事半功倍！手機(jī)研發(fā)怎能不懂CAE仿真
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2020-09-02 08:42:47
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手機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，堪稱一部微型電腦，近年來(lái)，智能手機(jī)逐漸朝向輕、薄、大尺寸屏幕發(fā)展，對(duì)手機(jī)的內(nèi)部空間進(jìn)一步壓縮，這對(duì)其設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。現(xiàn)代CAE技術(shù)的日趨成熟，CAE技術(shù)與工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，可以有效地解決一些技術(shù)上的難點(diǎn)和問(wèn)題，降低開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
CAE仿真在手機(jī)研發(fā)中的應(yīng)用手機(jī)跌落很容易導(dǎo)致手機(jī)外殼擦傷、屏幕摔碎以及主板上零件松動(dòng)，影響手機(jī)的正常使用，這無(wú)疑對(duì)手機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。手機(jī)跌落分析主要關(guān)注結(jié)構(gòu)的 沖擊強(qiáng)度、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度、連接可靠性和失效分析，通過(guò)仿真模擬可以計(jì)算出整機(jī)不同角度跌落過(guò)程中LCD、LCM模組、PCB板上芯片應(yīng)力和應(yīng)變，以此評(píng)估出零部件的失效風(fēng)險(xiǎn)。CAE技術(shù)不僅可以優(yōu)化手機(jī)結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量；還可以大幅度減少試驗(yàn)次數(shù)、降低測(cè)試周期及成本。
如今，觸屏技術(shù)已經(jīng)成為手機(jī)市場(chǎng)的主流，觸屏手機(jī)的使用者必須用手指或者觸屏筆來(lái)觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏。因此，手機(jī)的抗擊能力極為重要。當(dāng)鋼球沖擊TP時(shí)，觸屏所能承受的載荷有多大？其他部件如LCD、前殼等有沒(méi)有因受力而發(fā)生形變或破損？都可以通過(guò)仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)分析。通過(guò)CAE技術(shù)來(lái)模擬鋼球撞擊觸摸屏，分析 觸摸屏的受力大小，可以評(píng)估出觸屏的強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。移動(dòng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，消費(fèi)者需求不斷變化，如何以獨(dú)特別致的設(shè)計(jì)感在眾多產(chǎn)品中脫穎而出，贏得消費(fèi)者的喜愛(ài)，一直是手機(jī)制造商重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。但是，因?yàn)槭謾C(jī)產(chǎn)品的復(fù)雜程度比較高，外型設(shè)計(jì)有一定難度，外殼成型中常常遇到縫合線、翹曲、和短射等問(wèn)題，使新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期壓縮受阻。
CAE軟件不僅可以對(duì)最佳澆口位置、流動(dòng)分析、翹曲分析，這三個(gè)方面進(jìn)行有限元分析，以此實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品的短射位置，還可以解決因熱固性塑料的反應(yīng)過(guò)程較熱塑性塑料復(fù)雜而導(dǎo)致的外殼模型成型困難的問(wèn)題，最終調(diào)試出最佳的設(shè)計(jì)及成型參數(shù)。
手機(jī)的按鈕及屏幕是常用部件，手速比較高的朋友每天可以按Home鍵上百次，一年就是上萬(wàn)次，對(duì)于Home按鈕這樣的部件肯定是要做 疲勞分析的，來(lái)確定所選用的材料與設(shè)計(jì)是否達(dá)到疲勞壽命的要求，比如百萬(wàn)次大力按擊，或者直接達(dá)到無(wú)限疲勞壽命需求。
除了環(huán)境外部的仿真， 手機(jī)內(nèi)部電子元器件所產(chǎn)生的熱也是需要分析的。眾所周知，當(dāng)電流流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)，必然會(huì)生成焦耳熱，熱量的不平均勢(shì)必引起導(dǎo)體的熱變形等不良現(xiàn)象，那么對(duì)于高度集成的芯片封裝，在其工作時(shí)，芯片內(nèi)部的熱耗勢(shì)必急劇增大，進(jìn)而導(dǎo)致芯片內(nèi)部溫度升高，因此在芯片封裝的研發(fā)過(guò)程中，芯片封裝的過(guò)熱問(wèn)題必須得到良好的控制。
電磁干擾實(shí)驗(yàn)是非常昂貴的，單單建造一個(gè)電磁干擾實(shí)驗(yàn)室可能就要好幾個(gè)億，每次使用時(shí)候的費(fèi)用也是貴的驚人。 電磁干擾仿真就能很準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)手機(jī)各元器件在使用過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生干擾的頻率與影響，將電磁共振與耗散的發(fā)生幾率降到最低。
同樣屬于電磁場(chǎng)分析，如從直流電源到交流電源的各種轉(zhuǎn)換，電源的質(zhì)量好壞都可以在設(shè)計(jì)階段就分析出來(lái)。手機(jī)里面的各種電路也很多，模擬的，數(shù)字的，混合的，都可以在通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)證其性能與功能指標(biāo)。手機(jī)里面內(nèi)置的各種傳感器也會(huì)在仿真框架下進(jìn)行分析驗(yàn)證。
手機(jī)最常用的還是打電話，放音樂(lè)，視頻音頻功能，那么對(duì)手機(jī)揚(yáng)聲器設(shè)備的仿真分析就必不可少了，在什么樣的功率下能得到最好的音質(zhì)與音量，這些結(jié)果都可以從聲學(xué)仿真中得到。光學(xué)仿真可以對(duì)光學(xué)攝像頭接收電磁波的不同頻率部分進(jìn)行分析處理，達(dá)到最優(yōu)的拍照或視頻效果。在黑夜效果中，光電磁場(chǎng)功率很低的情況下，圖像采集硬件如何更好地獲取質(zhì)量最好的圖片，都可以通過(guò)光學(xué)仿真分析得到。采用有限元分析尋求每個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的最優(yōu)解，快狠準(zhǔn)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題，精益設(shè)計(jì)從CAE仿真開(kāi)始！深圳市有限元科技有限公司是一家計(jì)算機(jī)輔助工程CAE為主業(yè)，以工程仿真軟件開(kāi)發(fā)為核心，集CAE仿真軟件銷(xiāo)售、CAE仿真咨詢、CAE培訓(xùn)、CAE軟件二次開(kāi)發(fā)為一體的國(guó)家高科技企業(yè)。
公司成立于2007年，不僅是Abaqus、Flotherm、Hyperworks、Moldex3D等世界知名CAE軟件的代理商，還成為了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的CAE仿真應(yīng)用綜合解決方案提供商。深耕CAE領(lǐng)域十三載，依托深厚的CAE技術(shù)背景和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，為華為、vivo、OPPO、小米、魅族等手機(jī)廠商，及中興、三一重工、一汽、格力、大族激光等1200多家客戶提供高水平的CAE工程咨詢服務(wù)，獲得客戶的高度認(rèn)可。真正為客戶提供全維度CAE解決方案，解決實(shí)際工程問(wèn)題，助力卓越產(chǎn)品創(chuàng)新研發(fā)！
