多功能笔记本散热器设计报告

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. . . . 第一部分 多功能笔记本散热器调研分析一、懒人桌的介绍懒人桌是专门为在床上玩笔记本电脑而制作的,可以把懒人电脑桌放在两腿旁边,电脑放在桌子上,就可以在床上玩电脑了,这样很方便一些不愿意起床,但是又想玩电脑的人。实物欣赏懒人桌有床上桌和床下桌两种,前者是可以放置在床上的小桌,用户可以将笔记本电脑、书本、水杯等一切物品放置其上,真正实现把客厅、书房、餐厅统统搬到床上的“懒人美梦”。同时,有的床上桌还增添了新工艺,有的桌面可以抬起,有的增加了推拉隔层,总之都是怎么方便、怎么顺手就怎么设计。床下桌则是一种桌面可直接延伸至卧床上方的懒人桌,其桌腿部位的轮子使之真正实现了招之即来、推之即去。二、笔记本散热器笔记本散热器直接对着笔记本电脑底部吹散热量,将笔记本热量强制吹出,并引入冷空气,增加笔记本底部的空气流动,从而使笔记本电脑部各发热元件均得到散热,有效保持部的低温工作环境,是有效降低笔记本电脑温度的小装置。天蓝色笔记本散热器但笔记本散热器通常只是辅助笔记本散热,而且大部分的散热器主要是通过加强底部塑料外壳的空气流动速度,来达到降低部温度的,所以散热效果还不能达到我们理想的状态。随着市场的变化,产品的更新,现在已经出现有风扇可以自由移动的专用散热器。具有代表性的有超频三的“点点散热器”;酷冷的“U2散热器”以与维维公司的“维维散热器”,优缺点各有不同,不过这样的产品出现,对笔记本散热更有帮助。纯铝板的底座,可以移动的风扇,可以直接对着机器底部的进风口吹风,把冷空气强制吹进机器部,增加部空气密度,从机器出风口出来的空气数量也就增多,这样的散热原理将更加适合笔记本电脑的散热。1.笔记本散热器的作用和工作原理对笔记本电脑来说,在性能与便携性对抗中,散热成为最关键的因素,笔记本散热一直是笔记本核心技术中的瓶颈。有时笔记本电脑会莫名奇妙的死机,一般就是系统温度过高导致。为了解决这个问题,人们设计了散热底座,好的底座可以延长笔记本电脑使用寿命。如何为您的爱本挑选有效的散热底座,下面是一点经验介绍,希望能对广大网友有所帮助。 1、散热底座的材料 当前市场主要产品使用的材料有两种:金属或者塑料。金属的导热性好,但现在任何一款笔记本的底部都有防滑胶垫,和金属散热底座不可能紧贴在一起,所以金属的导热性能不能完全发挥出来。当然,金属底座还是可以更好地将笔记本散发出来热量吸收并扩散出去。另外金属一般比较重,而且由于制造时工艺要求较高,一旦做工不够精细,极易成为伤人的利器。塑料材质一般比较轻便,硬度也较高,很多工程塑料的强度甚至超过金属。出于成本与轻便的考虑,重量较轻、发热小的笔记本可以选购设计较好的塑料散热底座。但是如果是重量较大,发热较高的笔记本还是建议选购金属材质的做工良好的散热底座。 2、散热底座的原理 散热,其实就是一个热量传递过程传导、对流、辐射等几种方式。通常在台式机中主要是风冷技术,这包括CPU、显卡、电源与机箱的散热风扇等,在笔记本电脑中,风冷依旧的主要的散热方式,绝大数的散热方式是:风扇热管散热板的组合。目前很多笔记本电脑采用铝镁合金的外壳,对散热也起到了一定的作用。大家都知道,在笔记本电脑底部一般都有散热通风口,或吸入或吹出,对笔记本电脑的散热都非常重要。笔记本电脑在设计的时候也考虑到散热问题,往往会用垫脚将机身抬高,但是在温度过高的时候,就显得比较勉强。 笔记本的散热底座的散热原理主要有两种:1)单纯通过物理学上的导热原理实现散热功能。将塑料或金属制成的散热底座放在笔记本的底部,抬高笔记本以促进空气流通和热量辐射,可以达到散热效果。2)在散热底座上面再安装若干个散热风扇来提高散热性能。这种风冷散热方式包括吸风和吹风两种。两种送风形式的差别在于气流形式的不同,吹风时产生的是紊流,属于主动散热,风压大但容易受到阻力损失,例如我们日常夏天用的电风扇;吸风时产生的是层流,属于被动散热,风压小但气流稳定,例如机箱风扇。理论上说,开放环境中,紊流的换热效率比层流大,但是笔记本底部和散热底座实际组成了一个封闭空间,所以一般吸风散热方式更符合风流设计规。市场上的散热底座多数是有置吸风式风扇的,下面以此为主来介绍。 3、散热底座的结构 风扇型的散热底座构造其实也不复杂,一般是由金属或者塑料外壳加上置的2-4个风扇构成,风扇的供电方案有通过笔记本USB接口供电以与外置电源供电两种,有的产品还具有扩展多个USB口的功能。大多数笔记本电脑的散热底座的风扇均采用吸风式设计,因为这样可以最大限度的减少空气扰动造成的影响,提高散热效率。 散热底座风扇的数量和布局也非常重要,现在的笔记本后部往往是电池,而一些主要发热部件如:CPU和硬盘等位置相对靠中间,特别是硬盘,大多设计在手托下面,而这些部位很多散热底座往往没有设计风扇。