扭轉(zhuǎn)測試的案例
汽車測試展︱AUTO TECH 2025 廣州國際汽車測試測量技術(shù)展覽會
展示范圍：
第三方測試機構(gòu)、整車測試、各類數(shù)據(jù)捕獲、自動駕駛汽車模擬、自動駕駛汽車測試和驗證、5G及通信測試和驗證、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)測試、電動動力總成測試、內(nèi)燃發(fā)動機和混合動力測試、續(xù)航里程測試、電磁兼容(EMC)測試、噪聲、振動與舒適性(NVH)分析、空氣動力學(xué)建模和測試、懸架和底盤測試及測試臺、電氣系統(tǒng)和電池測試、電子系統(tǒng)測試、聲學(xué)建模和測試、環(huán)境測試、毒性分析、結(jié)構(gòu)和疲勞測試、傳感器和轉(zhuǎn)換器、風(fēng)洞測試、材料測試、整車測試臺、振動和沖擊測試、碰撞測試技術(shù)、測試模擬、乘員/行人安全、發(fā)動機/排氣測試、試車道模擬和實驗室測試、測功機、車輛動力學(xué)測試、材料測試、空氣動力學(xué)和風(fēng)洞測試、振動和沖擊測試、聲學(xué)測試、機械測試、液壓測試、電氣系統(tǒng)測試、可靠性/生命周期測試、測試設(shè)施、自動測試設(shè)備(ATE)、燃料和集成系統(tǒng)測試、測試管理軟件、碰撞測試分析、輪胎測試、數(shù)據(jù)采集和信號分析、撞擊測試、電子和微電子系統(tǒng)測試、疲勞/斷裂測試、扭轉(zhuǎn)測試、組件測試、EMC /電氣干擾測試、結(jié)構(gòu)和疲勞測試、撞擊和碰撞測試、傳感器和轉(zhuǎn)換器、測試設(shè)施設(shè)計、質(zhì)量檢測和檢驗、遙測系統(tǒng)、車輛模擬、自動檢查、應(yīng)力/應(yīng)變測試、校準、實驗室儀器、軟件測試和開發(fā)、質(zhì)量管理解決方案、零部件加工及自動技術(shù)檢測方案、車身工藝檢測工程、測漏檢測。
同期汽車測試及質(zhì)量控制技術(shù)論壇議題包括不限于：
1、汽車電子與新能源汽車綜合測試方案
2、汽車傳感器、執(zhí)行器、點火裝置、ECU等測試
3、自動駕駛與測試
4、汽車動力和控制新技術(shù)的發(fā)展趨勢
5、汽車排放、四輪定位檢測新技術(shù)與方法
6、汽車制造在線檢測、零部件加工檢測
7、汽車NVH測試
8、新能源汽車三電系統(tǒng)測試
展開 試驗機廠家都有哪些？探尋行業(yè)佼佼者——北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司
轉(zhuǎn)軸扭力試驗機 WH-1705-4A則采用四工位獨立控制設(shè)計，通過伺服馬達驅(qū)動實現(xiàn)高精度扭力扭轉(zhuǎn)測試，扭力解析度達 1/100000，傳感器精度 ±0.3%，可實時繪制扭力 - 角度曲線與壽命衰減曲線，自動判定測試結(jié)果 OK/NG。該設(shè)備可模擬正反轉(zhuǎn)、分段運行等復(fù)雜動作，適配筆記本、手機轉(zhuǎn)軸及旋轉(zhuǎn)開關(guān)的扭力測試需求，為折疊產(chǎn)品的開合順暢度與耐用性提供數(shù)據(jù)保障。
三、智能檢測產(chǎn)品線：賦能自動化測試新生態(tài)
智能檢測產(chǎn)品線以 “自動化 + 智能化” 為核心，通過融合機器人技術(shù)、機器視覺與物聯(lián)網(wǎng)能力，實現(xiàn)測試流程的無人化運行與數(shù)據(jù)化管理。其智能化優(yōu)勢體現(xiàn)在三個維度：一是全流程自動化，無需人工干預(yù)即可完成從路徑規(guī)劃、信號采集到數(shù)據(jù)上傳的完整測試周期，將傳統(tǒng)需數(shù)天完成的重復(fù)性測試壓縮至數(shù)小時；二是場景高保真，支持自定義測試路徑與環(huán)境參數(shù)，可模擬不同人流量、墻體阻隔、信號干擾下的漫游場景；三是數(shù)據(jù)深度分析，測試結(jié)果自動同步至云端管理平臺，通過算法生成漫游質(zhì)量熱力圖與性能衰減曲線，為設(shè)備研發(fā)優(yōu)化提供精準數(shù)據(jù)支撐。
