不能再关键部位布置传感器，以致无法进行试验。利用有限元软件对电子产品进行仿真则可以弥补以上的不足，有限元仿真可以在产品样机出来之前就对产品进行仿真分析，对产品抗跌落性能有预先的了解，从而完善产品设计，缩短产品的研发周期，节省研发费用，增强市场竞争力。随着有限元软件和计算机技术的迅速发展，计算机模拟测试已经逐渐成为种可以替代实际测试的研究方法。对比实际样品的测试，计算机模拟不仅更经济省时，而且能提供更为全面的信息。手机跌落测试是手机产品测试中的个重要环节，国内外相关规范标准中规定了手机跌落测试的各项环境条件和操作规范。手机跌落瞬间是结构在很短时间内在巨大冲击载荷作用下的复杂动态冲击过程，对手机跌落进行数值模拟，研究跌落冲击载荷下结构响应规律。本文利用有限元分析软件对手机壳体模型实现了由模型导入，并分析手机跌落模拟仿真过程中手机电池盖是否同手机主体脱离，是否导致电池裸露而使整体设计失败。第章绪论课题背景电子设备为人们提供了舒适安全方便的生活条件，丰富了人们的娱乐生活，其中许多设备在应用时难免要处在强烈的振动或冲击环境下，这种环境能显著地降低设备性能甚至引起严重损坏。而产品在运输装卸及使用过程中，结构可能发生破坏，有近的电子机构产品损坏来自于高速撞击。在当今竞争日益激烈的手机市场中，如何降低生产成本，赚取最大利润是生产厂家所直追求的。减少产品在流通中的损失也逐渐成为很多大企业增加利润的个新途径。我们通过跌落仿真试验可以极大的提高企业的研发能力和产品的竞争力，并且可以为企业减少意外的损失，保证和维护企业的运营销售和信誉，为企业创造更大的利益。振动与冲击对电子设备的危害在电子设备所处的机械环境中，各种机械力和干扰形式都有可能对设备的可靠性造成危害，其中危害最大的是振动和冲击。它们造成的危害主要有两种设备在激振频率下导致振幅很大的共振现象，最终因振动加速度超过设备所能承受的极限加速度而破坏或者由于冲击所产生的冲击力超过设备的强度极限而使设备破坏。振动加速度或冲击力引起的应力虽远低于材料在静载荷下的强度，但由于长时间振动或多次冲击使材料疲劳破坏，从而导致设备破坏。设备破坏的原因，除了零部件的设计制造和装配质量不合格等以外，主要是设计整机或零部件时，忽视了环境条件的严酷度对设备造成的影响，没有充分考虑设备承受环境条件界限的能力，或是振动和冲击的隔离系统设计不当所致。振动和冲击对电子设备造成的危害具体表现在没有附加紧固措施的接插件如集成电路印刷电路板带接插头的连接电缆等会从插槽中跳出来，造成信号开路，并碰撞其他元件或电路而造成短或损坏。阴极射线管电极变形短路折断或者由于各电极作过多的相对运动而产生噪声信号，不能正常工作。振动引起弹性零件变形，使具有触点的元件电位器波段开关插头插座等产生接触不良或完全开路。指示灯忽亮忽暗，仪表指针不断抖动，使观察人员读数不准，视觉疲劳。当零件固有频率和激振频率相同时，会产生共振现象。电路中的安装导线变形及移位使其相对位置改变，引起电路的部分参数变化，从而使电感电容的耦合发生变化。设备的机械结构机壳支撑架支撑板等变形，脆性材料如玻璃陶瓷胶木聚苯乙烯断裂。防潮和密封措施受到破坏。焊锡或熔焊处断开。螺钉螺母松开甚至脱落，并撞击其他零部件，造成短路和破坏。电子设备因其中各种元器件数量多，许多元器件承受机械环境的能力较弱，所以因机械作用力引起的损坏和故障率也很高。在机械环境中，振动将导致元件或材料疲劳损坏，而冲击则是由于瞬时加速度很大造成元件损坏。电子产品跌落试验的必要性日常生活中，电子产品在运输装卸和使用过程中结构可能发生破坏。尤其便携式电子产品的使用日益普遍，其抗冲击性能越来越受到关注。如移动电话掌上电脑笔记本电脑电子词典播放器等在使用过程中难会掉落到地上造成这样那样的损坏，包括外壳显示屏以及内部电子元件的损。电子设备向人类活动的各个领域渗透，仅以电路性能作为评价其技术指标的观念将到挑战。为了在激烈的竞争中赢得市场，电子产品制造商期望在最短的时间内以最好质量把产品投放市场。因此，电子产品的抗跌落性能越来越受到制造商的重视。为了提高电子产品的抗冲击性能，传统的方法是做实物试验，是个设计样机测试再设计的过程。这个过程耗费了大量的人力物力和时间，且此方法还受到产品尺寸的限制，有时可能因产品尺寸的关系而不能再关键部位布置传感器，以致无法进行试验。利用有限元软件对电子产品进行仿真则可以弥补以上的不足，有限元仿真可以在产品样机出来之前就对产品进行仿真分析，对产定义分析模型的部件定义部件手机电池,„„定义手机电池的单元类型单元编号和节点编号包括两种单元类型,„„,„„定义部件手机电池的材料和截面属性,定义部件手机盖,„„,„„,定义部件手机后壳体,„„,„„,定义部件刚性墙,„„,„„,定义部件刚性墙参考点定义部件刚性墙参考点的属性,定义装配件,实例刚性墙在装配件中定位的平移或者旋转数值,定义名称为的点集合包括手机后壳体手机电池以及手机电池盖模型上的所有节点,„„，定义名称为的点集合包括手机后壳体上的个节点定义材料属性,定义接触属性,定义名称为的边界条件，约束刚性墙参考点的所有自由度定义手机跌落模型的速度场定义名称为的显式动态分析步,定义分析步的结果输出变量数值注„„表示有数据存在，可能是节点编号和坐标，可能是单元编号和坐标，可能是节点编号，可能是单元编号等。