新概念結構的案例
飛機新概念結構設計與工程應用
、開裂弊端,基于設計制造一體化,提出了大型整體化、梯度復合化、構型拓撲化、結構功能一體化等新概念結構,具有高減重、長壽命、多功能、低成本、快速響應研制等顯著優勢,在型號應用中發揮了重要作用,為飛機結構創新開辟了新的技術途徑。
材料頂刊《Materials Today》：一種新的納米晶合金設計和結構調控概念！
納米晶軟磁合金具有獨特的α-Fe（Si）和非晶基體的雙納米相鑲嵌結構，兼具高飽和磁化強度、優異的軟磁性能和低磁致伸縮系數，其應用是解決硅鋼電器的高損耗，非晶器件的高噪聲和大體積等問題的最佳方案，因而具有廣闊的應用空間。然而，為了構建均勻細密的納米晶結構，通常都需要添加大量的促進形核和抑制晶粒長大元素，這些非磁性元素的添加大大降低了磁化強度，提高了生產工藝要求，增加了原材料的成本。
近日，香港城市大學劉錦川院士、王安定研究員和新疆大學李強教授等人提出了一種新的納米晶合金設計和結構調控概念，即設計不含促進形核和抑制擴散元素的新型合金，通過在臨界冷卻速率下快淬預制高密度的形核點，并通過類金屬瞬態富集界面以細化晶粒，獲得了均勻細密的納米晶結構。作者通過巧妙設計，僅以4.6wt.%的常見類金屬元素（B、Si、P和C）組合添加，即達到了穩定快淬非晶相和納米晶間基體相的作用，調和了飽和磁感應強度與形成能力間矛盾的同時，大幅提高了合金的高磁感納米晶合金工業化的可行性，還降低了合金的成本。
這種獨特的設計相當于將同等鐵含量的硅鋼納米晶化，去除晶界對軟磁性能的惡劣影響，并保留了α-Fe相的超高飽和磁感應強度。新概念設計的Fe85.5B10Si2P2C0.5合金的Bs 達1.87T，接近硅鋼，其均勻、細密的非晶-納米晶雙相結構使其具有優異的軟磁性能。這種異質結構和輕合金化策略為下一代磁性材料的開發提供了思路和借鑒。相關研究成果以題為Design of Fe-based nanocrystalline alloys with superior magnetization and Manufacturability發表在材料學頂級期刊Materials Today上，IF=26.416。
圖1 合金設計思路。
展開 【JY】結構概念設計之（隔震概念設計）
一、抗震與隔震概述
在地震過程中，造成人員傷亡和財產損失的主要原因是建筑結構的
破壞和倒塌（樓板落地是倒塌的標志）
。因此，要減少或避免地震災害的重要途徑是增加建筑結構的抗震能力，使建筑結構在地震作用下少倒塌或是不倒塌。為了實現這一目標，
傳統的抗震理論是通過增加建筑結構剛度和強度，并保障結構延性儲備，依靠自身強度和塑性變形吸收地震能量，使建筑結構在大震作用下不倒塌。
可見傳統的抗震結構是通過結構和結構構件來抵抗并消耗地震能量的，設計時將地震作用作為一種外加荷載，與作用在結構上的其他荷載進行組合來設計和驗算結構是否滿足設計和使用要求。
結構概念設計文章可看：
【JY|理念】結構概念設計之(結構體系概念)
【JY|理念】結構概念設計之(設計理念進展)
然而，在烈度較高地區或是安全級別較高的建筑物，采用傳統的抗震方法較難滿足要求，即便滿足安全要求，也會犧牲建筑功能或是其他要求(如傳統結構設計的醫院，在大震后幾乎喪失了救助能力)。
而隔震和消能減震技術則提供一條新的抗震途徑。尤其是隔震技術，經歷過實際地震檢驗，可以有效的減輕地震作用，提升工程抗震能力，對保護人民生命財產安全、減輕震害具有明顯的經濟效益和社會效益。隔震結構則增加了專門的變形和耗能裝置：橡膠隔震支座和阻尼器（如鉛阻尼器、油阻尼器、鋼棒阻尼器、粘彈性阻尼器、滑板支座等），橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復位能力、良好的變形能力等特性，此外鉛芯橡膠隔震支座同時還具有消耗地震能量的耗能特性。
展開 韌性結構概念之損傷控制結構
