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优化设计论文

时间:2022-12-16 13:55:30

优化设计论文

第1篇

论文摘要:为贯彻煤矿“安全第一,预防为主,综合治理”的生产方针,钻孔的应用越来越广泛,特别是高瓦斯矿井和突出矿井的区域综合防突措施的预抽钻孔,每个钻场设计上百钻孔。为使繁琐的钻场钻孔设计精确、方便、快捷,笔者根据《2009最新版防突细则》解析了穿层钻孔预抽石门揭煤钻孔最小控制范围;分析确定了最少(3个)求值参数及其种类(56种)和最优求值参数的论证,并对其验证;以穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施钻场设计阐述验证。

引言

《2009最新版防突细则》第四十九条中预抽石门揭煤钻孔的最小控制范围为两个必要条件,意思不够直接明确;钻场设计繁琐,且大部分钻场设计工作者未能把钻场设计与计算机紧密结合;钻场钻孔求值参数多,求值方法多,但却未选择最优求值参数,导致设计钻孔参数不够精确。笔者针对以上情况以预抽石门揭煤钻孔为例阐述了钻孔最小控制范围和最少最优求值参数,以便精确、方便、快捷的设计钻场钻孔。

1、钻孔最小控制范围解析

《2009最新版防突细则》第四十九条(四):预抽石门揭煤钻孔的最小控制范围是:石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m(急倾斜煤层底部或下帮6m),同时还应保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线的最小距离不小于5m。

据以上规定可知石门揭煤钻孔最小控制范围为两个充分必要条件,即:煤层倾角β<45°时,最小控制范围需满足上、下帮巷道轮廓线外倾向12m和法向5m,左、右两帮法向5m;β≥45°时,最小控制范围需满足上帮巷道轮廓线外倾向12m和法向5m,下帮巷道轮廓线外倾向6m和法向5m,左右两帮法向5m。

根据煤层空间位置关系可知:sinβ=法向控制范围/倾向控制范围,煤层倾角β越小,法向5m所控制的倾向范围越大。经分析石门揭煤钻孔最小控制范围如图表1所示。(注:asin(5/12)=24.6°,asin(5/6)=56.4°)

表1石门揭煤钻孔最小控制范围

煤层倾角范围

上帮

轮廓线外

下帮

轮廓线外

左、右两帮

轮廓线外

β≤24.6°

法向5m

法向5m

法向5m

24.6°<β≤56.4°

倾向12m

法向5m

法向5m

β>56.4°

倾向12m

倾向6m

法向5m

2、钻场情况及钻场设计

煤层厚2m,倾角β=30°;石门揭煤巷道高3m,宽5m,方位α0=195°。据《2009最新版防突细则》及表1设计石门揭煤钻场如图1。(为视图清晰,抽采半径假定为5m)

图1预抽石门揭煤钻场设计图

3、最少求值参数

以28号钻孔为例,预抽钻孔立体及简化图如图2所示。线EC为28号钻孔线,面ABCD为水平投影面,线AC为钻孔水平投影线,面ADHE为钻孔铅垂剖面,线ED为钻孔铅垂剖面线;α偏28钻孔方位偏角,θ为钻孔倾角,H为穿煤孔深等钻孔参数。

图2预抽钻孔立体及简化图

由图1中钻场设计剖面图,直角三角形AED除直角外有5个参数(三角形的3角3边)均可用CAD量出;由图1中钻场设计平面图,直角三角形ADC除直角外有5个参数均可用CAD量出。直角三角形ADC与AED有一条公共边AD,所以两三角形一共有9个参数,且均可量出,但量取参数是繁琐的重复过程,为此需确定最少的参数并准确的求取所需的钻孔参数。

如图2中28号孔空间立体简化图,经分析:需求解α偏28、θ28和H28必须求解四面体ACDE,而把直角三角形AED和ADC解出,四面体ACDE即解出。直角三角形已知2个参数(除直角外)即可求解,求解两个直角三角形需4个参数,因为直角三角形AED与ADC有一条公共边,所以求解这两个直角三角形仅需3个参数,且直角三角形AED与ADC各需至少一个参数(公共边AD除外),即求解钻孔α偏28、θ和H参数仅需3个参数。

4、最少求值参数种类

经上分析:已知求解参数有9个,为计算钻孔参数方便快捷仅需3个求解参数即可,直角三角形AED与ADC各需至少一个参数(公共边AD除外),即一个三角形2个参数,另一个三角形1个参数(不包括公共边)。

无公共边最少求值参数种类:(C42-C22)×C41×C21

有公共边最少求值参数种类:C41×C41

最少求值参数种类:(C42-C22)×C41×C21+C41×C41=56(种)

5、最优求值参数

已知求解参数有9个:包括4个角度,5条边。

结合图1与图2分析:

1)、方位偏角α偏可直接量出但每个钻孔的偏角不一,且量取角度误差较大;

2)、每个钻孔的AC与DE不一,需一一量出;

3)、1、5……25号孔,2、6……26号孔,3、7……27号孔和4、8……28号孔的X(CD)各均相同;

4)、1-4号孔、5-8号孔、9-12号孔、13-16号孔、17-20号孔、21-24号孔和25-28号孔的Y(AD)和Z(AE)各均相同。

综上所述:X、Y和Z为最优求值参数。

第2篇

一、计算机网络可靠性设计的必要性

计算机技术与通信技术紧密的结合在一起就形成了计算机网络。正是由于计算机通信网络的广泛应用所带来的高效与便捷,使得人们对计算机网络日益依赖,所以计算机网络通信的可靠性就显得尤为重要,而它的可靠性则能直接影响到人们的日常生活、工作学习,甚至上升到影响企业乃至国家的正常运转。现在计算机网络可靠性检测一般包括其生存性、康慧星及有效性等方面涉及到包括网络通信设备、拓扑结构、通信协议等相关的通信理论、概率论、图论和运筹学等多方面的因素。国内对计算机网络的可靠性一般是从其网络安全与故障维修角度出发,但处于计算机发展的不成熟,缺乏实际研究经验的前提下,大部分还是从理论角度或者产品硬件上进行的可靠性分析,缺乏从应用实际角度出发针对计算机网络是否存在可靠患的研究经验。计算机设计管理对计算机的可靠性设计有直接的影响,计算机网络通常是由不同生产厂家的不同网络产品和设备所组成的,先进的网络管理技术在一定程度上可以保障信息传输的完整性、降低故障的发生率。在管理方面,计算机网络可靠性优化设计研究由于计算机网络管理软件的选择不合理,导致软件部分的功能得不到充分利用,不能满足计算机可靠性的要求,而技术人员的相关技术水平的参差不齐,造成管理制度上的缺陷,大大降低了计算机网络的正常运行。提高计算机网络的可靠性应该按照国际应用标准,实现对计算机网络机构的开放。从网络通信运行效果来看,计算机通信网络的可靠性主要取决于设备可靠性、网络设备的可靠性、网络组织和维护管理的有效性以及用户对业务性能的要求。计算机固有的可靠性决定了计算机设备的稳定和对网络设计的明确性。计算机网络可靠性优化设计灵感主要来源于对计算网络管理层次上细节的研究,一个大型的计算机网络同时是由来自于不同市场上的不同的网络设备和产品所组成的,结构比较复杂,规模也比较大,既要保证信息传输的完整完全性,又要提高计算机网络的可靠性和安全性,严格遵守计算机网络的相关规范。

