摘要：对某型挂烫机整机进行仿真模型构建，赋予各零部件材料属性参数，模拟整机在抛投及跌落过程中结构的动力学响应，通过整机的跌落仿真分析，对部分零部件及包装结构进行一定的结构优化，保证产品在运输及装卸过程中的结构安全。
　　关键词：抛投；跌落；仿真分析；结构优化
　　引言
　　隨着计算机处理复杂问题计算能力的提高及仿真软件的高度商业化，CAE仿真分析逐渐的在各行各业发挥着巨大作用。电子家电产品在运输、装卸及使用过程中结构可能发生破坏，跌落实验一般包括一点三线六面的跌落过程验证，所以需要大量的试验样机，从而耗时耗力，而CAE仿真分析只需要建立一个整机的有限元模型，在计算机中可以很方便的进行各个方向的跌落分析[1]。在产品设计样机出来之前得到结构的动力学响应行为，检查产品的力学性能，预测失效，指导设计优化和验证。
　　除了行业规定的传统一点三线六面跌落分析工况外，有些产品还要通过抛投跌落测试：产品从1.5m的货车平抛到1m远的地面，快递员从抛投点距离货车1m远处，将货物向上抛，上抛高度为最高点到车板距离为1m，按向下抛卸货、向上抛装为一个循环，测试三个循环，跌落测试要求产品无损坏出现。
　　为了考察某型挂烫机在抛投和跌落过程中整机的强度性能，进行整机棱跌仿真分析。
　　1 仿真模型构建及基本设置
　　（1）仿真模型：上衬、下衬、地面均采用3D网格建模，薄壁金属件及塑料件均采用2D网格建模，底部部分负载采用集中质量点表示；
　　（2）连接设置：烫头4个单件采用螺栓和RIGID连接描述，底座连接采用螺栓和RIGID连接描述，热锅上盖与下盖采用螺栓和RIGID连接描述，其余卡扣连接采用自然接触；
　　（3）约束加载：地面固定约束，整机跌落至地面瞬时速度为5422mm/s。
　　2 仿真模型计算及结果显示
　　整机棱跌工况下，主要考察零部件上衬、下衬、底板及连接部位强度；上衬在棱跌过程中，边缘位置出现应力集中，不会出现破坏失效；底座在棱跌过程中，轮廓边缘位置出现应力集中，存在拉白失效风险，可通过结构设计优化避免。
　　3 结构优化设计
　　包装衬为整机主要负载承重结构件[2]，对整机跌落起到极大缓冲吸能作用，建议缩小右端通孔，并根据底座结构进行部分筋位优化，以减小底座轮廓边缘冲击破坏。
　　底座也是整机主要负载承重结构件，在整机跌落过程中承受较大负载，考虑轮廓边缘存在应力破坏风险，建议增加圆弧过渡及周圈部分三角筋。
　　4 结束语
　　挂烫机整机棱跌仿真在结构件出模之前进行，能够通过数值模拟的方式，确定整机包装及零部件应力集中位置，通过结构优化，避免冲击跌落破坏，保证产品在运输及装卸过程中整机结构安全。
　　参考文献：
　　[1]朱若燕，李厚民.空调包装结构的跌落仿真分析[J].包装工程，2006，27（6）：4-5，14
　　[2]华丽.洗衣机运输包装的跌落仿真及可靠性探讨[D]：[硕士学位论文].江南大学，2008