结构设计基本守则
结构化设计的准则
![结构化设计的准则](https://img.taocdn.com/s3/m/09a895ef3086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9f7.png)
结构化设计的准则结构化设计是指在设计过程中,根据一定的准则和原则,将系统或产品的各个组成部分有机地组合起来,形成一个整体,使其具备良好的结构和功能,并且易于理解、使用和维护。
下面将介绍结构化设计的几个准则。
一、单一责任原则单一责任原则是指一个类或模块应该有且只有一个引起它变化的原因。
即一个类或模块应该只有一个职责,不要承担过多的功能。
这样可以提高代码的可读性和可维护性,减少代码的耦合度。
二、开闭原则开闭原则是指软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改关闭。
当需要添加新的功能时,应该尽量通过扩展已有的代码来实现,而不是修改已有的代码。
这样可以保持代码的稳定性,降低引入新问题的风险。
三、里氏替换原则里氏替换原则是指子类应该能够替换掉父类并且功能不受影响。
即子类在扩展父类功能的同时,不能改变父类原有的功能。
这样可以保证代码的一致性和可维护性。
四、依赖倒置原则依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块,两者都应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于具体实现细节,具体实现细节应该依赖于抽象。
这样可以降低模块之间的耦合度,提高代码的可复用性和可测试性。
五、接口隔离原则接口隔离原则是指一个类对其他类的依赖应该建立在最小的接口上。
一个类不应该依赖于它不需要的接口。
通过细化接口,可以降低类与类之间的耦合度,提高系统的灵活性和可维护性。
六、迪米特法则迪米特法则是指一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解。
一个对象只和其直接的朋友通信,不和陌生人通信。
这样可以降低对象之间的依赖关系,提高系统的可扩展性和可维护性。
七、合成复用原则合成复用原则是指尽量使用合成/聚合关系,而不是继承关系来达到代码复用的目的。
通过将已有的对象组合起来,可以灵活地创建新的对象,提高代码的灵活性和可复用性。
以上是结构化设计的几个准则,它们能够指导我们在软件设计过程中做出合理的决策,提高代码的质量和可维护性。
在实际应用中,我们应该根据具体的情况选择和应用这些准则,以达到最优的设计效果。
建筑结构设计基本原则及合理设计方案
![建筑结构设计基本原则及合理设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/41427b75b80d6c85ec3a87c24028915f804d84c9.png)
建筑结构设计基本原则及合理设计方案建筑结构设计是建筑设计过程中至关重要的一环,它直接关系到建筑的承重能力、稳定性和安全性。
一个合理的建筑结构设计方案,能够有效地保障建筑物的可持续发展和使用安全。
建筑结构设计具有重要的意义。
建筑结构设计的基本原则1. 承重原则建筑结构的主要作用是承受建筑物的自重和外部荷载,因此承重能力是设计的首要考虑因素。
在设计过程中,需要充分考虑建筑物所需承受的各种荷载,包括自重、风荷载、地震荷载等,并根据不同的荷载情况选择合适的结构形式和材料。
2. 稳定原则建筑结构设计需要保证建筑物在受到外部荷载作用时能够保持稳定,不发生倾斜或坍塌。
因此稳定原则是建筑结构设计的重要原则之一。
设计者需要考虑建筑物的整体结构形式、结构布局、支座形式等因素,确保建筑物在使用过程中稳定可靠。
3. 安全原则在建筑结构设计中,安全始终是至关重要的考虑因素。
设计者需要考虑建筑物使用过程中可能遇到的各种危险情况,包括地震、火灾、恶劣天气等,从而确保建筑物在这些情况下能够保持稳定和安全。
在设计过程中需要采用合理的构造形式和材料,以及合适的安全措施,从而保障建筑结构的安全可靠性。
1. 根据建筑用途确定结构形式建筑物的用途对其结构形式有着重要的影响。
对于不同用途的建筑物,其承载荷载和使用要求可能截然不同,因此需要根据建筑的用途选择合适的结构形式。
对于高层住宅建筑,通常采用框架结构或剪力墙结构;而对于工业厂房,则通常采用钢结构或混凝土框架结构。
2. 合理选择结构材料结构材料的选择直接关系到建筑物的承重能力、稳定性和安全性。
在选择结构材料时,需要考虑材料的强度、刚度、耐久性以及成本等方面的因素。
不同的建筑结构可能需要采用不同的结构材料,例如混凝土、钢材、木材等。
在选择结构材料时,需要充分考虑其适用性和经济性,从而得到一个合理的结构材料方案。
3. 合理的结构布局结构布局是指结构各部分的相对位置、形状和尺寸。
合理的结构布局能够有效地保证建筑物的稳定性和安全性。
结构设计基本原则
![结构设计基本原则](https://img.taocdn.com/s3/m/809ca729a200a6c30c22590102020740bf1ecd7b.png)
结构设计基本原则结构设计是一个综合性很强的学科,它涉及到建筑、桥梁、车辆、机器等各个领域中的结构设计。
结构设计的正确与否,直接关系到该结构的安全性、经济性、可靠性和使用寿命。
在结构设计中,需要遵循一些基本原则,以确保结构的可靠性和安全性。
下面,就是一些结构设计的基本原则。
