产品结构设计是工业设计的核心环节,直接影响产品的功能性、生产效率和用户体验。 其核心知识点包括 材料选择、力学分析、制造工艺适配性 以及 人机交互优化,需结合工程学与美学平衡创新与可行性。
- 材料与性能匹配:根据产品用途选择金属、塑料或复合材料,例如高应力部件需考虑铝合金的轻量化与强度,同时评估成本与环保性。
- 力学仿真验证:通过有限元分析(FEA)模拟负载、振动等场景,避免结构失效。例如手机跌落测试中,通过计算冲击力并优化边框缓冲设计。
- 可制造性设计(DFM):简化零件数量与装配步骤,如注塑件避免过厚壁厚导致缩痕,钣金件折弯半径需符合冲压模具限制。
- 人机工程学整合:手柄弧度、按键布局等需符合人体百分位数据,如电动工具握持角度减少疲劳,医疗设备操作界面符合医护操作流程。
提示:结构设计需迭代验证,结合3D打印原型与用户反馈持续优化,同时关注行业新工艺(如拓扑优化算法)提升竞争力。