愛知工科大学 工学部

材料力学・機械材料

携帯電話における動的荷重による挙動解析(スーパースローカメラによる検証)

携帯電話が不注意から床へ落っこちてしまいました。
さあ、大変!
でもね。以外に壊れたりしませんよね。今どきの携帯電話。

『なぜ?』

それは、携帯電話が材料や構造にいたるまで数々の防御システムが構築されているからです。


携帯電話

落下衝突時の衝撃を和らげるには、衝突してから停止するまでの時間をなるべく長くすることです。時間をかければ衝撃力を小さくできます。そのために,衝突時に一箇所だけに集中荷重がかからないよう全体に曲線の多い構造になっています。
また、衝撃力をから守るために、わざと変形させつぶれさせる部分と、重要な電子回路基盤を守る部分とに分けた構造設計がなされています。つぶれることによって衝撃エネルギーをその部分で吸収することができます。外見上傷がついても、中身は正常に作動するように設計されています。


  1. 硬い材料ではなく、なるべく変形しやすいプラスチックなどの樹脂系材料や金属ならアルミニウムなどの軽くて柔らかい材料で携帯全体を包み込む構造になっています。
  2. 角張っている箇所には、フィレット加工といって曲面構造になっていて、衝撃力を分散するように設計されています。
  3. 内部は、大事な電子回路基板を守るために,薄い板ばね等で支えあっている構造になっています。

スーパースローカメラによる携帯電話衝突実験

携帯電話衝突実験(実験1)



携帯電話衝突実験(実験2)



映像は携帯電話を50cmの高さから、落としたときのものです。
携帯電話が床に衝突するときの映像を見ると電話全体が思いのほかやわらかくよく弾んで、激しくたわんでいることがわかります。たわむことで衝撃エネルギーを分散させて、内部の回路を保護しています。


林寛幸講師

専門分野

材料力学/機械設計/CAD・CAM

経歴

日本ガイシ(株)、名古屋工学院専門学校

メッセージ

「若さ」は、何ものにも変え難い財産です。それはお金で買えません。その時間は取り戻せません。後悔は後からしかやってきません。そんな若さを何とか活かせるような生活、学習、遊びを心がけてほしいと思います。


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