[发明专利]一种基于有限元模型数值仿真的柔性屏贴合方法

说明书

本发明提供了一种基于有限元模型数值仿真的柔性屏贴合方法，其包括以下步骤：S1：建立贴合仿真模型，贴合仿真模型包括贴合平台Stage、待贴合材料、滚轮Drum以及设置于滚轮Drum周围的滚轮外圈Sheet，将贴合平台Stage、滚轮Drum设为离散刚体，并赋予材料属性；将待贴合材料、外圈Sheet设为柔性可变形体，并赋予材料属性；S2：对贴合仿真模型设置接触方式，并添加约束和载荷；S3：对贴合仿真模型进行网格划分；S4：设置不同边界条件和材料参数后进行仿真求解，对比不同边界条件下仿真结果。本发明为实际加工材料的选取、贴合所需时间、载荷的施加等提供参考范围，从而指导生产，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及有限元分析技术领域，具体而言，涉及一种基于有限元模型数值仿真的柔性屏贴合方法。

背景技术

随着显示终端的普及，人们对显示设备的要求越来越严格，既要求他们结构紧凑，便于携带；同时又希望其可以在休闲娱乐时提供更大的显示尺寸。这对于传统的显示设备来说是相互制约的，想要便于携带，则其屏幕尺寸必然要减小，娱乐体验变差；若是提供更大的显示屏，则其尺寸必然变大，不易携带。柔性屏的出现，为上述问题的解决提供了可能性。但是，柔性屏发展所面临的折痕、弯折受损、胶层剥离等问题。柔性屏采用的聚合物高分子材料包含复杂的力学行为，如弹性、粘弹性、超弹性等不同力学性质，单纯采用传统的理论分析难以对贴合过程中的受力和变形情况进行计算求解，而试验方法成本高昂，并且需要花费很长的试验时间，且只能获得初始时刻和最后时刻的力学状态，无法准确得知中间的变形过程，不能帮助研发人员从根本上认识到问题所在。并且，柔性模组结构在变形的过程中，不同器件之间相互制约，受力情况与单体器件弯折时有很大差异。如果仅针对单体器件进行分析，不能准确反应出模组的真实受力情况。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明提供了一种基于有限元模型数值仿真的柔性屏贴合方法，该方法能实现柔性屏在整个贴合运动仿真过程中的状态，能够保证柔性屏贴合模拟精度，减少模拟时间和计算消耗，还为实际待贴合材料的选取、贴合所需时间、载荷的施加等提供参考范围，从而指导生产，提高工作效率。

本发明提供一种基于有限元模型数值仿真的柔性屏贴合方法，其包括以下步骤：S1：建立贴合仿真模型，贴合仿真模型包括贴合平台Stage、待贴合材料、滚轮Drum以及设置于滚轮Drum周围的滚轮外圈Sheet，将贴合平台Stage、滚轮Drum设为离散刚体，并赋予材料属性；将待贴合材料、滚轮外圈Sheet设为柔性可变形体，并赋予材料属性；S2：对贴合仿真模型设置接触方式，并添加约束和载荷；S3：对贴合仿真模型进行网格划分；S4：设置不同边界条件和材料参数后进行仿真求解，对比不同边界条件下仿真结果。

于本发明的一种实施方式中，在步骤S1中，所述待贴合材料包括SUS(支撑膜)、SCF(散热膜)、Panel(液晶玻璃)、OCA光学胶、POL(偏光片)和Cover Flim(保护膜)中的任意一种或者多种。

于本发明的一种实施方式中，在步骤S2中，接触方式采用无摩擦接触的方式和切向行为采用罚函数的方式。

于本发明的一种实施方式中，在步骤S2中，滚轮外圈Sheet与滚轮Drum采用绑定约束。

于本发明的一种实施方式中，在步骤S2中，滚轮外圈sheet与待贴合材料、以及两种待贴合材料之间采用耦合的约束。

于本发明的一种实施方式中，在步骤S3中，将待贴合材料设置为双层网格，网格大小为2，网格类型为C3D8R，采取沙漏控制方式为组合方式，刚度粘性权因子为0.8。

于本发明的一种实施方式中，在步骤S3中，设置Sheet为单层网格，网格大小为2，网格类型为C3D8R，采取沙漏控制方式为组合方式，刚度粘性权因子为0.8。