1. 安全性结构设计的首要原则是保证结构的安全性。
无论是建筑、桥梁、车辆还是机器,只有在最大限度地保证结构的安全性的前提下,才能确保它们的可靠性和使用寿命。
在设计中需要考虑载荷的种类、大小和方向等因素,合理选取材料、截面和尺寸,确保结构的安全性。
2. 经济性结构设计不仅要保证结构的安全性,还需要保证经济性。
在设计中,需要考虑结构的成本和使用成本,并在这两者之间做出良好的平衡。
为了确保结构的经济性,设计者需要对不同的材料、截面和连接方式进行综合评估,并选择最经济的设计方案。
3. 简单性简单性是结构设计中的重要原则之一。
设计中,应该尽量地追求结构简单、易于施工和维护。
这样不仅可以降低成本,而且可以在构造方面更容易进行口头交流并提高生产率。
简化结构设计也有利于减少结构中的不确定性并提高结构的可靠性。
4. 优化性结构设计的优化是保证结构安全和经济的又一个关键因素。
通过综合考虑不同的因素,比如载荷、材质、截面和尺寸等,以获得最优的结构性能并降低成本。
这需要对不同的设计方案进行综合评估,并在设计和分析过程中寻求最优解。
5. 可靠性结构设计的可靠性是指结构能够在其规定寿命内维持满足设计要求的性能。
在设计中,需要通过考虑设计允许范围内的因素和预见到的不良环境因素,确保结构在使用寿命期内能够保持满足要求的性能。
结构设计的可行性是指设计的结构能够在实际的条件下建造和使用。
在设计中,需要考虑到结构的施工和操作,确保它们能够在规定的时间内、在规定的地点内、以成本效益的方式建造和使用。
还要考虑到实际生产和使用中可能发生的变化和风险,如意外损坏和灾害等,从而在结构设计中减少出现问题的可能性。
结构设计的四项基本原则
![结构设计的四项基本原则](https://img.taocdn.com/s3/m/2801001e3a3567ec102de2bd960590c69ec3d8df.png)
结构设计的四项基本原则结构设计是指在建筑、工程、产品等领域,通过科学地组织和安排各个部分之间的关系,使其达到预期的功能和效果。
结构设计的目标是确保整体结构的稳定性、可靠性和经济性。
在进行结构设计时,需要遵循一些基本原则,以确保设计的质量和效果。
以下是结构设计的四项基本原则:1.安全性原则安全性是结构设计的首要原则,指的是结构在受到外力作用或内部负荷时,能够保持稳定、不倒塌、不崩溃,确保人员和财产的安全。
安全性的考虑包括结构的承载能力、抗震性能、防火性能等。
在结构设计中,需要充分考虑各种载荷和荷载组合,进行合理的梁、柱和墙体的尺寸和断面设计,以确保结构的安全性。
2.经济性原则经济性是指在保证安全性的前提下,以最少的资源和成本,实现结构设计的目标。
在结构设计中,需要通过合理的材料选择、结构布局和优化设计来降低造价。
经济性的考虑包括材料、施工和维护等方面的成本。
同时还要考虑结构的使用寿命和维修难度等因素,以降低未来的维护成本。
3.美观性原则美观性是指结构在外观上具有艺术感和吸引力,与周围环境和谐统一、结构设计不应仅仅追求功能性和经济性,还应注重外观的审美效果。
美观性的考虑包括结构的形态、比例、线条和材料等方面。
设计师可以通过合理的空间布局、适当的比例和形状的选择来实现结构的美观性。
4.可持续发展原则可持续发展是结构设计的重要原则,指的是在满足当前需求的前提下,不剥夺后代满足其需求的能力。
在结构设计中,需要考虑资源的节约和环境的保护。
设计师可以通过使用可再生材料、优化能源利用和设计可降解的结构等方式来实现可持续发展。
此外,还需要考虑结构的可再利用性和拆除后的环境影响。
综上所述,结构设计的四项基本原则是安全性、经济性、美观性和可持续发展。
这些原则相互关联、相辅相成,设计师在进行结构设计时需要充分考虑这些原则,以确保设计的质量和效果。
通过遵循这些原则,可以实现结构的稳定、经济、美观和可持续的发展。
结构设计的“四项基本原则”
![结构设计的“四项基本原则”](https://img.taocdn.com/s3/m/0af7c04e854769eae009581b6bd97f192279bf36.png)
结构设计的“四项基本原则”一、坚固耐久原则:坚固耐久原则是指建筑或工程结构必须具备足够的强度和稳定性,能够承受设计范围内的各种荷载,以确保结构在使用寿命内不发生破坏或变形。
1.强度要求:结构要具备足够的抗弯、抗剪、抗压、抗拉等强度,以保证结构在正常使用过程中不发生断裂或倒塌。
2.稳定性要求:结构要具备足够的抗侧稳定性和整体稳定性,以防止产生不稳定现象,如侧倾、倾覆等。
3.耐久性要求:结构要能够经受住各种外界环境的侵蚀和作用,如风力、水分、温度变化等,保持正常使用寿命。
二、经济高效原则:经济高效原则是指在结构设计中,要追求经济性和高效性,即在满足功能需求和安全要求的前提下,尽可能降低工程造价和能耗。
1.减少材料使用:通过优化结构布局和材料选用,以最少的材料实现最强的结构能力,降低建设成本。
2.提高工程效率:合理组织结构施工过程,缩短工期,减少人力和物力资源的浪费,提高工程效率。
3.降低维护成本:在结构设计时考虑维护保养的方便性和成本,降低后期维护的费用。
三、安全可靠原则:安全可靠原则是指结构设计必须满足安全性的要求,确保结构在正常使用和预期荷载下不发生破坏或事故。
1.安全的结构强度:结构设计要保证在设计荷载、异常荷载和地震等不利情况下,仍然能够保持足够的抗力和稳定性。
2.可靠的结构连接:结构设计要确保连接节点的可靠性,防止出现松动、脱落等情况,保证结构的整体性。
