在手機(jī)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的今天，折疊屏手機(jī)作為增長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)，是手機(jī)廠家的兵家必爭(zhēng)之地，比如華為發(fā)布了Mate X折疊屏手機(jī)系列，三星發(fā)布的Flip Z 和 Fold 系列，以及Moto發(fā)布了RAZR系列。折疊屏手機(jī)以其特有的優(yōu)勢(shì)正迎來(lái)新的歷史性機(jī)遇，開(kāi)啟新的增長(zhǎng)周期。

  折疊屏手機(jī)在滿足大屏的同時(shí)占用空間少、方便攜帶、而且柔性屏應(yīng)用可拓展至可穿戴設(shè)備、車載顯示屏等場(chǎng)景，未來(lái)將擁有極大的市場(chǎng)規(guī)模。但柔性屏/折疊屏的設(shè)計(jì)同時(shí)也會(huì)帶來(lái)折疊疲勞壽命、散熱、鉸鏈設(shè)計(jì)等問(wèn)題，利用達(dá)索系統(tǒng)SIMULIA一體化解決方案，可對(duì)手機(jī)折疊疲勞壽命、5G天線、散熱、無(wú)線充電、觸摸屏、跌落等進(jìn)行仿真分析，預(yù)研和開(kāi)發(fā)一些新結(jié)構(gòu)、新工藝，并通過(guò)多參數(shù)權(quán)衡分析找到最佳的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)縮短研發(fā)、制造、交付的周期的目的。

折疊屏手機(jī)面臨的典型技術(shù)挑戰(zhàn)及解決方案

１、折疊屏疲勞壽命

  折疊屏幕的疲勞壽命和折痕是影響折疊屏手機(jī)的使用和推廣的關(guān)鍵因素。折疊屏手機(jī)在經(jīng)過(guò)多次使用后，會(huì)出現(xiàn)屏幕外層貼膜翻起、脫落，同時(shí)出現(xiàn)屏幕豎線、黑屏等顯示故障，折疊部分有明顯的折痕和損壞（如圖2所示）。

  通過(guò)SIMULIA Abaqus 可以模擬折疊屏的應(yīng)力和疲勞壽命，并結(jié)合Isight進(jìn)行不同層的組合優(yōu)化選型，達(dá)到快速選型設(shè)計(jì)，進(jìn)而節(jié)省開(kāi)發(fā)周期和成本。

2、手機(jī)鉸鏈

  對(duì)于折疊屏手機(jī)鉸鏈的設(shè)計(jì)，有3個(gè)主要技術(shù)難點(diǎn)：一是當(dāng)兩個(gè)平面疊在一起彎折，由于兩個(gè)平面的彎曲半徑不一樣，導(dǎo)致疊在下面的平面會(huì)“變長(zhǎng)”； 二是屏幕在折疊的過(guò)程中會(huì)遇到變形的難題，需要保證不管在展開(kāi)態(tài)還是折疊態(tài)下，都保持平整；三是一些方便好用、性價(jià)比比較高的折疊方案已被其它手機(jī)廠家注冊(cè)了專利，后來(lái)者必須要嘗試各種可能的方案，迭代多次設(shè)計(jì)，以突破專利壁壘。

  通過(guò)Simpack 和 Abaqus快速驗(yàn)證新型鉸鏈方案，指導(dǎo)迭代設(shè)計(jì)，以突破專利壁壘。鉸鏈的設(shè)計(jì)應(yīng)使其保證較小的折疊半徑，展開(kāi)時(shí)則完全拉伸柔性屏幕，以此來(lái)減少折痕。比如華為Mate X獨(dú)家專利設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)軸，在手機(jī)折疊與展開(kāi)的過(guò)程中，能夠自主根據(jù)折疊的角度，自動(dòng)伸縮，從而保證整部手機(jī)的平整狀態(tài)。

３、柔性PCB板

  手機(jī)折疊導(dǎo)致其內(nèi)置中的PCB板或線纜也需要折彎，進(jìn)而影響PCB板的信號(hào)完整性和電磁兼容，造成一系列手機(jī)使用故障，為保證柔性PCB板的信號(hào)完整性/電磁兼容，故提前需對(duì)不同彎折半徑及彎折角度進(jìn)行評(píng)估，以確保設(shè)計(jì)的可靠性。

  通過(guò)SIMULIA CST，可以快速評(píng)估不同折疊角度和折疊半徑對(duì)信號(hào)完整性和EMC的影響。

４、柔性線纜的裝配工藝

  柔性線纜或PCB在組裝的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生脫落和破損斷裂的情況。通過(guò)Abaqus仿真分析快速驗(yàn)證cable在組裝過(guò)程中是否會(huì)有脫落或斷裂的風(fēng)險(xiǎn)，并找到FPC等最佳折疊路徑，以此改進(jìn)柔性線纜的組裝工藝，使其不脫落和不破損斷裂。

總結(jié)：基于達(dá)索系統(tǒng)平臺(tái)的仿真核心價(jià)值

1、仿真與系統(tǒng)工程集成

  基于3DEXPERIENCE實(shí)現(xiàn)仿真與系統(tǒng)工程的集成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)端到端仿真閉環(huán)驗(yàn)證。統(tǒng)一平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)仿真流程、數(shù)據(jù)的有效管理、知識(shí)工程集成及與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、試驗(yàn)之間的高效協(xié)同。

２、多物理場(chǎng)耦合仿真

  協(xié)同化創(chuàng)建、執(zhí)行、應(yīng)用和管理涉及多學(xué)科、多物理場(chǎng)的虛擬仿真驗(yàn)證。

3、折疊屏手機(jī)一體化解決方案