※产品结构设计之连接结构
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钢结构构件的连接设计3篇钢结构构件的连接设计1钢结构构件的连接设计在现代建筑中,钢结构被广泛应用,因为它具有高强度、轻质、耐久、灵活性好等优点,可以用于各种建筑形式中。
钢结构构件的连接设计是非常重要的,它直接关系到钢结构的安全性和稳定性。
1、连接形式钢结构构件的连接形式有很多种,例如焊接、钻孔、膨胀螺栓连接等。
其中膨胀螺栓连接是最常用的连接方式,因为它具有安装、拆卸方便,连接牢固、稳定等优点。
此外,应选择质量可靠的膨胀螺栓,以保证连接的强度和稳定性。
2、连接设计连接设计包括连接位置、连接方式、连接荷载等方面。
连接位置的设计应遵循构件受力原理,使连接位置能够承受受力。
连接方式的设计应根据不同构件的特点和受力方式来选择,以保证连接的可靠性和稳定性。
连接荷载的设计应考虑受力情况和荷载作用,以保证连接能够承受荷载,并且不发生松动或者开裂等问题。
3、连接结构连接结构是连接的核心,也是最容易出现问题的地方。
连接结构要保证质量可靠,并且能够承受各种不同的荷载。
连接结构的设计应该考虑结构的可制造性,材料的可靠性,以及受力性能的稳定性等因素。
4、连接的施工钢结构连接是在施工现场进行的,因此注意施工的安全性和质量。
在施工前应检查连接件的材料、规格、密封性等,以保证施工的质量。
施工时也应严格按照设计要求进行操作,遵守安全规范,保证施工质量和安全。
总之,钢结构构件连接是钢结构的重要组成部分,连接设计的安全和可靠性直接关系到整个结构的安全性和稳定性。
我们应该认真考虑设计、施工过程中的各种因素,以保证钢结构顺利建成,发挥其最大的作用在钢结构建筑中,连接是至关重要的。
合理的连接设计、选择高质量的连接件以及保证连接结构的可靠性和施工质量,都是保证钢结构安全性和稳定性的必要条件。
在实际应用中,要根据受力特点和荷载作用等因素,精心设计连接位置、连接方式和连接荷载,强化连接结构和施工管理,以确保钢结构的高质量建设和持久使用钢结构构件的连接设计2钢结构构件的连接设计钢结构是现代建筑中广泛采用的一种建筑结构形式,由一系列钢结构构件组成。
钢结构设计原理_钢结构的连接钢结构设计原理——钢结构的连接钢结构作为一种广泛应用于建筑、桥梁等领域的结构形式,其连接方式的选择和设计至关重要。
钢结构的连接不仅要保证结构的整体性和稳定性,还要能够传递各种荷载和内力,确保结构在使用过程中的安全性和可靠性。
钢结构的连接方式主要有焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是通过高温使焊件局部融化,然后冷却凝固形成连接。
这种连接方式具有强度高、刚度大、整体性好等优点。
在焊接过程中,需要严格控制焊接工艺参数,如电流、电压、焊接速度等,以保证焊缝的质量。
同时,焊接还可能会引起焊件的变形和残余应力,因此在设计和施工中需要采取相应的措施来减少这些不利影响。
例如,可以采用合理的焊接顺序、预留收缩余量、进行焊后热处理等。
螺栓连接又分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。
普通螺栓连接依靠螺栓杆的抗剪和孔壁的承压来传递剪力。
这种连接方式施工简单、装拆方便,但连接的承载力相对较低。
高强度螺栓连接则是通过螺栓的预紧力使连接件之间产生摩擦力来传递荷载。
高强度螺栓连接具有连接强度高、耐疲劳、施工效率高等优点,在钢结构中得到了广泛的应用。
在进行螺栓连接设计时,需要根据连接的受力情况确定螺栓的规格、数量和布置方式,同时还要考虑螺栓的紧固方法和紧固顺序。
铆钉连接是一种较早使用的连接方式,它是通过铆钉的塑性变形来实现连接。
铆钉连接具有较好的韧性和抗震性能,但施工工艺复杂,劳动强度大,目前在钢结构中的应用相对较少。
在实际工程中,选择哪种连接方式需要综合考虑多种因素,如结构的受力特点、使用要求、施工条件、经济成本等。
例如,对于承受动力荷载的结构,一般优先采用高强度螺栓连接或焊接连接;对于需要经常装拆的结构,则宜采用螺栓连接。
在钢结构连接的设计中,还需要考虑连接的计算。
对于焊接连接,需要计算焊缝的强度,包括对接焊缝和角焊缝。
