如何使用射频导纳物位计在线运行动态影响分析

发布时间：2019-05-06 发布作者：

结构分析是评估压力对材料结构及其各自元素的影响。这种类型的分析使用应用力学，应用数学和材料科学来估计结构的变形，应力，内力，支撑反应和整体稳定性。结构分析的结果验证了结构的完整性，并且是工程设计过程的关键部分。

结构分析类型

在SimScale，我们主要执行3种类型的结构分析，包括静态，动态和频率。在静态和动态分析类型中，可以包括非线性。非线性包括材料的可塑性，这意味着它们可以解释大的变形，分离接触和塑性超弹性蠕变。

静态结构分析

静态分析考虑静态载荷或稳态载荷，通常用于确定由不产生显着惯性或阻尼效应的力引起的应力和应变。

动态分析

与静态分析相反，动态分析着眼于瞬态载荷，包括随时间变化的力，同时考虑惯性。该文章的特色案例研究将使用此分析类型来评估射频导纳物位计的结构完整性。

什么是工程压力和真正的压力？

结构分析的主要目标之一是确定施加在所述结构上的应力。为了进一步定义压力，应该将真正的压力和工程压力视为两个独立但相似的指标。要计算真实应力，请考虑由于伸长力引起的横截面积变化。工程应力不考虑变化，仅采用结构的原始横截面积。在以下模拟项目中，评估真实应力。

案例研究：射频导纳物位计的动态影响分析

基于云的FEA项目通过跌落测试评估从1.7米高处坠落的一对射频导纳物位计上施加的应力和变形的动态影响。在评估应力之后，进行几何变化并再次运行模拟以确定如何以破损的形式减轻设计缺陷。这种影响分析旨在回答一个重要问题：PVC（聚碳酸乙烯酯）组分是否会破裂或变形？

射频导纳物位计从1.7米处掉落，通过使用上面显示的等式，我们可以计算出5.775米/秒的冲击速度。一旦确定了冲击速度，时间步长就是必须考虑的下一个重要因素。时间步长应足够小，以捕获影响的全部细节并捕获峰值应力。这可以通过使用冲击速度（5.775m/s）和建模的间隙距离（此模拟设置为18mm）来计算。因此，dist/Vi（O.018/5.775=0.00312[s]）等于0.001[s]作为合理的时间步长。

有限元分析：塑性变形和几何修改

初步模拟发现PVC上存在显着的应力，特别是在2个不同的疼痛点，其中发现应力大于产量（55MPa）。由此产生的效果可能导致塑性变形甚至部件的卡扣。后处理表明需要CAD修改。

然后修改CAD以在连接部件的脆弱弯头处包括更多质量。这为结构增加了更多的刚度和强度。仅选择一个应力痛点进行修改，以提供可能的未来改变的示例，以及基于该修改提供局部结果改善。

结论

在CAD修改之后，通过后处理仍然可以看到一些压力，但是，它远低于初始设计版本中的压力。发现的较终应力水平很可能不会导致塑性变形。当通过FEA和影响分析了解压力时，应通过进一步的设计迭代来降低风险，以实现产品的使用寿命。

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