应用ANSYS/LS-DYNA进行电视机抗跌落分析实战

【论文摘要】采用ANSYS/LS-DYNA的结构动力分析功能，对21英寸彩色电视机连带外包装的跌落过程进行模拟，得到结构的瞬态动力响应。清晰展示了不同部件的应力、变形随时间的变化，给出泡末的吸能率及玻壳的加速度曲线等重要参数。结果表明电视机前壳底部及内部支撑塑性应变较大，为损伤及破坏的危险区域，应采取加强措施。同时，此模型中采用的网格划分、联接及接触定义、求解控制等方法可用于其它型号的电视跌落分析。

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电视机在行业规定的跌落测试或运输、装卸及使用过程中结构可能发生破坏。在工业发达国家，传统的跌落实验越来越多地由计算机模拟技术完成，极大提高了企业研发能力和产品竞争力。在我国，电视产业的发展极具规模，采用高技术是必然趋势。

此计算工作是模拟21英寸电视整机连带外包装在跌落过程中结构的动态响应，将不同部件（或结构、联接等）在不同时刻的变形、受力状态、破坏机理清晰展示，给设计工程师提供结构改进及包装设计的理论依据。在用ANSYS/LS-DYNA对彩色电视机进行抗跌落性能分析中，几何模型包括整机各个部件，即前壳、后壳、玻壳、喇叭、喇叭支架、PCB板及外包装（上下泡末、纸箱）等。如图1所示。

图1 电视机模型

LS -DYNA的计算结果及后处理可提供整体结构或任何一点的动态响应。例如整体对地面的冲击力、整体能量变化、泡末对能量的吸收、整个结构的受力变化等；一点的信息包括某位置的应力、变形随时间的变化或玻壳质心的加速度响应等。除此之外，还可给出各个接触界面的接触能、接触力的随时间变化曲线等。