3.合理的荷载设计:结构设计要合理考虑各种设计荷载,包括使用荷载和不可预见荷载,确保结构在工作状态下具有足够的抗荷能力。
四、美观舒适原则:美观舒适原则是指结构设计要兼顾人的感受和审美需求,追求建筑外观的美观性和室内环境的舒适性。
1.建筑外观美感:结构设计要与建筑整体风格和比例协调一致,形成美观的建筑外观。
2.室内舒适性:结构设计要合理考虑室内空间的布局和分隔,以确保室内环境的舒适性,如室内采光、通风、隔音等。
3.人性化设计:结构设计要考虑人们的使用和生活需求,提供舒适的空间和合理的区域划分。
建筑物的结构设计原则
![建筑物的结构设计原则](https://img.taocdn.com/s3/m/3368a6a4dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e82.png)
建筑物的结构设计原则在建筑物的设计中,结构设计是十分重要的一个环节。
它不仅决定了建筑物的稳定性和安全性,还直接影响了整个建筑物的功能、使用、维护和维修等方面。
因此,设计师在进行建筑物结构设计时,需要严格遵守一些基本原则。
一、整体平衡原则建筑物结构设计的首要原则是整体平衡原则。
这个原则包括两个方面:一是整体平衡,即建筑物中各个结构部分在空间立体中的分布、形态、重量和相互作用都应该达到一种良好的平衡状态;二是水平与垂直方向的平衡,即建筑物在承受不同的自然和人工负荷时应该保持稳定平衡。
在整体平衡原则的指导下,设计师需要考虑建筑物的结构布局、层高、荷载传递、支撑方式、材料选择等方面,以达到建筑物的平衡稳定和安全可靠。
二、简洁性原则在建筑物结构设计中,简洁性原则是非常重要的。
这个原则的核心是要尽量避免过度的结构复杂性,以使建筑物的结构形式和空间形态简单、明朗、美观。
在简洁性原则的指导下,设计师需要考虑建筑物结构的精简化,如尽量减少梁柱数量,提高使用跨度和减少连接节点等,以达到简洁美观的效果。
三、合理性原则合理性原则是在保证建筑物安全和稳定的前提下,尽可能地减少建筑材料、降低建筑成本、提高效率的原则。
在合理性原则的指导下,设计师需要考虑建筑物结构在材料、造价、施工工艺等方面的合理性,以达到降低建筑成本、提高经济效益的效果。
四、可靠性原则可靠性原则是指建筑物的结构设计应该具有高度的可靠性和安全性,能够承受不同类型和不同强度的外部荷载,确保建筑物在使用、运行和维护时不会发生结构破坏和安全事故。
在可靠性原则的指导下,设计师需要考虑建筑物结构在荷载、强度、刚度、稳定性等方面的安全性,以达到可靠稳定、安全可靠的效果。
五、美学原则美学原则是指建筑物的结构设计应该体现出一定的艺术美学性,以符合人们审美需求和文化传统。
在美学原则的指导下,设计师需要考虑建筑物结构在形式、空间、光线等方面的美学效果,以达到人性化、文化化、艺术化的效果。
结构设计三原则
![结构设计三原则](https://img.taocdn.com/s3/m/d11fbc4459fb770bf78a6529647d27284b7337e0.png)
结构设计三原则嘿,朋友们!今天咱们来聊聊结构设计那点事儿,这里面可有三个超有趣的原则呢。
首先是坚固性原则。
这就好比是给建筑打造一副钢铁般的骨架,要是不坚固啊,那建筑就像个弱不禁风的小瘦子,一阵大风刮来就“哎呀呀”地散架了。
想象一下,一个高楼大厦就像一个站不稳的醉汉,摇摇晃晃的,那可太可怕了。
这坚固性就像是建筑的金钟罩铁布衫,不管是地震这个调皮捣蛋的小怪兽,还是狂风这个张牙舞爪的大恶魔,都能稳稳地扛住。
要是没有坚固性,建筑就像用纸糊的一样脆弱,住进去的人估计每天都得提心吊胆,像抱着一颗随时会爆炸的炸弹一样。
然后是适用性原则。
这就像给建筑穿上一件量身定制的衣服。
如果不适用,那就好比给一个巨人穿了件小童装,或者给个小矮人套上一件超级大的袍子。
比如说,一个住宅要是适用性不好,厨房小得像个鸟笼子,人在里面转个身都困难,那就不是厨房,而是“受刑房”啦。
卧室要是设计得像个狭长的过道,床放进去都像个多余的东西,那晚上睡觉估计都不安稳,总感觉自己像是睡在马路上。
适用性不好的建筑就像是一双不合脚的鞋子,每走一步都难受得要命。
最后是经济性原则。
这可就像是过日子得精打细算一样。
要是不考虑经济性,那建筑就像个只知道花钱的阔少爷,大手大脚没个节制。
盖个房子像烧钱一样,一块砖恨不得用金子做的。
这就好像是在盖一座用百元大钞堆起来的城堡,看着是挺华丽,但是谁能盖得起呀?经济性原则就是要让建筑在保证前面两个原则的基础上,像个会过日子的小主妇一样,把钱花在刀刃上,不多花一分冤枉钱。
这结构设计的三原则就像一个魔法组合,缺了哪一个都不行。
坚固性是基础,适用性是灵魂,经济性是保障。
就像做菜一样,坚固性是锅,没有锅就没法做菜;适用性是食材的搭配,搭配不好就难吃;经济性就是控制调料的用量,放多了浪费,放少了没味道。
总之呢,结构设计的这三原则是让建筑从一个普通的水泥盒子变成一个舒适、安全又划算的温馨港湾的秘诀。
咱们在看那些高大上的建筑或者自己家盖房子的时候,都得好好琢磨这三个原则呢,可别让建筑变成一个四不像的怪物哦。
产品结构设计准则--公差Toleradoc
![产品结构设计准则--公差Toleradoc](https://img.taocdn.com/s3/m/387cc087ad51f01dc281f17c.png)
产品结构设计准则--公差( Tolerance )
基本设计守则
大部份的塑胶产品可以达到高精密配合的尺寸公差,而一些收缩率高及一些软性材料则比较难於控制。
