設計系泊力的案例
老船的船舶設計系泊力計算
很多大型散貨船，在船舶設計時，沒有出舾裝計算書，沒有給舾裝數EN，更沒有給船舶設計系泊力The Ship Design MBL。這次新加坡rightship檢查，看到了一條船的纜車有2套剎車力性能BHC，實際上每條船只能有一個設計系泊力。所以，我在此再完善一下老船的設計系泊力計算方法。
1、某輪舾裝數，在Survey Status中的數值為 5445
2、對于2024年以前的船，應遵守MSC/Circ.1175，設計系泊力參考在七百千牛左右；（隨著法規的延續理解名詞定義，在此認為Circ.1175的MBS就是Circ.1175.Rve.1的 MBLsd）
3、查看該輪的甲板機械完工圖，8部絞纜機中的3部BHC=470kN，5部的BHC=590kN.
有點不可思議的做了內插，得到的BHC=545kN，根基上次發文的 MBLsd=1.25*BHC = 681.25kN ，該值不滿足Circ.1175要求。
建議按照 BHC=590kN，計算本船的設計系泊力。
3. 上次發文，引用了ISO-3730:
根據是ISO-3730，滾筒制動力不小于設計系泊力的0.8倍。(即BHC=0.8MBLSD）
由于一條船有一個設計系泊力，所以，建議該輪引用 MBLsd=1.25*BHC = 1.25 * 590 = 727.5 kN.
4. 對于剎車力測試的打滑力，建議考慮較小纜車的BHC。
本文來自：船匠123
展開 優化設計分析系列（一）:靜力學優化設計 ￥9
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
展開 基于概念設計的汽車輪轂輕量化設計
拓撲優化是結構概念設計階段的主要設計方法，其基本思想是將尋求結構的最優拓撲問題轉化為求解設計區域內材料的最佳布局問題，從而達到最優化目標[4-6]。
拓撲優化是一種廣泛應用于CAE的創新型優化設計方法，本文基于hyperworks（optistruct）軟件對某汽車輪轂進行有限元分析，在滿足強度的前提下對輪轂進行概念設計階段重新設計，得到新型的輪轂結構材料分布，不但減輕了輪轂質量，而且得到了新型輪轂結構，為輪轂的輕量化設計和創新設計提供參考。
1 汽車輪轂概念設計模型的建立
產品概念設計過程是由分析顧客需求到形成產品概念的一系列有序的、可組織的、有目標的設計活動[7]。概念設計處于產品工程設計的初期階段，這一階段很大程度上決定產品的性能。雖然此階段的實際投入只占產品成本的5%，卻決定產品總成本的70%。本文概念設計階段采用拓撲優化方法，拓撲優化是一種創新型設計方法，相對于尺寸優化和形狀優化，具有更多的設計自由度，能夠獲得更大的設計空間[8]。
拓撲優化方法主要有變密度法、漸進結構優化法（ESO）、均勻化方法以及水平集方法等。變密度法相對于其他方法更能反映拓撲優化的本質特征，而且其概念簡單、設計變量少，因此更適用于實際工程中的結構優化設計。變密度法是引入一種密度在0~1之間的中間變量，即將有限元模型設計空間的每個單元的“單元密度”作為設計變量。該“單元密度”同結構材料的彈性模量E之間具有某種函數關系，在0~1之間連續取值，優化求解后單元密度為1表示該單元位置處的材料很重要，需要保留；單元密度為0表示該單元處的材料不重要，可以去除，從而達到材料的高效率利用，實現輕量化設計[9-10]。
設計變量、約束條件和設計目標是優化設計的三要素，建立汽車輪轂概念設計模型的主要思路也是確定這3個要素。
展開 主動變形智能復合材料設計與變形模擬報告
主動變形智能復合材料
設計與變形模擬報告
主動變形智能復合材料
設計與變形模擬報告 ￥19.89
復合材料的優勢是其結構包括鋪層的可設計性，因此，需進行鋪層設計及變形模擬方面的工作，為后續實驗研究提供理論指導。
二、研究內容
本項目以復合材料層合板+MFC復合后的材料為研究對象，以復合材料層合板的力學性能、MFC的基本性能為輸入，以復合材料層合板+MFC復合后的材料最大彎曲角度為2°為目標，進行鋪層設計和變形仿真模擬。建立厚度、鋪層方式與變形角度的關系，篩選出優化的鋪層和厚度，為下一步進行縮比典型試驗件的設計和研制提供理論指導。
【課程設計】非標機械設計——機械手設計
就我個人而言，我使用和設計最多的是專用機械傳動機械手，也就是配合數控加工機床使用的，利用齒輪、齒條、直線導軌組合傳動的機械手，這種類型的機械手的設計，我會在后續的文章中詳細介紹。
