臺灣博碩士論文加值系統

液晶單元是液晶顯示器重要的元件之ㄧ，因其易碎的特性故必須透過包裝系統以緩和物流期間外界輸入的衝擊力。由於在包裝系統各項評估試驗中，以落下所造成的衝擊最為劇烈，故本研究以液晶單元緩衝包裝系統的落下試驗與數值模擬為主軸，以有限元素模擬的方式探討其行為，用以評估緩衝包材之功效，取代傳統試誤法的包裝系統設計方式。
本文所探討之液晶單元緩衝包裝系統包含液晶單元（Liquid crystal cell）、液晶單元之間的隔層墊片（spacer）以及覆裹在外的射出型發泡聚丙烯（Expanded Polypropylene Foam, 簡稱EPP）運送箱。目前國內外對於EPP緩衝包材的壓縮性質資料有限，故先針對射出型發泡聚丙烯材料與隔層墊片進行一系列壓縮試驗，以瞭解發泡聚丙烯的壓縮特性。對於液晶單元的機械性質，相關研究多集中於光電性質，故本研究利用載重試驗與微振試驗識別出液晶單元之等效彈性模數。
利用落下實驗機配合CNS規範進行EPP緩衝包材包覆卅二吋液晶單元（分別試驗三種不同隔層墊片）落下實驗，觀察EPP緩衝包材是否能提供足夠的保護避免液晶單元在落下過程中遭到撞擊而受損，且記錄落下過程中最上層液晶單元的最大加速度值。
最後，將EPP緩衝包材與隔層墊片靜態壓縮試驗所得之應力－應變曲線及液晶單元之彈性模數輸入至有限元素商業軟體LS-DYNA模型中，利用電腦模擬EPP緩衝包裝系統於落下實驗中的反應及結果，用來評估以有限軟體模擬取代實驗的可行性，以提供日後模擬更大尺寸液晶單元落下行為之便利。

摘要 I
表目錄 VII
圖目錄 XI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機及目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 各章內容 4
第二章 緩衝包材靜態壓縮試驗 7
2.1 簡介 7
2.2 靜態壓縮試驗 7
2.2.1 試驗規範 8
2.2.2 試驗設備 9
2.2.3 試驗流程 11
2.2.4 試驗數據分析方式 12
2.3 靜態試驗結果 13
2.3.1 不同壓縮速率結果比較 13
2.3.2 不同試片厚度結果比較 14
2.3.3 不同試片面積結果比較 15
2.3.4 不同發泡倍率結果比較 15
2.3.5 不同隔層墊片結果比較 16
2.4 小結 17
第三章 液晶單元彈性模數識別 51
3.1 簡介 51
3.2 靜態載重試驗 52
3.2.1 薄板撓曲變形理論簡介 52
3.2.2 試驗設備架構 55
3.2.3 靜態載重試驗方法 56
3.2.4 靜態載重試驗彈性模數識別結果 57
3.3 微振試驗 58
3.3.1 微振理論簡介 58
3.3.2 試驗設備架構 59
3.3.3 微振試驗方法 60
3.3.4 微振量測識別結果 60
3.4 小結 62
第四章 簡易鋼板落下試驗與實尺寸液晶單元落下試驗 93
4.1 簡介 93
4.2 試驗設備及其使用方式 93
4.2.1 氣臂式自由落下試驗機 94
4.2.2 密蠟(Petro-wax)及其使用方式 94
4.2.3 壓電式加速度規 94
4.2.4 訊號擷取系統 95
4.2.5 待測物 95
4.3 簡易鋼板落下試驗方法 96
4.4 實尺寸液晶單元落下試驗方法 96
4.5 濾波原理及濾波截止頻率 97
4.6 落下試驗結果 98
第五章 簡易鋼板落下試驗數值模擬 141
5.1 簡介 141
5.2 靜態評估曲線 141
5.2.1 靜態緩衝係數 142
5.2.2 靜態緩衝評估方法之結果 144
5.3 單自由度非線性彈簧系統 145
5.3.1 內隱式Newmark積分法 146
5.3.2 不平衡力迭代法 148
5.3.3 單自由度彈簧系統分析結果與簡易鋼板落下試驗結果之比較 149
5.4 多自由度彈簧系統 150
5.4.1 多自由度系統運動方程式推導 150
5.4.2 雙自由度系統分析結果與簡易鋼板落下試驗結果之比較 154
5.5 LS-DYNA有限元素分析 155
5.5.1 商業軟體LS-DYNA介紹 155
5.5.2 有限元素分析架構 156
5.5.2.1 元素形式與材料常數 156
5.5.2.2 接觸元素與邊界條件設定 157
5.5.3 LS-DYNA模擬分析結果與簡易鋼板落下試驗之比較 158
5.6 結論 159
第六章 實尺寸液晶單元落下試驗數值模擬 189
6.1 簡介 189
6.2 有限元素分析架構 189
6.2.1 分析模型 189
6.2.2 元素形式與材料常數 191
6.2.3 接觸元素與邊界條件設定 191
6.3 結果與討論 192
6.3.1 以殼元素與軸向彈簧模擬隔層墊片對數值模擬之影響 193
6.3.2 探討軸向彈簧有無水平束制對模擬結果之影響 194
6.3.3 LS-DYNA模擬與落下試驗結果比較 194
6.3.4 LS-DYNA模擬修正 195
6.3.5 不同落下高度及隔層墊片與落下實驗結果比較 198
第七章 結論與展望 221
7.1 結論 221
7.2 未來展望 223
參考文獻 225

參 考 文 獻
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