所以选购散热底座前,最好先能弄清自己的本本底座几个主要部件的位置,最简单的方法是让本本开机一小时后直接手摸底部与桌面,确定最烫的几个位置就好。然后,尽量选购风扇布局较为接近发热位置的底座。 尽量选购带有独立供电开关的散热底座,检查是否有防滑或者固定结构可以有效避免意外事故发生,大小和颜色问题依据个人喜好了。 4、散热底座的性能 性能判定方法:同等环境下,不使用散热底座,分别记录开机五分钟和开机一小时后的系统主要温度参数;然后使用散热底座,也记录开机五分钟和开机一小时后的系统主要温度参数;比较这四个温度值,我们可以大概确定该散热底座的散热性能了。 还需要特别注意的是散热底座的噪音和震动问题,风扇的数量和质量是决定因素。风扇多固然增加散热效果,但是相应的耗电与噪音震动也增加了,所以一般以23个为宜。所以选购底座测试的时候需要留心判断下其噪音是否能够接受,是否会有震动影响电脑硬盘。 5、散热底座的使用注意事项 笔记本散热底座使用起来十分简单,首先,将笔记本散热底座平置,然后连接上供电电源,使散热底座风扇孔朝上打开前端供电开关,最后将笔记本平放于散热底座上面即可。无论什么环境下,注意留出所有散热风扇的出风口,保证空气可以携带热量快速扩散出去。2.笔记本散热器设计思路 笔记本电脑由于体积比较小,发热元件集中,散热设计有相当大的难度,其中重点又在CPU的散热上,最常见的方法有采用温控风扇散热,当CPU温度比较高的时候,风扇就开始工作,从而迅速降温。复杂一些的多或采用热导管散热片风扇的综合方式来给CPU散热。 著名的IBM ThinkPad系列笔记本就采用了双散热管系统散热方式,它由三部分组成:双散热管、双散热板以与金属支架。 散热管是其中的核心,它可以有效地将热从一端传导到另一端。笔记本键盘下方金属板是散热的重要途径。除了散热管外,在主板底部和上部,各有一块金属散热板,CPU等配件产生的高热经由散热管,沿着金属散热板加以传导,再通过机身和键盘,将热排出。由于采用了这种高科技散热技术,使IBM ThinkPad系列笔记本电脑即使长时间使用也不会使机身温度变得很高,提高了使用时的舒适性,而且系统也能够保持稳定,不过这种散热设计造价较高,也因此增加了整机成本。 3、笔记本散热器特点尽管采用了种种高科技的散热技术,但由于CPU、硬盘等配件的性能提升迅速,现在笔记本电脑发热依然较大,市面上出现了不少专门为笔记本电脑设计的散热器。那么对于笔记本来说是不是真的需要这样的散热器呢?这要从本本自身的实际情况来看。 主动型笔记本散热器的部构造 比如某些品牌的本本把散热孔设计在底部,那么通过外置散热器散热效果就非常明显。同时多数本本的硬盘和存离底座非常近,笔记本底部发热较大,使用外置散热器有利于笔记本散热。 笔记本散热器的简单工作原理 另外轻薄型笔记本电脑有大量热量会通过散热片传到机身,导致机身温度升高,这样采用外置散热器对本本散热还是非常有帮助的。若本本散热设计完善,长时间高负荷使用后,机身底部温升不大,就没有太大必要使用散热器了。简单说,我们可以由正常工作时本本机身(尤其底部)发热是否厉害、日常工作时本本散热条件是否良好(比如是否经常躺在床上使用本本)等具体情况来确定是否有必要使用笔记本散热器。4、哪种笔记本需要附加散热是不是每个人的笔记本电脑都要加装外置散热器呢? 如果你还在准备买笔记本,那么请在选购时注意一下散热是否良好,最简单的方法就是,让该款笔记本运行若干个大程序,在满负荷状态中持续30分钟以上,如果感觉不到烫,那么基本上说明其散热情况还算不错。 如果你已经有了笔记本,那么你的笔记本散热是否良好,你比谁都清楚,如果还有不明白的地方,就请看看下面的文字。1、 无风扇散热型:散热系统的示意图如果你的笔记本是超薄型,薄到连风扇都无处藏身;如果你的电脑使用的是键盘散热,在你一敲一放之间感受到了丝丝热气而手心流汗;如果你的笔记本是更先进的散热方式,比如说外壳散热或者冷热板散热,相信你的笔记本在运行大程序时,某些部位会烫到你连手都摸不得。我想,炎炎夏日,它很需要散热器辅助散热。PANASONIC的Lets Note系列笔记本就是无风扇散热型的代表。2、 风扇散热型: 如果你感觉你使用笔记本的过程中,只是听到偶尔风扇加快的声音,那么你很幸福,因为笔记本自身的散热情况实在良好,真的不必再买外置的散热器。但是如果风扇加快的声音是持续的,那么用手去出风口试试,如果真的很烫,那么请考虑给你心爱的伙伴配一个散热器吧。3、 游戏玩家型: 虽然游戏玩家用的笔记本大都是最新上市的顶级配置,机器本身也很好地解决了散热的问题,但是玩家还是需要考虑外接散热器。因为每次开机不超过五分钟,,会情不自禁地进入诸如魔兽争霸之类的游戏中。想想机器的配置中,显卡至少是128M显存的独立显卡,硬盘应该是5400转的速度,存在512M以上。看看这些数据,玩家每次打开电脑都会让它们工作在最繁忙状态,薄薄的机壳中存在这么些勤奋武勇的大家伙,它们的饭量会小么?