冲击分析的各种方法

文章来源：SOLIDWORKS代理商-卓盛信息

设计坚固且重量轻的产品非常重要，同时能够抵抗冲击或意外冲击和振动造成的损坏。静态分析假设载荷恒定或施加速度非常缓慢，忽略惯性力和阻尼力的影响。对于许多实际情况，施加载荷的速度不会很慢。事实上，它们随着时间或频率而变化。为了模拟这种情况，需要进行动态分析。正版solidworks

线性和非线性分析

SOLIDWORKS Simulation Premium提供线性动力学和非线性动力学功能。这些类型的分析可以帮助您设计结构或机械系统，使其在动态环境中不会出现故障。线性动力学研究可用于分析运动部件的应力、地震模拟、时变载荷（例如对起落架的高速冲击等）。

线性动力学研究基于频率分析。软件通过累积每个频率模式对负载环境的贡献来计算模型的响应。模式的贡献取决于负载的频率内容、大小、方向、持续时间和位置。

SOLIDWORKS Simulation Premium 中有四种可用的线性动力学算例类型。

模态时程分析

当明确知道每个载荷随时间的变化并且您需要找出作为时间函数的响应时，使用模态时间历史分析。江苏solidworks

典型载荷包括冲击（或脉冲）载荷、时变载荷（周期性或非周期性）和均匀基础运动。您可以选择定义支撑运动（均匀或非均匀地应用于所选支撑的位移、速度或加速度）。初始条件，例如有限位移、速度或加速度，可以在时间 t =0 时应用于部分或整个模型。模态、瑞利、复合模态和集中阻尼器可用于模态时程分析。

运行研究后，您可以查看不同时间步长的位移、速度、加速度或应力、应变、反作用力等。使用响应图，您还可以绘制指定位置与时间的结果图。下图显示了电子设备外壳内某些组件的加速响应，并根据 MIL-STD-810G、方法 516.5 标准进行了冲击测试。

响应谱分析

可以使用响应谱分析代替时程分析来估计结构对随机或随时间变化的载荷环境（例如地震、风载荷、海浪载荷、喷气发动机推力或火箭发动机振动）的响应。如果您只需要结构的峰值响应而不是整个时程解，则可以使用此方法。与全模态时程分析类型相比，使用响应谱分析可以显着缩短求解时间。solidworks价格

响应谱分析的输入是响应谱，它定义为单自由度振荡器的峰值响应与其固有频率的关系。模态分析的结果根据已知的谱来计算模型中的位移和应力。对于每种模式，根据模态频率和给定阻尼比从设计谱中读取响应。然后将所有模态响应组合起来，以提供结构总响应的估计。  

谐波分析

谐波分析可用于计算谐波负载或基本激励引起的峰值稳态响应。应用包括确定承受振荡载荷的部件（例如旋转机械）的应力或位移。尽管您可以创建模态时程研究并将载荷定义为时间函数，但您可能对响应随时间的瞬态变化不感兴趣。在这种情况下，您可以使用谐波分析求解所需工作频率范围内的稳态峰值响应，从而节省时间和资源。

运行研究后，您可以查看响应参数（应力、位移、加速度和速度）的峰值振幅，以及工作频率范围内响应参数相角的响应图。购买solidworks

随机振动分析

随机振动分析用于计算不确定性载荷引起的响应，例如汽车在崎岖不平的道路上行驶时悬架系统上产生的载荷、地震产生的基本加速度或空气湍流对飞机产生的压力等。

本研究要求通过功率谱密度 (PSD) 函数对输入负载进行统计描述。例如，加速度输入的 PSD 曲线的单位是 g²/Hz。随机振动问题的解决方案是在频域中表述的。

运行研究后，您可以绘制特定频率下的应力、位移、速度等的均方根 (RMS) 值或 PSD 结果，或者绘制特定位置处的结果与频率值的关系图。这使您可以更好地了解输出的频率内容。

SOLIDWORKS Simulation Professional 中的跌落测试可用于找出从特定高度跌落或以特定速度移动的物体所产生的应力。但是，如果您需要评估另一个移动物体撞击物体造成的损坏（例如弹丸击中防护屏障），则非线性动力学研究是最佳选择。solidworks官网

非线性动力学研究可以使用各种先进的材料模型处理大位移。这种类型的分析将需要大量的计算资源。您可以定义速度、位移、加速度或均匀基础激励或压力载荷的初始条件。

借助此处描述的分析功能，您不再局限于针对静态负载条件测试设计。SOLIDWORKS Simulation Premium 的线性动力学和非线性动力学分析功能将帮助您测试产品的抗冲击和振动能力。

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——SOLIDWORKS代理商（SOLIDWORKS 2024）