沃華慧通，助力中國智造與科研創(chuàng)新
北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司的產(chǎn)品和解決方案，已成功服務(wù)于眾多國家級重點實驗室、高?？蒲袡C構(gòu)、大型國有企業(yè)及高端制造廠商，贏得了廣泛的贊譽和信賴。無論是在前沿的新材料研發(fā)，還是在嚴苛的生產(chǎn)線質(zhì)量控制中，沃華慧通的試驗機都在默默貢獻著精準的力量。
展開 手機行業(yè)仿真驅(qū)動研發(fā)設(shè)計的價值及其解決方案
5）二次注塑：節(jié)點耦合
五 傳統(tǒng)物理測試分析法
1）跌落測試
△ 電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)損壞各個因素權(quán)重
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過80%的手機損壞是由跌落或撞擊直接或間接引起的。
我們做CAE分析的依據(jù)也是參考手機的一些物理樣機測試。
根據(jù)標(biāo)準常做的測試有：沖擊、自由跌落、高溫、低溫、鹽霧等等。
手機損壞的最大影響因素：跌落、沖擊。常用的測試除了自由跌落外，還有滾筒跌落測試等等。
2）屏幕靜壓測試
3）屏幕球擊測試：驗證觸摸屏的強度。
4）扭轉(zhuǎn)測試：手機向大屏和超薄方向發(fā)展，扭轉(zhuǎn)強度顯著降低，極易導(dǎo)致手機受外力作用出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形，角部起翹現(xiàn)象。
5）振動測試：手機振動測試就是模擬手機在運輸、安裝及使用環(huán)境下所遭遇到的各種振動環(huán)境影響，用來確定手機是否承受各種環(huán)境振動的能力。
6）接口插拔及按鍵耐久測試：像充電接口、以及按鍵的使用頻率是非常高的，所以有必要對它的疲勞耐久進行測試。
六 仿真分析內(nèi)容
1）手機分析模型建立
是否對模型進行簡化以及簡化到何種程度需要根據(jù)時間、資源、精度、計算成本、分析目的、關(guān)注區(qū)域。
2）跌落仿真分析
△ 手機跌落仿真分析
跌落高度參考電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗國家標(biāo)準。驗證結(jié)構(gòu)的合理性，定位問題區(qū)域，為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計指明方向。
可對手機六個面以及四個頂角分別進行跌落分析。
根據(jù)分析結(jié)果需要作出如下判斷：
l 外殼及觸摸屏等是否發(fā)生破壞
l 內(nèi)部有無破損
l 是否有脫落的部件
l 是否有功能性損壞
3）靜壓及扭轉(zhuǎn)仿真分析
△ 手機靜壓仿真分析
智能手機朝大屏和超薄方向發(fā)展的同時，手機整體的扭轉(zhuǎn)強度顯著降低，極易導(dǎo)致手機受外力作用出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)變形、角部起翹等現(xiàn)象。
展開 5G仿真解決方案 | 電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計及案例詳解
對于終端設(shè)備，例如手機，會依照相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準進行試驗測試。
接下來，就介紹下相關(guān)試驗測試在Ansys仿真環(huán)境中的實現(xiàn)。
3.1
彎曲試驗
網(wǎng)絡(luò)圖片
5G手機在往越來越薄的趨勢發(fā)展，這時候彎曲剛度也會隨之減小。依據(jù)IEC 61189-2:TM20，ASTM D790等行業(yè)標(biāo)準，對智能手機進行相應(yīng)的三點彎曲試驗，來評估手機抗彎曲性能。依據(jù)標(biāo)準在Ansys Mechanical中可以建立以下的分析模型：
