平板电脑的跌落与运输中的振动仿真研究

摘要

平板电脑的损坏主要来自于冲击和振动，因此研究平板电脑在高速撞击与振动过程中的结构强度是十分必要的。应用传统的实验方法研究平板电脑相关的质量性能不仅耗费了大量的时间和成本，实验本身也有缺陷。有限单元法是随着电子计算机技术的发展而出现的一种计算方法。有限单元法作为工程分析的有效方法在工程领域得到了广泛的应用，并为平板电脑提供了一种全新的设计方法。
　　 在跌落方面，由于平板电脑的原始模型结构复杂，不适合直接利用原始模型对平板电脑进行数值模拟，本文在不影响数值模拟结果的前提下，对平板电脑模型进行了适当地简化，并选择商用有限元软件ANSYS/LS-DYNA作为数值模拟工具。
　　 通过跌落试验验证了平板电脑的有限元模型，并选择了四种典型的跌落条件，通过分析数值模拟结果，得到了平板电脑在四种跌落碰撞过程中的应力分布情况，发现平板电脑在角跌落情况下最容易发生结构破坏，并且对平板电脑的结构在卡扣、壳体厚度以及筋条三方面进行了改进对比分析，得出了有效的改进方法。
　　 在振动方面，由于平板电脑包装件的原始模型结构复杂，不适合直接利用原始模型对平板电脑包装件进行数值模拟，本文在不影响数值模拟结果的前提下，对平板电脑模型进行了适当地简化，并选择商用有限元软件ANSYS Workbench作为数值模拟工具。
　　 采用振动试验验证了缓冲包装材料的有限元模型，通过分析数值模拟，对平板电脑包装件在振动中易损坏印刷电路板进行分析，得出在振动中印刷电路板上的SOP封装件的引脚最易发生损坏，并且对包装以及印刷电路板结构进行改进，观察改进结构对SOP封装件引脚的最大应力的影响。