OS-E：8000 スマホの3点曲げ

本例では、スマホの曲げ強度を確認するために、スマホの3点曲げ解析を行います。

スマホを上側からシリンダーで押し、下側は固定シリンダーで拘束したときの応力と変位を解析することを目的としています。

モデルファイル

必要なモデルファイルのダウンロードについては、モデルファイルへのアクセスを参照してください。

この例で使用されているモデルファイルには以下のものが含まれます：

3point_bending_of_Phone.fem

モデル概要

内部の全ての部品が入ったスマホに、プレスシリンダーを使用して曲げ荷重が負荷されます。スマホのパートには適切な接触と材料が与えられています。スマホの3点曲げ解析は、RBODYを用いて行われます。下部シリンダーは固定されており、スマホはその上にあって、押圧シリンダーには8mmの強制変位が与えられています。

PCBの材料特性
ヤング率: 15000 $[MPa]$
ポアソン比: 0.3
密度: 3e-9 $[\frac{k g}{m m^{3}}]$

バッテリーの材料特性
ヤング率: 2000 $[MPa]$
ポアソン比: 0.3
密度: 2.5e-09 $[\frac{k g}{m m^{3}}]$

PCBコンポーネント
ヤング率: 2000 $[MPa]$
ポアソン比: 0.3
密度: 2.e-09 $[\frac{k g}{m m^{3}}]$

ボルトとキャリアプレート: スチール製非線形材料

フレーム、ボタンおよびフロントバックカバー（ポリマープラスチック）
ヤング率: 2000 $[MPa]$
ポアソン比: 0.4
密度: 1.1e-9 $[\frac{k g}{m m^{3}}]$

表 1. 応力―ひずみ特性値
ひずみ	応力
0	50
0.01	55
0.1	60
0.3	65

ガラス
ヤング率: 70000 $[MPa]$
ポアソン比: 0.3
密度: 2.5e-9 $[\frac{k g}{m m^{3}}]$

キャリアープラスチック（ガラス繊維プラスチック）
ヤング率: 10000 $[MPa]$
ポアソン比: 0.4
密度: 1.4e-9 $[\frac{k g}{m m^{3}}]$

表 2. 応力ひずみプロット値
ひずみ	応力
0	100
0.01	120
0.054	140

ガスケット: ガスケット材料、MATHE、モデルOGDEN
ボタンのゴム: ゴム材料、MATHE、モデルOGDEN

結果

スマホの曲げの変位プロット：

図 2. 変位のコンター
応力プロット：

図 3. 応力のコンター

スマホのガラスに587 $[MPa]$ Mpaの応力が発生しており、この位置でガラスが割れることを示しています（図 3）。