电子设备结构设计关键技术分析

电子设备结构设计关键技术分析
电子设备结构设计关键技术分析

电子设备结构设计关键技术分析

赵瑞东

广州南方测绘仪器有限公司广东广州510665

摘要:随着电子技术的发展,电子设备的结构设计也在不断地发展和完善。本文首先叙述了设备总体结构设计的重要意义,给出设计的主要要点,对结构、散热、电磁兼容、总体布局等方面进行

探讨,这些方面的改进也是提高电子产品的质量和增强产品竞争力的重要手段。

关键词:结构设计电子设备振动电磁兼容

Abstract:With the development of electronic technology,electronic equipment structure design is in constant development and improvement.This paper firstly describes the overall structure design of the equipment significance,given the design of the main points,to the structure,heat dissipation,electromagnetic compatibility,this paper discussed the general layout,the improvement is also improve the quality of the product and enhance electronic product competitiveness of the important means.

Key Words:Structure design,Electronic equipment,vibration,Electromagnetic compatibility 中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号:

引言

对于一个电子设备的结构设计,要考虑的因素很多,该概念不仅是指设计设备的外形和安装元器件,更重要的是需要综合考虑各种因素的影响,包括设备的性能和参数。热设计、电磁兼容设计、防腐蚀设计等都是非常重要的内容。尤其是对于小型的电子设备,由于其体积小、重量轻,内各种模块分布共同占有的空间非常小,此时,产生的热量和电磁干扰对其性能和参数的影响非常大,因此要更加合理的设计,要综合考虑各种因素,尽可能将对设备性能和参数的影响因素降低到最低的程度[1]。

1结构总体设计

结构总体的设计要从两个主要方面来入手:系统设计和综合设计,在设计中,要善于移植其它行业已经发展成熟的设计成果,采用新技术、新材料、新工艺,特别要贯穿机电一体化的思想。例如,对于雷达测量精度的提高,如果采用传统的设计方法,仅仅从提高天线系统刚度的方面来实现,必然引起重量加大,同时也带来机动性等问题,但是,如采用强度设计这样一种新的设计方法,不仅能够保证精度,而且又能保证重量在允许的范围内。结构总体设计包括机动性、可维修性及操作性等内容。运输性能的好坏是机动性问题的重要表现,

对于机动式装备,要能够很好的实现多种手段的运输,同时在实战中,要求快速转移、展开、架设和折收;这些要求都是在实际中需要严格遵守的设计要求,首要的设计思想是使之实现小型化和轻便化。陆用设备普遍采用了方仓来解决运输性问题,虽然方仓具有很多优点,并且已经被人们普遍接受,但是,设计时机动性问题也是不容忽视的[2]。

可维修性在整体设计中也是值得注意的问题,由于装备对可靠性有比较严格的定量要求,在产品的结构总体设计中可维修性成为重点。周所周知,一个装备必须具备很好的可维修性,因为我们无法保证一个设备是百分之百可靠的,对其进行维修也是无法避免的。在设备遇到故障的时候,就会涉及到维修的问题,这个时候要求能够比较方便的接近故障点,也就是接近维修的地方。这样才能够在最短的时间内将设备修好,使其快速投入应用。但是,也不能一味的求快。有时,快速连接使用不当,反而引起设备不可靠,这就有点得不偿失了。2热设计

电子设备的热设计是不可避免的话题,过热是造成设备不稳定甚至发生故障的主要原因。近年来,随着电子技术的飞速发展,集成化器件的功能也日趋复杂,其复杂主要表现在:在输出功率不断加大的情况下,电子设备要求体积越来越小,器件的封装密度不断提高,以适应电子设备的军用,因此,热设计对于对电子产品可靠性来说是至关重要的。减少元器件、部件以及设备的内部和外部热阻是热设计研究的基本方向,将在运行过程中产生的热量迅速地传至最终的散热器。减小元器件内部热阻的方法主要有改进封装结构以及采用合适的封装材料,电子设备结构设计师的主要任务是:在满足环境条件和可靠性要求的前提下,尽量选择简单、有效、经济的冷却方法。为了确保设备可靠工作,要求在规定的使用期内,冷却系统的故障率比被冷却元器件的故障率低[3]。

热设计技术在我国已经有相应的部标、国标、国军标等标准文件,这些都为热设计提供了技术依据。如今的电子设备电路的组装形式基本上实现了印制电路化,因此印制电路的冷却成为了关键技术。设计中,把箱体两侧壁设计成带散热风道的冷板形式,同时在箱体后部安装有轴流风机,这样就可以给箱内的印制电路板提供一个传热途径,可以顺利的为两侧的风道提供强迫风。现阶段,关于热设计过程的计算与试验问题还不算完善,在传热过程中各种参数相互耦合,计算与试验相当复杂。因此,还是在严格的环境中经受实际考验来验证设计。

3电磁兼容的设计

电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力,具体包括能在电磁环境中正常工作,具有一定的抵抗电磁干扰的

能力和对所处环境中的其他设备的电磁干扰有一定的限值,不致于影响其他设备的正常工作两个方面的内容。如果电子设备不受任何保护,电磁的干扰就会导致逻辑错误或信息丢失,甚至造成电子设备的失控、死机或整个系统的混乱。产生电磁干扰有三个途径:干扰源、传输介质和接收单元。