其實損傷控制的設計理念是一個非常寬泛術語，它包含了以下但不止于：1）基于后張拉技術的自復位結構；2）基于形狀合金材料的自復位結構；3）基于（楔形/平面）摩擦面的（自復位）結構；4）基于變摩擦環簧的自復位結構：5）基于碟簧等彈性元件的自復位結構；6）基于不同屈點服鋼的損傷控制結構；7）前六種的排列組合。
其實上述大致六種損傷控制結構類型從處理靜力殘余位移角的角度（靜力加載至峰值卸載的殘余的位移）可以為歸類兩類：A）完全自復位；B）允許有殘余。此外某些研究者也專門提出部分自復位的概念。部分自復位的概念，對于不研究結構動力的學者很難理解，為什么結構在靜力的角度已經存在較大的殘余位移角，比如可能在大震等同的靜態峰值位移處卸載的靜態殘余位移角顯著大于我們認為是可經濟修復的殘余位移角閾值限值，0.5%。但是很多研究發現，如果部分自復位結構設計合理，我們依然認為它是損傷控制結構的一種，甚至在某些情況下，尤其是在平衡復位和耗能元素的博弈下，部分自復位的損傷控制結構可能是更優解，可能更具有工程應用價值。那么今天我們的主角就是部分自復位的一種，也是我們上述損傷控制結構分類的第6種。
二、基于不同屈點服鋼的損傷控制結構
一種典型的基于不同屈服點鋼的損傷控制結構布置如下，一般而言此類結構有明顯的兩部分組成，學術圈稱之為：主次結構，顯然，主結構是我們需要保護的部分在中小震下（有時候包括大震）需要彈性設計，非線性滯回耗能由次要結構的耗能元件承擔。為方便起見，這樣圖1示的結構的中間的鋼框架部分我們以下稱之為主結構，配置兩側的帶有耗能元件的結構我們稱之為次結構或者耗能跨。
展開 
新產品概念開發
目錄：
第1章 新產品概念開發的內涵及意義
1.1 相關研究的歷史脈絡
1.2 新產品概念開發
1.3 新產品創意生成與概念開發
第2章 新產品概念開發研究進展
2.1 新產品概念開發活動
2.2 新產品開發過程模型
2.3 一種通用產品開發模型
第3章 新產品概念開發影響因素
3.1 概念開發因素分析概述
3.2 概念開發基礎要素
3.3 概念開發項目要素
3.4 影響概念開發的重要因素
第4章 產品概念開發的集成QFD方法
4.1 傳統QFD方法及其特點
4.2 相關支持分析工具與QFD
4.3 IcoDe（集成概念開發）模型
4.4 改進型集成化概念開發模型
第5章 集成QFD的應用:顧客需要表達
5.1 顧客需要表達的程序化方法框架
5.2 目標客戶群的確定
5.3 抽出產品屬性
5.4 產品屬性的結構化
5.5 競爭者的基準信息
5.6 協同分析與客戶需要效用及市場細分
第6章 集成QFD的應用:整體與特性概念開發
6.1 整體與特性概念開發的框架
6.2 產品概念的初步形成和分解
6.3 產品整體概念開發
6.4 產品特征概念開發
第7章 產品概念開發的結構化方法概述
7.1 功能結構方法
7.2 公理設計方法
7.3 設計結構矩陣方法
7.4 已有概念結構化方法的不足
第8章 產品概念開發結構化模型:總體框架
8.1 結構化模型的總體框架
8.2 案例研究
第9章 產品概念開發結構化模型:系統耦合識別
9.1 規格耦合識別
9.2 設計耦合識別
9.3 任務耦合識別
9.4 案例研究—設計耦合識別
第10章 產品概念開發結構化模型:分解與整合
10.1 產品規格分解
10.2 設計方案整合
10.3 案例研究—產品規格分解
第11章 中國機電新產品概念開發工作研究設計
11.1 研究背景及研究問題
11.2 研究思路和設計
11.3 調查方案確定
11.4
展開 《新產品概念開發》
目錄：
第1章 新產品概念開發的內涵及意義
1.1 相關研究的歷史脈絡
1.2 新產品概念開發
1.3 新產品創意生成與概念開發
第2章 新產品概念開發研究進展
2.1 新產品概念開發活動
2.2 新產品開發過程模型
2.3 一種通用產品開發模型
第3章 新產品概念開發影響因素
3.1 概念開發因素分析概述
3.2 概念開發基礎要素
