跌落分析過程中增加質(zhì)量（慣性力）的必要性

在做跌落分析過程中，有無對(duì)結(jié)構(gòu)添加質(zhì)量（慣性力）對(duì)結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)生顯著的影響。本文就通過簡單的例子來說明其影響情況。跌落沖擊屬于沖擊動(dòng)力學(xué)范疇，一般需要采用顯式動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行求解，Abaqus/Explicit對(duì)瞬態(tài)高速問題提供了效率極高的解決方案。

 1.模型建立

       如下圖建立模型，模型中包括可變形的鋁制手機(jī)邊框與不可變形的地面模型。但是為了對(duì)比有無添加質(zhì)量（慣性力）對(duì)結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)生的影響情況，模型中會(huì)添加一個(gè)同樣的手機(jī)邊框。同時(shí)創(chuàng)建（Dynamic，explicit）分析步，時(shí)間長為0.05s。

2.邊界條件

       跌落計(jì)算過程中，地面假體完全固定，手機(jī)外框施加1m/s初速度來模擬從10m高處落下。定義一般接觸條件。

3.添加質(zhì)量（慣性力）

   計(jì)算過程中，做了對(duì)比試驗(yàn)，即只是對(duì)其中的一個(gè)手機(jī)外框進(jìn)行添加質(zhì)量（慣性力）。

4.計(jì)算結(jié)構(gòu)

        獲取跌落過程中模型的變形和應(yīng)力分布情況。同時(shí)，比較添加了質(zhì)量（慣性力）和沒有添加質(zhì)量（慣性力），兩個(gè)手機(jī)外框的變形和應(yīng)力分布情況。

模型的整體變形云圖如下：

模型的整體應(yīng)力云圖如下：

注：1-添加質(zhì)量（慣性力）    2-無添加質(zhì)量（慣性力）

 由上可知，添加了質(zhì)量（慣性力）的part1發(fā)生了塑性變形，而沒有添加質(zhì)量（慣性力）只是發(fā)生彈性變形。

 總之，在做跌落分析過程中，質(zhì)量（慣性力）的存在對(duì)結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)生顯著的影響，但在分析過程施加多大的質(zhì)量（慣性力）往往根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)來確定。