幾何形狀、材料、制造樣品設(shè)計(jì)特征分析顯微鏡
設(shè)計(jì)和材料選擇
設(shè)計(jì)就是選擇所需的幾何形狀、材料、制造方法和其他所需的細(xì)節(jié)來
全面描述機(jī)器、車輛、結(jié)構(gòu)或其他工程產(chǎn)品的過程。這個過程涉及很多活
動和目標(biāo)。首先必須保證產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)其預(yù)期功能。例如一輛汽車在承載
一定數(shù)量的乘客和額外的重量時應(yīng)該具有必要的速度和機(jī)動能力,加油和
維護(hù)的需求在頻率和成本方面應(yīng)該合理。
然而,任何工程產(chǎn)品都必須滿足一些額外的要求,所做的設(shè)計(jì)必須在
技術(shù)上是可行的,在制造上是經(jīng)濟(jì)的,還必須在美學(xué)和使用便利性方面滿
足一定的標(biāo)準(zhǔn),環(huán)境污染程度必須減到最小,所選擇結(jié)構(gòu)的材料和類型最
好是最終可以回收的,最后產(chǎn)品必須安全和耐用。
安全性不僅涉及像汽車安全帶這樣的設(shè)計(jì)特征,而且還包括避免結(jié)構(gòu)
失效的相關(guān)內(nèi)容。例如汽車軸或者方向盤構(gòu)件的過度變形或斷裂會造成重
大事故。耐用性是指產(chǎn)品經(jīng)歷一定長的時間后仍然能夠達(dá)到其預(yù)期使用功
能的能力。所以良好的耐用性會使產(chǎn)品維護(hù)和更換的費(fèi)用減到最少。例如
:耐用汽車的使用費(fèi)用要少于其他需要更多維修和具有更短壽命的汽車,
這種更多的維修和更短的壽命都是由于像疲勞、蠕變、磨損和腐蝕等逐漸
發(fā)生所致。另外,耐用性對安全性也是非常重要的,因?yàn)槟陀眯圆顣?dǎo)致
結(jié)構(gòu)失效或功能障礙,從而會造成事故。再者,耐用性好的產(chǎn)品所需的零
部件更換頻率更少,這樣就能減少制造新產(chǎn)品所帶來的對環(huán)境的影響,這
些影響包括污染、溫室氣體排放、能源使用、自然資源的消耗、處理和回
收。
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