本章将对一个电路板在一次非破坏性的抛投中进行响应波谱分析,如图4-2所示。当抛投落地时,电路板将受到一次冲击载荷。安装一个加速计固定在电路板的安装位置并运行一个测试,测量瞬态加速度的数据,然后使用上面描述的方法将瞬态数据转换为一个响应波谱,响应波谱将作为分析的输入。下面将使用响应波谱分析来研究这个冲击载荷作用下结构的峰值响应。
图4-2 测试模型[1]
操作步骤
步骤1 打开装配体文件
打开文件夹Lesson04\Case Studies下的文件“payload”。
步骤2 配置
确认激活的配置为“board only”,在这个配置中已经压缩了电池组。为了便于分析,假定电路板刚性连接到电池组上,电池组的刚度远远高于电路板,假定仿真中得到的载荷数据来自电路板固定在电池组的位置。
步骤3 定义算例
定义一个【线性动力】,【响应波谱分析】算例,并取名为“SRS”。
提示
“SRS”代表的是冲击响应谱,波谱来自一个瞬态冲击载荷。
步骤4 材料
所有的材料属性自动从SOLIDWORKS传递过来,“board”由一个壳体模拟,其厚度为0.5mm。
步骤5 全局接触
确认全局接触的条件被设定为【接合】。
步骤6 添加夹具
在电路板连接电池组的背面指定一个【固定几何体】的夹具,如图4-3所示。
这个夹具假定电池组相对电路板而言非常刚硬,而且,这也是输入基准激发的位置,因此假设这就是数据采集的位置。
步骤7 划分网格
采用默认设置划分模型网格,使用【基于曲率的网格】,如图4-4所示。
步骤8 设置算例属性
设置算例属性,计算75个频率数用于分析。
图4-3 添加夹具(www.xing528.com)
图4-4 划分网格
步骤9 运行频率分析
步骤10 列举共振频率
列举共振频率,如图4-5和图4-6所示。
图4-5 列举模式(一)
图4-6 列举模式(二)
步骤11 列举质量参与因子
列举【质量参与】因子,如图4-7所示。可以看到,在Y方向达到了推荐的质量参与总和值0.8,但并不能保证所有重要的模式都包含在模型中。
图4-7 质量参与因子
图4-8 最后的模式形状
步骤12 图解显示最后的模式形状
对模式形状75生成一个图解,如图4-8所示。图解的形状非常光顺,网格的结果达到要求。和其他动态仿真一样,结果在很大程度上取决于网格的质量。有时需要重新划分网格并重新计算,确保频率的结果不会显著受到网格的影响。
步骤13 基准运动
在【外部载荷】下,指定【统一基准激发】的【加速度】在Y方向的大小为1g,如图4-9所示。
在【带频率的变量】下方,单击【编辑】按钮并指定如图4-10所示的数据点,确保【单位】设置为Hz,单击两次【确定】。
图4-9 定义基准激发
图4-10 编辑曲线
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