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  • 2026-07-07
  • 耳机底座出厂前,要经历怎样的 “空中历险”?

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    你有没有过这样手滑失误的时候?

    头戴式耳机的充电底座从桌面滑落,磕碰白印、外壳开缝实在糟心。对于普通用户来说,摔一下是运气问题;对于产品工程师来说,摔不摔得坏,是设计问题。

    大北欧通讯设备(中国)有限公司的工程师们就借助西门子 Simcenter Simlab 的仿真技术,给一款研发中的头戴耳机的充电底座做了一次多角度跌落“体检”。


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    当然有实物测试,但那通常是开模之后的事。


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    一旦开模发现问题,修模成本高、周期长,甚至可能影响整机上市时间。


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    在开模之前,先用仿真把可能摔坏的地方“预判”出来,哪里应力大、哪里容易开口、哪里会留下不可逆的损伤,通通提前看清。

    这款充电底座,总重178克,内部有配重块、电子元器件、上盖、边盖、底盖,结构并不简单。摔一次,局部应力可能远超材料承受范围。

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    Simcenter Simlab *让人惊喜的地方在于:它不是通用仿真软件的“降级版”,而是为跌落分析做了深度定制。

    工程师仅需要做三件事


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    一键删掉 logo、小凸起、多余圆弧,螺丝、卡扣等细小零件自动简化,不用来回切换软件改图纸。

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    套用软件自带模板,一键划分仿真计算块,避开畸形结构,这个充电底座*终生成约 17.7 万个计算单元。

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    定下从 1 米高处跌落,调整不同倾斜角度,一键生成 6 套落地方案,电脑自动跑完全部仿真,不用一次次新建地面、改动产品。


    测试统一参数:1 米跌落高度,按桌面掉落的真实速度完成模拟测算


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    工程师们重点看了充电底座上盖这个零件,通过 Simcenter Simlab 分析得知:正面平稳落地受力小,边角落地冲击力翻倍,后者更容易磕伤破损。


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    仿真说“这里会开口”,现实真的会开口吗?工程师用高速摄影机以6400帧/秒记录了真实跌落过程,采样间隔0.156毫秒,与仿真的输出频率基本一致。


    重点关注

    上盖与边盖之间的开口大小

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    误差*小,几乎可以认为仿真“复刻”了真实跌落过程。

    更关键的是仿真中高应力区域,与真实跌落后出现的损伤位置一一对应。虽然结构没有断裂,但局部出现了不可逆的外观损伤——这正是开模前应该警惕的问题。


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    通过本次基于 Simcenter Simlab 的多角度跌落分析,工程师在开模前就掌握了



    仿真与高速摄影实测结果高度一致,验证了 Simcenter Simlab 在电子产品跌落分析中的工程有效性。所以,下次你拿起一款耳机,不妨想一想:在它来到你手里之前,可能已经被“摔”过几十次了——— 只不过,是在电脑里。



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