結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：于海益 創(chuàng)建時(shí)間：2015-07-01
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的視頻教程
新能源汽車電池/儲(chǔ)能熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)階到高階-十大專題50個(gè)技術(shù)點(diǎn)掌握熱結(jié)構(gòu)建模核心能力
第五章，尺寸鏈應(yīng)用，尺寸鏈?zhǔn)菣C(jī)械設(shè)計(jì)中很重要的使用工具，我們熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會(huì)用的到，課程從尺寸鏈介紹和尺寸鏈在熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中多種應(yīng)用來向大家講解，合理的使用尺寸鏈這個(gè)工具，能大大的減少設(shè)計(jì)偏差以及試制風(fēng)險(xiǎn)，尺寸鏈設(shè)計(jì)不當(dāng)容易導(dǎo)致熱性能無法發(fā)揮出該有的功能，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故，掌握尺寸鏈在熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用還是非要有必要的。
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STAAD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體解決方案
STAAD.Pro 包含三個(gè)前處理模塊Analytical Modeling、 Physical Modeling 和Building Planner，分別對(duì)應(yīng)于分析模型、物理模型和建筑模型，并在此基礎(chǔ)上提供了四個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)模塊和一個(gè)自動(dòng)出圖模塊，以及一些附加設(shè)計(jì)模塊，可應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋁結(jié)構(gòu)、冷彎薄壁結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)以及框架、排架、網(wǎng)架、塔架、空間桁架等各種結(jié)構(gòu)形式。
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基于Altair Inspire?的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與增材制造一體化研究
基于Inspire的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與增材制造一體化研究 適用人群：本科師生以及對(duì)拓?fù)鋬?yōu)化感興趣的工程師 基于 Inspire的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與增材制造一體化研究【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2020-12-29 19:30 Inspire是一個(gè)集結(jié)構(gòu)仿真&優(yōu)化、材料成型工藝仿真、工業(yè)設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)建模、系統(tǒng)建模等功能于一身的零基礎(chǔ)也能讓你快速學(xué)習(xí)掌握CAE技術(shù)的軟件工具包。
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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
在開篇之前，先分享給大家一本書，希望對(duì)大家產(chǎn)品設(shè)計(jì)有一定的設(shè)計(jì)啟發(fā)。下載鏈接，請(qǐng)見文后小編留言！
關(guān)于電子產(chǎn)品整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，你知道多少?電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)通常包括電路設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。電路設(shè)計(jì)就是根據(jù)產(chǎn)品的功能要求和技術(shù)條件，確定總體方案并設(shè)計(jì)原理框圖，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的計(jì)算和試驗(yàn)，最終確定詳細(xì)電路設(shè)計(jì)圖紙并選定元器件及其參數(shù)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則是根據(jù)電路設(shè)計(jì)提供的資料和數(shù)據(jù)，結(jié)合電子產(chǎn)品的性能要求、技術(shù)條件等，合理布置元器件、使之組成部件或電路單元，同時(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和防護(hù)設(shè)計(jì)，將各零部件或電路單元互連，最后給出齊套的技術(shù)圖紙。
設(shè)計(jì)和制造電子產(chǎn)品，除滿足工作性能的要求外，還必須滿足加工制造的要求，電路性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要通過具體的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出來。電子產(chǎn)品是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的，其結(jié)構(gòu)和構(gòu)成形式也隨之發(fā)生變化。初期的電子產(chǎn)品功能比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)考慮的主要問題是電路設(shè)計(jì)。到 20 世紀(jì) 40 年代后，隨著電子產(chǎn)品功能越來越多，出現(xiàn)了將復(fù)雜產(chǎn)品分為若干部件、樹立結(jié)構(gòu)級(jí)別的先進(jìn)想法;為防止氣候影響，研制出密封外殼;為防止機(jī)械過載而研制出減振器，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能進(jìn)一步完善，此時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才正式成為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)容。隨后，由于產(chǎn)品向高集成度和小型化方向發(fā)展，尤其是出于軍用電子技術(shù)的發(fā)展和野戰(zhàn)的需要，散熱、抗電磁干擾、防潮、防霉菌、防鹽霧開始成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容也因此逐步豐富起來。目前，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中占有較大的比重，直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的性能和技術(shù)指標(biāo)(條件)的實(shí)現(xiàn)。
