建筑立面系统分析

值得信赖的全面外立面和建筑围护结构支持

建筑立面系统分析

Façade Creations, 为您的项目团队的每一位成员提供可靠的专家支持。我们参与过英国一些最复杂、最负盛名的项目,积累了幕墙玻璃、雨幕外墙和完整建筑围护系统方面无可比拟的专业知识。

通过与建筑师、承包商、工程师和其他行业专业人士的紧密合作,我们对幕墙完美运行的关键要素以及潜在挑战的出现有了清晰的了解。这种洞察力使我们能够主动解决问题,防患于未然,避免其影响您的项目。.

我们的使命

我们的目标是化繁为简,从初始设计阶段到项目竣工,提供无缝支持。通过尽早融入您的项目,我们能够最大限度地提高效率,确保合规性,并提升建筑外围护结构的整体质量。.

我们如何支持您的项目:

  • 涵盖规划、设计、施工和建筑围护结构管理的全程指导
  • 针对您项目独特需求量身定制的实用解决方案
  • 专业的热分析、结构评估和设计验证服务
  • 安装审核、质量保证检查和性能测试,以确保结果

虽然我们经常协助专业分包商满足严格的设计标准,但我们真正的价值在于从最早阶段就参与其中——帮助制定能够最大限度降低风险并优化结果的解决方案。.

Façade Creations致力于 提供专业、可靠、实用的支持,确保每个外立面项目都能以精准、高效和卓越的方式执行。

我们的服务

项目各阶段的全面支持

Façade Creations的 专家团队将为您的建筑项目提供从概念到竣工的全程专业指导。我们提供涵盖规划、设计、施工以及建筑外围护结构后续管理各个阶段的全方位服务。

我们协助客户进行规格审核、产品选型,并提供量身定制的解决方案,以满足客户期望,同时以经济高效的方式实现卓越性能。我们的方法确保每个项目都能受益于实用、创新和高效的设计策略。.

我们的专业技术涵盖建筑外围护结构的各个方面,尤其专注于工程化外立面——包括幕墙、窗户、雨幕墙及其支撑结构。我们承接各种规模和类型的项目,为建筑师、总承包商和专业分包商提供支持。.

虽然我们的大部分工作是帮助专业分包商满足特定的设计标准,但我们也深知,更早的参与往往对最终外立面的质量和性能产生更大的影响。因此,我们强烈建议尽早与建筑师、业主和总承包商开展合作,以确保从一开始就取得最佳成果。.

热性能分析

能源效率和日益严格的法规要求使得建筑围护结构的热工性能至关重要——这不仅关系到是否符合法规要求,也关系到能否降低长期运营成本。Façade Creations擅长在美学设计目标和热工性能之间取得平衡,确保建筑立面在外观上出众的同时,也能发挥最佳性能。

我们的专业技术

我们专注于建筑围护结构的详细热性能分析,为建筑师、工程师、总承包商和专业分包商提供支持。我们的专业领域涵盖工程化外立面的所有要素——包括幕墙、窗户、雨幕式覆层和支撑结构——以及屋顶和覆层系统。我们还会评估穿透部位的热桥效应,这会对整体性能产生显著影响。.

采用先进的 有限元分析 (FEA) 技术,对建筑围护结构的每个组成部分进行详细分析,并将结果整合,从而提供全面的热性能评估。分析结果以清晰易懂、切实可行的报告形式呈现,使项目团队能够做出既满足美观要求又符合法规要求的明智决策。

关键热分析服务

我们的热分析专业技术

我们专注于各类建筑围护结构的热性能评估,为建筑师、工程师、总承包商和专业分包商提供指导。我们的专业领域涵盖:

  • 工程化幕墙:包括幕墙、窗户和带支撑结构的雨幕墙
  • 屋顶和覆层系统
  • 评估由穿透件和结构构件引起的热桥效应

我们的分析采用先进的二维和三维有限元分析 (FEA) 技术,能够对单个构件和整体结构进行详细评估。分析结果以清晰易懂、便于操作的报告形式呈现,供专业团队高效地将其融入项目决策中。.

二维有限元分析

我们的二维热模拟使用 FLIXO 和 BISCO 软件来分析立面横截面。这些程序:

  • 根据 EN ISO 标准计算热流、U 值和冷凝风险
  • 使用项目特定输入数据评估框架系统、玻璃单元和边缘间隔条的性能
  • 集成辐射和对流模块以提高精度

该方法可生成可靠的热数据,包括温度系数、线性热传递系数(Ψ值)和框架U值,并已根据英国标准EN ISO 10077-2:2017进行验证。材料属性参考EN和BS标准,或在需要时参考供应商特定数据。.

二维有限元分析
三维有限元分析

三维有限元分析

对于复杂的立面几何形状,例如屋顶穿透处或复杂的连接处,我们应用 TRISCO 软件进行 3D 热模拟。这使我们能够:

  • 精确模拟多材料组件的热传递
  • 考虑热桥和传导路径
  • 使用 Physibel 的 RADCON 模块整合辐射和对流效应

材料属性参考EN/BS标准或制造商数据。计算结果直接用于U值计算和冷凝风险评估,确保针对项目特定条件进行精确评估。.

