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在產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制和可靠性驗(yàn)證領(lǐng)域，跌落試驗(yàn)是模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、搬運(yùn)及使用過程中可能遇到的意外跌落情況，從而評估產(chǎn)品抗沖擊性能的關(guān)鍵測試。一臺(tái)精準(zhǔn)、可靠的跌落試驗(yàn)機(jī)是確保測試結(jié)果有效性的基石。本文將深入探討跌落試驗(yàn)的幾種主要測試模式，并介紹北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司在此領(lǐng)域的專業(yè)解決方案。

跌落面選擇： 標(biāo)配：大理石/混凝土（模擬堅(jiān)硬地面，如商場、馬路）或 鋼板（模擬極硬工業(yè)環(huán)境）。 選配：地毯/木板（模擬家居環(huán)境）。對于高端耳機(jī)，還需模擬瀝青路面的粗糙質(zhì)感。 跌落角度（關(guān)鍵）： 微跌落：針對手機(jī)四角及四邊進(jìn)行定向跌落。數(shù)據(jù)顯示，手機(jī)角部著地的損壞率遠(yuǎn)高于面著地，因?yàn)闆_擊力集中于極小面積。

瓷磚：模擬家庭、辦公地面，硬度介于水泥與木板之間，貼合日常室內(nèi)跌落場景。 木地板：硬度較低、緩沖性強(qiáng)，模擬輕度跌落場景，用于產(chǎn)品基礎(chǔ)可靠性驗(yàn)證。4. 跌落次數(shù)與頻率 基礎(chǔ)測試：每個(gè)姿態(tài)、每個(gè)跌落面重復(fù)5-10 次，確保數(shù)據(jù)可復(fù)現(xiàn)，排除偶然因素。 強(qiáng)化測試：針對核心薄弱部位（如手機(jī)屏幕、耳機(jī)鉸鏈），增加至20-50 次，模擬長期反復(fù)跌落的疲勞損傷。

跌落測試主要參考IEC 60068-2-32標(biāo)準(zhǔn)，測試前需將樣品在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（25℃±2℃，50%±5%RH）放置24小時(shí)；測試時(shí)用專業(yè)設(shè)備，消費(fèi)級產(chǎn)品模擬1.2-1.5米跌落，工業(yè)級、戶外級提升至1.5-2米，覆蓋正面、側(cè)面等常見跌落姿態(tài)，部分專業(yè)測試還會(huì)結(jié)合真實(shí)跌落數(shù)據(jù)模擬非標(biāo)角度，確保全面性。

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(diǎn)檢查喇叭 / 麥克風(fēng)功能、鏡頭密封性（防止進(jìn)灰）、電路主板抗沖擊性。 掃地機(jī)器人：測試 0.3-0.5 米的面跌落（模擬從樓梯臺(tái)階滑落）；關(guān)注輪組、邊刷、吸塵口的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以及跌落后人機(jī)交互功能（如報(bào)警提示）。

2）通過建立滑橇式起落架落震仿真模型，并通過輸入合理的材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線符合起落架著陸過程中的實(shí)際情況，準(zhǔn)確模擬了起落架的落震試驗(yàn)過程。3）通過仿真計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)其速度對跌落過程中起落架的變形影響遠(yuǎn)大于起落架承擔(dān)載荷多少的影響。研究結(jié)果對后續(xù)起落架的設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有較大的工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

跌落試驗(yàn)機(jī)：模擬偶然的“摔落”事件 核心場景：主要模擬產(chǎn)品在搬運(yùn)、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(zhì)：考察的是重力勢能瞬間轉(zhuǎn)化為沖擊能的過程，重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和包裝的緩沖保護(hù)性能。 測試目的： 評估產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性與外觀耐受性。 檢驗(yàn)產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)是否能有效保護(hù)內(nèi)容物。

寬廣的測試參數(shù)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(shù)米（模擬搬運(yùn)跌落）不等；承載重量可能從幾百克的手機(jī)到數(shù)十公斤的電池包。設(shè)備需具備寬廣的高度調(diào)節(jié)范圍和大負(fù)載能力，同時(shí)保持釋放平穩(wěn)、無旋轉(zhuǎn)或晃動(dòng)。 挑戰(zhàn)：大重量試樣在高處釋放時(shí)，對設(shè)備的剛性、穩(wěn)定性及釋放機(jī)構(gòu)提出極高要求。 3.

