产品设计结构问题

1、1,1.2.2 产品设计中的结构问题,力学问题 储运问题 可调节问题 模块化问题,2,1力学问题,包豪斯学校的教师布劳耶（MarcenBreuer，1902-1981）设计的钢管椅,3,1力学问题,静力学问题 人在上面坐着，以及后仰倚背和前倾起立的时候，要椅子保持稳定不致倾倒，在地面上支撑整个椅子的那段“”形钢管，其横宽和纵深至少应该多大?,4,1力学问题,材料力学中的强度问题 钢管椅要能充分承受一个成年人静坐时的体重（“静载荷”）而不致折断破坏，钢管的直径和壁厚这两个尺寸分别需要有多大？,5,1力学问题,材料力学中刚度问题 富于弹性是钢管椅的关键性特征，恰到好处的弹性才能使人充分享受钢管椅的

2、舒适和乐趣，因而计算变形量的大小是设计中的重点和要点。,6,1力学问题结构形式,7,1力学问题结构形式,拉索结构：材料的抗拉强度好、而抗压强度小； 框架结构：材料刚性好、韧性好； 拱结构：抗压性能良好；,8,1力学问题受力性质,结构的强度与受力方向的关系,9,1力学问题受力性质,10,1力学问题增强承受能力,11,1力学问题增强承受能力,12,1力学问题增强承受能力,13,1力学问题增强承受能力,14,1力学问题稳定结构,15,1力学问题稳定结构,保证结构具有稳定的形式及足够的强度。 保证结构重心垂直投影在支撑面内。 尽量放低重心，加大支撑面。 采用自平衡机构，使重心不偏离支撑面。,16,2储

3、运结构堆叠结构,堆叠结构主要是通过结构设计使制品间发生套叠关系，从而实现在储运过程中减小占用空间的目的。,17,2储运结构堆叠结构,18,2储运结构堆叠结构,19,2储运结构折叠结构,折叠结构是一种用时展开，不用时可以折叠收起的结构。,20,2储运结构折叠结构,21,2储运结构折叠结构,22,2储运结构易拆装结构,易拆装结构主要是通过构件间采用榫、销、螺纹、搭扣、插扣等可拆连结方式，使产品易组装易拆卸，方便运输，方便储存。,23,2储运结构易拆装结构,24,2储运结构易拆装结构,25,2储运结构易拆装结构,26,2储运结构伸缩结构,伸缩结构主要是通过构件的伸长与收缩改变产品形态尺寸，实现储运。

4、 伸缩的主要结构形式有弹性伸缩、连杆机构伸缩、嵌套伸缩等。,27,2储运结构伸缩结构,28,2储运结构伸缩结构,29,2储运结构伸缩结构,30,2储运结构柔性结构,柔性结构主要是利用柔性材料(如塑料、织物等)柔软易折，收纳体积小，抗拉强度高，具有气密性等特性，使用时通过鼓入空气或水等使之膨胀坚挺，保持形态，不用时排出空气或水即可收纳。,31,2储运结构柔性结构,32,2储运结构柔性结构,33,3可调节结构,产品根据使用需求进行高低、大小、角度、使用方式等方面的调节，使产品使用更舒适、更灵活、更方便。,34,3可调节结构,35,3可调节结构,36,3可调节结构,37,3可调节结构,38,3可调节

5、结构,39,4模块化结构,模块：指一组具有同一功能和接合要素(指联接部位的形状、尺寸、联接件间的配合等)，但性能、规格或结构不同却能互换的单元。 基本特征：通用性和通用的接口 模块化设计：在对产品进行市场预测、功能分析的基础上，划分并设计出一系列通用的功能模块根据用户的要求，对这些模块进行选择和组合，就可以构成不同功能、或功能相同但性能不同、规格不同的产品。,40,4模块化结构,41,4模块化结构,42,4模块化结构,43,4模块化结构,44,5结构方案,产品的结构方案对造型的影响,45,5结构方案,产品外观件的结构方式对造型的影响,46,5结构方案,产品外观件的结构方式对造型的影响,47,模块化设计练习,1. 基本单元：少于3个； 2. 基本单元形态的组合排列方式：不少于五种； 3. 组合方式应具有很好的契合性，并能通过排列组合的方式使在原有功能基础上扩展和延伸出新的功能。 4. 要求形于形之间的结合十分有机自然，有较好的视觉效果。,48,多功能会议桌的设计,49,挂钟的设计,设计中运用了形态排列组合的基本原理，用标准模块代替钟的主体外围形态；,50,大众公共设施的设计方案,51,大众公共设施的设计方案,52,积木插座模块,53,积木插座模块