焊接固定屏蔽罩的仿真优化方法以及电子设备与流程

本技术涉及部件设计，具体而言，涉及一种焊接固定屏蔽罩的仿真优化方法以及电子设备。

背景技术：

1、屏蔽罩是印制电路板（printed circuit board，简称pcb）上用于电磁兼容（electromagnetic compatibility，简称emc）防护的关键金属结构件，其通过形成法拉第笼效应，阻隔外部电磁干扰（electromagnetic interference，简称emi）侵入敏感电路，或抑制板内高频器件对外辐射。在手持类智能终端、工业物联网设备等高集成度电子产品中，焊接固定式屏蔽罩因装配可靠性高、密封性好而被广泛采用。然而，在整机装配过程中，焊接固定式屏蔽罩易受机械压接、模组堆叠或螺丝锁附等工况作用而发生弹性/塑性变形，导致与pcb上最高元器件间隙不足、屏蔽效能下降甚至物理干涉，成为影响产品良率与可靠性的关键失效模式。

2、现有技术中对屏蔽罩进行结构性验证以及刚度优化的方法，通常仅能针对插拔式屏蔽罩以及其焊接强度进行处理，无法针对焊接固定式结构进行处理。

技术实现思路

1、本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种焊接固定屏蔽罩的仿真优化方法以及电子设备，以解决现有技术中无法针对焊接固定式结构进行处理的问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术一实施例提供了一种焊接固定屏蔽罩的仿真优化方法，所述方法包括：

4、构建屏蔽罩的刚度分析模型，所述刚度分析模型包括：几何结构、材料属性信息以及边界条件信息；

5、根据所述刚度分析模型，确定所述屏蔽罩的临界力；

6、向所述刚度分析模型施加所述临界力，并进行静力学分析，得到所述屏蔽罩的变形云图，所述变形云图的区域布局与所述屏蔽罩的区域布局相同；

7、确定所述变形云图中的目标变形区域以及所述目标变形区域的变形数值；

8、根据所述目标变形区域的变形数值，对所述目标变形区域在所述屏蔽罩上对应的待优化区域进行优化，得到优化后屏蔽罩。

9、在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标变形区域的变形数值，对所述目标变形区域在所述屏蔽罩上对应的待优化区域进行优化，得到优化后屏蔽罩，包括：

10、获取所述屏蔽罩的设计要求，并根据所述设计要求以及所述变形数值，确定所述屏蔽罩的优化目标；

11、根据所述屏蔽罩的优化目标，确定目标调整方向以及目标调整梯度；

12、按照所述目标调整方向以及所述目标调整梯度，对所述目标变形区域在所述屏蔽罩上对应的待优化区域进行优化，得到优化后屏蔽罩。

13、在一种可能的实现方式中，所述根据所述屏蔽罩的优化目标，确定目标调整方向以及目标调整梯度，包括：

14、按照预设的多个尺寸调整梯度，在预设的多个方向下，对所述屏蔽罩上的支撑部件进行尺寸调整，并进行静力学分析，得到所述屏蔽罩对应的多个调整后变形云图；

15、根据屏蔽罩的变形云图以及各调整后变形云图，确定目标调整方向；

16、根据所述优化目标，从目标调整方向的各调整后变形云图中，确定出目标调整梯度。

17、在一种可能的实现方式中，所述根据屏蔽罩的变形云图以及各调整后变形云图，确定目标调整方向，包括：

18、若各所述调整后变形云图中目标形变区域在增宽方向下各梯度的变形量大于屏蔽罩的变形云图中所述目标形变区域的变形量，且，各所述调整后变形云图中所述目标形变区域在收窄方向下各梯度的变形量小于屏蔽罩的变形云图中所述目标形变区域的变形量，则确定目标调整方向为收窄方向。