電子產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)是指電子產(chǎn)品中由工程材料按合理的方式進(jìn)行連接，能夠安裝電子元器件及機(jī)械零部件，使產(chǎn)品成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)包括機(jī)箱機(jī)架和機(jī)柜結(jié)構(gòu)、分機(jī)插箱、底座和積木盒結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向定位裝置、面板、指示和操控裝置等。
展開 以房屋建筑為例，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，即房屋建筑結(jié)構(gòu)上的各種可變使用的標(biāo)準(zhǔn)值取其50年一遇的最大值分布的“某一分位值”，對(duì)設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)，要保證結(jié)構(gòu)在100年時(shí)具有設(shè)計(jì)要求的可靠度水平，理論上要求結(jié)構(gòu)上的各種可變作用應(yīng)采用100年一遇的最大值分布上的相同分位值作為可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值。為此，《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，2018》提出設(shè)計(jì)使用年限對(duì)設(shè)計(jì)的影響通過荷載調(diào)整系數(shù)γL體現(xiàn)，并對(duì)相應(yīng)數(shù)值給出規(guī)定。
在海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)使用年限一般由業(yè)主指定，通常為20-35年，由于其作業(yè)環(huán)境惡劣，將γL取為1.0（對(duì)于設(shè)計(jì)壽命50年的結(jié)構(gòu)，房屋建筑取γL為1.0）。另一方面，設(shè)計(jì)使用年限影響著防腐設(shè)計(jì)、疲勞設(shè)計(jì)；由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)需要考慮腐蝕余量（冰區(qū)還要考慮冰的磨蝕余量），所以也影響著整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。我國固定平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮極端工況時(shí)，風(fēng)、浪流等可變荷載的重現(xiàn)期通常取為50年或100年。
展開 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)在總體設(shè)計(jì)構(gòu)想的基礎(chǔ)上，確定的原理方案，繪制出具體的結(jié)構(gòu)圖，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所要求的功能。
設(shè)計(jì)的過程是將抽象的工作原理具體化為某類構(gòu)件或零部件，包含確定結(jié)構(gòu)件的材料、形狀、尺寸、公差、熱處理方式和表面處理等，還須考慮其加工工藝、強(qiáng)度、剛度、精度以及與其它零件相互之間關(guān)系等問題。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的直接產(chǎn)物雖是技術(shù)圖紙，但工作不是簡(jiǎn)單的機(jī)械制圖，圖紙只是表達(dá)設(shè)計(jì)方案的工程語言，運(yùn)用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的各種技術(shù)將設(shè)計(jì)構(gòu)想具體化是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。
1 機(jī)械結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)要素和設(shè)計(jì)方法
1.1 結(jié)構(gòu)件的幾何要素
機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能主要是靠機(jī)械零部件的幾何形狀及各個(gè)零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系實(shí)現(xiàn)的。零部件的幾何形狀由它的表面所構(gòu)成，一個(gè)零件通常有多個(gè)表面，在這些表面中有的與其它零部件表面直接接觸，把這一部分表面稱為功能表面。在功能表面之間的聯(lián)結(jié)部分稱為聯(lián)接表面。零件的功能表面是決定機(jī)械功能的重要因素，功能表面的設(shè)計(jì)是零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心。描述功能表面的主要幾何參數(shù)有表面的幾何形狀、尺寸大小、表面數(shù)量、位置、順序等。通過對(duì)功能表面的不同設(shè)計(jì)，可以得到為實(shí)現(xiàn)同一技術(shù)功能的多種結(jié)構(gòu)方案。
1.2 結(jié)構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)
在機(jī)器或機(jī)械中，任何零件都不是孤立存在的。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除了研究零件本身的功能和相關(guān)特征外，還必須研究零件之間的相互關(guān)系。零件之間的相互關(guān)系分為直接相關(guān)和間接相關(guān)兩類。兩個(gè)零件有直接裝配關(guān)系的成為直接相關(guān)。沒有直接裝配關(guān)系的成為間接相關(guān)。間接相關(guān)又分為位置相關(guān)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)兩類。位置相關(guān)是指兩零件在相互位置上有要求，如減速器中兩相鄰的傳動(dòng)軸，其中心距必須保證一定的精度，兩軸線必須平行，以保證齒輪的正常嚙合。
