平板電視EPS緩沖墊優(yōu)化研究.pdf

1、隨著制造工藝水平的不斷提高和電子科技技術(shù)的進(jìn)步,平板電視的尺寸越來越大,體積卻越來越小。這類產(chǎn)品的緩沖保護(hù),主要依靠使用緩沖性能更加優(yōu)越的材料和更加合理的緩沖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。但材料種類有限且在選取材料已定的情況下,最方便和實(shí)用的方法還是使用好的緩沖結(jié)構(gòu)。
　　目前緩沖墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常使用“五步法”或“六步法”,設(shè)計(jì)后的緩沖墊進(jìn)行樣機(jī)跌落實(shí)驗(yàn)后,緩沖墊有時(shí)不能滿足緩沖保護(hù)需要或結(jié)構(gòu)顯得“過硬”,這時(shí)就需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)。多數(shù)情況下技術(shù)人員依靠經(jīng)驗(yàn)

2、或參考借鑒相關(guān)類似結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,缺陷是無法使用最佳的材料分布。為了能夠最優(yōu)化材料分布,本文嘗試使用拓?fù)浞椒▽?duì)緩沖墊結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化研究。
　　針對(duì)要研究的問題,本文采取了計(jì)算機(jī)模擬方法和理論方法進(jìn)行了研究。首先針對(duì)一款已上市的平板電視,根據(jù)緩沖包裝動(dòng)力學(xué)知識(shí)對(duì)保護(hù)平板電視的緩沖墊進(jìn)行了初步設(shè)計(jì),材料選取EPS(Expanded polystyrene,簡(jiǎn)稱 EPS)。其次利用計(jì)算機(jī)模擬方法對(duì)平板電視包裝件進(jìn)行了跌落分析,根據(jù)跌落分

3、析數(shù)據(jù)近似得到了碰撞力的求解公式并通過不同角度驗(yàn)證了計(jì)算機(jī)模擬數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然后考慮到緩沖墊在跌落過程中受到的是動(dòng)態(tài)沖擊力,為了能夠簡(jiǎn)化模型,對(duì)動(dòng)態(tài)載荷進(jìn)行了等效靜態(tài)處理。最終使用HyperWorks中的OptiStruct模塊建立了靜態(tài)拓?fù)鋬?yōu)化有限元模型,根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)果對(duì)緩沖墊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化后再次進(jìn)行跌落分析后發(fā)現(xiàn)電視受到的最大沖擊加速度小于脆值(Fragility),優(yōu)化后的緩沖墊滿足了跌落保護(hù)需要。EPS密度不同時(shí)其自身力學(xué)特