海基科技带你挖掘Apple Watch的秘密

2015-3-11 17:38| 发布者: 高华华| 查看: 1755| 评论: 0|来自: 海基科技

摘要: Apple watch让我们看到了由苹果所构建的商业帝国，它在不断的解构和探索中重塑产品的灵魂。可是它更需要创新、需要挑战，需要长江后浪推前浪的力量。海基科技愿为您提供企业创新与研发设计的平台，让我们行动起来吧，说不定下一个改变世界的作品将由您打造！

海基科技 , apple watch , 电子

随着ipad/iphone/ipod越来越贴近人们的生活，改变人们的生活方式，苹果又推出一款为用户穿戴在身而设计的个人设备：Apple Watch ，它让科技更加平易近人，更加贴近生活，并贴近了我们每一个人。

Apple Watch 为科技掀开了全新的一页，将人与科技拉得更近。那么，Apple Watch来了，海基在做神马呢，下面就让我们一起走近科学，去探寻Apple Watch的秘密。

l 科技在变，不变的是我们追求精益求精的态度

       众所周知，电子产品工作时，其输出功率只占产品输入功率的一部分，其损失的功率都以热能形式散发出去，因此，热设计是保证电子产品能安全可靠工作的重要条件之一，是制约产品小型化的关键问题。

       海基科技在针对电子产品散热方面投入了大量的精力，不同于传统的CFD晦涩难懂的技术及网格划分求解设置，海基科技的FloEFD作为更强大的嵌入CAD环境的同步CFD分析工具，可以在产品设计过程中使用，网格划分和求解收敛均由软件自动完成，因此，无论使用者是否具备苹果工程师的超高技能，都可以使用他们现有的工程技术进行热流分析，从 CFD 分析中获益。

       同时，同步计算流体力学是一项突破性技术，使得工程师能在整个产品生命周期下执行前端和同步CFD分析，从而缩短设计时间。与传统CFD工具相比，FloEFD能缩短近65-75%的时间，方便用户优化产品性能，减少研发周期及成本，消除产品质量问题引起的损失。

图1 FloEFD设计验证一体化（海基科技提供）

Apple Watch在设计的时候不可避免的会遇到PCB的散热问题，对于PCB散热仿真的环境，海基科技的FloEFD功能强大，它可以根据PCB结构自动调整局部网格的大小，在电子元件附近划分较密的网格。在PCB基板底面进行局部网格细化。

图2 整体网格（海基科技提供）

图3 某个切面上的网格（海基科技提供）

图4 PCB基板底面网格（海基科技提供）

        2 细节在变，不变的是我们让科技引领生活的目标

       苹果产品嫁接互联网，使消费者迅速的从台式电脑、笔记本电脑转移到平板电脑及智能手机等移动智能设备上，大家不再仅仅满足于可以上网等最基本需求，对于细节体现的审美、散热、功耗等方面的要求也越来越高。正如苹果对于细节的不断创新和提升，海基科技也一直在践行这种科技理念。

       首先，我们先以平板电脑作为切入点，众所周知，平板电脑性能的快速提升导致功耗增加，进而温度升高，手持的舒适度下降。特别是使用平板电脑看视频、玩游戏变得日益流行，这一问题就尤为严重。海基科技针对手持设备所面临的散热难题进行了详细的分析。在此研究中，我们使用FloTHERM CFD仿真计算了自然对流和辐射可能实现的最大功耗。

图5 处于垂直方向的平板电脑FloTHERM CFD模型（海基科技提供）

此外，Apple Watch针对不同的型号采用了不同材料，像watch sport采用了阳极氧化铝金属表壳。对于材料及其应用，海基科技为您做如下阐述：

以传统金属结构为例，材料通常都具有各向同性，在结构设计和CAE分析中较为容易。但目前结构设计追求轻量化，高性能复合材料成为新趋势，因此工艺对材料影响越来越重要。海基科技采用Digimat提高了对复合材料模拟的能力，使仿真计算更精确。通过分析注塑过程对纤维分布的影响，并将工艺结果映射到结构网格上。最终有效的实现了对纤维方向、残余应力、温度场和熔接线位置的判断。