做了10多年的仿真，终于可以用上iPhone5s了

小仿真今天很兴奋，因为苹果的最新产品iPhoneX发布了，小仿真打算早早地预订了一台，要送给老婆大人，这样老婆的iPhone7就会给丈母娘用，丈母娘会把旧的iPhone6淘汰给老丈人用，小仿真就可以从老丈人手中拿到期待已久的iPhone5s了。好开心，想着想着小仿真幸福的泪水就流出来了。

光流泪还是不够的，今天还是要和大家八卦一下iPhoneX在设计生产中可能用到的仿真技术。

1. 模态共振与频率响应分析

手机都是有静音震动功能的，而结构上的共振是手机必须要避免的，不然会极大的影响手机的质量和寿命，所以在设计手机震动方式与频率的时候就需要了解手机主机以及关键部件的低阶固有频率，并与之避开。震动功能的强度和频率都是非常有讲究的，仿真分析在设计阶段就可以帮助工程师了解整机的共振状态。

2. 弯曲与屈曲分析

记得iPhone6 Plus刚出来的时候闹过变弯的情况，毕竟大手机变放在裤兜里会受到多一些的挤压，而当时的苹果的工程师一定没有学好结构稳定性分析，所以导致这种大屏手机弯曲变形，后来据说苹果很好的解决了，小仿真认为无外乎就是更换强度更好的框架材料。

3. 手机跌落分析

手机跌落的太多了，各种跌，侧面跌，正面跌，背着跌，有跌的很惨直接报废的，也有只是破了漆的。当外观美术设计师把设计交给结构工程师后，这个跌落分析就是很重要的了，希望手机耐摔，经摔，必要时可以用作防身的板砖都是需要经历手机的跌落分析的。当然希望产品一跌就碎，但是碎的合理修起来简单也是一门学问，你们懂的。

4. 疲劳仿真

手机的按钮是常用部件，手速比较高的朋友每天可以按Home键上百次，一年就是上万次，对于Home按钮这样的部件肯定是要做疲劳分析的，来确定所选用的材料与设计是否达到疲劳寿命的要求，比如百万次大力按击，或者直接达到无限疲劳寿命需求。

5. 散热分析

除了环境外部的仿真，手机内部电子元器件所产生的热也是需要分析的。当年某品牌手机的自燃爆炸事件，他们的仿真工程师在设计阶段应该没有认真做热力学分析。有复杂电磁转换的地方也会有焦耳热产生，也是手机过热的首要原因，现在一般电磁仿真软件都可以根据材料和工况分析出电磁变换产生的热量大小与分布。通过对手元器件温度、手机散热，进行热分析，可以改善手机温升和散热难题。

6. 电磁干扰分析

电磁干扰实验是非常昂贵的，单单建造一个电磁干扰实验室可能就要好几个亿，每次使用时候的费用也是贵的惊人。电磁干扰仿真就能很准确的预测到可能会产生干扰的频率与设备，将电磁共振与耗散的发生几率降到最低。

7. 电源设备，电路， 传感器的仿真分析

同样属于电磁场分析，如从直流电源到交流电源的各种转换，电源的质量好坏都可以在设计阶段就分析出来。手机里面的各种电路也很多，模拟的，数字的，混合的，都可以在通过仿真来验证其性能与功能指标。手机里面内置的各种传感器也会在仿真框架下进行分析验证。

8. 声学仿真

手机最常用的还是打电话，放音乐，视频音频功能，那么对手机扬声器设备的仿真分析就必不可少了，在什么样的功率下能得到最好的音质与音量，这些结果都是可以从声学仿真中得到。

9. 光学仿真

iPhone的摄像功能还是不错的，不仅与内部自带的图像处理软件有关，也与光学摄像头的设计与安装有着很大关系。光学仿真可以对电磁波的不同频率部分有着很好的处理，达到最优的拍照或视频效果。甚至在黑夜效果下，光电磁场功率很低的情况下，图像采集硬件能否最好的获取质量最好的图片，都可以通过光学仿真分析得到。摄像头的机电系统，光学模块与软件系统可以得到整体提升。

当然还有多物理场耦合分析，比如结构-热-电磁的耦合，可以有效避免单场分析的假设带来的误差。局部零部件的分析，比如触摸屏的应力应变分析，锂电池的效能分析，天线的功率频谱分析，等等，在设计之初就需要完成并定型。怎么样？仿真是不是作用很大啊。不过以上所描述的技术方案都是小仿真虚构的，小仿真和苹果公司没有半毛钱关系，技术方案如有雷同纯属巧合啊。

iPhoneX是一个好手机，但作为一线仿真工程师还是要量力而行吧，税前价格$999美刀起步，如果买不起名牌手机，可以买一些国产货送给家人也是不错的选择，比如国产的汽车，国产的别墅什么的。

今天扒了这么多，希望大家能对仿真工程师的工作多一些理解。最后放一张让小仿真留下幸福泪水的iPhone5s裸照。