电子产品结构设计篇1
关键词：电子产品；结构设计；影响因素
中图分类号：tH156文献标识码：a文章编号：1672-545X（2015）11-0258-02
作者简介：郑海航（1987-），男，广东汕尾人，学士，准备评中级机械工程师，研究方向：产品结构开发
电子产品的功效不仅需要通过原理性设计来实现，同样也需要进行电子产品结构设计优化来实现。电子产品的结构性设计与原理性设计相辅相成、不可分割，在电子产品设计时要综合考虑。但是一些电子产品设计人员在产品设计时只侧重于功能性原理设计，忽略了结构性设计。在对电子产品结构设计时要充分考虑到电子产品的功能，综合考虑电子产品生产和维修、产品设计零件材料、产品功效实现、产品用户使用、产品使用寿命、产品经济效益等影响因素。
1电子产品结构设计的要求与原则
1.1电子产品的结构设计要求
电子产品结构设计的要求一般体现在以下几个方面：第一是功能要求，电子产品作为一种商品，要在结构设计中体现自身的使用价值；第二是产品质量要求，产品美观、实用、环保等质量要求决定了产品的价值，有助于实现电子企业的经济效益；第三是产品结构优化，电子产品结构设计涉及到工艺、材料、联接方式、形状、位置、尺寸等结构设计元素，找到结构优化的最佳方案；第四实现结构设计创新，现代电子产品与信息技术同步发展，在高速发展的现代社会，电子产品更新升级速度相当的快速，所以在对电子产品结构设计时要运用创造性思维，运用最先进的电子技术和设备，实现电子产品的盈利。
1.2电子产品结构设计的基本原则
第一，实现各个部件的预期功能的原则，立足结构设计的整体，协调各个结构之间的关系，简化电子产品结构，实现一个结构多种功能；第二，遵循强度与刚度的要求，通过结构设计、减小应力集中、改善受力情况来增加强度，对外壳材料进行综合的检测，满足所需要的强度和刚度；第三，满足制造工艺和装配要求的原则，在结构设计中，要简化电子产品零部件的配置、提升产品装配性能、合理划分装配单元等来实现零部件的合理安装；第四，满足用户审美的原则，电子产品不仅要有实用功能，更不可以忽视电子产品的外在美感[1]。
2结构设计阶段应考虑的主要因素
2.1产品的生产和维修方面的因素
做好电子产品结构设计生产和维修环节，笔者建议从以下几个方面做起：一是增强元器件布局的安全性、高效性、方便性。做到电路清晰识别，避免波峰焊出现隐蔽效应。产品的生产是做好电子产品的基础，因此在产品生产阶段就应当做好结构设计，设计好的产品才能投入生产中。电子产品的设计一定要结合其实用性考虑，将实用性纳入到电子产品结构设计工作中，做到产品的美观设计和实用设计相结合。其次，注重组件部件的连接。组件部件的连接要综合考虑连接线的方式和种类，其对组装效率和产品检修有很大的影响，一般来讲，排线连接生产效率要高，插拔连接较方便，同时，在维修方面的设计也非常重要，电子产品要做到维修便捷，因此在维修方面的设计要易于打开相应设备，维修的线路和主板能够直观地被维修人员看到，及时检查故障点，快速维护产品性能。产品生产和维修是结构设计阶段应当考虑的首要因素。
2.2产品设计零件材料方面的的因素
对产品设计零件材料的选择，也将极大的影响到电子产品设计的效果。在零件材料的选择上，要考虑零件材料是否环保、可回收再利用、安全等因素。在对电子产品设计零件材料的选择上，要选择信誉较好、价格较合适的厂家，不能贪图低价的便宜，缩减生产成本，采购前要选定产品设计所需要的材料，采购时尽量选择材料优质，价格合适的厂家，采购来的零件材料要送到相关的检测部门，经过一系列的检测程序后，安全合格后方可投入到正式的电子产品设计环节中；电子产品的种类不断增多，电子产品的使用人群增多，电子产品的普及产生了较多的电子污染，对土地资源、水资源等都造成了不可修复性的威胁。可是相关电子技术设计人员却忽视了对电子产品的后期处理，造成许多电子产品在被使用后没有得到科学的处理方法，电子设计人员要牢牢树立环保意识，要实现电子产品设计各个环节的无污染。另外，还要考虑电子产品的可回收利用。
2.3产品功效实现方面的因素
电子产品的功效能否实现很大程度上取决于产品内部布局的合理性，因此要想实现电子产品预先设计的功能，就必须要考虑元器件布局、电路板布线、组件部件布局、以及三者之间的相互影响。在元器件布局上要克服电路之间相互干扰的问题，考虑电路板承重限度，避免过重导致电路板的变形甚至是断裂，对于怕热的元器件要远离物源；在电路板布线方面，要考虑公共、高频线路阻抗、信号、接地等因素对信号的影响，避免分布电容对布线带来的干扰；在组件部件布局方面，应该考虑到与相关因素的地理位置距离。
2.4产品在用户使用方面的因素
电子产品设计是为了服务广大用户，因此，要考虑到用户使用方面的因素。电子产品贴近人们生活，所以务必要保证其安全性，完善安全保护接地措施，安装电子安全设备，比如安全接地、防雷接地等，消除触电的隐患；杜绝外界因素对电子产品机械零部件损害，延长电子产品机械零部件的寿命；电子产品对外辐射较大，久而久之，对设计人员、用户等都形成了无形的生命威胁；对电子产品结构的设计要有可靠的防过热高温、防火、防爆措施；同时，不可忽视对电子产品运输、存储时的安全，防止引起意外爆炸。
2.5产品使用寿命方面的因素
产品的结构好坏，对产品使用寿命有着很大的影响。综合考虑散热、热保护、热机械固定、太阳辐射等温度对产品使用寿命的影响因素，及时为元器件散热，对功率性发热的元器件实施热保护，避免长时间的太阳直射，保护元器件，避免电子产品的过早报废，延长产品使用寿命；保证电气连接、机械连接的可靠，进行防振动设计，防止连接松动和噪音产生；在结构设计时既要避免内部电路的误操作，又要避免外部电路的误操作，避免误操作对元器件的损害。避免印制线路由于电路板变形过量而断裂，提高产品的耐用性，提高产品的使用性能[2]。
3结束语
实现电子产品结构设计需要综合考虑很多因素，只要电子设计人员准确把握电子产品结构设计的影响因素，才能实现电子产品的预期功效，使电子产品更加符合人们的需求，满足人们日益增长的使用需要，使电子企业在激烈的市场竞争中处于不败之地，获得长足发展。
参考文献：
[1]于龙飞.电子通讯产品结构设计研究[J].信息技术与信息化，2014，11:47-48.