外立面U值分析

我们提供立面可视部分和非可视部分的详细U值计算:

视觉元素(玻璃)

  • 在加权面积计算中考虑框架、玻璃单元和边缘损失(Ψ值)
  • 不局限于供应商提供的数据,而是纳入实际项目配置以确保准确性。
  • 评估窗户、门、框架式幕墙、单元式系统和定制玻璃解决方案

非视觉元素(墙体和雨幕)

  • 对墙体进行三维分析,包括隔热层、支架和支撑结构。
  • 识别可能因冷桥效应而降低性能的区域
  • 提供优化隔热性能并高效满足监管U值目标的解决方案

早期参与可确保做出准确的设计决策,避免做出可能影响性能或增加成本的假设。.

外立面U值分析
冷凝风险分析

冷凝风险分析

冷凝会影响建筑立面的美观和长期耐久性。我们的评估:

  • 使用二维或三维分析计算表面温度和冷凝风险
  • 在项目特定的环境条件下评估玻璃框架、边缘隔条和非透视构件。
  • 推荐切实可行的缓解策略,以防止冷凝相关问题。

我们还会考虑可能出现的实际情况与理论上的极端情况,从而为明智的项目决策提供平衡的建议。

雨幕墙分析

由于支架和穿透处可能存在热桥效应,雨幕墙需要进行精确评估。我们的方法包括:

  • 支架布局、绝缘层厚度和材料属性的三维建模
  • 确保可实现的覆层区域和经济高效的设计
  • 根据 BS 5250 标准和项目特定条件进行间隙冷凝风险评估

这样既能确保墙体达到 U 值目标,又能保持可建造性和节能性。.

雨幕墙分析

符合标准

我们所有的热分析均符合相关的 BS和EN标准,并遵循BRE、CWCT、GGF和CAB的指导,包括:

  • BS EN ISO 10077-1 和 2、13789、10211-1 和 2、12631:2012、13370、673
  • BRE BR443、IP 5/98、IP 17/01、IP 10/02
  • CWCT 和 GGF 指南:传热、U 值和冷凝评估
  • 铝合金门窗幕墙的CAB标准

为什么早期参与至关重要

虽然我们的服务在项目的任何阶段都具有价值,但在早期设计阶段的参与能够最大程度地发挥其作用。早期合作可确保:

  • 在不影响建筑设计意图的前提下,实现最佳的热性能。
  • 高效的设计方案和切合实际的覆层区域
  • 降低项目生命周期后期进行代价高昂的调整的风险

Façade Creations 的隔热性能服务提供清晰、合规和可靠的保障,帮助您打造视觉效果惊艳、节能高效且经久耐用的外立面。.

规格和产品评测

凭借数十年的幕墙设计经验, Façade Creations 为项目规格和产品选择提供专家指导。我们帮助客户、建筑师和承包商选择最具成本效益的解决方案,既满足性能目标,又符合美学期望。尽早参与设计概念阶段,使我们能够发挥最大作用,确保项目目标从一开始就可实现。

早期设计支持

我们的团队可以在设计初期阶段为建筑师和开发商提供咨询,确保美学选择与所需的性能水平相符。通过及早协调这些因素,我们有助于避免设计意图、法规要求和技术可行性之间可能出现的冲突,从而最大限度地降低项目后期代价高昂的重新设计或纠纷风险。.

对总承包商的支持

一旦总承包商确定, Façade Creations 可以协助完成以下工作:

  • 选择和委任专业分包商
  • 评估方案是否符合项目规范
  • 在整个项目过程中与分包商保持联络
  • 评估技术方案和设计方案

我们的投入确保分包商的解决方案符合性能预期和监管标准,同时与整体项目愿景保持一致。.

为专业分包商提供援助

专业分包商可从我们的指导中受益,具体包括:

  • 了解项目规范
  • 选择合适的产品
  • 撰写技术文件

如果早期阶段的建议被忽视,项目可能会面临产品无法达到预期性能或美观效果的挑战。Façade Creations 可以在任何阶段提供解决方案——解决规格冲突、准备技术文档,并促进沟通,以达成所有利益相关者的共识。

 

规范和设计评审

除了产品和性能评估外,我们还提供全面的设计和图纸评估。这确保建筑围护结构的每个元素都符合法规要求和客户期望。更多详情请参阅我们的“设计评估”部分。

请联系 Façade Creations, 讨论我们的规格和产品审查服务如何在项目的任何阶段(从概念到完成)为您的项目提供支持。

外墙检测服务

Façade Creations 为幕墙测试的各个方面提供全方位支持,协助客户、总承包商和专业分包商。我们的服务范围涵盖专家见证、现场和非现场测试流程管理,确保每个幕墙系统都能可靠运行并符合项目规范。

我们提供以下方面的支持:

  • 现场和非现场测试活动
  • 方法声明的创建和审核
  • 与测试机构和系统供应商联络
  • 现场水质和气候测试
  • 幕墙系统的声学测试

我们的目标是让您对建筑外立面的性能充满信心,同时为项目团队的所有成员提供支持。.

