产品跌落冲击耐撞性能稳健设计研究进展-中国工程科学.PDFVIP

产品跌落冲击耐撞性能稳健设计研究进展 １，２ １ ２ １ 杨书仪 ， 刘德顺 ， 赵继云 ， 文泽军 （１．湖南科技大学机电工程学院，湖南湘潭 ４１１２０１；２．中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州 ２２１００８） ［摘要］　跌落冲击是物体在短时间内受到强大冲击力而运动状态发生急剧变化的现象，是导致产品特别是 小型机电产品外表破损、功能失效的主要原因。 近年来，国内外研究学者针对如何提高产品抗跌落冲击的本 质耐撞性能进行了大量研究。 笔者从研究对象、研究方法等角度，系统总结了产品跌落冲击耐撞性和产品耐 撞性能稳健设计的研究现状，归纳了有待进一步研究的问题。 ［关键词］　跌落冲击；耐撞性；稳健设计 ［中图分类号］　Ｏ３２；ＴＮ４０６　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２０１０）０１－００６１－０６ 究、数值模拟和耐撞性评价，以及产品跌落冲击耐撞 1　前言 性的稳健设计研究现状等几个方面做了论述，并讨 随着科学技术的进步以及人们生活水平的提 论其有待进一步研究的问题。 高，小型机电产品特别是便携式电子产品在日常生 2　产品跌落冲击耐撞性研究 活中得到极大的应用，包括手机，数码相机，笔记本 电脑、ＭＰ３ 录放机，移动硬盘等。 由于产品的便携 2．1　电子产品的跌落冲击耐撞性研究 性使得消费者在携带或使用过程中将其失手跌落的 早期的产品跌落冲击耐撞性研究工作主要集中 意外时有发生，从而导致产品的破损，如手机机壳分 在缓冲包装工程领域，从 １９４５年 Ｍｉｎｄｌｉｎ 发表的奠 离、ＬＣＤ 屏幕的破损、ＰＣＢ 板上芯片焊点的松动、脱 基性论文枟Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｐａｃｋａｇｅ Ｃｒｕｓｈｉｎｇ枠开始，一直 落等。 由于跌落冲击中物体动量的传递是在极短时 ［３，４］ 为研究者们所关注 。 由于电子产品应用的普遍 间内进行的，因而与其他形式的激励相比，产品跌落 性和自身价值的重要性，大部分跌落冲击耐撞性研 冲击力最为强烈，是导致小型机电产品外表丧失美 究主要集中在电子产品上，其研究一般在产品、集成 ［１，２］ 观、内部工作性能下降、甚至使用功能丧失 的主 ［５］ 电路板两个层次上进行。 在产品级方面，Ｋｕｍａｒ ， 要原因。 而且，作为精密的高科技产品，便携式电子 ［６］ ［７］ Ｌｉｎ 对计算机硬盘驱动器、Ｌｉｍ 对寻呼机， 产品往往价格不菲，且其损坏带来的隐形损失甚至 ［８］ ［９］ ［１０］ Ｋｉｍ ，李在伟 对手机，Ｗａｎｇ 对音像机， 超出产品本身价值，如误工、重要数据的丢失甚至错 ［１１，１２］ Ｌｏｗ 对电烫斗、电视机等产品进行了较为系统 失商业机会，还有可能造成人身安全问题等。 因而， 的试验研究和数值仿真，主要关注