手机的应用越来越广泛，手机产品的质量不但是用户关心的问题，也是手机行业内的一个标准要求。按照国家电工电子产品的环境试验有关标准规定，对手机类产品来说，必须对其进行自由跌落试验。如何保证生产出来的手机产品能满足质量要求，从而加快手机产品投入市场的时间，成了手机生产商关注和需要解决的问题。以前由于受到技术水平的限制，往往是根据经验来对手机的结构进行设计，手机能否满足跌落试验相关标准的要求只有在进行手机实物跌落试验后才知道，若发现问题还需对手机重新设计，大大地影响了手机的设计周期。 现代高速摄影技术的发展，为获取手机与地面瞬间冲击过程中一些重要的试验数据进行手机受力分析提供了有效的手段；同时有限元数值计算方法的发展，使得手机在进行产品设计初期就能利用仿真技术对手机产品进行跌落试验的模拟，可以根据仿真计算结果调整手机的结构设计，缩短了产品的设计周期。 但是，如何建立合理的手机冲击分析模型、提高计算速度，如何密切结合冲击实验和数值分析，实现二者定量化至少部分定量化的验证，以及如何设计的优化方案，提高优化设计的效率等均有待于深入的研究。 本文着重通过高速摄影和数值仿真等手段，对手机的跌落冲击行为进行了探讨，并研究了有限元模型近似有效性问题。主要对以下几个方面的内容进行了分析和研究： (1)介绍了手机跌落试验的研究现状，讨论了如何把高速设计技术和有限元数值计算方法运用到手机构件的优化设计中，为手机产品更好地满足跌落试验的要求提供了可靠的手段。 (2)通过跌落试验观察到手机上下面板的脱开情况，并成功地利用高速摄影机拍摄到手机的整个跌落过程，比较清晰地观察到手机的冲击过程，在跌落冲击中手机出现一定程度的弹性变形，冲击后变形恢复，手机没有发生塑性变形或裂纹；并用运动分析软件测得手机的跌落速度、回弹速度和冲击时间，结合理论分析得到手机的冲击力，该结果用于检验数值分析的合理性和可靠性。 (3)运用有限元仿真技术较精确地模拟了手机跌落碰撞过程，分析求出各搭扣内部所承受的等效应力值，证明原设计方案中的0组搭扣受力最合理，3[＃]搭扣上的等效应力比其它的搭扣要大，是最危险的搭扣，这解释了手机在多个方向跌落时3[＃]搭扣脱开的原因。 (4)通过对手机先进行整体壳单元分析然后对搭扣进行局部实体分析，找到一种简化模型计算的方法，在不失计算精度的前提下很大地缩短了程序的计算时间，有利于加快计算速度并节省计算机资源。 (5)提出了一个基于全局分析的搭扣优化设计方案，根据搭扣分布容许区间内的上、下面板受力情况，避开冲击应力大的位置来布置搭扣，由接触边界上的最小拉应力的位置控制搭扣优化设计的位置，目的是使搭扣受到的冲击力降低但又保证上下面板不脱开。根据此优化方案设计后的搭扣受力得到显著的改善，结果证明该优化思想和方法是可行的。 本项目的研究方法和分析结果不仅可以用于特定手机的可靠性分析和指导优化设计，而且对于类似结构的冲击动力学分析和优化设计具有指导意义。