CN108984826B - 一种模拟运输仿真系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种模拟运输仿真系统，包括：处理单元、分别与处理单元通信的3D模型单元、输入单元与存储单元。3D模型单元用于导入吸塑盘与显示模组的3D模型，并依据模型中的尺寸计算出碰撞位移量L及碰撞接触面积S；输入单元包括：仿真环境选择模块及显示模组参数设定模块。根据仿真环境选择模块输入的仿真环境从存储模块中调用预设的初始速度与碰撞时间及3D模型单元算出的碰撞位移量L，并计算出加速度；根据模组参数设定模块输入的显示模组质量，结合公式计算出冲击力，再结合3D模型单元给出的碰撞接触面积，根据公式计算出单位面积的受力，处理单元根据模组结构类别从存储单元中调用单位面积耐受力，并通过比较得出吸塑盘是否设计合理。

Description

一种模拟运输仿真系统
技术领域
本发明涉及一种仿真系统，尤其涉及一种模拟运输仿真系统。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：移动电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括液晶面板及背光模组(backlight module)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，通过给玻璃基板通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。
液晶显示装置在未组装进电子产品前，需要转运包装。液晶显示装置的包装一般都使用吸塑盘进行包装，吸塑盘结构差异会导致产品在运输过程中能否保护好产品。在现有体系中，为评价吸塑盘的设计是否合乎要求，如液晶显示装置在运输过程中与吸塑盘的接触面积、吸塑盘的放置腔的尺寸大小以及吸塑盘的材质的选用等，经常需要将设计的吸塑盘图纸打样成实物样品再结合模组实物样品进行模拟汽车运输试验。吸塑盘打样成实物并结合实物模组，包装成一个成品包装，放置在汽车模拟运输台上进行验证。需要对设计好的吸塑盘图纸进行开铝模进行打样，如设计的图纸存在明显的错误，则会直接导致改模甚至模具报废，不能对设计的图纸进行一个初评，造成开发成本的提升，开发周期长。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种模拟运输仿真系统，以解决现有吸塑盘开发周期长，开发成本高的问题。
本发明的技术方案如下：本发明提供一种模拟运输仿真系统，包括：处理单元、分别与所述处理单元通信的3D模型单元、输入单元与存储单元，所述3D模型单元用于导入吸塑盘与显示模组的3D模型，并依据模型中的尺寸计算出碰撞位移量L以及碰撞接触面积S；所述输入单元包括：用于设定仿真环境的仿真环境选择模块、以及用于设定显示模组参数的显示模组参数设定模块；所述处理单元根据仿真环境选择模块输入的仿真环境从所述存储单元中调用预设的初始速度V与碰撞时间t以及3D模型单元算出的碰撞位移量L，并根据公式L＝Vt-at2/2计算出加速度a，所述处理单元根据模组参数设定模块输入的显示模组质量m，结合公式冲击力F＝ma计算出冲击力F，再结合3D模型单元给出的碰撞接触面积S，根据公式压强P＝F/S计算出单位面积的受力P，所述处理单元根据模组结构类别从存储单元中调用单位面积耐受力P1，并比较P与P1的大小，以得出吸塑盘是否设计合理。
所述3D模型自动测量吸塑盘的尺寸参数，所述3D模型单元根据显示模组与吸塑盘纵向或横向接触的总长度，再乘以显示模组的厚度得出碰撞接触面积S。
所述显示模组参数设定模块包括：结构类别设定栏、模组质量设定栏。