有多少饭量就有多少热量啊。 4、 图像设计型: 如果你心爱的笔记本主要用于3DMAX、MAYA、PHOTOSHOP等等进行大量的图形设计,那么不管机器配置如何,如果感觉它烫到自己心疼的程度,那么就得考虑一下是否加个外置的散热器了,加强散热也是起到保护数据的作用哦,不然不知道什么时候有会发生文章开头那样的惨剧。 5、 国产本本: 并不是所有国产笔记本电脑都是散热差的,但是值得提醒的是,六七千元,如果还自带128M显存的笔记本,散热肯定不好。最需要加散热器的,可能就是这一类本本了。 以上罗列的几类笔记本,没有具体到哪个品牌,一般来说,如果笔记本只用于上上网,看看影碟,打打字写几篇文章,玩玩纸牌之类的小游戏,笔记本是不会出现太明显的发热问题。但是很明显,现在的笔记本使用者,十有八九不会如此温柔地对待自己的笔记本。总之一句话:烫了,就给它加个散热器。一万多的本本都买回来了,你还舍不得买那几百元的散热器吗?5、目前市场上笔记本散热器的分类目前市场上笔记本散热器有很多,主要分为被动散热型和被动散热型,被动型的散热器是由一整块导热率较高的金属作为笔记本底座紧贴着笔记本从而加快热量的散发,散热效果并不能得到保证,而且重量也比较重,但价格相对便宜,使用简单,不消耗电能。现在大多数是主动型散热器,也就是说带有主动散热风扇,将冷风吹向温度较高的位置,在散热器和笔记本之间形成一个热循环从而降低笔记本的温度。 按主动型和被动型划分 目前市场上笔记本散热器有很多,主要分为被动散热型和被动散热型。被动型的散热器是由一整块导热率较高的金属作为笔记本底座,紧贴着笔记本从而加快热量的散发,散热效果并不能得到保证,而且重量也比较重,但价格相对便宜,使用简单,不消耗电能。 现在大多数是主动型散热器,也就是说带有主动散热风扇,将冷风吹向温度较高的位置,在散热器和笔记本之间形成一个热循环从而降低笔记本的温度。推荐本本一族购买主动型散热器,效果更好。 按散热配件划分 按散热配件划分,可以分为散热垫、散热卡、散热风扇、散热鼠标垫。 多数笔记本都把散热孔设计在底部或者靠近底部,那么通过散热垫散热效果就非常明显。多数本本的硬盘和存离底座非常近,笔记本底部发热较大,使用散热垫有利于笔记本散热。轻薄型笔记本电脑有大量热量会通过散热片传到机身,导致机身温度升高,这样采用散热垫对本本散热是非常有帮助的。 散热卡是卡片式的,可以装到在PC卡插槽中,这类产品在市面上较少见。 散热风扇通俗一点讲,就是一个用USB供电的小台扇,打开电脑的时候,让这小巧的台扇从笔记本后侧方吹过来。 市面上的散热鼠标垫都自带USB接口,可以为笔记本腾出一个USB设备了,为你的笔记本缓解用电,间接起到散热的作用,但是作用不是很大。 四种配件中,建议买散热垫或者散热卡,效果稍好。 按便携型和家用型划分 散热器如果很轻很小,可以把它看作是便携型的散热器。比如ELECOM的便携式笔记本电脑散热器,与此前的产品相比,其体积更小,也更便于携带。如果要经常出差,建议购买便携式的产品。 ELECOM的便携式笔记本电脑散热器 如果你买下来的散热器散热效果非常好,那么它有可能功能比较强、结构比较复杂、体积比较大,不方便和笔记本装到包里带着外出,这应该归类于家用型。一般来说,我们使用笔记本时间最多的还是在办公室或者家里,如果有钱的话,就买两套啦。 按供电类型划分 按供电类型划分,可以分为市电型和USB供电型。 USB供电型,方便移动人士使用,市电型,方便在家里用散热器的话。本本族可以根据自己办公的特点来选择合适的散热器。6、笔记本外置散热器选购技巧 注意散热器卡扣的设计 尺寸问题:笔记本散热器的资料网上到处都是,有些喜欢网上购物的朋友就得注意了,虽然多数散热器都声称可以匹配十英寸至十五英寸乃至宽屏机型,但我们需要的是合身。正如买鞋子,小了我们穿不进去,就算穿进去也会痛,大了根本就不好看,最重要是不好穿嘛。所以选购时最好还是带着笔记本到卖场挑选。注意笔记本是否和散热器紧密贴合,但又装卸方便。 良好的风扇和风道设计是散热的关键 散热效果:散热器的功能就是散热,如果买了它达不到散热的效果那不如不买。选购时必须好好试用一下,装上后同时运行你电脑上的若干个大程序,比如同时玩游戏,看影碟,平时你玩得最疯的时候怎么玩现在就怎么玩。试十几分钟,如果有效果那么就买下来。不要担心商家有想法,试久点才能买到自己真正需要的东西。 铝合金材质 散热器材质:散热效果取决于材质与整体设计,采用导热系数比较高的铝合金材质,比采用塑料材质的散热器散热效果要好很多。另外,散热器风扇的质量也十分关键,其好坏直接关系到散热效果以与散热器噪声的大小,如果在试用时发现风扇声音过大或者风扇有杂音,就要考虑其质量是否可靠。是否值得买。 供电方式:大多数产品都采用了USB口供电,免去了单接电源线的麻烦,但同时也会消耗笔记本电脑宝贵的电量,由于考虑到占用了USB接口,好的产品通常还会附送一个USB集线器,用这个集线器,可以令笔记本用电量得到缓解,因为这个USB集线器一端接到市电插孔,一端以若干个USB口供电。