对接焊缝的计算通常按照等强度原则进行,角焊缝的强度计算则需要考虑其受力方向和焊缝的有效面积。
结构设计知识:结构设计中搭接结构的优化设计结构设计中搭接结构的优化设计搭接结构是常见于建筑结构中的一种连接方式,它将两个结构体通过搭接连接起来,形成一个整体的结构体系。
在实际的结构设计中,搭接结构的设计和施工一直是一个比较重要的环节,它关系到结构体系的整体稳定性和结构寿命等方面。
因此,在结构设计中的搭接结构的优化设计问题显得尤为重要。
搭接结构的优化设计主要是指对搭接材料的选用、搭接形式的确定、搭接板的连通方式及数量等进行分析优化,以达到建筑结构更加优化的目的。
因此,下面将从搭接材料、搭接结构形式、搭接板的连通方式及数量等方面进行详细的探讨。
搭接材料的选用在搭接结构的设计中,搭接材料的选用是至关重要的一环,它关系到整个结构的受力情况和稳定性。
通常情况下,钢材和木材是搭接结构的常用材料,因为它们具有较高的强度和韧性。
在选择搭接材料时,需要考虑到结构的受力情况和所处环境的适应性,同时还需要考虑到材料的可行性和经济性。
如在海滨地区,选用不锈钢材料或镀锌钢材料可以有效地防止海水的侵蚀,从而增加结构的使用寿命;在在高温的环境下,选用具有耐高温性能的材料也是十分必要的,如选用钨钼合金材料等。
搭接结构形式的确定在搭接结构中,搭接结构形式的确定也是十分重要的。
目前常见的搭接结构形式有榫卯搭接、板榫搭接、扣板搭接等。
在不同的工程情况下,选用不同的搭接结构形式可以更好地满足工程的需要。
榫卯搭接是一种传统的搭接结构形式,它主要靠卯榫的力学原理完成连接。
榫卯搭接的优势在于连接稳定,缺点是不适用于连接较长的材料。
板榫搭接是指在木材的凸榫和凹槽之间使用钢板等金属材料进行连接。
板榫搭接的优势在于连接强度高,且适用于多种材料的连接,但是因为材料的变形和温度的变化等因素,会对连接强度产生一定程度的影响。
扣板搭接是指在搭接板上预留扣槽,通过锁扣的方式完成连接。
扣板搭接的优势在于施工简便,且不易受材料变形等因素影响,但是因为连接面积较小,连接强度较低。
深度剖析钢结构三种连接方法钢结构是一种广泛应用于工业、商业和住宅建筑的结构形式。
在钢结构中,连接是至关重要的。
因为连接负责将钢构件连接在一起,形成一个完整的结构。
正确的连接方法可以确保结构的稳定性、安全性和可靠性。
本文将对钢结构中常见的三种连接方法进行深度剖析。
首先,焊接是钢结构中最常用的连接方法之一、焊接是通过加热钢部件并使其熔化,然后冷却并形成一种均匀的连续连接方式。
常见的焊接方式包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
焊接连接的优点是连接强度高,能够承受重大的荷载,而且连接后的结构更加坚固和稳定。
另外,焊接具有较好的密封性能,可以抵抗外部环境的侵蚀和防止气体和液体的渗漏。
然而,焊接也存在一些缺点。
首先,焊接构件之间的连接是永久性的,无法拆卸,如果需要拆卸或更换构件,需要进行切割或重做焊接。
此外,焊接需要具备一定的技术和经验,操作不当可能会导致焊接不牢固或出现裂纹等缺陷。
其次,螺栓连接是钢结构中另一常见的连接方法。
它通过将螺栓穿入构件的预先预留孔中,并通过螺母将构件连接在一起。
螺栓连接的优点是连接可拆卸,可以方便地进行拆卸和更换构件。
同时,螺栓连接可以根据实际需要进行调整和调节,具有较好的可调性。
此外,螺栓连接适用于需要重新调整结构构造、扩展或移动的情况。
然而,螺栓连接的强度较焊接连接低,不能承受过重的荷载。
此外,螺栓连接需要更多的维护工作,如定期检查螺栓的紧固状态,防止螺栓松动和断裂。
同时,螺栓连接的密封性较差,需要通过其他方式进行密封。
最后,铰接连接是一种特殊的连接方法,主要用于需要柔性连接和转动的钢结构。
铰接连接通过铰链或销连接构件,允许构件在一定范围内的转动和变形,以适应结构的应力和变形。
铰接连接的优点是具有较好的可调性和适应性,能够减小结构的应力集中和变形,提高结构的稳定性和安全性。
此外,铰接连接还可以实现结构的分离和组装,方便运输和施工。
然而,铰接连接的受力能力较低,只适用于承受较轻荷载的情况。
机械设计-连接引言在机械设计中,连接是一个非常重要的环节。
连接的设计和选择对于机械装置的性能和可靠性有着直接的影响。