如今,我国的EMC技术还刚刚起步。造成这种局面的原因主要有以下几点。

(1)EMC技术的发展相对较晚,又是一门边缘学科,介于电机之间,多种学科交叉,一些技术人员对有关EMC方面的知识掌握不够。

(2)测试设备价格昂贵,测试设备不能得到很好的普及。当然,现在我国已从国外引进了EMC监测和实验手段以及一些先进的设备仪器,加上有关EMC标准的制订与颁布,我国EM设计技术的发展正在稳步发展。

在电磁兼容的设计方面,有几点需要注意。

1)对机壳的屏蔽,要想实现较好的电磁屏蔽效果,需要选用良导体材料,并且尽量少开孔。但壳体上往往会有各种接插件、按键、显示器、通风孔和电缆孔等孔缝,而不是一个完整的封闭体,这样就会会降低屏蔽的效果,造成电磁泄漏。一般情况下,可通过以下几种方法来提高其屏蔽效能:散热处采用金属丝网;采用阶梯状接口,以此增加缝隙深度,提高结合面加工的精度;在接插件与壳体的接触面上增加导电橡胶衬垫;同时,用金属箔密封带对缝隙进行密封,增加壳体的密封性。

2)采用电源滤波器。周多周知,电源滤波器能够很好地降低由于传导耦合带来的系统电磁兼容性能的降低。将滤波器安装在设备的机壳上;在靠近设备的电源输入端,连线应尽量短;尽量使用双绞线和屏蔽线;被测设备中若出现其他单独的电源,需要在合适的地方加装各自的滤波器。

4冲击和振动的隔离设计

由于支承结构的刚性小以及固有频率低,传至敏感组件上的冲击能量会变小。防止结构共振是冲击振动隔离设计中的首要任务,其次才是在冲击与共振的隔离之间进行折衷考虑,在这一过程中,也要考虑到设备的造价、体积以及重量等问题。所以冲击振动隔离的设计夜不是一门单一的技术。在军用装备中,由于使用环境的不同,具有各自不同的特点。比如:在舰船上,强迫振动频率比较低,一般能做到使结构的固有频率高于强迫振动频率的上限。在飞机上,振动频率要高得多,这样高的强迫振动频率,只有利用阻尼技术来耗散共振时的能量,使其保持在许可的范围内。

使用隔振器是冲击与振动的隔离普遍采用的方法,伴随隔振器的发展是隔振技术的另一

门类。目前,阻尼材料也取得了很大的发展。由于在隔振与降噪方面的独特功能,粘弹材料一直是工程界普遍采用的材料,但由于生产的成本太高,很难推广普及,因此主要是应用在航空与航天工程中,还有一种叫减震铬铁铝新材料在受到打击或振动时,几乎不发出声音,它能够将机械能几乎全部转化成了热能。当材料受震时,在第一个振动周期就使能量消耗。从目前的发展趋势来看,今后冲击、振动隔离技术的发展不仅取决于隔振器新形式的出现,更是取决于新的、廉价的隔振材料的出现。

5结束语

电子设备的结构设计,要考虑的因素很多,不仅仅要老考虑热设计、电磁兼容设计,同时,还需要考虑抗振动冲击性、机动性、可维修性、可操作性等等,当然,设备的体积、重量和造价等因素也是必须要考虑的因素。尤其是对于军用电子设备来说,系统中电子设备的技术含量越来越高,要求更高的可靠性,和适应各种恶劣环境的性能,这给结构设计和工艺人员提出了更高的要求。在结构设计的过程中,有时候不能够把每一方面做到尽善尽美,当各因素遇到矛盾时,要进行综合考虑,在各矛盾中选择最优的方案。

参考文献:

[1]侯亮-产品模块化设计理论、技术与应用研究进展(5)-机械工程学报,2004,40(1):56-61.

[2]邱成悌,赵惇殳.电子设备结构设计原理[M].南京:东南大学出版社,2001

[3]陈树辉.强非线性振动系统的定量分析方法[M].北京:科学出版社

[4]电子科学研究院.电子设备三防技术手册[M].兵器工业出版社,2000,5.

电子设备结构设计关键技术分析

作者:赵瑞东

作者单位:广州南方测绘仪器有限公司

刊名:

城市建设理论研究(电子版)

英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu

年,卷(期):2012(14)

本文链接:https://www.360docs.net/doc/2317688822.html,/Periodical_csjsllyj2012141957.aspx

机械设计 1 机械与结构设计基础知识(简化)

1机械与结构设计基础知识 第一节机械与结构设计(基础)概述 一、机械与结构设计(基础)在工业设计中的地位 工业设计的核心是产品设计,而产品设计离不开机械设计。 随着专业分工的细化,团队工作(team work)已成为产品开发设计的主要工作方式。工业设计师作为团队的一员,需要与其他成员进行交流,特别是要与机械与结构设计工程师就工业产品的原理、结构、材料、工艺及加工设备等方面进行交流与讨论。 一定的工程技术知识,包括机械设计与结构设计知识是团队合作交流的基础,特别是与工程技术人员的交流。 另外,为了使设计具有工程技术、生产加工的可能性、合理性、经济性,工业设计师需要具备一定的工程技术知识,包括机械设计与结构设计知识。 如,设计某种洗衣机时,工业设计师就要首先了解洗衣机的工作原理、结构、材料工艺与加工设备等,并在设计过程中就这方面的问题频繁地与各种工程师,包括机械与结构设计工程师进行切磋与沟通。 本课程(专业基础课)学习目的: 学习机械与结构设计基本知识,帮助同学提高工程技术素养,提高相关能力,力求实现以下目标: 1、初步具备机械与结构基本常识,有能力与机械或结构工程师就相关问题进行一般的交流沟通; 2、使产品设计方案具有更多的工程技术尤其是结构、机构方面的合理性; 3、为进一步深入学习机械与结构设计与其它工程技术知识打下初步的基础。

