落測試
導讀
跌落測試通常是主要用來模擬產品在搬運期間可能受到的自由跌落，考察產品抗意外沖擊的能力。通常跌落高度大都根據產品重量以及可能掉落機率作為參考標準，落下表面應該是混凝土或鋼制成的平滑、堅硬的剛性表面（如有特殊要求應以產品規格或客戶測試規范來決定。對于不同國際規范即使產品在相同重量下但掉落高度也不相同，對于手持型產品（如手機、平板等）大多數掉落高度大都介于100cm ~ 150cm不等，試驗的嚴苛程度取決于跌落高度、跌落次數、跌落方向。
步驟分析
導入模型如下；
設置地面為剛體；
對輸入的地面實體抽取表面；
設置剛體參考點；
選擇任意一點，生成參考點如下；
設置眼鏡材料如下；
創建動態顯式分析步，打開幾何非線性，時間長度設置為0.001，如下；
進入相互作用模塊，創建通用接觸，摩擦系數為0.1；
對剛體參考點創建固定約束，如下；
創建初始速度和重力加速度，如下；
提交計算，查看跌落后應力如下；
通過仿真計算，我們形象地查看鏡框在跌落過程中的應力變化，而這種變化的狀態我們在實驗過程中往往是很難捕捉的。
展開 
碰撞|沖擊|爆炸|跌落版開通
經過一段的時間的籌劃，碰撞|沖擊|爆炸|跌落版現已開通！
本版主要討論和碰撞|沖擊|爆炸|跌落軟件相關的技術問題、一般問題及技術文章等，不限定具體某種軟件，歡迎各位碰撞|沖擊|爆炸|跌落軟件使用者踴躍討論。
本版塊的積分包括可用分及專家分，詳細規則如下：
可用分獎勵：
1、 發貼----20分
2、 回復----10分
3、 精華貼----30分
4、 合理化建議及投訴（請發貼到<<社區互動à投訴建議>>版塊，注明針對的版塊名稱）----50~100分
5、 討論破解、盜版等帖子，及惡意灌水者----扣50~100分，情節嚴重者刪除賬號及封IP。
專家分獎勵：
1、 對技術提問帖子進行答疑，由提問者根據答疑的質量獎勵答疑者相應的專家分；
展開 新能源與電子產品跌落測試的特殊要求與專業設備推薦
跌落，作為產品在運輸、攜帶及使用過程中最常見的事故類型之一，直接考驗著產品的結構完整性、功能穩定性與安全風險。因此，專業的跌落測試已成為產品研發與質量管控中不可或缺的嚴苛環節。然而，由于產品特性與測試目的的差異，對執行測試的試驗機也提出了獨特且嚴格的要求。
一、 為何跌落測試至關重要？
跌落模擬產品在意外跌落時承受的沖擊，旨在：
評估結構可靠性：檢驗外殼、內部支架、連接件是否破裂、變形或失效。
驗證功能完整性：確保跌落后的產品各項功能（如顯示、觸控、電氣性能）依然正常。
保障安全底線（尤其是新能源產品）：防止電池模組因跌落導致內部短路、漏液、起火或爆炸等嚴重安全事故，這直接關系到人身與財產安全。
滿足標準與認證：通過如IEC、UL、GB、UN38.3（針對鋰電池運輸安全）等一系列國內外強制性或行業性標準，是產品上市準入的前提。
二、 對跌落試驗機的特殊要求：精準、可靠、靈活
鑒于新能源產品（高能量密度、安全敏感）和電子產品（高度集成、結構精密）的特性，其跌落測試設備遠非簡單的“提升-釋放”裝置，必須具備以下核心能力：
1. 精準的跌落姿態控制
要求：測試標準通常嚴格規定跌落角度（如面、棱、角跌落）、姿態與初速度。試驗機必須能精確定位和釋放，確保試樣以預設的姿態自由跌落，保證測試的一致性與重復性。
挑戰：對于不規則形狀或重心偏置的產品，傳統手動或簡單夾具難以保證每次姿態的一致性。
2. 寬廣的測試參數范圍