本文将介绍机械设计中常用的连接方式和一些考虑因素,以及连接的设计原则和注意事项。
常用的连接方式1. 螺纹连接螺纹连接是一种常见的连接方式,它通过螺纹的互相咬合来实现连接。
螺纹连接具有设计简单、拆卸方便等优点,常见于螺栓、螺母等零部件之间的连接。
2. 键连接键连接是一种基于键槽和键的连接方式。
它通过键的凸起和凹槽间的咬合来实现连接。
键连接适用于承受一定转矩或轴向力的连接,如连接轴和齿轮、连接套和轴等。
3. 过盈配合连接过盈配合连接是一种通过将两个零件的尺寸设计为轻微不同,使其在装配时产生压力而实现连接的方式。
过盈配合连接具有较高的刚性和承载能力,常见于套筒、螺纹套等连接。
4. 焊接连接焊接连接是一种通过熔接和凝固来实现连接的方式。
焊接连接具有连接强度高、紧凑结构等优点,广泛应用于各类工程机械、汽车等领域。
连接的设计原则连接的设计应满足以下几个原则:1.功能匹配:连接方式应与连接部件的功能要求相匹配,确保连接的可靠性和稳定性。
2.强度设计:连接的设计应满足承受的载荷要求,保证连接不会发生破坏或失效。
3.耐久性设计:连接的设计应考虑使用环境和寿命要求,选择适合的材料和防腐措施,以延长连接的使用寿命。
4.拆卸性设计:连接的设计应考虑到拆卸时的方便性和损伤程度,避免过度紧固或固化。
5.经济性设计:连接的设计应考虑到生产成本和维修成本,选择经济实用的连接方式和零部件。
连接的注意事项在进行连接设计时,需要注意以下几个方面:1.最佳匹配:选择合适的连接方式和连接材料,确保连接的承载能力和刚性符合设计要求。
2.性能优化:通过设计改进和优化,提升连接的性能,如减少松动、提高耐久性等。
3.预紧力控制:对于螺纹连接等需要预紧的连接方式,需要合理控制预紧力,避免过度或不足。
4.温度和环境因素:连接在高温、低温或有腐蚀等特殊环境下的性能需要额外考虑,选择合适的材料和防护措施。
产品连接结构的方式产品连接结构的方式是在产品设计阶段确定产品各部件之间如何连接的一种设计方法。
它涉及到产品的机械结构、电气结构和软件结构等方面,在产品制造和使用过程中有着重要的作用。
本文将从机械、电气和软件方面介绍一些常见的产品连接结构的方式。
1. 螺纹连接螺纹连接是一种基本的机械连接方式,它通过螺纹副的配合来达到机械连接的目的。
它具有紧固牢固、易于拆卸和调整、适用于各种形状和尺寸的零部件等优点,常用于连接薄板、管件、固定件等。
2. 榫卯连接榫卯连接是一种传统的连接方式,它通过在两个部件上切削或挖孔来制作出榫和凸榫,并通过它们的配合来实现连接。
它具有结构简单、传力平稳、受力均匀等优点,常用于连接家具、门窗等。
3. 锁扣连接锁扣连接是一种通过几个卡扣或扣环完成连接的机构,主要应用于组合家具等领域。
它具有连接方便、结构简单、拆卸方便等优点,常用于连接板材、管件等。
4. 焊接连接焊接连接是通过熔合两个部件的连接方式,常用于连接构件、管件等部件。
它具有连接紧固、可靠性高、机械性能强等优点,但需要专业的设备和技术。
5. 拉铆连接拉铆连接是通过将拉铆钉插入两个部件同时使用拉铆枪将拉铆钉的两端拉紧,以达到连接的方式。
它具有连接牢固、耐冲击、密封性好等优点,常用于连接薄板、挡板等。
弹簧接触连接是一种通过弹性部件实现的电气连接,其工作原理是利用弹簧接触点的弹性将电气信号传递到另一端,有较低的接触电阻和噪音,常用于板卡连接、信号连接等。
电焊连接是通过电弧在部件之间形成的瞬间高温将部件熔合在一起,实现电气连接的方式。
它具有连接环节少、连接稳定、传递能量高等优点,通常用于焊接电路板、电子元件等。
插接连接是通过插座和插头的连结实现的接口连接方式,它具有连接方便、接触可靠等优点,适用于各种电子设备中的接口。
螺钉连接是通过螺纹的配合实现电气连接的方式,它具有连接牢固、承载能力强等优点,常用于连接电缆等。
SOA(Service-Oriented Architecture,面向服务的架构)是一种以服务为基础的软件架构,它通过服务的方式实现不同系统之间的相互连接,具有高度的灵活性和交互性。
产品结构设计之连接结构连接结构是产品结构设计中的一个重要部分,它涉及到产品的组装、拆卸、维修等方面。
一个良好的连接结构设计能够提高产品的整体性能和可靠性,同时方便用户进行使用和维护。