7、几种有专利的笔记本散热器的介绍11-BG24385一种笔记本电脑散热器技术摘要本实用新型为一种笔记本电脑散热器,属于散热设备制造技术领域。本实用新型包括冷凝器、毛细管网、导管、壳体、小型压缩机,冷凝器、小型压缩机和毛细管网是由两只导管无缝连接的,毛细管网设置在壳体上,毛细管装有易放热液化的填充物氟利昂,小型压缩机上设有USB插头。本实用新型是利用对流热交换的原理来实现散热的,把毛细管网由电脑的散热孔嵌入,机体外部也有较大的供散热用毛细管网,用两只导管来连接这两片毛细管网,使之成为封闭的循环体,在机体外部有一个用USB做电源的小型压缩机提供动力,此外此散热器也可用于食品的保鲜,具有设计合理、结构简单、使用方便等优点。12-BG24385一种笔记本电脑散热器技术摘要本实用新型公开了一种笔记本电脑散热器,包括上下壳体、散热片和风扇,还包括支撑部,所述散热片夹装于所述上下壳体之间,所述风扇设置在所述散热片和所述下壳体围成的U型空腔,所述支撑部设置在所述下壳体底部紧靠风扇的一端;所述笔记本电脑散热器还包括发光条,所述发光条夹装于冂型上壳体与所述散热片之间。本实用新型所述的笔记本电脑散热器,可以根据需要调整高度至舒适状态,将发光材质的引入,外表新颖美观。13-BG24385便携式笔记本散热器技术摘要本实用新型公开了一种便携式笔记本散热器,属于计算机冷却装置的技术领域。解决现有的笔记本散热器体积大、便携性差、重量大的问题。所述的便携式笔记本散热器,包括装设有风扇(5)的本体(1),所述的本体(1)上铰接有至少三个支臂(2)。本实用新型的本体可做得和风扇的大小相当,支臂可绕铰接点转动以撑开或收叠在主体上。在使用时,支臂绕铰接点转动撑开,支臂撑开后可承托笔记本,风扇对笔记本进行散热。不使用时,支臂绕铰接点转动收叠贴在本体的侧边,整个散热器的体积可以缩小以方便携带。本实用新型具有轻便,便携性好的优点。14-BG24385一种笔记本电脑外置散热器技术摘要本实用新型涉与一种笔记本电脑外置散热器,它由壳体、风扇、USB插头、固定架等所组成,壳体正方的下部开有进气口,壳体后方开有多个出气口,壳体设有二个以上固定架,固定架上成型有安装风扇的型腔;USB插头的一端与风扇的电机相连接;壳体底部设有插片和弹片,可以方便地插入笔记本底部的缝隙中,起到固定散热器的作用。该散热器具有散热性高、结构简单、体积较小、携带方便,成本低廉等优点,可广泛应用于办公、家庭等配制的笔记本电脑。15-BG24385一种笔记本电脑的散热器装置技术摘要本实用新型公开了一种笔记本电脑的散热器装置,其包括一倾斜设置用于承载笔记本电脑的本体,在所述本体面上设置有至少一风扇开口,以与一风扇设置在该风扇开口中;在所述本体上前侧还设置有一扩充USB接口的USB集成电路板,在该USB集成电路板上还设置有移动硬盘的插接口与接口电路。本实用新型所提供的笔记本电脑散热器装置能为笔记本电脑散热同时直接为移动硬盘提供插接口。该散热器装置同时向使用者提供电源接口和扩充USB服务。本实用新型的实施,改善了笔记本电脑的使用环境,方便了使用者。16-BG24385笔记本电脑散热器技术摘要本实用新型公开了一种笔记本电脑散热器,包括一金属底座,在金属底座设有一散热风扇,在金属底座的一侧设有一USB集线器,USB集线器连接散热风扇,在金属底座表面对应散热风扇处设有方形凸起。扩展了多个USB接口方便笔记本电脑与其它外部设备的连接,且增加了风扇在金属底座形成的散热空间,产品体积更小,更容易携带。17-BG24385笔记本电脑散热器技术摘要本实用新型涉与一种笔记本电脑散热器,散热快且能耗低,其采用电子半导体制冷技术,在开关电源适配器与笔记本电脑之间串接半导体制冷系统电路设计,使半导体制冷片电流和制冷量与笔记本电脑功耗和发热量形成动态同步,实现了智能化自动控温功能;并在散热器主体上集成了数字温度表和数字有源音箱功能,实现了其多功能的优点,使用方便;散热风扇和风路部分采用离心式涡轮风扇,为吸冷方式工作,提高了散热片散热效果和资源利用率。18-BG24385外置式笔记本电脑散热器技术摘要本实用新型公开了一种外置式笔记本电脑散热器,主要包括一散热器主体和一底座,散热器主体置有散热风扇,散热器主体具有一吸风口和一出风口,所述的散热器主体通过一支以上的支撑转轴与底座连接。可以通过支撑转轴旋转使散热器主体升高或降低,它可以适用在各种出风口设置不一致的笔记本电脑上,从而对笔记本电脑进行散热。第二部分 小组的设计思路我们的设计思路是将笔记本电脑散热器和懒人桌结合起来,更加便于人们使用,下面是与我们设计相关的一些实体图片。第三部分 多功能笔记本散热器结构功能简介一、 可折叠: 这里我们采用的机械结构中典型的四连杆机构,这种机构在大多数机械结构中也显示出了很高的可靠性。