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CAE仿真在手机研发中的应用

责任编辑：1331****0325 时间：2024-02-26 来源：转载于：技术邻

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分类：技术分享

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手机内部结构复杂，堪称一部微型电脑，近年来，智能手机逐渐朝向轻、薄、大尺寸面板的发展趋势，需对手机的内部空间进一步压缩，这对其设计提出了严峻的考验。现代CAE技术的日趋成熟，为手机设计带来了福音。CAE技术与工程经验相结合，可以有效地解决一些技术上的难点和问题，降低开发成本，缩短开发周期从而提升产品的市场竞争力。

CAE仿真在手机研发中的应用

1.手机跌落测试

手机跌落很容易导致手机外壳擦伤、屏幕摔碎以及主板上零件松动，影响手机的正常使用，这无疑对手机的结构设计提出了更高的要求。

手机跌落分析主要关注结构的冲击强度、关键结构件的强度、连接可靠性和失效分析，通过仿真模拟可以计算出整机不同角度跌落过程中LCD、LCM模组、PCB板上芯片应力和应变，以此评估出零部件的失效风险。

CAE技术不仅可以优化手机结构，提高产品质量；还可以大幅度减少试验次数、降低测试周期及成本。

2.钢球冲击分析

如今，触屏技术已经成为手机市场的主流，触屏手机的使用者必须用手指或者触屏笔来触摸安装在显示器前端的触摸屏。因此，手机的抗击能力极为重要。当钢球冲击TP时，触屏所能承受的载荷有多大？其他部件如LCD、前壳等有没有因受力而发生形变或破损？都可以通过仿真技术进行虚拟实验分析。

　　通过CAE技术来模拟钢球撞击触摸屏，分析触摸屏的受力大小，可以评估出触屏的强度是否满足设计要求。

3.注塑模具分析

移动市场竞争激烈，消费者需求不断变化，如何以独特别致的设计感在众多产品中脱颖而出，赢得消费者的喜爱，一直是手机制造商重点关注的问题。但是，因为手机产品的复杂程度比较高，外型设计有一定难度，外壳成型中常常遇到缝合线、翘曲、和短射等问题，使新产品的设计开发周期压缩受阻。

CAE软件不仅可以对最佳浇口位置、流动分析、翘曲分析，这三个方面进行有限元分析，以此实现精准预测实际生产的产品的短射位置，还可以解决因热固性塑料的反应过程较热塑性塑料复杂而导致的外壳模型成型困难的问题，最终调试出最佳的设计及成型参数。

4. 疲劳仿真

手机的按钮及屏幕是常用部件，手速比较高的朋友每天可以按Home键上百次，一年就是上万次，对于Home按钮这样的部件肯定是要做 疲劳分析的，来确定所选用的材料与设计是否达到疲劳寿命的要求，比如百万次大力按击，或者直接达到无限疲劳寿命需求。

5. 散热分析

除了环境外部的仿真，手机内部电子元器件所产生的热也是需要分析的。众所周知，当电流流经导体时，必然会生成焦耳热，热量的不平均势必引起导体的热变形等不良现象，那么对于高度集成的芯片封装，在其工作时，芯片内部的热耗势必急剧增大，进而导致芯片内部温度升高，因此在芯片封装的研发过程中，芯片封装的过热问题必须得到良好的控制。

6. 电磁干扰分析

电磁干扰实验是非常昂贵的，单单建造一个电磁干扰实验室可能就要好几个亿，每次使用时候的费用也是贵的惊人。 电磁干扰仿真就能很准确地预测手机各元器件在使用过程中可能会产生干扰的频率与影响，将电磁共振与耗散的发生几率降到最低。

7. 电源设备仿真分析

同样属于电磁场分析，如从直流电源到交流电源的各种转换，电源的质量好坏都可以在设计阶段就分析出来。手机里面的各种电路也很多，模拟的，数字的，混合的，都可以在通过仿真来验证其性能与功能指标。手机里面内置的各种传感器也会在仿真框架下进行分析验证。

8. 声学仿真

手机最常用的还是打电话，放音乐，视频音频功能，那么对手机扬声器设备的仿真分析就必不可少了，在什么样的功率下能得到最好的音质与音量，这些结果都可以从声学仿真中得到。

9. 光学仿真

光学仿真可以对光学摄像头接收电磁波的不同频率部分进行分析处理，达到最优的拍照或视频效果。在黑夜效果中，光电磁场功率很低的情况下，图像采集硬件如何更好地获取质量最好的图片，都可以通过光学仿真分析得到。

来源：转载于：技术邻

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