下面将详细介绍连接结构的设计原则和常用的连接方式。
首先,连接结构设计应符合产品使用和维护的需求。
在设计连接结构时,应考虑到产品在使用过程中可能需要进行的拆卸、维修和更换等操作。
连接结构应能够方便地进行这些操作,并且保证连接的可靠性和稳定性。
其次,连接结构设计应考虑产品的力学性能。
不同的连接方式对产品的力学性能有不同的影响,如连接的刚性、强度、刚度等。
在设计连接结构时,应根据产品的应力分布和负载情况选择合适的连接方式,并进行适当的强度计算和模拟分析,以确保连接的安全可靠。
第三,连接结构设计应考虑产品的外观和美观性。
连接部位是产品中容易引起视觉疲劳和不满意的区域之一,因此设计连接结构时应注重外观的统一性和美观性。
可以通过合理的造型设计、表面处理和遮盖等方式,使连接部位与产品的其他部分相协调,达到整体美观的效果。
常见的连接方式有以下几种:1.螺栓连接:螺栓连接是一种常见的机械连接方式,适用于连接件分离频繁的场合。
通过螺纹配合和紧固力,可以实现连接的可拆卸和可调整。
螺栓连接结构设计应考虑螺纹和连接孔的匹配问题,确保连接的紧固和稳定。
2.焊接连接:焊接连接是一种永久性连接方式,适用于连接件需要承受较大力的场合。
焊接连接结构设计应考虑连接件的材料和焊接方法的选择,以及焊接后的强度和可靠性。
3.榫卯连接:榫卯连接是一种传统的木工连接方式,适用于木制产品和家具的结构连接。
通过榫和卯的配合,可以实现连接的稳固和美观。
榫卯连接结构设计应考虑榫卯的形状和尺寸,以及连接部位的支撑和稳定性。
4.点焊连接:点焊连接是一种常用的金属连接方式,适用于连接薄板和金属构件。
通过在连接部位施加电流和压力,可以使连接件焊接在一起。
点焊连接结构设计应考虑焊接电流和时间的控制,以及焊接后的强度和可靠性。
产品结构设计
产品结构设计是指根据产品的功能需求和制造工艺,合理安排产品的各个部分和组成部件之间的关系,以及确定它们之间的连接方式和装配顺序。
产品结构设计主要包括以下几个方面:
1. 分解和组装:将产品分解为各个部分和组成部件,确定各个部分和组成部件之间的组装关系,以及它们之间的连接方式。
这一步骤有助于确定产品的整体结构和模块化设计。
2. 零部件设计:对于每个部分和组成部件,进行详细的设计和制造。
包括确定零部件的形状、尺寸、材料和加工工艺等。
3. 接口设计:考虑不同部分和组成部件之间的接口问题,包括连接方式、连接件的设计等。
确保各个部分和组成部件能够正确、稳定地连接起来。
4. 装配顺序设计:确定产品的装配顺序,即各个部分和组
成部件的装配顺序,以及装配过程中可能出现的问题和解
决方案。
5. 系统设计:对于复杂的产品,需要考虑整个系统的设计,包括各个部分和组成部件之间的相互作用、控制和调节等。
产品结构设计的目标是实现产品的功能需求和制造要求,
同时尽量降低生产成本、提高产品的质量和可靠性,以及
简化产品的维修和维护。
产品结构设计需要综合考虑产品
的多个方面,如功能性、可靠性、可制造性、可维护性等,以及市场需求和用户体验等因素。
引言连接结构问题时产品设计中一个重要的问题。
构成产品的各个功能部件需要以各种方式连接固定在一起形成整体,以完成产品的设计功能。
满足外观造型设计的产品外壳,通常也是由底盖,主体框架等部件组成,需要连接固定形成一个整体。
因此有必要对产品设计中连接结构问题进行探讨。
(三个品牌的四款手机在屏幕和键盘之间采用了不同的连接结构方式,使得这四款手机出现了不同的造型和使用方式。
)一,相关名词解释“连接”在光明日报出版的《辞海》中的解释是:“(1),相互衔接,相连;(2),使相连。
”从中我们可以看出连接可以是两个物体相互衔接,也可以是使两个物体相连。
“结构”在《现代汉语规范辞典》中的解释是:“构成事物整体的各个部分及其搭配,组合的方式;建筑上受力的构件。
”在平常生活中,有很多连接现象。
电视与遥控器之间的可以是连接,电话可以把异地的亲人朋友连接起来,整个地球可以被网络连接在几台电脑前……从产品设计的角度,可以将“连接”解释为部件之间的衔接方式。
“结构”也可以从功能、位置、材料等角度分为支撑结构、折叠结构、箱体结构等。
在这里,我们要研究的连接结构是产品造型中的连接结构。
二,连接结构的分类按照不同的分类标准,连接结构可以分为不同的形式。