因此在产品设计过程时是要考虑到产品的使用环境,塑胶材料,产品形状等来设定公差的严紧度。
除着顾客的要求愈来愈高,以往的可以配合起来的观念慢慢的要修正过来。
配合、精密和美观是要同时的能在产品上发挥出来。
公差的精密度高,产品质素相对提高,但随之而来的是增加了成本和因达到要求而花更多的时间。
故此公差的设定可以跟随不同塑料来作一标准,以下是几种由塑料供应商提供的塑料公差设计要点。
而设计的容许公差范围是可在美国SPI规格内找得到。
不同材料的设计要点
LCP
液晶共聚物成品容许公差随着设计的复杂程度和壁厚而定。
薄壁的部份经常可以在液晶共聚物的产品上可找得到。
而且液晶共聚物容许公差可是极小容许公差的50%。
LCP液晶高分子设计容许公差的指南
PET
宝特龙 (PET) 的设计公差准则
POM
精密公差的标准叁考表
(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
请预览后才下载,期待你的好评与关注!)。
建筑结构设计基本原则及合理设计方案
![建筑结构设计基本原则及合理设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/4da2e664182e453610661ed9ad51f01dc281579a.png)
建筑结构设计基本原则及合理设计方案建筑结构设计是建筑学领域的重要组成部分,其设计原则和方案直接影响到建筑的安全性、稳定性和美观性。
一个合理的建筑结构设计方案不仅要考虑到建筑的功能需求,还要考虑到材料的使用和结构的稳定性,以及对环境的适应性。
本文将从建筑结构设计的基本原则和合理设计方案两个方面入手,分析建筑结构设计的重要性并探讨其影响因素。
一、建筑结构设计的基本原则1. 安全性:建筑结构的设计首要考虑是建筑的安全性。
建筑设计要保证结构在正常使用和极端情况下的安全性,尤其是在面对自然灾害如地震、风暴等情况下。
建筑结构的设计不仅需要考虑建筑的承载能力,还需要考虑其抗震、抗风等特殊性能,以确保建筑的安全性。
2. 稳定性:建筑结构的设计必须保证建筑的稳定性。
建筑结构设计中需要考虑到结构的整体稳定性和局部稳定性,以确保在不同的力学作用下保持稳定。
合理的结构设计应该能够克服建筑物受到的各种力学作用,确保建筑的稳定性。
3. 经济性:建筑结构设计需要在确保安全和稳定的前提下追求经济性。
合理利用建筑材料,减少浪费和节约成本是建筑结构设计的基本原则之一。
经济性的设计可以降低建筑的总体成本,提高建筑的竞争力。
4. 美观性:建筑结构设计要能够满足建筑的美观需求。
合理的建筑结构设计可以产生出丰富多彩的建筑形态,在满足功能需求的同时呈现出独特的美学价值。
建筑结构设计要与建筑的整体风格相协调,并注重在设计中注入美学元素。
5. 可持续性:建筑结构设计需要考虑到对环境的影响,注重建筑的可持续性。
合理的建筑结构设计可以减少材料的使用,降低能源消耗,延长建筑的使用寿命,减少对环境的污染,从而实现对环境的保护。
1. 合理选材:建筑结构设计方案需要根据建筑的功能和负荷特性选择合适的材料。
不同的建筑功能需要使用不同的材料,如钢结构适合用于大跨度的建筑,混凝土结构适合于高层建筑等。
在选材上要考虑材料的强度、耐久性、防火性、抗震性等特性,并且要与建筑的整体风格相协调。
简述结构化设计的准则
![简述结构化设计的准则](https://img.taocdn.com/s3/m/8d08d122a9114431b90d6c85ec3a87c240288a6c.png)
简述结构化设计的准则
结构化设计是一种创建清晰、有条理和易于理解的设计的方法。
它可以应用于各种设计领域,如建筑、工业设计和图形设计。
下面是一些结构化设计的准则,以帮助设计师更好地实施结构化设计:
1. 清晰和简洁:设计应该尽可能地简洁明了,避免过度复杂或冗余的元素。
清晰的设计可以提供更好的可读性和可理解性。
2. 逻辑一致性:设计的各个部分应该具有一致的逻辑关系。
相似的元素应该采用相似的样式和排列方式,以确保整体设计的连贯性。
3. 分层和组织:设计应该按照逻辑顺序进行分层和组织。
将相关的内容归类和组织在一起,以便用户可以更轻松地找到所需的信息。
4. 合理的结构:设计的结构应该符合正常的阅读或浏览习惯。
重要的信息应该放在显眼且易于访问的位置,以便用户可以快速获取所需的内容。
5. 考虑用户体验:设计应该以用户为中心,考虑到用户的需求和使用环境。
要确保设计易于使用和导航,并提供清晰的指导和反馈。
6. 强调重点:设计中的重点信息应该突出显示,以吸引用户的注意力并引导他们的注意力。
使用颜色、大小、形状或其他视觉元素来强调关键内容。
7. 统一性:设计的各个部分应该保持一致的风格和视觉语言。
统一的设计可以建立品牌形象并提供一致的用户体验。
8. 可扩展性:设计应该具有可扩展性,以便在需要时可以轻松添加或修改内容。
设计应该能够适应不同尺寸的屏幕、不同类型的内容和用户需求的变化。
这些准则可以帮助设计师在实施结构化设计时保持组织和清晰度,确保最终的设计能够有效地传达信息并提供良好的用户体验。
结构设计的基本要求
![结构设计的基本要求](https://img.taocdn.com/s3/m/08fbfeb480c758f5f61fb7360b4c2e3f572725dc.png)
结构设计的基本要求
1. 稳定性得杠杠的呀!就像盖房子,要是根基不稳,那不得摇摇晃晃的啊。
比如说一座大桥,如果设计的时候不保证它的稳定性,那走在上面能安心吗?
