Re: [討論] 產品落摔分析力

看板Mechanical作者GT2RS (GT2RS)時間6年前 (2019/12/12 00:43)推噓4(4推 0噓 0→)

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再討論impact force之前，有些問題想要跟你討論看看，因為對你的產品還有你的方法不了解，如果這些問題不適用的話還請見諒。 1. 你說你想要計算讓cantilever snap使得產品在drop的時候snap不會打開。如果你是假設背板是rigid body，然後用cantilever beam來計算你的pullout force，有可能你的計算結果會跟實際上有不小的落差（會和你的產品設計有關）。舉例來說，如果你的產品外殼是塑膠，有不小的機會即使你設計一個無法打開的snap，但是在產品高速撞擊下因為背板的變形，你的snap還是打開了。一般設計上snap通常都不長（和產品外殼或是其他東西比較），再加上engagement length通常也都很小，所以如果整個背板或是外殼變形，很容易會讓snap打開。一般我這種計算都只當sanity check。確保產品在安裝的時候力是在對的order上，還有snap的根部沒有塑性變形。但是要估計產品在drop的時候 snap會不會打開個人是完全不推薦。 2. 我們先暫時把snap放到一邊，先只討論impact force。你的計算是假設impact force是兩個step function組成（力只能是0跟F*）。這其實是一個比較不好的approximation。如果你想要好一點的approximation，你可以假設impact force是sine wave （半個週期）。雖然假設impact force是sine wave也有一些問題（例如t=0的derivative是1），不過因為sine的數學性質不錯，個人覺得用sine wave approximation還是可以接受。如果你真的想要在貼近現實一些，你可以考慮一些其他function例如Haversine。要估計你的impact force duration，你可以用簡單的1D model approximation，假設你的產品是一個大彈簧，impact velocity就是像你計算的sqrt(2gh)。你要先估算一下你產品的K，這樣你就可以算出你的impact force duration。因為我不知道你的產品是什麼，我看你的drop height是2m 假設你的產品是無線耳機，外殼是塑膠，一般來說直接impact會在1ms內結束如果impact角度比較特別，會一邊旋轉然後馬上有2nd impact，可能才有機會在1~2ms。如果你的產品比較大(手機或平板)，一般也會在20ms裡面結束。 3. 我看你之前的文章你有使用ANSYS的經驗。這個問題用first order approximation 應該會有非常大的誤差。因為整個產品都可以變形，再加上impact的時候impact wave 是會沿著產品propagate，所以變形會跟靜態分析差很多。如果你有時間跟資源來想好好研究這個問題，我會建議你直接用FEA然後做explicit + general contat的分析。建一個rigid floor當你的worst case scenario。然後跑3 - 10ms的explicit （因為我不知道你產品多大跟多硬所以給不了太好的估計）。記得snap的附近mesh 要特別調整細一點。以上是基於個人經驗的一點建議歡迎大家一起討論 ※ 引述《xe7961 (xe7961)》之銘言： : 各位前輩好， : 我最近在計算懸臂樑當卡扣（snap fit)的產品設計，壓住時的卡扣的鎖緊力量希望能大 : 於落摔情況的衝擊力。因此想用簡單的數學先算一下自由落體時撞擊地面的力量。如下 : 圖所示的簡單物理計算。 : 但我這邊算出衝量後，如果不知道撞擊瞬間的時間（這會與撞擊面的材料有關），就沒辦 : 法繼續往下算了。請問各位前輩是否有參考的值或是其它計算的方式呢？ : 下台一鞠躬 : https://i.imgur.com/y5AB1QH.jpg