二、机械与结构设计(基础)研究对象和任务 (一)、机械、机器、机构、构件、零件的概念 机械--- 机器与机构的总称,如工程机械、包装机械、农业机械、矿山机械、化工机械等。机器--- 一种用来转换或传递能量、物料和信息的、能执行机械运动的装置,具有以下特征: 1、人为的实物(机件)的组合体。 2、各个部分间具有确定的相对运动。 3、能够用来转换能量,完成有用功或处理信息等。如电动工具、车辆、计算机等 机构--- 能实现预期的机械运动的各实物的组合体。常用机构:连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等。具有以下特征: 1、人为的实物(机件)的组和体。 2、各个部分间具有确定的相对运动。 构件--- 机构中的运动单元或构造单元,由一个或几个零件组成的刚性结构。 零件--- 制造的基本单元。零件又分:通用零件、标准件,专用零件、非标准件等,可以是各种材料制成的。 因此,机械产品(机器)由三个层面构成: 机构、构件、零件 1、内燃机分析示例

最新整理机械结构设计基础知识复习过程

机械结构设计基础知识 1前言 1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 2机械结构件的结构要素和设计方法 2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 2.2结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图1。 2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

机械结构设计知识

机械结构设计 一、机械结构设计的内容 具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。 二、机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。 三、结构件的几何要素 在功能表面之间的联结部分称为联接表面。零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 四、结构件之间的联接 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线. 在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理

地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。 五、结构件的材料及热处理 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。 如:钢材受拉和受压时的力学特性基本相同,因此钢梁结构多为对称结构。铸铁材料的抗压强度远大于抗拉强度,因此承受弯矩的铸铁结构截面多为非对称形状,以使承载时最大压应力大于最大拉应力. 对于需要热处理加工的零件,在进行结构设计时的要求有如下几点:(1)零件的几何形状应力求简单、对称,理想的形状为球形。(2)具有不等截面的零件,其大小截面的变化必须平缓,避免突变。如果相邻部分的变化过大,大小截面冷却不均,必然形成内应力。(3)避免锐边尖角结构,为了防止锐边尖角处熔化或过热,一般在槽或孔的边缘上切出2~3mm的倒角。(4)避免厚薄悬殊的截面,厚薄悬殊的截面在淬火冷却时易变形,开裂的倾向较大。 六、机械结构设计的基本要求 下面就机械结构设计的三个不同层次来说明对结构设计的要求:1. 功能设计 满足主要机械功能要求,在技术上的具体化。如工作原理的实现、工作的可靠性、工艺、材料和装配等方面。 2. 质量设计 兼顾各种要求和限制,提高产品的质量和性能价格比,它是现代工程设计的特征。具体为操作、美观、成本、 安全、环保等众多其它要求和限制。 在现代设计中,质量设计相当重要,往往决定产品的竞争力。那种只满足主要技术功能要求的机械设计时代已经过去,统筹兼顾各种要求,提高产品的质量,是现代机械设计的关键所在。与考虑工作原理相比,兼顾各种要求似乎只是设计细节上的问题,然而细节的总和是质量,产品质量问题不仅是工艺和材料的问题,提高质量应始于设

电子设备结构设计与制造工艺

1.1电子设备结构设计与制造工艺 1.1.1现代电子设备的特点 当前,电子技术广泛地应用于国防、国民经济各部门以及人民生活等各个领域。 由于生产和科学技术的发展,新工艺和新材料应用,超小型化元器件和中大规模、超大规模集成电路的研制和推广,使电子设备在电路上和结构上产生巨大的变化。小型化、超小型化、微型化结构的出现,使得一些传统的设计方法逐渐被机电结合、光点结合等新技术所取代,再加上电子设备要适应更加广泛的用途和恶劣苛刻的工作环境,就使当代电子设备具有不同于过去的特点。这些特点可归纳为以下几方面: 1.设备组成较复杂,组装密度大 现代电子设备要求具有多种功能,设备组成较复杂,元器件、零部件数量多,且设备体积要小,组装密度大。尤其是超大规模集成电路及其衍生的各种功能模块的出现,使电子设备的组装密度较过去提高了很多。 2.设备使用范围广,所处的工作环境条件复杂。 现代电子设备往往要在恶劣而苛刻的环境条件下工作。有时要承受高温、低温和巨大温差变化;高湿度和低气压;强烈的冲击和振动;外界的电磁干扰等。这些都会对电子设备的正常工作产生影响。

3.设备可靠性要求高、寿命长 现代电子设备要求具有较高的可靠性和足够的工作寿命。可靠性低的电子设备将失去使用价值。高可靠性的电子设备,不仅元器件质量要求高,在电路设计和结构设计中都要作出较大的努力。 4.设备要求高精度、多功能和自动化 现代电子设备往往要求高精度、多功能和自动化,有的还引入了计算机系统,因而其控制系统较为复杂。精密机械广泛地应用于电子设备是现代电子设备的一大特点。自控技术、遥控遥测技术、计算机数据处理技术和精密机械的紧密结合,有的电子设备要求有智能实现人机交流,使电子设备的精度和自动化程度达到了相当高的水平。 上述电子设备的特点,只是对整体而言,具体到某种设备又各具自己的特点。由于当代电子设备具有上述特点,对电路设计和结构设计的要求更高了,设计、生产人员充分了解电子设备的特点,对于确保电子设备的性能满足使用要求十分必要的。 1.1.2 电子设备的制造工艺和结构设计 工艺工作是企业生产技术的中心环节,是组织生产和指导生产的一种重要手段。在产品的设计阶段,它的内容是确定产品的制造方案并完善生产前的技术准备工作;在产品的生产制造阶段,它的主要内容是组织指导符合设计要求的加

