掉落测试算例

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掉落测试算例

掉落测试算例会评估对具有硬或软平面的零件或装配体的冲击效应。掉落物体到地板上是一种典型的应用，该算例也由此而得名。程序会自动计算冲击和引力载荷。不允许其它载荷或约束。

设置

跌落测试设置 PropertyManager 可让您使用以下选项来设置跌落测试算例：

定义落差高度 (h)、引力加速度 (g) 和冲击基准面的方向。程序通过以下公式计算冲击速度 (v)： v = (2gh)1/2。实体作为刚性实体按引力的方向移动，直到其碰到硬面。
您应定义冲击时速度 (V)、引力加速度 (g) 以及冲击基准面的方向。程序根据冲击时速度的方向确定冲击区域。

要访问掉落测试设置 PropertyManager，请创建跌落测试算例。在掉落测试算例树中，双击设置。

在最初冲击发生之前不考虑旋转。

计算

程序解出动态问题为时间函数。一般运动方程式为：

FI(t) + FD(t) + FE(t) = R(t)

其中 FI(t) 是惯性力，FD(t) 是阻力，FE(t) 是弹性力。所有这些力都与时间相关。

在静态分析中，此方程式简化为：FE(t) = R(t)，惯性力和阻力由于速度和加速度较小而忽略不计。

外部力 R(t) 包括引力和冲击力。

在时域中直接积分求解此方程式有两种方法：隐性方法和显性方法。显性方法不需要组合或分解刚度矩阵；优点是节省计算时间和资源。但时间步长必须小于使解收敛的临界值。临界时间步长通常很小。

隐性积分方法也能给出一个合理的解，并且时间步长通常比显性方法所需的临界时间步长大一或两阶。但在每个时间步长都需要大量的计算。

该软件使用显性时间积分方法求解掉落测试算例。它自动根据最小的要素大小估算临界时间步长，使用更小的值防止发散。在适当时可以抑制很小的特征，或使用网格控制来防止产生很小的要素。程序根据求解的进度从内部调整时间步长。

有关显性方法的更多信息，请参阅：An Explicit Finite Element Primer，作者 Paul Jacob 和 Lee Goulding，2002 NAFEMS Ltd.

收敛

网格中的有效过渡有助于收敛。快速的网格过渡可能导致发散。解算器通过监视能量平衡来检查此条件。当能量平衡表示发散时，会提供信息并停止。

模型会破裂吗？

算例不能自动回答这个问题。也不能预测零部件是否会由于冲击而分离。但您可以使用结果来评估这类事件发生的可能性。例如，您可以使用最大应力来预测材料失效，使用接触力来预测零部件的分离。

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