優(yōu)化設計論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇優(yōu)化設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1.1積極使用高新施工設備

當前我國的機械制造業(yè)和發(fā)達國家相比還存在較大差距，我國在內燃發(fā)動機的設計和制造方面與世界先進國家相比，落后了近二十年，燃油經濟水平、平均能源利用率等各項標準也都落后于西方發(fā)達國家，這種情況在一定程度上對我國的低碳公路建設產生了負面影響，所以，在道路的施工過程中我們要加強高新技術施工設備的應用，同時，還要加強對其耗油量、燃料使用率等各項參數進行仔細評估，一旦發(fā)現(xiàn)有不符合標準的設備，一定要第一時間對其進行維修保養(yǎng)，如果依然滿足不了運行需求，必須及時替換掉，積極使用高新技術環(huán)保的設備繼續(xù)開展作業(yè)。

1.2施工過程中積極應用新型環(huán)保材料

隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，公路建設領域也研發(fā)了很多低碳環(huán)保材料，其中溫拌瀝青混合料、瀝青路面再生等新型材料表現(xiàn)最為明顯。溫拌瀝青混合料是一種拌和溫度介于熱拌瀝青和冷拌瀝青之間，但是其性能卻能夠達到或接近熱拌瀝青混合料的環(huán)保型瀝青混合料。溫拌瀝青混合料技術能夠在很大程度上節(jié)約燃料油，減少有害氣體地排放。

1.3制定科學合理的公路施工方案

在進行道路施工之前，設計規(guī)劃人員要制定出科學合理的施工方案，為公路的低碳環(huán)保提供保障。具體可以從路基設計、坡度設計、防雨水沖刷設計等方面入手，此外，還要科學合理安排借土棄土的位置，合理地選擇砂石料供應商，從而提高工作效率。

2加強公路運營管理過程中的低碳優(yōu)化控制

2.1完善交通體系運行管理方案

前文提到交叉口的存在會在對車流量造成較大影響，所以對交叉口進行合理的信號配時設計是非常必要的，如果交叉口的間距比較短，就可以采取信號聯(lián)動措施，保證交叉口具備良好的服務水平，減少交叉口對車輛正常行駛的影響，從而減少車輛的燃油消耗以及尾氣排放；須對交通標志、道路標線等進行重新規(guī)劃，必要的時候可以采用動態(tài)的信息展示板，這樣駕駛員不僅能夠獲得更多的交通信息，選擇最合適的行駛路線，減少了不必要地繞行，同時公路的服務水平也能夠得以提升，最重要的是車輛可以保持勻速行駛，減少尾氣排放，有利于實現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。此外，交通運輸管理部門也可以通過多種方式鼓勵居民拼車出行，提高車輛的運載率，這樣不僅能夠緩解我國當前的交通壓力，也能夠減少二氧化碳地排放。

2.2完善公路的基礎設施

交通運輸管理部門要積極引進先進的服務系統(tǒng)，提高車輛通行效率，規(guī)避不必要的擁堵。當前，在交通領域內最受歡迎、應用范圍最廣泛的就是ETC系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當前世界上最為先進的收費系統(tǒng)，車輛在通過收費站時不需要停車，而是通過車載設備實現(xiàn)對車輛信息地識別、付款等功能，該系統(tǒng)非常適用于高速公路，通過該系統(tǒng)能夠使車輛通行速度得到巨大提升，減少擁堵，降低溫室氣體地排放。

3結語

篇(2)

1高層住宅剪力墻結構設計的總論

1．1高層住宅結構設定意義

經濟快速發(fā)展使得城市的現(xiàn)代化程度越來越高，城市人口的不斷增加導致城市的高層住宅建筑也越來越多，居民對高層住宅的安全性要求也越來越高。高層住宅的設計需要考慮的因素包括建筑的高度、安全性、舒適性和經濟性等等，并且在施工結束后的工程驗收過程中的檢測標準也是非常嚴格，高層住宅必須經過嚴密的檢查才能投入居住。因此，建筑的結構對高層住宅的建設非常重要，而近年來，由于剪力墻能夠增加高層住宅建筑的可靠性的特點，使得剪力墻結構的應用范圍變得越來越廣泛。

