笔记本电脑跌落测试仿真分析与研究

发布时间：2017-11-22 16:07

本文关键词：笔记本电脑跌落测试仿真分析与研究

【摘要】：为解决笔记本电脑在跌落过程中造成的各种损坏问题，将有限元仿真与试验相结合，通过实际试验结果与仿真分析结果相对比，确认仿真分析的正确性。首先对笔记本电脑的5个选定点进行压力试验，通过试验得到的变形量与在相同工况下进行的仿真结果进行对比，确认模型的正确性。然后对笔记本电脑的跌落过程进行了系统的分析与研究，参考国标及企业标准进行了4种跌落方式的跌落试验，试验结果与同等初始条件的仿真分析结果相对比，二者基本吻合，为解决笔记本电脑的设计提供了理论依据，同时通过材料性能的提高对跌落测试结果进行改善。概括起来本课题针对笔记本电脑的有关问题点主要从以下3个方面进行了研究：首先介绍了模态分析的相关理论，并基于UG(Unigraphics NX)建立了笔记本电脑模型，为方便计算在不妨碍仿真结果的情况下对模型进行简化。模型完成后，导入ANSYS中开始对整个笔记本电脑进行计算。在没有任何初始约束的情况下对整个笔记本电脑进行模态分析，从而得到前13阶振动频率及振型。同时振动频率的取得为后续进行瞬态动力学分析做准备。其次对压力测试方法进行介绍，按照日常使用及企业标准选取5个代表点进行压力测试，在测试过程中得到每个点测试过程中的最大应变。通过ANSYS中的静态接触分析原理，对显示屏部分进行了静态分析，得到了显示屏外壳的应力图与应变图，将应变值与试验结果相对比，偏差在6%以内，验证了模型的正确性，同时说明有限元法对结构优化有很好地指导作用。最后对笔记本电脑的瞬态动力学进行了系统的分析与研究，参照国家标准及消费者的使用习惯对笔记本电脑进行了4种跌落方式的跌落测试，除角跌落方式外，另外三种跌落方式，在试验后笔记本电脑无任何损坏，角跌落试验后有塑性变形。对整个笔记本电脑进行跌落冲击仿真，并将笔记本电脑的应力响应与试验结果相对比，验证了仿真模型的正确性后，通过材料的改善有效地减少了冲击应力响应。该模拟仿真对开发新产品的可靠性测试有着一定的工程运用价值，为笔记本电脑结构优化设计提供了科学的依据。
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP368.32

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 梁君;赵登峰;;工作模态分析理论研究现状与发展[J];电子机械工程;2006年06期

2 俞璐;薛澄岐;祖景平;;手机电池盖跌落仿真分析[J];电子机械工程;2008年01期

3 丁剑;李刚;薛澄岐;俞璐;;手机塑料外壳底面造型耐撞击性能研究[J];电子机械工程;2009年01期

4 雷先华;航空工业CAE应用简述[J];航空制造技术;2004年02期

5 熊建友,辛勇,揭小平,杨国泰;ANSYS/LS-DYNA在跌落仿真中的应用[J];计算机辅助工程;2003年02期

6 杨先海,褚金奎,尹明富,郭晓宁;有限元数值模拟技术及工程应用[J];机械设计与制造;2003年03期

7 咸斌;基于关联技术的自顶向下设计技术的应用研究[J];机械设计与制造;2005年07期

8 袁安富;陈俊;;ANSYS在模态分析中的应用[J];中国制造业信息化;2007年11期

9 樊杰;赵轶;徐清浩;;有限元法的一般思想[J];科技情报开发与经济;2008年03期

10 周春燕;余同希;李世玮;;便携式电子产品的跌落冲击响应——试验,仿真和理论[J];力学进展;2006年02期