四连杆由底杆、主支撑杆、可动杆、工作面组成。主支撑杆是在可动杆的配合下主要用来支撑工作面的,在一定程度上不仅需要足够牢固,还需要能承受相当大的压力。可动杆是使四连杆机构可以折叠的重要部分。二、 可伸缩:由于使用者的不同支架的宽度也会需要不同的尺寸来保证使用舒适,所以我们在工作面下加入了两条可固定轨道来使右端的连杆机构可以整体外伸一定宽度,而这个结构充分使用了工作面下的可用空间,使用者不用担心整体结构的便携性和可靠性。三、 可调整角度:在第一副图中底杆上我们设计了多齿结构,这个设计是用来调整工作面角度的重要部分。我们调节可动杆到一定角度,再将可动杆下端的固定销卡在齿条相应的位置,就可以将调整好的角度固定。在此同时由于多了可动杆作为支撑,工作面可以承受更大的压力,使用者将不用担心会压坏连杆结构。四、 其他附加件:在每个连接关节处加有紧固件,可以用来调整机构的灵活性。底杆上会有耐磨和防滑的橡胶圈。在工作面上附加了4-8个可以随意移动的可固定支架,用来把笔记本或者其他重要部件固定。工作面上可以加入多个 USB接口。总结:这种设计可以使多功能笔记本散热器结构更加轻巧,携带方便,使用简单,而且可以适用于大部分的人群。第四部分 Solidworks模型的建立与分析建模后整体效果图如下整个模型的建立过程是采用自下而上的建模方式,而对于像散热器外壳这样需要紧密配合的结构,我们采用自上而下的建模方式一、 散热器散热器壳体效果图散热器草图首先拉伸出散热器整体构型在拉伸体上进行切除通风口的草图利用绘制的草图拉伸切除出通风口利用复制得到两个通风口对抽壳后的主体进行分割二 防滑垫为了防止电脑在散热器上滑落,我们建造了防滑垫防滑垫安装效果图防滑垫的为轴对称结构,建模以回转拉伸和切除为主。利用回转切除得到碗状吸附端最后进行圆角美化三 散热器四连杆机构散热器四连杆伸缩机构是我们设计的重点,为了能使该机构实用美观,我们做了很多尝试。(1)方案一开始建模时,我们将两个竖直支撑杆放在水平支撑杆的同侧,结果出现了干涉,使预想的功能不能达到(2)方案二为此我们加宽了水平支撑杆的宽度,将两个竖直支撑杆置于它的两侧并在轨道上建立用来固定位置的凸台方案二整体效果图(3)方案三但是,上述方案存在固定不稳的缺点,我们又做了进一步调整我们将原先光滑的接触改为有细小齿牙的粗糙接触,使定位效果更好随着支撑杆倾斜角度的改变,电脑的高度角度即可随之改变(4)设计优化考虑到较胖用户的需求,在支撑宽度度上,我们也将其设计为可调。只需拉动中间的连杆, 宽度即可任意调整散热器在较大支撑宽度下的工作状态如下第五部分 Adams动力学分析在SolidWorks中建模完成以后,由于Adams强大的动力学分析功能,另一方面的原因是对SolidWorks的motion功能的不了解,决定用Adams进行折叠结构的分析优化。四杆机构的简化建模:在SolidWorks中的模型中量的尺寸以后,进行在Adams中的建模:(1) 在Windows环境下启动ADAMS/View2010,并在welcome对话中选择creat a model(2) 在Model name文本框中输入siliangan,单击OK(3) 设置单位 在Setting菜单中选择Units命令,显示对话框,选择millimeter,单击OK(4)设置工作栅格 在Setting菜单中选择Work Grid,显示对话框,设size=500,space=10,单击OK(5)设置图标 在Setting菜单中选择Icons,显示对话框,设置New Size=1.5,打开Name Visibility(6)根据测量的连杆的长度,进行模型的建立,给出一个最初位置,点设计,(7)经过一系列的建模以与添加约束,驱动,最后简化的电脑桌折叠时候的机构是这样的:这些杆件的长度是是按三维电脑桌的长度给的,这样就可以通过一定的仿真过程判断长度是否合适,是否能折叠起来.第六部分 Ansys关键部件力学分析在笔记本电脑的使用当中,起主要作用的关键部位是它的两个支撑连杆和伸缩杆。它们的寿命和使用性能直接影响产品的质量好坏。之前试图对整个产品进行Ansys分析,发现电脑带动不起来,反应太慢,于是决定对产品关键部位的相关分析:两个支撑连杆:一 支撑连杆1这个连杆在正常使用的过程中与柔性卡套直接过盈配合在一起,不能随意转动,只有需要调节角度的时候可以在大于一定值的力的作用下才可以转过一个角度,因此,对这个杆件进行一下受力分析:现一般笔记本电脑重量约为2KG,假设塑料桌面重量0.5KG,而有时候操作者会在桌沿位置施加一定的力,综合下来取这个支架受力为(2+0.5+5)X9.8/4=17.76N,对这个支撑杆取两个状态下进行受理分析,观察其安全性能:取材料为一般木材,经查资料,取E=6e9,u=0.3,=540KG/m3,进行有限元分析:A.