电子产品结构设计篇2
关键词儿童；电子产品；视觉体验
中图分类号tn-9文献标识码a文章编号1674-6708（2013）94-0066-02
1视觉体验的概念
视觉体验是一种普遍而又特定的体验，是在“看”的基础上，通过某种特殊的抽象过程而生成的经验。这种经验表明，“看”，只是一种单纯的生理现象与感知活动，是客观性的叙述与记忆，对眼前事物进行表层的扫描。视觉是人类接触和感受世界最为直观的一种方式，儿童对于事物颜色、大小和外形等信心的感知都是通过这种方式，进而再通过其他接触形成重量、体积等认知，最终产生多样化的认知，比如坚硬、柔软，比如美丽、丑陋等心理感觉，这些信息的得出都依托于视觉的作用，因而在感官体验中，视觉体验占据的比重极高。
2现代儿童电子产品中视觉体验要素的分类
2.1儿童电子产品的色彩视觉体验
色彩是会对人类感官形成巨大冲击的一种途径和形式，并且将会直接影响到人在情感和精神上的认知与取向。在儿童的世界中，色彩是他们认知世界非常重要的一种方式，因而也对对儿童的身心发展起着重要作用。作为儿童电子产品的设计的构成要素，色彩不仅在儿童电子产品设计中具有先声夺人的艺术魅力，色彩的选择和设计还直接关系着儿童的教育和成长。因此，儿童电子产品设计应以儿童色彩体验需求为基准进行设计。
相对于其他的儿童产品，电子产品在人们脑海中总给人一种比较“冰冷”的感觉。因此，在设计上要打破这种成规，通过合理的色彩搭配、组合形成多种新鲜的体验和感受，让儿童在接触的过程中产生好奇、新鲜、喜爱等情感，因此，产品色彩的设计，要符合儿童视觉体验的要求，以单纯简洁、明快完整、鲜艳柔和的配色进行儿童电子产品色彩设计。既做到符合儿童的身心特点，又使色调具有赏心悦目、和谐统一的效果，通过对儿童视觉体验理论的巧妙应用，在设计中向儿童传达美的感受和体验，将色彩对于儿童身心成长的积极作用完全发挥，在使用产品的过程中享受到更多的快乐和愉悦。
2.2儿童电子产品的形态视觉体验
外观是吸引消费者兴趣的重要因素，也是互相之间建立情感认知的重要桥梁，对于儿童来说，电子产品的外观设计不仅要能够吸引其兴趣和好奇心，拉近二者之间的关系，还要能够从儿童身心发展的特点出发，作出迎合儿童和市场双重需求的优秀产品。因此，根据儿童形态视觉体验特点，在设计中以儿童的身心体验和感受为前提进行设计，将会使他们在使用的感受中获得身心上的双重享受与愉悦。
电子产品在造型选择上，要符合儿童的身心特点，他们逻辑思维和理性分析的能力还不够健全，对产品的具象形态比较敏感。一般来讲，对于年龄较小的儿童，他们更需要简洁圆润的外形，或者活泼、或者可爱等不同风格和类型的外在形象能够吸引受视觉体验影响的儿童的心理焦点，在其身心成长阶段，强烈的好奇心和求知欲望会使他们喜欢一些造型更加奇特或者具有特殊心理感受的造型。
产品形态上的趣味性也是吸引儿童视线，在互相之间建立联系的重要方式之一。一个外在形象充满趣味的设计远比一个普通的设计更能吸引孩子们。形态上的趣味设计并非是盲目的、孤立的，而是要建立在对产品特点深刻认知的基础上，以一些巧妙的趣味性设计来建立二者沟通的桥梁，引导儿童更好的去享受产品带来的趣味。美观大方的造型、独特新颖的结构，有利于儿童高尚审美情趣的培养，在一定程度上能够促进儿童的形象思维、创造性思维能力。
2.3儿童电子产品的结构视觉体验
产品是按照一定的结构方式组合起来的。在儿童电子产品设计时，既要使产品结构简洁，又要不失童趣，同时要符合儿童的体验要求。儿童电子产品内部结构通常由多个电子零件组合装配而成，结构设计是否合理非常关键。
在儿童电子产品的结构设计过程中，要充分考虑儿童对电子产品的“易用性”因素。儿童由于特定的生理和心理特征，在使用过程中常会因操作不当、零部件太多、电子按钮分布密集等因素使产品外部结构损坏；或因注意力不集中、维持度不足等引起电子产品摔落，破坏内部结构。所以，在儿童电子产品设计时，应注重儿童电子产品结构合理性、设计紧密型、产品耐用性及使用安全性。
结构安全性在儿童电子产品设计中尤为重要，在设计中降低操作的复杂度，降低不可预料因素造成的影响。儿童电子产品应利用外部机壳把尽可能多的带电部件围封起来，并且能承受一定的外力作用以保证对儿童提供足够的安全隔离保护，要防止儿童自行打开产品机壳，避免儿童的手指或身体接触到带电件。
2.4儿童电子产品的材料视觉体验
产品形态的关键是材料，不同的材料拥有不同的特性，在设计中会展现出不同的魅力和品质，带给人丰富多彩的视觉和触觉体验。因此，材料的选择，要合理而巧妙，更好的获得人们的喜爱。材质的变化对带来视觉体验上的变化或者提升，这种体验与触觉和行为相结合，能够在感知的过程中获得多样的感官体验。儿童在经过一定阶段的触觉积累之后，很多触觉上的感触会抓化为视觉上的间接感受，在大脑中唤起对此种产品材料的感性记忆。儿童独特的身心发展特点，要求在材料选择和外在处理方面要严格谨慎，避免对儿童产生不良影响或损害。伴随着低碳、绿色、环保等设计理念的出现，儿童电子产品的设计也要遵循这些原则，多使用健康环保材料，开发出性能更为优越，且兼具时尚潮流等诸多元素的产品。根据产品概念、儿童心理特征，设计师应通过对不同质感绝缘材料的合理选用，增强产品的亲和力，调动儿童的视觉体验特点，提升其兴趣，让其能够更加充满乐趣和好奇心，在与电子产品的互动之间获得优质的享受与体验。
3结论
儿童获得视觉体验的载体是电子产品本身，针对儿童设计的电子产品要符合其身心发展特点、符合其喜好才能够被接受，获得长久的生存和发展空间。儿童视觉体验对电子产品设计的色彩、形态、结构和材质都提出了特殊要求，要在充分迎合儿童身心发展规律的基础上，更好的诠释产品的性能和优势，利用多种元素之间相辅相成的关系，成功在儿童电子产品设计中运用视觉体验理论。
参考文献
[1]邬烈炎.视觉体验[m].江苏：江苏美术出本社，2008.
[2]朱黎婧.与儿童心理发展相适应的产品形态认知研究[D].上海：华东理工大学，2005：16.
电子产品结构设计篇3
关键词：机电控制系统；自动控制系统；机电一体化
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151
0前言
机电控制系统是制造业，特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障，而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求，传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下，如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上，加强对机电一体化产品的设计，已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。
1机电控制与自动控制系统概述
1.1机电控制系统
机电控制系统是指，在无人参与的情况下，借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计，并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象，从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心，即控制，从技术角度来看，机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看，机电控制系统主要以远程控制为主，即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是，在远程控制过程中，若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制，并在必要时实现随时干预，此时，机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制，保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。
1.2自动控制系统
自动控制系统，即在控制器的控制下，使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据，可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面，即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。
2机电一体化设计的基本思路
现阶段，我国已成为世界制造业大国，而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前，机电一体化已成为了一门新的学科，其要求相关设计人员在对产品进行设计时，应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析，并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看，应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点，提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是，通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合，并通过对各模块单元的合理配置，使系统能够实现所要求的各项功能。
3机电一体化产品的设计方法
3.1以电子线路取代机械控制机构
对传统的机电控制系统进行分析可知，其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的，对于机电一体化产品的设计，可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进，从而改善系统整体的机械运行过程，获取预期的控制效果。具体方法如下：（1）采用可编程控制器或利用微型计算机，将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合；（2）引入变速机构、凸轮，使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器，从而完成电子线路对机械控制接口的取代，在简化机械结构的基础上，提高机电一体化产品的性能与质量。
3.2电子与机械部分的有机整合
电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知，设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式，从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是，一体化设计过程中，同产品本身相关的原理并未发生改动，而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能，即实现电子技术和机械技术的有机整合，使二者成为不可分割的整体，共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例，可将液压阀同比例电磁铁进行整合，使二者共同构成一体化比例阀，而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。
3.3相关功能模块的整合
在对机电一体化产品进行设计时，采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果，相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合，从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上，使各模块共同构成一体化的机电系统。例如，数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先，应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分，并予以采购；其次，将所采购的各部分模块装置进行整合，最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床，确保其相关切削任务的顺利完成。由此，各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量，同时，又能够节省设备生产费用，有效提高了机电一体化产品的技术经济性。
4结论
本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析，并结合机电一体化系统设计的基本思路，分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明，通过机电一体化设计，能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度，对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。
参考文献：
[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013，08（15）：36-37.
