本例通过采用Optistruct进行手机跌落显示分析,考察手机的受力情况。
一、模型说明
模型包括地面、手机总成(包括上盖、LCD显示屏、PCB板、载体总成及后盖等)
图1 模型装配总成
LCD显示屏 PCB板
上盖装配总成 载体总成
后盖总成
二、模型网格划分
整体模型采用六面体、二阶四面体单元进行结构离散,如下所示。
三、材料设置
(1)包括材料非线性(考虑应力应变),如载体采用DCO1钢、前后塑料盖等设置非线性
(2)材料非线性曲线设置如下
TABLES1_steel TABLES1_unfilled_plastic
TABLES1_glassfiber_plastic
四、接触建立
各个零件之间的接触模型建立,如后盖与载体接触建立,首先建立set segments,如下所示:
set segments:frame_all 和back_cover_all
接触对:Back cover to frame,包括接触面、接触属性及接触参数设置。
其中的接触属性PCONT,主要用于建立接触对的接触特性,如摩擦系数、接触刚度
GPAD:是否考虑壳单元厚度,默认考虑
STIFF:接触界面相对刚度,默认为自动(自动、软、硬)
MU1:静摩擦系数(可以采用TABLES1 or TABLEG定义曲线),默认为0
MU2:动摩擦系数,默认为MU1(在线性分析中不考虑)
CLEARANCE:主面与从面之间的初始间隙,与两节点间真实间隙无关
SEPARATION:指示在接触关闭后主面和从面是否可以分开。仅适用于与S2S或大位移N2S的摩擦、滑动和粘合接触。YES (默认)即使在接触闭合后也可能发生分离。
NO一旦触点关闭,就不会发生分离。
FRICESL:摩擦弹性滑动-滑动距离,摩擦横向力随滑动距离线性增加。类似于U0和GPAD。AUTO (Default) or Blank:基于弹性滑动距离的摩擦模型,选择距离为所有触点平均特征边缘长度的0.5%。
LONG:基于弹性滑动距离的摩擦模型,选择距离为所有触点平均特征边缘长度的10%。
Real > 0.0:基于弹性滑移距离的摩擦模型,选择距离为实数> 0.0。
0.0:基于固定横向刚度KT的摩擦模型。
STFEXP:表示指数非线性惩罚参数如下:
C0, P0:定义指数函数的参数
C0: Default = AUTO (Real > 0.0 or AUTO)
P0: Default = AUTO (Real > 0.0 or AUTO)
STFQDR:表示二次非线性惩罚参数如下:
C0, ALPHA1, ALPHA2, ALPHA3:定义二次函数的参数
C0: Default = 0.0 (Real ≥ 0.0)
ALPHA1: Default = AUTO (Real > 0.0 or AUTO)
ALPHA2: Default = AUTO (1.0>Real > 0.0 or AUTO)
ALPHA3: Default = AUTO (1.0>Real > 0.0 or AUTO)
PCONTX:定义接触几何非线性
PCONTHT:定义传热分析中接触元素的电导。
五、单元属性建立
包括壳单元、实体单元(如六面体全积分、二阶四面体)
注:弹塑性隐式非线性静态分析 (小位移和大位移) 的特殊公式/积分方案。
FULL:全积分,使用与线性相同的积分规则。
MODPLAST (Default):使用压力近似的特殊处理,旨在规避由于塑性流动的不可压缩性而导致的体积锁定。具体因单元的类型和阶次而定。
REDPLAST:除了对压力近似的特殊处理外,对二阶六面体和五面体以及8节点六面体使用简化积分 (减缩积分在其他单元类型中实际上是不可行的,因为它会产生虚假模式)。
INT0:积分点位于一阶和二阶实体单元的表面上,以便更好地评估结果。
支持线性和非线性 (小位移和大位移) 分析。此外,应在此选项的模型中指定应力 (高斯)
blank
六、载荷步定义
TSTEPE:定义非线性显示分析时间步
NLOUT:定义非线性隐式分析 (静态和瞬态) 和非线性显式分析的增量结果输出参数。(SVNONCNV控制非线性收敛参数,默认为YES)
INI_VEL:定义初速度,采用TIC(V)定义,如手机跌落初速度为5452mm/s
SPC:定义约束,约束地面1-6自由度。
七、工况及输出参数定义
包括工况定义,接触参数输出CONTF、Displacement、Strain及Stress输出设置等。
八、结果查看
包括查看跌落动画及位移、接触力、应力、应变等。