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无线鼠标跌落碰撞过程的仿真研究

作　者: 张健
导　师: 曹勇
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 流体机械及工程
关键词: 数值模拟有限单元法 ADINA 跌落碰撞
分类号: TP334.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 61次
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内容摘要

电子产品的损坏主要来自于高速撞击,因此研究电子产品在高速撞击过程中的结构强度是十分必要的。应用传统的实验方法研究电子产品相关的质量性能不仅耗费了大量的时间和成本,实验本身也有缺陷。有限单元法是随着电子计算机技术的发展而出现的一种计算方法。有限单元法作为工程分析的有效方法在工程领域得到了广泛的应用,并为电子产品提供了一种全新的设计方法。跌落碰撞过程是一种典型的高速撞击方式。本文选择鼠标作为电子产品的代表对其跌落碰撞过程加以研究,应用有限单元法对鼠标的跌落碰撞过程进行数值模拟,并选择商用有限元软件ADINA作为数值模拟工具。由于鼠标原始模型结构复杂,不适合直接利用原始模型对鼠标进行数值模拟,本文在不影响数值模拟结果的前提下,对鼠标模型进行了适当地简化。本文选择了两种典型的跌落条件以及三种地面类型,对鼠标在每种跌落条件下分别跌落到三种不同的地面的情况进行数值模拟,通过分析数值模拟结果,得到了鼠标在两种跌落碰撞过程中的应力分布情况,找到了鼠标最容易在跌落碰撞过程中发生破坏的结构。针对数值模拟结果,设计了两种鼠标结构的改进方案。鼠标的两种结构改进方案分别为增加连接柱和增加加强筋。本文对两种方案的数值模拟结果进行了分析。通过分析两种结构改进方案的数值模拟结果,得出第二种结构改进方案能够有效改善鼠标在跌落碰撞过程中的受力情况,得到了鼠标最佳的结构设计方案。本文对鼠标跌落碰撞过程的数值研究达到了降低研发成本,缩短研发周期的目的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8-10
  1.2 国内外的研究现状及分析  10-12
  1.3 本课题的主要研究内容  12-13
第2章有限元分析模型的建立  13-23
  2.1 碰撞算法的理论基础  13-14
  2.2 有限元模型  14-22
    2.2.1 有限元软件简介  14-15
    2.2.2 CAD模型的建立  15-19
    2.2.3 有限元模型的建立  19-22
  2.3 本章小结  22-23
第3章鼠标跌落碰撞过程的数值模拟  23-35
  3.1 跌落碰撞条件  23
  3.2 跌落碰撞过程的数值模拟  23-33
    3.2.1 有限元模型的材料  23
    3.2.2 数值模拟  23-33
  3.3 本章小结  33-35
第4章鼠标模型的结构改进  35-61
  4.1 增加连接柱的结构改进方式  35-49
    4.1.1 增加连接柱的鼠标结构  35
    4.1.2 有限元模型的建立  35-36
    4.1.3 数值模拟  36-49
  4.2 增加加强筋的结构改进方式  49-60
    4.2.1 增加加强筋的鼠标结构  49
    4.2.2 有限元模型的建立  49
    4.2.3 数值模拟  49-60
  4.3 本章小结  60-61
结论  61-62
参考文献  62-67
致谢  67

无线鼠标跌落碰撞过程的仿真研究

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