CAE软件跌落仿真在遥控器结构设计上的应用

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作为优化技术与 CAE方法完美结合的产物，CAE优化方法除了具有计算模型的参化、迭代过程的自动性等特征外，还具有应用领域广泛、统-数据库、模型参数化、高精度网络、非线性处理能力等特点。最优化技术引入CAE方法使人们从繁重的凑试工作中解脱出来，同时使CAE达到-个新高度。

近年 ，随着市场 、消费者需求层次提升，空调器邑器功能越来越多，邑器越做越大，邑器上液晶显示屏尺寸也随之越来越大，保证邑器跌落到地上后液晶显示屏不损坏 、能正常显示，是邑器设计的关键，也是邑器设计的-个难题。本文以某型号空调器邑器设计为例，着重介绍 CAE(Computer AidedEngineering)软件跌落仿真在提高邑器液晶显示屏跌落保护中的应用。

1 CAE仿真参数设定根据以往开发邑器经验，先设计多个版本邑器结构，本次为CAE仿真提供两个最有可能采纳的邑器结构模型，以便根据 CAE对 比仿真结果进行最终邑器结构选型。两个邑器结构模型分别命名为 9026D和9026G(如图 1和图 2)。

首先根据邑器实际跌落工况 (如图3)，品质考核标准进行 CAE仿真模拟参数 (如表 1)。

2 CAE仿真分析使用 CAE(Computer Aided Engineering)软件，根据跌落工况 ，按背面、正面、侧面、底面、顶面、底楞和顶楞分别仿真模拟 ，输出动画模拟和应力统计表 (动画模拟参看图4、图5，应力统计表如表 2)。

3 CAE仿真数据分析与结构改性1)从动画模拟跌落应力图4、图5可以看出，跌落时，液晶显示屏的最大应力出现在4个边角，说明邑器结构设计要加强对液晶4个边角的保护，保护的最好办法就是让液晶的4个边角不受力，具体到邑器结构设计 ，Environmental Technology·August 201 3 28nvironmen talAdaptabfli哆I表 2 90269、9026G模型液晶屏在各个工况下最大有效应力 (单位：ⅥPa)工况 背面 正面 侧面 底面 顶面 底楞 顶楞9026D 45.703 48.087 41.689 30.888 43.128 14.326 90.8279026G 35.973 52.910 29.325 29.986 44.O5l 1O.691 37.4239026G/ 0. 790 1.100 0.700 0.970 1.020 0.750 O.410 9026D避窑l构图6 邑器改良结构 1橡胶条加强筋邑器壳体液 晶电橡胶条点i液黼的干涉援液品图7 邑器改良结构2力 是 52.910MPa，说 明 9026D模 型正 面保护结构 优于9026G模型顶楞结构 ，说明 9026G在正面跌落工况要做结构改善，改善可以从两方面开展 ：-是增加弹性缓冲结构，吸收正面跌落时的能量，具体表现为在液晶显示屏与导电橡胶条的配合设计为过盈配合 (如图 7中的 导电橡胶条与液晶的干涉量”所示 )，先设计 0.4ram的干涉量 (过盈量 )，正面跌落时，靠着 0.4mm的过盈量来吸收能量，启动正面跌落保护液晶显示屏的作用；二是增加邑器整体框架的刚性，避免正面跌落时整个邑器发生扭曲，局部受力过大，导致液晶屏受力不均发生损坏 ，具体到邑器结构，表现为图6中的 加强筋”，横向增加-条筋，连接整个邑器壳体，提升壳体刚性。

环境适应性和可靠性--4)从 应 力统计 表 2数据 来看 ，顶 面工 况跌 落 时9026D模型最大应力是 43.128MPa，9026G模型最大应力是 44.051MPa，说 明 9026D模 型正面保 护结 构优 于9026G模型顶楞结构，说明9026G在顶面跌落工况要做结构改善，最好方法就是在顶面方向增加-个弹性结构，让液晶显示屏在顶面受力时有个缓冲过程，吸收能量，具体表现为图 6中的 弹臂结构”。

4实际效果验证采用9026G结构方案，按上述方案进行改良后开模具 ，小批量生产后按国家标准 (GB/T 14960-94)进行跌落验证，实际保护效果良好，液晶面无烂裂。证明了前期设计进行的CAE仿真非常有效，避免了新开模具，新产品设计的品质风险。

5总结借用 CAE软件进行仿真分析出结构的薄弱点再加以改良，而后再进行实际效果确认，大大提升了产品设计阶段的品质，为 品质是设计 出来的”理念提供了有效的分析工具，同时也缩短了产品开发周期和降低了产品开发失败的风险。