电子产品结构设计篇4
[关键词]特高压直流；棒形悬式复合绝缘子；机械强度，伞裙；均压环
中图分类号：tp311文献标识码：a文章编号：1009-914X（2014）47-0244-03
1引言
随着国民经济的持续发展，对能源工业和电力工业的发展提出了新的要求。根据国家中长期规划，到2020年，我国电源装机容量至少要在现有5亿千瓦的基础上再翻一番，达到10-12亿千瓦，为满足我国未来电力需求快速增长的需要，迫切需要通过自主创新，提高电力系统的供电能力。根据我国“西电东送、南北互供、全国联网”的发展战略，我国远距离输电将实现电能的经济性和合理性。
在高压电网中，直流输电一般应用在一定距离、一定规模的电力外送中，在今后的电网发展中将受到越来越多的关注[1-4]。随着电力大规模流动的距离逐渐加大，现有的±500kV、±800kV直流输电将无法满足电力系统的要求，“十二五”期间，我国电力需求将继续保持快速增长势头，将投资新建±1100kV特高压直流复合绝缘子输电线路，全面提升电网的资源配置能力和装配制造水平。在高压输电线路中，大量使用的悬式绝缘子多采用瓷和玻璃材料，但如果在电压等级更高，污秽问题比较严重的高压直流输电工程中使用，将会造成绝缘子串长度过长、重量过大、塔窗尺寸大，防污能力差，运行维护难，危害电网安全等问题，这就必须要研制一种适合±1100kV特高压直流输电线使用的复合绝缘子。
2概述
±1100kV直流复合绝缘子作为输电网架的一种电力设备，属于“新材料”技术领域，复合绝缘子主要由芯棒、伞裙和外护套、金属端头等部件组成。芯棒主要承受机械负荷及起内绝缘作用，伞裙和护套承担外绝缘，且起保护芯棒免受大气侵蚀作用，金属端头传递机械负荷和链接导线。
针对±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子所要求承受的电气和机械负荷，结合国内±800kV直流复合绝缘子的设计、生产和运行经验，从满足产品的技术要求着手，确定产品的结构高度、绝缘距离、爬电距离，对芯棒的外套材料及结构进行了系统分析与选择，对产品的金具、伞裙结构和均压环进行了设计[5-8]。
3产品尺寸参数的确定
我公司±800kV直流系列复合绝缘子已在国内向～上线工程、锦～苏线工程、哈～郑线工程、糯扎度送广东等工程中得到了广泛的应用，产品运行情况良好。±1100kV特高压直流复合绝缘子与±800kV复合绝缘子的技术有许多相同和不同之处，其产品结构形式基本相同，产品均由金具、芯棒、伞裙材料、均压环几个基本部分组成，但由于使用产品使用环境不同，±1100kV直流复合绝缘子所需要承受的电气性能及机械性能会更高，根据±1100kV直流西电东送线路运行特点，其产品的直流1min湿耐受电压不小于+1250kV、雷电冲击耐受电压不小于+4950kV、湿操作冲击耐受电压不小于+2500kV、可见电晕电压不小于+1291kV，产品高吨位机械负荷在840kn～1200kn。根据该电气特性要求及产品机械性能，通过计算和设计，确立了±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子的单节及双节产品图样及尺寸参数，单节产品图样见图1、尺寸参数见表1，双节产品图样见图2、尺寸参数见表2。
4芯棒材质和直径选择
芯棒在复合绝缘子中既承受机械负荷，又是产品的内绝缘组成部分，为此特选用高温耐酸型芯棒，玻璃纤维是无碱、耐酸的，采用eCR改性型，通过了96小时67%额定负荷的耐酸试验，芯棒抗拉强度大于1100mpa，我公司根据多年特高压复合绝缘子生产经验及压接式金属端头强度，对芯棒直径进行了计算和选择，具体选用及校核见表3：
由此可见，额定荷载为160kn、240kn选用28mm芯棒，300kn选用30mm芯棒，420kn选用34mm芯棒，550kn选用40mm芯棒，840kn50mm芯棒，1000kn、1200kn选用60mm芯棒完全能满足产品额定机械强度的要求[9]。
经国内外资料参考，选用环氧玻璃纤维引拔棒是切实可行的，其强度可以长期不受酸的腐蚀影响，而且还可满足15min染色渗透试验和100h的水扩散试验及96小时耐酸试验的要求。
5金具连接形式及结构设计
5.1连接结构形式
±1100kV特高压直流线路用复合绝缘子，结构形式分为单节和双节两种，单节产品端部金具的连接型式为环-环，双节产品端部金具两端为环-环，中间连接方式为脚球-帽窝。单节产品环型标记分别为21、25、32、42、42、84、100；双节产品环型标记与单节相同，中间连接方式脚球-帽窝，连接标记分别为20、20、24、28、32、36。
5.2防腐锌环设计
直流绝缘子的金属附件存在电解腐蚀问题，电解腐蚀是由于在直流电压作用下电流沿绝缘子表面泄露引起的，当直流绝缘子污秽受潮越严重，泄露电流也随表面电导的增大而增大，绝缘子的金属附件电解腐蚀的情况也就越严重。根据实际运行情况观察，电解腐蚀一般发生在正极性情况下，正极导线上的复合绝缘子的电解腐蚀一般发生在脚球端金属附件上。而负极性导线上的复合绝缘子的电解腐蚀一般发生在帽窝端金属附件上。根据上述情况，±1100kV系列直流复合绝缘子不管是脚球金属附件还是帽窝金属附件，均在其金具端部高温胶密封处熔铸了一只锌环，锌环采用半包胶方式，锌的纯度为99.99%，±1000kV/160kn～1200kn锌环的总重量均不小于128g，外露部位的重量超过50g；锌环的厚度为6mm。如图3所示。
5.3机械强度设计
复合绝缘子金具连接方式有多种多样，其中尤以压接工艺被广泛应用。压接工艺是利用大吨位的压接机将径向挤压力作用在端部金具上，使金具产生一定的塑性变形紧抱在芯棒端部，在金具与芯棒的接触面上产生一定的预压应力，当复合绝缘子承受负荷时，此压应力转变成轴向摩擦力而承载，从而增强端部连接结构的可靠性，该工艺加工简单、强度分散性小、可靠性高，在国内属领先水平。压接式工艺机械强度经过10多年发展有了更大提高，为了保证复合绝缘子长期机械性能满足运行可靠性的要求，金具连接采用压接式结构，金具端部与芯棒连接处设计成球面防放电型，在注射前，对金具胶料充填处表面作打毛、涂胶、预烘处理，确保胶料与金具的粘接牢固，达到整体密封的效果[10]。连接金具采用40Cr材料通过锻造加工工艺制成，消除铸造工艺存在的夹渣、缩松、裂纹等缺陷，使工件既有稳定的硬度，又具有良好的塑性效果，提高金具压延性，使压接稳定性更好，在确定合理的压接参数后，各吨位产品金具与芯棒压接表面积保证达到金具破坏极限下不过压伤棒，具体各规格产品表面积设计及破坏强度值见表4。
6伞裙材料及结构
6.1伞裙材料
目前，国际上在高压复合绝缘子上应用的外套材料有乙烯基醋酸（eVa）、环氧（ep）树脂，乙丙橡胶（epR）、硅橡胶（SiR）以及它们间的一些混合材料（aLLoY）。国内使用的都是硅橡胶，对照国外运行经验，硅橡胶作为复合绝缘子的伞裙护套材料，是其具有较高的抵抗力、优良的耐气候、耐臭氧老化和高水平的绝缘能力等优良电气性能的主要原因，另外，它还可以在-50℃～+80℃下长期工作，其制品憎水性强，且具有恢复性和迁移性的特点。
±1100kV直流复合绝缘子硅橡胶原材料采用进口D4为原料的复合硅橡胶，使硅橡胶制成的伞裙材料具有优异的抗紫线、耐老化性能；采用经过表面处理过有疏水性的白炭黑。提高白炭黑和硅橡胶亲合能力，利于硅橡胶对其的包裹及硫化胶疏水性的提高。氢氧化铝微粒采用进口硅烷偶联剂处理，表面羟基在高温下可引起硅氧键的断裂，使其由亲水性变成憎水性，与硅氧烷分子的相溶性更好，分散性更加均匀，阻燃性最优，同时耐老化、耐紫外线性能也更好[11-12]。该材料制成的复合绝缘子伞裙机电性能均高于ieC标准、国家标准及行业标准要求。
6.2伞裙结构
为确保复合绝缘子爬电距离的有效，提高对污秽的自洁能力。伞形结构是否合理至关重要。伞裙形状优化设计原则是沿空气的击穿强度约大于复合硅橡胶与空气界面的击穿强度，否则爬电距离易被短接。伞裙形状设计实际上是外绝缘配合，±1100kV直流复合绝缘子伞形采用w型（五伞形组合），提高产品外绝缘的电气性能。伞形结构形式见图4。