3.3 概念開發項目要素
3.4 影響概念開發的重要因素
第4章 產品概念開發的集成QFD方法
4.1 傳統QFD方法及其特點
4.2 相關支持分析工具與QFD
4.3 IcoDe（集成概念開發）模型
4.4 改進型集成化概念開發模型
第5章 集成QFD的應用:顧客需要表達
5.1 顧客需要表達的程序化方法框架
5.2 目標客戶群的確定
5.3 抽出產品屬性
5.4 產品屬性的結構化
5.5 競爭者的基準信息
5.6 協同分析與客戶需要效用及市場細分
第6章 集成QFD的應用:整體與特性概念開發
6.1 整體與特性概念開發的框架
6.2 產品概念的初步形成和分解
6.3 產品整體概念開發
6.4 產品特征概念開發
第7章 產品概念開發的結構化方法概述
7.1 功能結構方法
7.2 公理設計方法
7.3 設計結構矩陣方法
7.4 已有概念結構化方法的不足
第8章 產品概念開發結構化模型:總體框架
8.1 結構化模型的總體框架
8.2 案例研究
第9章 產品概念開發結構化模型:系統耦合識別
9.1 規格耦合識別
9.2 設計耦合識別
9.3 任務耦合識別
9.4 案例研究—設計耦合識別
第10章 產品概念開發結構化模型:分解與整合
10.1 產品規格分解
10.2 設計方案整合
10.3 案例研究—產品規格分解
第11章 中國機電新產品概念開發工作研究設計
11.1 研究背景及研究問題
11.2 研究思路和設計
11.3 調查方案確定
11.4 調查問卷設計
展開 結構設計CAE分析的幾個概念
這些技術特征直接反映了CAE程序的求解能力，要充分駕馭這些技術特征，對工程師無疑是一個艱巨的挑戰，需要使用者具備寬泛的知識結構與深入的專業概念。下面，就CAE程序與土木工程結合使用的幾個重要環節，對一些關鍵概念進行論述。
2 幾個數學概念
工程結構分析中廣泛應用到一系列數學工具，典型的如離散與集合、變分原理、隨機過程、富利葉變換、張量分析等，對這些數學概念的理解與應用，將直接關系到結構分析的質量。因此，就這幾個概念問題并結合筆者的認識與體會進行論述。
2.1 離散與集合
離散與集合是有限元方法的精髓。有限元法把求解區域看成由許多小的相互連接子區域或單元構成，即它是利用一組離散單元的集合體來代替求解區域，其性態由若干個參數來表達。這些參數所表達的離散體的數學方程稱為形函數，再將全部離散體的形函數集成，組集成一組高階的線性或者非線性方程組，從而求解作為單元集合體的整個系統。由于單元的剖分是任意的，并且可以按照不同方式組合在一起，所以能夠靈活地表達非常復雜的幾何形狀。隨著數值計算技術的發展，即使離散體或者自由度的數目非常大，也較容易實現。這種由離散體近似表述整體問題的方法，可以是傳統的數學近似或者是工程上的直接近似。于是在有限元法中，離散的概念包含兩個方面的內容：其一是結構的單元劃分，用有限個單元體來近似代替整個結構，每個單元的力學特性可以通過實驗或者數學上的推導來完全確定;其二是單元的集合，即對每個單元所確定的特性關系進行求和，這是一個很有規律且非常簡便的過程，因為每個單元的剛度系數可以直接存放到整體剛度矩陣中對應的位置上。需要注意的是，由于不同的單元具有不同的特性，因此，在集合單元剛度矩陣時，應該滿足矩陣求和的規則，只有階數相同的矩陣，才能夠相加，因此，要相加的各個子矩陣，必須由力或者位移分量數目相應的項組成。
展開 新概念模擬電路1-5全套
新概念模擬電路1-晶體管.pdf
新概念模擬電路3-運算電路的頻率特性和濾波器.pdf
新概念模擬電路2-負反饋和運算放大器基礎.pdf
新概念模擬電路5-信號源和電源.pdf
新概念模擬電路4-信號處理電路.pdf
預應力混凝土結構的概念(Prestressed Concrete)
Nilson et al. (2010) Design of Concrete Structures (14th edition) 813p.