二、提高计算机网络可靠性优化设计方法

在计算机网络可靠性优化设计分为容错性设计,与多层次体系结构设计。计算机网络容错性的设计一般是以双网络中心为并行主干,多个计算机网络连接至网络中心,采用多数据连接,可以确保任意一个数据链路的故障不会影响到局部网络的用户正常使用,计算机网络多层次体系结构设计,是一个模块化设计,网络的容量可以随着网络节点而不断的增加和扩大,因此,一个优秀的计算机网络,不仅要有先进的网络设备,更要有先进的网络体系结构和层次结构,但是由于多层次网络设计结构有很大的容量,排出和查找故障特别困难,所以在多层次网络设计过程中我们进行扩展名运行,从计算机网络局部到整体,硬件到软件的开发都可以达到安全性和可靠性双重标准[2]。计算机网络的可靠性指在系统的规定的时间和范围内完成制定功能的概率和能力,计算机网络可靠性优化设计时网络系统安全最基本的要求之一,网络安全性的不可靠,会导致计算机重要文件的流失,对个人和企业以及国家造成不可估量的损失。目前国内外相关工作设计人员将计算机网络的可靠性的测度分为四大类:计算机网络的连通性、生存性、抗破坏性、软、硬不见在多模式下共同工作性能的有效性。在设计计算机网络可靠性的时候要遵循相应的准则,在设计实施的过程中,更要不断地总结经验,在建设计算机网络的过程中尽最大能力让设计更加条理化、系统化、和科学化,从而加强计算机网络的使用率,提升其安全性和可靠性。对于计算机网络而言,管理者要对其进行例行检查维护,否则网络中的线路十分容易终端,设备也很容易发生故障,导致网络系统的瘫痪,早成重大经济损失。尽可能使用一些适度的超前的技术以及设备等,促进网络的发展,这样设计出来的计算机网络才能更好的适应现代化科学技术的发展,延长设备的使用期限,从而能够最大程度的满足业务发展的需求。

三、计算机网络设备对网络可靠性的影响

随着我国计算机网络可靠性优化设计的不断发展,为了更好的将计算机网络可靠性普及到各个领域,使其发挥更好、更大的作用、具有较高的现实意义。当今社会经济的快速发展,科学技术的不断进步,促使计算机网络技术的不断提高,在计算机应用领域占有越来越重要的地位。计算机网络精力半个多世纪的发展,已经逐渐形成了比较完整、健全的运行体系,然而其的可靠性一直是计算机网络使用者最为担心的问题,网络的安全可靠性是网络能否健康使用的标准,因此建立一套具有可靠性的计算机网络是非常关键的,在建立的过程中,应该不断引进新技术和新产品,作为建设基础,建立最先进的网络技术和充足的计算机网络可靠性应用软件。

四、结束语

在当前的计算机网络发展的道路中,相关技术部门要对计算网络可靠性的管理和应用给予最高程度的重视,加强计算机网络可靠性的优化处理,积极推动计算机网络可靠性设计的发展。

作者:王远 单位:新疆维吾尔自治区昌吉市

第3篇

尔•希列尔(BillHillier)教授及其领导的小组,经过近20年的不断探索和研究,在20世纪70年代末形成的一套完整的空间型态构成分析技术。空间句法理论结合相关软件进行分析,可以得到空间深层的句法特征值,用于评价空间组织的合理性。空间句法可以运用构形关系分析所有空间元素,包括点、线、凸空间和视域范围。以一套普通住宅户型平面分析为例,空间句法模型的建立流程可以简述为以下三步:(a)将平面进行空间尺度划分与空间分割;(b)建立小尺度空间连接图;(c)形态分析变量计算(通常将集成度通过颜色分级显示,颜色越深的线所代表的空间集成度越高)。空间句法中包含有多种分析变量,其中最基本的有五种分别是:空间的连接值,控制值,深度值,集成度,以及智能值。

2空间句法理论在高速铁路客运站内部空间组织研究中的适用性

高速铁路客运站的内部空间巨大,功能多样,人流混杂,设计者在处理这类大型交通建筑时,通常只能依靠前人的成功案例和自身的实践经验,遵循规范进行设计,由于在人流组织和空间组构的合理性方面缺乏足够的经验,势必会造成一些误差。将空间句法理论应用于高速铁路客运站内部空间组织的分析时,从五个形态变量中提炼出集成度和智能值这两个主要指标,用以量化评价空间的可达性和可理解性:集成度越大,说明各空间的紧密程度越高,空间布局越紧凑,使用者来往其中就越方便;智能值越高,说明空间易于被认知和理解,使用者在空间系统中就不易迷失方向。空间句法的分析方法,通过对空间的可达性和可理解性的量化解析,加之其自身具有的实证性与预测性,应用于已建成的高速铁路客运站中,可以总结经验指导此后类似的设计;应用于方案分析阶段,可以帮助认知空间组织的合理性,预测方案的实际效应,避免客运站建成后无法弥补的设计偏差。

3基于空间句法理论的高速铁路客运站内空间组织分析方法

本文运用空间句法的分析方法对高速铁路客运站内部空间旅客流线进行分析,由于空间句法只适用于分析同一平面上的连续空间,因此只对建筑主体的站房部分进行分析。具体分析过程如下:(1)将各层平面图简化,留下墙体与空间的图底关系;(2)由于分析的对象是客运站内部空间的流线,故运用轴线分割法将各层平面进行空间尺度划分;(3)结合GIS软件计算出各轴线的连接值和集成度,再运用SPSS统计软件得到空间系统的Rn-Cn关联图(集成度integrationvalue和连接值connectivityvalue的关联图)及智能值;(4)根据上述结果,重点对进、出站旅客流线,以及进站厅、出站厅、候车厅和售票处等主要功能空间的集成度和智能值等进行分析,最后归纳出高速铁路客运站优化后的空间组织模式。

4实例分析——以广州南站为例

广州南站为华南地区的高速铁路综合客运站,包含有地铁、公交车、私家车、出租车以及城际巴士等多种交通转换方式的到达站点,城市人口规模大,日均旅客流量达到74000人次,空间的立体式布局亦具有全国站性客运中心的代表性,故本文以广州南站为例,通过空间句法的方法对其空间组织进行分析。

4.1广州南站空间组织现状分析由于本文篇幅有限,本文只选择高架层作为案例进行分析。以空间轴线为基本要素,遵循空间句法理论用最少且最长的轴线覆盖整个空间系统,并且穿越每个凸状空间的原则,将广州南站的高架层平面分别进行空间分割,高架层平面分割为75条轴线。通过平面轴线分割图的图面分析,结合GIS软件计算出各轴线的连接值和集成度,得到高架层平面的空间轴线特征值。将数据导入SPSS统计软件,得出空间系统的Rn-Cn关联图(集成度integrationvalue和连接值connectivityvalue的关联图)及智能值。可以发现:高架层的智能值只有0.330,由于安检口将候车厅和东西出入口完全分隔开,导致进入高架层的人流被阻隔,影响了本层空间整体的智能值。但是候车厅内部开敞的大空间中,各轴线连接值与集成度的正比关系较强,即连接值大的空间集成度也大,因此候车厅内的连接性较好。