所述3D模型单元根据吸塑盘的放置腔的长或宽相应地减去显示模组的长或宽，得出碰撞位移量L。
所述结构类别设定栏用于设置单胶框结构、胶铁一体结构、胶铁分离结构以及无边框结构。
所述仿真环境包括陆路运输、海路运输、航空运输，所述存储单元中针对不同的仿真环境预设有不同的初始速度以及碰撞时间。
所述存储单元中针对不同的仿真环境预设的初始速度与碰撞时间均为区间值。
采用上述方案，本发明提供一种模拟运输仿真系统，包括处理单元、分别与所述输入单元通信的3D模型单元、输入单元与存储单元，通过3D模拟仿真运输环境，结合输入的相关参数，可以快速评估吸塑盘的设计是否合理，从而可以缩短吸塑盘的研发周期以及降低研发成本。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
本发明提供一种模拟运输仿真系统，通过3D模拟仿真运输环境，结合输入的相关参数，可以快速评估吸塑盘的设计是否合理，从而可以缩短吸塑盘的研发周期以及降低研发成本。该模拟运输仿真系统包括：处理单元、分别与所述处理单元通信的3D模型单元、输入单元与存储单元。
所述3D模型单元用于导入吸塑盘与显示模组的3D模型，并依据模型中的尺寸计算出碰撞位移量L以及碰撞接触面积S，具体的，先制作好吸塑盘的3D模型和显示模组的3D模型，该些3D模型中包括有各种尺寸数据，从而可以由3D模型单元直接运算得出碰撞位移量L以及碰撞面积。本实施例中，位移量以最大值进行运算，即用所述3D模型单元根据吸塑盘的放置腔的长或宽相应地减去显示模组的长或宽，得出碰撞位移量L。当显示模组位于放置腔的正中间时，位移量则为最大值的一半。所述3D模型自动测量吸塑盘的尺寸参数，所述3D模型单元根据显示模组与吸塑盘纵向或横向接触的总长度，再乘以显示模组的厚度得出碰撞接触面积S。因为放置腔的侧壁上会设有若干个凹部，该些凹部不与显示模组接触，因此，在计算接触面积时候采用接触的总长度进行计算，以提高准确度。
所述输入单元包括：用于设定仿真环境的仿真环境选择模块、以及用于设定显示模组参数的显示模组参数设定模块。所述仿真环境包括陆路运输、海路运输、航空运输，所述存储单元中针对不同的仿真环境预设有不同的初始速度以及碰撞时间。
所述存储单元中针对不同的仿真环境预设的初始速度与碰撞时间均为区间值或者固定值，本实施例中，为了保证仿真的准确性，采用最苛刻的条件进行计算，即初始速度为最大值以及碰撞时间为最小值，如下表所示：
仿真环境 初始速度 碰撞时间
陆路运输 90km/h 0.2s
海路运输 40km/h 0.3s
航空运输 800km/h 0.1s
在这里引进区间值，是为了便于研发人员根据仿真数据更改设定参数，更好完成吸塑盘的设计。
所述显示模组参数设定模块包括：结构类别设定栏、模组尺寸设定栏、模组质量设定栏。所述结构类别设定栏用于设置无边框结构、单胶框结构、胶铁分离结构以及胶铁一体结构。不同的结构类别具有不同的单位面积耐受力预设值，如下表所示：
结构类别 单位面积耐受力(预设值)
无边框结构 0.8N
单胶框结构 1N
胶铁分离结构 2N
胶铁一体结构 4N
所述处理单元根据仿真环境选择模块输入的仿真环境从所述存储单元中调用预设的初始速度V与碰撞时间t及3D模型单元算出的碰撞位移量L，并根据公式L＝Vt-at2/2计算出加速度a，所述处理单元根据模组参数设定模块输入的显示模组质量m，结合公式冲击力F＝ma计算出冲击力F，再结合3D模型单元给出的碰撞接触面积S，根据公式压强P＝F/S计算出单位面积的受力P，所述处理单元根据吸塑盘参数及模组结构类别从存储单元中调用单位面积耐受力P1，并比较P与P1的大小，以得出吸塑盘是否设计合理。