通过对w型五伞结构（一大一小一中一小一大伞组合）和U型四伞结构（一大二小伞组合）、V型三伞结构（一大一小组合）、双U型七伞结构（一大二小一中二小一大伞组合）等伞形的复合绝缘子的设计参数以及耐压性能试验结果进行对比，结果表明w型五伞结构的复合绝缘子既符合高压输电的电场理论，又能满足高海拔、覆冰（雪）地区输电工程的实际应用，对比情况见表5。
注：表格中伞形结构图中的L1代表绝缘高度，d1、d2、d3、d4、d5、d6分别代表每段棱端间隙距离，虚线部分代表沿面爬电距离。w型五伞结构、双U型七伞结构、V型三伞结构的沿面放电电压和棱端间隙放电电压均以U型四伞结构的沿面放电电压和棱端间隙放电电压作参考基准。
通过伞裙结构分析，±1100kV特高压交流绝缘子产品投标的复合绝缘子均采用w型五伞结构，具有耐冰闪、耐雨闪、耐雾闪、耐污性好、不易闪络、沿面放电电压高等突出优点。
7均压环
复合绝缘子的结构与传统的瓷绝缘子串相比有很大的差别，仅上、下两端有金属端头，而且尺寸不大，端头和中间绝缘体一起构成的主电容远小于瓷绝缘子串的主电容。因此，复合绝缘子的电场分布极不均匀，尤其是在高电位一侧会出现强场区。如果最大场强超过了空气的击穿场强，就会发生电晕放电导致能量损失和无线电干扰，甚至导致绝缘子的损坏。为了使复合绝缘子的电位分布均匀，提高绝缘利用率，减缓电晕切割对复合绝缘子的影响，对±1000kV直流复合绝缘子采用圆形金属保护环来改善电场分布及引弧作用。
复合绝缘子均压环采用铝合金制成，复合绝缘子上、下端各装一只均压环，我们在高压端设计了一种大、小均压环结构，低压端采用封闭式结构，分别屏蔽高、低压端的电场，从而更加有效地改善绝缘子的电位分布，有效减少闪络、防止鸟害及冰雪的侵袭[13-15]。
我们对±1100kV直流复合绝缘子加装均压环后在杆塔上的情况进行有限元三维电场分布仿真计算，结果表明：带大、小均压环时，小均压环形成的低场强区，可有效的改善复合绝缘子硅橡胶与金具连接处的电场分布，大均压环形成的低场强区，又使小均压环外侧电场得到了有效的屏蔽，对保护金属附件、芯棒及伞套不被电弧灼伤，防止绝缘子金具端面电晕，硅橡胶护套电蚀具有重要作用，对提高产品运行可靠十分有利。
8结论
我国能源集中在中西部地区，电能消耗集中在中西部地区，能源分布的不均衡决定了以后我国±1100kV特高压远距离输电的必然趋势。针对以上情况，结合±800kV直流复合绝缘子的设计研发经验，现设计出±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子，其结构形式及材料选用均能满足绝缘子技术条件要求，±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子的设计与应用，将全面提升电网的资源配置能力和装配制造水平。
参考文献
[1]苏宏田，齐旭，吴云.我国特高压直流输电市场需求研究[J].电网技术，2005，29（24）：1-4.
[2]胡学浩，丁功扬.全国电网互联中采用高压直流输电方式时国外经验之借鉴[J].电网技术，1998，22（5）：64-67，70.
[3]周小谦.我国“西电东送”的发展历史、规划和实施[J].电网技术，2003，27（5）：1-5，36.
[4]袁清云.特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景[J].电网技术，2005，29（14）：1-3.
[5]张文亮.复合绝缘子在±800kV特高压直流工程中的应用研究[J].电网技术.2006（12）.
[6]舒印彪，刘泽洪，高理迎，王绍武.±800kV6400mw特高压直流输电工程设计[J].电网技术.2006（01）.
[7]腾国利，魏宁，徐礼贤.±800kV特高压直流棒形悬式复合绝缘子的研制[J].电网技术.2006（12）
[8]张端峰，刘云鹏，邵士雯.±800kV特高压直流复合绝缘子电场有限元分析[J].华东电力.2011（07）.
[9]袁骏.特高压线路用复合绝缘子的机械性能[J].电网技术.2006（12）.
[10]丁今玲.棒形悬式复合绝缘子金属附件连接区机械性能的研究[J].电磁避雷器.2006（01）.
[11]姚喜年，陈林山.复合绝缘子伞裙配方设计中的几个问题及解决方法[J].电磁避雷器.2003（03）.
[12]刘铁桥，何发亮.高压线路用复合绝缘子硅橡胶伞裙护套性能优化[J].电磁避雷器.2012（03）.
[13]刘振，卞星明，王黎明，贾志东.特高压直流复合绝缘子均压环设计[J].高电压技术.2006（12）.
电子产品结构设计篇5
关键词教育系统工程空中乘务专业人才培养
中图分类号：G718.5文献标识码：a
《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出，要以科学定位为立足点，优化职业教育层次结构，构建现代职业教育体系，树立系统培养的理念，坚持就业导向，明确人才培养规格、梯次和结构，明确高等职业学校定位，促进学生全面发展，重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校，我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任，探索“依托行业，校企合作、工学结合”的人才培养模式，紧贴人才市场需求，铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业，电子与信息技术产值连年提高，其中智能建筑电子产品市场需求旺盛，对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提出需求。这就要求我们以“工学结合”理念为指导，面向行业就业，对社会人才需求进行调研，科学定位专业人才培养规格，合理选择人才培养模式，改革课程体系，配备实践教学条件和教学团队，从而构建适合建筑行业需要的应用电子技术专业人才培养体系。
1专业人才培养体系构建的指导思想
1.1专业定位
在建筑行业，一方面智能家居市场需求旺盛，产品蓬勃发展，另一方面工程应用领域产品的技术性能尚处于开发改良阶段，调研表明毕业生主要工作于电子产品设计、样机制作、调试维修、生产线产品制程技术指导、质量成本控制等岗位。依据“工学结合”关于职业教育能力目标培养的理念，针对这些专业工作岗位，将其工作过程归纳出典型工作任务，主要包括：产品方案选择、电路原理设计、控制编程、电子线路制作、调试、测试、文件编写等。因此应用电子技术专业人才培养方案规定要面向智能建筑电子产品设计与生产应用第一线，培养从事产品设计、生产、维修和技术服务工作，具有扎实的电子电路基础理论知识和分析能力，具有电子线路设计与产品制作工艺实践能力，能够胜任智能建筑电子产品的工程应用、安装调试、维修等工作的高素质技能型专门人才。
1.2人才培养模式
人才培养模式是为了实现培养目标，在培养过程中采取的构造样式和运行方式，包括专业设置、课程体系、教学设计和教育方法等方面。
2人才培养体系的构建
2.1课程教学体系的改革