4.2广州南站空间组织优化设计与验证根据上述分析,对广州南站的高架层进行优化调整,为了加强入口空间和候车厅之间的联系,将安检口的数量增加,并与候车厅的主要通道对应设置,减少由入口区到安检口的空间转折,有效提高了入口区域的集成度,优化后,东入口的主要轴线由边缘单元变为中间单元,并使整层空间的集成度和智能值都得到了提高。优化设计后空间轴线的平均连接值由3.41上升为3.48,平均集成度由1.64上升为2.08,平均智能值由0.33上升为0.362,这说明各方面的指标都有了显著地提升,优化设计取得了良好的效果。

5结语

第4篇

论文关键词:滑坡治理方案优化动态设计

1工程概况

该滑坡位于一大型古滑坡群,滑坡体沿线路宽约300m,南北长约400m。该段线路原设计为缓和曲线,总体走向为SW60。,路基从滑坡的中前部以路堑形式通过,其路基中心最大挖方深度大于10m。在边坡的开挖过程中,先是滑坡体西部局部坍塌变形,经2005年4月29日大雨,在滑坡体左侧距线路中心线130m处的二级平台以下,发生地面开裂,裂缝宽40CITI,在K28+120~K28+250段原卸载平台上出现了多条垂直线路的纵向裂缝,线路施工被迫停工。经过8月份的雨季后,滑坡移迅速加大,原裂缝进一步加深、加宽,最宽处达45m左右,深达8m,滑坡体整体下滑。中前部K28+222~K28+258段左右坍塌变形严重,挤压变形厉害,浅层滑坡剪出口局部已经形成,滑动擦痕明显。

2工程地质特征

该滑坡的后缘陡峭,滑坡中间部位有一级滑坡阶地和基岩姥坎,可分为前、后两级滑坡体。从滑坡侧界和滑坡前缘地形地貌等特征综合确定主滑动方向为NW26。左右。滑坡区影响线路里程为K28+018~K28+300段,滑坡体纵向长度约350m,平行路线最大宽度达282m。

根据滑坡勘察资料分析,该古滑坡分为浅层、中层、深层(潜在滑坡)三层滑动。通过野外调查和地质钻探查明,滑体物质主要为滑坡堆积层(块碎石土、角砾和粘土),滑体前部物质比较杂乱,块碎石、孤石含量较高,块石直径多为1m~3m。滑体中、后部块碎石、角砾含量较低,块石直径多为20cm-30cm,粘土含量增多,滑床主要由微风化凝灰质粉砂岩构成。该滑坡浅、中层滑带主要依附于粘土层与表层块碎石层接触带形成,粘土层中不同深度处有滑动擦痕及光滑镜面存在,均为滑坡曾发生过滑动的佐证。

3滑坡形成的原因及机理分析

根据滑坡工程勘察资料和现场调查情况分析,该滑坡发生的主要原因有以下几点:

1)K28+018K28+300段线路以路堑形式从滑坡的前缘部位通过,最大挖方深度大于10m,在古滑坡体的前缘部位形成了危险临空面,并揭露了老滑坡的滑动面,直接在边坡上暴露形成新的剪出口,导致老滑坡的复活;2)滑坡区后缘弧型延展的基岩陡壁和滑坡体构成庞大的汇水区域,地表水沿裂缝和基岩裂隙下渗至粘土层滑动带,大大降低了滑坡体的抗剪能力;3)古滑坡体物质杂乱,物质结构松散、空隙较大,同时由于取土破坏了地表结恂,急剧降落的暴雨容易下渗,坡体内的水不能及时排除,导致滑带土处于完全饱水状态,抗剪强度骤然降低。各种因素综合作用导致了在老滑坡复活的同时,形成了更深层的滑动面。

4稳定性计算

4、1滑动面C,值的确定(见表1)

4.2滑坡推力计算

滑坡推力按GB50021—2001岩土工程勘察规范4.2.6-1传递系数法进行计算,计算结果见表2。

滑坡体后部取在安全系数K=1.15时计算的滑坡推力F=1245kN/m为设计推力,桩前抗力取313kN/m;前部滑体取在安全系数K=1.25时计算的滑坡推力F:1271kN/m为设计推力,桩前抗力取369kN/m,以此组数据进行滑坡的治理工程设计。

4.3滑坡体稳定性计算

由计算结果可知,该滑坡体后部的稳定性系数在目前状态下K=1.05;前部滑体在工程状态下(K:0.92,1.02,1.04),滑体处于极限平衡状态。该部滑体的前部滑体、后部滑体无论在自然状态下还是工程状态下都不满足《公路路基设计规范》对高速公路的滑坡稳定系数K的取值范围为1.20~1.30的要求,必须进行治理。

5治理设计过程和方案优化

5.1滑坡治理设计过程

该滑坡曾在2004年12月进行了勘察,并根据勘察结果完成了施工图设计。经过2005年8月的强降雨后,滑坡体开始发生明显位移,坡体、坡面破坏严重,尤其是滑坡体在K28+120-K28十250段原卸载平台上出现了多条垂直线路的纵向裂缝,坡面沉降量多达8m。原先的施工图设计(仅做抗滑桩和坡面截水沟)已不能满足现在滑坡治理的要求,有必要对此滑坡重新进行分析评价和优化设计。

治理工程第二次施工图设计于2005年11月底完成,当设计人员现场确认时,发现雨后的滑坡体西部又出现新的滑塌体,且在滑塌体下部有大量的地下水渗出。经现场重新勘察确定,由于粘土层的隔水作用,该滑坡的浅层滑体完全处于饱水状态,从而增大了下滑力。根据这一新的发现设计人员立刻对原来的设计进行了修改,在挖方边坡上设置仰斜排水孔,并在坡体上增加了两条用以排除地下水的渗水盲沟,使设计更加完善。

5.2滑坡治理方案比选

综合分析滑坡工程地质条件及工程现状,提出以下两个治理工程方案:

方案一:在保持原设计线路的线型、路基高程的前提下,采取上、下两级支挡,中间进行刷方减载的方案,进行滑坡治理。具体方案是:1)在滑坡中后部离滑塌区边界外布置一排普通钢筋混凝土抗滑桩,即上排抗滑桩;2)滑体的中下部位布置一排抗滑桩,即下排抗滑桩;3)截、排地表水、地下水。

方案二:调整原设计线路,将原设计路基高程提高3m,以减少滑坡前缘的挖方量,增加阻滑段,提高滑坡体的稳定性。由于滑坡体易滑动,且滑动面位于路基高程以下,路基提高3m,还需对滑坡进行治理。拟采用的治理方案是:1)在滑坡中后部离滑塌区边界外布置一排普通钢筋混凝土抗滑桩,即上排抗滑桩;2)滑体的中下部位布置一排抗滑桩,即下排抗滑桩;3)对滑动坡体进行坡面整修;4)截、排地表水、地下水。