非现场天气性能测试

异地测试对于验证所选幕墙解决方案的性能至关重要。虽然标准系统通常有历史测试数据,但定制系统或独特的接口细节则需要针对特定​​项目进行测试。.

我们的方法包括:

  • 审查项目规范并验证拟议测试方案的适用性
  • 就开启窗户、门或固定幕墙的不同要求提供建议
  • 代表客户、建筑师或总承包商见证测试
  • 通过管理测试流程为分包商提供支持,使项目团队能够专注于其他工作。
  • 协调测试图纸、试验台支撑结构以及与测试机构和系统供应商的安装工作
  • 提供全面的书面报告和照片证据
非现场天气性能测试

凭借丰富的成功异地测试管理经验,我们确保测试高效、准确,并与项目的设计意图保持一致。.

现场气象测试

现场测试用于验证安装工艺,并确保现场外墙符合规范要求。典型的测试方法包括使用软管或喷杆进行测试,具体方法请参见 CWCT 技术说明 41。

Façade Creations 通过以下方式提供现场测试支持:

  • 审查指定的测试标准并确认其是否适用于该项目
  • 作为客户、建筑师或总承包商的独立证人
  • 在测试期间为分包商提供建议和管理
  • 编制方法说明并在图纸上标记测试区域

 

凭借丰富的成功异地测试管理经验,我们确保测试高效、准确,并与项目的设计意图保持一致。.

现场气象测试

异地声学测试

声学性能通常取决于项目立面的具体配置。历史构件或系统数据可能无法准确反映实际性能,因此针对特定项目进行声学测试至关重要。.

我们的服务包括:

  • 与测试机构联络,制定方法说明和测试计划
  • 协调测试图纸和钻机支撑结构设计
  • 与分包商和系统供应商合作,管理测试样品的安装。
  • 见证测试并提供附有照片证据的书面报告

这种方法可以确保准确测量隔声值,并验证已完成外墙的声学性能。.

凭借丰富的成功异地测试管理经验,我们确保测试高效、准确,并与项目的设计意图保持一致。.

为什么选择 Façade Creations 进行测试

尽早参与测试策略制定有助于避免项目后期出现代价高昂的延误或性能问题。Façade Creations 为每个测试项目带来数十年的经验和成熟的方法论,为所有利益相关者提供清晰的指导、可靠的结果和信心。

立即联系我们 ,讨论您的外墙测试要求,了解我们如何支持顺利有效的测试流程。

异地声学测试

安装检查

对现场安装工程,特别是复杂幕墙系统的安装进行精准监测,是项目成功与否以及长期性能问题的关键所在。即使是设计最精良的幕墙,也需要依靠高质量的施工才能达到预期效果。.

Façade Creations 提供全面的安装检查服务,既可代表客户进行检查,也可作为专业分包商质量保证程序的一部分进行检查。

现场安装检查

我们在现场安装过程中提供现场支持,以确保所有系统均正确、安全地安装,并符合设计规范。我们的服务包括:

  • 监督安装团队,确保其遵守系统建议和定制项目细节。
  • 在施工前为安装人员提供工具箱培训
  • 安装过程中与承包商的监理团队保持联络
  • 将监测服务范围从玻璃幕墙扩展到实心墙体构件。

我们的检验服务可根据以下需求量身定制:

  • 专业分包商: 确保安装团队遵循正确的流程和项目特定细节。
  • 客户或总承包商: 作为独立代表,评估安装工程的质量和合规性。

 

专业知识和经验

凭借与各大系统供应商长期合作的经验,我们为设计和安装团队的所有成员提供权威的知识和实用的指导。这确保了安装工作以最高标准完成,降低了风险,并保障了外立面的长期性能。.

报告

所有检查均有详细的书面报告和照片证据支持,为所有项目利益相关者提供透明度和清晰度。

联系 Façade Creations ,讨论我们如何协助进行安装检查,并确保您的外墙安装达到最高的质量和性能标准。

联系 Façade Creations ,讨论我们如何协助进行安装检查,并确保您的外墙安装达到最高的质量和性能标准。

工程服务

有限元分析 (FEA) 服务

介绍

Façade Creations 专注于工程仿真领域,与设计和制造团队合作,帮助他们在零件或结构制造之前,准确了解其性能。我们的有限元分析 (FEA) 实践融合了机械工程和计算分析。我们针对各种设计,无论是单个支架、焊接框架还是完整组件,构建数字模型,预测其在实际运行条件下(包括载荷、温度、振动、疲劳和时间)的性能表现。.