按照不同的连接原理,可以分为机械连接结构、粘接和焊接三种连接方式;按照结构的功能和部件的活动空间,可以分为动连接和静连接结构。
如下面二图所示。
三,从产品形态的角度分析产品设计中动连接结构和静连接结构的应用产品设计是技术与艺术相结合的产物。
缺少了技术支撑,产品华而不实,是一种空想;如果只是偏向技术,则又失去了工业设计的特色。
当前的一些相关书籍中,对连接问题的研究是比较成熟的。
在横向上对各种连接结构方式,在纵向上对某一类材料比如塑料或金属等的连接方式都作了比较详尽的介绍。
但是他们的研究是偏向于对机械设计和工程设计方面的介绍。
从产品设计的角度对连接结构的研究则很少。
因此,如果从产品形态的角度对连接方式进行分析总结,对各种连接结构的特点,应用角度进行归纳,那对设计师进行产品造型是非常有参考作用的。
机械常用连接结构1. 引言机械连接结构是指机械工程中常用的用于连接和固定机械零件的结构。
在机械设计和制造中,连接结构是至关重要的,它们能够确保机械零件在运动和负载下的稳定性和可靠性。
本文将介绍几种常用的机械连接结构,包括螺纹连接、键槽连接、销连接和焊接连接。
2. 螺纹连接螺纹连接是一种常见的连接方式,它通过利用螺纹副的互锁特性来固定和连接两个零件。
螺纹连接具有简单、可靠的特点,在机械设计中得到广泛应用。
常见的螺纹连接方式包括螺纹螺栓和螺母连接、螺纹销连接等。
2.1 螺纹螺栓和螺母连接螺纹螺栓和螺母连接是一种常用的固定和连接机械零件的方式。
它由螺纹螺栓和螺母组成,螺纹螺栓通常具有外螺纹,螺母具有内螺纹,通过螺纹螺栓在螺母中的旋转以实现连接。
这种连接方式具有拆装方便、可重复使用的优点,适用于需要经常拆卸和维修的机械设备。
2.2 螺纹销连接螺纹销连接是一种通过螺纹销固定和连接机械零件的方式。
它由具有外螺纹的螺纹销和具有内螺纹的螺母组成。
螺纹销连接具有结构简单、拆装方便的特点,广泛应用于各种机械设备的连接。
3. 键槽连接键槽连接是一种常见的连接方式,它是通过在机械零件上进行键槽切割和键的安装来实现连接。
键槽连接具有连接紧固、传递转矩的特点,常用于连接轴与轮毂、轴与键、轴与联轴器等。
键槽连接的优点是具有强度高、刚性好的特点,可以实现很高的转矩传递,适用于需要承受大转矩的机械零件连接。
然而,键槽连接也存在一些缺点,例如加工复杂、精度要求高等。
4. 销连接销连接是一种常见的连接方式,它通过在机械零件上安装销来实现连接。
销连接具有结构简单、连接可靠的特点,常用于连接轴与轮、轴与套、轴与联轴器等。
销连接的优点是结构简单、拆装方便,适用于对连接要求不高的机械零件。
然而,销连接也有一些局限性,例如不能承受大转矩、不适用于高速旋转等情况。
5. 焊接连接焊接连接是一种常用的固定和连接机械零件的方式,它通过将两个零件在一起进行加热、熔化并冷却来实现连接。
产品结构常用机构一、螺纹连接螺纹连接是一种常见的产品结构机构,它通过螺纹的嵌合来实现零部件的连接。
螺纹连接具有结构简单、拆装方便、可靠性高等优点,广泛应用于各种机械设备中。
二、键连接键连接是一种通过键的嵌入来实现零部件连接的结构机构。
键连接常用于轴与轮、轴与轴套之间的连接,具有传递力矩大、结构紧凑等优点。
三、销连接销连接是一种通过销的嵌入来实现零部件连接的结构机构。
销连接常用于轴与孔之间的连接,具有结构简单、装拆方便等特点。
四、齿轮传动齿轮传动是一种通过齿轮的啮合来实现转动传递的结构机构。
齿轮传动具有传递力矩大、传动效率高等优点,广泛应用于各种机械设备中。
五、链传动链传动是一种通过链条的传动来实现转动传递的结构机构。
链传动具有传递力矩大、传动平稳等优点,广泛应用于各种机械设备中。
六、皮带传动皮带传动是一种通过皮带的传动来实现转动传递的结构机构。
皮带传动具有传递力矩大、传动平稳、噪音小等优点,广泛应用于各种机械设备中。
七、滑动轴承滑动轴承是一种通过滑动摩擦来实现零部件支撑和转动的结构机构。
滑动轴承具有结构简单、摩擦损失小等优点,广泛应用于各种机械设备中。
八、滚动轴承滚动轴承是一种通过滚动摩擦来实现零部件支撑和转动的结构机构。
滚动轴承具有承载能力大、摩擦损失小等优点,广泛应用于各种机械设备中。
以上是一些常见的产品结构机构,它们在实际应用中发挥着重要的作用。