综合分析各治理方案及工程现状,经比较,推荐方案一为滑坡治理工程设计方案。

6坡体变形监测结果

在滑坡上设置水平变形观测网和深部位移监测(观测孔),对滑坡体进行实时动态监测,以便及时掌握滑坡的变形趋势和为评价滑坡治理的效果提供依据。早期的变形结果显示,滑体西部的位移在降雨时有明显变化,经分析为滑坡的浅层滑体蠕动,根据这一现象,对滑坡西部增加了两道树枝状简易渗水盲沟。竣工后的监测结果显示,滑坡体稳定无异常。

第5篇

城市园林建设主要包括几方面内容:道路、种植、建筑、景观和水等,而这些因素都必然会对原始环境造成一定程度的影响。本章节根据上述建设内容,结合几类影响进行分析。

1.1水资源影响分析“水是生命的源泉”,其不仅是对人类而言,对于动植物也有着相同的意义。在园林建设中,主要会对水产生三类影响:一是坚持水消耗,在水设计和植被种植中,都会消耗大量的水资源,而在道路、建筑和景观建设中,也会有所消耗,当水资源取自地表水时,应在设计上有效的预算消耗量,并根据地表水流量选择城市供水管道,以免破坏园林水源;二是维持水消耗,园林在正式使用后,也需要一定的水源,如植被灌溉,工作用水等,设计师也应对此进行核算,保障园林自然水源的充足,在没有自然水源的情况下,可采用循环方式利用水设计;三是水污染,地表水自然水源或水设计极有可能遭到污染,特别是游客使用中的垃圾等,而水设计的死水也会在一定时间后,随着污染和微生物的繁殖,已经无法用于净化园林,甚至对周边植被将造成非常恶劣的影响。因此,应有效的设计水污染解决方案,定时更换死水,并采取积极的方式引导游客,以免造成人为污染等状况。

1.2周边环境影响分析园林除了本身能够提供优质环境外,还应该对城市作出贡献。周边环境主要包括水、大气、土壤和声等几个方面,如在针对除尘、御风等方面,多采用乔木。再如灌木类植物,能够有效的减少水土流失状况,保持土壤水分充足。以往我国北方城市大量采用杨树,但是春季会产生大量的杨树,对城市卫生有着不良的影响。因此,在园林设计时,无论是植物还是建筑景观,都应该充分考虑到当地的现状状况,采取相对应的解决方式,如无法积极改善周边环境,则以降低环境不利影响为先决条件。

1.3生物多样性目前园林在设计中,主要采取地被植物,以多种植物组合种植,既提升了园林的美观性,同时也能够丰富园林植物,而在植物的选择上,应该避免出现竞争问题,因此需要根据植物品种有效的搭配。同时要考虑植物对动物的影响,必须在原有生态结构中,增添相应的植被。动物引入时,则需进行充分的理论研究后才可以执行。

2城市园林设计中生态效应的优化建议

城市园林无论进行任何的设计,都会对生态结构产生一定的负面影响,而通常所采取的方式为抵消,以积极影响抵消负面影响,但是对于生态环境而言,不可逆的破坏是积极影响所难以弥补的,因此在本章节着重于减少负面影响,并将积极影响引入到自然规则,希望能够在一定程度上维护自然的平衡。

2.1节约利用水资源我国虽然有着引以为傲的数条大江,但是由于人口基数的庞大,水资源仍旧十分困乏,特别是对于西北地区,常年干旱少雨,饮用水资源都将成为问题,再以大量的水源建设和维护园林,显然难以达成园林生态效应改善城市的初衷。因此,需要采取适当的方式,有效的节约用水,并将部分水循环利用,如水设计水用于植被浇灌等。同时可以采取科技结合的方式,如地下集雨、雨水回用等,尽可能的提升水使用效率,已达成节约和改善城市环境的目的。

2.2改善周边环境质量园林对于环境的影响相对角度,不能够一概而论,具体内容如下:

(1)水环境园林的水设计一般包括两类,一是天然水引用;二是灌水设计。其主要目的是为了达成理想中的景观。而水的存在,还能够降低园林内污染,降低植物养护成本等,就我国园林水设计的普遍状况,本文建议采用UXO系统,以景观水作为园林中心,实现园林的综合环境管理,该管理方式还能够保证水质,因此也可以引入鱼类、两栖动物等生物,已达成水资源内部生态平衡。

(2)大气环境通过植被调节大气环境是园林建设的主要目的之一。选择最为适合的植被,需要满足两个条件:一是地域适应性,需要根据地理位置、水资源、气候状况等因素,筛选出适合的植物类型;二是尽可能的选择乔木,首先是乔木高大,吸收二氧化碳能力较强,同时能够通过巨大的树冠产生更多的氧气,相比而言,杨树、松树、柏树等有所不及。而上文中所述,乔木还能够当分和除尘,对于环境污染城市将具有更好的效果。

(3)声环境城市噪音问题一直以来没有得到有效的解决,城市化进程必然会出现噪音,从源头抓起无意是阻挡了人类进步的脚步。在这样的状况下,最好的方式便只有采取消音,而植物则有着较好的消音效果,特别是由多种植物组成的树墙,效果最为出众。

2.3保护生物多样性除了保证陆地上植物和动物的多样性外,也应该考虑到水中的植物和动物,虽然水植物、鱼类和两栖动物难以直接提升园林的美观程度,但是能够吸引大量的鸟类入住,在引入量极少的情况下,由自然机理实现新的生态平衡结构。

3结语

第6篇

当井下发生瓦斯爆炸等突况时,无法及时安全升井的井下人员,可以在救生舱内坚持若干小时,等待外部救援。救生舱壳体由过渡舱、生存舱和隔离舱门组成。为了便于下井安装,救生舱壳体带多个法兰,并通过螺栓连接而成,其中过渡舱作为人员进出的通道;生存舱作为避灾人员躲灾休息的场所,可抵御外部瓦斯爆炸带来的冲击波;隔离舱门将过渡舱与生存舱隔开以免进人时有害气体进入生存舱。

2矿用救生舱壳体建模及有限元分析

2.1救生舱壳体的几何模型

目前救生舱壳体结构有2种:①顶面为圆弧形,底面为矩形;②顶面和底面均为矩形。其中顶面和底面均为矩形的救生舱壳体结构具有较强抗爆能力,所以本文针对此进行研究。根据壳体各部分结构对有限元分析结果的影响程度差异,本文对救生舱壳体结构的三维几何模型进行了一定简化,救生舱整体结构依据壳体实际尺寸进行建模,细小部件合理简化,保留主体结构特征。建立的救生舱壳体几何模型。

2.2救生舱壳体的有限元模型

救生舱壳体和其他主要零部件材料分别为Q345和Q235,进行数值模拟时采用弹塑性材料模型。

3方形救生舱壳体模型优化

当方形救生舱壳体前、后侧都受到瓦斯爆炸冲击波作用时,舱门和观察窗都会受到不同程度的变形和破坏,此时逃生人员要想从舱内逃出就很困难,因此当舱门和观察窗都失效时,设置逃生窗是必须的。位于舱壁上的逃生窗为防爆密闭窗,它要求能够承受高温、高压和耐冲击,同时要求具有很高的阻燃性能,因此其钢板要厚,要有岩棉隔热,且要求在舱里和舱外均可开启和关闭。

4结语

第7篇

论文摘 要:语文作业设计是语文教学中一个重要的环节,也是进行新一轮课程改革的重要载体。新的语文作业设计要充分发挥学生的主动性和创造性,让听、说、读、写与演、唱、画、做等多种形式相结合,让学生动手、动脑、动口,符合他们好奇、爱动、形象思维占优势的特点,把语文技能的培养与活动相贯穿,让学生的多种感官参与活动,参与学习。

语文作业,作为语文教与学的交叉点,应是课堂教学的延伸和继续,同时也应是师生交流信息的一个重要窗口。长期以来,枯燥的练习、重复的抄写、呆板的作业削弱了学生学习的兴趣,僵化了学生的思维,熄灭了学生创造性思维的火花。如何在语文作业上落实“课标”精神,使语文作业量少质高,让学生在作业中获得乐趣,提高能力呢?

