基于optistruct的手机三点弯曲动力学分析

本案例来自Altair官方案例。

目录

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

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   

图3 非线性钢材的应力-应变曲线

图4 上下盖板聚合物材料曲线

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：

图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   

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。