支撑杆垂直于底座,则受力竖直向下:导入支撑杆1于ansys并进行网格划分:加载约束并施加载荷F=17.76N:最后经过有限元计算,得到的计算结果如下:首先是位移计算结果:其次是应力分布:再次是应变分布:对三幅图进行分析发现:位移变化随着远离力作用点而递减,应力和应变在杆件上分布较为均匀,但是发现在支撑杆下面的凸台上出现了应力应变的变化:从这细节图发现在支撑杆的小凸台上发生了应力集中,即这里的受力比较大,属于危险部分,于是在生产制造的时候就需要在这个地方设法减小应力集中,比如可以设置圆滑过渡来减小应力。B杆件1在调整角度后,设其位于与底座成60度夹角。再进行分析,步骤同上,得到的三个结果如下所示:位移结果:应力分布:应变分布:应力分布的放大显示:C.再进行两个不同角度的对比:90度60度可以直观的发现,在支撑杆1有一定倾斜角度的时候,其产生的应力集中现象更明显,也就是说杆件的安全性能应根据支撑杆的极限倾斜位置来决定。二 支撑杆2 由于支撑杆2在调节到一个合适的角度时要进行固定,则我们的凸台做成了带有许多小齿的类似齿轮物,与卡槽的齿相啮合,这样就可以方便的进行角度调节与固定。这个支撑杆2由于其下面凸台的特殊构造,受力状况必然与支撑杆1不同,于是进行Ansys分析,探究其中的异同:导入Ansys: 网格划分并施加载荷:限制约束:由于齿轮啮合的特点,决定了它的固定不是整个凸台表面,而只是其中的一部分齿:于是进行计算求解,得到的结果如下:位移分布: 应力分布:应变分布:从得到的结果发现支撑杆2受力是比较均匀的这主要与它的接触类型有关,即杆件的约束的不同带来了应力应变分布的很大不同。对应力应变图进行更进一步的探究,发现在凸台处同样存在应力集中,如下图:但是这样的应力集中分布围小于支撑杆1的应力集中分布围。三 伸缩杆静力学分析:伸缩杆的材料与支撑杆不一样,为了考虑到稳定性,需要用金属材料来做,下面就用Ansys求出在工作过程中其受力状况:网格划分:施加载荷:(施加这样的两个载荷是经过计算简化的结果,载荷作用点相当于支撑杆12与伸缩杆的作用点)分析计算结果:位移分布:应力分布:应变分布:从上面的结果可以看出,由于施加于两端的载荷的作用,伸缩杆产生了一定的位移变化,同时其应力应变也明显的显示了出来:即应力应变较大的地方是伸缩杆与轴套相互接触的地方,如下图:因此,在设计伸缩杆的时候,活动部分杆件强度必须均匀,而轴套则只需在其与活动杆件接触的部分强度高一些,其他地方的强度要求比接触部分低一些。第七部分 可行性分析一 引言12编写目的: 可行性研究的目的是为了对问题进行研究,以最小的代价在最短的时间确定问题是否可解。 经过对此项目进行详细调查研究,初拟项目实现报告,对多功能笔记本散热器开发中将要面临的问题与其解决方案进行初步设计与合理安排。明确开发风险与其所带来的经济效益。本报告经审核后,交项目经理审查。1.2 项目背景:开发项目名称:多功能笔记本散热器。项目任务提出者:CAD应用基础课程。项目开发者:交通大学多功能笔记本散热器小组。用户:喜爱在非桌面以外的地方玩笔记本,但笔记本散热不良的群体。实现软件单位:交通大学项目适用围:本项目本着多功能,广泛适用的原则进行设计,集合市场上大部分现存散热器的优点,尽力满足绝大部分用户的需求,适用各品牌,各型号所有笔记本式电脑用户,不与笔记本本身性能产生冲突。 13 定义: 专门术语:四连杆伸缩机构14 参考资料: 机械设计基础,交通大学。 SolidWorks建模精通,人民邮电。二 可行性研究的前提2.1要求主要功能:为用户提供笔记本电脑散热服务,方便用户工作学习以与娱乐,提高笔记本电脑的质量和运行效率性能要求:1.可折叠,在床上和桌子上两用。2.可伸缩,笔记本跨度可自由调节和固定,使不同体型的用户均可用。3.可调节高度和角度,使用户无论什么姿势都拥有最佳视野。4.散热卓越,基本要求。质量要求: 最小使用年限1.5年使用要求:简单,方便,多功能。完成期限:预计六个月,即截止11年5月。2.2目标:项目实现后,大大提高笔记本的散热效率,提高笔记本运行速度,方便用户在床上和桌子上均可使用。降低由散热不良引起的错误发生率,与其带来的开销,消除在非桌子的使用地点的不方便。2.3条件,假定和限制建议软件寿命:3年。经费来源:交通大学。投入运行最迟时间:2011/05/302.4可行性研究方法通过技术可行性分析,经济可行性分析,社会因素可行性分析,以与其他可供选择的因素分析,对该项目的可行程度进行评估,最后得出可行度。2.5决定可行性的主要因素 成本/效益分析结果,效益成本。技术可行,现有设计可完全承担开发任务。社会可行,项目能被笔记本用户快速接受。三 技术可行性分析:(1) 可折叠:采用的机械结构中典型的四连杆机构,这种机构在大多数机械结构中也显示出了很高的可靠性。四连杆由底杆、主支撑杆、可动杆、工作面组成。主支撑杆是在可动杆的配合下主要用来支撑工作面的,在一定程度上不仅需要足够牢固,还需要能承受相当大的压力。