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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

旋轉滾筒跌落測試儀小型電子組件和設備（如手機）可使用旋轉滾筒跌落測試機進行測試。將測試物體放入旋轉的滾筒中，滾筒會反復提升和跌落測試物體。許多公司使用這種類型的設備，來驗證每種可能的跌落方向都已經過測試。加速度傳感器加速度是工程師需要的關鍵信息之一，可幫助他們了解產品在沖擊事件中承受的載荷。測試人員使用加速度傳感器來測量包裝中和產品關鍵位置的加速度。

*作者：高上地大北歐通訊設備中國有限公司跌落分析對產品設計至關重要，由于產品本身的重量較大，在跌落過程中局部結構損傷的風險較高，此外，跌落過程中的結構變形和加速度過大，均可能對外形及其它功能器件產生較大影響，這些設計風險，都是我們需要在開模前需要考慮的。通過跌落仿真，可以提前預知可能的風險，并給出優化的建議。是目前產品設計中不可缺少的一環。

8.定義初始速度及重力加速度 定義藍牙耳機初速度及重力加速度。

同時，還需要安裝加速度傳感器，并根據需要應用標記。此階段還應對質量進行驗證。 執行：使用跌落測試規劃中所述的測試設備進行測試。執行中的每個步驟都要保持一致并遵循測試計劃，這一點非常重要。 檢查和分析：每次跌落測試后，技術人員和工程師都會檢查測試物體，并捕獲任何幾何結構、外觀或功能上的變化。同時，還會對結果進行分析，以獲得測試或工程團隊所需的數據。

姿態穩定：獨特的釋放機構或夾具設計，確保在定向跌落測試中，樣品在釋放瞬間無初始旋轉或橫向速度，保證撞擊姿態的精確性。 數據豐富：可選配高速數據采集系統和三向加速度傳感器，不僅能完成標準跌落，還能實時捕捉并記錄沖擊過程中的加速度-時間曲線，為產品改進提供詳實的數據支撐。

另外筆記本電腦的屏對沖擊加速度非常敏感，過大的沖擊加速度可能會引起屏幕的破裂，通過對結構緩沖的更新設計，可以有效的降低屏在跌落時候的沖擊加速度，提升屏的抗跌落性能。

然而在日常使用中，加速度計也有可能會受到不當的沖擊，這會導致特性發生顯著變化，有時甚至會造成永久性損壞。當從手的高度跌落到混凝土地板上時，加速度計可能會受到數千g的沖擊，典型可達到2000g。因此，定期檢查校準加速度計的靈敏度是明智之舉，這通常足以確認加速度計沒有損壞。

<p class="ql-align-right">*作者：高上地</p><p class="ql-align-right">（大北歐通訊設備中國有限公司）</p><p><br></p><p>跌落分析對產品設計至關重要，由于產品本身的重量較大，在跌落過程中局部結構損傷的風險較高，此外，跌落過程中的結構變形和加速度過大，均可能對外形及其它功能器件產生較大影響，這些設計風險，都是我們需要在開模前需要考慮的

卓越的安全防護與數據追溯 要求：特別是進行電池跌落測試時，潛在的熱失控風險要求設備具備堅固的防爆測試艙、泄壓裝置、滅火系統以及煙霧排放處理能力。同時，集成高速攝像、加速度傳感器等數據采集系統，能完整記錄跌落瞬間的沖擊過程、變形情況，為失效分析提供量化依據。 挑戰：將安全防護、多通道數據同步采集與跌落動作無縫集成，需要高度的系統設計與工程能力。4.

，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

沖擊速度：不同的速度大小和方向，且要按照時序依次施加。重力方向：對應每次沖擊不同的位置，重力方向需要配合跌落沖擊方向，在對應的地面上建立局部坐標系。回彈和能量釋放：每次跌落沖擊后，產品還會在空中“飛行”，內部也會有彈性應力，在進行下一次分析之前，要讓產品恢復到靜止穩定狀態。僅靠結構阻尼，需要非常多的計算時間。

create_z_shock 正弦波加速度沖擊模擬（重力場/加速度雙激勵模式） 汽車碰撞安全、設備跌落測試 create_xy_shock X/Y向碰撞載荷曲線（區別于Z向沖擊） 側面碰撞分析、設備運輸安全

雖然跌落仿真本身的設置就不復雜，但是采用模版還是節約了不少手工的工作，例如根據高度換算落地瞬間速度，根據不同地板角度換算速度分量等，也讓整個跌落設置的流程更清晰，不容易犯錯，并且也可以適用于不同的求解器，例如 Radioss 和 Abaqus Explicit 都是適用的。

采用*RIGIDWALL_GEOMETRIC_FLAT_DISPLAY定義跌落的地面，根據跌落高度和重力加速度換算得到零件在給定高度值跌落接觸地面時的撞擊速度值，采用*INITIAL_VELOCITY_GENERATION進行撞擊初始速度定義，并采用*LOAD_BODY_Z定義重力場，完成跌落分析的約束和加載。

雖然跌落仿真本身的設置就不復雜，但是采用模版還是節約了不少手工的工作，例如根據高度換算落地瞬間速度，根據不同地板角度換算速度分量等，也讓整個跌落設置的流程更清晰，不容易犯錯，并且也可以適用于不同的求解器，例如 Radioss 和 Abaqus Explicit 都是適用的。

[M]為結構的質量矩陣；[C]為結構的阻尼矩陣；[K]為結構的剛度矩陣；{a}為加速度向量；{ν}為速度向量；o8oosmf為位移向量；{Fex}為包括碰撞力在內的外力向量。

結論 “在整個設計周期中，源自于仿真的包裝性能的改善是非常顯著的，產品最大加速度水平減少了29%，最大應變降低了28%。” MabeCAE專家Dante Sánchez Rojas說，“九個工況中的八個反映了加速度峰值水平G減小了從3%到29%不等。” Altair產品設計咨詢團隊的技術轉讓項目從這個項目的初始計劃階段開始貫穿在整個項目中。