基于强度冲击的手机塑胶外壳失效预测研究报告

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简要说明
1. 课题的研究意义和主要内容
2. 支撑手机壳体强度冲击失效预测研究的理论
3. 手机跌落模拟仿真简要解析
4. 手机跌落模拟仿真分析总体方案

课题的研究意义
1. 近年来，随着电子技术特别是小型封装和高密度组装技术的迅速发展，便携式电子产品得到极大的普及，这些产品包括手机，数码相机，MP3 录放机，PDA 以及笔记本电脑等等，然而，便携性与移动性使得这些产品的使用环境比一般固定产品要复杂，恶劣。用户常常需要将这些产品带到某些不利的环境中，尤其值得注意的是，消费者在使用或携带过程中将产品失手跌落至地面或不慎撞击到坚硬物体上的意外时有发生。跌落或撞击引起的机械冲击可能引起产品严重的机械或功能损坏，因此产品强度的设计将直接影响产品的寿命和耐用性。手机塑胶外壳失效分析和研究就是有限元分析技术在实际应用中提出的课题。
2. 意识到冲击安全的重要，便携式电子产品在设计阶段必须考虑其冲击可靠性。由于种种条件限制，便携产品的冲击可靠性设计面临诸多问题。近年来，伴随着便携式电子产品的普及，为了切实提高产品的可靠性，各个科研机构的研究人员对便携式电子产品的抗冲击性能进行了广泛的研究，从试验，数值模拟和理论解释多个方面进行了努力。尽管试验测试作为一种直观可靠的研究方法得到了广泛的使用，但是对便携式电子产品而言，这种研究方法有其不可逾越的局限性，因此，将相关理论和CAE 分析软件进行整合，在通用的CAE 平台软件基础上，根据自己的实际情况进行CAE 理论和实践研究具有极其重要的意义。

课题的主要研究内容
1. 概括介绍非线性有限元理论, 并着重介绍接触和碰撞动力学和有限元方法相结合的基本理论，研究冲击载荷下复杂结构响应的分析方法，进而归纳出接触碰撞问题的求解方案，其中包括接触碰撞问题求解的一般过程，接触碰撞问题的求解方法，以及解决接触碰撞问题有限元方程的建立和和求解方法，并使之应用到具体分析软件当中。
2. 研究进行跌落模拟仿真分析的原因，归纳和总结跌落试验和计算机模拟仿真所关心的设计问题，研究计算机跌落模拟仿真分析在企业设计流程中的应用，并结合HyperMesh 和Ls-Dyna 两个软件的特点，提供具体的相关案例来说明计算机模拟那些方面能具体应用到企业设计的流程中。
3. 以一复杂结构——手机为具体对象进行研究，通过建立其有限元分析模型，分析在冲击载荷下其复杂结构的响应趋势和失效机理。由于手机各个部件之间的接触形式复杂，为此需要分析出合理的装配约束条件，简化后施加到其有限元模型上面，最后通过对手机自由跌落整个仿真过程的分析研究，从中总结出冲击载荷下其结构的响应规律。
4. 探索手机塑胶壳体结构中的肋、圆角以及卡扣在接触碰撞力学问题中的作用，总结其规律。
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这是我在2005年－2006年做过的一个课题，这里把相关资料拿出来和各位一起分享，经过几年的科研和具体工作项目历练，我是越发的喜欢FEA了，这几年来CAE在企业中的应用也越发的广泛，同时各种软件也日新月异，由于这个资料写了有几年了，仅仅作为参考！这里希望上传的资料还能对各位FEA网友在做相关具体项目时能起到启发作用。谢谢