跌落冲击对消费电器产品性能影响分析核心探索

跌落冲击对消费电器产品性能影响分析核心探索

黄伟群

广东美创希科技有限公司 广东佛山 528000

摘要：跌落现象是小型电器设备在具体使用过程中的常见技术现象，在跌落冲击技术作用过程中，小型电器设备的电气技术性能通常会发生某种形式的变化，且不容易被小型电器设备使用者迅速察觉，客观上导致围绕小型电器设备的后续使用过程，需要直观真切面对某种形式的安全隐患问题。鉴于此种情况，文章结合利用Ansys Ls-Dyna与PSIM仿真软件应用程序，围绕小型电器设备具体经历的跌落技术过程推进开展动力学分析环节，且针对小型电器设备的电路结构组成部分推进开展仿真分析处理过程，在观察确定电气技术参数发生的变化前提下，针对电气检验工作的具体推进过程创造提供全新思路。

关键词：跌落冲击；消费电器产品；性能；影响分析；核心探索

最近若干年间，伴随着电子科学技术形态，尤其是小型封装技术形态和高密度组装技术形态的快速持续发展，小型电器设备或者是便携式电器设备的普及运用范围均呈现出持续拓展的变化趋势，但是在消费者具体使用或者是随身携带小型电器设备或者是便携式电器设备过程中，在某些意外性因素作用条件下，极有可能引致小型电器设备或者是便携式电器设备跌落到地面，或者是与某种类型的坚硬物体发生相互撞击事件。通常情形下，在小型电器设备或者是便携式电器设备发生从高处跌落事件过程中，源于机械结构损坏问题的发生，通常极易引致出现电路技术结构损坏事件，或者是其他多种具体表现类型的电气技术性能变化结果，继而针对其基本使用功能施加严重损坏，或者是基于具体使用过程引致发生较为严重的安全隐患问题。目前已经公开发表的围绕上述问题的研究文献，大多指向跌落过程的仿真技术分析层面，结合运用LS-DYNA等辅助研究工具推进完成数值分析工作环节，重点关注机械变化层面，未能关注和揭示跌落事件的发生过程针对便携式电器设备电气技术性能施加的影响改变作用。

1 研究过程中涉及的基本性技术工况

择取飞科剃须刀FS-295作为基本研究对象，具体分析揭示以跌落碰撞作为表现形式的非线性动态响应技术过程，针对剃须刀设备内部电路结构组成部分施加的影响作用，结合运用跌落仿真技术方法和电路仿真技术方法，在与实物分析模型展开对比研究前提下，具体研究阐释不同种类跌落碰撞姿态针对剃须刀内部电路技术结构损伤结果发生情况的影响作用程度，并且同时分析确定碰撞事件发生过程中可能引致出现的电气技术性能变化结果。

在本项调查研究项目开展过程中，飞科剃须刀在跌落后的姿态表现类型，具体涉及垂直接触姿态表现类型、水平接触姿态表现类型、侧面接触姿态表现类型，以及倾斜接触姿态表现类型。

2 仿真分析

2.1 仿真分析模型的建构

选择运用SolidWorks软件应用程序绘制形成直线剃须刀设备的仿真分析模型，针对剃须刀设备内部包含的刀头技术结构组成部分开展基于恰当化方法的简化处理环节，将其他技术结构组成部分控制保持与实物之间的充分一致性，确保重心所处位置基本重合，结构尺寸技术参数项目设置状态与实物之间充分一致，针对剃须刀设备的外壳结构组成部分选择运用壳体shell 163技术单元展开仿真分析处理，针对剃须刀设备的电路板技术组件选择运用shell 164技术单元展开仿真分析处理，针对剃须刀设备的电池技术组件选择运用solid 92实体单元展开仿真分析处理，要控制维持技术模型前后壳边界结构仅在搭扣所在位置选择采用节点连接技术方式，控制维持位移连续性，择取运用自由面接触技术方式。