它能較好地模擬產(chǎn)品在正常搬運(yùn)或意外掉落時(shí)的情況，廣泛應(yīng)用于各類產(chǎn)品的常規(guī)跌落測試。無論是電子產(chǎn)品、日用品還是包裝材料等，都可以通過自由跌落試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行初步的抗跌落性能評估。 定向跌落試驗(yàn)機(jī)：可控制產(chǎn)品按照特定的方向或角度進(jìn)行跌落，如產(chǎn)品的角跌落、棱跌落等。這種跌落方式對于一些對特定部位抗跌落性能有嚴(yán)格要求的產(chǎn)品尤為重要。

設(shè)備概述沃華慧通的滾筒跌落試驗(yàn)機(jī)，也常被稱為 “滾筒跌落測試儀” 或 “tumbling drop tester”，其核心目的是模擬產(chǎn)品在日常使用中可能發(fā)生的重復(fù)性、隨機(jī)性的跌落和碰撞，以評估產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐用性和整體可靠性。

鋁制殼體內(nèi)裝有液體水，采用SPH光滑粒子流模擬水介質(zhì)；彈體與水介質(zhì)以200m/s的速度與地面程50°夾角撞擊剛性地面；彈體破裂及水潑灑狀態(tài)見下圖。

二、跌落測試設(shè)備以定向跌落試驗(yàn)機(jī)為例，其工作原理基于物理學(xué)中的自由落體運(yùn)動(dòng)與碰撞力學(xué)，通過精準(zhǔn)控制跌落高度、角度與速度等參數(shù)，模擬手機(jī)在運(yùn)輸、搬運(yùn)、使用過程中可能遭遇的意外跌落場景，以此評估手機(jī)的耐摔性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及內(nèi)部元器件的穩(wěn)固性。

寫在前面仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術(shù)語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術(shù)原理和演進(jìn)趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。

導(dǎo)讀跌落測試通常是主要用來模擬產(chǎn)品在搬運(yùn)期間可能受到的自由跌落，考察產(chǎn)品抗意外沖擊的能力。通常跌落高度大都根據(jù)產(chǎn)品重量以及可能掉落機(jī)率作為參考標(biāo)準(zhǔn)，落下表面應(yīng)該是混凝土或鋼制成的平滑、堅(jiān)硬的剛性表面（如有特殊要求應(yīng)以產(chǎn)品規(guī)格或客戶測試規(guī)范來決定。

小球有一定初始速度，基本貼近地面，跌落后有殘余應(yīng)力及應(yīng)變，第二次跌落以相同速度和位置繼續(xù)跌落。用的軟件是dyna，自己做的模型采用完全重啟動(dòng)傳遞應(yīng)力應(yīng)變，但第二次計(jì)算的模型速度和位置和第一次的不一樣。查閱資料后說完全重啟動(dòng)也會(huì)傳遞節(jié)點(diǎn)速度及節(jié)點(diǎn)位移，不知道還能通過重啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)小球連續(xù)跌落嗎？有幾篇論文和我情況類似:低溫下船體結(jié)構(gòu)反復(fù)碰撞損傷研究和破冰船沖撞式破冰模擬及碰撞效應(yīng)研究。

一、跌落測試：模擬真實(shí)墜落場景，守護(hù)結(jié)構(gòu)與功能完整性智能眼鏡日常使用中，口袋滑落、手持掉落、運(yùn)動(dòng)磕碰等意外跌落概率極高。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，中低價(jià)位智能眼鏡 1.2 米跌落時(shí)鏡片開裂率大 31%，鍍膜劃傷失效率高達(dá) 44%，鉸鏈與鼻托更是斷裂故障的高發(fā)區(qū)（占比 72%）。