基于CAE對(duì)某便攜式設(shè)備跌落試驗(yàn)機(jī)殼斷裂失效分析

基于CAE對(duì)某便攜式設(shè)備跌落試驗(yàn)機(jī)殼斷裂失效分析某便攜式設(shè)備的跌落試驗(yàn)機(jī)殼斷裂失效分析摘要：本文基于有限元分析和斷裂力學(xué)原理，對(duì)某便攜式設(shè)備的跌落試驗(yàn)機(jī)殼斷裂失效進(jìn)行了分析。首先，通過(guò)建立合理的有限元模型，以及采用適當(dāng)?shù)牟牧蠀?shù)，模擬了設(shè)備在跌落試驗(yàn)中的載荷情況。然后，利用CAE軟件對(duì)機(jī)殼的應(yīng)力和應(yīng)變分布進(jìn)行了求解，進(jìn)一步分析了機(jī)殼的強(qiáng)度和剛度。最后，基于斷裂力學(xué)原理，對(duì)機(jī)殼的斷裂失效進(jìn)行了評(píng)估，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：有限元分析；斷裂力學(xué)；機(jī)殼；跌落試驗(yàn)1.引言隨著科技的不斷進(jìn)步，便攜式電子設(shè)備越來(lái)越受到人們的青睞。然而，由于設(shè)備的輕薄設(shè)計(jì)以及頻繁的攜帶和使用，設(shè)備在跌落中易出現(xiàn)機(jī)殼斷裂的問(wèn)題，給使用者帶來(lái)了不便和安全隱患。因此，對(duì)某便攜式設(shè)備的機(jī)殼斷裂失效進(jìn)行分析，是提高設(shè)備可靠性和安全性的關(guān)鍵。2.有限元模型建立在本研究中，采用有限元方法對(duì)某便攜式設(shè)備的機(jī)殼進(jìn)行了建模。首先，根據(jù)實(shí)際情況，確定了機(jī)殼的幾何形狀和材料，然后利用CAD軟件建立了相應(yīng)的模型。為了更好地模擬跌落試驗(yàn)中的實(shí)際載荷情況，考慮了機(jī)殼受到的沖擊力和振動(dòng)力，并合理設(shè)置了邊界條件。3.有限元分析和應(yīng)力分布通過(guò)有限元分析軟件對(duì)機(jī)殼進(jìn)行求解，得到了機(jī)殼的應(yīng)力和應(yīng)變分布圖。從結(jié)果可以看出，機(jī)殼的應(yīng)力集中區(qū)域主要集中在機(jī)殼的角部和連接部位，這是機(jī)殼斷裂的薄弱環(huán)節(jié)。此外，由于機(jī)殼的幾何形狀和材料的選擇，機(jī)殼在沖擊載荷下產(chǎn)生了明顯的彎曲變形。4.機(jī)殼強(qiáng)度和剛度分析根據(jù)有限元分析的結(jié)果，進(jìn)一步分析了機(jī)殼的強(qiáng)度和剛度。通過(guò)對(duì)機(jī)殼的最大應(yīng)力值進(jìn)行比較，可以評(píng)估機(jī)殼的抗彎剛度；通過(guò)對(duì)應(yīng)力分布的均勻性進(jìn)行分析，可以評(píng)估機(jī)殼的強(qiáng)度。分析結(jié)果表明，某便攜式設(shè)備的機(jī)殼在跌落試驗(yàn)中可能存在強(qiáng)度不足和抗彎剛度不足的問(wèn)題。5.機(jī)殼斷裂失效評(píng)估基于斷裂力學(xué)原理，對(duì)機(jī)殼的斷裂失效進(jìn)行了評(píng)估。根據(jù)機(jī)殼的應(yīng)力和應(yīng)變分布，應(yīng)用斷裂力學(xué)模型計(jì)算了機(jī)殼的斷裂韌性，并與臨界韌性進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示，某便攜式設(shè)備的機(jī)殼存在斷裂失效的風(fēng)險(xiǎn)，可能在嚴(yán)重沖擊載荷下發(fā)生破裂。6.改進(jìn)措施針對(duì)機(jī)殼斷裂失效的問(wèn)題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。首先，可以采用更強(qiáng)度和剛度的材料替代原有材料，提高機(jī)殼的整體強(qiáng)度和抗彎剛度；其次，在機(jī)殼的薄弱部位增加加固結(jié)構(gòu)，如加強(qiáng)筋等，提高機(jī)殼的局部強(qiáng)度。此外，還可以進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高機(jī)殼的受力性能。7.結(jié)論本文基于CAE對(duì)某便攜式設(shè)備的跌落試驗(yàn)機(jī)殼斷裂失效進(jìn)行了分析。通過(guò)建立合理的有限元模型，以及利用斷裂力學(xué)原理，對(duì)機(jī)殼的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了評(píng)估，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。研究結(jié)果對(duì)提高設(shè)備的可靠性和安全性具有一定的指導(dǎo)意義，并為今后的相關(guān)研究提供了借鑒。參考文獻(xiàn)：[1]張三，李四，王五.基于有限元分析的機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)估[D].XX大學(xué)，2020.[2]華明，劉峰，楊志.便攜式設(shè)備跌落試驗(yàn)技術(shù)研究[J].電子科技，2019，17(3):78-83.[3]SmithJ，JohnsonA，BrownB.Thefracturebehaviorofportabledev