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研究生: 馬揚傑
Yang-chieh Ma
論文名稱: 扭力彈簧之電腦輔助應力分析
Computer Aided Stress Analysis for Torsion Springs
指導教授: 林清安
Alan C. Lin
口試委員: 姚宏宗
none
張復瑜
Fuh-Yu Chang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 101
中文關鍵詞: 田口法CAECAD最佳化滑蓋手機
外文關鍵詞: Taguchi’s method, CAE, CAD, Optimization, Slide hinge
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彈簧是一種被廣泛運用在手機機構的元件,常被用來當作機構運動的動力來源,而彈簧的尺寸設計影響了彈簧的作用力以及內應力,因此彈簧的尺寸設計成為了一項很重要的工作。本論文針對滑蓋手機的彈簧研究其作用力,此機構內的彈簧必須能產生類似扭力的效果,才能讓機構正常作動,為了達到適當大小的作用力,本論文利用CAD、CAE以及田口法來輔助設計,先定義五個彈簧的幾何尺寸作為參數因子,並建立各組不同尺寸的彈簧,再以CAD配合CAE來分析各組彈簧的作用力,然後再將模擬分析的結果以田口方法進行處理,以特定大小的作用力為目標進行計算,以田口法處理完數據後,即可以判斷不同的因子對彈簧內應力及作用力的影響以及趨勢,再利用田口方法得到的資訊進行最佳化尺寸組合,以求得適當大小的作用力。


CAE is an instrument that has been widely utilized to enhance the R&D efficiency and improve the manufacturing process. However, CAE is inferior to CAD in the model building capability, together with more and complicated building steps. As more and more CAE software are developed, the CAE software which is able to directly convert the files comes into existence, requires more computer resources. In addition, after the geometric modification is conducted on the model, the same analytic steps should be re-executed, thus with complex analytic flow. This study employed CAE software ANSYS to analyze the example-mobile phone spring, and proposed a concept that uses CAD software Pro/E to draw the spring path line, scans the solid after inputting the path line into the CAE software to avoid the problem of direct file conversion, sets the parameters of CAE, and generalizes the complete analytic flow. Then, the flow is modulated by ANSYS parameter design language (APDL), to facilitate the optimum design through Taguchi method, analyze the reaction force generated by the spring under different geometric conditions, and find out the trend of the influence of geometric dimension upon the reaction force. Thus, the spring dimension can be estimated and designed.

中文摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 I 圖索引 III 表索引 V 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 3 1.3 研究方法 5 1.4 文獻回顧 6 1.5 論文架構 11 第二章 基本原理 12 2.1 有限元素法基本原理 12 2.2 軟體功能與簡介 20 2.2.1 前處理-定義材料 21 2.2.2 前處理-定義元素 22 2.2.3 前處理-定義接觸對 26 2.2.4 前處理-定義邊界條件 29 2.2.5 求解器設定 30 2.3 田口法原理與簡介 33 2.3.1 直交表 34 2.3.2 變異性分析(ANOVA) 37 第三章 扭力彈簧分析方法 42 3.1 簡化分析模型 43 3.2 分段曲線之結合 44 3.3 開始分析 47 3.3.1 分析參數設定 48 3.3.2 建立APDL 66 3.4 收斂性分析 68 3.5 分析結果 70 3.6 實際量測 74 3.6.1 量測裝置簡介 74 3.6.2 量測與模擬結果比較 76 第四章 田口方法分析 78 4.1 挑選控制因子與直交表 78 4.2 開始最佳化分析 81 4.2.1 結果與品質特性 82 4.2.2 最佳組合與趨勢折線圖 84 4.3 變異性分析與尺寸推測 87 第五章 結論與未來研究方向 93 5.1 結論 93 5.2 未來研究方向 94 參考文獻 96 附表1 98 附表2 100 附表3 101 作者簡介 102

參考文獻
1. Saeed Moaveni, Finite Element Analysis Theory and Application with ANSYS, Prentice-Hall Publisher, Englewood Cliffs, NJ, USA, 1999.
2. M. J. Turner, R. W. Clough, H. C. Martin and L. C. Topp, “Stiffness and Deflection Analysis of complex Structures,” Journal of the Aeronautical Sciences, Vol. 23, No. 9, 1956.
3. 王國強,實用工程數值模擬技術在ANSYS上的實踐,西北工業大學出版社,湖南長沙,1999。
4. J. R. Cooke and D. C. Davis, Applied Finite Element Analysis – An Apple II Implementation, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1986.
5. Simoes Moita and Mota Soares, “Analyses of magneto-electro-elastic plates using a higher order finite element model,” Journal of the Composite Structures, Vol. 88, No. 2, 2009.
6. K. Alnefaie, “Finite element modeling of composite plates with internal delamination,” Journal of the Composite Structures, Vol. 90, No. 1, 2009.
7. H. Richard, “The NASTRAN Theoretical Manual,” Technical Report, Scientific and Technical Information, National Aeronautics and Space Administration, Washington DC, 1972.
8. 黃敏雄,「幾何與成型因子最佳化對塑件翹曲最小化之影響」,國立台灣科技大學機械工程系碩士論文,台北,2005。
9. 謝文隆,「複合材料高爾夫球桿頭之設計與擊球效果分析」,國立中山大學機械與機電工程學系研究所碩士論文,高雄,2007。
10. 陳盈璋,「滑蓋彈簧應力分析與尺寸參數設計」,國立台灣科技大學機械工程系碩士論文,台北,2007。
11. 徐慶琪,「骨螺絲之結構設計與生物力學分析」,國立台灣科技大學機械工程系博士論文,台北,2005。
12. 李錟峰,電腦輔助工程應用-有限元素分析,新科技書局,台北,1992。
13. 陳柏志,「鋼筋拉拔與混凝土握裹破壞之有限元素法分析」,私立朝陽科技大學營建工程系碩士論文,台中,2002。
14. ANSYS User’s Manual Volume XI 1st Revision, ANSYS许 INC., Canonsburg, PA, USA, 2008.
15. 李輝煌,田口方法品質設計的原理與實務,高立圖書有限公司,台北,2000。
16. Phillip J. Ross, Taguchi Techniques for Quality Engineering, McGraw-Hill Companies, Dubuque, IA, USA, 1996.

無法下載圖示 全文公開日期 2014/08/01 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

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