5 預應力混凝土結構的優缺點
優點: (1) 提高了構件的抗裂度和剛度。(2) 可以節省材料，減少自重。(3) 可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力。(4) 預應力可做為結構構件連接的手段，促進了橋梁結構新體系與施工方法的發展。預應力還可以提高結構的耐疲勞性能,這對承受動荷載的橋梁結構來說是很有利的。
缺點: 預應力混凝土結構施工工藝較復雜，對施工質量要求甚高，同時需要有專門設備，如張拉機具、孔道壓漿設備等，先張法需要有張拉臺座，因而需要配備技術較熟練的專業隊伍。預應力混凝土結構主要缺點有：(1) 預應力上拱度不易控制。預制梁存梁時間過久再進行安裝，就可能因預應力作用使上拱度很大，造成橋面不平順。(2) 預應力混凝土結構的開工費用較大，對于跨徑小、構件數量少的工程，成本較高。
展開 鋼結構設計中平面內和平面外的概念
鋼結構設計中，計算壓彎構件的穩定性時，通常會遇到平面內、平面外的概念。只有弄清楚這兩個概念，才會理解桿件的計算長度，及如何在平面內和平面外設置支撐，避免結構失穩。
對于壓彎構件穩定問題，所謂的平面是指彎矩作用所在的平面。習慣上我們將屏幕看作構件所在的平面，也就是彎矩所在的YOZ平面，叫作彎矩作用的平面內；垂直彎矩所在平面的XOY平面，叫作彎矩作用的平面外。發生在屏幕內（YOZ平面）的彎曲變形，就是平面內失穩。發生在垂直屏幕（XOY平面）的彎曲變形，就是平面外失穩。
如圖中，梁截面位于XOY面，Z軸沿長度方向。在Mx作用下，彎矩作用平面為YOZ平面，即圖中蘭色平面；此時如果變形是沿X軸方向的左右變形，則為平面外的變形；上下變形為平面內的變形。在My作用下，彎矩作用平面為水平平面XOZ面，此時如果變形是沿Y軸方向的上下變形，則為平面外變形；左右變形為平面內變形。
還有一點需要注意的是，彎矩的方向和彎矩的平面是兩個不同的概念。用與平面垂直的向量來表示平面，如Mx，根據右手法則，其方向是向左，而其作用面為豎直的YOZ平面。
用一個更為形象的例子，假設你是一根梁，你躺下、起來，是平面內，而翻身打滾就是平面外。
展開 獨家提出新概念，鑄態機械性能
工業需求：
鑄件在交付給制造廠之前，都經過了結構分析，力學性能分析，例如ABAQUS，也會考慮到結構的優化和裕度。并指定了相對應的力學性能測試標準。但在鑄件實際生產之后，經過多次調試，都無法滿足該性能指標？究竟鑄造過程缺陷，例如縮孔、氣孔、殘余應力對機械性能影響有多大？
因此，Cast-Designer 有了 CDPE 模塊，做到了聯合仿真，把鑄造缺陷，包括縮孔、氣孔、殘余應力耦合到機械性能分析中，而且不需要借助第三方軟件，完全在內部完成，現在已經可以做到靜態、動態和熱載荷。
電動工具通常頻繁受力，鑄件加載時，孔洞受力可能會導致裂紋，并沿孔洞成長，鑄造缺陷的影響則尤為突出。
對于輪圈，或者壓力容器，有標準法規，例如扭矩實驗或沖擊實驗。
由于這個概念比較新，我準備用幾期的時間來完整講述、鑄態機械性能的概念、相關技術、工業應用和實際案例
C家精講，初衷是用最短的時間，分享一些鑄造工藝設計與分析的經驗。雖然是點點滴滴，愿能匯流成河，如果鑄友們喜歡，
請點“在看”或分享，也歡迎留言。
Cast-Designer 熱分析與DFM免費報告：
長按識別二維碼，填寫表格，獲得熱分析與DFM免費報告：
展開 
結構設計CAE分析的幾個概念
