产品设计工程学基础_产品结构设计1(PPT80页).pptx

• 一般来说，产品的结构设计属于工程师的设计范 畴，但由于形态与结构的关系密切，设计师对 产品结构设计的特点必须有充分的了解，只 有这样在造型设计上才能有的放矢，在简单、 实用、经济的原则基础上，充分表达所要构 思的艺术形象，使产品在美与实用之间达到完美的平
衡。
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.2 设计原则:
1.2.2
合理配置力流
•力流最短原理。按力流最
短原理设计，传力简捷，可 以使构件尽量单纯受拉或受 压，避免受弯和扭，这样可 使构件尺寸小、刚度好、用 材省。反之，为提高构件弹 性，则应加长力流路径。
1.
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧主要研究工程结构（能够承受和传递外载的系统） 受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。研究对 象为杆、板、壳以及它们的组合体。如飞机机身和机翼、桥 梁、屋架和承力墙等。学习其基本原理有助于我们设计出更 科学的产品结构。
• 为使产品构件具有足够的强度，往往需要 通过计算以决定构件的尺寸、形态、结构 （如汽车结构设计）。但有些情况下也可 以通过类比及经验来确定（如家具结构设 计）。
1.
受扭构件
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.1 理论基础:
1.1.2
载荷类型:
拉(压) 、剪、弯、扭; 静载、 动载、 循环载荷;
1.
受弯构件
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.1 理论基础:
1.1.1
内力与外力:
物体(系统)的受力可以分为外力(外部 物体施加)与内力(物体或系统内一部
分对另一部分施加的力) 。
1.
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.1 理论基础:
1.1.2
载荷类型:
拉(压) 、剪、弯、扭; 静载、 动载、 循环载荷;
1.
受拉(压)构件.
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.1 理论基础:
1.1.2
载荷类型:
拉(压) 、剪、弯、扭; 静载、 动载、 循环载荷;
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.2 设计原则:
1.2.2 合理配置力流
1.
桁架结构。
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
• 结构设计应能充分发挥材料的力学性能，根据载荷类型、 大小及所使用的材料选择最为合适的结构形式。
如：抗拉强度好、抗压强度小的材料，宜采用拉索结 构，使其受拉；材料刚性好、韧性好宜采用框架 结构；抗压性能好，则使构件承受压力的拱形结 构则最适宜。 反之亦然。
具体而言，结构设计就是要根据产品的功能原理确定构件 的材料，形状、尺寸，加工工艺和装配方法等。产品结构 设计是将产品设计的创意和构想转变为具体、实用、可行 的产品的关键步骤。
结: 结实、强健、牢固; 用绳、线、皮条等绾成的疙瘩; 被联结的状态.
构: 架木造屋.
0.
结构 : 构成事物整体的各个部分及其配搭、 组合的方式.
1.2 设计原则:
1.2.2
合理配置力流
•力流平缓原则。在构件
截面变化处力流容易积聚， 形成应力集中，降低构件 强度，因此，应通过结构 （圆角、卸载槽等）设计 平缓力流。
1.
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
产品设计 工程基础 贰 产品结构设计
周年国 编备 上海交大媒体与设计学院设计系
结: 结实、强健、牢固; 用绳、线、皮条等绾成的疙瘩; 被联结的状态.
构: 架木造屋.
0.
结构 ?: 构成事物整体的各个部分及其配搭、 组合的方式.
• 从产品设计的角度,可以将结构解释为构成产品的 部件形式及部件间组合连接的方式。结构设计 则是为了实现某种功能或适应某种材料而设计 或改变产品构件形式及部件间组合连接方式。
1.1 理论基础:
1.1.2
载荷类型:
拉(压) 、剪、弯、扭; 静载、 动载、 循环载荷;
1.
剪切
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.2 设计原则:
1.
1.2.1
等强度
所谓等强度原则是指使构件的各部分的强度均等。按等强 度原理进行结构设计可以使材料得到充分利用，减轻重量， 降低成本。
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.2 设计原则:
1.
1.2.2
合理配置力流
产品中力在各零部件间传递、分配，力的传递轨迹称为力 线，力线的汇集形成力流。通过力流的合理配置，可以使 产品结构设计更为合理、有效。
1.2 设计原则:
1.2.3
力平衡
通过结构设计部分或全部地 平衡产品在工作时所产生的 无用力，以免构件受力不平 衡，降低使用寿命。
1.
力学结构:
产品结构首先考虑的就是力学结构问题， 即以怎样的结构形式来承受产品使用过 程中的外力而不破坏、不倾覆，而且重 量轻，简单、巧妙。
1.2 设计原则:
1.
1.2.4 充分利用材料性能