玻璃脆性材料在平板电脑上的仿真分析研究.PDF

玻璃脆性材料在平板电脑上的仿真分析研究 元春峰 (联想集团创新设计中心 ，北京 100085) 摘要：本文对平板电脑上普遍采用的强化玻璃进行了仿真分析与应用研究。应用 Abaqus 软件考虑了 在动态冲击（落球实验）下，平板电脑表面玻璃的强度校核与检验，为产品的设计与开发提供指引。 作者先从玻璃单体出发，通过对玻璃单体的落球实验，寻找到与实验结果相一致的模型参数以及破坏 准则；进而将校准过的玻璃模型参数与判据应用于整机模型，并由此检验设计的合理性与整机的设计 是否能通过严格的落球实验测试，取得了非常好的效果。 关键词：仿真分析，落球，平板电脑 ，强化玻璃 Tablet computer’s Brittle glass material simulation research Yuan Chunfeng (Lenovo Innovation Design Center, Beijing 100085) Abstract : This paper has carried out the strengthen glass’ simulation and research which used in tablet computer. By using the Abaqus simulation solver, considering the dynamic impact such as the ball dropping, checked the cover glass strength, and finally gave suggestion for product designer. Author has built a model and crack criteria suit for glass base on the single glass ball dropping test; then transferred this glass model into whole machine model, checked the whole machine’s safety by the same method, and got a good result. Key words: Simulation Analysis, ball drop, tablet computer, strengthen glass 作者简介：元春峰(1974-)，男，联想集团高级工程师，硕士， 研究方向为结构CAE 、可靠性及失效分析，yuancf@ 。 与角落位置的缓冲变形较中间要小相关。玻璃本 0 引 言 体实验考虑到玻璃可在一定程度内缓冲变形，故 平板电脑以及大尺寸手机普遍采用了强化玻 采用中空的支撑装置，如图 1 所示。 璃作为表层材料，并通过在强化玻璃与显示屏之 间增加可触控的感应层 （ITO ）来进行人机交互。 钢球 强化玻璃 因此这层强化玻璃有四方面主要功能，一是良好 的透光率保证了屏幕 （LCD ）的显示；二是用以 感应电路层的涂覆加工；三是对整机提供一定的 刚度支持；最后是对屏幕提供保护。因此这层表 支架 层玻璃往往需要通过一定高度的落球实验，用以 验证其强度以及设计合理性。由于大量的实验往 往需要耗费大量的产品样机，且具有一定程度的 图1 落球实验示意图 随机性，所以可通过模拟仿真来进行分析验证； Figure 1 ball dropping test introduction 而要得到准确的模拟结果，便需要对玻璃本体进