1．2剪力墻的概念和結構

所謂剪力墻結構就是將現(xiàn)代產品鋼筋混凝土應用到高層住宅的墻體中，其基本作用就是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的梁柱加強高層住宅的結構安全性。剪力墻結構的使用使得墻體在承受橫豎力時更能體現(xiàn)支撐的良好效果。同時，剪力墻結構能夠具備傳統(tǒng)支撐結構不具備的優(yōu)點，即剪力墻結構的整體性能大大的優(yōu)于傳統(tǒng)支撐結構的整體性能，并且剪力墻結構的運用增加了房間的裝修空間，從而更大的提高高層住宅的房間使用率。但是剪力墻自身存在也一些不可避免的缺點，那就是在房屋的平面使用方面可能會受限制。而且由于剪力墻的整體性比較好，所以進行部分拆除或者破壞的工作難度較大。目前，大部分的剪力墻結構的施工成本較高和施工比較困難，所以需要對原有的剪力墻結構進行優(yōu)化工作，降低施工成本和提高建筑整體的安全性能。

2剪力墻優(yōu)化設計

2．1剪力墻抗震優(yōu)化設計

現(xiàn)代社會，人們對建筑的抗震性能意識不斷提高。對于高層住宅建筑，地震所帶來的危害將會更大。因此，在對高層住宅進行結構設計時，一定要考慮建筑的抗震指數。對于高層住宅剪力墻結構，可能由于本身剛度比較差，所以在發(fā)生地震時變形就會非常嚴重，對于地震的防御力就很低。因此，對于高層住宅剪力墻的剛度問題要進行優(yōu)化設計，符合抗震的要求，保證結構合理和經濟性。

2．2剪力墻結構設計優(yōu)化

高層住宅建筑的設計不僅僅要求是能夠達到最基本的建筑使用標準，更要注意的注重結構合理性問題。高層建筑的設計過程中需要考慮建筑層數比較多，并且在施工時要保證地基足夠堅固，支撐之后將要建造的上面的樓層的重量。在設計時，既要保證剪力墻能夠保證較好的抗震性，又要保證足夠的剛度。對于現(xiàn)有的剪力墻結構中的一些缺點，比如建筑成本比較高，而且在施工時難度比較大，對于鋼材的使用量也非常大，也需要被考慮在優(yōu)化設計中。可能這些缺點就是因現(xiàn)有剪力墻的結構不合理性造成，所以在進行優(yōu)化設計的過程中就要考慮到這些問題。優(yōu)化設計者要充分考慮到各方面可能影響到剪力墻結構的因素，在優(yōu)化設計時能夠改進這些問題，爭取使得優(yōu)化后的剪力墻在使用過程中盡量避免出現(xiàn)原有的不足。優(yōu)化過后的剪力墻結構需要表現(xiàn)出抗震性好、建造成本低、施工時比較簡單、對鋼材的使用量降低等優(yōu)點，因此對高層住宅的剪力墻優(yōu)化設計的探索具有重要意義。

2．3剪力墻位置優(yōu)化

剪力墻在其設計的過程中通常為雙向布置，一般沿著主軸方向或者其他的方向，此種做法可有效的提高空間工作性能，且極易實現(xiàn)兩個方面手里的抗側剛度接近。剪力墻的位置、數量均要得當適宜，若是剪力墻的數量太少，那么結構抗側剛度則無法滿足設計要求，但是數量過多，那么墻體的利用率則會大大降低，從而導致結構抗側剛度過大，加大地震力和自重，無法充分滿足設計要求。在設計剪力墻肢截面的時候，盡量達到規(guī)則、簡單、豎直剛度均勻等要求。在對建筑進行抗震設計時，剪力墻底部則需加強部位不應采用錯洞墻和疊合錯洞墻，有效的避免設計過程中墻肢剛度相差懸殊的洞口。同時剪力墻必須應用從上到下的連續(xù)布置方式，避免強敵剛度突變，且對剪力墻平面外地彎矩進行控制，保證剪力墻平面外地穩(wěn)定性。