具体的，以显示模组左侧或右侧发生碰撞为例进行说明，显示模组的厚度3.0mm；左侧面接触面积为：6.2*3+38.2*3+11*2.5＝160.7mm2，其中，碰撞时的接触面积的接触总长度为6.2mm、38.2mm与11mm之和，3mm和2.5为显示模组的侧面与吸塑盘接触的高度(3mm为显示模组厚度方向上与吸塑盘全接触，2.5mm为显示模组厚度方向上与吸塑盘部分接触)；因为左右结构是完全对称的，故右侧面接触面积与左侧相同，均为160.7mm2。位移量以显示模组从放置腔的一侧运动至另一侧进行计算，即放置腔的长度或宽度相应地减去显示模组的长度或宽度，则长度方向上为74.8-73.8＝1.5mm，；模组结构选择“单胶框”，则系统预先储存该显示模组能承受的力为：1N/mm2；另外，查询此模组前期开发的信息是要通过陆运运输到青岛，仿真环境选择为陆路运输，则调用初始速度为90km/h(换算后为：25.0m/s)；模组质量经使用电子称测试为0.1kg，手动输入至系统中；根据运输条件冲击时间设置为0.2S；则长度方向的加速度依照公式计算为：175m/s2，冲击力由公式计算为175*0.1＝17.5N。侧部的单位面积冲击力为17.5N/160.7mm2＝0.109N/mm2，将0.109N/mm2与系统预设值相比较，大于预设值时，则失效，小于预设值时，则未失效。当失效时，需要通过降低模组的质量或修改吸塑盘增大接触面积来降低风险，再次模拟验证。
综上所述，本发明提供一种模拟运输仿真系统，包括处理单元、分别与所述输入单元通信的3D模型单元、输入单元与存储单元，通过3D模拟仿真运输环境，结合输入的相关参数，可以快速评估吸塑盘的设计是否合理，从而可以缩短吸塑盘的研发周期以及降低研发成本。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模拟运输仿真系统，其特征在于，包括：处理单元、分别与所述处理单元通信的3D模型单元、输入单元与存储单元，所述3D模型单元用于导入吸塑盘与显示模组的3D模型，并依据模型中的尺寸计算出碰撞位移量L以及碰撞接触面积S；所述输入单元包括：用于设定仿真环境的仿真环境选择模块、以及用于设定显示模组参数的显示模组参数设定模块；所述处理单元根据仿真环境选择模块输入的仿真环境从所述存储单元中调用预设的初始速度V与碰撞时间t及3D模型单元算出的碰撞位移量L，并根据公式L＝Vt-at2/2计算出加速度a，所述处理单元根据模组参数设定模块输入的显示模组质量m，结合公式冲击力F＝ma计算出冲击力F，再结合3D模型单元给出的碰撞接触面积S，根据公式压强P＝F/S计算出单位面积的受力P，所述处理单元根据模组结构类别从存储单元中调用单位面积耐受力P1，并比较P与P1的大小，以得出吸塑盘是否设计合理。
2.根据权利要求1所述的模拟运输仿真系统，其特征在于，所述3D模型自动测量吸塑盘的尺寸参数，所述3D模型单元根据显示模组与吸塑盘纵向或横向接触的总长度，再乘以显示模组的厚度得出碰撞接触面积S。
3.根据权利要求1所述的模拟运输仿真系统，其特征在于，所述显示模组参数设定模块包括：结构类别设定栏、模组质量设定栏。
4.根据权利要求3所述的模拟运输仿真系统，其特征在于，所述3D模型单元根据吸塑盘的放置腔的长或宽相应地减去显示模组的长或宽，得出碰撞位移量L。
5.根据权利要求3所述的模拟运输仿真系统，其特征在于，所述结构类别设定栏用于设置单胶框结构、胶铁一体结构、胶铁分离结构以及无边框结构。
6.根据权利要求1所述的模拟运输仿真系统，其特征在于，所述仿真环境包括陆路运输、海路运输、航空运输，所述存储单元中针对不同的仿真环境预设有不同的初始速度以及碰撞时间。
7.根据权利要求6所述的模拟运输仿真系统，其特征在于，所述存储单元中针对不同的仿真环境预设的初始速度与碰撞时间均为区间值。
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