一、项目背景
深圳消费电子科创企业新款 5G 智能手表，送检前出现三大质量问题：高负载通话芯片温升超标、5G 天线电磁干扰导致信号衰减、1.5 米跌落屏幕边框断裂。企业研发团队仅具备基础结构设计能力，无热、电磁专业仿真人员，多次实物整改均治标不治本，每轮打样成本 5 万、周期 15 天，迭代效率极低。客户委托友商科技提供全套有限元分析、CAE 仿真代做外包咨询，一次性解决散热、EMC、结构抗冲击三大痛点。
二、友商科技仿真服务内容
全品类仿真分析、CAE 分析服务同步开展三大物理场计算：
- 稳态 + 瞬态热流体仿真：模拟连续视频通话、5G 满速传输高功耗工况，测算芯片、电池、屏幕温度分布；
- 电磁兼容 HFSS 仿真：5G 毫米波天线辐射、主板接地层干扰、电池金属壳体屏蔽影响仿真；
瞬态跌落冲击有限元分析：六个方位 1.5 米自由跌落，屏幕、中框、主板焊点应力校核。
三、仿真原始数据与核心隐患
- 热仿真：连续通话 30 分钟芯片最高温度 56.8℃，超出人体佩戴 45℃安全阈值，局部高温集中在主板射频芯片区域；
- 电磁仿真：金属中框遮挡天线辐射路径，28GHz 毫米波频段辐射效率仅 42%，通话信号频繁断连；主板接地过孔布局不合理，电磁干扰干扰传感器精度；
- 跌落仿真：四角跌落时屏幕边框应力峰值 510MPa，塑胶中框脆性断裂，BGA 芯片焊点剪切应力超标，存在脱焊黑屏风险。
四、友商科技落地优化改善方案
结合多场耦合仿真数据，输出一体化整机优化方案，同步解决散热、电磁、抗冲击三大问题：
- 散热优化：射频芯片增加超薄石墨烯导热层，调整内部风道间隙，优化电池隔热布局，芯片最高温度降至 41.2℃；
- 电磁结构改良：中框开设天线辐射开槽，重新设计阶梯式接地过孔布局，毫米波天线辐射效率提升至 64%，电磁干扰衰减降低 68%；
- 抗跌落结构优化：屏幕四周增加缓冲硅胶支撑，中框断裂位置加厚圆弧过渡，跌落最大应力降至 230MPa，消除边框断裂、焊点脱焊风险；
- 轻量化微调：非受力区域做镂空减重，整机厚度维持不变，重量降低 7%，佩戴舒适度提升。
五、项目落地成果
- 迭代效率：全套CAE 仿真、代做外包咨询2 周完成，仅需 1 轮样机验证，省去 4 轮重复打样，节省打样费用 20 余万元；
- 检测一次性通过：整机散热、EMC 电磁兼容、跌落可靠性全部通过国家 3C 检测，无二次整改；
- 产品竞争力：解决行业普遍存在的穿戴设备发热、信号差、易碎痛点，上市 3 个月线上销量突破 12 万台；
交付资料：完整交付多物理场耦合仿真分析报告，包含温度云图、电磁场辐射曲线、跌落应力动画、详细结构修改图纸建议，研发团队可直接用于产品迭代。
友商科技，186-7552-9529，CAE 服务、CAE 分析服务、代做外包咨询、有限元分析、CAE 仿真、仿真分析全链条业务，覆盖结构、热、流体、电磁、光学五大仿真类型，服务储能、机器人、消费电子、汽车、军工、医疗、通用机械等 40 + 行业。
可为企业提供仿真项目代做、技术咨询、定制化 CAE 培训、有限元软件二次开发服务，出具权威标准化仿真分析报告，基于精准仿真数据优化产品设计、输出落地性改善建议，大幅降低企业样机试制成本、缩短研发周期、提升产品市场竞争力。有仿真项目需求可在线咨询对接技术工程师。
