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Esercitazione sul test di caduta di simulazione SOLIDWORKS

Il test di caduta di simulazione SOLIDWORKS è un tipo di studio presente in Simulation Professional e Premium che simula la caduta di un modello a terra

Rappresentano l’unico tipo di studio in SOLIDWORKS Professional che utilizza un risolutore dinamico. Sebbene SOLIDWORKS esegua calcoli complessi in background, i Drop Test sono facili da settare.

Vediamo come eseguendo quattro diversi studi di test di caduta su di una semplice fotocamera costituita principalmente da una custodia e un obiettivo.

Studio 1: Modello materiale lineare, contatto globale unito, piano terra perfettamente rigido

Iniziamo a impostare un Drop Test come faremmo con la maggior parte degli studi di SOLIDWORKS Simulation, applicando i materiali e definendo i contatti. Per applicare un materiale ad un componente, fai clic con il pulsante destro del mouse in Parti nell’albero di studio e seleziona Applica/Modifica materiali. Seleziona quindi il materiale che desideri nella finestra di dialogo Materiale che si apre, quindi fai clic sul pulsante Applica.

Per impostazione predefinita, verrà creata un’Interazione globale in “Interazione tra componenti” nella sezione Connessioni dell’albero di studio. Per questo studio, lo lasceremo così com’è; vogliamo presumere che, tutte le facce planari dei componenti della fotocamera che sono coincidenti, siano fusi insieme e si comporteranno come se fossero un pezzo unico.

Tutte le impostazioni del test di caduta sono contenute in Impostazione test di caduta, a cui si accede facendo doppio clic su Impostazione o facendo clic con il pulsante destro del mouse e selezionando Definisci/Modifica. Possiamo definire i parametri di caduta della telecamera impostando l’altezza da cui è caduta o la sua velocità quando colpisce il suolo. In questi casi, stiamo usando l’altezza.

Lasceremo cadere la telecamera da 2 metri, misurati dal suo baricentro, dal suolo. Stiamo usando la gravità normale. Se volessimo simulare la fotocamera che viene lanciata a terra invece di cadere, possiamo aumentare il valore di accelerazione di gravità. Per determinare la direzione della gravità, selezioneremo il piano orizzontale che abbiamo creato.

Successivamente, compileremo le informazioni sul piano d’impatto. In tutti i casi che esaminiamo in questo studio, il piano d’impatto è normale alla gravità e non c’è attrito tra il modello e il terreno. In questo primo caso, assumiamo che il terreno sia perfettamente rigido inoltre poiché non stiamo modellando l’aria, il modello non gira e quindi colpirà il suolo nella posizione in cui sta cadendo.

Studio n. 2. Modello materiale lineare, contatto globale unito, destinazione flessibile sul piano del terreno.

Nel nostro prossimo esempio, cambieremo la nostra configurazione del test di caduta per aggiungere flessibilità al pavimento.

Ad esempio, se la fotocamera cade su un pavimento di legno nella vita reale, ci aspetteremmo una certa flessibilità nel legno quando la fotocamera lo colpisce. Tutto il resto, il materiale, la rete e le condizioni di contatto, rimarranno gli stessi.

Nella sezione Destinazione del PropertyManager di Impostazione test di caduta, selezioniamo l’opzione per Desitnazione flessibil. Ciò fa apparire una nuova sezione intitolata Rigidità e spessore.

Possiamo ora definire la rigidità del pavimento in due direzioni, normale e tangenziale, la sua densità e spessore. Lo stress massimo è inferiore rispetto al nostro studio originale.

Studio n. 3. Modello in materiale non lineare, contatto globale unito, piano di destinazione perfettamente rigido

Nel prossimo studio, torniamo ad un piano di impatto perfettamente rigido, lasciando il contatto globale unito e cambiando il materiale in uno non lineare. In origine, il corpo della fotocamera era in lega di magnesio dalla libreria dei materiali pronti all’uso di SOLIDWORKS e quindi un modello materiale lineare.

Per creare una versione personalizzata e non lineare di questo materiale, copiamo e incolliamo il materiale SOLIDWORKS in una cartella personalizzata nella nostra finestra di dialogo dei materiali. Questo materiale personalizzato copiato è completamente modificabile, consentendoci di modificare il modello del materiale in Plasticity – von Mises e definire un modulo tangente.

La nostra lega di magnesio personalizzata è bilineare. Un modello di materiale bilineare è più accurato qui perché entrerà in una zona plastica e la rigidità cambierà.

Studio n. 4. Modello materiale lineare, Local Contact Interaction, piano terreno perfettamente rigido

In questo esempio, utilizziamo di nuovo un modello di materiale lineare e un piano terra perfettamente rigido. Eliminiamo però anche l’interazione globale creata automaticamente e aggiungiamo un’interazione locale di contatto tra le facce delle due metà della custodia. Ciò impedisce a queste due facce di passare l’una attraverso l’altra, ma per il resto non ne limita il movimento né le fonde insieme.

Per comprendere meglio i risultati di questo studio, possiamo fare clic con il pulsante destro del mouse sul grafico dei risultati di Stress1 (-vonMises-) mentre è attivo e selezionare l’opzione Animare. Verrà visualizzata un‘animazione della caduta della telecamera e delle sollecitazioni risultanti.

La grande differenza tra questo studio e gli altri è che la posizione della massima sollecitazione si è spostata dal bordo inferiore della telecamera, dove colpisce il pavimento, ai dispositivi di fissaggio.

Ci sono molti tutorial gratuiti di SOLIDWORKS Simulation disponibili all’interno del software che ti permettono di effettuare dei test di caduta di simulazione SOLIDWORKS in modo semplice.

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