论文部分内容阅读
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。