2．4剪力墻厚度優(yōu)化

在對剪力墻進行厚度優(yōu)化設計時可完全依靠ansys軟件進行設計，圖1剪力墻結構模型利用梁單元BEAM4和殼單元SHELL63建立剪力墻結構模型，如圖1，并充分的發(fā)揮ansys軟件強大模態(tài)分析功能采用30階莫泰，得到模型的30階自振頻率，從而對剪力墻的固有頻率與振型進行了優(yōu)化設計，優(yōu)化后的各階頻率均小于優(yōu)化前，這就使得整個結構變的“更柔”而且降低了工程的成本。在墻體厚度的優(yōu)化設計中，設計變量為剪力墻厚度，約束條件為最大層間位移角，目標函數為混凝土用量。優(yōu)化后的墻體厚度從0.25m減小到0.214m，混凝土的用量也從2544m3降到了2181m3。

3結束語

篇(3)

本文工作中設計的便攜式電場傳感器標定裝置，其基本結構由兩個平行極板構成，標定裝置的下極板開有圓孔，并采用特殊夾具固定被檢電場傳感器。被檢電場傳感器的動片與標定裝置的下極板平齊，使得被檢電場傳感器無需進入標定裝置的上、下極板之間的空間，即可感應到其電場。

2電場傳感器標定裝置結構參數的優(yōu)化設計分析

基于有限元的相關理論，首先對標定裝置的機械結構建立模型。黃色部分為標定裝置，藍色部分為電場傳感器。然后，對幾何模型進行單元剖分、加載，可求解出標定裝置兩極板間的電場分布情況。根據求得的電場分布情況，可進行標定裝置結構參數的設計。在計算求解過程中，改變加載在兩極板間的電壓，使兩極板間形成的電場強度的理論值始終為20kV/m。被標定的場磨式電場傳感器外殼直徑8cm，感應片直徑6cm，傳感器外殼與標定裝置的下極板接觸。

2.1標定裝置極板間距和極板直徑對電場的影響研究

在標定裝置的設計上，受限于被檢電場傳感器的尺寸，以及要考慮標定裝置的便攜性，把標定裝置的極板直徑L固定為16cm。在L固定的條件下，分析兩極板間距H對極板間電場強度的影響，并以此確定極板間距H。依照圖2所建立的模型，取H值分別為1cm,2cm,3cm,4cm和5cm,，。橫坐標是電場傳感器感應片距離標定裝置中心的橫向距離，單位為m；縱坐標是感應片某一位置處的電場強度，單位是V/m。同時，在感應片的敏感范圍（x<0.03m）內，電場強度并非恒定值，而是隨著與標定裝置中心距離的增加發(fā)生了畸變。圖6為極板間電場強度實際值的畸變情況。理想情況下，在感應片的敏感范圍內，電場強度應保持不變，但由于標定裝置中極板邊緣效應的存在，使得感應片敏感區(qū)域內的電場不是一個恒定值，距離電場傳感器的外殼越近，畸變程度越大。定義在感應片敏感范圍（x<0.03m）內各個位置處電場強度的平均值與理論值之比為電場強度的畸變率，并用該值來衡量電場強度的變化程度?；兟试叫。f明所產生的電場越接近均勻分布。綜上，在極板直徑固定為16cm時，極板間距為5cm時，電場強度的實際值與理論值最為接近，且在電場傳感器感應片感應區(qū)域內電場的畸變最小。同時，在保證H/L小于0.5的條件下，極板直徑L對實際電場的影響非常小。

2.2傳感器外殼與標定裝置的相對位置研究

當標定裝置與被檢電場傳感器配合不好時，容易使被檢電場傳感器相對于標定裝置發(fā)生傾斜。模型中，極板直徑為16cm，極板間距為1cm，傾斜角度為1.5°。標定裝置的傾斜，會對被檢電場傳感器感應片上方的電場分布造成較大影響。圖9是基于圖8的傾斜模型計算得到的感應片上方的電場強度的橫向分布。由于相對傾斜后，模型不再對稱，因此分析了整個感應片上方（-3cm~3cm）的電場強度的橫向分布，并將結果與沒有相對傾斜時的感應片上方電場分布作了比較。被檢電場傳感器與標定裝置在相對傾斜角為1.5°時的電場的畸變情況，比沒有相對傾斜時嚴重。有相對傾斜時，感應片上方電場分布更加不均勻，因而被檢電場傳感器與標定裝置間的相對傾斜會對標定結果產生較大影響。在標定裝置設計中，應使標定裝置與被檢電場傳感器的外殼的直徑盡可能接近（極限情況是外徑與孔徑的差值為零），以使得兩者緊密結觸，從而保證被檢電場傳感器與標定裝置之間不會發(fā)生相對傾斜。

