變型產(chǎn)品設(shè)計課件-全文預(yù)覽
【正文】 本原則 △ 模型與原型 (基型 )應(yīng)當(dāng)幾何相似△ 模型與原型用同樣物理關(guān)系式或微分方程描述△ 模型與原型的初始條件、邊界條件相似△ 模型與原型的同類物理參數(shù)對應(yīng)成比例 (載荷、 速度、溫度、預(yù)應(yīng)力等 )，而且比值為常數(shù)。分析機(jī)床床身強迫振動的相似比關(guān)系式解： 機(jī)床強迫振動的頻率 f(s1)與長度 l(mm)、材料密度 (g/mm3)及彈性模量 E[N/mm2→ (kg分析物體受力運動的相似比關(guān)系式解： 描述物體受力運動的量有力 F、速度 v、和時間 t。* 42量綱分析法的具體過程 設(shè)描述某相似現(xiàn)象的物理量有 n個，但基本量（相互獨立者）只有 k個，根據(jù)相似第二定理 ，這一現(xiàn)象將有（ nk)個相似準(zhǔn)則，其一般表達(dá)式為：將各物理量的量綱均用基本量綱 [Jj]表達(dá)，整理得： 因為 π是無量綱數(shù)群，根據(jù)方程等號兩邊量綱齊次，有* 43 此方程組有 n個未知數(shù)，但只有 k個方程，故須對(nk)個未知數(shù)給定 (nk)組不同的數(shù)值，可以求得 (nk)組獨立解，從而得到 (nk)個相似準(zhǔn)則。用量綱分析法求相似準(zhǔn)則 例三：兩簡支梁系統(tǒng)剛度相似，試求其相似比方程。當(dāng)系統(tǒng)相似時相似比方程中各參數(shù)相似比的關(guān)系對應(yīng)于物理或幾何關(guān)系中的參數(shù)關(guān)系，常數(shù)項不出現(xiàn)。求方程 * 34▲方程分析法的步驟△ 列出所需物理或幾何關(guān)系方程式△ 用方程式中的任一項去除其他各項△ 將所有微分運算符號刪去，用相應(yīng)量 的比值代替△ 將各項比值中的相應(yīng)參數(shù)用相應(yīng)的相 似比代替，并令其等于 1，所得各關(guān)系 式即為二相似現(xiàn)象間的各相似指標(biāo)。方程分析法 ⑵ 相似第三定理是構(gòu)成現(xiàn)象相似的充分必 要條件。單值條件包括：△ 幾何條件（空間條件）△ 物理條件（介質(zhì)條件）△ 邊界條件△ 初始條件（時間條件）* 32△ 對相似第三定理的理解⑵ 相似準(zhǔn)則有 (n— k)個⑶ 如果把某現(xiàn)象的試驗結(jié)果（設(shè)計結(jié)果）整理成準(zhǔn) 則方程，則該式就可以推廣到與該試驗結(jié)果相似 的所有其他試驗上去，因而有利于試驗結(jié)果的推 廣和應(yīng)用。⑴ 描述現(xiàn)象的方程都可以轉(zhuǎn)換成無因次的準(zhǔn)則方程含的一切物理量 * 28▲相似第二定理 Π定理 設(shè)一個物理系統(tǒng)有 n個物理量，其中 k個物理量的量綱是相互獨立的，則它們可表達(dá)成 (nk)個相似準(zhǔn)則的函數(shù)關(guān)系 (即相似準(zhǔn)則個數(shù) =nk)* 29△ 相似第二定理的表達(dá)式若描述某現(xiàn)象的方程為 :式中 : a1,a2 ,… ,ak相互獨立的物理量 (基本物理量 ) b k+1,b k+2,… bn導(dǎo)出的物理量 n系統(tǒng)物理量總數(shù) k基本物理量總數(shù) (相互獨立的基本量綱數(shù)目 ) 方程中各項量綱都是齊次的，上式可以轉(zhuǎn)換無因次 的準(zhǔn)則方程：謂之準(zhǔn)則關(guān)系式或 π關(guān)系式。導(dǎo)出相似準(zhǔn)則，然后在實驗中測量或計算相似準(zhǔn)則包一數(shù)值，顯示了物理過程內(nèi)在聯(lián)系 △ 用第 — 定理來指導(dǎo)模型實驗或進(jìn)行相似設(shè)計，首先要 1930年蘇聯(lián)學(xué)者基爾皮契夫和古赫曼提出了相似第三定理，回答了相似現(xiàn)象的充分而必要的條件。 