2. 强度要足够哇!这就好比人要有强壮的体魄一样,不然怎么经得住各种挑战呢?一台机器的零部件,没有足够强度,能长时间工作吗?
3. 耐久性可不能忽视嘞!想想看,如果东西用一下就坏了,那多闹心呀。
就好比一双质量好的鞋子,能穿很久很久呢。
4. 合理性也超级重要呀!得符合实际需求,别整那些花里胡哨不实用的。
好比设计一个家具,不合理的话用起来多别扭呀。
5. 安全性那是必须的吧!这就像坐车要系安全带一样重要呢。
要是结构设计不安全,那不是潜藏着巨大的危险嘛!比如游乐设施,安全性不保障怎么行?
6. 经济性也得考虑周全呀!不然成本太高谁吃得消呢。
就好像买东西,都要追求性价比的嘛。
7. 美观性要不要?当然要啦!谁不喜欢好看的东西呀。
就像一件漂亮的工艺品,让人看着就心情愉悦呢。
我的观点结论就是:结构设计的这些基本要求都非常关键呀,一个都不能少,只有这样才能设计出优秀的作品呢!。
结构设计的四项基本原则
![结构设计的四项基本原则](https://img.taocdn.com/s3/m/05cf34fafc0a79563c1ec5da50e2524de518d01f.png)
结构设计的四项基本原则结构设计在建筑、工程等领域中起着决定性的作用。
一个良好的结构设计能够保证建筑物或工程的安全性、稳定性和可持续性。
在进行结构设计时,需要遵循一些基本原则,以确保设计的有效性和可行性。
本文将介绍结构设计的四项基本原则,分别是:强度原则、刚度原则、稳定性原则和经济性原则。
一、强度原则强度是一个结构在承受外力作用下不发生破坏或失效的能力。
在结构设计中,强度原则是设计师首先需要考虑的因素之一。
强度原则要求结构设计能够满足外力的要求,承受各种负荷和荷载,如自重、风荷载、地震荷载等。
设计师需要根据预计的使用条件和荷载来计算结构的强度,并采取合适的结构形式和材料来确保结构的强度满足设计要求。
二、刚度原则刚度是一个结构在受到外力作用后变形的能力。
刚度原则要求结构设计能够满足预期的使用条件下的变形要求。
结构的变形不应超出容许范围,否则会影响建筑物或工程的正常使用和安全性。
设计师需要在进行结构设计时考虑结构的刚度,并采取合适的结构形式和材料来控制结构的变形,使其在允许范围内变形。
三、稳定性原则稳定性是指一个结构在受到外力作用下不会失去平衡或崩塌的能力。
稳定性原则要求结构设计能够满足在受到各种外载作用下保持平衡和稳定的要求。
设计师需要考虑结构的整体平衡和各个构件之间的相互作用,采取合适的结构形式和材料来确保结构的稳定性。
四、经济性原则经济性是指在满足结构强度、刚度和稳定性要求的前提下,尽量降低结构成本的能力。
经济性原则要求结构设计在保证结构安全和性能的前提下,尽可能减少结构造价。
设计师需要在进行结构设计时合理选择结构形式、材料和施工工艺,以最优的方案来实现结构设计的经济性。
结构设计的四项基本原则是建筑和工程领域中进行结构设计时必须遵循的准则。
强度原则保证了结构的安全性,刚度原则保证了结构的稳定性,稳定性原则保证了结构的稳定性,经济性原则保证了结构的经济性。
设计师在进行结构设计时,需要综合考虑这四个原则,并灵活应用于实际设计中,以达到一个优秀的结构设计。
结构设计的“四项基本原则”
![结构设计的“四项基本原则”](https://img.taocdn.com/s3/m/672e44cf08a1284ac9504304.png)
1、刚柔相济合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。
结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。
最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。
道也许都是相通的。
想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。
总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。
过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。
在盛赞这种刚气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。
人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取!世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。
柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。
但过柔亦为人所不耻。
因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。
处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。
所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。
用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。
刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。
结构设计的方法和准则
![结构设计的方法和准则](https://img.taocdn.com/s3/m/4869860a2f3f5727a5e9856a561252d380eb20f7.png)
二、考虑造型的设计准则
产品结构设计不仅要满足功能要求,而且还应考虑产品 造型的美学价值,使之对人产生吸引力。 1. 尺寸比例协调
保持外形轮 廓各部分尺寸之 间匀称而协调的 比例关系。
2. 形状统一
机械的外形通常由各种基本的几何形体组合而成。结构 设计时,应使这些形状配合适当,尽量减少形状和位置的变 形。
(b)然后,按比例初步绘制结构设计草图,表示出主功能载体 的基本形状、主要尺寸、运动的极限位置、空间限制、联接尺 寸等; (c)次要的结构此时可用简化的方式表达出来。
结构方案通常不是唯一的,此时应对主功能载体的结构草 案进行分析判断,从功能要求出发,选取较优方案,以便做进 一步的修改。
(3)辅助功能载体,指完成辅助功能的那些构件,如轴的支承、 工件的夹紧装置、轴外伸端处的密封、润滑装置等。
为了保证主功能载体能顺利工作,应确定哪些辅功能是必需 的 (,4)并辅尽助可功能能利载用体已初有步的设结计构好形后式,。应对主功能载体进行精确的详 细设计。
详细设计时,应遵循结构设计基本准则,并依据国家和行业 标准、规范及较精确的计算结果,同时考虑辅功能的影响,逐步 完成主功能载体的细节设计。
(5)进行技术经济综合评价,从多个结构设计草案中挑出满足功 能要求、性能优良、结构简单、成本低的较优方案。
状、尺寸、位置关系、材料等,对重要的细节应进行充分的描述, 以保证设计意图能得到正确的体现。
