臺灣博碩士論文加值系統

本論文利用Pro/Mechanica軟體來分析筆記型電腦觸控板按鍵作動行為、應力分析及最佳化分析與改善。本論文分兩個主題：ㄧ、研究按鍵開關位置的擺設對按鍵作動的影響；二、利用靈敏度與最佳化分析功能，求出改善按鍵的影響參數及最佳尺寸，達到最小應力值及減少位移量的研究。
本論文主要分析流程為：(1)首先在Pro/ENGINEER建立幾何模型，並簡化模型及尺寸設定；(2)在Pro/Mechanica中進行分析條件的設定；(3)進行不同開關位置及不同施力點的應力及位移分析，歸納出開關位置對按鍵作動的影響；(4)從區域及全域靈敏度分析了解設計參數對量測值及應力的影響；(5)以最佳化分析得到最佳設計尺寸，並與原始設計做比較呈現改善效果。
本論文之研究提供給機構工程師在類似的結構設計有一個完整的分析與參考模式，並藉由CAD-Pro/ENGINEER與CAE-Pro/Mechanica的整合介面，縮短操作者的學習曲線，並縮短產品開發時間及減少設計變更費用。

This thesis uses Pro/Mechanica to analyze the motion and stresses of notebook’s touch pad button. Two major issues are studied: (1) find the effects of switch’s location to the function of touch pad button and (2) use the modules of sensitivity analysis and optimization to determine an optimal set of design parameters which achieves the requirements of minimal stress and displacement of touch pad button.
The major procedure of CAE analysis in the thesis includes: (1) create Pro/ENGINEER parts and then simplify relevant geometric models, (2) set up the boundary conditions, (3) conduct the stress and displacement analyses for various combinations of loads applied in different positions and different switch locations, (4) carry out local and global sensitivity analyses to find the effects and trends of design parameters onto stresses and displacements, and (5) establish the objective function and constraints for an optimization model so as to find optimal design parameters.
The research results of this thesis set the ground for a design engineer to integrate Pro/ENGINEER and Pro/Mechanica to shorten the time-to-market of a product and reduce the costs incurred from design changes.

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌 謝 Ⅲ
目　　錄 Ⅳ
圖表索引 Ⅶ
第一章 緒論 1
1.1 研究的背景動機 1
1.2文獻回顧 3
1.3 研究流程與方法 4
1.4 論文架構 7
第二章 觸控板按鍵的介紹 9
2.1 按鍵造型與功能說明 9
2.2 零件介紹與測試規範 11
2.2.1 相關零件介紹 11
2.2.2 按鍵測試規範 13
第三章 觸控板按鍵開關位置分析 15
3.1 模型的簡化 15
3.2 分析條件的設定 17
3.2.1 按鍵材質的設定 17
3.2.2 按鍵拘束條件的設定 20
3.2.3 按鍵作用力的設定 22
3.2.4 量測點的設定 25
3.3 設計分析 26
3.3.1 開關位置在中央之分析 26
3.3.2 開關位置上移之分析 35
3.3.3 開關位置下移之分析 40
3.4 分析結果與討論 45
第四章 觸控板按鍵靈敏度分析 47
4.1 區域靈敏度分析 47
4.1.1 參數的選擇與設定 47
4.1.2 施力點的討論 49
4.1.3 執行結果 51
4.2 全域靈敏度分析 56
4.2.1 參數的討論與設定 56
4.2.2 執行結果 58
4.3分析結果與討論 62
第五章 觸控板按鍵最佳化分析 63
5.1 目標與限制條件的設定 63
5.2 分析結果 65
5.3 不同施力點的驗證 72
第六章 結果討論與未來發展 76
6.1 研究的結果討論 76
6.2 未來的可能發展與方向 77
參考文獻 78
作者簡介 80

1. 馬愛軍,傳月,王旭,“Patran和Natran有限元分析”,清華大學出版社,2005.
2. 王國強主編“實用工程數值模擬技術其在ANSYS上的實踐”,西北工業大學出版社,2000.
3. Robert D. Cook, “Finite Element Modeling for Stress Analysis”,John Wiley&Sons,Inc., 1995.
4. 林弘宗, “泛用型自動插件機之結構分析及改進設計”,碩士論文,淡江大學,2000.
5. 陳建良, “鐵路客車車廂結構體之應力與疲勞壽命分析”,碩士論文,國立中央大學,2000.
6. 許時偉, “液化石油氣槽車安全連接器之設計”,碩士論文,淡江大學, 1999.
7. 楊忠衡, “PCB鑽孔機進给系統之分析與設計”,碩士論文,彰化師範大學,2000.
8.林清安,“Pro/ENGINEER Wildfire 2.0零件設計基礎篇（上）”,知城數位科技公司,臺北,2005.
9. “Fundamentals of Pro/MECHANICA Structure/Thermal 20001”, Parametric Technology Corporation, 2001.
10. Roger Toogood “Pro/ENGINEER WILDFIRE 2.0 MECHANICA Tutorial”,SDC PUBLICATIONS ,2004.
11. YVES Gagnon,M.A.Sc “Pro/MECHANICA WILDFIRE PART 1– IDEALIZATIONS”, SDC PUBLICATIONS,2003.
12. YVES Gagnon,M.A.Sc “Pro/MECHANICA WILDFIRE PART 2– STUDIES&CONNECTIONS”,SDC PUBLICATIONS,2003.
13. http://www.geplastics.com/resins/designsolution/tools/index.html
14. http://www.t-mec.com.tw