在大中型家电在运输过程中，难免会遭遇到少量的碰撞。一个好的产品包括外包装必须能够承受这些冲击，保证产品在送达客户时能正常运作，因而工程师在设计时应该要考虑到运输时的碰撞问题。

    我们曾为客户进行过洗碗机带包装跌落的有限元分析。该项目主要关注带包装底面跌落中，底座、水杯组件等主要零部件在跌落过程中的失效分析，为设计人员提供设计和改善优化参考。

分析模型介绍

下面图示是CAE模型，图中指示的是仿真中主要关注的几个零件：

下面是纸包角和底部包材的仿真模型：

分析过程

跌落的模拟包括以下的几种常见的跌落方式。

底面跌落分析

前面跌落分析

棱跌落分析

分析结果

对于底面跌落，底座组件应力要承受的应力最大，在下面的应力和应变图中显示出了最大应力点，已经超过材料屈服点，但不至于断裂，需要在该处加强结构强度。

踢脚线也需要承受较大应力，在红色标注部分可能造成断裂，需要在该处加强结构强度。

下图显示的是水杯电机最末端及其正下方部位的垂直向位移，相对位移为27mm，而从CAD里测量的最大距离为11.6mm，所以水杯电机与底座之间有很大可能会发生碰撞接触。

对于正面跌落，踢脚线的最大应力132MPa，对于使用材料来说，此该应力值比较大，而所用材料属于脆性材料，因而图中红色区域可能会发生断裂，需要优化。

对于棱跌落，踢脚线的图示部分对于所用材料来说，应力过大（108.9MPa），有较大断裂风险，需要优化。

分析结论

从底面跌落、前面跌落和棱跌落的分析结果看，情况最恶劣是底面跌落。鉴于此建议设计时增加底面包装的缓冲性能。

底面跌落时，底座上，前部独立调节脚处的加强筋应力较大，虽然由于材料断裂延伸率较大不会发生断裂，但是存在风险。在底面自由跌落时，电机和底座发生了碰撞。以上两点均需要通过加强结构强度去避免。

在三种跌落方式的仿真中都可以看到，踢脚线是最可能发生断裂的薄弱区域之一，需要重点研究其优化方案。

以上的洗碗机跌落的分析为接下来的部件和包装的优化设计提供了数据支持。