展開 2.質(zhì)量設(shè)計(jì)兼顧各種要求和限制，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能價(jià)格比，它是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的特征。具體為操作、美觀、成本、安全、環(huán)保等眾多其它要求和限制。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，質(zhì)量設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，往往決定產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。那種只滿足主要技術(shù)功能要求的機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)代已經(jīng)過去，統(tǒng)籌兼顧各種要求，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。
3.優(yōu)化設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變?cè)确椒ㄏ到y(tǒng)地構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計(jì)空間，用創(chuàng)造性設(shè)計(jì)思維方法和其它科學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)選和創(chuàng)新。
三、機(jī)械結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
機(jī)械設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是以一定的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出來的，按所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工、裝配，制造成最終的產(chǎn)品。所以，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足作為產(chǎn)品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性和外觀造型等方面的要求。此外，還應(yīng)改善零件的受力，提高強(qiáng)度、剛度、精度和壽命。因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤或不合理，可能造成零部件不應(yīng)有的失效，使機(jī)器達(dá)不到設(shè)計(jì)精度的要求，給裝配和維修帶來極大的不方便。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮如下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
1.現(xiàn)預(yù)期功能的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要目的是為了實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能要求，因此實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先考慮的問題。
展開 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用規(guī)范
(一) 一般規(guī)范
《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ 17-88)
《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GBJ18-87)
《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》（JGJ81-91）
《高強(qiáng)度螺栓設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》
《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS77：96）中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)
(二) 專門規(guī)范
《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 99-98)
《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 135-90)
《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS 102:98)
《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)定》（JGJ 7-91）
《壓型鋼板拱殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
(三) 組合結(jié)構(gòu)規(guī)范
《鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（DL/T 5085-1999）國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)
《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（YB9082-97）冶金工業(yè)部
《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（CECS28：90）中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)
(四) 其他規(guī)范
《上海地方標(biāo)準(zhǔn) 輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（DBJ 08-68-97)
《上海地方標(biāo)準(zhǔn) 高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》（DBJ 08-32-92）
《上海地方標(biāo)準(zhǔn) 建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程》（DG/TJ 08-008-2000)
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用專業(yè)圖集、書籍及雜志
(一) 圖集