根据专业设置，结合往届毕业生顶岗实习反馈信息，以及各类电子设计大赛和技能竞赛情况，我们认为需要提高学生在电子产品装配工艺、质量检测、成本控制方面的能力，加强pCB制造方面的动手操作能力，了解Smt技术工艺，因此结合专业定位和企业岗位实际调研制订课程体系改革重点：在专业课程中设置针对电路分析、设计、pCB绘图、样机制作、编程与调试、测试测量等技能的教学，以及积累电子产品工艺的设计和管理经验，如电子产品表面贴装（Smt）工艺、pCB制板等内容。针对产品设计工作过程中软硬件设计、pCB绘图、样机制作、测试，将专业课程体系划分为专业理论基础知识课程、专业核心能力平台课程、专业综合能力形成课程和专业知识技能拓展课程，共26门专业课程，其中4门集中实训课，占总学时60%以上。包括电路基础、模拟电路、数字电路、C语言程序设计、检测与控制技术、单片机原理与接口技术等专业理论基础知识课程，电子CaD、电子测量与仿真技术、单片机应用设计、电子基本技能实训、电子产品装配工艺实训、电子线路应用实训、单片机原理与接口实训等专业核心能力平台课程，以及生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考试训练、顶岗实习等专业综合能力形成课程，在专业知识技能拓展方面开设电气控制与pLC应用、集成电路应用、高频电子技术、电力电子技术、eDa技术、智能卡技术、VB程序设计、建筑设备智能控制等课程。
2.2实践教学环境构建
为满足教学体系中的实践环节，配置专业实践条件和环境，包括电子技术应用实训室、电子加工工艺实训室、电子创新设计实训室和电子材料室。电子加工工艺实训室主要承担表面贴装（Smt）加工工艺实训、pCB线路板制作工艺实训和电子线路应用实训。配备的设备有：数控电路板雕刻机、热转印线路板制作机、腐蚀机、沉铜器、手动焊锡膏丝印机、真空吸笔、再流焊机、放大镜和热风拆焊台等加工与返修设备。
2.3教学团队的建设
电子产品结构设计篇6
关键词：微矩形；电连接器；绞线插针；mDCF
中图分类号：tG113.22；tp21文献标识码：a文章编号：2095-1302（2016）12-00-03
0引言
电连接器是实现电器终端之间连接与分离功能的一种电子元器件，它在军事武器、航空航天等领域有着广泛的应用。近年来，随着武器系统及航天器电子设备小型化、轻量化的发展，要求电连接器的体积越来越小，接触件间距越来越密，且可靠性越来越高。
mDCF压接式微矩形电连接器是根据市场需求研制开发的。产品接触件间距为1.27mm，排距为1.1mm。技术性能指标符合GJB2446a-2011《外壳定位微矩形电连接器通用规范》。该系列产品是目前间距1.27mm，排距为1.1mm微矩形连接器中体积较小的一种。与现有mDm系列微矩形连接器相比，各项电性能指标均未降低，体积却只是其一半，是一种结构合理的小型化产品。
1产品主要技术指标
mDCF系列压接式微矩形电连接器的主要技术指标见表1所列。
2设计思路
mDCF压接式微矩形电连接器要求产品在目前间距为1.27mm，排距为1.1mm的型谱基础上将产品体积尽可能做到最小，并保留原1.27mm间距系列产品法兰盘的设计，以更好的满足用户的安装需求。因此该产品设计的关键就是在不影响产品性能指标的前提下，优化产品结构，缩小产品体积。因此在设计过程中应以外壳为突破口，解决基座及其它零件的设计、工艺等问题。该连接器具有高可靠、体积小、电性能优越等特点。产品结构示意图如图1和图2所示。
3结构设计
3.1外壳设计
外壳的主要作用是支撑绝缘安装板和接触件以及保护插孔、插针免受机械损伤。本产品采用全金属外壳结构，在材料选择上，选用了密度小、抗腐蚀性强、易于加工的铝合金材料，加工后表面采用化学镀镍。对插面采用30°梯形防误差结构，在插针插孔接触件啮合之前，梯形的外壳先实现定位。外壳尺寸比常见的1.27mm微矩形电连接器缩小不少，且宽度方向尺寸缩小到极致，即法兰尺寸与梯形对插面的宽度相同，这样既保证了用户的安装需求又缩小了产品体积。mDCF-51pL外壳如图3所示，mDCF-51S外壳如图4所示。
3.2接触件设计
要实现小型化，就必须减小其接触件的尺寸。传统的电连接器弹性插孔尺寸不断减小，其可靠性也随之降低，无法保证接触可靠。因此根据微矩形产品的特点和成熟工艺，接触件选用绞线插针。
绞线插针最大的特点是它是一种反极性接触件，插针为弹性接触件，插孔为刚性插孔。绞线插针与插孔对插时，插针中部凸起且凸起部分外切圆直径大于插孔内径，在工作时因受力产生压缩变形和轴向旋转伸长，插针外圈的七根弹性铜线与插孔形成七线接触，在各个方向都有接触点，抗振动性更强。七根弹性铜线构成并联系统，大大提高了连接器的固有可靠性，由此可以看出，绞线插针具有尺寸小、抗振动、耐冲击、接触电阻小等特点，很适合应用于微矩形连接器。此外，麻花插针的生产和检验均能实现自动化，成本较低。绞线插针及其断面图如图5所示，插孔如图6所示。
3.3绝缘安装板的设计
绝缘安装板不但要支撑和保护接触件，还要承受和传递插拔过程中产生的机械力，因此绝缘基座需要足够的机械强度，同时，在设计时还要考虑绝缘安装板与外壳的装配性。插头基座设计从下往上装，而插座基座为了缩小外壳体积，则从上往下装。绝缘安装板结构设计图如图7和图8所示。
在材料选择方面，常见的绝缘安装板材料主要有改性聚苯醚（mppo）、聚苯硫醚（ppS）、玻纤增强pBt、玻纤增强尼龙等，其性能对比见表2所列。
随着军工行业的不断发展，安装环境对连接器绝缘安装板的要求也越来越高，从上表可以看出，聚苯硫醚（ppS）具有耐高温、耐环境、强度高等特点，且聚苯硫醚（ppS）具有优良的热稳定性，其机械强度随温度升高降低较小，mDC这些特点正好能满足连接器对强度和耐高温等性能的要求，所以我们选择聚苯硫醚作为本项目产品的基座材料。
此外，根据产品的外壳、接触件尺寸以及孔位的排列，本次设计的基座孔壁厚度约为0.4mm，我们通过计算来验证其是否满足连接器的电性能要求。
（1）绝缘电阻
绝缘电阻的计算公式为：
R=pt
公式中R为绝缘电阻（），p为体积电阻率（/mm），t为绝缘材料厚度（mm）。
聚苯硫醚的体积电阻率为2.8×1016Ω/mm，相临接触件的最小绝缘间隔为0.35mm，则绝缘电阻值为：
R=2.8×1016×0.4=1.12×1010m
与表1中所列出的电性能指标相比较，绝缘安装板的设计完全满足绝缘电阻的要求。
（2）介质耐压
介质耐压的计算公式为：
V=Kt
公式中V为绝缘介质耐压（V），K为抗电强度（V/mm），t为绝缘材料厚度（mm）。
聚苯硫醚的抗电强度为6800V/mm，相临接触件的最小绝缘间隔为0.4mm，则耐电压值为：
V=6800×0.4=2720V
与表1中所列的电性能指标相比较，绝缘安装板的设计完全满足绝缘电阻的要求。
4主要试验及其论证
初样加工出来后，按Q/mB814-2013《mDCF系列微矩形电连接器详细规范》做了结构试验，整个试验过程按照试验大纲要求进行，在结构试验过程中均未发现指标异常，通过试验证实了产品的性能达到了GJB2446a-2011《外壳定位微矩形电连接器通用规范》的要求，并为以后批量投产的可能性和合理性提供了依据。
5产品特点及应用
mDCF压接式微矩形电连接器结构设计新颖、合理，具有通用性强、体积小、重量轻、分离力小、高可靠、安装方便等优点，是微矩形产品向小型化方向发展的产品，此产品能充分发挥微矩形电连接器的优势，在航空航天、武器系统、电子装备等方面都具有很好的应用推广价值。经鉴定试验，其各项性能指标均达到标准要求，产品处于国内领先地位。mDC-51pL（插头）连接器如图9所示，mDC-51S（插座）连接器如图10所示。
6结语
本文通过介绍mDCF系列微矩形电连接器的结构设计，阐述了mDCF系列微矩形电连接器的结构特点。该系列产品体积只有常见1.27mm系列微矩形连接器的一半，而电性能并未下降，完全满足连接器小型化、高可靠性的要求，具有很好的市场价值。
参考文献
[1]张磊，陈雁.航天用微矩形电连接器的一种新选择[J].机电元件，2012，32（5）：50-53.
[2]周建新，罗杰.国产微矩形电连接器发展研究[J].机电元件，2013（4）：54-60.
[3]黄锐.塑料工程手册[m].北京：机械工业出版社，2000.
[4]佘玉芳.机电元件技术手册[m].北京：电子工业出版社，1992.
[5]曲喜新.电子元件材料手册[m].北京：电子工业出版社，1989.
[6]左刚强，杨阳.mDC-51pnp，mDC-51SL5型微矩形电连接器的研制[J].物联网技术，2016，6（10）：52-53.