§12-2 结构设计的基本原则和方法
一、基本原则
明确、简单、安全是结构设计的基本原则。 1. 明确
功能明确:首要问题是保证准确实现功能要求。 必须使各部分功能之间的联系清楚、明确,产品零部件之 间应联接合理,每一功能都必须有明确的结构来实现。
建筑结构设计基本原则及合理设计方案
![建筑结构设计基本原则及合理设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/31a7d508326c1eb91a37f111f18583d048640f4f.png)
建筑结构设计基本原则及合理设计方案1. 引言1.1 建筑结构设计的重要性建筑结构设计是建筑领域的重要组成部分,它直接关系到建筑物的安全性、稳定性和功能性。
一个优秀的建筑结构设计不仅能够确保建筑物在外部环境影响下具有足够的承载能力,还能够满足建筑物内部空间利用的要求,使其达到舒适、美观、实用的效果。
建筑结构设计对于建筑物的整体质量、成本、使用寿命和后期维护等方面都起着至关重要的作用。
一个良好的结构设计能够在最大程度上发挥建筑物的功能,提高使用效率,减少资源浪费。
建筑结构设计的重要性不可忽视。
在建筑结构设计中,结构承载系统的选择、结构布局的合理性、材料的选用、结构的稳定性和可靠性等方面都需要经过谨慎的考虑和精心的设计。
只有在这些方面做到合理、科学,建筑物才能够具有更好的整体性和协调性,才能够实现其设计初衷。
建筑结构设计在建筑工程中的地位至关重要。
只有充分重视建筑结构设计的重要性,才能够确保建筑物的安全和稳定,实现其设计目标,为人们提供一个舒适、安全、美观的建筑空间。
1.2 本文的研究目的本文的研究目的是为了探讨建筑结构设计的基本原则和合理设计方案,以帮助设计师和工程师更好地理解和应用这些原则。
通过对建筑结构设计的基本原则进行详细分析,本文将阐明在设计过程中应该遵循的准则和规范。
本文将通过对合理设计方案的要素进行归纳总结,为设计师提供实用的指导和建议,帮助他们在实际项目中制定出更加科学和有效的结构方案。
本文还将探讨结构选择的考虑因素,分析设计中常见的问题及解决方法,并通过实例分析来展示理论知识在实践中的应用。
通过本文的研究,旨在提高建筑结构设计的质量和效率,促进建筑行业的发展和进步。
2. 正文2.1 建筑结构设计的基本原则建筑结构设计的基本原则是指设计师在进行建筑结构设计时应当遵循的一些基本准则和原则。
这些原则包括但不限于以下几个方面:1. 结构安全性:建筑结构设计首要考虑的是其安全性。
结构必须能够承受建筑本身以及外部荷载的作用,确保建筑稳定不倒塌。
实用的建筑结构设计原则
![实用的建筑结构设计原则](https://img.taocdn.com/s3/m/005219ffc67da26925c52cc58bd63186bceb9287.png)
实用的建筑结构设计原则在建筑设计之中,结构设计是一个至关重要的环节。
结构设计概述的是一个建筑物从内部到外部如何支撑起来以承载自身以及工作荷载,满足使用和封装环境的需要的技术环节。
这涉及到一系列复杂的物理计算、材料科学以及建筑科学和技术。
那么在进行建筑结构设计的时候,我们应该遵循哪些实用的设计原则呢?结构安全性优先建筑结构设计的首要目标是要保证建筑的安全性。
这就要求我们在设计的过程中,需尽可能确保建筑在各种可能的使用场景下,在各种可能发生的极端条件下,都能够保持结构的稳定性。
结构性能要求不单单止步于安全性,我们还要考虑到建筑的使用性能。
包括承载力、刚度、稳定性、抗震性等,这些都要达到设计的最小要求,以保障建筑物在使用过程中能达到预期的功能。
合理利用资源在实现了建筑物的安全性和性能要求之后,我们接下来需要考虑的是如何在设计中成本上做到最优。
如何在满足设计要求的同时,尽可能做到材料、人力和时间的合理利用,这也是建筑结构设计中需要达成的目标之一。
人性化设计另外,我们还需要考虑到建筑本身的使用功能,针对不同的功能需求和使用群体进行适应性的设计,以满足使用者的体验需求。
连接人与建筑的桥梁,体现人文关怀。
灵活适应未来需求在设计建筑结构的时候,我们还需要预留一定的灵活性,这样可以在未来的使用过程中进行必要的改动。
这包括了对建筑的一些功能性的调整以及结构的改动等。
总的来说,安全性、性能、经济性、人性化和未来适应性这五个方面构成了实用的建筑结构设计的主要原则,它们之间相辅相成,互相影响,都是我们在进行建筑结构设计时需要细心考虑并综合施策的重要因素。
结构设计的“四项基本原则”
![结构设计的“四项基本原则”](https://img.taocdn.com/s3/m/1df1de333c1ec5da51e27064.png)
结构设计的“四项基本原则”刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节1、刚柔相济合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。
结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。
结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。
最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。
道也许都是相通的。
想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。
总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。
过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。
在盛赞这种刚气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。
人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取!世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。
柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。
但过柔亦为人所不耻。
因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。
处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。
所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。
用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。
刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。
与力学要求有关的12条结构设计准则!