可动杆是使四连杆机构可以折叠的重要部分。折叠:打开:(2) 可伸缩:由于使用者的不同支架的宽度也会需要不同的尺寸来保证使用舒适,所以我们在工作面下加入了两条可固定轨道来使右端的连杆机构可以整体外伸一定宽度,而这个结构充分使用了工作面下的可用空间,使用者不用担心整体结构的便携性和可靠性。(3) 可调节高度:巧妙构思-过盈配合(右视图,左侧杆为杆1,右侧杆为杆2。)左侧杆1保持不动(具体见调节角度中的解释)。右侧杆2与底杆是通过柔性套进行过盈配合:例如底杆选择金属材料,而右侧杆2的伸出则选择橡胶包裹外表,孔与轴的尺寸设计成过盈配合。如下图孔轴过盈配合,扭矩小于一定值时,不产生旋转,底杆与杆2的相对位置不发生变化,高度是固定不动的。我们设计笔记本的重量不管在任何角度都不足以产生足够的扭矩使孔轴产生旋转,只有人刻意用手去搬它,它才会旋转,调节高度,如下面图片说明:A. 一个高度:转过一个角度,高度发生变化:(4) 可调节角度:基本思路是简单的滑块连杆机构,通过滑块在槽来回移动,调节杆1的垂直高度,从而调节散热器的倾斜角度。但是这样出现一个问题就是滑块的位置无法固定,角度不能随意调节。因此我们小组通过研究设计,将滑块连杆机构的滑块和槽设计成齿轮啮合的形式。滑块设计成小齿轮形状,套在杆1的伸出轴上,可自由旋转,不可轴向移动;槽则为一个一个连接的半圆形凹槽,表面为细小的齿。这样小齿轮就可以在槽滚动,并且可任意固定。这样的话随意搬到一个角度就可以利用齿轮的啮合很好的固定在一个位置,方便快速。调节角度的工作原理如下图:A. 桌面基本水平:B. 调节支撑杆2在底座的位置,改变桌面的角度:发生了角度的变化,这样,个人可以根据自己的习惯进行适当的角度调节。(5) 防滑垫。桌面上的六个防滑垫很好的保证了电脑在倾斜角度下的稳定性,说明这样的优越性。防滑垫,通常选用一种叫PVC软胶的高分子材料做成,底部平坦,因为高分子性吸附能力强,能起到防滑作用。 防滑垫的功效与特点: 1、将防滑垫置于散热器表面上,无粘性,不反光,不伤笔记本外表,具超强的附著力,即使是强烈震动也不会滑落。 2、经特殊PVC材料开发而成的防滑垫,既柔软又有弹性,防滑效果更出色。 3、可直接用水清洗,祛除防滑垫上的灰尘,可反复使用。 4、造型可以根据客人的要求量身订制,图案美观大方。5、属绿色环保产品,产品已经通过SGS检测。(6) 选材。桌面采用木材(塑料)制品,支撑架与底座采用环保木材,伸缩杆采用轻质金属,很好的减轻了重量,即使是外出出差或旅行,也便于携带。(7) 散热部分,风扇(未建模)与一般市面上风扇一样,USB驱动四 经济可行性分析-成立大学生自主创业41企业成立时期发生的成本1. 前期投入:根据相关调研资料:包括场地费设备费流动资金第一次进货年总投入2. 成本费用估算采用以生产费用为基础计算总成本费用综合考虑设备的自然周期和生产设备的技术寿命周期,项目计算期确定为5年。(1) 固定资产折旧固定资产折旧采用直线折旧法,年折旧费=(1-残值比率)*固定资产/使用年限包括设备的年折旧费装修的折旧费固定资产折旧费(2) 无形资产摊销技术服务费摊销=(广告费+设备技术费)/使用年限(3) 外购材料与采购费月材料费与采购费=(材料费+采购费)*12 (4) 房租费房租费=月房屋租金*12。(5)工资与福利费工资与福利费=职工总人数*(人均月工资*12+福利费)短期财务预测:每月:可分配收入9.66万元;经营税金:9.66*(10%+10%*10%)=1.0626万元;总成本:(0.57+0.2+0.77+0.3+20.4+4.8+5.2)/12=2.6867万元;利润总额:9.66-2.6867-1.0626=5.9107万元;所得税:5.9107*25%=1.4777万元;税后利润:5.9107-1.4777=4.433万元计算结果静态指标动态指标指标单位计算值指标单位计算值投资回收期月5部收益率157.6%248投资利润率198.55%202%财务净现值万元76.57净现值率%100财务战略企业财务战略作为企业战略的一个重要组成部分,主要关注于企业部资金流动具有从属性、系统性、指导性、复杂性等几个属性,一般可以分为:筹资战略、投资战略与收益分配战略,以下集合本公司的具体情况略作分析。4.2筹资战略企业融资主要有以下几种渠道:1.政府支持(补贴、扶持)2.银行贷款(分有无担保类)3.民间融资,私人或个体借贷4.天使资金(准备商业策划书)5.合作(出让股份一般)6.风险投资机构融资7.证券市场融资,创业板按不同生命周期阶段上应实施不同的融资战略的原则集合具体实际情况。本公司融资基本步骤可以分以下几步走:公司初创阶段初创阶段公司资本准备金来源渠道有限,可尝试一下几个可行的方案:1、 大学生自主创业政府支持,进行银行贷款(必要时可按具体情况提供担保信誉)以下为省支持大学生自主创业资金支持相关条款:高校毕业生自谋职业、自主创业自筹资金不足的,可凭省城镇失业人员证申请小额担保贷款,贷款金额最高不超过5万元,并按照自愿申请、社区推荐、劳动保障人员审查、贷款担保机构审核并承诺担保、商业银行核贷的程序,办理贷款手续。