建筑结构选型实例分析报告

建筑结构选型实例分析 第一章 悬挑结构:现代MOMA 1.工程概况: 当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧,拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米,其中住宅为13.5万平方米,配套商业面积达8.5万平方米,包括多厅艺术影院,画廊,图书馆等文化展览设施,还包括了精品酒店,国际幼儿园,顶级餐饮,顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。 当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计,项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID,在建筑艺术方面实现了世界的唯一,更加充分的发掘城市空间的价值,将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展,在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上,将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发,当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使

用可再生的绿色能源是大城市发展的方向,是真正“节能省地型”的项目。 在当代MOMA的规划设计中,更多考虑了未来城市的生活模式,引入了复合功能的概念,实现开放功能的城市社区,在这里不单是居住功能,而且能够和谐的工作,娱乐、休闲消费、交通,作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区,充满生气与活力,将创造更和谐的国际化生活氛围,不仅为社区创造更舒适的环境,更多的交往机会,也将完善城市区域功能,为北京的城市形象,为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设,在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式: 为减轻自重,梁柱采用H型钢,并且设置了受拉的钢斜撑,提高悬挑结构的刚度和承载力.为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩,在悬挑部分增设钢斜撑,将倾覆力矩传递到塔楼上;在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙,提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一,目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标,对于悬挑结构这样更加重要的部分,设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标,即悬挑部分的构件验算时,按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合,考虑荷载分项系数,材料强度取设计值。经中震弹性设计验算,悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0.9以下。 3.施工情况: 物业公司:第一物业服务有限公司 建筑面积:220000平方米 绿化率:34% 使用率:80% 容积率:2.64 建设规模:地上21层、地下两层

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f :(基本强度指标)以边长150mm 立方体试件,按标准方法制作养护28d ,标准试验方法(不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/s )测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系: cu f (150)=0.95cu f (100) cu f (150)=1.05cu f (200) 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量:在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线,该切线曲率即为原点弹性模量。表示为:E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量:连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线,K 点混凝土应力为σc (=0.5c f ),该割线(OK )的斜率即为变形模量,也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量:混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线,该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形:在应力长期不变的作用下,混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素:a. 内在因素,包括混凝土组成、龄期,龄期越早,徐变越大;b. 环境条件,指养护和使用时的温度、湿度,温度越高,湿度越低,徐变越大;c. 应力条件,压应力σ﹤0.5 c f ,徐变与应力呈线性关系;当压应力σ介于(0.5~0.8)c f 之间,徐变增长比应力快;当压应力σ﹥0.8 c f 时,混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响:a.使结构变形增加;b.静定结构会使截面中产生应力重分布;c.超静定结构引起赘余力;d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形:在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因:a.硬化初期,化学性收缩,本身的体积收缩;b.后期,物理收缩,失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素:a.混凝土组成和配比;b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度,以及凡是影响混凝土中水分保持的因素;c.构件的体表比,比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响:a.构件未受荷前可能产生裂缝;b.预应力构件中引起预应力损失;c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类,可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类,可分为a.热轧钢筋;b.热处理钢筋;c.冷加工钢筋(冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。) 6.钢筋的力学性能 物理力学指标:(1)两个强度指标:屈服强度,结构设计计算中强度取值主要依据;极限抗拉强度,材料实际破坏强度,衡量钢筋屈服后的抗拉能力,不能作为计算依据。(2)两个塑性指标:伸长率和冷弯性能:钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力;(2)二者具有相近的温度线膨胀系数;(3)在保护层足够的前提下,呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准:a.水准Ⅰ,半概率设计法,只对影响结构可靠度的某些参数,用数理统计分析,并与经验结合,对结构的可靠度不能做出定量的估计;b.水准Ⅱ,近似概率设计法,用概率论和数理统计理论,对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计,忽略了变量随时间的关系,非线性极限状态方程线性化;c.水准Ⅲ,全概略设计法,我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性:指结构在规定时间(设计基准期)、规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠性组成:安全性、适用性、耐久性。 可靠度:对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态:当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,具体表现:a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡;b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏;c.结构转变成机动体系;d.结构或构件丧失稳定;e.变形过大,不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,具体表现:a.由于外观变形影响正常使用;b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用;c.由于震动影响正常使用;d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后,其余部分不至于发生连续倒塌的状态。(破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中) 4.作用:使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为:永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用:在结构试用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