3便攜式標定裝置的優(yōu)化設計和實驗結果分析

當輸出為-3kV至+3KV的可調直流電源加在兩極板上時，兩極板間的電場強度理論值的范圍為-60kV/m~+60kV/m。使用在標準標定裝置中標定好的電場傳感器測量本文工作中所設計的便攜式標定裝置中的實際電場。實測電場強度與所加電源電壓之間有良好的線性關系，同時，實測電場小于理論電場，兩者的比值約為0.92，這與給出的仿真結果吻合。在野外的實際標定過程中，保持被檢電場傳感器與標定裝置的位置不變，使得電場強度理論值與實際值的比值保持不變，在此基礎上，可以通過加在兩極板間的電壓計算出電場強度的理論值，計算出電場強度的實際值。然后，通過電場強度實際值與被檢電場傳感器輸出值兩者間的關系，計算出被檢電場傳感器的靈敏度，實現(xiàn)對被檢電場傳感器的標定。經過較長時間的現(xiàn)場使用，所研發(fā)的便攜式標定裝置能夠方便、快捷地對場磨式電場傳感器進行校準。目前，該校準裝置已經應用于中國電力科學研究院特高壓直流實驗基地高壓直流輸電線路地面合成電場測量系統(tǒng)中，并已取得了良好的效果。

4結論

篇(4)

1.1液壓缸旋轉機構的結構設計

帶控制閥高溫旋轉夾緊液壓缸的工作原理:當左端進油，液壓缸無桿腔進油，推動活塞桿3往上運動，定位銷6上開設了一條槽(由兩根槽和一根螺旋槽組成，直線距離短，約長于導向軸的直徑)，活塞相對定位銷作直線運動，固定在活塞下端孔的導向軸18繞著定位銷6作微距離直線運動—旋轉—微距離直線運動，從而帶動整體活塞桿3作微距離直線運動—旋轉—微距離直線運動，實現(xiàn)夾具的松開旋轉運動。當有桿腔進油時，推動整體活塞桿3往下運動，活塞上的導向軸18在槽里運動，從而帶動活塞桿3作微距離直線運動—旋轉—微距離直線運動，當液壓系統(tǒng)中液壓油保壓時，實現(xiàn)了活塞桿的夾緊。由于直線段距離較短，導向軸在槽中有自鎖功能，完全能保證夾具的夾緊功能。要實現(xiàn)以上運動，需要有液壓系統(tǒng)進行支撐，提供動力源及控制系統(tǒng)，配以PLC(可編程控制器技術)，可以實現(xiàn)智能控制，有效、安全地保證液壓旋轉夾緊動作的可靠性與安全性。

1.2液壓缸活塞導向裝置的設計

在此產品中，導向軸是關鍵零件，它在螺旋槽中的運動較為重要，不能太過于松動，松動會造成鎖緊功能消失，并且間隙過大會影響旋轉的準確角度，因此要保證導向軸在槽內運動自如，又要保證間隙小。經過一段時間的試驗，最后采用將導向軸的外形設計成橢圓形(已獲專利)，采用數控車削加工，效果較好，完全保證其在旋轉槽中順利運動。定位銷中螺旋槽采用帶圓弧形狀設計，由于此螺旋槽的加工難度大，采用一般機床難以加工，采用數控車銑中心加工效果較好，且表面光潔。將此夾具裝配后，轉動靈活、定位準確。

1.3液壓缸密封結構的設計

用于旋轉夾緊油缸的液壓油防滲裝置在液壓缸的工作過程中相當重要，作者采用的是對導向套內部進行改進，在防塵圈內側增加一槽，并裝入“O”型密封圈。裝配好后的液壓缸，外界灰塵進入缸內的可能性減少，液壓油不產生滲漏現(xiàn)象，運動自如，液壓系統(tǒng)的壽命提高3倍。此裝置已獲專利。穩(wěn)定旋轉活塞桿。由于活塞桿長期作往復運動，其失穩(wěn)現(xiàn)象較為頻繁，現(xiàn)在活塞桿外圓處增加一支撐環(huán)，并填入支撐環(huán)材料。裝配好后的旋轉夾緊機構，往上提升穩(wěn)定，未發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，運動自如，使整個液壓系統(tǒng)的壽命提高3倍。

