内容简介

产品结构设计与自然结构、人因工程、材料、力学、加工工艺等学科紧密相关，《产品结构设计》尝试从相对系统的多学科视角，阐述结构设计从理论到实践的一系列相关知识要点，内容包括认识、理解和分析结构，了解结构背后的物理学原理，以及不同材料及其加工工艺。全书共分为6章：第1章从自然界中的结构入手，延伸到建筑结构、平面设计结构，以不同的视角介绍结构；第2章从力学、机械原理、流体力学、光学等角度分析和讲解结构；第3章从几何的层面，介绍结构设计中的多面体、杆件、壳结构、膜结构，以及拓扑优化在结构设计中的应用；第4、5、6章介绍常用的金属、塑料和复合材料在结构设计中的应用，及其主要加工方法。

《产品结构设计》不仅可以作为高等院校工业设计、产品设计专业的教材，还可以作为广大工业产品设计人员的参考手册。

编辑推荐

本书将产品结构基础视为产品创新的重要一环，采用跨学科的思维方式对其进行介绍和分析，体现了产品设计作为交叉学科的特点。

为便于学生学习和教师开展教学工作，本书提供立体化教学资源，包括PPT课件、教学大纲、教案等，读者可扫描右侧二维码获取。

目录

第1章　结构概述

第1章　结构概述 1

1.1　自然界中的结构 2

1.1.1　人体结构及其应用 4

1.1.2　动物结构及其应用 6

1.1.3　植物结构及其应用 12

1.1.4　系统结构及其应用 14

1.2　人造的结构 16

1.2.1　建筑中的结构 16

1.2.2　平面设计中的结构 17

第2章　结构设计基础原理 19

2.1　结构设计原理概述 20

2.2　力学原理 20

2.2.1　框架结构 22

2.2.2　桁架结构 25

2.2.3　悬臂结构 29

2.3　简单机械原理 32

2.3.1　斜面和楔子 33

2.3.2　杠杆 35

2.3.3　轮子和轮轴 38

2.4　流体力学基本原理 40

2.4.1　汽车和风洞试验 41

2.4.2　吸尘器和无叶风扇 43

2.5　光学基本原理 44

第3章　结构元素在产品设计中的

　　　  应用 49

3.1　结构元素与自然规律的关系 50

3.2　多面体结构及应用 51

3.3　杆件的结构及应用 56

3.3.1　杆件和网格 56

3.3.2　运动的杆件 61

3.4　面的折叠结构及应用 63

3.5　曲面的结构及应用 65

3.5.1　壳结构 65

3.5.2　膜结构 67

3.6　拓扑优化和产品设计 70

第4章　常用金属材料结构设计准则 75

4.1　金属材料应用简史 76

4.2　常用金属材料概述 76

4.3　铸造加工 78

4.3.1　常用铸造工艺流程 78

4.3.2　铸造结构基本设计原则 80

4.3.3　铸造加工案例分析 83

4.4　钣金加工 86

4.4.1　常用钣金加工工艺 86

4.4.2　钣金结构基本设计原则 89

4.4.3　钣金加工案例分析 93

4.5　数控加工 96

4.5.1　数控加工技术的出现和发展 96

4.5.2　数控加工中的结构设计原则 99

4.5.3　数控加工案例分析 102

第5章　常用塑料材料结构设计准则 105

5.1　塑料材料应用简史 106

5.2　常用塑料概述 107

5.3　热塑性塑料及其主要加工方法 108

5.3.1　热塑性塑料的类型 108

5.3.2　热塑性塑料的加工方法 110

5.4　塑料产品结构设计原则 112

5.4.1　塑料产品结构设计要点 112

5.4.2　塑料加工案例分析 118

5.5　生物塑料的类型及优势 119

5.6　3D打印技术及应用 121

5.6.1　3D打印概述 121

5.6.2　3D打印技术工艺 124

5.6.3　3D打印设计案例分析 126

第6章　常用复合材料结构设计准则 129

6.1　复合材料应用简史 130

6.2　常用复合材料概述 130

6.3　碳纤维复合材料 132

6.3.1　碳纤维复合材料概述 132

6.3.2　碳纤维复合材料加工方法 134

6.3.3　碳纤维复合材料结构设计要点 137

6.3.4　碳纤维复合材料设计案例分析 139

6.4　智能复合材料 143

6.4.1　压电材料的原理及应用 143

6.4.2　铁磁流体的原理及应用 149

6.4.3　记忆合金的原理及应用 151