这一点至关重要,因为物理测试成本高昂且耗时,一旦缺陷在测试台上或更糟糕的是,在实际应用中显现出来,修复成本往往已经成倍增长。我们的工作就是在早期阶段,通过屏幕识别发现缺陷,使其在设计决策阶段就被识别出来,而不是演变成制造或保修问题。我们作为您工程团队的延伸,将仿真结果转化为清晰、实用的建议,这些建议能够经受住客户、认证机构以及您内部审查的严格检验。.

我们秉持一个简单的原则来构建这套实践:只有当仿真能够改变决策时,它才真正有用。制作一张色彩绚丽、引人注目的应力图很容易,但它提供的信息却微乎其微。我们的报告旨在供工程师、项目经理以及任何需要对设计方案进行审批的人员阅读并采取行动。我们构建的每个模型都始于一个清晰的问题:我们究竟想要探究什么?而每个交付成果都以对该问题的清晰解答为最终目标,并以数据为支撑。.

我们的团队经验丰富,既有小型单部件检测的经验,也有大型、耗时数周的装配研究的经验,我们会根据项目规模灵活调整方法。对于验证首款产品原型的初创公司,我们会给予与开展认证项目的成熟制造商同等的严谨态度,只是会根据具体项目调整检测的深度和节奏。.

我们服务的行业

工业设备和机械

压力机、起重机、传送带和重型制造结构需要在较长的使用寿命内可靠地承受较大的、通常是循环的载荷。.

基础设施

桥梁、支撑结构和承重混凝土和钢构件,包括对老旧资产进行寿命评估工作。.

电子和机电产品

在严苛的工作环境中,电路板、外壳和组件会受到冲击、振动或热循环的影响。.

制造和加工设备

专为可重复、高循环使用而设计的工具、夹具和定制生产机械。.

汽车和运输零部件

结构和机械部件在实际工况循环下承受疲劳和动态载荷。.

建筑和结构系统

钢结构和混凝土构件需要进行承载力检查、寿命评估或结构问题调查。.

能源和可再生能源

用于在恶劣或偏远工作条件下可靠运行的设备的结构部件。.

海洋和近海设备

暴露于腐蚀性环境、动态载荷和长期无人值守维护间隔的结构和配件。.

如果您的产品或结构需要证明其能够承载负载、承受工作周期或通过认证审查,这是我们经常承接的工作。.

我们的有限元分析服务

结构分析

我们评估零部件和组件在静态和动态载荷下的响应,计算应力、应变和挠度,以确认设计在满足性能要求的同时,还具有适当的安全裕度。这包括从简单的支架检查到涉及多个相互作用部件的完整组件分析的所有内容。.

热力学和多物理场仿真

许多失效并非纯粹的机械失效。我们针对从电子组件到高温工业设备等各种应用场景,构建了包括热膨胀、热应力和热驱动疲劳在内的耦合热结构行为模型。当问题涉及多种物理效应时,我们会构建能够捕捉这些相互作用的模型,而不是孤立地分析每种效应。.

疲劳与生命评估

对于承受反复载荷的部件,我们预测其使用寿命,并识别最容易引发疲劳裂纹的具体特征、焊缝、角接缝或接头,从而实现有针对性的设计改进,而非盲目猜测。这项工作对于预期在循环载荷下运行多年的设备尤为重要,因为即使是微小的设计疏忽也可能演变成严重的可靠性问题。.

故障调查和根本原因分析

当设备在使用过程中发生故障时,无论是疲劳裂纹、腐蚀、过载还是其他意外失效模式,我们都会重现当时的载荷条件,并利用仿真技术找出根本原因,以防止同样的故障再次发生。这通常需要从物理证据(例如检查照片、载荷记录和维护历史)入手,反向推导,最终构建一个能够重现故障并指出实际原因的模型。.

非线性分析

当材料行为、大变形或部件间接触等因素导致线性假设不再适用时,我们会进行完整的非线性仿真,以捕捉系统的真实响应,包括塑性变形和屈服后行为。这对于任何涉及冲击、挤压、卡扣式设计或在极端载荷下超出弹性极限的部件都至关重要。.

振动与冲击分析

对于暴露于动态环境中的设备和组件,我们会评估其固有频率、共振风险以及对冲击载荷的响应,这对于运输、搬运设备和电子产品尤为重要。我们会在共振导致设备过早失效之前识别出共振情况,并评估设计在跌落、冲击或运输冲击事件中的响应能力。.

可行性和概念研究

在项目初期,设计方案最终确定之前,我们会使用简化的有限元分析模型来比较不同的结构方案,并排除那些无法满足荷载或寿命要求的方案,从而节省后续的重新设计时间。这使得项目团队能够在投入大量工程时间进行详细开发之前,根据充分的信息做出明智的设计选择。.

设计验证和认证支持

我们撰写结构严谨、条理清晰的分析报告,适用于提交给认证机构、客户或内部设计审查委员会,报告内容严谨易懂,便于理解。如果项目需要按照特定标准或规范进行分析,我们会严格遵循该标准,并清晰地记录我们的合规情况。.

