【摘要】：鼠標(biāo)作為現(xiàn)代人日常工作、學(xué)習(xí)及生活中所不可或缺的一款產(chǎn)品,對(duì)其聲學(xué)性能的精細(xì)化分析,一方面可以滿足用戶對(duì)低噪聲鼠標(biāo)的心理需求,另一方面可以有利于推動(dòng)低噪聲鼠標(biāo)產(chǎn)品質(zhì)量的提升,使產(chǎn)品更完善。目前國內(nèi)外很多廠商或研究者都僅通過鼠標(biāo)微動(dòng)開關(guān)單一方面的改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)無聲或低噪聲,雖然能實(shí)現(xiàn)降噪要求但這并不能很好的滿足用戶使用時(shí)所需的點(diǎn)擊感。本文以某型鼠標(biāo)為研究對(duì)象,借助三維聲學(xué)仿真軟件LMS Virtual.Lab,應(yīng)用聲學(xué)有限元AML法(Automatic Matched Layer)分析其聲學(xué)響應(yīng)特性,在此基礎(chǔ)上,分別從隔聲、減振、降低激勵(lì)力幅值三個(gè)角度提出滿足目標(biāo)設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證該仿真方法的可靠性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的有效性,具體工作為:(1)利用Hyper Mesh軟件分別建立了鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)和空腔有限元模型。綜合考慮單元尺寸對(duì)分析結(jié)果精度和計(jì)算規(guī)模的影響,最終采用1mm的單元尺寸來對(duì)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。(2)基于Virtual.Lab軟件并采用聲學(xué)有限元FEM-AML算法對(duì)局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改變前后的鼠標(biāo)進(jìn)行了噪聲頻響函數(shù)分析,分析了噪聲頻響函數(shù)的變化趨勢(shì)對(duì)鼠標(biāo)噪聲的影響,并與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,說明了有限元模型建立的合理性,同時(shí)也驗(yàn)證了加擋墻對(duì)降噪的有效性。(3)對(duì)點(diǎn)擊鼠標(biāo)的瞬時(shí)載荷進(jìn)行簡(jiǎn)化并用近似正弦函數(shù)表示,通過傅里葉變換得到其頻域數(shù)據(jù),為分析降低激勵(lì)力幅值方案的噪聲諧響應(yīng)分析提供了仿真基礎(chǔ)。(4)分別對(duì)聲源及開口處加擋板、滾輪處開口縮小及增大、底殼改為減振材料及微動(dòng)開關(guān)底部加橡膠墊片進(jìn)行噪聲頻響函數(shù)分析,對(duì)在按鍵處加軟膠降低激勵(lì)力幅值這一方案進(jìn)行噪聲諧響應(yīng)分析。對(duì)聲學(xué)仿真響應(yīng)曲線的幅值趨勢(shì)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)聲源及開口處加擋板、底殼改為減振材料、按鍵處加軟膠降低激勵(lì)力幅值這三種方案降噪效果較為明顯,微動(dòng)開關(guān)底部加橡膠墊片方案略有降噪效果,滾輪處開口縮小或放大方案均不能滿足目標(biāo)設(shè)計(jì)要求。(5)對(duì)滿足目標(biāo)設(shè)計(jì)要求的四種方案進(jìn)行實(shí)物噪聲測(cè)試,并與該款改進(jìn)型鼠標(biāo)量產(chǎn)時(shí)的噪聲測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,可知在聲源及開口附近增加擋板時(shí),左右鍵分別下降了3.7d B(A)、2.3d B(A);底殼改為減振材料后,左右鍵分別下降了2.3d B(A)、3d B(A);微動(dòng)開關(guān)底部加橡膠墊片后,左右鍵分別下降了1.4d B(A)、0.1d B(A);加軟膠減小激勵(lì)力幅值后,左右鍵分別下降了3.7d B(A)、3.1d B(A)。結(jié)果表明四種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的仿真趨勢(shì)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果基本一致,說明了用CAE軟件對(duì)鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)噪聲分析的可行性,也說明了以上四種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案對(duì)降低鼠標(biāo)噪聲的有效性。
【圖文】：

第一章 緒 論研究背景及意義景計(jì)算機(jī)的迅速普及，鼠標(biāo)成為了電腦用戶最頻繁接觸的外設(shè)產(chǎn)國科學(xué)家道格拉斯·恩格爾巴特（Douglas Englebart）博士和第一只鼠標(biāo)，在近 50 年的發(fā)展時(shí)間里，，鼠標(biāo)工作原理和性能[1]。鼠標(biāo)的發(fā)展史，可通過圖 1.1 窺視一斑，其功能研發(fā)迅速無線鼠標(biāo)。在電子市場(chǎng)中鼠標(biāo)也早已成為了一款不可或缺的附能配置的鼠標(biāo)硬件、可調(diào)節(jié)的自定義配置系統(tǒng)、左右擺動(dòng)的滾按鍵、可替換的外殼以及多點(diǎn)觸控技術(shù)等都擁有著各自的用

基于 FEM-AML 的彈片結(jié)構(gòu)式的微動(dòng)開關(guān)，薛方展等[10]則改變微動(dòng)開關(guān)內(nèi)重量抑制彈簧片在恢復(fù)形變時(shí)的自由振動(dòng)，從而降低動(dòng)所引起的噪聲。劉志強(qiáng)等[11]、鄭國書[12]、韓梅[13]也有uFFALO、ElECOM、Fuhlen 等公司通過改變微動(dòng)開關(guān)的如圖 1.2 所示，微軟、雙飛燕等公司則先后發(fā)布了利用無聲鼠標(biāo)，此類鼠標(biāo)雖噪聲較小或無聲但手感偏差，所
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP334.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2673568