做了10多年的模擬，終於可以用上iPhone5s了

小模擬今天很興奮，因為蘋果的最新產品iPhoneX發布了，小模擬打算早早地預訂了一台，要送給老婆大人，這樣老婆的iPhone7就會給丈母娘用，丈母娘會把舊的iPhone6淘汰給老丈人用，小模擬就可以從老丈人手中拿到期待已久的iPhone5s了。好開心，想著想著小模擬幸福的淚水就流出來了。

光流淚還是不夠的，今天還是要和大家八卦一下iPhoneX在設計生產中可能用到的模擬技術。

1. 模態共振與頻率響應分析

手機都是有靜音震動功能的，而結構上的共振是手機必須要避免的，不然會極大的影響手機的質量和壽命，所以在設計手機震動方式與頻率的時候就需要了解手機主機以及關鍵部件的低階固有頻率，並與之避開。震動功能的強度和頻率都是非常有講究的，模擬分析在設計階段就可以幫助工程師了解整機的共振狀態。

2. 彎曲與屈曲分析

記得iPhone6 Plus剛出來的時候鬧過變彎的情況，畢竟大手機變放在褲兜里會受到多一些的擠壓，而當時的蘋果的工程師一定沒有學好結構穩定性分析，所以導致這種大屏手機彎曲變形，後來據說蘋果很好的解決了，小模擬認為無外乎就是更換強度更好的框架材料。

3. 手機跌落分析

手機跌落的太多了，各種跌，側面跌，正面跌，背著跌，有跌的很慘直接報廢的，也有只是破了漆的。當外觀美術設計師把設計交給結構工程師後，這個跌落分析就是很重要的了，希望手機耐摔，經摔，必要時可以用作防身的板磚都是需要經歷手機的跌落分析的。當然希望產品一跌就碎，但是碎的合理修起來簡單也是一門學問，你們懂的。

4. 疲勞模擬

手機的按鈕是常用部件，手速比較高的朋友每天可以按Home鍵上百次，一年就是上萬次，對於Home按鈕這樣的部件肯定是要做疲勞分析的，來確定所選用的材料與設計是否達到疲勞壽命的要求，比如百萬次大力按擊，或者直接達到無限疲勞壽命需求。

5. 散熱分析

除了環境外部的模擬，手機內部電子元器件所產生的熱也是需要分析的。當年某品牌手機的自燃爆炸事件，他們的模擬工程師在設計階段應該沒有認真做熱力學分析。有複雜電磁轉換的地方也會有焦耳熱產生，也是手機過熱的首要原因，現在一般電磁模擬軟體都可以根據材料和工況分析出電磁變換產生的熱量大小與分布。通過對手元器件溫度、手機散熱，進行熱分析，可以改善手機溫升和散熱難題。

6. 電磁干擾分析

電磁干擾實驗是非常昂貴的，單單建造一個電磁干擾實驗室可能就要好幾個億，每次使用時候的費用也是貴的驚人。電磁干擾模擬就能很準確的預測到可能會產生干擾的頻率與設備，將電磁共振與耗散的發生幾率降到最低。

7. 電源設備，電路， 感測器的模擬分析

同樣屬於電磁場分析，如從直流電源到交流電源的各種轉換，電源的質量好壞都可以在設計階段就分析出來。手機裡面的各種電路也很多，模擬的，數字的，混合的，都可以在通過模擬來驗證其性能與功能指標。手機裡面內置的各種感測器也會在模擬框架下進行分析驗證。

8. 聲學模擬

手機最常用的還是打電話，放音樂，視頻音頻功能，那麼對手機揚聲器設備的模擬分析就必不可少了，在什麼樣的功率下能得到最好的音質與音量，這些結果都是可以從聲學模擬中得到。

9. 光學模擬

iPhone的攝像功能還是不錯的，不僅與內部自帶的圖像處理軟體有關，也與光學攝像頭的設計與安裝有著很大關係。光學模擬可以對電磁波的不同頻率部分有著很好的處理，達到最優的拍照或視頻效果。甚至在黑夜效果下，光電磁場功率很低的情況下，圖像採集硬體能否最好的獲取質量最好的圖片，都可以通過光學模擬分析得到。攝像頭的機電系統，光學模塊與軟體系統可以得到整體提升。

當然還有多物理場耦合分析，比如結構-熱-電磁的耦合，可以有效避免單場分析的假設帶來的誤差。局部零部件的分析，比如觸摸屏的應力應變分析，鋰電池的效能分析，天線的功率頻譜分析，等等，在設計之初就需要完成並定型。怎麼樣？模擬是不是作用很大啊。不過以上所描述的技術方案都是小模擬虛構的，小模擬和蘋果公司沒有半毛錢關係，技術方案如有雷同純屬巧合啊。

iPhoneX是一個好手機，但作為一線模擬工程師還是要量力而行吧，稅前價格$999美刀起步，如果買不起名牌手機，可以買一些國產貨送給家人也是不錯的選擇，比如國產的汽車，國產的別墅什麼的。

今天扒了這麼多，希望大家能對模擬工程師的工作多一些理解。最後放一張讓小模擬留下幸福淚水的iPhone5s裸照。

閱完點贊是一種美德:)

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