使用Ansys 仿真環(huán)境可以再現(xiàn)三點彎曲的過程，分析得到彎曲后手機的變形，預(yù)測手機器件的彎曲剛度，確定關(guān)鍵部件在高應(yīng)力水平下是否破壞及疲勞壽命。
3.2
扭轉(zhuǎn)試驗
智能手機在使用中也會碰到類似扭曲的情況，而越來越薄的手機的扭轉(zhuǎn)剛度也相應(yīng)降低了。依據(jù)IPC TM-650等行業(yè)標(biāo)準可以對智能手機進行扭轉(zhuǎn)測試，來評估手機抗扭曲性能。依據(jù)標(biāo)準在Ansys Mechanical中可以建立以下的分析模型：
手機一端固定，另外一端施加5 °的旋轉(zhuǎn)載荷。使用Ansys 仿真環(huán)境可以再現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的過程，分析得到扭曲后手機的變形，預(yù)測手機器件的扭轉(zhuǎn)剛度，確定關(guān)鍵部件在高應(yīng)力水平下是否破壞及疲勞壽命。
3.3
跌落測試
手機跌落碰撞應(yīng)該是手機使用過程中最常出現(xiàn)的情況，會造成屏幕破損，關(guān)鍵部件破壞等。
展開 
abaqus幾種材料破壞準則的設(shè)定
，然后我們?nèi)プ鲞@樣子模型的一個測試。我們可以看到它破壞的區(qū)域就是這邊黑色的這些區(qū)域，包含這個線段。但如果我先是用johnson cook 去做分析，那破壞區(qū)域破壞的元素會是這樣子。那我如果是用b w的這個破壞模式的話，它的破壞區(qū)域就是旁邊大概就是兩條線。
如果是實際的結(jié)果,直接去做分做實驗的話，它的破壞形式是下圖，所以比較起來，跟這三種破壞模式比較起來，以bw 的這個會是比較靠近實驗結(jié)果。所以各位要跟時間去做比對的時候，務(wù)必先把不同的破壞模式，記得都要先測試一遍，因為我們并不了解實際實驗他會遇到的破壞準則是哪一種。所以必須先做一個benchmark 來做一下比較會比較好，后續(xù)在做產(chǎn)品的評估會比較實際一些。
另外一個例子，金屬底座承受一個壓縮扭轉(zhuǎn)的測試，我們可以看一下分析的結(jié)果。
在這個分析的設(shè)定里面，我們可以看一下我們設(shè)定的ductile damage 這個曲線如下圖，我們是根據(jù)一個真應(yīng)力真應(yīng)變的曲線去推算出來說他的應(yīng)力三軸度，跟它拉伸應(yīng)力的應(yīng)力三軸度也就是0.33。那它的這時候fracture strain 是0.0224，這個計算方式在后面的地方會有說明，是更正的，需要被更正。因為在破壞時的這個fracture strain，必須以依照本身的原本的e值去做回推。去做一個斜線的回退，這里的是fracture strain。所以這個數(shù)值是有一些錯誤的。
我們看一下分析，要分析的結(jié)果里面，實際的受力和分析的這個受力誤差大概4%左右，而且破裂位置是相同的。
另外是扭轉(zhuǎn)的測試。
那極限荷載和實際荷載誤差也是很接近的，而且破裂位置是相同的。
那如果呢我們在這個分析里面，如果我們忽略了這個應(yīng)力三軸度跟塑性應(yīng)變的關(guān)系。
展開 WJH Engineering使用HyperMesh降低95%醫(yī)療器械物理測試成本
結(jié)論
在脊髓設(shè)備研究中，Harrison報告，“我的分析花費了公司物理測試費用的1/20，并且只用了大約1/10的時間完成。在我使用HyperMesh的解決方案快速高效生成模型后，公司評估了所有的設(shè)計發(fā)現(xiàn)了3個潛在的最壞情況下進行了物理測試。這些測試與我的分析結(jié)果是一致的?！? 進行物理測試時，公司需要完全將測試機器分別測試在扭轉(zhuǎn)和軸向運動時的狀態(tài)。使用HyperMesh是進行有限元分析中的關(guān)鍵因素，Harrison可以改變邊界條件，使用相同的模型，通過改變位移和載荷等邊界條件進行不同的分析?！斑@種方法的成本只需要一點點額外的計算時間，而不需要為新的物理測試支付額外費用?！彼f。