要求：測試需求多樣，跌落高度可能從幾十厘米（模擬桌面跌落）到數米（模擬搬運跌落）不等；承載重量可能從幾百克的手機到數十公斤的電池包。設備需具備寬廣的高度調節范圍和大負載能力，同時保持釋放平穩、無旋轉或晃動。
展開 跌落試驗機在智能家居設備可靠性測試中的實踐
不同智能家居設備的測試重點
不同類型的智能家居設備因結構和功能差異，跌落測試的側重點不同：
智能穿戴設備（手表、手環）：重點測試 1-1.5 米高度的角跌落（模擬日常失手掉落）；關注屏幕抗摔性（如康寧玻璃是否碎裂）、表帶連接強度、防水性能是否受影響。
智能音箱 / 攝像頭：測試 0.5-1 米的面 / 棱跌落（模擬從桌面滑落）；重點檢查喇叭 / 麥克風功能、鏡頭密封性（防止進灰）、電路主板抗沖擊性。
掃地機器人：測試 0.3-0.5 米的面跌落（模擬從樓梯臺階滑落）；關注輪組、邊刷、吸塵口的結構穩定性，以及跌落后人機交互功能（如報警提示）。
智能門鎖：測試安裝過程中的跌落（如從 1 米高度跌落至水泥地）；重點檢查鎖體機械結構（如鎖舌伸縮是否正常）、指紋識別模塊是否失靈。
帶包裝的設備（運輸場景）：按 ISTA 標準測試包裝件的跌落（如 1.2 米高度）；評估包裝緩沖性能（如泡沫、紙箱是否有效保護設備），避免設備在包裝內損壞。
通過可靠性測試，可以提前發現智能家居設備在設計、制造過程中存在的潛在問題，如結構強度不足、零部件連接不牢固、電子元件抗沖擊能力差等。針對這些問題，研發人員可以對產品進行改進和優化，提高產品的質量和可靠性。北京沃華慧通測控技術有限公司可靠性測試設備可以為產品的質量認證、市場推廣以及售后服務提供有力的支持。在市場競爭日益激烈的今天，產品的可靠性已成為消費者選擇產品的重要考慮因素之一。只有具備高可靠性的智能家居設備，才能贏得消費者的信任，在市場上占據一席之地。
展開 智能眼鏡硬件可靠性：跌落、振動、溫濕度環境測試
其集成顯示模組、傳感器等精密硬件，日常跌落、通勤振動、溫濕度波動易導致故障，因此跌落、振動、溫濕度環境測試成為產品上市的必經之路，更是保障用戶體驗與品牌口碑的關鍵。
智能眼鏡的硬件可靠性，是其在預期場景中抵御環境應力、維持正常功能的能力。因其體積小、結構特殊、重心不均，傳統電子設備測試標準無法套用，需制定專項方案確保測試貼合實際，為產品優化提供依據。
跌落測試：抵御意外沖擊，守護結構與功能完整性
意外跌落在智能眼鏡使用中十分常見，跌落測試核心是模擬不同高度、姿態的跌落場景，驗證產品結構強度、部件連接及核心硬件穩定性，避免鏡片開裂、鏡腿斷裂等問題。
跌落測試主要參考IEC 60068-2-32標準，測試前需將樣品在標準環境（25℃±2℃，50%±5%RH）放置24小時；測試時用專業設備，消費級產品模擬1.2-1.5米跌落，工業級、戶外級提升至1.5-2米，覆蓋正面、側面等常見跌落姿態，部分專業測試還會結合真實跌落數據模擬非標角度，確保全面性。
全自動微跌測試系統WH-2108-5A 擁有五個獨立測試工位，可實現六面四角跌落，支持24小時無人值守連續測試，精準匹配智能眼鏡跌落測試的全場景需求，有效提升測試效率與精準度。
全自動微跌測試系統WH-2108-5A-北京沃華慧通測控技術有限公司
測試后需全面檢測外觀與功能：外觀檢查鏡片、鏡框等是否完好，功能測試顯示、觸控、傳感器及無線通信等是否正常。行業數據顯示，中低價位產品1.2米跌落鏡片開裂率31%，而經結構優化的產品一次跌落完好率可達91.7%，凸顯測試的優化價值。
振動測試：應對持續顛簸，保障硬件長期穩定
通勤、運動、工業巡檢等場景的持續振動，易導致智能眼鏡焊點脫落、電池接觸不良等故障。
展開 