非标设计总结

新机台的开发没有什么可借鉴,完全就是设计师凭借自身的专业知识与多年的经验积累,设计相应的模组与机构,再将结构进行组合、变动再转嫁接,从无到有,由繁到简,从静止到设备正常运作,每一次都就是发明创造。 第一合理的定位与基准 非标设计过程中,工件A与工件B安装固定的方式有多种,如销钉定位、台阶槽定位、卡键槽定位等。机构的方向调节涉及到基准点,基准点在设备中通过定位孔、限位块等体现,设计之初工程师应思考的问题就是: 1、我的设计如何满足到该机构的定位性功能? 2、从整体来瞧,怎样的基准定位就是装配师傅最易调试的? 3、细节来瞧,维修工具放不放的下?甚至连操作工人的使用习惯也要考虑在内。此外杜绝少定位,也要避免过多定位,控制成本。 第二合理的结构 第三合理使用材料 在选用的材料能满足使用要求的条件下,尽量用廉价材料来代替价格相对昂贵的稀有材料,如在一些耐磨部位的套用球墨替代铜套,速度负载不大的情况下,用尼 龙替代钢件齿轮或者铜蜗轮等等。有些情况下,通过材料的更换能用一组机构代替两组机构。设计要避免在圆弧面上钻孔,如果一定要钻或就是通过中心,或就是先加工平台再钻孔。板材能对角开孔螺丝固定的时候,就不要四周均开孔了。 问:死定位与可调机构哪一种更好? 答:能做死的定位坚决做死,需要配定位的配定位;将误差集中,尽量减少可调机构,避免设备调试多个可调相互匹配以达到最终调试效果,调节机构粗条精调分明。 4、问:机械设计中注意哪些问题? 答:定位 1)、加工对象的定位,关系到大的蓝图的确定,解决的就是客户的需求问题; 2)、单机与单机之间的对接定位,决定连线生产可靠性; 3)、组件在单机设备中的定位,决定功能模块间的匹配性; 4)、零件在组件中的定位,决定机构动作的可定性; 5)、明确定位与锁紧概念,杜绝少定位,避免过定位;

军用电子设备结构设计“六性”

军用电子设备结构设计“六性” 发表时间:2019-05-10T16:14:15.637Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:秦俊沛[导读] 六性,即可靠性、保障性、维修性、安全性、测试性和环境适应性。 广州广电计量检测股份有限公司广东省广州市 510000摘要:六性,即可靠性、保障性、维修性、安全性、测试性和环境适应性。随着当今社会科学技术的不断发展,军用设备的性能和使用要求越来越高,为适应现代化作战的高标准,高要求,科学家们对军用电子设备的性能不断进行优化。基于此,本文将对军用电子设备的“六性”问题进行简要阐述并提出自己的看法。 关键词:军用电子设备;结构设计;环境适应性 随着科技的不断进步,各种设备在日常生活中的应用越来越广泛,军用电子设备相较于其他设备,不仅在设备制造过程中有着严格的要求,而且由于军事信息安全的特殊性和机密性,对军用设备各方面的性能也有着超高的标准。产品指标在军用电子设备的研发过程中十分重要,社会的不断发展也使得军用设备的“六性”逐渐拥有与产品指标同等重要的地位。军用电子设备使用的特殊性,内容应用的广泛性,以及信息的安全性等问题,都要求产品的生产达到更高标准。所以明确军用电子产品结构设计工作,注重“六性”问题,是科学家们关心的重点内容。 1 “六性”的产生 2011年11月1日《武器装备质量管理条例》正式颁布,其中第二十条提出军用电子设备的保障性、测试性、安全性、可靠性以及维修性等五项内容。而在GJB 9001《质量管理体系要求》中,相对于《武器装备质量管理条例》多增加一项性能,即环境适应性。此外,除去本文所说“六性”中的测试性,另外有军用电子产品的稳定性、电磁兼容性,互换性和运输性等均在GJB 6000《标准编写规定》中出现。本文中只对军用电子设备的“六性”进行分析。 2 结构设计中的“六性” 2.1可靠性根据GJB 450中可靠性定义,我们可以将可靠性理解为所用设备的系统,零部件等各个组成部分,在一定时间内根据不同工作要求,完成要求任务的基本能力。而可靠度作为衡量设备可靠性的重要标准,指的是设备在规定时间和条件下完成工作要求的概率。为了使军用设备高标准产生,我们要从源头提高产品的可靠性,通过采用成熟的加工工艺,将新工艺,新材料融入到设备生产,在设计上减少操作步骤,并选择优秀的组装原件,可靠的电路等等,这些符合要求的生产过程都可以大大提高军用电子设备的性能。 2.2保障性保障性是指装备性能满足军队战备和战斗过程中的要求,可以给与官兵保障的能力。而设备的保障性关系到它的质量好坏,一个真正合格的产品在没有特殊因素的情况下,不会轻易失去工作能力,使用者的保障也就不会随意发生变化。所以为提高设备保障性,提出以下措施:1、尽可能优化设备,既可以降低人员的劳动强度,也可以从源头减少问题出现的机会;2、注重设备原材料,元器件的选择,从正规渠道选择正规商家;3,对设备零部件的维修提供相应的参考资料,方便使用者平时的维修保养;4、在可以用通用设备代替的基础上,尽量减少特殊设备的存在,方便工作应用。 2.3维修性维修性是指产品在一定时间内,根据特定条件,进行规定程序的维修,而重新达到工作要求的能力。设备的维修度则是指维修性的概率。修复性维修和预防性维修是除设备日常维修以外的产品维修性的主要内容,对于如何提高设备维修性,总结出以下几点建议:1、简化设备结构,方便日常维护维修工作的开展;2,将设备体积进行缩减,减轻拆卸、运输、搬运等压力;3、对设备零部件进行详细分类,比如根据使用时间的长短,可以分为单寿件,长寿件和短寿件,以便于维修人员工作和记录;4、对设备容易出现问题的地方加以标记,为维修工作提供便利;5、注意防差错识别标识,安全警示必须醒目,设备零件的编号、功能详细记录,这些不仅使用时需要,在设备的日常维修过程中也必不可少。 2.4安全性 GJB 900给出的安全性定义是指不会导致人员伤亡、危害身体健康及自然环境、设备或财产造成破坏或损失的能力。安全性作为军用电子设备的一个重要特征,可以用来描述装备对其他事物存在的潜在危险,同时对装备性能进行评价的过程中,安全性也是必不可少的因素之一。所以提高设备安全性至关重要,基于这种情况,技术人员可以事先通过精密的计算和合理的设计来降低危险出现的可能性,在无法避免使用危险器材的情况下,选择风险最小的。而为了保证不相关人员的安全,需要将有危险的物品单独放置,与其他活动区域进行隔离。与此同时,在对设备进行日常维护时,减少天气等因素带来的问题,同时注意操作保养过程中的危险,避免意外的发生。 2.5测试性和环境适应性在GJB 2547中对设备测试性是这样定义的,即指产品可以及时、准确地确定设备无论是否在工作过程中时的状态并与内部故障相隔离的一种设计特性。而环境适应性则是说,在设备的使用年限内,根据不同环境影响,比如电场环境,磁场坏境,力学环境,生物环境等特殊环境,依旧可以实现预定功能以及不会被破坏的能力。对设备的这两种性能问题的出现,我们也在找寻解决的方法,比如对设备进行热设计,选择适合环境温度的零部件并对其开展热设计工作;在海洋环境下注重对设备的保护,防止其受海风,潮湿空气等影响;设置检测系统,及时对出现的故障报警等等。 3 “六性”的结构工作工程研制是军用电子设备研制过程中的重要节点,在此阶段工程中以参加到军用电子设备的工作计划中,使得设备的方案设计达到“六性”的各个要求指标,在结构方面对军用电子设备的“六性”进行设计,分析,评审,试验等过程,将设计想法落实到实处,积极开展该种设备的结构工作。结束语