這些技術特征直接反映了CAE程序的求解能力，要充分駕馭這些技術特征，對工程師無疑是一個艱巨的挑戰，需要使用者具備寬泛的知識結構與深入的專業概念。下面，就CAE程序與土木工程結合使用的幾個重要環節，對一些關鍵概念進行論述。
航空制造推動新概念機器人發展（上）
然而近年來，空客、波音、洛馬等制造商正在研究將新概念機器人引入裝配線，從事更加有挑戰性的工作。未來，航空制造中的工業機器人將向新構型靈巧機器人和自主式協作機器人等新概念機器人發展。
一、新概念機器人及其關鍵技術
航空制造的特點決定了必須針對特定部件和工藝定制開發制造機器人，當前還有一些領域亟待新型機器人解決方案以提升效率和精度，如狹小空間裝配、極端尺寸裝配；同時，還存在一些不能完全由機器人替代人類完成的任務，需要人類和機器人在同一區域共同工作。本文以簡單原則將新概念機器人分為兩類，即新構型靈巧機器人和自主式協作機器人，兩者之間依具體任務也可能存在交叉。
1、新構型靈巧機器人
面向航空制造的新構型靈巧機器人主要包括柔性關節機器人和并聯運動機器人，它們最大的特征就在于不同于傳統工業機器人的構型，以獲得更大的運動自由度。
柔性關節也被稱為“蛇形臂”，一般可以驅動30倍于直徑的臂長，其挑戰在于如何輸送能量，以及在緊湊的結構中實現高動力輸出。就像胳膊中筋把肌肉連接到骨關節一樣，蛇形臂采用不銹鋼線纜連接機器人的各個關節，將機器人基座內多達50個無刷換向直流電機的機械動力輸送進蛇形臂，在產生足夠扭矩的同時讓每個關節可以獨立旋轉90度角。
02 典型的蛇形臂（OC機器人公司）
并聯運動機器人是一項專利技術，突破了以往機器人自由度只能以串聯方式得到的限制，也解決了以往并聯構型無效自由度多、關節結構復雜、制造困難、剛性要求高、無間隙以及成本高等挑戰。
展開 『分享』新的建模概念(工作目錄樹)
工作目錄樹功能是為了加快建模速度減少鼠標移動量二開發的新的建模方法。其基本原理是
“選擇節點或鼠標，將已經定義的屬性分配給被選擇的目標”。
這里所說的屬性是指除了節點和單元的位置信息之外，用戶建立的所有信息(材料、截面、厚
度、邊界條件、質量、群組、荷載、分析條件等)。
工作目錄樹的主要功能如下。
1. 動態查看作業過程。
2. 整理歸納定義的屬性。
3. 可以方便地編輯或刪除屬性。
4. 使用屬性選擇或激活目標。
5. 使用拖放功能分配屬性。
6. 直觀地查看屬性。
7. 顯示使用和未被使用的屬性。
8．顯示未定義具體特性值的屬性
9. 多重選擇。
10. 各屬性的關聯菜單。
新的建模概念(工作目錄樹).pdf
展開 【JY】淺談結構多點激勵之概念機理（上）
對于絕對位移荷載，集中力應用在結構固定基礎附近的結點上。這樣將激發出很多高頻振型，所以需要引入可替代的誤差估計，這樣的做法是需要大量的振型數量，因此對于位移荷載的多點激勵不建議采用振型疊加法進行分析，此時振型疊加法的振型截取可能會引起構件內力的較大誤差。
對于相同的阻尼比，當指定位移輸入時，與高頻響應相關的有效阻尼比較大。并且，如果使用質量比例阻尼，將會因為結構的剛體運動而引入額外的阻尼。因此，如果加速度與位移分析使用相同的阻尼，將獲得不同的結果。
換句話說，目前廣泛使用的經典阻尼與Rayleigh阻尼所包含的質量比例阻尼在多點激勵的物理意義上是不可能的。因此，如果要用現代計算機程序精確模擬承受位移荷載實際結構的真實動力性能，必須開發新的能量損耗數學模型。
概念為先，機理為本，請看下篇！
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