一、设计多元式作业,变枯燥为有趣

实践证明,布置写、贴、画、剪、演等多种形式的作业,让学生以多种感受来完成,能激发学生的兴趣、调动学生的积极性,提高教学效率。例如:我在教《负荆请罪》时,为了让学生掌握人物对话的语言,会复述课文内容,我让学生自由组合表演课本剧。学生自己导演、自己制作道具,自己组合表演,自我评比,气氛活跃,兴趣盎然,在最后的表演中取得了较好的效果。

又如学完《草原》一文后,我让学生用画画、吟诗、歌唱等形式来表现这篇课文所描写的美丽景象。学生兴致勃勃,有的画了水彩画,有的写出了儿童诗,有的带来了滕格尔的《美丽的草原》歌曲欣赏,还有的配乐朗读课文,大家如痴如醉地置身于美丽的草原中……形式多样,内容丰富。

另外,在平时教学中我还设计灵活多样的作业形式。如设计成语接龙,为成语找家,用“花”“鸟”“雪”“月”等字巧填诗句,巧对对联等。

这样的作业不仅是一个载体,还是学生获取多方面知识的有效途径,它给学生一个起点,一个支点,调动了学生的活动情绪,展示了学生学习潜能,也锻炼了学生的综合参与能力。

二、设计自选式作业,变被动为自主

以往的家庭作业,一切都由老师决定,学生处于被动接受的境地。“课标”的实施呼唤学习者主动性的张扬,学生自主选择作业,就有了学习的兴趣,找到了前进的动力,对自己提出更高要求,努力寻找更为广阔的课外发展空间,这对他们的学习是非常有帮助的,同时还可以充分发挥学生的学习主动性,把自己选择的作业完成得与众不同,独具匠心。

1.自主选择作业。学生的学习能力先天有差异,有差异的学生做无差异的作业,势必会造成有的学生“吃不饱”,有的学生“吃不了”的现象。这样,学生的语文能力的发展就会受到遏制。因此,教师布置作业应有“基础题”与“提高题”之分,让学生自己选择。如我教学《烟台的海》,设计了分层作业:(1)有感情地朗读课文或自己选择音乐进行配乐朗读;(2)选择你喜欢的段落背诵;(3)摘录文中优美的语句;(4)请你做小导游带游客观光;(5)请你设计富有特点富有创意的吸引游客的广告语;(6)如果老师想去烟台旅游,你会建议什么时间去,说说你的理由;(7)查查资料或观察大自然,找找自然界其他的奇妙现象,再介绍给同学。以上七题要求学生根据自己能力、兴趣选若干题完成。

平时,我还适当增加一些给主题但又不限形式、内容的作业,让学生自己选做。

2.自主设计作业。适当地把设计作业的权利下放给学生。《闻官军收河南河北》和《示儿》这两首诗学完后,我是这样布置作业的:读懂了这两首诗,请你们当“小老师”,自己设计一两个能充分展示自己特长的作业并完成它。第二天我收上来的作业有:抄写、默写两首诗,收集这两位诗人的其他诗,收集有关描写爱国的诗,爱国方面的成语、爱国方面的名言锦句……这些作业充满个性,体现了语文学科与其他各科知识间的整合。

三、设计实践式作业,变封闭为开放

“生活即教育”,把语文作业设计与社会生活相联系,使学生在社会实践、家庭生活中巩固语文知识,发展语文能力。因此,布置作业应该让它成为联系语文教学与社会生活的纽带,让它生活化、社会化、人文化。学过《一个小村庄的故事》后,就空气污染和生态失衡问题组织科学考察小组活动,鼓励学生走出课堂,在社会这个大语文环境中通过合作学习、自我实践,唤起学生心灵深处对地球、对环境的保护意识。

如“三八”妇女节,我鼓励学生写一封信给自己的妈妈,通过切身感受的事来表达对妈妈的敬爱。每年临近小学毕业时,组织一次告别会,让学生写告别的话,通过交流道出心声,使学生感受到浓浓深情。这样的实践性作业,注入了新的内涵,赋予作业新的生命,有助于切实提高学生素质。

四、设计研究性作业,变单独为合作

“自主、合作、探究”是“课标”积极倡导的学习方式,但培养学生的合作意识、合作能力绝不能单靠课堂教学来解决。教师要根据教学要求,有意识地布置能让学生进行合作,探究的实践型作业。让学生与学生,学生与家长,学生与老师互相切磋,共同合作完成作业。一是家长合作型。对一些朗读、表演、观察、试验之类的作业,家长参与,当助手,出难题,学生热情会高涨,效果就更好。二是学生互动型。如课本剧表演、做社会调查、办手抄报之类、黑板报之类的作业都离不开同学之间的合作,在互动中促进了交流,在交流中学会了合作,在合作中掌握了知识与技能。

以上作业的设计,突显了合作的探究意识,鼓励学生运用多种方法,从不同角度进行自主探究,有助于培养学生合作探究精神和创新意识,让他们的个性得到充分的发展。

参考文献:

第8篇

(1)铰制器用铰直轮材料抗磨强度低,造成打捆线表面质量及直线度差,打捆线因回抽而无法完成打捆。

(2)四台线道小车通过中心板连接在一起,通过液压缸的带动来完成打捆线的穿线工作,由于长时间的运行,1#打捆机4#线道由于重力作用小车容易发生下沉变形,线道小车底部滑道与支撑辊之间脱离,支撑辊无法起到支撑作用,从而造成液压缸活塞杆在前移的过程中由直线运动变为抛物线运动,活塞杆前端下沉疲劳折断产生故障时间。并且由于线道小车下沉,造成打捆头与线道小车穿线困难,造成打捆机顶线或送线不到位。

(3)线道内打捆线的传送运行靠深沟球轴承支撑传动,因此线道内球轴承用量较多,每台线道小车用量约400盘,摩根打捆机所用轴承型号为6301,由于轴承直径小,承载能力差,并且由于打捆线在穿线过程中的冲击作用,轴承损坏频繁,并且由于数量多并且轴承在线道内部,当轴承损坏时很难进行更换,造成打捆线回抽,影响车间的生产。