建筑结构选型案例分析(1)

1 混合结构体系 混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。 分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 实例工程项目概况 金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的

结构设计原理计算方法

结构设计原理案例计算步骤 一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 计算公式: ——水平力平衡 ()——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩() ()——所有力对受压区砼合力作用点取矩()使用条件: 注:/,&& 计算方法: ㈠截面设计yy 1、已知弯矩组合设计值,钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h,计算。 ①由已知查表得:、、、; ②假设; ③根据假设计算; ④计算(力矩平衡公式:); ⑤判断适用条件:(若,则为超筋梁,应修改截面尺寸或提 高砼等级或改为双筋截面); ⑥计算钢筋面积(力平衡公式:); ⑦选择钢筋,并布置钢筋(若 ,则按一排布置); 侧外 ⑧根据以上计算确定(若与假定值接近,则计算,否则以的确定值作 为假定值从③开始重新计算); ⑨以的确定值计算; ⑩验证配筋率是否满足要求(,)。 2、已知弯矩组合设计值,材料规格,设计截面尺寸、和钢筋截面面积。 ①有已知条件查表得:、、、; ②假设,先确定; ③假设配筋率(矩形梁,板); ④计算(,若,则取); ⑤计算(令,代入); ⑥计算(,&&取其整、模数化); ⑦确定(依构造要求,调整); ⑧之后按“1”的计算步骤计算。 ㈡承载力复核 已知截面尺寸b、,钢筋截面面积,材料规格,弯矩组合设计值,

所要求的是截面所能承受的最大弯矩,并判断是否安全。 ①由已知查表得:、、、; ②确定; ③计算; ④计算(应用力平衡公式:,若,则需调整。令, 计算出,再代回校核); ⑤适用条件判断(,,); ⑥计算最大弯矩(若,则按式计算最大弯矩) ⑦判断结构安全性(若,则结构安全,但若破坏则破坏受压区,所以应以受压区控制设计;若,则说明结构不安全,需进行调整——修改尺寸或提高砼等级或改为双筋截面)。 二、双筋矩形截面梁承载力计算 计算公式: , ,()+() 适用条件: (1) (2) 注:对适用条件的讨论 ①当&&时,则应增大截面尺寸或提高砼等级或增加的用量(即 将当作未知数重新计算一个较大的);当时,算得的即为安全要 求的最小值,且可以有效地发挥砼的抗压强度,比较经济; ②当&&时,表明受压区钢筋之布置靠近中性轴,梁破坏时应变较 小,抗压钢筋达不到其设计值,处理方法: a.《公桥规》规定:假定受压区混凝土压应力的合力作用点与受压区钢筋合力作用 点重合,并对其取矩,即 令2,并 () 计算出; b.再按不考虑受压区钢筋的存在(即令),按单筋截面梁计算出。 将a、b中计算出的进行比较,若是截面设计计算则取其较小值,若是承载能力复核则取其较大值。 计算方法: ㈠截面设计 1.已知截面尺寸b、h,钢筋、混凝土的强度等级,桥梁结构重要性系数,弯矩组合 设计值,计算和。 步骤: ①根据已知查表得:、、、、; ②假设、(一般按双排布置取假设值); ③计算;

