关于激励器结构的跌落分析案例
基于通用标准GB/T 2423.7-2018(等效 IEC 60068-2-31:2008):《环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ec:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)》
测试方法:自由跌落到刚性表面(如钢板),覆盖面、棱、角多个方向
明确规定:≤2kg 的手持设备优选100cm(1 米)跌落高度
结构主要材料包括:ABS外壳———屈服强度65(Mpa)
金属支撑片——-屈服强度350(Mpa)
金属和磁铁核心–屈服强度350(Mpa)
固定用胶水——-屈服强度≈55(Mpa)
目标:针对主要器件分析其径向碰撞安全性

计算设置:

模组选择 ANSYS Ls-dyna;
计算1m高度下跌落速度:
将计算结果输入“模型速度”。这一操作可降低大量无效计算。

接触设置参考实际情况,防止计算收敛失败。
碰撞计算收敛失败主要表现为结构件穿透飞出并出现力学传递异常。

设定刚性面用于模拟跌落冲击。
高度与结构之间保持较小距离缩短计算时间


分析设置;
结束时间:太短看不到结果,太长浪费计算资源。
时长安全系数:保证计算稳定性。
时长安全系数:计算步骤,计算完毕前达到步骤会停止。
沙漏系数就是一个“数值纠偏力”。 它的存在是为了在使用计算效率极高的单点积分单元时,既能享受速度,又能通过这一系数来人为遏制非物理的网格畸变。

通过检查动能和内能检查计算设置以及计算过程是否正常。
能够看到动能随着内能增加而减少,这是由于碰撞自由落体的内能转化为了结构内能,结构冲击产生的应力和变形由此而来。计算过程正常可以查看结果。
计算结果:
根据计算在1m高处落下金属结构将受到最大约305Mpa应力,超过350Mpa将产生变形。理论上结构能够顶住跌落冲击。