了解这些机构的特点和应用领域,对于产品设计和制造过程具有重要的指导意义。
在实际应用中,我们可以根据需要选择合适的结构机构,以实现产品的功能要求和性能目标。
希望本文对大家了解产品结构机构有所帮助。
结构设计及构件连接方式结构设计是指对建筑、桥梁、机械等工程进行以力学、材料力学、结构力学等为基础的设计。
其目的是构造出在预先规定的负荷、工作条件下具有足够承载力、刚度和稳定性的结构,以保证工程安全并达到经济合理的目的。
该设计需要考虑各个方面的因素,包括负荷、区域特点、所使用的材料、能源消耗、环境问题等。
因此,在工程结构设计时,必须重视优化设计原则,合理选择构件连接方式,以确保工程的可靠性和经济性。
一、结构设计的基本原则1.安全性安全是结构设计中最重要的原则。
设计应确保建筑结构在正常使用的情况下,符合强度、刚度和稳定性要求,能够承担其规定的荷载和强度要求,确保人员和财产的安全。
2.稳定性稳定性是确保结构能够免受破坏,不发生变形的能力,以免对建筑物的使用造成影响。
该原则强调结构的固有稳定性以及在外部荷载作用下结构的稳定性,并且可在设计时采取适当的预防措施。
3.经济性经济性是结构设计中必须充分考虑的问题。
这包括利用材料优化设计、考虑可行性和可持续性、减少能源消耗和环境影响等。
设计师应确保所选用的结构形式、材料和施工方法与客户需求相适应。
在结构设计的实际应用中,构件连接方式是决定结构是否可以正常运行的关键因素。
一些重要的连接方式如下:1.焊接焊接是建筑、桥梁、机械等结构连接的常见方式。
通常采用气焊、电弧焊、TIG焊等方法。
这种连接方式具有结构高刚度、大强度等特点。
2.螺栓法兰连接螺栓法兰连接是一种相对简单的结构连接方式,通常由法兰、螺栓和螺母三部分组成。
螺栓法兰连接适用于各种结构,它使桥梁和建筑物的钢结构组成整体,支撑稳定,且可维修。
3.劳氏铆接劳氏铆接是在两个或多个薄板或薄壁体之间形成连接的一种结构连接方式。
它以铆钉作为主要连接件,牢固可靠,适用于遇到高温或冷却的情况。
4.胶粘法胶粘法是使用特殊的胶粘剂将两种或多种材料连接在一起的一种方式。
该方式在使用各种材料的异构结构时常常使用,它可以使不同材料在力学性能上具有良好的互补性。
引言连接结构问题时产品设计中一个重要的问题。
构成产品的各个功能部件需要以各种方式连接固定在一起形成整体,以完成产品的设计功能。
满足外观造型设计的产品外壳,通常也是由底盖,主体框架等部件组成,需要连接固定形成一个整体。
因此有必要对产品设计中连接结构问题进行探讨。
(三个品牌的四款手机在屏幕和键盘之间采用了不同的连接结构方式,使得这四款手机出现了不同的造型和使用方式。
)一,相关名词解释“连接”在光明日报出版的《辞海》中的解释是:“(1),相互衔接,相连;(2),使相连。
”从中我们可以看出连接可以是两个物体相互衔接,也可以是使两个物体相连。
“结构”在《现代汉语规范辞典》中的解释是:“构成事物整体的各个部分及其搭配,组合的方式;建筑上受力的构件。
”在平常生活中,有很多连接现象。
电视与遥控器之间的可以是连接,电话可以把异地的亲人朋友连接起来,整个地球可以被网络连接在几台电脑前……从产品设计的角度,可以将“连接”解释为部件之间的衔接方式。
“结构”也可以从功能、位置、材料等角度分为支撑结构、折叠结构、箱体结构等。
在这里,我们要研究的连接结构是产品造型中的连接结构。
二,连接结构的分类按照不同的分类标准,连接结构可以分为不同的形式。
按照不同的连接原理,可以分为机械连接结构、粘接和焊接三种连接方式;按照结构的功能和部件的活动空间,可以分为动连接和静连接结构。
如下面二图所示。
三,从产品形态的角度分析产品设计中动连接结构和静连接结构的应用产品设计是技术与艺术相结合的产物。
缺少了技术支撑,产品华而不实,是一种空想;如果只是偏向技术,则又失去了工业设计的特色。
当前的一些相关书籍中,对连接问题的研究是比较成熟的。
在横向上对各种连接结构方式,在纵向上对某一类材料比如塑料或金属等的连接方式都作了比较详尽的介绍。
但是他们的研究是偏向于对机械设计和工程设计方面的介绍。
从产品设计的角度对连接结构的研究则很少。
因此,如果从产品形态的角度对连接方式进行分析总结,对各种连接结构的特点,应用角度进行归纳,那对设计师进行产品造型是非常有参考作用的。
