产品在流通及使用过程中,跌落是造成损坏的主要原因。跌落冲击是一种复杂的动态响应过程,将有限元仿真和试验相结合,对产品及包装件在跌落冲击载荷下动力学行为进行研究和数值模拟,是解决跌落冲击问题的有效方法。本课题针对产品及包装件的跌落冲击问题,从以下几个方面进行了研究:论文首先介绍了冲击动力学的基本理论及冲击力学问题的有限元方法,着重阐述了有限元软件ANSYS和LS-DYNA的应用、联合求解过程及其在解决跌落冲击问题的优越性。论文以简单结构的缓冲包装件跌落模型为对象,应用有限元仿真分析了模型的跌落冲击响应并与试验对比。在此基础上应用有限元仿真研究了包装结构对其缓冲性能的影响。结果表明:有限元仿真结果可直观地分析出每个对象的动态响应,发现影响其缓冲性能的几何结构因素,进而得出缓冲性能最好的包装结构形式。论文进一步研究了复杂产品包装件的跌落冲击动力学行为,以液晶显示器包装件为研究对象,基于Pro/E建立了液晶显示器及包装件的几何模型,采用ANSYS/LS-DYNA对产品裸机及包装件在不同跌落工况下的冲击动力学行为进行仿真。本文分别研究了:不同跌落工况下液晶显示器裸机主体、关键部件的冲击响应;不同跌落工况下液晶显示器包装件主体、关键部件的冲击响应;相同跌落工况、包装和未包装条件下液晶显示器关键部件的冲击响应。结合试验,对产品响应加速度做了对比,并研究了产品包装结构的吸能特性。将有限元仿真和试验相结合,对产品包装件跌落冲击进行研究,对指导包装设计具有重要的工程价值,为缓冲包装结构设计及优化提供了一定科学根据。