相似三定理 △ 相似準(zhǔn)則與相似常數(shù)都為無量綱，但意義不另一相似現(xiàn)象替代時，比值發(fā)生變化即相似 一個物理量的比值保持恒定的數(shù)值，但當(dāng)用相似準(zhǔn)則意義上的差別△ 相似常數(shù)是在兩相似現(xiàn)象上的對應(yīng)點上，每物理量的組合△ 相似準(zhǔn)則是綜合數(shù)群，為無量綱△ 相似準(zhǔn)則是不變量，而非 “常量 ”。若等式兩邊各量用其相應(yīng)的量綱表達(dá)，并用等式右邊量綱除以左邊時，可得到表征慣性力的無量綱綜合數(shù)群： 此數(shù)群由牛頓第二定律得來，可稱為牛頓準(zhǔn)則或牛頓數(shù)。當(dāng)一個現(xiàn)象在對應(yīng)時刻、對應(yīng)點上此 在一個現(xiàn)象中的不同點上和不同時刻，此數(shù)群的數(shù)值不同。相似準(zhǔn)則* 21* 19* 20幾何相似、動力學(xué)相似和運動學(xué)相似的關(guān)系 一組物理現(xiàn)象在物理過程中，在對應(yīng)點上基本參數(shù)之間成固定的數(shù)量比例關(guān)系，稱這 — 組物理現(xiàn)象為相似?；鞠嗨评碚?相似系列產(chǎn)品不是按單個產(chǎn)品設(shè)計的，而是在基型產(chǎn)品的基礎(chǔ)上通過相似理論利用量綱齊次原理和相似比關(guān)系計算出全系列產(chǎn)品的尺寸和參數(shù)，可節(jié)約設(shè)計時間并降低設(shè)計成本。相似系列產(chǎn)品的設(shè)計 通用型材、零件和工具尺寸、鑄件壁厚等可取 R200→ 國際上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有利于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和參數(shù) 統(tǒng)一協(xié)調(diào) → 優(yōu)先數(shù)系有較廣泛的適應(yīng)性 → 在設(shè)計系列產(chǎn)品時利用標(biāo)準(zhǔn)公比和優(yōu)先數(shù)將使 設(shè)計更合理，更簡便 * 14優(yōu)先數(shù)系的派生系列是從基本系列中每隔 P項值導(dǎo)出的系列。導(dǎo)出的一組近似等比的數(shù)列，各數(shù)列分別用 R R → 其他參數(shù)▲數(shù)值的 “擴(kuò)播性 ”* 12▲優(yōu)先數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)公比 具有相同動力參數(shù)的不同類型產(chǎn)品，它們采用相同的主要基礎(chǔ)件或通用部件。是一組功能相同、解法原理相同、結(jié)構(gòu)相同（或相近）而尺寸、性能參數(shù)不同的產(chǎn)品。指產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)和使用的技術(shù)要求，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)指產(chǎn)品根據(jù)生產(chǎn)和使用的技術(shù)要求，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)返回 * 8☆☆ 產(chǎn)品系列化產(chǎn)品系列化變型產(chǎn)品與 “三化 ”* 7☆☆ 部件通用化部件通用化指使用要求相同的零件、產(chǎn)品或工程，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。71v 理解相似三定理及基本相似條件，能根據(jù)不同工作要求分析其相似條件并列出有關(guān)相似比，能根據(jù)相似現(xiàn)象的物理關(guān)系求相似比方程并解出相似比，要求較熟練地掌握方程分析法v 了解模塊化產(chǎn)品的設(shè)計要點。* 3學(xué)習(xí)要求v 了解產(chǎn)品變型設(shè)計的依據(jù)，了解
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