洛阳理工学院毕业设计论文题目翻盖手机跌落的失效分析姓名刘德磊系部机电工程系专业计算机辅助设计与制造指导教师赵秀婷年月日手机盖结构抗跌落设计方法的研究摘要跌落冲击是普遍存在的接触动力学问题，来源于工程设计中常见的固体物品掉落的动力接触现象，具有很强的非线性特征。对这类跌落现象进行分析，般将跌落问题采用有限元方法，并结合实际的跌落试验数据验证，从而进步完善有限元模拟的精度，是解决复杂结构的跌落仿真问题的有效的手段，对跌落冲击的数值仿真技术的研究具有十分重要的理论和工程意义。本文以接触动力学为基础，采用有限元数值模拟技术，较系统地研究了手机盖结构跌落过程中接触和碰撞问题的般分析方法和求解过程，为非线性有限元仿真分析奠定了坚实的基础。本文将接触动力学的基本方程和有限元建模方法相结合，提出了复杂结构在跌落冲击载荷作用下的数值模拟方法。以手机为载体，手机透明盖为研究对象，在原手机跌落试验发现失效的基础上，详细比较了手机盖结构改善前后的区别，并对改善后的手机盖结构进行有限元模型的构建，详尽分析了单元类型的选择零件间连接关系的定义边界条件的定义。通过对手机不同跌落方向的模拟仿真获得了手机盖在手机跌落时的响应特性，为研究其他同类复杂结构的冲击动力学研究提供了定的理论支持和工程参考。关键词有限元法，跌落撞击试验，手机盖，数值模拟,目录前言第章绪论课题背景振动与冲击对电子设备的危害电子产品跌落试验的必要性国内外研究现状本课题研究内容第章有限元分析基础有限元法与数值模拟技术有限单元法分析有限单元法分析实现手段软件简介软件的结构软件的特点的分析步骤第章非线性有限元及碰撞理论非线性有限元介绍接触和碰撞介绍接触问题求解的般过程接触问题有限元方程的求解方法第章手机翻盖部件及跌落介绍手机翻盖结构介绍手机普通翻盖结构介绍手机跌落试验标准自由跌落环境试验标准简介手机跌落试验工况初始条件的确定第章翻盖手机跌落数值模拟的有限元分析有限元模型的建立有限元模型的建立原则几何模型的建立有限元网格的划分和单元类型的选择各零部件材料的定义手机翻盖跌落数值模拟分析手机跌落数值分析结论谢辞参考文献附录前言电子设备为人们提供了舒适安全方便的生活条件，丰富了人们的娱乐生活，其中许多设备在应用时难免要处在强烈的振动或冲击环境下，这种环境能显著地降低设备性能甚至引起严重损坏。而产品在运输装卸及使用过程中，结构可能发生破坏，有近的电子机构产品损坏来自于高速撞击。研发人员往往耗费大量的时间与成本针对产品做相关的品质验证，最常见的结构试验就是跌落和冲击试验。为了在激烈的竞争中赢得市场，电子产品制造商期望在最短的时间内以最好质量把产品投放市场。因此，电子产品的抗跌落性能越来越受到制造商的重视。为了提高电子产品的抗冲击性能，传统的方法是做实物试验，是个设计样机测试再设计的过程。这个过程耗费了大量的人力物力和时间，且此方法还受到产品尺寸的限制，有时可能因产品尺寸的关系而不能再关键部位布置传感器，以致无法进行试验。利用有限元软件对电子产品进行仿真则可以弥补以上的不足，有限元仿真可以在产品样机出来之前就对产品进行仿真分析，对产品抗跌落性能有预先的了解，从而完善产品设计，缩短产品的研发周期，节省研发费用，增强市场竞争力。随着有限元软件和计算机技术的迅速发展，计算机模拟测试已经逐渐成为种可以替代实际测试的研究方法。对比实际样品的测试，计算机模拟不仅更经济省时，而且能提供更为全面的信息。手机跌落测试是手机产品测试中的个重要环节，国内外相关规范标准中规定了手机跌落测试的各项环境条件和操作规范。手机跌落瞬间是结构在很短时间内在巨大冲击载荷作用下的复杂动态冲击过程，对手机跌落进行数值模拟，研究跌落冲击载荷下结构响应规律。本文利用有限元分析软件对手机壳体模型实现了由模型导入，并分析手机跌落模拟仿真过程中手机电池盖是否同手机主体脱离，是否导致电池裸露而使整体设计失败。第章绪论课题背景电子设备为人们提供了舒适安全方便的生活条件，丰富了人们的娱乐生活，其中许多设备在应用时难免要处在强烈的振动或冲击环境下，这种环境能显著地降低设备性能甚至引起严重损坏。而产品在运输装卸及使用过程中，结构可能发生破坏，有近的电子机构产品损坏来自于高速撞击。在当今竞争日益激烈的手机市场中，如何降低生产成本，赚取最大利润是生产厂家所直追求的。减少产品在流通中的损失也逐渐成为很多大企业增加利润的个新途径。我们通过跌落仿真试验可以极大的提高企业的研发能力和产品的竞争力，并且可以为企业减少意外的损失，保证和维护企业的运营销售和信誉，为企业创造更大的利益。振动与冲击对电子设备的危害在电子设备所处的机械环境中，各种机械力和干扰形式都有可能对设备的可靠性造成危害，其中危害最大的是振动和冲击。它们造成的危害主要有两种