跌落實驗
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
跌落實驗的視頻教程
Abaqus結構分析篇【藍牙耳機跌落分析】
Abaqus結構分析篇【藍牙耳機跌落分析】 適用人群：面向高科技行業的結構分析工程師，可用于分析電子產品的跌落仿真實驗 課程背景：電子產品（家電，手機，計算機等）在運輸，裝卸及使用過程中的跌落是不可避免的。如今在科技高速發展，消費品日益豐富的時代，消費者不僅關注其審美，更關注其實用性。
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LS-DYNA在家電行業的應用介紹
本次主要針對如下四個方面進行介紹： 1.模塊化建立跌落模型 2.連續跌落的處理方法 3.精確性建模如何考慮 4.帶水跌落的流固耦合 ? ? 冰箱跌落仿真與實驗
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跌落實驗的實例教程
電子元器件是否需要做跌落實驗，取決于其應用場景、行業標準以及產品可靠性要求。總體來說，多數電子元器件在生產、運輸或使用過程中可能面臨跌落風險，因此跌落實驗是評估其可靠性的重要手段之一。
一、需要做跌落實驗的常見場景
1、終端產品的配套元器件
用于消費電子（如手機、筆記本、智能手表）、汽車電子、醫療器械、工業設備等終端產品的元器件，通常需要通過跌落實驗。因為終端產品在運輸、使用中可能發生意外跌落，而元器件的穩定性直接影響產品整體功能。例如：手機中的芯片、電容、連接器，汽車傳感器，醫療設備中的精密電阻等，都需要驗證跌落時是否會出現焊點脫落、結構損壞、性能失效等問題。
2、包裝運輸環節的可靠性驗證
即使元器件本身結構堅固，其包裝后的整體抗跌落能力也需要測試。特別是批量運輸時，包裝是否能保護元器件免受跌落沖擊，是制造商和物流環節的重要考量。例如：集成電路（IC）的托盤包裝、電阻電容的編帶包裝，需要通過跌落實驗確保運輸過程中元器件不會因碰撞、掉落而損壞。
3、符合行業標準或法規要求
許多行業有強制或推薦性標準，明確要求元器件通過跌落實驗：
消費電子：如 IEC、UL 標準中，對便攜式設備的元器件有跌落測試要求；
汽車電子：ISO 標準中，對車載元器件的抗沖擊（包括跌落模擬）有嚴格規定；
航空航天：軍用標準（如 MIL-STD）中，元器件需通過極端環境下的跌落測試。
二、跌落實驗的核心目的
驗證結構完整性：如焊點是否脫落、外殼是否開裂、引腳是否變形；
確保性能穩定性：跌落前后的電氣參數（如電阻值、電容容量、導通性）是否保持正常；
降低售后風險：提前發現潛在缺陷，避免終端產品因元器件失效導致退貨或安全事故。
展開 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 需要說明下：目前揚聲器跌落仿真只是在摸索中。模型和設定以及簡化未必非常合適。僅僅作為一個探究的方向。
另外還需要考慮如何能夠對照實際的跌落試驗進行驗證，找出揚聲器和音箱設計的薄弱環節，以及如何進行優化。仿真要與工程實踐相結合才有意義。
iponeX的跌落
iphoneX跌落實驗還是很讓人心疼的，但是我們 可以通過數值仿真對整個跌落過程進行仿真。首先建立iphoneX的模型，由于本人沒錢買，也更不會拆，所以就按照大概尺寸，結構進行一次跌落方陣。模型進行了清理和優化，保證能夠計算下去，當然真實的仿真應該會更加復雜，但是原理應該是一樣的。
iphone的模型：
跌落過程中屏幕材料的破壞情況：
設置材料失效侵蝕的情況L：
整體模型的結構，跌落過程中地板上有石子
【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。