(4)各线道处常开翻板导槽用橡胶弹簧使用寿命短,当弹簧失效或弹簧座开焊的时候造成翻板关闭不严,打捆线回抽,更换橡胶弹簧或弹簧支座需要拆卸导槽用时较多。

2解决方案的确定

摩根公司经过几年的研究并且结合用户在使用过程中提出的不足,对现在生产的打捆机进行了部分的改造,如升降台的升降采用了曲柄连杆结构,由液压缸来带动升降曲柄的运行从而带动升降台的运行;弧形导卫与双线导槽设计成一体结构,并且将扭簧采用圆柱螺旋压缩弹簧代替。但若对摩根公司早期线材打捆机进行升级改造,升级费用较高,仅单台升级备件费用就高达48万,并且即使升级改造后因新旧线道的兼容性差,使用故障率较高。这就需要有针对性的优化设计来消除设计缺陷形成的隐患,确保打捆机的稳定生产。经对打捆机的认真研究以及对打捆机各类故障的分析,形成了以下优化设计思路。

2.1升降台系统

(1)将法兰轴承座体材质由铸铁改为铸钢,增加座体的抗冲击性能。

(2)将底座球面轴承改为滑动轴承。

(3)在升降台升降液压缸的两侧增加支撑导向机构。

2.2线道系统

(1)更改铰直轮的材质及公差尺寸,延长铰直轮的使用寿命。

(2)更改线道小车支撑辊结构,增加受力面积,确保线道小车的稳定运行。

(3)将轴承6301进行优化改造加工成厚壁轴承,保持轴承外径尺寸不变,去除法兰缘衬套,将轴承内径尺寸做成与法兰缘衬套内径尺寸相同。

(4)更改橡胶弹簧橡胶材质,由普通橡胶改为进口硅胶,增加弹簧的弹性及使用寿命。将弹簧支座由焊接结构改为一体结构,采用线切割加工。

3具体实施措施

3.1升降台系统

(1)针对于升降台内臂、外臂连接法兰轴承经常受冲击损坏的问题,将法兰轴承座体的材质由铸铁改为铸钢,增加轴承座体的抗冲击性。

(2)针对于升降臂与底座连接的球面轴承经常损坏的现象,将球面轴承结构改为滑动轴承结构,滑动轴承材质选用铸铜、外形尺寸为准45×准57×49;轴承座根据滑动轴承的外形尺寸以及原球面轴承的安装尺寸重新设计。

(3)支撑导向机构。支撑导向机构结构图如图1所示。支撑轴通过M64螺纹与升降台拖枕连接在一起,支撑座与升降台底座通过螺栓把合,导向套对支撑轴起到支撑导向作用,通过支撑轴的支撑导向作用来减少升降台的晃动,保证车间的稳定运行。此结构对升降台稳定运行起到关键作用的是支撑导向套,此支撑导向套采用橡胶材质,导向套中间部位打斜口以便于安装。

3.2线道系统

(1)改变铰制器铰制轮的材质,由45#钢改为42Cr-Mo,并且对铰制轮表面采用高能离子注入技术进行表面硬化,提高铰制轮的综合力学性能及耐磨性,同时将铰制轮的外形尺寸由准(69.90~70)mm改为准(70~70.05)mm,通过偏心轴来调整铰制轮与打捆线的相对位置,提高打捆线的表面质量。

(2)1#、4#线道小车在重力的作用下容易发生变形,并且线道小车导向面磨损变形以后,小车支撑辊与小车导向面接触面积变小,支撑辊失去支撑作用造成定位锥头与打捆头定位不好,无法完成打捆线穿线动作。针对此情况对支撑辊进行优化设计,将辊面加长由原来的30mm增加到60mm,内部结构改为双滚针结构,增加了支撑辊的灵活性及抗载荷能力,支撑辊与小车接触良好。

(3)将线道用6301轴承进行优化改造加工成厚壁轴承,保持轴承外径尺寸不变,去除法兰缘衬套,将轴承内径尺寸做成与法兰缘衬套内径尺寸相同,提高轴承的抗冲击性。

(4)橡胶弹簧内部弹性元件材质由普通橡胶改为进口硅橡胶,弹性元件的弹性增加。橡胶弹簧支座由原来的焊接结构改为一体结构,并且使用线切割进行加工,避免了弹簧支座开焊现象的发生。

4结束语

第9篇

在房屋设计中实际应用的现状随着人们对于房屋建设的要求的提高,人们也逐渐的认识到将建筑结构优化方法运用到房屋设计中的重要意义。从目前的房屋建造来看,部分的建造商开始将建筑结构优化方法应用到房屋设计中以满足购房者的实际需求,从目前的房市状况来看,对于这些应用了建筑结构设计优化方法而设计出的房屋在销售中得到了大多数购房者的青睐,并且能够得到购房者的一致好评。由此看来,建筑结构设计优化方法应用到房屋设计中具有较强的实际意义。但是依旧存在部分建造商对于将建筑结构设计优化方法运用到房屋设计中没有较强的意识,因此在这种情况下设计出的房屋难以得到购房者的赞赏,一般此类房屋可能在适用性、安全性、易施工等方面表现较为突出,但是在可观性上则难以令人感到满意。由此看来,建筑结构优化方法在房屋设计中的应用还有待推广,此外在对建筑结构优化方法进行推广时注意其在房屋设计以及房屋建设的实际情况对其进行改进,使得其能够更好的服务于房屋设计。

2结构设计优化技术的现实意义

结构设计优化技术能够在很大的程度上满足人们对于房屋的多方面要求,具有较强的现实意义。作为购房者希望能够得到一所价格适中,外观美,安全的房屋,而通过结构设计优化技术应用后的房屋则能够保证房屋的适用性、经济型、安全性,能够建造出满足人们要求的房屋。此外作为房屋的建造商来说,能够使建造出的房屋迎合购房者的胃口,并且能够在很大的程度上降低建造的成本,实现经济效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋设计很难满足建造上的所有要求,经常出现不可兼得的局面,但是当结构设计优化技术得到运用后,建造商的一系列愿望都得以实现。由此看来,结构设计优化技术具有加强的现实意义。

3结构设计优化技术

在建筑结构设计中的步骤房屋工程结构优化通常包括以下几个方面:基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、维护结构方案的优化设计以及结构细部设计的优化设计。这些方面的设计优化内容还包括选型、受力分析、造价分析等,在实际的施工中密切的结合实际的施工情况,追求优化的实际应用性,围绕提升房屋的综合价值进行优化设计。使设计出来的房屋造型美观同时还能够满足人们对于安全、经济的要求,设计出真正的经济适用房。

3.1建立结构优化模型

结构优化设计通常情况下分为两部分,一部分是结构优化设计模型,另一部分就是结构优化计算方案。所谓的结构设计优化就是变量中选择出主要的参数,然后根据数据分析建立起函数模型,运用函数模型借助较为科学的方法计算出最优解。建立模型的步骤一般有以下几步:一、选择合理的设计变量。设计变量的选择对于模型的构建具有重要的意义,设计变量的选择将会影响到对设计要求影响较大的参数的选择,进一步涉及到参数重要性的区分问题。选择出了合理的设计变量在很大的程度上能够减少计算编程的工作量;二、确定目标函数。首先找出满足函数条件的最优解,然后确定约束条件。在房屋的优化设计中存在着很多的约束条件,其中有:应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从弹塑性约束等,在进行优化设计时要确保所有的约束条件都在规定的范围内,能够满足设计规范,即在规范条件内满足约束条件。