Harrison表示HyperMesh效率如此之高，項目進行情況比預(yù)期要快很多：“我曾經(jīng)有幾次就基于以前的網(wǎng)格劃分及分析的經(jīng)驗而估高了客戶的成本。我和客戶都很驚訝于HyperMesh的快捷、輕松的網(wǎng)格劃分和建模功能，因為可以快速建立真正精準的網(wǎng)格，建模速度多次超過我的預(yù)期，這節(jié)省了我們不少時間和金錢?！? 值得期待的是，Harrison正在評估HyperWorks中新一代的有限元求解器RADIOSS來代替他使用多年的求解器?！拔艺诳紤]使用RADIOSS，因為只要能夠得到你想要的功能，能夠使用同一套產(chǎn)品終究是受益的。”他表示。
“HyperMesh為我目前使用的求解器提供了緊密集成解決方案，但是（通過Altair的軟件許可模式）使用一個軟件套裝還是可以進一步提高成本效益的?！?轉(zhuǎn))
展開 WJH使用HyperMesh降低95%醫(yī)療器械物理測試成本
結(jié)論
在脊髓設(shè)備研究中，Harrison報告，“我的分析花費了公司物理測試費用的1/20，并且只用了大約1/10的時間完成。在我使用HyperMesh的解決方案快速高效生成模型后，公司評估了所有的設(shè)計發(fā)現(xiàn)了3個潛在的最壞情況下進行了物理測試。這些測試與我的分析結(jié)果是一致的?！?進行物理測試時，公司需要完全將測試機器分別測試在扭轉(zhuǎn)和軸向運動時的狀態(tài)。使用HyperMesh是進行有限元分析中的關(guān)鍵因素，Harrison可以改變邊界條件，使用相同的模型，通過改變位移和載荷等邊界條件進行不同的分析。
Harrison表示HyperMesh效率如此之高，項目進行情況比預(yù)期要快很多：“我曾經(jīng)有幾次就基于以前的網(wǎng)格劃分及分析的經(jīng)驗而估高了客戶的成本。我和客戶都很驚訝于HyperMesh的快捷、輕松的網(wǎng)格劃分和建模功能，因為可以快速建立真正精準的網(wǎng)格，建模速度多次超過我的預(yù)期，這節(jié)省了我們不少時間和金錢。”
值得期待的是，Harrison正在評估HyperWorks中新一代的有限元求解器RADIOSS來代替他使用多年的求解器。他表示：“我正在考慮使用RADIOSS，因為只要能夠得到你想要的功能，能夠使用同一套產(chǎn)品終究是受益的?！? 【想獲得更多信息，請加技術(shù)鄰微信客服 jishulink888。也可以申請試用、免費測算、報名培訓(xùn)、研發(fā)人員20人以上的企業(yè)可以申請免費上門內(nèi)訓(xùn)】
展開 東華大學(xué)武培怡/孫勝童團隊《Sci. Adv.》：濕紡連續(xù)制備大拉伸下電阻穩(wěn)定的液態(tài)金屬芯鞘超細纖維
此外，按壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲測試表明該芯鞘纖維可耐受多種形式的變形并維持穩(wěn)定的電阻。
圖2. 液態(tài)金屬芯鞘纖維的力學(xué)性能和電阻應(yīng)變不敏感特性。
經(jīng)拉伸界面鋪展、紅外光譜、XPS、偏光和小角X射線散射分析，液態(tài)金屬芯鞘纖維電阻應(yīng)變不敏感特性主要源于兩方面的原因。一是含氟彈性體與液態(tài)金屬氧化層強烈的偶極相互作用使得激活之后的液態(tài)金屬顆粒仍能基本維持球形，從而形成了高度曲折的導(dǎo)電通路。二是拉伸促使液態(tài)金屬在芯層流動，曲折的蛇形導(dǎo)電通路逐漸被拉直但并未改變通路的實際長度。此外，拉伸誘導(dǎo)的液態(tài)金屬流體壓力促使顆粒間的狹窄通道展寬，也在一定程度上提升了電導(dǎo)率，從而部分抵消了受Pouillet定律控制的電阻隨形狀變化的增加效應(yīng)。
圖3. 液態(tài)金屬芯鞘纖維電阻應(yīng)變不敏感的機理解析。
液態(tài)金屬芯鞘纖維具有顯著的焦耳熱效應(yīng)，可用于電加熱織物。纖維的表面溫度與所施加的電壓成正比，施加1.2 V電壓可達到71.9 ℃。反復(fù)循環(huán)加熱顯示纖維具有較高的可逆加熱能力及較快的溫度切換速度。將纖維嵌入彈性手套中，由于其電阻隨拉伸不敏感，焦耳熱效應(yīng)不會受到手指彎曲的顯著影響。此外，通過在濕紡過程中向鞘層引入微囊化的熱致變色染料，還可賦予纖維電熱致變色性能，證明了液態(tài)金屬芯鞘纖維在智能織物和自適應(yīng)偽裝方面的應(yīng)用潛力。