在对现有产品进行归纳总结之后,我们把动连接中的经常出现的现象归纳为:移动、铰接、风箱形;对静连接结构中经常出现的现象归纳为组装、手风琴、夹、锁扣、插接、榫接等。
下面分别对它们进行分析介绍。
3.1动连接在设计中的应用分析3.1.1移动种类:移动连接结构原理:构件沿着一条固定轨道运动。
轨道可以是空间或者平面曲线。
最常用的轨迹是直线。
侧重点:移动的可靠性、滑动阻力的设置,运动精度的确定。
应用范围:抽屉、滑盖手机、滑动锯和拉杆天线的伸缩结构等设计实例分析:产品名称:Chocolate滑盖手机制造商:韩国LG公司分析:Chocolate手机的屏幕和键盘之间采用了移动连接结构。
针对这种款式的特点。
滑盖上的按键采用新式电容触控式感应器,以类似iPod的触控方式,使得手机按键不仅可以获得完全与众不同的按键使用感受,而且更可免去了一般使用者觉得按键触感不佳的问题。
在实际使用中,滑盖上的9个按键全部采用人体红外感应,没有按键触感,只需用手指遮挡相应功能键的红色灯即可操作,富有未来科技感。
滑盖上新的按键形式的设计正是针对移动连接结构而采取的应对典范。
产品名称:BenQ E510数码相机制造商:明基公司分析:该款相机的一个亮点是采用了“宾得镜头”。
“宾得”拥有独特的滑动式镜头设计,伸缩镜头的优点是成像有保证,崎变相对来说也较小。
在不损失成像质量的情况下有效减小机身厚度由于使用了滑动镜头技术,所以镜头缩回机身之后的厚度明显减小。
镜头伸出后的长度,超出了机身的厚度。
产品名称:“Criket”塑料瓶子压扁器设计师:朱丽安.布朗(英国)制造商:Rexite S.p.A.,Cusago(MI),Italy分析:这是一款高科技下制作的低技术工具。
塑料瓶子压扁器基本上由两个部分(顶部和基座)组成的。
用法是把空塑料瓶子放在基座上,用脚向下踩压扁器上部的滑块,使其沿着钢管向下滑动,并且靠金属管顶部的塑料把手稳住自己。
瓶子压扁后,垃圾容量可以大大减少。
很明显,这又是一个应用滑动连接结构的优秀设计。
简洁的外形设计,使用的简单,滑动连接结构的巧妙运用,使得我们为自己是一位设计师而骄傲。
产品名称:“受伤的锡盖”可调节桌设计师:朱纳斯.林德沃尔(瑞典)分析:此款桌子选材简单——金属与木材。
座在桌旁的人用膝盖即可通过一个螺钉结构使桌面旋转为一个需要的高度。
很像有的办公室里的可调节座椅。
桌子的支撑杆以螺纹式移动轨道实现桌面和支撑角的连接并起到调节高度的作用。
产品名称:“Loto”落地灯和台灯设计师:古利艾尔莫.伯奇西(意大利)分析:由两种不同的卵形聚碳酸酯塑料片与上下两个塑料套环相连接,构成一个灯罩。
灯罩的形态可以随着塑料套环在灯杆中的上下移动而改变。
这种可变的结构。
市传统落地灯的结构与富于想象力的灯罩的有机结合。
移动导轨的功能除了使灯具的高低变化之外,还可以使灯罩的外形也随之改变,这真是有趣之极。
这也是各种连接结构综合应用的结果。
3.1.2铰接种类:转动连接结构原理:一般来说,用铰链把两个物体连接起来叫铰接。
这是一种常用的机械工业结合方式。
常用于连接转动的装置。
以使门、盖或其它摆动部件可以借以转动。
传统的铰链由两个或多个移动的金属片构成。
现代的铰链由可以重复弯曲的单一塑料片制成。
侧重点:转动轴的相关结构设计。
应用范围:汽车门的铰链、大铁门、脚蹬子车轮等等设计实例分析:产品名称:“苍鹭”台灯设计师:Isao Hosoe(日本)制造商:Luxo Italiana S.p.A..,Presezzo(Bergamo),Italy分析:这款仿生设计从1994年投产到现在一直很受人喜欢。
实在难能可贵。
大家对这个设计已经十分熟悉了,现在从连接结构的角度分析这款灯具。
它的成功是设计师和工厂的技术人员一起努力的成果。
这盏灯最为独特的特点就是虽然高度发生变化,但灯头始终和桌面平行,而这一点恰恰就是因为应用了平行四边形机构。
如果产品设计师对这些基本的机构概不了解或者没有铰链连结结构,这些优秀的作品恐怕就不会产生。
产品名称:索爱SO505i手机制造商:索尼爱立信移动通信公司分析:由索尼爱立信移动通信公司生产的SO505i手机配置130万有效像素。
采用了不同于原折叠式手机的独特旋转结构——侧旋式设计。
不再像过去那样把液晶部分折叠过来,而是以飞梭旋钮部位为轴,通过将电话按键部分自右向左旋转180度,把机身收起来。