3.2设定优化设计

计算方案结构的优化涉及到很多的约束条件以及变量,因此在进行计算时需要将所有的约束条件转化成非约束条件,充分的考虑变量因素,运用各种数学计算方法做好计算方案的设计工作。

3.3程序设计

在构建好结构优化模型、设定好优化设计计算方案后就可以在以上基础上进行程序的编写,然后将编写好的程序导入计算机中,在进行计算时只需要将相关的数据输入相关的变成或者是系统中,通过计算机程序的自行计算便能得出相关的结果。

3.4结果分析

在得出计算结果后,对其进行分析,进而确定出最佳的方案。在实施结构设计优化技术在建筑结构设计中的步骤时,要注意各方面的因素,要能从多方面进行考虑,保证所有的问题的难度降到最低。房屋的建设本身就是一项花费资金较多、耗费人力较大的工程,实施结构设计优化技术的主要目的就是为了将相关的成本降到最低,同时保证房屋的质量以及美观。因此在建造是要注意以下几个方面:处理好经济与技术之间的矛盾。在进行设计时,肯定会涉及到经济的问题,并且技术在一定的程度上与经济也会存在这矛盾,技术的引用和实施必然会涉及到经济因素,但是最为建造商对此要有充分的认识,能够认识到经济与技术之间矛盾存在的必然性,能够理解到技术做带来的经济方面的节约量将会远远超过耗费量,要大力的引用技术。

4结构设计优化技术的实践应用

中要注意的问题结构设计优化技术的实践应用能够带来巨大的经济效益,但是要注意的是实践应用的过程中有很多的问题是不能够忽略的,作为设计者和建造者对于这些问题应该要投入一定的关注。

4.1前期的参与

前期方案的制定将会直接的关系到建筑的总投资问题,但是,当前房屋建设工程中存在的问题就是结构设计优化技术并没有参与到前期方案的确定中,这种情况下,设计人员往往会忽略其实际应用性和经济性,在最后的实践过程中得以证实的是结构设计优化技术根本就没有发挥到节约建造成本的目的,导致这个问题的主要原因就是缺乏前期的参与,因此一定要注意结构设计优化在方案制定时的前期参与。

4.2概念设计

结合细部结构设计优化概念设计与结合实际情况进行设计具有重要的区别,一般概念设计都是脱离实际数据的,不具有准确性,因此在进行计算式难免会出现较大的差异。在进行概念性设计时,作为设计人员要充分的认识到数据的重要性,将相关的数值运用到设计中,作为辅助依据。在设计时,设计人员既要在宏观上把握整体的设计,与此同时在细节方面也要注意,做好细部结构的设计优化工作,保证细部工作的无误,从而保证整体的效果。比如:材料强度、抗拉能力等多方面细部因素的考虑能够在很大的程度上保证结构优化设计技术的实践应用。

5结语

第10篇

影响计算机网络可靠性的因素多种多样,但就最为主要的影响因素,具体可以分为以下几种:

1.1网络硬件对计算机网络可靠性的影响

网络硬件对计算机网络可靠性的影响,具体表现为计算机网络基础物质设备对网络可靠性的影响,可以分为两个部分,一部分是网络传输设备对计算机网络可靠性的影响,另一部分则是计算机网络终端设备对计算机网络可靠性的影响。

1.1.1网络传输设备对计算机网络可靠性的影响主要表现为对网络电缆的铺设以及管理过程中维护工作的进行。在我国以往的计算机网络问题中,对于网络电缆的铺设及维护一直是一大难题。虽然无线网络在当今社会得到迅速普及和发展,但是有线电缆则具有更强的稳定性,因此也受到更大程度的重视。在有线电缆的铺设及维护过程中很容易受到地形等地理环境的干扰,从而影响到正常的排线工作,不利于网络可靠性的维护。以此,在以后的网线铺设过程中要留有一定的纠错余地,尽可能的选择双线布局,以便及时更改路线。

1.1.2网络终端设备对计算机网络可靠性的影响网络终端设备,也即用户客户端。用户使用网络的最主要的目的就是及时高效的获取原始、准确的信息,因此该设备的可靠性受到用户很大的关注,也成为维护计算机网络可靠性的重要部分。基于此,用户在选择终端设备时,应选择那些大型企业生产的正版计算机,在维护过程中,应装载较为先进的管理软件,以维护该系统运行的稳定性。

1.2网络管理对计算机网络可靠性的影响

计算机网络是一个复杂的、虚拟化的、不分地域的环境空间,因此其维护和管理的成本较大,且管理起来极为不宜;同时计算机网络是一各规模庞大的完整系统,某一环节的出错就有可能导致整个系统的溃败,因此在网络管理的过程中,不仅要靠人工操作,还要引进先进的管理软件进行协同工作。

2计算机网络的可靠性优化设计方法

2.1计算机网络的纠错性优化设计

该设计是指在计算机的某一传输或者运行环节出错时,可以选择其他的条件或路径,以保证计算机网络的正常使用及运行。如双网络中心的应用、多连接途径的应用。双网络中心是指,在用户进行网络中心设置时,可以设置两个网络中心,一旦其中一个网络中心出现故障时,还有备用网络中心保持计算机的正常使用;多连接途径是指计算机用户在接收网络信号时,可以通过多路由发射接收,亦可通过无线和有线网络的双重使用为网络安全提供双重保障。此外在计算机内部集成电路的设计上可以采用模块化设计的方式,以保证计算机硬件设备在不影响其他使用功能的前提下进行局部维修,大幅度提高计算机网络的可靠性。

2.2计算机网络体系优化设计

在保障计算机硬件可备用的前提下,需要引进先进的计算机网络体系,通过多层化的网络设计,使网络适用于更广泛的地域、适应更复杂的环境,从整体上提高网络运行的可靠性以及安全性,充分体现网络高端设备的性能。

3结语

第11篇

风电机组中发生共振的现象时有发生,为了避免机组发生较大振动,需对塔筒以及整个风力发电机轴系进行共振裕度分析。塔筒为细长结构,可采用梁模型进行简化处理得到塔筒的1、2阶弯曲频率。轴系计算中,重点关心了机组的1、2阶扭转自振频率。风力发电机组的激振源较多,主要有转频、电网频率以及叶片通过频率,振动特性分析较为复杂。通过机组工作转速与固有频率的CAMPBELL分析以及机组的共振裕度分析表,从而可得出结论,该机组动力特性良好。塔筒为细长梁模型,一阶弯曲固有频率一般介于1倍工作转频至3倍工作转频之间,因此塔筒的频率必须首先保证避免共振。同时发电机部件由于激振来源较多,主要来自转频、电网以及叶片通过频率等,振动特性分析较为复杂。对于机组振动特性的分析,可以通过机组CAMPBELL分析.