电子产品结构设计篇7
关键词：电子商务电子商务企业组织结构
电子商务对企业组织结构的影响
促使企业形成柔性的扁平化组织结构。电子商务技术信息处理效率高，企业网络内的每一个终端可以同时获得全面的数据与信息，使企业内外的信息传递更为便捷、直接，高层管理者接近了生产第一线，中层管理者失去了存在的基础，企业利用电子商务技术代替了管理中层。柔性的组织结构可以使管理者充分授权，减少管理层次，增强组织内横向沟通以及与外部环境的沟通，加快对市场和竞争动态变化的反应。
企业组织结构与信息技术系统之间保持一致。企业需要与其他企业建立稳定的依赖关系以降低环境的不确定性，利用信息技术降低协调成本，建立企业组织内及组织之间的协调机制，从而形成企业的非产品、成本、技术等方面的虚拟核心竞争力。
跨职能工作团队成为企业组织结构的基础。根据特定任务和业务流程建立的具有监督、激励、约束等职能的工作团队，直接面向生产任务，实行自我管理，它取代了层级组织结构成为电子商务企业组织结构的基础。电子商务改变了企业与消费者的联系模式，跨职能工作团队利用互联网技术能及时了解消费者的个性化和多元化消费需求，以进行快捷的研发和生产。
企业组织之间加强虚拟运作。以信息技术和通信技术为基础，利用网络技术把供应商、生产商、顾客甚至竞争对手等独立的企业连接而成的动态的、临时的虚拟企业，这样，各个网络成员的组织结构精炼且富有弹性，它们技术共享、优势互补、联合开发，能够形成强有力的竞争优势。
电子商务企业组织结构类型
电子商务企业的组织结构围绕生产制造功能的流程结构向服务型组织结构转变，根据用户的需求反馈意见并将设计或改进的方案传达给制造企业。而核心企业通过契约或控股关系与制造企业、销售商按产品价值流联结成企业链。根据核心企业的特性划分，电子商务企业组织结构有生产性和非生产性两种类型：
生产性网络。其关键在于保持对市场变化的高度敏感性和研发设计能力，及时反馈顾客意见及需求，并不断改进产品的功能和提高产品质量。重点是集中优势能力进行新产品开发、产品的关键设计、商标管理及售后服务和营销，同时通过契约等方式将生产、制造过程分包给下游厂商。
非生产性网络。主要强化专业化生产和核心技术的开发，进行品牌和商标的管理与经营，以及销售和提供服务，通过企业形象策划、良好的物流系统等手段，将制造商、销售商整合为一个有机的整体。
电子商务企业组织结构设计应注意的问题
目前，电子商务企业组织结构模式总的发展趋势具体表现为由传统的金字塔型的层级制组织模式向开放的网络型结构转变。但电子商务企业组织结构的设计涉及到管理观念、经济体制、管理制度等诸方面因素，企业要想进行组织再造，彻底改变传统的层级结构，除必须考虑所属行业的要求以及结合企业现状，还应注意以下问题：
更新观念。企业的决策者、管理者要全面转变和更新企业经营观念与思路，树立全面、整体化和战略意义上的电子商务理念。同时，培育员工的组织创新意识，树立信息化概念，在整体系统思想指导下进行流程重组，组织再造。
慎重选择。电子商务企业组织结构设计要根据企业所处的环境和发展战略，在激进式和渐进式两种电子商务组织变革模式中慎重选择。激进式变革能够以较快的速度在短时间内建立信息化的组织结构，对企业组织结构进行全面的、大幅度的调整，而这种超调量大又会导致组织平稳性差。与之相反，渐进式变革则是通过对企业组织进行持续的、小幅度的局部调整，实现由传统组织模式向电子商务组织模式的转变，这种变革超调量小，但波动次数多，变革持续的时间长，这样有利于维持组织的稳定性。
注重企业文化建设。企业的历史文化不仅成为构建电子商务企业组织结构的阻力，而且也会导致新的企业组织结构无法有效的运行。因此，在实施企业组织结构重组之际，建立与新组织结构相适应的企业文化，积极营造充分发挥知识和信息化的电子商务企业文化。
加大管理信息系统与管理软件的开发和使用。电子商务企业组织结构模式需要信息管理技术的支持，这就要求企业的设备、人员、组织和企业文化等全面实行信息化，建立用于在新型组织执行新任务的管理人员的决策支持系统和用于支持组织单元决策的自动化信息系统，以及利用数据库和数据挖掘技术的管理软件。
参考文献：
1.陈连刚.电子商务企业管理与实训[m].经济科学出版社，2008
电子产品结构设计篇8
【关键词】可靠性；可靠度；平均工作时间；平均无故障时间
随着科技进步，对电子产品也提出了更高的要求，可靠性是衡量电子设备质量的一项重要指标。从元器件的角度出发，其可靠性水平决定了整机的可靠程度。而整机的可靠性程度高低又代表产品的质量优劣，同时也反映出设计师得水平。可靠性贯穿于设计、生产和管理之中，如何提高产品可靠性，使其发挥最佳性能，是一个电子产品的核心竞争力，也是用户的最佳使用体检。因此，电子设备的可靠性提升是一个极其重要且具备极大挑战的工作，对未来的经济发展和科技进步起到了至关重要的意义。
1可靠性定义
GJB450中对可靠性的定义是：系统、机械设备或零部件，在规定的工作条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠度在军用标准中也有相关释义，即：在规定的条件和时间内，完成规定功能的概率，它是可靠性水平高低的一个重要指标。
2可靠性指标
可靠性是一个非常重要的产品质量指标，它定性描述显然是不够充分的，必须要进行量化处理，这样才能精准地描述和比较。可靠性的量化描述有两个非常重要的指标是：平均工作时间（mttF）和平均无故障时间（mtBF）。平均工作时间是指产品在最终失效，或无必要修复时的前面的工作时间或次数，其中包括由于有故障而修复后继续使用的时间或次数。平均无故障时间是指产品从使用开始直到出现故障前得连续工作时间或次数，不包含排除故障后使用的时间或次数。一般来说，电子元器件的平均寿命越长，其产品可靠性越高。但是，可靠性与寿命有关系却又不是同一个概念，不能认为可靠性高，寿命就长，或寿命长其可靠性就肯定高，这都与使用要求有关系。故障率也可以反映可靠性的高低，现实工作中，电子设备的故障率是可以计算获得的。电子元器件的寿命服从指数分布的规律，设备故障率就是通过对内含所有元器件的寿命及失效机理分析计算而来，即设备总故障率入p是元器件工作故障率；入b是元器件基本故障率；πe是环境系数；πq是质量系数；πr是电流额定值系数；πa是应用系数；πs是电压应力系数；πc是配置系数；入pi是第i中元器件的工作故障率；ni是第i种元器件数量；n为所用元器件的种类数目；入s为系统总故障率。
3影响可靠性的因素
3.1环境因素
电子元器件在工作中受环境因素影响较大，如：温度、湿度、盐雾、霉菌、气压、海拔高度、大气污染颗粒等都会对电子元器件的正常运行产生影响，使其电气性能下降，甚至损伤元器件，造成故障的发生。
3.2机械性能结构
电子产品的机械结构设计要满足使用工况的要求，强烈的机械振动或冲击，会使设备产生机械结构的损伤变形，甚至导致电子元器件的物理损伤或失效，致使电子产品无法正常运行工作。
3.3电磁环境
环境中的电磁波无处不在，使电子产品在运行中无时无刻不与空间中的电磁干扰信号进行接触。在电磁信号的干扰影响下，电子电路噪声变大，稳定性变差，干扰严重的情况下，可能会导致设备运行故障，甚至安全性也将会受到威胁。
3.4组装工艺
电子产品在生产中组装工艺的不同，使电子元器件的牢固程度、受干扰程度、受环境影响的耐腐蚀程度均有不同的表现，造成的结果是电子产品的质量和可靠性也是参差不齐。因此，选择合理规范的组装工艺是保证产品生产中产品质量和可靠度提升的重要保障。
4提高可靠性的具体措施
（1）确定电子产品的使用工况，确定研发方案、战术技术指标、组装工艺及防护等级等信息。（2）降额设计。将电子元器件的工作应力适度降低，低于规定的额定值，从而降低元器件的基本故障率。电子元器件对电应力和温度应力较为敏感，降额设计是降低基本故障率的常用手段，在最佳降额范围内，采取i级、ii级、iii级降额等级，可实现可靠性提高和成本控制的最优方案。（3）散热设计。首先，在硬件设计上尽可能地提高电能利用率，将发热量控制在尽可能小的程度，减少热阻，降低元器件失效率。采用模块化布局，将功耗件、发热源进行最优化布局，设计合理的散热通道，将热能竟可能地快速排出到外部空间，降低元器件基本故障率，提升设备整体的可靠性。（4）电磁兼容性设计。采用屏蔽手段将干扰限制在可接受的范围内，并限制自身的电磁信号向外部空间辐射，而影响其他设备。根据使用环境中的干扰源性质、强度、频率等，确定合理的屏蔽手段和屏蔽体，解决电子元器件由于受到电磁干扰而引起的失效或故障率，从而提升整机运行的可靠性。（5）采用成熟度更高的元器件及组装工艺，尽量选用标准间，尤其是在易损易耗件的选择上优先采用标准件。（6）进行冗余设计，使系统具备多种手段来实现同一种功能，尤其在关键技术环节采用此设计。如：并联结构设计，当一个功能模块失效时，并联支路的其它功能模块一样可以保障系统的正常运行，以此来提高系统的工作可靠性。（7）薄弱环节要提高最低可靠度元器件的可靠度，以增强整个系统或模块的可靠度。（8）增设全方位的保护功能，如过载保护、过压保护、欠压保护等保护措施，提升产品运行可靠性。（9）进行防振、防冲击的设计，以及在包装、运输、存储过程中的安全防护，提升产品可靠性。
5综述
电子设备可靠性的提高是多方面、多方位的系统性工作，在选择和控制元器件的品质、合理软硬件电路设计、规范的组装工艺等方面要严格要求和把关。做好电子元器件的品控把关、合理设计、严格要求是提高电子产品可靠性的重要手段，提高产品的可靠性也就是提高了产品的核心竞争力。科技进步的体现就是产品质量的升级及可靠性能的增强。
参考文献
[1]杨虹.微电子工艺可靠性研究[J].重庆邮电学院学报(自然科学版),2003(02).
