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,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)計通常使用“五步法”或“六步法”,設(shè)計后的緩沖墊進行樣機跌落實驗后,緩沖墊有時不能滿足緩沖保護需要或結(jié)構(gòu)顯得“過硬”,這時就需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)。多數(shù)情況下技術(shù)人員依靠經(jīng)驗

2、或參考借鑒相關(guān)類似結(jié)構(gòu)進行結(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▽彌_墊結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化研究。
　　針對要研究的問題,本文采取了計算機模擬方法和理論方法進行了研究。首先針對一款已上市的平板電視,根據(jù)緩沖包裝動力學(xué)知識對保護平板電視的緩沖墊進行了初步設(shè)計,材料選取EPS(Expanded polystyrene,簡稱 EPS)。其次利用計算機模擬方法對平板電視包裝件進行了跌落分析,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證了計算機模擬數(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態(tài)沖擊力,為了能夠簡化模型,對動態(tài)載荷進行了等效靜態(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)果對緩沖墊結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。優(yōu)化后再次進行跌落分析后發(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需要。EPS密度不同時其自身力學(xué)特