非标自动化设备机械技术规范

非标自动化设备机械技术规范 为了在今后设备前期管理过程中,加强非标设备的质量控制工作,改善设备初期状态,确保设备在生产服役过程中有良好的开动率,特制定本规范。希望参和前期管理的技术人员参照执行,使技术要求更全面、准确、严密。 一、技术要求 一)、结构要求 1).机械机构设计需符合人机工程学,方便人员操作和维修; 2).机械结构设计需经过计算,达到正常使用的强度要求,并在安全余量之内; 3).机械结构设计需根据我方具体要求,对关键点进行FEMA分析和验证; 4).机械结构总体设计需考虑经济、环保、安全的原则。 二)、材料要求 1).结构件、面板类钢材要求Q235,传动件、一般零部件材料要求45#、需热处理部件材料要求20-40Cr或指定其他材料,各类型材必须是国标型材,特殊要求根据设备设计需求具体提出来; 2).所有材料必需有相应的合格证或符合质量要求的检验证书; 3).对于特殊部件的材料,需同时提供检测报告,报告内容主要涉及:成分、力学性能、物理性能等。 三)、钢构表面要求 1).钢结构件表面需经喷砂处理,除锈等级Sa2.5;若手工进行表面处理,需介于St2和St3之间。 2).喷砂后需喷涂底漆为红丹防锈漆一遍,面漆为醇酸调和漆两遍,总干膜厚度为125μm;附着力达到ISO等级1级或ASTM等级4B级; 3).结构件表面不能有明显的变形、划伤、撞伤、凹槽、凸现、缺失、分层等缺陷。四)、焊接要求 1).所有焊接都需有相应的焊接规范和标准,并进行焊接工艺验证; 2).现场焊接时,需满足焊接规范的要求; 3).焊缝表面不能有裂纹、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、虚焊、形状缺陷及上述以外的其

建筑结构选型案例分析

1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成,以砖墙为承重墙,或者梁是用木材建造,柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点:质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低,适合6层以下,横向刚度大,整体性好,但平面灵活性差。 分类:型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦(JinMaoTower),又称金茂大楼,位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区,楼高420.5米,是上海目前第2高的摩天大楼(截至2008年)、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工,1999年建成,有地上88层,若再加上尖塔的楼层共有93层,地下3层,楼面面积27万8,707平方米,有多达130部电梯与555间客房,现已成为上海的一座地标,是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体,融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼,由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架,同时承受竖向荷载及水平荷载的

《结构设计原理》述课

《结构设计原理》述课 一、前言 (一)课程基本信息 1.课程名称:结构设计原理 2.课程类别:专业平台课 3.学时:两学期总计84学时,2周课程设计 4.适用专业:交通工程 (二)课程性质 1.课程性质 结构是土木工程中最基本的元素,《结构设计原理》课程围绕着工程中常用的钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构的设计计算进行理论和实践性的教学。 《结构设计原理》是土木工程专业的一门重要的专业必修课程,是学生运用已学的《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《工程材料》等知识,初步解决结构原理及结构设计问题的一门课程。其特点是:兼具理论性和实用性且承前启后,为学好专业课打好基础的课程,也是学生感到比较难学的一门课程。所以《结构设计原理》及其系列课程一直是土木工程专业的主干课,从开设的《结构设计原理》、《结构设计原理》课程设计,到毕业设计都渗透结构设计的理论,课程贯穿交通工程专业教学的所有环节。 本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。 2.本课程的作用 本课程主要培养学生掌握钢筋混凝土基本构件和结构的设计计算方法和与施工及工程质量有关的结构的基本知识,培养学生具有识读桥梁结构图纸的识读能力、基本构件的设计能力、使用和理解各种结构设计规范能力、解决工程结构实际问题的能力、综合分析问题的能力、学习能力和与人合作等能力,从而为继续学习后续专业课程奠定扎实的基础,以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质,为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。 本课程以“材料力学”、“理论力学”和“工程材料”的学习为基础共同打造学生的专业核心技能。

非标设备通用技术规范

非标设备通用技术规范

宁波汇驰电子有限公司 NingBo HuiChi Electronics Co., Ltd 页次:文件属性:版本号/修订次:1/13(封面)内部学习资料 非标设备通用技术规范 编制:饶云飞 审核:________________ 承认:________________

宁波汇驰电子有限公司NING BO HUICHI ELECTRONICS CO .,LTD 非标设备通用技术 规范 文件编号 版本次 普通文件页次2/13 文件修改履历 序号修订单编号修订日期 修订 修订原因修订内容修订者部分全部 1 20161125 2016年11月25 日 新版发 行全部 饶云 飞

宁波汇驰电子有限公司NING BO HUICHI ELECTRONICS CO .,LTD 非标设备通用技术 规范 文件编号 版本次 普通文件页次3/13 一、目的 规范非标设备定制,提升设备供方定制能力。 二、适用范围 本公司所有非标设备(不包含大型外购设备)定制。 三、规范内容 Ⅰ、整机 (一)、结构可靠 1.结构件功能确定;机构稳定可靠,机构定位准确,满足使用要求; 2.重复精度满足使用要求;机构运动无干扰。 3. 机架、机座及零部件刚性足够,工作时不致于变形(如气缸座等); 4. 整机尺寸规范:塑料脚垫与机箱底部高度:15cm,机箱高度:80cm,整机防护罩顶部离地高度:180cm。产品运行轨道离地高度:110cm。 5.整机尺寸1.5*1.2*1.8米。 (二)、安全防尘措施 1. 设计防止意外事故以及防尘防护罩(如皮带轨道、运动机构等); 2. 必要时,设计双手操作按钮(如冲床等运动机构);设置安全光栅; 3. 设置极限位置限位器(机械限位与油压缓冲阀限位双保险); 4. 整机增加防护罩,使用4*4mm的铝型材与4mm透明亚克力搭建,铝型材边缘使用黑色密封胶条进行防护。 5. 防护罩需前后对开门,尺寸:40cm(亚克力板)其它多余部分为固定板。