即使在折叠状态下,液晶显示屏也显露在外面,最适于欣赏待机画面。
另外,由于配备了包括飞梭旋钮在内的基本操作按钮,因此在折叠状态下也能够阅读邮件,或者通话。
产品名称:“斯开朗迪罗”桌/多层搁架设计师:阿奇尔.卡斯蒂格林里(意大利)分析:这张灵活多变的桌子/搁物架是由意大利一位声望很高的设计师阿奇尔.卡斯蒂格林里在65岁“高龄”的时候设计的一件天才之作。
桌子通过操纵一个“松开——锁住”的杠杆来实现向搁物架的轻松转换。
既是一件实用的家具也是一件有点怪异的奇特物品。
而设计师在设计领域默默耕耘的精神,值得所有设计师学习,让我们向伟大的卡斯蒂格林里致敬。
他不是一个人在战斗,他代表所有意大利的设计师。
产品名称:“鹿特丹”桌设计师:亚历山大.格尔曼(俄罗斯)分析:本款金属桌的九块折叠板顶部敞开且紧缩的空间可以消除传统桌面的必要性。
每一块白色镀锌铝板的边上钻了孔,由竖直“皇家”铰链及不锈钢螺钉与各个部分边缘相连接。
通过折叠,本款可以有不同的形状,其几何原理甚至比折纸品还简单。
产品名称:瑞士军刀——维氏军刀制造商:瑞士Victorinox公司分析:集几十种功能于一身的瑞士军刀正是铰链连接结构应用的结果。
我们通常所说的瑞士军刀有两种,一种是盾形标的维氏军刀,一种是圆形标的威戈军刀。
维氏军刀问世于1884年。
维氏所制造的不单只是世界驰名的军刀,更是一种被人们广泛应用于旅游.登山.潜水.航模运动.修理自行车.汽车及日常生活中的“多功能工具”。
瑞士维氏军官刀(Victorinox)是送礼佳品,追求尽善尽美是瑞士维氏军刀Victorinox的一贯传统,多年的研制与创新使军刀的每个组成部分都达到了最佳造型,具有最完善的功能;因此被美国数届总统选为白宫礼品,刀柄刻上总统签名赠送来宾。
美国国家宇航局还将其列为宇航员随身工具。
此外许多世界跨国公司,银行将其刻上其名称或商标作为广告宣传品、会议纪念品赠送客户。
产品名称:Bill桌灯设计师:Tobias Grau (德国)分析:由Tobias Grau 设计的Bill桌灯有一种矜持、清晰的优雅美感。
内置的弹簧非常便于调节。
灯具由铝及铸造模印制的锌制成。
它可以当桌灯、标准灯或者墙上的壁灯。
铰链的使用,使得灯具的灯头和支撑杆变化起来很容易。
产品名称:朱莫台灯制造商:贝克利特公司分析:朱莫台灯最值得称道的地方并不是铰链接的应用,而是材料和表面处理的应用。
绝缘电木材料的使用,可以通过增加填充物和纤维增加力度并防止产品过脆。
产品表面合适的电镀处理使这款台灯更具名人身份。
产品附加值也随之上升。
3.1.3风箱形种类:柔性连接原理:柔性连接允许被连接零部件位置、角度在一定范围内变化或连接构件可发生一定范围的形状、位置变化而不影响运动传递或连接固定关系。
风箱则正好是这类连接的代表。
铁匠的标准工具是一对大风箱。
它的主要构成是有褶皱,可伸缩的袋子。
作为一种机械工具,风箱的发明是为了满足灵活密封的连接需要。
而风箱所具有的连接结构方式,则经常用到运动的产品和设备中,使非常重要的一种运动连接结构。
应用范围:灯头、机动车里程表、医疗器械,电源插座、软轴接头等。
设计实例分析产品名称:纸灯笼设计师:待查分析:“正月十五闹元宵”,中国人几千年来一直享受着灯笼的乐趣——猜灯谜、舞龙灯、耍狮子灯。
灯笼的出现还有一个重大的意义:纸竟然包住了火。
设计师陈绍华说:“设计就是将不可能成为可能。
”中国灯笼就是这么一个个十分精彩的例子——纸可以包得住火。
由此可见创造在设计中的重要地位。
风箱形的连接结构不仅为灯笼提供加强筋,还能使灯笼折叠起来,大大的节省了空间。
产品名称:大篷车设计师:分析:当两侧展开时体积可以增加两倍,透明的一侧是起居室,不透明的是卧室。
什么时候我们也能拥有这么一辆大篷车去过现代陶渊明式的生活呢?产品名称:“小丑”垃圾桶设计师:赛巴斯蒂安.伯格纳(德国)分析:这款垃圾桶借鉴了折叠帽子的形式和帐篷的材质。
松开包装,它便可以完全弹展开来。
弹性卓越的玻璃钢支撑能使整个垃圾桶折成一个平面,从而减少运输和包装的成本。
3.2静连接在设计中的应用分析3.2.1组装类别:可拆固定连接原理:在使用它们的时候,可以方便的把它们组装成一个整体。
在不用它们时候,又可以把它们方便的拆除。