圖4. 液態(tài)金屬芯鞘纖維的焦耳熱效應(yīng)和電熱致變色性能。
進一步地，作者還測試了液態(tài)金屬芯鞘纖維基于單電極摩擦電效應(yīng)的自供電感知性能。纖維對不同接觸起電材料具有可分辨的電壓感知能力，多次循環(huán)接觸保持了良好的電壓穩(wěn)定性，且大拉伸下仍具有較強的感知反饋。
展開 車輛疲勞耐久分析
假如網(wǎng)格很細丙丁兩點合為一點在理論上雖是不正確的做法但可減少上千的節(jié)點；在車輛結(jié)構(gòu)上，最簡單的焊點模擬方法是在線性分析時用鉸點連接模擬，以保證丙丁兩點可有不同的扭轉(zhuǎn)角度；在非線性分析時用非線性彈簧單元模擬允許丙丁兩點可有不同的扭轉(zhuǎn)角度和脫焊現(xiàn)象或使用固體單元模擬焊點。
8 擋風(fēng)玻璃和復(fù)合材料
擋風(fēng)玻璃可增加整車車頂抗壓能力逾兩千磅，因此擋風(fēng)玻璃的模擬會影響到整車有限元模型車頂抗壓能力，以及車輛的扭轉(zhuǎn)剛度；要測試擋風(fēng)玻璃在耐疲勞道路上和碰撞後能否保持原位，就必需要正確的模擬擋風(fēng)玻璃和車身的連接關(guān)系。
擋風(fēng)玻璃是由玻璃，PVC，玻璃三層材料粘合而成，它可用殼單元的三層復(fù)合材料模擬。擋風(fēng)玻璃座即擋風(fēng)玻璃和車身接觸部位是由玻璃，PVC，玻璃，黏膠，油漆，鈑金六層材料粘合而成，同樣地它可用殼單元的六層復(fù)合材料模擬。當(dāng)然，如要考慮擋風(fēng)玻璃脫離擋風(fēng)玻璃座的情況時，可將黏膠單獨模擬為一層固體單元，或是一層殼單元。在油漆的凝結(jié)力不被考慮時，擋風(fēng)玻璃座可用五層復(fù)合材料殼單元模擬，即玻璃，PVC，玻璃，黏膠，和鈑金。
在做大變形分析時，必須要模擬擋風(fēng)玻璃會破裂的工況。要模擬玻璃破裂傳播效應(yīng)，網(wǎng)格的大小應(yīng)該比做線性分析的網(wǎng)格細，一般的做法是將線性的網(wǎng)格一分為四。
用殼單元多層次的復(fù)合材料模擬擋風(fēng)玻璃和擋風(fēng)玻璃座可省卻分析人員不必要的相當(dāng)殼單元物理性質(zhì)的計算時間。在殼單元的多層復(fù)合材料沒有面世前的擋風(fēng)玻璃的模擬方法祗是權(quán)宜之計；它無法正確的預(yù)測，車頂抗壓玻璃破裂傳播效應(yīng)，耐疲勞道路上和碰撞後擋風(fēng)玻璃能否保持原位；更無法運算油漆層在碰撞中受力的大小。
9 耐疲勞分析
疲勞就是漸進式的斷裂。問題關(guān)鍵是材料能經(jīng)過多少次的重覆測試，含鐵材料在何種應(yīng)力下可承受無數(shù)次的循環(huán)載荷而不斷裂。汽車車身結(jié)構(gòu)沒有周期性的載荷，沒有全部逆向的周期性應(yīng)力；更沒有正弦的波浪般的載荷。
展開 扭轉(zhuǎn)測試的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
扭轉(zhuǎn)測試扭轉(zhuǎn)ansys扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)剛度扭轉(zhuǎn)模態(tài)扭轉(zhuǎn)彈簧 汽車測試 扭轉(zhuǎn)疲勞測試 加載裝置dyrobes扭轉(zhuǎn)dyrobes扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)振動dyr扭轉(zhuǎn)剛度和扭轉(zhuǎn)阻尼dyrobes扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)振動dyrobes等截面均勻圓柱桿的純扭轉(zhuǎn)運動；桿中扭轉(zhuǎn)波；桿中橫波，彈性扭轉(zhuǎn)波的傳播等截面均勻圓柱桿的純扭轉(zhuǎn)運動；桿中扭轉(zhuǎn)波；桿中橫波，彈性扭轉(zhuǎn)波的傳播；應(yīng)力波