剃须刀设备的各组成部分的材料参数如表1所示，剃须刀设备结构网格划分如图1所示。

表1：接受仿真分析技术处理的剃须刀设备主要材料参数分布表

2.2 跌落事件发生过程的仿真技术处理与影响作用效果分析

遵照实际发生的具体技术情况，仿真分析过程中假设剃须刀设备从距离地面高度1.50m的位置发生跌落事件，由自由落体运动标准计算公式v2=2gh可以知晓，在自由落体运动加速度g=9.80m/s2条件下，可以计算知晓剃须刀设备在落地时点的瞬时速度v=5.40m/s。假设剃须刀设备在距离地面1.00mm时点的瞬时速度为5.41m/s，客观上可以支持有效控制缩短仿真分析技术处理环节经历的时间，且与实际发生的基本技术情形之间也具备着较为充分的近似性。

将初速度设置为5.41m/s，从接触事件发生的时间节点开始计算，剃须刀设备的4种着的姿态如图2所示。

图2：剃须刀设备倾斜跌落姿态条件下的壳体与电路板技术组件应力分布状态

通过开展相关性计算分析环节可以知晓，在剃须刀设备呈现出倾斜跌落姿态或者是垂直跌落姿态条件下，其具体引致出现的应变应力强度较大，且具体发生的受损问题严重程度较高，其具体涉及的应力分布状态参见图2。在跌落事件具体发生之后，如果剃须刀设备的壳体结构组成部分水平接触地面，或者是侧面接触地面，通常其面对的应力技术环境相对较好，其遭受的损害作用程度也相对较为轻微。

如上所述的因跌落事件发生过程而引致出现的应力作用，极有可能诱导电路技术结构的实体发生变化过程，比如因电子技术元件脱落而引致发生断路技术问题，或者是在碰撞受力因素影响干预条件下引致在某些具体的时间阶段之内发生工作状态失常问题。

遵照飞科剃须刀设备的实物电路，可以绘制形成与其相对应的电路原理图，继而支持运用PSIM软件应用程序展开仿真分析技术处理环节，并且具体发现揭示实际出现的各类技术故障问题，采取适当措施展开处置干预。

图3：仿真分析技术过程中的电路原理示意图

3 结束语：

    本文借由将力学分析方法，与指向小型电器设备或者是便携式电器设备的电路分析技术方法展开相互结合，将便携式剃须刀电器设备选做典型案例，借由建构形成与实物完全相契合的等比例技术分析模型，通过仿真技术手段计算确定不同情形跌落事件发生过程中具体出现的应力强度和应变表现状态，继而再围绕可能发生损坏事件的电路技术结构推进开展技术分析环节，最终创立并且提出围绕便携式电器设备开展检验工作过程中可供遵循的技术方向，旨在为相关领域的技术工作人员，创造并且提供扎实且有效的经验参考支持条件。

参考文献：

[1]熊蘅,马宇宏,司博文,肖革胜,树学峰.电子互连导电胶的力学性能及胶连点跌落冲击行为[J].高压物理学报,2022,36(03):67-74.

[2]朱升贺,方东,牛金皓,杨锐,孙溢,李维维,曹迅.跌落式冲击试验台后峰锯齿冲击数值分析与试验研究[J].航天器环境工程,2022,39(01):40-46.

[3]金路轩,闻泉,王雨时,王光宇,张志彪.裸态平底榴弹底向下垂直跌落时弹丸和引信的冲击特性[J].兵工学报,2022,43(02):260-272.

[4]霍银磊,姬喜龙.含悬臂梁式易损件及弹性约束的产品跌落冲击分析[J].振动与冲击,2021,40(21):283-289.

[5]沙洪博,袁俊明,黄求安,夏韬,邢曦伟,温旭.DNAN基熔铸装药榴弹跌落冲击特性与安全性分析[J].爆破器材,2021,50(05):28-33+38.

[6]吉美娟,郭彦峰,付云岗,韩旭香,康健芬,韦青.纸瓦楞-蜂窝复合夹层结构的跌落冲击缓冲性能研究[J].工程力学,2020,37(10):247-256.