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老李聊一聊电子机械结构的轻量化设计

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老李聊一聊电子机械结构的轻量化设计

发布日期:2020-04-17 作者:李晓峰 点击:

电子机械结构的轻量化设计

产品轻量化设计,已经成为一个永恒的话题。从最早的航空航天、建筑、汽车行业到现在越来越多的产品,轻量化作为产品设计越来越受到重视。轻量化带来的好处主要节能、回收再利用等。

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CRH1动车组


在参与庞巴迪机车电气柜设计讨论时,“过度设计”、“整体减重“成为了关键词。其核心目的显而易见,通过减重提高运力与节约能耗。


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电气柜




 电子机械结构的减重方式

减重的的方式大致可分为以下两种:

1. 科学设计:利用信息化技术进行结构的有限元分析与仿真分析,合理化结构形状与装配形式,精确到控制材料使用。


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有限元分析


2. 材料替换:根据产品结构,位置,功能,在满足相应要求的情况下,选择最适合的材料。


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型材插箱



电子机械结构的常用材料

电子机械结构常用材料:钢制(不锈钢、碳钢),铝制,镁合金,复合材料(碳纤维)、塑料(尼龙、ABS、PET、PC等)。

【】我们可以看到汽车大灯由早先的玻璃换成了现在的PC材质。

【】结构上空心板替代实心板。

【】路虎的一些车型已经采用全铝车身,塑料引擎盖,塑料尾门已经在宝马i3车型上得到应用。

【】材料密度越低重量越轻,很多钢件已经被铝件所替代,作为电子机械结构,壳体也越来有多采用铝合金材料加工。铝材可以被塑料或复合材料所替代,(如导热塑料的出现,让我们看到LED路灯灯头已经出现塑料材质,在之前由于散热需要,通常都是用铸铝材质)。

【】碳纳米管优异的导热性能与塑料做出的散热器,可替代原来的铜制或铝制散热器。

【】一些铝制材料可以使用塑料来替代,导电、屏蔽抗干扰可以通过电镀来解决。

【】随着碳纤维,碳纳米越发成熟以及成本越来越低,在轻量化方面也成为越来越多工程师所选择的材料。

 

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碳纤维管




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