1.輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房門式剛架(2000浙G26) 已獲批準(zhǔn)使用。主編單位:機(jī)械工業(yè)部第二設(shè)計(jì)研究院 協(xié)編單位:杭州大地網(wǎng)架制造有限公司 0571-2831830
2.新型屋面梯形鋼屋架(01SG515) 試用圖 北京交通大學(xué)勘察設(shè)計(jì)研究院 已獲批準(zhǔn)使用。
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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
強(qiáng)大的“承載”能力：箱型結(jié)構(gòu)和加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)使其能夠承載從幾噸到上百噸的重量，重壓下依然穩(wěn)定，這是普通水泥地面無法比擬的。
它的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括：
精和密裝配與檢測(cè)：為大型機(jī)械、汽車、航空航天部件的裝配提供精和確的基準(zhǔn)面和測(cè)量平臺(tái)。
重型設(shè)備安裝：作為數(shù)控機(jī)床、沖壓機(jī)等重型設(shè)備的穩(wěn)定基座，確保其運(yùn)行精度。
本專題將以 “一期一會(huì)” 的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計(jì)及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛、汽車、聲學(xué)、航空航天、材料等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，讓復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)觸手可及。
光學(xué)和光子學(xué)的物理定律可用于對(duì)光的傳播進(jìn)行建模。
長度系數(shù)和受壓構(gòu)件類型等其他自定義設(shè)置，可應(yīng)用于各個(gè)獨(dú)立構(gòu)件，以便根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)計(jì)算進(jìn)行定制化調(diào)整，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括：AISC ASD 1989鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（1989年第9版）、AISC 360-10鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（2010年第14版）、API RP 2A-LRFD（1993年第1版）、API RP 2A-WSD（2007年第21版）、EuroCode 3鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（EN1993-1-1，2005
輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析。
挑戰(zhàn)/需求
作者所在機(jī)構(gòu)希望通過仿真工具探究電子膨脹閥不同開度下制冷劑的空化特性，靈活更改閥開度及閥芯結(jié)構(gòu)，模擬開度和結(jié)構(gòu)變化后空化現(xiàn)象、流量、氣相比例、湍動(dòng)能及流動(dòng)噪聲的變化；仿真結(jié)果需與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相近，從而為電子膨脹閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和降噪設(shè)計(jì)節(jié)約時(shí)間與成本。
本專題將以 “一期一會(huì)” 的形式，攜手各領(lǐng)域?qū)＜遥瑖@Ansys全產(chǎn)品線的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶您深入解析流體、結(jié)構(gòu)、電子設(shè)計(jì)及電磁仿真、光學(xué)、光子學(xué)、半導(dǎo)體、自動(dòng)駕駛、汽車、聲學(xué)、航空航天、材料等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，讓復(fù)雜的專業(yè)知識(shí)觸手可及。
自適應(yīng)前照燈利用多種技術(shù)組合來控制前照燈的方向、距離、亮度和車燈光型，以便在夜間提供更好的照明，同時(shí)最大限度地減少對(duì)其他車輛駕駛員造成的眩光。
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最終，相比之下，從底座加工面進(jìn)澆雖在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更有挑戰(zhàn)，但它凸臺(tái)困氣較少、氣壓較低，整體填充過程流暢，末端和交匯處更容易設(shè)置渣包與排氣排渣槽，液流形態(tài)相對(duì)平緩，左右兩側(cè)還可增設(shè)輔助進(jìn)料口，靈活引導(dǎo)鋁液走向，提升深腔部位的填充效果。
這種革命性的效率躍升，為依賴成千上萬次模擬迭代的蒙特卡洛分析、材料不確定性傳播以及微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)真正掃清了算力障礙 。
如果屏幕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)稍有瑕疵，在這種劇烈的熱脹冷縮下，“脫膠” （貼合層開裂）和 “Mura” （顯示不均）就會(huì)成為必然。通過高精度的環(huán)境模擬測(cè)試設(shè)備和材料試驗(yàn)機(jī)，慧通測(cè)控能夠精準(zhǔn)捕捉材料在不同溫區(qū)下的應(yīng)力變化數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)在研發(fā)階段就篩選出那些“扛得住”的液晶材料與OCA光學(xué)膠 。
二、 觸摸不到的“云泥之別”：靈敏與失靈的一瞬之間
你有沒有遇到過這樣的情況？
</p><p>新規(guī)下對(duì)整車性能設(shè)計(jì)提出更高要求，電池安全、熱失控、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜度顯著提升，而仿真驅(qū)動(dòng)的研發(fā)模式正在成為破局關(guān)鍵。運(yùn)用多物理場(chǎng)仿真技術(shù)，能夠在產(chǎn)品開發(fā)早期實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、熱管理、電池安全、以及整車系統(tǒng)耦合行為的預(yù)測(cè)與優(yōu)化，大幅降低試錯(cuò)成本，加快產(chǎn)品合規(guī)迭代<strong>。