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CAD二維設計PK三維UG設計，誰才是設計王者？？設計外掛知多少
近期，小編發布了一篇關于模具設計師提升CAD繪圖效率的相關文章，很多朋友表示了不同的意見，認為現在CAD搞設計已經淘汰，沒有發展。
對于，沖壓模具設計到底是2維主導還是3維主導，小編想談談自己的一些看法。
首先，從繪圖效率“出圖”來看，2維是有絕對優勢的，3維根本沒有可比性。
其次，從設計產品出發，2維再快，也只能表達平面產品，受曲面造型、CNC數控編程限制。3維則很好的解決了這一問題，從此來看，3維具有2維無法替代的優勢。
再次，從外掛上進行考慮，2維、3維都有外掛。但是，其針對的方向不同，也可以這么說，3維設計的模具以曲面為主，如果用3維設計平面、家電類鋼板模具沒有任何優勢。
就拿3維設計完成后，需要轉圖一項來說就是劣勢。為什么現在3維越來越流行呢？原因在于現在設計的模具產品很多都是曲面產品。如下圖：
很多朋友認為3維設計更為直觀，如果是平板類產品并沒有所謂直觀與否的問題。
小編看來二者沒有好壞之分，只看設計的模具、產品以什么為主。如果是家電類的鋼板模，用2維效率更高，曲面產品或者汽車模以3維更為方便。
最后，小編建議還在從事2維模具設計的朋友，可以考慮往汽車模具發展，因為工資待遇更高，并且工作也相對輕松。
下面我們來對比一下CAD加載外掛以后的界面與UG加載外掛以后的界面。大家能猜出分別加載的是哪一款外掛嗎？？
CAD外掛加載界面
UG外掛加載界面
這兩款都是目前市面上最常見的模具設計外掛，大家可以一起來討論一下，你還知道哪些模具設計外掛呢？？？
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展開 模具設計:如果你設計遇到瓶頸，不妨看看這15條流道設計重點!
十.冷料的考慮
在流道系統上設計適當的冷料井(Cold Slug Well)、溢料槽以補集充填初始階段較冷的塑料波前，防止冷料直接進入模穴影響充填質量。
十一.排氣的考慮
應順利導引塑料填滿模穴，并使模穴內空氣得以順利逃逸，以避免包封燒焦的問題。
十二.成形品質量的考慮
1.避免發生短射、毛邊、包封、縫合線、流痕、噴流、殘余應力、翹曲變形、模仁偏移等問題。
2.流道系統流程較長或是多點進澆(Multiple Gating)時，由于流動不平衡、保壓不足或是不均勻收縮所導致的成品翹曲變形問題應加以防止。
3.產品外觀性質良好，去除修整澆口方便，澆口痕(Gate Mark)無損于塑件外觀以及應用。
十三.生產效率的考慮
盡可能減少所需的后加工，使成形周期縮短，提高生產效率。
十四.頂出點的考慮需考慮
適當的頂出位置以避免成形品脫模變形。
十五.使用塑料的考慮
黏度較高或L/t比較短的塑料避免使用過長或過小尺寸的流道。
我是模具設計劉老師，正在學習UG模具設計需要系統學習資料的，加我微信：KKLS1206回復UG免費領取，祝大家學有所成，致以所用~
展開 【機械設計】機械結構優化設計之裝配工藝設計注意事項，總結的夠全夠專！
裝配工藝設計注意事項：
注意事項
不好的設計
改進后的設計
1.盡可能使裝配操作分開
(1)便于分解為組件，以便實現包括預裝配和終了裝配的裝配分級
(2)分解成若干裝配單元，便于平行作業，縮短裝配周期，又便于維修
圖示電動絞車，將減速器輸出軸與卷筒軸分開，用聯軸器聯接，二者就可各自單獨組裝，簡化了裝配，避免了長軸加工，并便于減速器的標準化、系列化
改進前軸承孔徑小于齒輪外徑，必須在箱內裝配齒輪；改進后，軸上各零件可先行組裝，后裝入箱內，既提高了工效，又便于維修
(3)轉塔車床加速行程軸一端安裝在機身上的箱體內，不便裝配；改進后將加速行程軸用聯軸器聯接，箱體成為單獨的裝配單元
(4)將傳動齒輪預先組成單獨的齒輪箱，然后裝入箱體，便于調整和裝配（我們推薦你關注“機械工程師”公眾號，第一時間掌握干貨知識、行業信息）
(5)裝配組可分開進行試驗，首先在變型設計時應如此
在整個機器中進行動平衡
轉子單獨進行動平衡
(6)力求不進行單個零件試驗而對裝配組件或產品進行功能試驗
展開 模具設計：關于斜頂，設計師必須要懂的設計標準，你都了解嗎
11多支斜頂 的角度設計應考慮頂出行程走完后倒勾盡量同時脫離。
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【結構設計】鈑金設計20年設計經驗總結，實打實的干貨，不看就虧大了！
經驗總結#14：標簽在機箱上的標記
