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工业产品可靠性设计辅助热设计

            

概述

1、 什么是工业产品设计

广义的讲就是人类为改善生存、生活条件而进行的具有一定创造性的实践活动而产生的具有一定实用功能和审美价值的实物。其中,实用功能由结构组成,结构由部件组成,部件由零件组成。审美价值主要体现在外观造型和思维创新。

2、 什么是可靠性设计

可靠性问题的研究是因处理电子产品不可靠问题于第二次世界大战期间发展起来的。可靠性设计用在机械方面的研究始于20世纪60年代,首先应用于军事和航天等工业部门,随后逐渐扩展到民用工业。

对于一个复杂的产品来说,为了提高整体系统的性能,都是采用提高组成产品的每个零部件的制造精度来达到,包括结构件、电子元器件等,这样就使得产品的造价昂贵,有时甚至难以实现(例如对于由几万甚至几十万个零部件组成的很复杂的产品)。事实上可靠性设计所要解决的问题就是如何从设计入手来解决产品的可靠性,以改善对各个零部件可靠度(表示可靠性的概率)的要求。

工业产品设计要素


方法

1、  产品构思。

2、  确定功能可行性。

3、  整体造型设计。

4、  由造型规划内部结构设计。

5、  由内部结构修正造型设计。

6、  内外合一完成设计。

原则

1、 满足功能性需求.

2、 满足审美需求.

3、 满足人与经济需求。

工业设计辅助措施

为了使设计时能充分地预测和预防故障,把更多的失效经验设计到工业产品设计中,因而必须帮助设计人员掌握充分的故障情报资料和设计依据,采取以下措施:

可靠性预测CFD软件热设计预测:

对于数码电子类产品而言,大多是小功率器件,主要散热形式就是传导与辐射形式,那么电子元件、器件的故障和产品设计时所用的元件、器件数和使用条件,对产品的可靠性至关重要,所以我们引出了CFD软件热设计,我们在以往的工业设计中,大家对电子器件的耗散热,通常是凭经验值去估计,当真正生产出来之后,发现器件的结温很高,不能在有效稳定的范围内运行,那么首先是结构布局设计并不能满足设计需求,其次我们的外观则需要再次进行调整设计,同样,我们的PCB和定制器件则需要完全更改,那么我们的开发时间与开发质量严重滞后。

对于工业设备来说,如风电变流器案例,设备比较大,内部器件很多,那么怎么有效的满足产品功能性和可靠性要求呢,其中一种条件就是合理的结构布局设计,合理的布局不仅能使整个产品可靠运行和维护方便,更重要的是保证产品的稳定性,那么器件的故障和寿命是两个重要参数,最简单的情况是:产品由 k种电子元件、器件组成,第i种元件、器件的寿命为指数分布,故障率为λi,用量为ni。任一元件和器件发生故障都会引起产品故障,故产品的故障率为 λ=n1λ1+n2λ2+…+nkλk

所以工业产品可靠性设计,辅助热设计起到了很关键的作用,它能预测产品的故障点,并且有效的优化了产品性能,它是我们工业设计必不可少的环节,同样是我们工业设计公司必须提供的一项服务,我们需要把外观设计、结构设计、热设计融于一体,形成我们独特具有竞争力的产品。

 

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