19、在一种可能的实现方式中，所述确定所述变形云图中的目标变形区域以及所述目标变形区域的变形数值，包括：

20、提取所述变形云图中目标颜色所在的区域，得到待选变形区域；

21、确定待选变形区域在屏蔽罩中的位置，并根据所述待选变形区域在屏蔽罩中的位置，确定是否将所述待选变形区域作为所述目标变形区域；

22、若是，获取目标变形区域的变形数值。

23、在一种可能的实现方式中，所述根据所述待选变形区域在屏蔽罩中的位置，确定是否将所述待选变形区域作为所述目标变形区域，包括：

24、若所述待选变形区域位于所述屏蔽罩的支撑部件中，则将所述待选变形区域作为所述目标变形区域。

25、在一种可能的实现方式中，所述根据所述刚度分析模型，确定所述屏蔽罩的临界力，包括：

26、根据所述边界条件信息，确定所述屏蔽罩的受力约束信息，所述受力约束信息用于指示屏蔽罩的焊接边在受压时，抵抗翘起转动的内在刚度；

27、根据所述受力约束信息、所述几何结构以及所述材料属性信息，确定所述屏蔽罩的临界力。

28、在一种可能的实现方式中，所述根据所述受力约束信息、所述几何结构以及所述材料属性信息，确定所述屏蔽罩的临界力，包括：

29、获取所述屏蔽罩的失效变形量；

30、根据所述受力约束信息、所述几何结构、所述材料属性信息以及所述失效变形量，计算得到所述屏蔽罩的临界力。

31、在一种可能的实现方式中，所述根据所述受力约束信息、所述几何结构、所述材料属性信息以及所述失效变形量，计算得到所述屏蔽罩的临界力，包括：

32、根据所述受力约束信息、所述几何结构中的厚度以及短边长度、所述材料属性信息中的弹性模量以及所述失效变形量，计算得到所述屏蔽罩的临界力。

33、第二方面，本技术另一实施例提供了一种焊接固定屏蔽罩的仿真优化装置，所述装置包括：

34、构建模块，用于构建屏蔽罩的刚度分析模型，所述刚度分析模型包括：几何结构、材料属性信息以及边界条件信息；

35、第一确定模块，用于根据所述刚度分析模型，确定所述屏蔽罩的临界力；

36、分析模块，用于向所述刚度分析模型施加所述临界力，并进行静力学分析，得到所述屏蔽罩的变形云图，所述变形云图的区域布局与所述屏蔽罩的区域布局相同；

37、第二确定模块，用于确定所述变形云图中的目标变形区域以及所述目标变形区域的变形数值；

38、优化模块，用于根据所述目标变形区域的变形数值，对所述目标变形区域在所述屏蔽罩上对应的待优化区域进行优化，得到优化后屏蔽罩。

39、在一种可能的实现方式中，所述优化模块，具体用于：

40、获取所述屏蔽罩的设计要求，并根据所述设计要求以及所述变形数值，确定所述屏蔽罩的优化目标；

41、根据所述屏蔽罩的优化目标，确定目标调整方向以及目标调整梯度；

42、按照所述目标调整方向以及所述目标调整梯度，对所述目标变形区域在所述屏蔽罩上对应的待优化区域进行优化，得到优化后屏蔽罩。

43、在一种可能的实现方式中，所述优化模块，具体用于：

44、按照预设的多个尺寸调整梯度，在预设的多个方向下，对所述屏蔽罩上的支撑部件进行尺寸调整，并进行静力学分析，得到所述屏蔽罩对应的多个调整后变形云图；

45、根据屏蔽罩的变形云图以及各调整后变形云图，确定目标调整方向；

46、根据所述优化目标，从目标调整方向的各调整后变形云图中，确定出目标调整梯度。

47、在一种可能的实现方式中，所述优化模块，具体用于：

48、若各所述调整后变形云图中目标形变区域在增宽方向下各梯度的变形量大于屏蔽罩的变形云图中所述目标形变区域的变形量，且，各所述调整后变形云图中所述目标形变区域在收窄方向下各梯度的变形量小于屏蔽罩的变形云图中所述目标形变区域的变形量，则确定目标调整方向为收窄方向。

49、在一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，具体用于：

50、提取所述变形云图中目标颜色所在的区域，得到待选变形区域；

51、确定待选变形区域在屏蔽罩中的位置，并根据所述待选变形区域在屏蔽罩中的位置，确定是否将所述待选变形区域作为所述目标变形区域；

52、若是，获取目标变形区域的变形数值。

53、在一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，具体用于：

54、若所述待选变形区域位于所述屏蔽罩的支撑部件中，则将所述待选变形区域作为所述目标变形区域。

55、在一种可能的实现方式中，所述第一确定模块，具体用于：

56、根据所述边界条件信息，确定所述屏蔽罩的受力约束信息，所述受力约束信息用于指示屏蔽罩的焊接边在受压时，抵抗翘起转动的内在刚度；

57、根据所述受力约束信息、所述几何结构以及所述材料属性信息，确定所述屏蔽罩的临界力。

58、在一种可能的实现方式中，所述第一确定模块，具体用于：

59、获取所述屏蔽罩的失效变形量；

60、根据所述受力约束信息、所述几何结构、所述材料属性信息以及所述失效变形量，计算得到所述屏蔽罩的临界力。

61、在一种可能的实现方式中，所述第一确定模块，具体用于：

62、根据所述受力约束信息、所述几何结构中的厚度以及短边长度、所述材料属性信息中的弹性模量以及所述失效变形量，计算得到所述屏蔽罩的临界力。

63、第三方面，本技术另一实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。

64、第四方面，本技术另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述第一方面任一所述方法的步骤。

65、本技术的有益效果是：通过构建屏蔽罩的刚度分析模型，并根据刚度分析模型，确定屏蔽罩的临界力，并向刚度分析模型施加临界力，并进行静力学分析，得到屏蔽罩的变形云图，能够通过变形云图，确定出变形云图中的目标变形区域以及目标变形区域的变形数值，从而根据目标变形区域的变形数值，对目标变形区域在屏蔽罩上对应的待优化区域进行优化，得到优化后屏蔽罩，无需打样测试即可得出优化方向与结论，且结果直观，可大大降低研发效率与成本，实现焊接式固定屏蔽罩刚度的精准预测与高效提升。