機箱開模之前最好先設計已知所需標簽之位置及大小，可先于機箱上打上標記，方便貼標簽時之對準。最常見的標記有兩種：
1.在標簽的四周打”L”形的記號，或左邊的上下兩側，或上方的左右兩側。此方式模具費較便宜，但標簽凸出機箱表面，容易被刮傷。
2.以標簽的形狀大小再加大0.3mm的尺寸，于欲貼標簽處打個
0.2~0.3mm的凹痕。
不管用何種方式可在四個角選一適當的角做45度的導角。機箱上的標記相對的位置做相同的45度導角。做防呆用。避免標簽在不同的時間或不同的工作人員貼了不同的方向。
經驗總結#15：服務器機箱中墻
1、服務器機箱在機架上時左右兩側各有滑軌支撐著，故在縱深方向不會有凹陷的疑慮。但在橫向方面，機架寬度450mm，扣除左右各一滑軌10.mmX2，機殼寬度大約430mm。在如此寬，厚1.2mm的鈑金件上中央部位不下陷也難。機箱本身就包含有前后墻，若縱深較長的機箱再加設計一中墻，則可避免凹陷的疑慮。中墻的設計最好設計成類似C型鋼的結構且與兩側墻及機箱底部做緊密的結合，整個系統的強度將大大的提升。即使無法依直線延續時，設計個斷差也比中途截斷來得強。
2、中墻除了可增加機箱強度，固定風扇、導風管外，若與上蓋內部做了完善的接觸將可做EMl有效的防制，大大的防止主板的噪聲從前方散發。因此最好避免將塑料零件搭在中墻上，阻隔了與上概的接觸。
3、有斷差的地方要避免銳角的發生，別忘記設計大R角。以免上蓋重壓時，銳角頂住上蓋產生激凸影響外觀。
經驗總結#16：凸點定位
1、在機箱組裝設計中常會有兩件組合，或3、4件以上的互相組合件。
展開 結構優化設計分析系列（三）：APDL在Workbench中的優化設計 ￥9
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展，結構優化算法取得了較大的發展。根據設計變量的類型不同，結構優化已由較低層次的尺寸優化發展到較高層次的結構形狀優化，進而發展到更高層次的拓撲優化。優化算法也由簡單的準則法發展到數學規劃法，進而發展到遺傳算法等。
在保證產品達到某些性能目標并滿足一定的約束條件的前提下，通過改變某些允許改變的設計變量，使產品的指標或性能達到最期望的目標，就是優化方法。
1.2 優化分析工具
ANSYS Workbench 結構優化分析工具有5種，即 Direct Optimization(直接優化工具)、Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具)、Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具)、Response Surface(響應曲面優化分析工具)及Six Sigma Analysis(六西格瑪優化分析工具)。
(1)Direct Optimization(直接優化工具):設置優化目標，利用默認參數進行優化分析，從中得到期望的組合方案。
(2)Goal Driven Optimization(多目標驅動優化分析工具):從給定的一組樣本中得到最佳的設計點。
(3)Parameters Correlation(參數相關性優化分析工具):可以得出某一輸入參數對響應曲面的影響的大小。
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CAD二維設計PK三維UG設計，誰才是設計王者？？設計外掛知多少
近期，小編發布了一篇關于模具設計師提升CAD繪圖效率的相關文章，很多朋友表示了不同的意見，認為現在CAD搞設計已經淘汰，沒有發展。
對于，沖壓模具設計到底是2維主導還是3維主導，小編想談談自己的一些看法。
首先，從繪圖效率“出圖”來看，2維是有絕對優勢的，3維根本沒有可比性。
其次，從設計產品出發，2維再快，也只能表達平面產品，受曲面造型、CNC數控編程限制。3維則很好的解決了這一問題，從此來看，3維具有2維無法替代的優勢。
再次，從外掛上進行考慮，2維、3維都有外掛。但是，其針對的方向不同，也可以這么說，3維設計的模具以曲面為主，如果用3維設計平面、家電類鋼板模具沒有任何優勢。
就拿3維設計完成后，需要轉圖一項來說就是劣勢。為什么現在3維越來越流行呢？原因在于現在設計的模具產品很多都是曲面產品。如下圖：
很多朋友認為3維設計更為直觀，如果是平板類產品并沒有所謂直觀與否的問題。
小編看來二者沒有好壞之分，只看設計的模具、產品以什么為主。如果是家電類的鋼板模，用2維效率更高，曲面產品或者汽車模以3維更為方便。