复合材料和先进材料分析

对于使用复合材料或先进合金的结构,我们模拟这些材料的具体、通常是定向的行为,而不是依赖于不能反映其实际性能的简化假设。.

第二意见和同行评审

如果现有分析需要独立验证,无论是为客户、保险公司还是内部利益相关者,我们都会审查模型、假设和结果,并提供诚实、独立的评估。.

我们的流程

我们通常分四个阶段完成项目。首先是范围界定:我们明确分析需要解答的问题、适用的载荷条件以及成功结果的标准。其次是建模:我们构建计算模型,包括必要的几何清理、网格划分以及载荷、材料和边界条件的定义。第三是分析与审查:我们运行仿真,检查结果的物理合理性和数值稳定性,并对任何异常情况进行深入分析,最终形成结论。第四是报告撰写:我们提交一份包含清晰结论和建议的书面报告,并在之后继续提供支持,解答疑问或根据结果进行设计迭代。.

常见问题解答

要启动有限元分析项目,您需要我们提供哪些信息?

至少,我们需要CAD几何图形(或清晰的参考图纸)、零件或结构将承受的载荷条件、材料属性以及相关的边界条件或支撑结构。如果其中任何一项尚未最终确定,我们可以基于合理的假设进行工作,并在设计完善的过程中逐步改进模型。.

一次典型的有限元分析研究需要多长时间?

这很大程度上取决于项目范围。单部件结构检查通常几天就能完成。而包含非线性接触、热耦合或疲劳寿命预测的完整装配级研究通常需要几周时间。我们会根据每个项目的具体情况单独进行范围界定和报价,确保不会出现任何意外情况。.

有限元分析真的可以取代物理测试吗?

不完全如此,我们也不建议那样处理。有限元分析 (FEA) 可以显著减少所需的物理测试量,并指出测试重点,但对于关键部件而言,最终验证测试仍然是良好的实践。FEA 的作用在于避免您在测试台上首次发现问题。.

你们可以使用我们现有的CAD文件吗?还是我们需要提供一些特定的文件?

我们支持所有常见的CAD格式(STEP、IGES、Parasolid以及主流CAD软件包的原生文件)。如果您的几何体需要清理或简化以用于仿真,这属于我们的工作流程,您无需额外操作。.

项目结束时我们实际能收到哪些成果?

一份完整的书面报告,涵盖方法论、假设、边界条件、结果(应力、挠度、安全系数或疲劳寿命等相关数据)以及我们的工程建议。在必要时,我们还会提供带注释的结果图表和动画,这些内容比原始数据更便于内部共享或与客户分享。.

如果设计方案在项目进行过程中已经出现问题,您能否提供帮助?

是的。我们工作的大部分内容正是如此:当某个设计出现问题时,无论是测试失败还是已经投入使用,我们都会介入诊断原因并提出解决方案。我们具备快速响应此类紧急调查的能力。.

你们是否通过物理测试验证了仿真结果?

如果存在物理测试数据,我们会按照标准做法将模型结果与之进行比较,如果发现显著差异,则会对模型进行调整。这种相关性分析是建立对仿真结果真正信心的最佳方法之一,之后才能将其用于设计决策。.

您能否按照特定的行业标准或规范进行工作?

是的。请告诉我们您的项目适用哪项标准,我们将根据该标准构建分析和报告结构,包括记录所涉及的具体条款或载荷工况。.

如果分析表明该设计会失败怎么办?

这是一个有益的结果,而非坏结果,因为问题是在生产之前而非之后发现的。我们不仅会报告故障,还会与您合作,了解故障发生的原因,并提出具体、切实可行的设计改进方案来解决问题。.

你们提供贯穿整个项目的持续模拟支持,还是只提供一次性研究支持?

两者兼备。有些客户只需要一次针对性的检查;而另一些客户则希望我们在整个开发过程中提供持续的模拟支持,随着设计的演进不断更新分析结果。我们会根据您的项目需求灵活调整服务规模。.

计算机辅助设计 (CAD) 服务

介绍

Façade Creations 为团队提供机械 CAD 服务,帮助他们将创意转化为可实际制造的产品。这一细分领域介于概念和生产之间:它属于工程设计范畴,即根据功能需求,精确地制定产品的制造方案,包括选择合适的材料、零件的装配和运动方式,以及如何在满足项目所需的产量和成本下进行生产。.

仅仅看起来正确的CAD模型与真正正确的CAD模型截然不同。每一个设计决策,例如壁厚、紧固件选择、公差叠加、拔模角度等,都会对后续的制造、装配和成本产生影响。我们的方法是从最初的概念草图阶段就将制造和装配方面的考量融入设计流程,而不是在模具订购之后才发现问题。.

我们认为机械设计是一系列权衡取舍的过程,而我们的工作就是让这些权衡取舍清晰可见、经过深思熟虑,而非偶然发生。加工成本较低的零件可能组装起来更困难;更轻巧的设计可能生产成本更高。很少有唯一的正确答案,但几乎总有一个更明智的选择,而这正是我们力求为每一位客户提供的。.

