ABAQUS/Explicit如何实现跌落仿真分析

2017-03-31  by:CAE仿真在线  来源:互联网

本文主要研究一块由可挤压的保护泡沫封装的电路板以一定的角度跌落到刚性表面上的行为,目的是评估点电路板从1m的高度落下时,泡沫封装是否能够保护电路板不受损坏。采用ABAQUS/Explicit中的通用接触功能来模拟在不同部件之间的相互作用。如图所示为电路板跌落分析模型。

(1)定义分析步和输出请求

在step模块中定义dynamic,explicit分析步,命名为Drop,将时间长度设置为0.02s,接受默认的历史和场变量输出要求。

(2)定义接触

在Drop分析步中创建一个General Contact。为了指定自接触,对于默认的未命名的、所有能够包含的表面,由ABAQUS/Explicit自动定义,即在Edit Interaction 对话框中,对于Contact Domain接受默认的选择All* with self。

(3)定义Tie绑定

使用Tie约束将芯片固定在电路板上。

(4)设置载荷和边界条件

a)边界条件

约束地面参考点的所有自由度。

b)载荷施加

为了更有效的模拟电路板和泡沫封装在一个十分接近于地面的初始位置,并指定一个初始速度来模拟模型从1m高处下落。

(5)划分网格,为模型进行网格划分。

(6)提交分析计算,查看结果。

a)应力分布结果

0.003s时应力分布 0.02s时应力分布

b)能量随时间的变化

由能量随时间的变化曲线图可以看出,在模拟的初始阶段,部件为自由落体,所以动能很大。当与地面发生碰撞后,动能减小,最终保持不变。在碰撞过程中,动能逐渐转化为内能。除此之外,在本次分析中伪能量在内能中占据了显著的比例。通常情况下,伪能量应是内能的以个小比例。本次分析是由于增强了沙漏控制而产生的伪能量。

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