《電子產品的衝擊回響與衝擊防護》是依託北京理工大學，由周春燕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：電子產品的衝擊回響與衝擊防護
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：周春燕
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
伴隨著攜帶型電子產品的普及，電子產品抗跌落衝擊可靠性受到研究人員的廣泛關注。由於缺乏對產品結構在衝擊載荷下的動態回響的基本認識，目前新產品的衝擊可靠性還建立在試驗，改進，再試驗的基礎上。尤其是因為不清楚產品級跌落試驗與器件的板級衝擊試驗之間的關係，產品開發人員往往很難確定採購的器件需滿足何種等級的衝擊測試。本申請擬結合試驗，理論和數值分析方法，系統研究電子產品在不同跌落高度和跌落姿態下的回響。從產品整體的衝擊加速度回響，進一步討論衝擊載荷由產品外殼向電路板，器件等各個級別的傳遞規律，再深入到各種衝擊載荷對衝擊敏感的細小焊點影響。最後根據討論結果分析如何選擇板級衝擊試驗的參數使標準測試符合產品實際衝擊中焊點應力水平，並且對電子產品的衝擊防護提供有效的吸能和緩衝設計。
結題摘要
本項目從實驗，理論和計算等各方面對攜帶型電子產品的衝擊回響和防護進行了系統的研究。在實驗方面建立了一套實驗系統能夠獲取結構在衝擊瞬間的力和變形，首次提出了用PVDF壓電薄膜來採集手機跌落與地面撞擊的衝擊載荷信號，同時由高速相機拍攝出來的圖片來分析手機撞擊後的滾轉問題，手機的應變，以便更精確地顯示手機跌落的情況。計算方面利用ANSYS 軟體建立了BGA封裝的三維有限元模型並使用LS-DYNA非線性有限元模組計算分析了結構在衝擊PCB板的變形情況及焊點所承受的應力情況，還探討了靜態下螺栓處的約束條件對計算結果的影響，以及研究了晶片和封裝樹脂的有無對焊點應力的影響。在實驗和計算基礎上，針對電子產品衝擊可靠性問題提出了利用Euler梁曲屈吸能得可重複性緩衝裝置，並從理論分析了兩端固支的壓桿在發生屈曲變形後的受力與其屈曲變形的關係，並通過設計衝擊實驗驗證了理論模型的預測結果，並且給出利用壓桿屈曲變形來緩衝的設計準則。