我们的工程师拥有产品设计、工业设备和制造工程等多元化的背景,这意味着我们在设计时不仅关注渲染模型的外观,更着眼于零件的实际生产方式。这种视角往往能为客户在设计进入生产阶段后节省时间和成本。.

我们服务的行业

工业和资本设备

机器框架、外壳和机械组件的设计旨在延长使用寿命并提高可维护性。

消费品和商业产品

从概念开发到可生产的细节,平衡成本、可制造性和设计意图。.

定制工具和夹具

为生产线设计的夹具、工装和专用设备,旨在实现精确性和可重复性。.

机电组件

电子产品的外壳和结构外壳,包括散热和检修方面的考虑。.

原型制作和小批量生产

设计适用于 3D 打印、CNC 加工和小批量生产方法。.

结构和机械改造

根据新的要求或部件,对现有设备和组件进行重新设计或改造。.

医疗和精密设备

机械设计工作,需要严格的公差和详尽的文档记录。.

可再生能源和基础设施硬件

专为户外和长期使用而设计的安装系统、支架和机械部件。.

我们的CAD服务

概念开发

我们会根据初步构想、草图、功能概要或粗略需求,将其发展成可行的概念几何模型,并在确定最终方向之前探索不同的机械方案。在这个阶段,我们会刻意保留多种选择,提出各种方案及其优缺点,而不是直接跳到单一设计方案。.

详细的3D建模

对零部件和组件进行全参数化三维建模,从一开始就考虑制造方法、材料和公差要求,而不是事后添加。模型结构便于后续高效地进行设计更改,无需从头重建几何体。.

工程图纸和文档

我们提供可直接用于生产的二维图纸,包含完整的尺寸标注、公差(包括必要的GD&T)、材料标注和表面处理规格,可直接交付给制造商。我们的目标是提供机械师或加工人员无需询问即可直接使用的图纸。.

面向制造和装配的设计 (DFMA) 审查

我们专门针对可制造性和装配效率审查设计方案,识别那些生产成本高昂、难度大或可靠性差的功能,并提出切实可行的替代方案。这项审查既适用于正在开发的新设计,也适用于已经出现生产问题的现有设计。.

逆向工程

如果实物零件存在但没有可用的CAD模型,我们会根据测量或扫描数据重建精确、可编辑的3D模型,适用于重新设计、替换零件制造或文档编制。这种情况常见于老旧设备、过时零件或最初由第三方设计的组件。.

公差叠加分析

对于装配体而言,其装配和功能取决于多个公差零件的正确组装,我们会进行堆叠分析,以确认该设计能够在所有制造偏差范围内可靠地组装和运行,而不仅仅是在理想的标称条件下。.

原型和生产过渡支持

我们支持从原型到量产的过渡,根据大批量生产工艺的实际情况调整设计,并在必要时直接与您选择的制造商合作。这通常包括重新审视那些为一次性原型设计但无法合理扩展到批量生产中的方案。.

设计优化

结合我们的仿真能力,我们优化几何形状,在保持或提升结构性能的同时,减轻重量、降低材料成本或减少零件数量。基于实际分析的微小几何变化,在大规模生产中可以带来显著的成本节约。.

夹具和工装设计

专为在制造、检验或装配过程中固定、定位或引导零件而设计的专用工具,其精度和重复性能够满足您的生产过程实际所需的要求。.

装配建模和运动研究

对于带有运动部件的机构和组件,我们在制造任何部件之前,都会构建完整的组件模型并检查干涉、运动范围和间隙问题,从而避免代价高昂的后期发现问题。.

物料清单和文档管理

随着设计的演变,结构化的物料清单和设计文档与 CAD 模型保持一致,从而降低了因版本过时而导致制造风险。.

我们的流程

项目通常始于探索性对话,我们会了解功能需求、限制条件、目标制造方法以及任何已有的设计工作。之后,我们会进入概念开发阶段,提出设计方向供审核,然后再进行详细建模。.

接下来是详细设计阶段,包括完整的3D建模和图纸制作,并将DFMA(面向制造和装配的设计)评审融入到整个流程中,而不是等到最后才进行。设计定稿后,我们会支持向生产部门移交,并随时解答供应商的疑问,或在生产工具或工艺最终确定后进行调整。.

常见问题解答

你使用什么CAD软件?

我们支持所有主流机械 CAD 平台,通常可以与您现有的设计环境相匹配,或者如果您在没有既定工作流程的情况下开始一个新项目,我们可以为您提供最佳方案建议。.

你能接手别人已经开始的设计项目吗?

是的,这通常是我们的起点。我们会审查现有的模型和图纸,找出任何不足或问题,然后以此为基础继续开发,或者在必要时重建部分内容。.

你们只做3D建模,还是也负责绘制制造图纸?

两者兼备。仅凭3D模型通常不足以进行可靠的制造。我们提供包含制造商实际所需的尺寸和公差信息的完整图纸包。.

你们如何处理新产品设计的保密问题?

