【摘要】：鼠標作為現(xiàn)代人日常工作、學習及生活中所不可或缺的一款產(chǎn)品,對其聲學性能的精細化分析,一方面可以滿足用戶對低噪聲鼠標的心理需求,另一方面可以有利于推動低噪聲鼠標產(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微動開關單一方面的改進來實現(xiàn)無聲或低噪聲,雖然能實現(xiàn)降噪要求但這并不能很好的滿足用戶使用時所需的點擊感。本文以某型鼠標為研究對象,借助三維聲學仿真軟件LMS Virtual.Lab,應用聲學有限元AML法(Automatic Matched Layer)分析其聲學響應特性,在此基礎上,分別從隔聲、減振、降低激勵力幅值三個角度提出滿足目標設計要求的結(jié)構設計方案,并結(jié)合實驗測試驗證該仿真方法的可靠性及結(jié)構設計方案的有效性,具體工作為:(1)利用Hyper Mesh軟件分別建立了鼠標結(jié)構和空腔有限元模型。綜合考慮單元尺寸對分析結(jié)果精度和計算規(guī)模的影響,最終采用1mm的單元尺寸來對鼠標結(jié)構模型進行網(wǎng)格劃分。(2)基于Virtual.Lab軟件并采用聲學有限元FEM-AML算法對局部結(jié)構設計改變前后的鼠標進行了噪聲頻響函數(shù)分析,分析了噪聲頻響函數(shù)的變化趨勢對鼠標噪聲的影響,并與實驗測試結(jié)果進行對比,說明了有限元模型建立的合理性,同時也驗證了加擋墻對降噪的有效性。(3)對點擊鼠標的瞬時載荷進行簡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),為分析降低激勵力幅值方案的噪聲諧響應分析提供了仿真基礎。(4)分別對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開關底部加橡膠墊片進行噪聲頻響函數(shù)分析,對在按鍵處加軟膠降低激勵力幅值這一方案進行噪聲諧響應分析。對聲學仿真響應曲線的幅值趨勢進行對比,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力幅值這三種方案降噪效果較為明顯,微動開關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設計要求。(5)對滿足目標設計要求的四種方案進行實物噪聲測試,并與該款改進型鼠標量產(chǎn)時的噪聲測試結(jié)果進行對比,可知在聲源及開口附近增加擋板時,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);微動開關底部加橡膠墊片后,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)構設計方案的仿真趨勢與實驗測試結(jié)果基本一致,說明了用CAE軟件對鼠標結(jié)構噪聲分析的可行性,也說明了以上四種結(jié)構設計方案對降低鼠標噪聲的有效性。
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第一章 緒 論研究背景及意義景計算機的迅速普及，鼠標成為了電腦用戶最頻繁接觸的外設產(chǎn)國科學家道格拉斯·恩格爾巴特（Douglas Englebart）博士和第一只鼠標，在近 50 年的發(fā)展時間里，，鼠標工作原理和性能[1]。鼠標的發(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。在電子市場中鼠標也早已成為了一款不可或缺的附能配置的鼠標硬件、可調(diào)節(jié)的自定義配置系統(tǒng)、左右擺動的滾按鍵、可替換的外殼以及多點觸控技術等都擁有著各自的用

基于 FEM-AML 的彈片結(jié)構式的微動開關，薛方展等[10]則改變微動開關內(nèi)重量抑制彈簧片在恢復形變時的自由振動，從而降低動所引起的噪聲。劉志強等[11]、鄭國書[12]、韓梅[13]也有uFFALO、ElECOM、Fuhlen 等公司通過改變微動開關的如圖 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，此類鼠標雖噪聲較小或無聲但手感偏差，所
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP334.2

【參考文獻】

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1 劉建軍;高強;石曉敏;唐秋明;;基于沖擊回波法的輸電塔基礎裂縫檢測方法研究[J];南京工程學院學報(自然科學版);2015年02期

2 廖連瑩;倪明明;左言言;吳賽賽;朱遠征;;基于MATV和AML方法的永磁電機聲輻射分析[J];微電機;2015年05期

3 聶祚興;于德介;周建文;周舟;;基于6σ的車身噪聲傳遞函數(shù)穩(wěn)健優(yōu)化設計[J];振動與沖擊;2014年14期

4 薛方展;繆江華;閆世永;楊新建;;一種靜音舒適型鼠標的創(chuàng)新設計[J];科技創(chuàng)新導報;2012年28期

5 杜晶晶;;基于問卷調(diào)查的鼠標現(xiàn)狀趨勢分析[J];美術大觀;2011年11期

6 馬天飛,林逸,彭彥宏,陳榕;轎車車內(nèi)低頻噪聲的仿真計算及試驗研究[J];中國機械工程;2005年16期

7 李素華;車內(nèi)減振降噪技術的研究[J];汽車科技;2005年01期

8 朱才朝,秦大同,李潤方;車身結(jié)構振動與車內(nèi)噪聲聲場耦合分析與控制[J];機械工程學報;2002年08期

9 唐人輝,唐光武;汽車噪聲控制技術及低噪聲客車產(chǎn)品開發(fā)措施[J];客車技術與研究;2001年06期

10 商德江,何祚鏞;加肋雙層圓柱殼振動聲輻射數(shù)值計算分析[J];聲學學報;2001年03期

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1 耿玉芝;滾輪機構振動噪聲分析與控制[D];江蘇大學;2016年

2 陳鵬里;鼠標人機交互研究與實踐[D];湖南大學;2013年

3 王國慶;海洋工程艙壁結(jié)構減振降噪問題研究[D];中國海洋大學;2013年

4 張兵;摩托車變速箱振動噪聲研究[D];重慶理工大學;2009年

5 周建明;內(nèi)燃機結(jié)構噪聲預測方法的研究[D];武漢理工大學;2007年

6 向陽;殼體零件振動噪聲的分析和控制[D];重慶大學;2005年

本文編號：2673568