SolidWorks Simulation在产品跌落试验中的应用

    SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，其强人的三维CAD设计能力使其成为在目前工业设计领域中得到广泛应用的软件之一。Solidworks软件功能强大，组件繁多。功能强人、易学易用和技术创新是SolidWorks软件的三人特点，使得SolidWorks软件成为领先的、主流的三维CAD解决方案。

    SolidWorks软件能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。其各式各样功能强人的组件更是使得SolidWorks软件在计算机辅助工程领域得到广泛的应用。本文所要探讨的就是SolidWorks Simulation软件在工业设计领域中在产品跌落试验中的应用。

    SolidWorks Simulation软件是从SolidWorks 2009开始，由其著名的有限元分析软件COSMOSWorks改名而来的。它的主要分析功能包括：为了实现有价值的分析，设计的几何部件会需要不同的单元类型，实体、壳、梁、杆进行离散，而且需要充分考虑装配体间的连接关系和接触关系；任何一个产品决计不能仅考虑静强度，必须考虑多领域的问题，比如静强度、动强度、模态、疲劳、参数优化等；热结构、流体结构、多体动力学结构等多场分析是目前分析中的一个重要发展方向，它可以解决非常复杂的工程问题；面对很多行业有很多特殊需求，因此需要特殊的CAE模块，例如面对压力容器，需要符合ASME标准的压力容器校核工具；面对电子和消费品领域，需要解决跌落分析的能力；而对日益复杂的使用环境，必须考虑复合材料、材料非线性、高级机械振动、非线性动力学等高级分析的需求。本文主要以某企业设计的对讲机为例讨论其在跌落试验中的模拟分析能力。

    跌落测试通常是主要用来模拟产品在搬运期间可能受到的自由跌落，考察产品抗意外冲击的能力。

    通常跌落高度火都根据产品重量以及可能掉落机率做为参考标准，对于不同国际规范即使产品在相同重量下但掉落高度也不相同，对于手持型产品（如手机，MP3等）人多数掉落高度火都介于100cm～150cm不等，IEC对于≤2kg之手持型产品建议应满足100cm之掉落高度不可损坏，MIL则建议掉落高度为122cm，Intel对手持型产品（如手机）则建议落下高度为150cm。试验的严苛程度取决于跌落高度、跌落次数、跌落方向。

    下面我们针对一个对讲机产品的跌落测试模拟，在这款对讲机的设计中我们利用SolidWorks Simulation软件模拟产品的跌落，同时给出分析结果数据。

    1.首先，我们打开SolidWorks2012，打开模型interphone drop testing.SLDPRT模型。

图1 对讲机产品模型

    2.由于完整的模型细节太多，会影响Simulation分析该模型的时间，造成无法求解或是求解时间过长，下面我们简化模型，去掉一些模型细节。

图2 对讲机模型的简化