2强度优化设计

为提高风电产品的市场竞争力,机组在保证性能的基础上,要具备成本优势以及开发效率优势。基于以上目的,优化设计的方向和目标大致分为以下几个方面。

2.1以降低重量为目标的多参数强度优化设计

降低重量主要是要通过减小产品的尺寸来实现。在保证产品的刚强度各项性能指标满足要求的前提下进行,即优化之后进行。许用应力值:σ≤[σ]疲劳损伤因子:D≤1,D<0.5(焊缝)

2.2基于工艺成本控制的多目标强度优化设计

对于产品某些加工部位的表面光洁度可进行优化设计,对产品成型工艺可进行降本优化改进。例如,在保证疲劳可靠性的前提下,由原来的表面光洁度2.5μm增至12.5μm,显然降低了加工的难度,节约了加工成本。同样,由原来的锻造成型改为铸造成型,同样可降低机组的制造成本,并满足批量产生的需求。在工艺优化设计中,同样需保证结构的抗疲劳性能,需满足以下疲劳性能指标:疲劳损伤因子:D<1,D<0.5(焊缝位置)。

2.3整体提高产品性能的全新优化设计

上述2种优化方式与方法,参数的调整系统性不强。借助计算软件的先进优化算法,例如遗传算法等,可以对结构的重量、疲劳可靠性等进行系统的优化分析。

2.4基于软件设计开发平台,自主编程定制优化

设计流程,缩短开发周期为了能够满足批量产品的设计需求,在大量分析计算经验积累的基础上,对于某些特定问题,借助软件的设计开发平台,开发全参数的强度分析设计软件。

3风电机组中几类特殊难点问题

3.1螺栓连接强度分析计算

风机和发电机部件中,螺栓连接及焊缝连接是最常用的2种连接方式。对于此类问题的静强度与疲劳强度分析,考核标准以欧洲的标准体系British、GermanorDNV或美国的ASME标准为主。对于塔筒分段的链接螺栓,有学者提出了采用分段线性模拟螺栓在不同阶段受力的方法,该方法简单易行。对于塔筒与主机架、主机架与发电机主轴、轮毂与发电机等部位的连接螺栓,由于载荷较为复杂,采用上述经验公式已不能满足要求,需要借助FEA分析方法。结合载荷谱,通过计算最终得到螺栓的疲劳损伤值。

3.2焊缝连接强度分析计算

关于焊缝疲劳问题,国际焊接协会IIW-2003、欧洲标准Eurocode3part1.9、英国标准BS7608、挪威船级社DNV的相关规范,以及美国机械工程协会ASME规范,均给出了相应的计算方法。东方电机一般采用国际焊接协会中的热点应力法来分析焊缝疲劳。首先,在FEA分析模型中建立热点应力的参考点,单位载荷作用下,得到2个参考应力点的应力分量,然后通过外推公式,最终得到热点位置的应力分量。通过查找和选取相应的疲劳等级DC,计算之后得到焊缝损伤。若损伤因子D<0.5,可满足抗疲劳的要求。

3.3传动链疲劳分析难点

传动链的疲劳问题较为复杂。主轴轴承的装配,使得载荷在该位置的传递出现了较大的非线性因素耦合效应,主要来自于3个方面:

(1)轴承轴向及径向紧量装配。

(2)轴承内部滚子与滚道的接触。

(3)螺栓预紧作用的非线性效应。这使得FEA模拟仿真结果具有较大的不确定性,成功解决此类问题的难点在于准确模拟滚子与滚道的接触应力传递。

4结语

第12篇

1.1《机械优化设计》课程理论教学研究与改革

《机械优化设计》课程理论教学体系的建设主要包括优化课程内容、制定课程教学大纲、编写课程教案几个方面。如前所述,机械优化设计课程教学需要克服“四个脱节”。因此在课程体系研究方面主要解决实现理论基础教学和应用能力培养相结合,以及课程内容与技术发展相结合两个问题。

(1)实现理论基础教学和应用能力培养相结合针对因该课程数学基础较多导致工科学生畏难情绪大,学习热情不高等问题,在课程数学理论基础等知识点方面,侧重算法原理的讲解而非算法过程的介绍;侧重使学生掌握使用现有数学工具解决工程问题,而非自行编制算法程序求解数值问题。从而使学生从算法原理和理论基础中跳出来,提升到知识的应用的层次。

(2)课程内容与技术发展相结合机械设计问题已经从求解小规模单一问题发展到求解大规模复杂性问题。因此优化方法也从经典的优化方法发展到多学科设计优化、智能优化方法、基于仿真的优化等领域。因此课程内容应和技术发展相结合,适当引入先进优化方法的介绍。为学生从解决简单数值问题过渡到今后解决复杂工程问题提供知识储备。适应“卓越计划”提出的培养学生工程能力的要求。

1.2《机械优化设计》实验课程体系的建设

《机械优化设计》实验课程体系的建设主要包括实验内容与实验项目的设置、制定实验教学大纲、编写实验指导书几个方面。实验体系建设的主要目的是使实验项目设置与工程问题相结合,实验内容与工程实践所需的综合性知识应用相适应。

(1)首先在实验项目设置时,根据“卓越计划”的要求,以培养学生的工程能力和知识的综合运用能力为目标。通过建立知识-能力-实验内容关系矩阵。将各个知识点的能力培养落实到各个实验项目环节。并且实验项目的设置突出和其他相关课程内容、工程问题相结合。避免知识点与工程应用脱节,从而达到工程技术人才的具备知识的综合运用能力的培养要求。

(2)其次在实验项目设置时,对不同类型的实验项目,优化其实验方法及其目的。主要改革体系现在以下三个方面:算法原理类实验,避免要求学生采用通用语言编写成熟优化算法的实验。而采用数值计算软件验证,并要求主要对比分析不同算法的求解过程的特点。工程问题类实验。侧重于工程优化问题数学模型的构建,如何选择合适的优化方法求解。综合类实验,和考核环节的课程project相结合,采取开放式的实验方式。侧重于培养学生对知识的综合运用能力、工程素质和合作意识。

1.3《机械优化设计》教学方法研究

教学方法有多种,不同的方法有不同的特点和其适应性。本项目研究的一个重要内容之一是拟比较几种方法的特点,将其融入到不同实验的教学过程中。

(1)对于基础理论的介绍,以板书教学为主,多媒体教学为辅。这样有利于学生理解理论基础,克服学生对数学推导的畏惧心理。

(2)对于各种算法的介绍,在简单介绍其原理的基础上,采用对比教学的方法,侧重于各种算法特点和适用性的比较。并应用结合成熟的数值计算软件,采取现场实验教学的方法进行讲解。

(3)在考核形式方面。除日常的考核和实验成绩考核以外,结合课程项目教学的方法,让学生以组为单位完成一个自选的项目(Project),并以组为单位做一个展示(Presentation)。一方面锻炼学生运用知识综合解决问题的能力,另一方面培养学生的团队协作和工程素质。

2改革特色及成效

“卓越计划”强调学生工程实践能力的培养。因此结合“卓越计划”的实施契机,在对课程建设中存在的问题进行系统深入地分析的基础上,经过不断的教学研究与实践,我校《机械优化设计》实验教学已初步形成了特色。并取得了一定的成效。主要体现在以下几个方面:

(1)在理论教学建设方面实现理论基础教学和应用能力培养相结合;课程内容与技术发展相结合。从而使学生从算法原理和理论基础中跳出来,提升到知识的应用的层次。适应“卓越计划”提出的培养学生工程能力的要求。

(2)在实验课程建设方面根据“卓越计划”的要求,以培养学生的工程能力和知识的综合运用能力为目标。通过建立知识-能力-实验内容关系矩阵。将各个知识点的能力培养落实到各个实验项目环节。并针对不同类型实验,优化其实验方法。