军用电子产品可靠性设计研究

军用电子产品可靠性设计 研究 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

军用电子产品可靠性设计研究 摘要:现代战争是信息化战争,电子产品在战争中起着举足轻重的作用;军用电子产品的可靠性直接关系战争成败;如何保证军用电子产品的高可靠性可以作橐桓鲎门研究课题。本文针对如何提高军用电子产品可靠性进行讨论。 关键词:电子产品;可靠性;设计 DOI: 电子产品已深入人们生活。军队信息化也离不开电子产品的使用;电子产品已深入到军队作战指挥和日常生活中,其可靠性直接决定军队的战斗力。如何保证军用电子产品可靠性成为军用电子产品研制生产的首要问题。笔者根据多年来的实践经验,对军用电子产品可靠性设计进行了一些深入研究,论文将从五个方面进行阐述。 1 需求分析准确性 对比民用电子产品来说,军用电子产品除了对电子产品的基本需求外,还有一些特殊需求――可靠、耐用、抗摔、抗震动冲击和适应复杂恶劣环境;因此,在军用电子产品研制时,必须考虑军品的特殊需求和使用场合,只有需求准确,才可能制定合适的实现方案和方法。 2 结构设计可靠性 首先根据军用电子产品的使用场合考虑结构设计,包括大小、高度、机壳材质、外观喷涂材质、全密封机箱还是非全密封机箱、板卡布局、外部接口使用航空插座还是普通插座、散热方式选择等等。下面将对结构设计的几个重要考虑因素进行讨论:布局

结构布局好坏直接影响电子产品的加工难度、散热性能、使用维护、维修。 结构布局始终应坚持一个原则:简单;简单包含两层含义:(1)装配简单、拆卸简单;(2)使用维护简单。如果结构布局不合理,就可能装配效率低,拆卸难;外部接口布局不合理,导致使用不便,同时也会带来可靠性降低的问题。 内部线路走线必须整齐、规范,模拟信号线应该远离板卡高频信号和时钟信号。 热敏感模块或器件应该远离发热源;针对高功率或发热部件进行散热处理。 电磁兼容性 电磁兼容性作为军用电子产品的一个重要考核指标,在设计之初应整体考虑:首先应充分了解各种元器件的工作特性;各板卡的排版布局走线符合电气特性要求;电源模块及滤波模块设计、屏蔽结构设计和机壳设计都应作为整体考虑因素。只有全面考虑设备的电磁兼容性,才可能满足军用电子产品对EMC要求。 持续工作稳定性及保养维护便利性 高发热模块或元器件必须采取散热措施;如果风冷散热,必须考虑风机的持续工作可靠性和持续工作时间。根据笔者经验,合格风机持续工作时间为5年左右,部分风机可能寿命会延长。对于军用电子产品来说,如果持续工作5年后需要对风冷设备进行维护保养。风机更换必须简单便捷。如果采用散热片散热,必须考虑散热片的散热面积能够满足模块或器件要求。 设备供电模块至少需要考虑板级更换,目前电源供电模块持续工作的有效时间一般在5年至8年,部分模块工作寿命会延长。因此,必须考虑5年至8年后更换电源模块的可能性和便利性。

非标设备结构设计规范

非标准设备制造和管理规程 1定义 非标准设备(工装、治具、设备、仪器等)是指生产需要而又不能直接采购的专用设备,本规程的原则是保证能够经济有效地获得和使用非标准设备。对于加工和装配过程(包含自制及外购外协)的非标准设备,由使用部门提出申请,直接按本管理规程执行。 2目的 为了方便对非标准设备的申请、设计、制作、验收、移交及使用的标准化管理 3 立项流程 3.1立项依据 3.1.1根据自身生产实际并经使用部门评审需要改进和增添的非标准设备项目。 3.1.2公司发展规划或技改技措计划中规定的非标准设备等项目。 3.2 立项顺序 3.2.1由使用部门提出申请并填制及申报《工装治具仪器 设备需求单》,设备制造部门凭申请单同使用部门(有需要时, 同外购外协供应商)进行方案设计《设计方案书》并提出预算, 财务部门、设备制造部门和使用部门对预算进行审核,通过后由 使用部门提出申请《设备固定资产购入申请决裁书》的审批,然 后按申请审批流程,设备制造部门收到《设备固定资产购入申请 决裁书》后根据《设计方案书》进行审核并下达工作令。 3.2.2 非标设备须考虑设备的后期维护和可能的修改。委外须考虑外购外协供应商持久、可信,且在设备出现故障或提出修改时随叫随到等因素。 3.2.3《设计方案书》的内容要求详细、明确,使用部门应提供使用的产品或需加工产品的尺寸及要求图,尺寸及要求图必须和产品实物一致。 2.3非标准设计人员对所承接的《设计方案书》,要编写可行性分析报告,并按规定履行各栏签字手续。如有分歧意见,最终以设备制造部门主管或使用部门主管的意见为准。 4 预算审核 4.1 设备制造部门或外购外协供应商负责对预算审核过程中的所有问题做出解答,所有单件预算的零部件必须注明品牌和型号。设备制造部门的预算(对预算由采购部门协助报价)作为最终预算承接此项目。 4.2 设备制造部门前期工作进行后,因制造费用大于预算费用,则超出部分设备制造部门需按实列支,并由设备制造部门重新提出申请及说明。

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