我们按照产品开发工作的标准做法,在签署保密协议 (NDA) 的情况下开展工作,并且默认情况下将所有客户设计数据视为机密信息,无论在工作开始时是否签署了正式协议。.

您能否根据我们目前使用的特定制造工艺进行设计?

是的。请告诉我们您的制造工艺(注塑成型、钣金加工、数控加工、铸造、增材制造或装配),我们将从一开始就考虑到该工艺的具体限制和成本驱动因素进行设计。.

如果我们的项目只需要对设计进行小幅修改,而不是完全重新设计,该怎么办?

这属于我们的正常业务范围。我们经常承接规模较小、目标明确的设计任务:例如单个组件的重新设计、现有组件的修复,或者为了适应新零件或供应商而进行的更新。.

你会参与材料选择,还是只参与几何建模?

材料选择是设计过程的一部分,而不是独立于设计过程之外的,因此,我们会根据功能、成本、制造方法和环境来建议材料选择,并从一开始就将这些因素考虑到几何形状中。.

您能否提供供应商选择或生产采购方面的支持?

我们主要提供设计服务,但我们也经常与客户选择的供应商和制造商合作,如果在此过程中有必要,我们可以就不同采购途径对设计的影响提供建议。.

图纸包发出后,如何处理设计变更?

通过正式的图纸修订控制,可以清晰地跟踪修订情况,因此始终可以清楚地知道哪个版本是当前的,以及修订之间发生了哪些变化,从而避免车间出现混乱。.

你们自己提供3D打印原型还是实物原型?

我们的核心服务是设计,而不是制造,但我们会定期准备专门用于 3D 打印或 CNC 原型制作的模型,如有需要,我们还可以与原型制作合作伙伴协调,作为项目的一部分。.

计算流体动力学 (CFD) 服务

介绍

Façade Creations 的 CFD(计算流体动力学)实践专注于工程中一个难以直接观察的领域:流体和气体的运动方式、热量在系统中的传递方式,以及由此产生的压力和湍流的形成。有限元分析 (FEA) 解答的是受力固体结构的问题,而 CFD 则解答的是流动的问题,无论是空气在设备周围和内部的流动、冷却剂在系统中的循环,还是热量从发热部件中散失的过程。.

CFD 的价值在于,它能将不可见的因素转化为可供实际设计的依据。我们无需猜测气流模式或仅仅为了找出热点位置而构建物理原型,而是通过数值模拟系统,精确地展示正在发生的情况及其原因,从而使设计变更能够更有把握地进行,而非反复试错。.

流动和热力问题往往与直觉相悖。例如,在不恰当的位置加装冷却风扇,反而会降低散热性能。看似合理的管道重新设计,实际上可能会造成气流死角,导致系统部分区域完全缺乏气流。计算流体动力学(CFD)用物理现象的真实图像取代了直觉,这通常可以节省工程时间和避免因发现问题而导致的重新设计成本。.

我们对待每个 CFD 项目都和对待 FEA 项目一样:从具体的工程问题入手,构建一个足够严谨的模型来正确回答这个问题,并交付一个可以直接用于设计决策的结果,而不仅仅是一份束之高阁的报告。.

我们服务的行业

设备和电子设备的热管理

用于在运行过程中产生热量的产品的外壳、冷却系统和散热器。.

工业过程设备

制造和加工环境中涉及流体流动、混合或热交换的系统。.

暖通空调和通风系统

机械和楼宇服务系统中的气流性能和效率。.

汽车和机械部件

车辆和机械系统的冷却回路和空气动力性能。.

制造和工艺优化

现有系统中与流程相关的低效问题,导致系统性能不佳或运行不稳定。.

产品开发

在进行物理测试之前,对设计方案进行早期评估。.

能源和发电设备

在严苛的连续运行条件下,系统的热性能和流量性能。.

数据中心和电子设备冷却

高密度发热设备的气流和散热设计。.

我们的CFD服务

热管理模拟

我们模拟热量在系统中的传递和散发,识别热点,评估冷却策略,并确认设计在实际工况下能够保持在安全的工作温度范围内。这是我们最受客户欢迎的服务之一,尤其适用于电子设备和设备外壳,因为过热会直接威胁其可靠性。.

内部和外部流量分析

通过模拟管道、管路、封闭空间或外部表面周围的流动,了解压降、流量分布以及不必要的湍流或回流区域。这有助于识别系统因流动几何形状不良而导致能量浪费或性能下降的位置。.

热交换器和冷却系统评估

对换热组件和冷却回路进行详细仿真,用于比较不同设计方案并改进散热性能,而无需完全依赖物理原型。我们可以快速评估多种配置,在进行物理测试之前筛选出最佳方案。.

多相流和复杂流建模

当一个系统涉及多个流体相(例如液体和气体)时,我们会对这种相互作用进行建模,以准确预测系统行为,而在这个领域,简化的假设往往会给出误导性的答案。.

