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12.6 弹塑性材料模型
 
    前面提到,跌落测试中的能量损失通常是由于阻尼、摩擦或弹性变形所致。有必要采用完全的
动力仿真以包含所有这些变量。
    在跌落测试分析中,可以考虑塑性变形,以使得模型更加合理。在前面执行的所有分析
中,使用的是线弹性材料模型。如果没有能量损失的话,照相机会不停在地面做弹跳动作。
在下面一个算例中,将使用弹塑性材料模型。
操作步骤
    步骤1创建一个新的算例
    复制算例“free fall 01 ",创建一个新算例,命名为“free fall elasto-
plastic"。
步骤2编辑材料属性扫码看视频
右健单击BottomCover, TopCove:以及Zoom这三个零件,选择【应用/编样材料】。
在【其他合金】下选择[【镁合金】,然后选择【复制】,将该材料粘贴于自定义材料下。
如图12-15所示,编挥街建的自定义材料镁合金:
在【模型类型】中选择【塑性-,von Mises】 。
【屈服强度】中输入“1.65 x 10^8N/m2
【相切模量】中拾入“1.72 x 10^10N/m2 。
单击【确定】。
图12-15编辑材料属性

12.6.1  弹塑性材料模型参数
 
    弹塑性材料模型的另外两个必要参数是屈服应力和切向模量。在本例中,这两个参数都不在
SOLID WORKS材料库中,因此它们必须通过外界途径获得。屈服应力通常比较容易获得,然而
切向模量则很难找到。如果相切模量未知,可以采用E/5到F./I0之间近似的数值替代。
图12-16显示应力结果
12.6.2弹塑性材料模型对比结果
 
    从图12-12可以看到应力下降得非常显著.基于设计标准,要判断是否还能接受冲击位置的伸
缩量。
    步骤6对比结果
    图解显示算例“free fall elasto- plastic”的时间历史响应,并与算例“free fall 01”的
结果进行对比。可以看到,弹性模型的应力持续升高,而弹塑性模型应力则明显上升得缓
慢得多,如图12-17所示。
图12-17不同材料模型的结果对比
此外,可以看到四个传感器位I的最大应力(约为142 MPa)现在低于材料的屈服极限
165 MPa。
 
12.6.3  讨论
 
    模型会被破坏吗?
    这个算例表明,在冲击的短暂时间内,发生碰撞的位置并未发生局部屈服。然而,这可能导
致外壳一定程度的永久损坏,这并不意味着照相机会立即报废。如果其光学、电子和其他机械零
件仍可运转,则还是可以继续使用照相机。
    该算例还表明,当发生碰撞的位置发生局部届服时,镁质夕{壳在镜头附近的应力低于屈服极限。
    通常,最大加速度也被作为评估跌落测试中模型是否失效的方法,因此这些结果对这类例子
的评估而言也是非常有用的。
    鼓励用户使用更长的求解时间来重复这两个算例,如使用500ms。如果使用足够长的求解时
间,将会发现照相机会弹离地面,并在不同的位置重新撞击地面。
 
 
 


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