Análisis de impacto

Características

El análisis de impacto (análisis estructural dinámico) es un análisis que predice la tensión, el desplazamiento y otras respuestas de un objeto cuando se le aplica una fuerza repentina en un período corto de tiempo, como una colisión o una caída.

Análisis de impacto Detalles

Dependencia de la velocidad de deformación de las resinas.

La resina tiene la propiedad de que sus propiedades materiales cambian dependiendo de la velocidad de deformación, lo que se denomina dependencia de la velocidad de deformación.
Cuando el fenómeno que se desea predecir cae dentro del rango de alta velocidad, se requiere la relación tensión-deformación a altas velocidades. Por esta razón, no se puede utilizar una máquina de ensayo de tracción estática normal, y se utiliza una máquina de ensayo servo hidráulica.
Sin embargo, las pruebas de tracción a alta velocidad son extremadamente difíciles, e incluso Asahi Kasei solo tiene datos para un número limitado de materiales.
Si el fenómeno que se desea predecir se vuelve más rápido, no se puede expresar únicamente mediante las características normales de la resina (curva de tensión-deformación de baja velocidad).

Probador para medición de velocidad de impacto y propiedades físicas

Modelo de material único de Asahi Kasei

Las resinas cristalinas, como la poliamida, contienen partes cristalinas y amorfas, como se muestra en la figura (izquierda).
Cuando se tira de una pieza de prueba de poliamida no reforzada con forma de mancuerna, se produce un estrechamiento como el que se muestra en la figura (derecha), lo que da lugar a una fractura dúctil. Se trata de una característica exclusiva de las resinas, en la que el polímero en la región amorfa se estira, se producen daños microscópicos y se produce una fractura en el límite entre las regiones cristalina y amorfa.
Para predecir el modo de fractura y la cantidad de energía absorbida en el momento de la fractura, nuestra empresa y nuestra empresa del grupo, Asahi Kasei Engineering Corporation, han desarrollado un modelo de material que tiene en cuenta dicho daño microscópico y lo han aplicado al análisis de impacto.
Hemos desarrollado un modelo material que considera dicho daño microscópico y lo hemos aplicado al análisis de impacto para que podamos predecir el modo de falla y la cantidad de energía absorbida en el momento de la falla.

Modelo de material exclusivo de Asahi Kasei Modelo de microdaños

● Si está interesado en las ecuaciones utilizadas en el modelo de material, consulte la literatura.

Estudios de caso-1

Ejemplos de aplicación del modelo de material exclusivo de Asahi Kasei

Al aplicar un modelo de material único, los resultados del análisis son más consistentes con los modos de falla reales en comparación con los modelos de materiales convencionales.

Nuestro modelo único coincide con los modos de falla de los resultados del análisis y los resultados experimentales.

Estudios de caso-2

Ejemplo de aplicación para la evaluación del descascarillado del cárter de aceite

Se realizó una simulación de una prueba en la que una bala de metal, que simulaba una piedra lanzada al aire, impactó en un cárter de aceite de plástico. Se filmó la prueba real con una cámara de alta velocidad y se comparó. Los resultados del análisis y los resultados experimentales, incluida la progresión de las grietas, coincidieron bien y se obtuvieron buenos resultados incluso cuando se aplicaron a formas complejas.
Para obtener más detalles, consulte el ejemplo de análisis CAE "Validación de la precisión del análisis de impacto".

Resultados del análisis de evaluación de astillado del cárter de aceite — Resultado de la simulación

Resultados de la prueba de evaluación de astillado del cárter de aceite — Vídeo de prueba real

Estudios de caso-3

Ejemplos de aplicación de LENCEN™

Al utilizar el modelo compuesto laminado LS DYNA MAT58 (MAT_LAMINATED_COMPOSITE_FABRIC), es posible reproducir con precisión el comportamiento de fractura de piezas de ensamblaje que combinan LENCEN™ de nuestra empresa con múltiples materiales.
En este estudio de caso, presentaremos los resultados de una prueba de impacto lateral de una pieza conceptual llamada CELL to FLOOR, una cubierta de batería multifuncional. El modelado detallado nos permitió reproducir con precisión la deformación después de la destrucción.