设计比较研究

通过并排运行多个设计方案的仿真,可以使设计方案的选择基于量化的性能数据,而非仅仅依靠直觉。这在项目初期尤为重要,因为此时仍有多个设计方向可供选择。.

通风和气流研究

通过分析机械和建筑服务系统中的气流,评估效率,识别死角,并在安装前确认系统是否能按预期运行,从而避免设备安装后进行代价高昂的返工。.

现有系统故障排除

如果已安装的系统性能不佳、过热或运行异常,我们会使用 CFD 来诊断潜在的流动或热问题,并推荐切实可行的解决方案,通常可以解决那些难以通过简单的物理故障排除解决的问题。.

风扇和气流系统尺寸

我们评估特定系统中风扇和鼓风机的性能,确认所选单元在考虑实际阻力和几何形状后,能够真正提供系统所需的空气流量,而不是仅仅依赖于标称风扇规格。.

瞬态和时变模拟

对于条件随时间变化的系统、启动瞬态、可变占空比或系统响应不断变化的外部条件,我们运行与时间相关的仿真来捕捉稳态模型完全无法捕捉的行为。.

环境与围护结构研究

评估设备在实际运行环境中的性能,包括环境温度、外壳位置和周围设备对整体散热和气流性能的影响。.

我们的流程

我们开展每个CFD项目之初,都会首先明确需要解答的具体问题,因为明确的问题是高效获得有用结果的最关键因素。然后,我们会构建计算模型,包括几何体准备、网格生成以及定义边界条件,例如流速、温度和热源。.

仿真运行完毕后,我们会仔细检查结果的物理合理性和收敛性,然后再将任何结论作为最终成果发布。每个项目最终都会生成一份书面报告,用通俗易懂的工程术语解释结果,并提出具体可行的建议。如有需要,我们还可以继续进行后续的设计迭代。.

常见问题解答

CFD 与物理气流或热力测试有什么区别?

物理测试只能告诉你特定测量点的最终结果。而计算流体动力学 (CFD) 则能展现模型中每个点的流动和温度分布,让你了解结果产生的原因,从而更容易真正解决问题,而不仅仅是确认问题的存在。.

CFD 计算结果与实际情况相比准确度如何?

如果设置正确,边界条件合适,且模型经过充分验证,CFD 结果的准确性足以指导实际工程决策。我们对每个模型背后的假设都保持透明,并且在关键之处,我们建议进行最终的物理验证以确认结果。.

开展CFD研究需要哪些信息?

系统几何形状(CAD模型)、相关运行条件(流量、温度、热源、压力)以及您需要解答的问题的明确说明。如果边界条件尚未完全确定,我们可以协助您定义。.

CFD能否帮助我们解决已经存在的问题,而不仅仅是新的设计?

是的,这是客户来找我们最常见的原因之一。现有系统过热、性能下降或出现意料之外的异常行为,而CFD可以帮助我们找到真正的原因,而无需反复猜测和重新测试。.

一个典型的CFD项目需要多长时间?

对单个组件或简单流路的专项研究通常可在1到2周内完成。涉及多相流、瞬态行为或大型组件的更复杂系统则需要更长时间。一旦我们了解了研究范围,就会给出明确的时间表。.

你们是提供建议,还是只提供模拟结果?

我们始终提供建议。原始仿真输出本身并无用处。我们交付的每个项目都包含对结果的清晰工程解读,以及关于需要改进之处及其原因的切实可行的建议。.

CFD 能否帮助降低系统产生的噪声,而不仅仅是提高其热性能或流动性能?

流动噪声与湍流和流动分离密切相关,而计算流体动力学(CFD)可以识别这两者。虽然声学模拟是这项工作的专门延伸,但我们的流动分析通常也会指出一些几何形状的改变,这些改变能够显著降低噪声,而降低噪声只是其中的一个次要益处。.

CFD 是否只适用于大型复杂系统,还是也能用于小型部件?

它在各种规模的应用场景中都非常有用。小型散热器或单个风道都能像整个系统一样从仿真中获益,而且由于模型更简单,仿真结果往往能更快地得出结果。.

能否模拟在难以进行物理测试的条件下(例如极端温度或海拔高度)的系统?

是的,这正是仿真相对于物理测试最明显的优势之一。极端、危险或不切实际的操作条件都可以通过数值模拟来模拟,而无需在实验室中重现。.

运行这些模拟需要强大的内部计算机吗?还是说这部分由您自己负责?

这完全由我们负责。您无需任何特殊硬件或软件;您只需提供几何形状和运行条件,从模型设置到最终报告,所有工作都由我们来完成。.

CFD 和 FEA 如何在同一个项目中协同工作?

许多实际问题都涉及流动和结构,例如部件上的风荷载或压力载荷,或由不均匀温度场引起的热应力。在相关情况下,我们会结合 CFD 和 FEA 能力,使一方产生的热效应或压力效应能够直接、精确地传递给另一方。.

工程服务

计算流体动力学 (CFD) 服务手册

工程服务

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工程服务

有限元分析 (FEA) 服务手册