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二、 抗摔檢測全流程解析
為了精準還原日常使用中的意外跌落，實驗室測試必須遵循一套極為嚴謹的流程。以下是針對手機與耳機的標準化作業流程：
1. 試樣準備：模擬真實“裸機”狀態
狀態設定：測試樣機必須處于工作狀態。手機需插入SIM卡（模擬重量）、開機并播放音樂或視頻（檢測跌落中是否死機）；TWS耳機需保持在充電盒中并處于藍牙連接播放狀態。
電子元器件是否需要做跌落實驗，取決于其應用場景、行業標準以及產品可靠性要求。總體來說，多數電子元器件在生產、運輸或使用過程中可能面臨跌落風險，因此跌落實驗是評估其可靠性的重要手段之一。
一、需要做跌落實驗的常見場景
1、終端產品的配套元器件
用于消費電子（如手機、筆記本、智能手表）、汽車電子、醫療器械、工業設備等終端產品的元器件，通常需要通過跌落實驗。
通過跌落仿真，可以在設計早期查看結構的變形和損傷，以趕在開模之前對結構進行合理的優化：
跌落前后結構對比
跌落仿真與實驗結果對比
跌落仿真設置過程-仿真工程師曾經的“痛苦源泉”
然而整機跌落仿真設置本身卻曾經是仿真工程師的“痛苦源泉”——由于需要考慮整機所有部件（除了小部分簡化）的結構和材料，通常模型十分復雜，對仿真工程師來說，是最不愿意面對的仿真任務：
這其中，需要耗費大量的仿真工程師幾何清理和網格調整的時間
通過跌落仿真，可以在設計早期查看結構的變形和損傷，以趕在開模之前對結構進行合理的優化：
跌落前后結構對比
跌落仿真與實驗結果對比
一、跌落仿真設置過程-仿真工程師曾經的“痛苦源泉”
然而整機跌落仿真設置本身卻曾經是仿真工程師的“痛苦源泉”——由于需要考慮整機所有部件（除了小部分簡化）的結構和材料，通常模型十分復雜，對仿真工程師來說，是最不愿意面對的仿真任務：
這其中，
Abaqus/Explicit 適用于分析瞬態動力學問題，例如，手機和其他電子產品跌落時跌落實驗，彈道沖擊，汽車系統和新能源汽車電池包的沖擊及跌落分析等。基于表面的流體空腔可用于模擬填充了流體或氣體的結構。包括結構變形與內部液體或氣體壓力的耦合分析，如安全氣囊展開分析。
Abaqus/Explicit 特別適用于分析瞬態動力學問題，例如：手機和其他電子產品的跌落實驗，彈道沖擊和汽車子系統的沖擊等。基于表面的流體空腔可用模擬填充了流體的結構，包括結構變形與內部液體或氣休壓力的耦合分析，如安全氣囊展開分析。
2.1.3高壓線束的跌落測試：該實驗模擬整車零部件在工廠進行裝配或運輸過程中發生掉落的情況下，產品不能出現功能損壞，且滿足基本外觀不破損的要求。
2.1.4高壓線束的屏蔽層拉脫力：該測試是因為高壓線束一般使用屏蔽線纜，其中的屏蔽層需要通過壓接環壓接后和接插件的金屬屏蔽區域進行有效接觸。為了確保線束裝配和后續使用中并不會出現線束的屏蔽脫落，導致汽車電干擾的情況發生。
特別強調一點:高壓線束連接電機部分因為存在超出普通高壓線束的惡劣振動條件,需要按照GB/T18488.1-2015的實際情況選擇對應測試標準來進行補充振動試驗.
2.1.3 高壓線束的跌落測試：該實驗模擬整車零部件在工廠進行裝配或運輸過程中發生掉落的情況下，產品不能出現功能損壞，且滿足基本外觀不破損的要求。
不同沖擊速度及沖擊方式對薄壁不銹鋼鋼管材料沖擊的影響仿真
1仿真背景
眾所周知，基于各種動力學仿真軟件進行沖擊與跌落的仿真實驗一直備受重視。而對于薄壁鋼管材料的沖擊仿真實驗由于沖擊速度與沖擊方式不同，便會帶來差異化結果。因此，針對不同的工況，需要合理采取不同的沖擊方式設置，以期得到合理的結果。
1、模塊化建立跌落模型
2、連續跌落的處理方法
3、精確性建模如何考慮
4、帶水跌落的流固耦合
冰箱跌落仿真與實驗