![与力学要求有关的12条结构设计准则!](https://img.taocdn.com/s3/m/12b6ccd3ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2cc.png)
与力学要求有关的12条结构设计准则!结构设计准则:1、均匀受载准则:尽量避免集中载荷,尽可能地将载荷分散在结构上,均匀分布最为理想。
结构的强度取决于结构中的最大应力,可见,使结构受载均匀能达到提高其强度即承载能力的目的。
2、力流(类比水的流动)最短路径准则:力流最重要的特征是:力流优先走较短路径,更确切地说优先走刚度最大的路径。
保证力流的路径较短,通常也可起到提高强度的目的,因此,力流路径越接近直线,力所引起的附加弯矩越小,对应的弯曲应力也就越小,力线的直线形状是最理想的受力状态,力线偏离直线形状越利害,应力增加得越大。
力流最短路径准则,即要求力从其作用点(力的入口)到结构支撑点(力的出口)的距离尽可能的短。
相关工程应用实例:1)齿轮轴上的齿轮,当结构设计容许时,应尽可能靠近轴承安装;2)车间行车要超载使用时,若尽量靠近轨道处起吊,则可使起重量增加一倍;3)承受均布载荷的简支梁,若把两端的支座向里移动0.2L,则最大弯矩仅为前者的20%,这样讲结构的承载能力一下提高了5倍。
3、降低缺口效应准则:缺口如:孔、槽、螺纹、台肩等,这些外形突变进而引起力流突变处,应力急剧上升,这种现象称为缺口效应。
截面尺寸变化越急剧,缺口顶部倒角越小,缺口效应越强。
缺口效应不仅和缺口的几何形状有关,也和构件的受力状况有关,因为缺口效应的根本原因是由于力流被迫急剧改变其原来路径,从而因力流抢近道引起在近道局部力线拥挤,即应力水平上升。
缺口效应的特点是局部性的,在静载作用下,塑性材料因为具有屈服阶段,对缺口效应不敏感,脆性材料将易引起断裂。
减少缺口效应的方法:1)避免外形突变;2)降低缺口附件的刚度;3)避免力流截面突然变小;4)加预压内应力;5)避免力流突然转弯;4、变形协调准则:应力集中不仅出现在一个构件内部的缺口处,也可能出现在两个不同构件的接触处,当一个构件和另一个构件在接触处难以同步变形时,应力会急剧上升,这种变形越不协调,应力集中就越严重。
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基本设计守则壁厚的大小取决於产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的塑胶材料而定。
一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。
从经济角度来看,过厚的产品不但增加物料成本,延长生产周期”冷却时间〔,增加生产成本。
从产品设计角度来看,过厚的产品增加引致产生空穴”气孔〔的可能性,大大削弱产品的刚性及强度。
最理想的壁厚分布无疑是切面在任何一个地方都是均一的厚度,但为满足功能上的需求以致壁厚有所改变总是无可避免的。
在此情形,由厚胶料的地方过渡到薄胶料的地方应尽可能顺滑。
太突然的壁厚过渡转变会导致因冷却速度不同和产生乱流而造成尺寸不稳定和表面问题。
对一般热塑性塑料来说,当收缩率”Shrinkage Factor〔低於0.01mm/mm时,产品可容许厚度的改变达;但当收缩率高於0.01mm/mm时,产品壁厚的改变则不应超过。
对一般热固性塑料来说,太薄的产品厚度往往引致操作时产品过热,形成废件。
此外,纤维填充的热固性塑料於过薄的位置往往形成不够填充物的情况发生。
不过,一些容易流动的热固性塑料如环氧树脂”Epoxies〔等,如厚薄均匀,最低的厚度可达0.25mm。
此外,采用固化成型的生产方法时,流道、浇口和部件的设计应使塑料由厚胶料的地方流向薄胶料的地方。
这样使模腔内有适当的压力以减少在厚胶料的地方出现缩水及避免模腔不能完全充填的现象。
若塑料的流动方向是从薄胶料的地方流向厚胶料的地方,则应采用结构性发泡的生产方法来减低模腔压力。
平面准则在大部份热融过程操作,包括挤压和固化成型,均一的壁厚是非常的重要的。
厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得比较慢,并且在相接的地方表面在浇口凝固後出现收缩痕。
更甚者引致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。
若厚胶的地方渐变成薄胶的是无可避免的话,应尽量设计成渐次的改变,并且在不超过壁厚3:1的比例下。
下图可供叁考。
转角准则壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要,以免冷却时间不一致。
冷却时间长的地方就会有收缩现象,因而发生部件变形和挠曲。
此外,尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力集中,尖角的位置亦常在电镀过程後引起不希望的物料聚积。
集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。
较大的圆角提供了这种缺点的解决方法,不但减低应力集中的因素,且令流动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。
下图可供叁考之用。
转角位的设计准则亦适用於悬梁式扣位。
因这种扣紧方式是需要将悬梁臂弯曲嵌入,转角位置的设计图说明如果转角弧位R太小时会引致其应力集中系数(Stress Concentration Factor)过大,因此,产品弯曲时容易折断,弧位R太大的话则容易出现收缩纹和空洞。
因此,圆弧位和壁厚是有一定的比例。
一般介乎0.2至0.6之间,理想数值是在0.5左右。
壁厚限制不同的塑胶物料有不同的流动性。
胶位过厚的地方会有收缩现象,胶位过薄的地方塑料不易流过。
以下是一些建议的胶料厚度可供叁考。
热塑性塑料的胶厚设计叁考表热固性塑料的胶厚设计叁考其实大部份厚胶的设计可从使用加强筋及改变横切面形状取缔之。
除了可减省物料以致减省生产成本外,取缔後的设计更可保留和原来设计相若的刚性、强度及功用。
下图的金属齿轮如改成使用塑胶物料,更改後的设计理应如图一般。
此塑胶齿轮设计相对原来金属的设计不但减省材料,消取因厚薄不均引致的内应力增加及齿冠部份收缩引致整体齿轮变形的情况发生。
不同材料的设计要点ABSa) 壁厚壁厚是产品设计最先被考虑,一般用於注塑成型的会在1.5 mm (0.06 in) 至4.5 mm (0.18 in)。
壁厚比这范围小的用於塑料流程短和细小部件。
典型的壁厚约在2.5mm (0.1 in)左右。
一般来说,部件愈大壁厚愈厚,这可增强部件强度和塑料充填。
壁厚在3.8mm (0.15 in) 至6.4mm (0.25 in)范围是可使用结构性发泡。
b) 圆角建议的最小圆角半径是胶料厚度的25%,最适当的半径胶料厚比例在60%。