2、 私募、合作方式寻求志同道合的创业朋友,比如我们这个创业团队所有成员,作为公司的创始人充分调动自己的人缘关系,对自己的亲戚朋友进行动员力争投入个人、家人或者亲戚资金 。3、 天使资金 做好充分的市场调研,准备好一份优秀的商业企划书。然后精心筛选潜在的天使资金投资人。以求打动投资人,激起其投资兴趣4、 参加创业大赛参加可以预见的创业大赛,力争获得大赛创业基金 结合本餐饮公司的具体情况,与餐饮业具体环境。作为本科大学生,目前大致可行的方案并不多,但功夫不负有心人,只要坚持,一定会筹集到足够的启动资金公司发展阶段公司发展期财务战略重点是弥补资本不足,减少现金缺口,增大负债节税效应差和抑制投资盲目扩,适宜采取相对稳健的筹资战略和适度分权的投资战略,投资所需资本采取集中供应与自主筹措相结合,推进资本运营以保证企业可持续发展。 鉴于本公司在可以预见的将来主要靠加盟连锁的方式进行行业扩,在进入稳定扩阶段后可以通过征收少量加盟费以与对已加盟站点征收少量会员费用的方式弥补资金不足。这个时候可以更加大胆的通过银行贷款、寻找合伙人等方式吸收潜在的资金公司稳定发展期结合公司稳定发展阶段可能面临的投资多样化、经营的深入化,比如:全面向餐饮业各个方向进行探索,或者向餐饮业的上下游发展,或者投资其他诸如:酒店、厨卫等行业,在这个阶段我们应采取激进的筹资战略;积极吸引风险投资和通过股市融资;拓展未来市场空间的试探性投资战略;扎实的成本控制战略;强化风险监测与危机预警战略。4.3投资战略投资战略中,企业要紧紧围绕增强企业核心竞争力,保持企业的长期竞争优势,从战略高度审时度势,科学地进行投资战略决策。 从投资方向来看,由于企业的竞争力越来越依赖于企业拥有的知识资本,因而企业应把投资重点放在无形资产投资和人力资本方面。在评价投资方案时不仅要看投资项目未来现金流量的现值是否大于投资额的现值以与实现投资项目回报的风险大小,而且要看这一投资方案的实施是否符合企业发展战略的需要,是否能增强企业的核心竞争能力。 4.4企业并购中的财务战略 就企业资本营运战略来看,企业购并是企业迅速发展的一条主要途径,但是在购并企业时必须以能否增强企业的核心竞争力为基准即在选定企业兼并与收购目标企业时,应考虑能否通过企业兼并与收购,开发与获取构成核心竞争力的专长技能增强企业并购后企业整体的核心竞争力。为了保持和发展企业核心竞争力和使企业核心竞争力能惠与被兼并收购企业,在实施并购时就应尽量避免进入那些与核心竞争优势缺乏较强战略关联的产业领域。只有这样,才能使企业获取和保持长期的竞争优势,从而使企业战略关联产业领域;只有这样,才能使企业获取和保持长期的竞争优势从而使企业立于不败之地。因此,企业在资本营运时应考虑在专业化的基础上,以主导产业或产品和核心业务为基础,以核心企业的发展为依托,自动衍生或扩展到其他产业或领域。 4.5利润分配战略 在利润分配战略中企业也要以实现企业可持续发展为出发点。首先要改革传统的分配制度,加大对人力资本分配的倾斜力度,运用期权制、员工持股制等措施激发和调动人力资本所有者的积极性、主动性和创造性;其次,要合理选择股利政策和分配形式。股利政策和分配形式的选择要围绕着保护股东利益、稳定股票价格、促进企业长期发展的目标来进行。这就要求企业做到以下两点:一方面,要在资本市场上塑造企业的良好财务形象,给投资者以一定的回报,稳定股价、避免企业股价的大起大落;另一方面,保留一定的利润作为部资金的来源,夯实企业实力,并不断扩充企业的资本金。因此,企业的利润分配战略以低正常股利加额外股利政策为好,分配形式应根据企业的自由现金流量与企业的投资机会来选择。五 关键风险5.1风险的类型1生产风险1、原料供应断货风险2、生产设备故障风险3、产品质量风险管理风险1、员工怠工风险2、人员聘任风险(任人唯亲)3、利益小集团风险3市场风险1、同业者对手的竞争2、其他餐饮业者的竞争3、顾客的偏好转移4、营销困境4财务风险1、财务人员舞弊2、资金链断裂3、绩效考核机制出现问题4、财务记录遗失风险5.2风险的控制和规避1、建立完善的管理、考核、财务、监管等机制2、与两家以上原料供应商签订长期供货合同3、顺应顾客需求适当推出新产品4、提高产品质量,包括性价比5、会员积分优惠政策等六 收获与退出战略6.1收获机制1、 年终分红2、 股权转让3、 经营权外包6.2退出的主要方式1、 被其他企业兼并2、 管理层(员工)收购3、 租赁经营(经营权外包)4、 破产清算七 社会因素可行性分析法律因素所有证件都齐备不存在侵权专利自有.合同制定确定违约责任.73 / 73
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