由于尺寸小重量轻的特点,便携式、手提式的电子产品越来越被普遍应用。这些产品有时不可避免地经受跌落带来的撞击载荷。在设计过程中,如果从理论和试验上都可以对这个加载情况加以说明解释,就能发展更加耐用的产品。能够模拟落地载荷情况下的可靠性,可以减小对试验测试的依赖性。abaqus/explicit 已经被广泛应用于检验电子产品经受机械撞击载荷的特性。
abaqus 的主要功能和优点
l 对短历时、动态、非线性工况高效模拟的有力显式求解方法。
l 通用(“自动的”)接触算法以简化接触定义。
l 修正了的十节点四面体单元,使得复杂几何体的网格划分更加容易,还可提供精确的接触结果。
l 可变的质量缩放技术提高了计算效率。
l 独立网格划分的紧固件,使用连接件单元来进行点与点的连接,这种单元考虑了复杂的结构和机械性能,包括损 坏。
l 时效输出的实时低通过滤可避免重叠误差
个人电子产品受到机械撞击载荷是很寻常的,特别是从手中或者桌上掉下来产生的撞击。能否经受这种载荷对于设计一个成功的产品很关键。
要评估一个电子产品受到撞击载荷时的响应,需要结合实验测试和分析模拟。与物理实验相比,模拟有着明显的优势:提供重复结果和模型上任意点的信息(应力、应变、加速度等等),成本低,在设计过程中,任意阶段都可以进行模拟。
在本技术简报中涉及的分析是一个无线光电鼠标从 1 米高的地方跌落的模拟。该分析主要研究电子构件在跌落 过程中可能出现的故障
有限元分析方法
鼠标模型由外壳、带有电子元件的电路板、滚轮和两个 按钮组成。将外壳、按钮和滚轮划分为 10 节点四面体单元。这种单元可以很好地解决大变形、接触分析问题 以及出现最小体积和剪切锁死等问题。它们的优势还在 于可以利用自动四面体网格生成器来简化复杂电子部件 几何模型网格划分的工作。