Design Guide(GE)

taylor_ch

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【简　介】:
【目　录】:
1 General Introduction
1 Design Development . . . . . . . . . . . . . . . 9
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Material design factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Development steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.1 End-use requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.2 Preliminary design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.3 Material selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.4 Design modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.5 CAD/CAE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.5.1 Flow analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.5.2 Stress analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.6 Prototyping and testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.7 End-use testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 Design for stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
How to determine stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1 Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.2 Geometry & loading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.3 Other factors influencing stiffness . . . . . . . . . . . . 14
2.2.4 Calculating the stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.5 Modal analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.6 Safety factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Increasing part stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1 Ribs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2 V-grooves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.3 Corrugation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Optimization of stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1 Optimization for part weight . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1.1 Material Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1.2 Geometric considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.2 Optimization for stiffness to cost ratio . . . . . . . . . 16
3 Design for strength . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Material Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.1 Ultimate strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.2 Yield strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20