電腦主機落下衝擊試驗之分析驗證

Simulation and Validation of Free-Fall Shock Test For Desktop Computer Host

林瑋祥(Wei-Hsiang Lin)

指導教授 ： 韓麗龍

國立臺北科技大學/機電學院/製造科技研究所/碩士(2012年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2012.00254

摘要

本論文是以有限元素分析軟體ANSYS/LS-DYNA以及採用重力式衝擊試驗機(gravity-type shock test machine)，探討桌上型電腦主機(desktop computer host)的模擬分析與實機測試之落下衝擊試驗(free-fall shock test)研究。在模擬分析部分，電腦機殼的金屬板厚度為0.6 mm，實驗參數包含兩種類型：(a)半正弦波、峰值加速度為80 G、持續時間為3 ms；(b)梯形波、峰值加速度為40 G、持續時間為11.2 ms。模擬分析結果顯示，梯形波的衝擊能量遠大於半正弦波。此外落下衝擊方向對電腦主機各元件之應力值具有重要的影響，在六個面的衝擊方向中，以Z+方向對電腦主機所產生的應力最大。在實機測試方面，電腦機殼的金屬板厚度分別為0.6 mm及0.8 mm；實驗參數與有限元素分析相同，包含半正弦波及梯形波兩種不同的衝擊條件。實機測試結果顯示，在相同的結構設計下，以半弦波的衝擊條件做試驗，板厚0.8 mm的金屬機殼僅有1處嚴重變形的問題，但板厚0.6 mm的金屬機殼有5處嚴重變形。以梯形波的衝擊條件做試驗，板厚0.8 mm的金屬機殼有3處有變形的問題，但板厚0.6 mm的金屬機殼有6處嚴重變形，另有1處破裂性的變形。

關鍵字

落下衝擊試驗 ； 正弦波 ； 峰值加速度 ； 梯形波

並列摘要

This thesis is to study the free-fall shock test of the actual desktop computer host using the ANSYS/LS-DYNA finite elements software and gravity-type free-fall shock test machine. In the simulation analysis, the metal thickness of computer case is 0.6 mm including two types of experimental parameters: (a) half-sine wave, peak acceleration 80 G, duration 3 ms; (b) trapezoidal wave, peak acceleration 40 G, duration 11.2 ms. Simulation analysis results show that the trapezoidal wave shock energy is larger than the half-sine wave was used. In addition, shock direction affects the stress that acts on the component of computer host. Z+ direction is among the maximum stress in the six shock directions. In the actual computer host free-fall shock test, two different types thickness of 0.6 mm and 0.8 mm, two types shock conditions of trapezoidal wave and half-sine wave were used. Results show that there is only one deformation of the 0.8 mm metal thickness under the half-sine wave shock test used. And there are five deformation of the 0.6 mm thickness. When the trapezoidal wave shock test, there are three deformation of the 0.8 mm metal thickness. However, there are six deformations and one crack of the 0.6 mm metal thickness.

並列關鍵字

free-fall shock ； half-sine wave ； peak acceleration ； trapezoidal wave

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