[2]魏胜利,费敏锐.分布式网络控制系统研究进展[J].工业仪表与自动化装置,2009(02):16-22.
[3]畅黎鹏.电子设备的结构设计的维修性[J].舰船电子工程,2005,25(01):131-134.
[4]戈进飞.电子设备结构安全性设计概述[J].电子机械工程,2010,26(05):1-6,27.
电子产品结构设计篇9
abstract：Byanalyzingthereasonofthefaultofdigitalwalkie-talkieunderharshnaturalenvironmentcondition，onecandrawaconclusionthatthedefaultofthree-proofingdesignisthemostcriticalfactorsofcausingelectronicsproductsbeingunabletowork.thearticleisbasedonconfigurationdesignofhandhelddigitalwalkie-talkie，applyingrationalprinciplesandmethodsofthree-proofingdesign，optimizingmaterialandminimizingtheinfluenceofconfigurationdesignforproductperformance.therebyitcanhighlyimproveproductenvironmentaladaptabilityunderbadenvironmentconditionandreducethefaultrateofproduct.
关键词：三防设计；数字对讲机；结构设计
Keywords：three-proofingdesign；digitalwalkie-talkie；configurationdesign
中图分类号：tn802文献标识码：a文章编号：1006-4311（2014）16-0047-02
0引言
21世纪，数字对讲机是现代指挥专用的主要无线通信方式，在实际的工作状态中，所发生的故障约一半是由环境因素导致的，其中90%以上是由温度、盐雾、湿度、霉菌和振动造成的。换句话说，设备的可靠性与环境因素有着重大关系。
在电子通信行业中，三防设计一般定义为防潮热设计、防盐雾设计和防霉菌设计。电子装备的“三防”性能，已成为系统整机重要的性能指标之一。随着现代通信技术的高速发展，工程师越来越重视三防设计，采用三防技术设计的数字对讲机，能有效降低设备的故障率，提高产品可靠性和适应使用环境能力。因此，加强产品的三防结构设计，减小环境对设备性能的影响，是产品设计中的重要环节。
1结构设计对产品性能的影响
专用数字对讲机使用环境比较恶劣，采用三防技术设计的产品可适应野战的高低温，潮热，盐雾等严酷气候条件，并且能够长期稳定、可靠地工作。三防结构设计是三防设计完善与否的关键之一[1]，通过结构设计体现出三防设计的要求。因此，在电子设备的产品设计中，整机结构设计是否合理，不仅决定产品的成本高低，同时影响产品的使用性能。
当前，数字对讲机的结构设计存在诸多缺陷，主要体现以下方面：
①密封性差，防水防潮性能弱，导致对讲机在雨天或者潮湿气候条件下不能正常使用；②材料选择或者工艺处理不当，导致产品在盐雾环境使用时不能有效抵抗盐雾腐蚀，甚至断裂；③我国南方及沿海地区气候较潮湿，产品放置一段时间后就会发霉。
为解决上述不合理问题，需将三防设计的原则和方法融入结构设计中，从而提高对讲机的环境可适应性，机械性能以及电气性能。
2三防结构设计
三防技术是涉及结构设计、电子元器件装配以及工艺和生产技术管理等内容的综合性系统工程[2]，其中结构设计为主要内容。运用三防设计的原则和方法，解决数字对讲机结构设计存在的不合理问题，主要考虑如下几点：
2.1防潮热结构设计在三防设计中，防潮热设计主要是防水设计。数字对讲机由于体积小、重量轻、电子元器件之间的间隙小，其采用的防潮热设计方法如下：
①优选防火、防锈蚀的合金材料；②在数字对讲机表面涂覆保护层以防止锈蚀；③整机采用外壳密封防水，将电子元器件与周围环境隔离，不与外界的空气、水或其他腐蚀介质接触。
依照《GB4208-93电子产品外壳防护等级》标准，手持式数字对讲机属于外壳结构防水且不怕腐蚀的小型通信设备，其整机的防水等级为ipX7。为便于更快、更直观地检测产品的气密性，采用充气检测法代替浸渍试验。表1为数字对讲机气密检测的试验参数。
为达到要求的防水等级，数字对讲机结构设计时主要采用防水圈、防水双面胶及局部封胶等防水形式。如果防水等级要求比较高，可采用二次啤塑及超声波焊接方式防水[3]。以手持式数字对讲机为例，具体防水结构设计如下：
①受话器前腔的出声孔使用防水透气膜，既起到防水作用，也可以透气透声。
②采用硅橡胶密封圈防水方式。1）前壳和中壳以及中壳和后盖配合处采用截面为圆形，邵氏硬度为45±5°的硅橡胶密封圈防水，使数字对讲机成为一个密闭的腔体；2）功能旋钮和中壳局部配合处采用o型圈密封；3）硅胶按键周圈设计的半圆型凸台与前壳配合起到防水作用。
③采用防水胶的密封方式。如视窗玻璃和前壳，充电座周圈与后盖之间的配合面可以采用3m双面防水胶，以起到密封防水作用。
④电池上，下壳体材料都为pC或aBS，通过超声波焊接的方式，将电池上下壳体焊接为一整体，同样可以达到良好的密封防水效果。
2.2防盐雾腐蚀的结构设计盐雾环境会引起手持式数字对讲机的腐蚀，甚至影响整机的使用性能。按照《GB/t2423.17电子产品防盐雾测试》的试验方法：需要将对讲机放置在氯化钠含量为5±1%的盐溶液，温度为35±2℃的试验箱中，承受连续喷雾时间为48h的试验，且连续喷雾每24h检测一次盐雾的沉降率和pH值。试验结束后，检测喷雾后收集液的pH值是否在6.5～7.2范围内，并将设备在正常的试验大气条件下放置48h，然后进行全面直观检查及性能检测，如果没有任何盐雾腐蚀迹象，样品试验合格。图1所示，盐雾试验样品为镁合金aZ91B，采用阳极氧化处理，可以抗连续盐雾试验48h。
防盐雾设计的原则是：①选用耐盐雾腐蚀性材料，金属一般选择合金为最佳；②元器件要有一定的覆盖层防护；③合理的结构设计。依上述设计原则，在结构设计方面主要考虑以下3点：
①优选耐盐雾腐蚀材料。由于工作环境恶劣，对讲机设计需要优选耐蚀性强的材料。相较镁合金，铝合金本身耐蚀性强，一般大气条件下，镁合金需要加保护层，而铝合金只有在严酷的大气条件下才加保护层[4]。如表2所示，铝合金和镁合金在不同的后处理方式下的抗盐雾试验时间对比，其中镀层厚度均为7μm。
②采用表面涂覆层保护。1）由于紧固螺钉的十字槽处易磨损，应使用奥氏体不锈钢，如：0Cr18ni9（304）、0Cr17ni12mo2（316）并钝化处理，满足强度要求同时也可以通过中性盐雾试验48h无腐蚀；2）外露的充电触点选用黄铜材料，且表面覆盖层采用镀金方式，镀层厚度为3μm；3）铝合金LY12壳体可以采用阳极导电氧化磷化底漆喷褐绿色塑粉。
③设计合理的结构。考虑涂装和维修的方便，设计时尽可能采用简单、合理的结构方式。例如，前壳需要暴露在外，设计时采用开放式的百叶窗结构形式，可以避免残余水分积聚和灰尘积存，起到良好防护作用。
2.3防霉菌设计在湿热环境中，对讲机极易遭受霉菌侵蚀，因此，防霉设计是湿热环境下对讲机环境防护设计的重要内容。数字对讲机采用铝合金材料，霉菌试验仅作外观检查，试验周期28天。其具体测试内容：在温湿度交变环境下进行，每24h循环一次。植入试验要求菌种，试验结束时，立即检查样品表面霉菌生长情况，按表3评定试验结果。
由于工作环境的特殊性，数字对讲机在结构设计上的防霉菌措施是：①选用抗霉菌性能强材料。优选不易发霉的铝合金材料；②加入防霉剂和合理的表面涂覆。比如橡胶表面需要添加水杨铣苯胺的防霉剂，而金属外壳表面可以喷涂防霉漆，既美观又可以防霉；③防霉包装、密封。金属外壳密封前，零部件用强紫外线进行照射，同时密封的内腔充入高浓度的臭氧，防止和抑杀霉菌，能起到有效防护作用。
3结论
三防技术是一项复杂且与结构设计紧密联系的系统工程，随着新技术、新材料、新工艺的广泛应用，“三防技术体系”得到逐步完善。结构设计师在设计产品时应考虑整机的三防设计要求，大大提升产品的环境适应能力。如今，随着人们对产品质量的要求越来越高，采用三防设计的数字对讲机逐步走进人们日常生活中。
参考文献：
[1]刘欣，刘继芬.三防技术分析与应用[J].电子工艺技术，2010，31（6）：354-357.