最后，小編建議還在從事2維模具設計的朋友，可以考慮往汽車模具發展，因為工資待遇更高，并且工作也相對輕松。
下面我們來對比一下CAD加載外掛以后的界面與UG加載外掛以后的界面。大家能猜出分別加載的是哪一款外掛嗎？？
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展開 把橋梁設計還給設計師——公路橋梁標準化智能設計BIM系統
BIM正向設計亟待破題
“BIM正向設計”概念中有一種說法：把計算機能做的交給計算機，把設計還給設計師。國內BIM軟件設計正在朝著這個方向逼近。
2017年底，交通運輸部發布《關于推進公路水運工程應用BIM技術的指導意見》指出，到2020年，公路水運行業主要設計單位具備運用BIM技術設計的能力，BIM平臺研發有效推進，并在技術復雜項目中利用BIM技術進行項目管理。交通行業數字化將對勘察設計帶來前所未有的變革，研發具有自主知識產權的BIM正向設計軟件迫在眉睫。
但直至2021年，用于交通行業的BIM正向設計系統絕大多數本質上仍是“翻模”和“展示”，應用水平并未取得顯著進步。
通觀我國公路橋梁設計，設計師憑借二維設計資料開展工作，對項目所在地的地形、地質等情況無法全面了解，容易出現橋梁布設不合理、和周圍環境不協調、和其他構造物相沖突等現象，造成反復修改，差、錯、漏、碰等問題頻頻出現。再者，常規跨徑橋梁結構在不同項目中重復出現的構造設計及圖紙繪制也占據了設計師大量時間。
經過幾年的發展，交通領域BIM技術水平得到了大幅提升，產生了很多優秀的應用成果。但受目前設計軟件功能所限，加之橋梁結構構件較多且較為復雜，使得橋梁專業BIM設計軟件工作效率普遍偏低，多數仍依靠設計師手工建模，交通行業數字化賦能還任重道遠。可以說，迄今市場上尚未開發出有效、專業的橋梁設計軟件，導致設計工作效率低、周期長，未發揮出BIM設計本應帶來的優勢，BIM正向設計難以推廣。
展開 多層板的焊盤設計之半蓋半露設計、等大設計
今天來聊聊兩種設計——半蓋半露設計、等大設計。
半蓋半露設計：
顧名思義，就是有一部分的焊盤，是被阻焊油墨蓋住的，而另一部分，則沒有被蓋住。
具體情況，請看下圖：
仿真圖：
截面圖：
這種設計呢，一般情況下不會采用，但假如焊盤較大、阻焊開窗較大，則影響較小，采用也無傷大雅，但假如是較小的焊盤、較小的阻焊開窗，則影響較大，最常見的問題，便是焊盤變形（參看下圖）。
（注：圓形焊盤，變成不規則形狀焊盤，并且焊盤大小不一、形狀各異）
但是呢，這種設計又是難以規避的，不可能不采用，PCB代工廠只能夠采取局部差別補償的辦法，來優化，但，不能確保完全解決。因此，假如遇到此種情況，應以PCB在PCBA實際生產中的真實使用情況為準。
等大設計：
等大設計，即焊盤大小與阻焊開窗大小，設計為一樣大。
但通常情況下，有經驗的設計者，會認為這是一種錯誤的設計。
截面圖：
（注：暫未遇到朋友們發給我的設計資料中，有焊盤為等大設計，所以無設計圖與仿真圖）
為什么呢？
從設計的角度來看，其實這并不算是問題，但在實際生產的過程中，等大的設計，幾乎無法生產出來，這就造成了問題。所以，正常情況下，有經驗的設計者，都會選擇規避這種問題。
那為什么，這種設計會幾乎無法生產出來呢？
這就需要引入到焊盤相關制程在PCB生產工藝中的公差問題了。
在Layout設計的時候，設計者因為自身知識的局限性，往往難以在設計的時候，將設計資料在實際生產中的每一項公差，都考慮進去，但PCB代工廠在實際生產的過程中，這些公差都是真實存在，并且，會影響到最終成品。
展開 Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 1 部分：光學設計
FFT 離焦 MTF
FFT離焦MTF曲線顯示了設計靈敏度隨像面位置的變化。下圖顯示的是空間頻率200cycles/mm，偏移量+/-0.015mm的情況。
MTF vs 視場
MTF vs視場圖顯示了特定頻率（此處為50、100、150 和 200 cycles/mm）下的MTF，作為視場的函數。它顯示了MTF如何隨視場角而變化。
結論
本文展示了幫助設計師在OpticStudio中創建手機鏡頭的工具。
下一篇文章：設計手機相機鏡頭第2部分：使用 OpticsBuilder 實現光機械封裝，我們將使用 Zemax OpticsBuilder 編輯光學元件，擴展鏡片的復雜邊緣，以便將它們安裝到機械底座中。
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