1.4液壓缸密封材料的設計

氟橡膠是含有氟原子的合成橡膠，具有優(yōu)異的耐熱性、耐氧化性、耐油性和耐藥品性，它主要用于航空、化工、石油、汽車等工業(yè)部門，作為密封材料、耐介質材料以及絕緣材料。分子結構中含有氟原子的合成橡膠，通常以共聚物中含氟單元的氟原子數目來表示，如氟橡膠23是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。由于氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學腐蝕，采用氟膠作為防塵圈，對高溫的適應性增強，外界灰塵不易進入缸內，使液壓缸在超高溫狀態(tài)(大約200℃)下工作可靠。

2應用效果

此產品能在高溫環(huán)境(相對于液壓缸來講200℃較高)中工作，可用較輕質量的液壓缸提升金屬冶煉中的爐蓋及高端裝備的動作，產生的壓力較大，效果顯著。

3結論

由于此產品開發(fā)中采用了液壓與機械相結合的技術，利用了兩者的優(yōu)點，避免了兩者的缺點，特總結如下:

(1)操作方便省力，大大降低工人勞動強度。采用旋轉夾緊液壓缸，為爐蓋的起升提供了穩(wěn)定的動力與控制;

(2)使用這種旋轉夾緊液壓缸，滿足產品的需要的同時成本大大減少;

(3)節(jié)省輔助時間，提高效率。這種高溫旋轉夾緊缸節(jié)省了較大的空間(傳統(tǒng)產品空間較大)和減少了較多的成本。

篇(5)

1由于目前科技的影響，需要的優(yōu)化設計

處于對飛機安全性考慮的前提下，結合飛機起落架技術改進的方案，在允許的情況下，減輕其重量，以達到增加飛機使用使用壽命的目的。經過筆者精密的分析與計算，對目前科學設計中一些滿足不了飛機起落架構建要求的零件進行科學的、恰當的改進，并對擁有強度過剩的零部件進行合理的減重處理。

1.1起落架的緩沖支柱設計優(yōu)化

當飛機著路時，起落架吸收的動量系數會發(fā)生變化，從而引起動量增加，使得起落架的沖擊荷載力增加。為了盡量減少飛機在著路時因動量增加過多引起過量沖擊，飛機的起落架中，需要進一步優(yōu)化其緩沖系統(tǒng)。在原有飛機的起落架結構利用的前提下，對緩沖器的充填參數和阻尼油針進行優(yōu)化設計。通過優(yōu)化設計過后，選取多組緩沖結構進行落震實驗。

1.2部分零（組）件結構重新設計

重新設計起落架的部分零部件與組件，根據承受壓力實際狀態(tài)改善飛機起落架的零件，從而提高起落架的實際承載力。如：將飛機的主起落架的斜撐桿由原來的剛性改變成彈性，從而改善主起落架斜撐桿的整體協(xié)調承載的能力，盡量減少不協(xié)調造成的起落架損壞，降低中部接頭出的應力，提高起落架的使用壽命。

1.3關鍵重要件結構加強

由于現(xiàn)行新研制的飛機荷載力的增加，通過實際的分析、計算，目前科學技術建造的起落架零部件強度不夠。所以在現(xiàn)在的零部件結構的改進中，應加強起落架薄弱部件的改進。為了提高整體抗疲勞的強度，避免焊接帶來的缺點，在主起落架的外筒、活塞桿等主要結構都采用整體鍛造的方法。

