首页/文章/ 详情

智能手机弯曲动力学:CAE仿真揭示未来设计趋势

2月前浏览1451

本案例来自Altair官方案例。

1.问题描述

2.手机模型拆解

3.材料类型

4.接触设置

5.载荷步设置

6.输出设置

7.结果展示

1.问题描述   

图1为手机三点弯曲试验模型的载荷示意图,手机在固定圆柱的支撑下,顶端压头在0.05s内向下移动8mm,以分析手机的抗弯力学性能。

         

         


图1 手机模型载荷示意图

 

2.手机模型拆解   

手机模型的装配图如图2所示,主要分为LCD屏、上盖板、载体总成、PCB、电池和下盖板。

         

图2 手机模型转配图

 

3.材料类型   

手机模型各个模块主要涉及到的材料有软钢、玻璃、橡胶、聚合物塑料等。
螺栓和载体板材料:非线性钢材

图3 非线性钢材的应力-应变曲线

上下盖板聚合物应力-应变曲线:

图4 上下盖板聚合物材料曲线

密封垫材料类型:橡胶OGEDEN模型。


4.接触设置  

模型的接触为面对面接触,分为两类,一类是带有摩擦系数的接触,另一类为无摩擦接触。本案例为各个部件都单独建立了接触,如图所示,非常多,有36个接触设置,个人觉得必要性不是很强!

图5 接触设置

考虑无摩擦情况,以PCB接触为例,刚度大的部件做主面,刚度小的部件做从面。

图6 PCB板面对面接触

若考虑到有摩擦情况,可以参考LCD屏与载体的接触设置:

7 LCD屏与载体的接触

 

5.载荷步设置   

图8 分析步设置

Analysis type:分析类型,显示分析类型

SPC:固定约束

TSTEPE:质量缩放

TTERM:分析时间0.05s

DLOAD:在0.05s内的向下移动的载荷

 

6.输出设置   

OUTPUT模块设置位移和应力输出。

7.结果展示   

图9 位移云图

图10 LCD应力云图

         

LCD屏幕应力达到569MPa,而普通玻璃抗弯强度为200MPa,手机玻璃经过强化处理可达到400-500MPa,这表明手机屏幕将会发生破坏。

 


来源:纵横CAE
LS-DYNA非线性材料试验螺栓Altair装配
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-01
最近编辑:2月前
纵横CAE
硕士 签名征集中
获赞 14粉丝 30文章 166课程 0
点赞
收藏
作者推荐

揭秘!嫦娥六号为何选择南极-艾特肯盆地着陆采样?

北京时间5月3日17时27分,嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射,准确进入地月转移轨道,发射任务取得圆满成功。 嫦娥六号的主要任务依然是月球采样,但目的地从月球正面换到了月球背面,从风暴洋换到了南极-艾特肯盆地。首选着陆区在月球南纬43°、西经154°附近的阿波罗环形山,计划通过表取和钻取两种方式获取约2000g月球样品。在广袤无垠的宇宙中,月球作为地球的近邻,总是那么神秘而迷人。如今,中国的探月工程再次迈出了重要一步,嫦娥六号探测器计划前往月球背面那片人类从未涉足的神秘领域:南极-艾特肯盆地。今天,就让我们一起揭秘,嫦娥六号为何将目光投向了月球背面那个神秘的南极-艾特肯盆地?这背后隐藏着怎样的科学逻辑和战略考量?1、揭开月球背面的神秘面纱月球的背面一直是个谜团。由于潮汐锁定,月球只有一面对着地球,而背面则鲜有人类探测器的涉足。嫦娥六号选择在这里着陆采样,不仅能揭开月球背面的神秘面纱,还能首次从月球背面带回珍贵的样品,填补人类获取月球背面样本的空白。 月球正面(左)和背面(右)对比图,它们的地理地貌情况截然不同 月球的正面和背面有着巨大的差异,月球背面基本都是古老的月壳和月球的高地,这些地区埋藏着许多尚未解答的科学问题。嫦娥六号选择在这里着陆采样,可以获取到不同年龄、不同地域的月球样品,对于研究月球的构造、物质组成、热历史等具有重要意义。2、南极-艾特肯盆地的科学价值月球南极-艾特肯盆地是整个太阳系中已知的最大撞击坑之一,也是月球上最大、最古老和最深的盆地。盆地直径约为2,500公里,面积相当于两个青藏高原,而深度更是达到了惊人的13公里!这里保存了月球上古老的岩石,可能蕴藏着月球起源和演化的重要线索。科学家们希望通过嫦娥六号的采样分析,进一步解开月球的成因和演化之谜。这片区域的地质年龄距今超过42亿年,几乎与月球的年龄相当。科学家们推测,当时一颗小行星或彗星以大约30°的倾角高速撞击月球南部,将月球地幔的部分物质掀到了月面,这为探测月球深部物质提供了天然窗口。嫦娥六号选择在这里着陆采样,可以采集到月球早期历史的物质,进而帮助人类更好地了解月球乃至整个地球-月球系统的形成演化历史。3、南极-艾特肯盆地的特殊环境南极-艾特肯盆地位于月球南极附近,这里的环境条件极为特殊。极区内的某些地区可以连续暴露在阳光下数月甚至更长时间,而不受阴影影响,光照充足。同时,附近的永久阴影坑内可能存在水冰,为未来的月球探索提供了宝贵的资源。嫦娥六号选择在这里着陆采样,也是为了探索这些特殊环境对月球科学研究的价值。根据“克莱门汀”号、“月球勘探者”号等探测器的观测结果,南极-艾特肯盆地物质组成似乎与其他地区有些不同,可能蕴藏着丰富的矿产资源和水资源。盆地底部的铁、钛、钍等元素含量较多;从矿物角度说,斜辉石和斜方石含量好像比周围高低多。这些特征均与阿波罗样品、苏联月球样品、月球陨石样品有所不同,推测其经历过十分特殊的形成过程。4、中国永攀科技高峰的航天精神南极-艾特肯盆地的地形复杂、环境恶劣、坡度陡峭,对嫦娥六号探测器的着陆和采样技术提出了极高的要求。然而,正是这样的挑战,激发了中国航天人的创新精神和技术突破。通过嫦娥六号的成功着陆和采样,中国航天事业将再次证明自己在月球探测领域的领先地位和技术实力。此外,嫦娥六号前往月球背面采样并非易事。月球背面没有直接的通信链路与地球相连,需要借助中继卫星进行通信。要想抵达月背并开展工作,还需要解决通信问题。由于月球庞大的身躯会挡住嫦娥六号与地面指挥的通信信号,这就要依靠在轨“等候多时”的鹊桥二号中继星当起“顺风耳”,架起“沟通的桥梁”。 嫦娥六号选择南极-艾特肯盆地作为着陆采样的目标,是基于其独特的科学价值、神秘的环境条件以及未来战略发展的考量。这次任务的成功实施,将为中国探月工程写下浓墨重彩的一笔,也将为人类探索宇宙、认识月球提供更多的宝贵信息。让我们拭目以待,共同见证嫦娥六号在月球南极-艾特肯盆地的精彩表现!来源:纵横CAE

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