轻微的增加半径就能明显的减低应力。
PCa) 壁厚壁厚大部份是由负载要求内应力几何形状外型塑料流量可注塑性和经济性来决定。
PC的建议最大壁厚为9.5mm (0.375 in)。
若要效果好,则壁厚应不过3.1mm (0.125 in)。
在一些需要将壁厚增加使强度加强时,肋骨和一些补强结构可提供相同结果。
PC大部份应用的最小壁厚在0.75 mm(0.03 in)左右,再薄一些的地方是要取决於部件的几何和大小。
短的塑料流程是可以达到0.3 mm (0.012 in) 壁厚。
壁厚由厚的过渡到薄的地方是要尽量使其畅顺。
所有情况塑料是从最厚的地方进入模腔内,以避免缩水和内应力。
均一的壁厚是要很重要的。
不论在平面转角位也是要达到这种要求,可减少成型後的变型问题。
LCPa) 壁厚由於液晶共聚物在高剪切情况下有高流动性,所以壁厚会比其它的塑料薄。
最薄可达0.4mm,一般厚度在1.5mm左右。
PSa) 壁厚一般的设计胶料的厚度应不超过4mm ,太厚的话会导致延长了生产周期。
因需要更长的冷却时间,且塑料收缩时有中空的现象,并减低部件的物理性质。
均一的壁厚在设计上是最理想的,但有需要将厚度转变时,就要将过渡区内的应力集中除去。
如收缩率在0.01以下则壁厚的转变可有的变化。
若收缩率在0.01以上则应只有的改变。
b) 圆角在设计上直角是要避免。
直角的地方有如一个节点,会引致应力集中使抗撞击强度降低。
圆角的半径应为壁厚的25%至75%,一般建议在50%左右。
a) 壁厚尼龙的塑胶零件设计应采用结构所需要的最小厚度。
这种厚度可使材料得到最经济的使用。
壁厚尽量能一致以消除成型後变型。
若壁厚由厚过渡至薄胶料则需要采用渐次变薄的方式。
b) 圆角建议圆角R值最少0.5mm (0.02 in),此一圆角一般佳可接受,在有可能的范围,尽量使用较大的R 值。
因应力集中因素数值因为R/T之比例由0.1增至0.6而减少了50% ,即由3减至1.5 。
而最佳的圆角是为R/T在0.6之间。
PSUa) 壁厚常用於大型和长流距的壁厚最小要在2.3mm (0.09in)。
细小的部件可以最小要有0.8 mm (0.03in) 而流距应不可超过76.2 mm (3 in)PBTa) 壁厚壁厚是产品成本的一个因素。
薄的壁厚要视乎每种塑料特性而定。
设计之前宜先了解所使用塑料的流动长度限制来决定壁厚。
负载要求时常是决定壁厚的,而其它的如内应力,部件几何形状,不均一化和外形等。
典型的壁厚介乎在0.76mm至3.2mm (0.03至0.125in)。
壁厚要求均一,若有厚薄胶料的地方,以比例3:1的锥巴渐次由厚的地方过渡至薄的地方。
b) 圆角转角出现尖角所导致部件的破坏最常见的现象,增加圆角是加强塑胶部件结构的方法之一。
若将应力减少5% (由3减至1.5) 则圆角与壁厚的比例由0.1增加至0.6。
而0.6是建议的最理想表现加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。
加强筋有效地如『工』字铁般增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字铁般出现倒扣难於成型的形状问题,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。
此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。
加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。
加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。
要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。
加强筋一般的设计加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。
长方形的加强筋必须改变形状使生产更容易加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。
此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。
图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%,因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。
如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。
由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。
加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。
留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。
产品厚度与加强筋尺寸的关系除了以上的要求,加强筋的设计亦与使用的塑胶材料有关。
从生产的角度看,材料的物理特性如熔胶的黏度和缩水率对加强筋设计的影响非常大。
此外,塑料的蠕动(creep)特性从结构方面来看亦是一个重要的考虑因数。
例如,从生产的角度看,加强筋的高度是受制於熔胶的流动及脱模顶出的特性(缩水率、摩擦系数及稳定性),较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶黏度、较低的摩擦系数、较高的缩水率。
另外,增加长的加强筋的出模角一般有助产品顶出,不过,当出模角不断增加而底部的阔度维持不变时,产品的刚性、强度,与及可顶出的面积即随着减少。
顶出面积减少的问题可从在产品加强筋部份加上数个顶出凸块或使用较贵的扁顶针得以解决,同时在顶出的方向打磨光洁亦有助产品容易顶出。
从结构方面考虑,较深的加强筋可增加产品的刚性及强度而无须大幅增加重量,但与此同时,产品的最高和最低点的屈曲应力(bending stress)随着增加,产品设计员须计算并肯定此部份的屈曲应力不会超出可接受的范围。
从生产的角度考虑,使用大量短而窄的加强筋比较使用数个深而阔的加强筋优胜。
模具生产时(尤其是首办模具):加强筋的阔度(也有可能深度)和数量应尽量留有馀额,当试模时发觉产品的刚性及强度有所不足时可适当地增加,因为在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增加钢料的方法来得简单及便宜。
加强筋增强塑胶件强度的方法以下是加强筋被置於塑胶部件边缘的地方可以帮助塑料流入边缘的空间。
置於塑胶部件边缘地方的加强筋不同材料的设计要点ABS减少在主要的部件表面上出现缩水情形,肋骨的厚度应不可是相交的胶料厚度的50%以上,在一些非决定性的表面肋骨厚度可最多到70% 。