[2]王健石，胡克全，吴传志.电子设备结构设计手册[m].北京：电子工业出版社，1993.
电子产品结构设计篇10
电子商务的影响远不局限于经济和社会生活方面，以教育为例，现在我国已经有很多普通高校及高职高专等为适应形势的需要，开设了电子商务专业。电子商务是一个涉及计算机和网络技术、信息处理、电子数据交换、网络营销、电子支付、物流配送等各领域的综合学科。电子商务的发展，也对与之相关的其他学科提出了新的问题和学科结合形式，其中也包括美术设计与电子商务的结合。
一、电子商务的概念
电子商务是各种具有商务活动能力和需求的实体（生产企业、商贸企业、金融企业、政府机构、个人消费者等）为了突破时空限制，提高商务活动效率，降低交易成本，而采用计算机网络和各种数字化传媒技术等电子方式实现商品交易和服务交易的一种贸易形式。[1]按照戴建中所著《电子商务概论》中的表述，电子商务的定义包括广义和狭义两种。狭义的电子商务是指通过使用互联网等电子工具在全球范围内进行的商务贸易活动。[2]一般来说，比较多的学者采用狭义电子商务定义来阐述相关的电子商务概念，目前我国大多数普通高等学校电子商务专业都是按照狭义电子商务定义来设置课程的。本文所有以下论述均按照狭义的电子商务概念涵盖的范围进行阐述。
二、美术设计与电子商务的结合形式
由于电子商务这种贸易活动中，消费者是通过访问商家介绍商品的网页来获取商品相关的信息的，所以这与传统的实体店销售有很大的区别。传统的销售方式，消费者是到卖场直接了解或试用商品，而电子商务活动中，商家需要制作详细的商品介绍页面供买家浏览，以获取商品详细信息，而这些信息主要是通过网页的设计与制作来实现的。所以，美术设计与电子商务的结合形式主要体现在网页设计（非印刷形式），另外，还有与电子商务相关一些宣传单、宣传画册、促销广告、退换货回单等印刷形式。
（一）非印刷形式
非印刷形式，按照网站的基本架构来分，主要可以分为网站首页、框架页和商品详情页。网站首页一般主要有两种形式，一种是以企业形象（或网店形象）展示为主，另一种是信息罗列型。[3]网页首页的设计非常重要，这关系到消费者对企业的第一印象，所以，需要设计者具有良好的审美能力和设计能力。好的首页设计，应该能够恰当地体现企业性质、企业精神和企业文化，在消费者心中树立起初步的良好的企业形象，进而让消费者对企业的产品或服务产生信任感。框架页是网站的主要结构页面，又称次首页，大型网站往往框架页即首页。因为内容繁多，这就要求框架页的设计结构和布局合理、分类明确、简洁明了，以利用于浏览者快速找到自己需要的相关信息。对电子商务类的网站而言，商品详情页是消费者了解商品和服务的最基本最主要的形式，也是页面停留、浏览时间最长的一种网页形式。详情页设计的好坏，直接关系到消费者对商品的认知和评价，直接关系到从浏览到购买的转化率。
如果按网站的基本构成要素来分，非印刷形式包括文字、图片、色彩和版式；如果按电子商务网站的基本构成版块来分，则主要包括以下主要内容：网站标识、网站导航、分类信息、网页广告；商品详情页的商品主图、标题、商品制作或使用中的详细展示、产品细节展示、使用说明、同类产品对比和售后服务承诺等内容。在设计、处理这些内容时，一定要注意各层级页面在风格、色彩等方面的整体感和统一性；商品详情页的页面设计还要做到主次分明、条理清晰、版式美观、清晰明了，否则，很容易因为条理性差、内容零散冗长、色彩杂乱等因素，让浏览者产生厌烦和抵触情绪，从而失去详细了解商品的耐心和兴趣。消费者一旦离开页面，就相当于流失了顾客，本质上就是一种无效浏览，直接影响网店的转化率。
（二）印刷形式
印刷形式和传统的商贸活动中用到的美术设计类型没有什么太大差别。主要形式有：名片、商品内外包装、随商品寄送的商品说明书、商品广告单页或小画册、促销活动广告、退换货回执单、赠品等等。这些形式人们都已经十分熟悉了，在此不再赘述。不过，除此之外，也出现了一些比较新颖的形式，比如，有的商家会以手写或手绘与电脑设计相结合的形式，给买家写一封信，随商品一起寄送，达到沟通商家和消费者之间情感的作用。这种信的语言和信纸一般都经过精心设计，由于形式独特，且看起来用心良苦，所以比较容易在消费者心中产生一定程度的好感。
三、美术设计与电子商务专业结合的发展状况
如前所述，电子商务的迅猛发展对很多领域都产生了十分深远的影响，由于电子商务这种销售方式的特殊性，使其与美术设计产生了非常紧密的联系。这至少体现在两个方面：
第一，出现了大量电子商务领域内的专业美术设计师。就拿中国来说，光著名的大型电商网站就不少，如阿里巴巴、淘宝网、京东商城、唯品会、当当网等，以淘宝网为例，专业女装的天猫商家目前有2071家，而淘宝普通女装店铺达到惊人的2094886家（2016年7月16日搜索结果），而这个数字，每天都被刷新。这么多的店铺，每一个店铺又有那么多的在售商品，每一件商品都需要专业的美工设计师将它们在网页上一一展示出来，从事电子商务的商家们都意识到视觉营销的作用和力量，所以每一个商家都缺不了几个专业美术设计师，这催生了一个新的就业岗位――电子商务美术设计师。比起一般的网页美工，这个岗位名称体现出分工更细致、更具体、更专业的特点。可以说，随着电子商务的发展，这必将是一个更加广阔的就业领域和空间。
第二，催生了中高等相关专业教育课程体系内容的更新。因为市场对专业电子商务美术设计师有如此之大的需求，市场需求会倒逼人才培养的类型。现在，电子商务专业的学生必须知道一些艺术设计相关的美术知识，艺术设计专业的学生也不能对电子商务相关的计算机和网络技术、软件和广告营销等知识一无所知。因为，这两种看似互不相干的专业已经彼此渗透、交织在一起了，相关各专业之间的差别已经没有那么界限分明了，而是在某些方面必须互相结合，才能使自身更加完整。
（作者单位为江西省九江学院艺术学院）
[基金项目：本文系2014年江西省艺术科学规划一般项目，项目名称：平面设计与电子商务的专业结合及发展状况研究，项目负责人：何海燕，项目编号：209。]
参考文献
[1]张润彤，朱晓敏.电子商务概论[m].北京：中国人民大学出版社，2014：7.