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的進步,平板電視的尺寸越來越大,體積卻越來越小。這類產品的緩沖保護,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構實現。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構。
　　目前緩沖墊結構設計通常使用“五步法”或“六步法”,設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構顯得“過硬”,這時就需要優(yōu)化結構。多數情況下技術人員依靠經驗

2、或參考借鑒相關類似結構進行結構優(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,本文嘗試使用拓撲方法對緩沖墊結構進行優(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,根據緩沖包裝動力學知識對保護平板電視的緩沖墊進行了初步設計,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,根據跌落分

3、析數據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據的準確性。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)拓撲優(yōu)化有限元模型,根據拓撲結果對緩沖墊結構進行了優(yōu)化。優(yōu)化后再次進行跌落分析后發(fā)現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特