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| 随着我国消费类电子产品的普及,每年因产品质量问题,造成巨大的资源浪费；对电子产品不断出现的各类问题,部分是由于产品结构设计不当,更多的是由产品包装防护不当造成的。计算机仿真作为一种有效的数值分析方法,可以模拟包装件的跌落环境,获得整个模型任意位置的动态过程信息,得到物理试验难以得到的数据；并且能够降低测试成本,节约人力物力。本文以液晶显示器包装件为例,以国际标准对运输包装件跌落试验规定为指导进行跌落模拟；运用SolidWorks软件对包装件建立几何模型,应用有限元分析软件Workbench对包装件三面一棱进行跌落仿真,在LS-DYNA求解器中进行计算,将结果在LS-PREPOST中打开并分析。本课题对包装件纸箱选择各向异性材料模型,该模型能够准确的模拟瓦楞纸板的特性,更精确的模拟结果。本文详细介绍了建立模型、材料选择、接触设置、网格划分等仿真过程及各步需要注意的问题,分析了液晶显示器包装件在四种跌落工况下的变形、加速度及应变随时间变化情况,总结了包装件各部分对外部冲击的响应规律,以及电子产品易损件在跌落过程中的反应,分析了外包装对内部产品的保护性能。通过模拟计算结果还可以对缓冲结构进行优化,在缓冲结构对内部产品的保护作用下,使其质量减小,降低材料消耗,提高经济效益。本课题使用Design-Expert软件对缓冲结构进行优化,针对三面跌落工况下缓冲泡沫应变特点,分别选择合适的设计变量进行优化；在底面和长侧面缓冲结构优化中,得到了较好的优化结果,包装件质量、最大应变值、最大加速度值均有所下降,不仅节约原料,而且能减少运输成本,提高经济效益；对三面跌落工况下缓冲结构进行优化为缓冲结构整体优化设计提供了参考数据,并且该优化方法也为同类型的优化试验提供了思路和方法。 |
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