USB器件大家?guī)缀跆焯於加茫m然它的接口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用也非常的方便，即插即用，但是其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)難度可并不低，事實(shí)上USB接口也是滿(mǎn)滿(mǎn)的黑科技，這個(gè)拼的可是真技術(shù)。

       工程師們?cè)谠荚O(shè)計(jì)時(shí)是否會(huì)遇到系統(tǒng)BIOS設(shè)置問(wèn)題？前置USB線(xiàn)接觸不良？接口電壓供電不足？主板和系統(tǒng)的兼容性不好等一些問(wèn)題。

       在設(shè)計(jì)階段，通過(guò)仿真模擬的方法，可以有效地了解USB的薄弱位置，并加以修改，壓縮成本。

   分析案例：

       USB按壓：治具頂部距產(chǎn)品端部20mm，壓桿加載位置距產(chǎn)品端部15mm。

 

 

       USB按壓（Z-）

壓桿加載力達(dá)到100N時(shí)位移8.95mm,保載后最大位移10.8mm，卸載后壓桿不可恢復(fù)位移3.76mm。

       USB按壓（Z-）

如上圖所示，彩色區(qū)域?yàn)閡sb焊錫，施加力加載到45N時(shí)，其最大等效塑性應(yīng)變1.89e-2，小于焊錫斷裂延伸率0.199，usb無(wú)脫焊風(fēng)險(xiǎn)。

       USB按壓（Z-）

 

如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時(shí)，USB焊錫紅圈所示區(qū)域中器件所處pcb位置應(yīng)變較大，器件有失效風(fēng)險(xiǎn)。

       USB按壓（Z+）

壓桿加載力達(dá)到100N時(shí)位移4.4mm, 卸載后壓桿不可恢復(fù)位移1.2mm。

       USB按壓（Z+）

如上圖所示，彩色區(qū)域?yàn)閡sb焊錫，施加力加載到45N時(shí)，其最大等效塑性應(yīng)變2.24e-2，小于焊錫斷裂延伸率0.199，usb無(wú)脫焊風(fēng)險(xiǎn)。

       USB按壓（Z+）

 

如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時(shí)，USB焊錫紅圈所示區(qū)域中器件所處pcb位置壓應(yīng)變較大，器件有失效風(fēng)險(xiǎn)。

       USB按壓（X-）

壓桿加載力達(dá)到100N時(shí)位移1.0mm,保載后最大位移1.04mm， 卸載后壓桿不可恢復(fù)位移0.55mm。

       USB按壓（X-）

如上圖所示，彩色區(qū)域?yàn)閡sb焊錫，其最大等效塑性應(yīng)變4.93e-2，小于焊錫斷裂延伸率0.199，usb無(wú)脫焊風(fēng)險(xiǎn)。

       USB按壓（X-）

  

如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時(shí)，USB焊錫紅圈所示區(qū)域中器件所處pcb位置壓應(yīng)變較大，器件有失效風(fēng)險(xiǎn)。

      USB按壓（X+）

壓桿加載力達(dá)到100N時(shí)位移0.95mm, 保載后最大位移0.97,mm，卸載后壓桿不可恢復(fù)位移0.51mm。

      USB按壓（X+）

如上圖所示，彩色區(qū)域?yàn)閡sb焊錫，其最大等效塑性應(yīng)變5.16e-2，小于焊錫斷裂延伸率0.199，usb無(wú)脫焊風(fēng)險(xiǎn)。

       USB按壓（X+）

  

如上圖所示，USB壓桿加載力到45N時(shí)，USB焊錫周邊器件所處位置無(wú)大應(yīng)變區(qū)域，器件失效風(fēng)險(xiǎn)低。

    總結(jié)：

      

       USB雖然應(yīng)用簡(jiǎn)單，但是研發(fā)并不簡(jiǎn)單。通過(guò)USB強(qiáng)度仿真分析，我們可以看出合理運(yùn)用CAE仿真技術(shù)，可以有效地解決USB研發(fā)過(guò)程中一些技術(shù)上的難點(diǎn)和問(wèn)題，降低開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期從而提升產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。