1.4耐久性細節(jié)設計改進

起落架結構中的疲勞危險主要包括輪軸、起落架與飛機本體連接處、剎車的法蘭盤等部位。另外，在焊接起落架時，在技術設計方面還應該包括以下的幾個方面：

1.4.1起落架的選材

起落架中，主要承受壓力的構建一般采用40CrNi2Si2MoVA超高強度鋼，也可以采用30CrMnSi2A高強度合金鋼。

1.4.2起落架需要嚴格的控制應力集中

一是：在高應力的零部件的溝槽之中，在其根部應該有一個較大的圓角半徑；二是：高強度零部件的攻絲孔，應在受壓力的區(qū)域或者低拉的應力區(qū)域，需要用凹凸臺對孔的位置進行加強處理，而螺紋應在外部凸臺處；三是：在起落架中的所有耳片、支座等部位在其外部的拐角處的半徑最小值應為2.5毫米到3毫米之間；四是：對起落架的罐裝構建，在截面出現(xiàn)改變處應有一個較大圓角半徑，其最小的圓角半徑應大于10a（注：a為截面變化部位的臺階高度）

1.4.3高的表面質量。

對于起落架中所有的鍛造的表面，至少要加工5毫米以上（采用的是高強鋼鍛件），及時將鍛造表面上的缺陷和脫碳層上的材料做好清理，將鍛造表面的粗糙度降至最低。

1.4.4有效的抗腐蝕措施。

對部件進行有效的抗腐蝕能力的提升（一般采用真空熱處理冶煉出的高強度合金鋼）。采用全覆蓋式的鍍鉻在耐磨表面。防止水與潮濕氣體的滯留，并提供可靠性較高的排水通道，零部件也需要涂抹防腐劑。

1.5機輪

飛機的起落架上的機輪是在飛機著路時，起到支撐、剎停以及減輕其著路沖擊力的作用。隨著飛機起落架制造技術的發(fā)展，飛機的速度在不斷的提高，飛機的體積、質量也在不斷的增加，機輪也由原來簡單的彎塊式轉變成目前較為復雜的盤式。目前，筆者認為我們應當采用新型技術、新科技材料以及制造方法來滿足新型飛機的要求，其中：

1.5.1輪胎

飛機起落架的輪胎一般采用無內胎，低斷面縱橫比，因為其具有提高起飛時的速度、有較大的承載力、使用壽命長等優(yōu)點。

1.5.2輪轂

輪轂作為機輪的受力部件，一般是采用“A”型的偏置對開式的機構。主體使用高強度鋁合金2A14作為部件主要材料，制造剎車殼體的整體結構一般采用30CrMnSiA鋼鍛件，使用其材料具有重量輕、使用壽命長和抗腐蝕等優(yōu)點。

1.5.3剎車裝置

對機起落架的剎車裝置，剎車盤一般選擇整體針刺氈SC303碳∕碳復合材料制造，由于其居于理想的摩擦系數，而且重量較輕、性能優(yōu)良、使用壽命長，一般能在500-2500次得起落。

2后續(xù)飛機制造中采用的新型工藝

2.1真空電子束焊

比之傳統(tǒng)的焊接技術，真空電子束焊接技術是較為先進的焊接技術，其特點是焊接缺陷少、具有熱影響的區(qū)域小、高強度焊接縫隙能力等特點。采用真空電子束焊接不僅能夠提高焊接部件的使用壽命及其強度，也能避免目前飛機起落架中，對整體鍛件制造帶來的難度。

2.2真空熱處理

起落架的關鍵部位，從普通熱處理改進為真空熱處理，起落架零件具有無脫碳、表面光亮等優(yōu)點。使用真空熱處理改善了材料品質，提高了材料的抗疲勞強度，滿足起落架發(fā)揮潛力的性能要求。

2.3高強度鋼零件的表面強化工藝

改進過后的起落架一般都是采用(40CrNi2Si2MoVA)超高強度鋼或者高強度鋼（30CrMnSi2A），這些材料對應力的集中尤其敏感。通過零件表面強化后，零件的表面有壓縮應力層的產生，而表面的強化能夠大幅度的提高金屬零件的正常使用壽命，其腐蝕能力也得到了提高。

2.4新型的防護工藝

2.4.1HVOF高速火焰噴涂

HVOF是一種在傳統(tǒng)火焰噴涂防護基礎上逐漸發(fā)展出來的高速型火焰噴涂。新型火焰噴涂的原來如下圖：主要將氫氣、乙炔等可燃性氣體與氧氣混合，在燃燒室點燃之后，由于劇烈的膨脹，氣體在受到噴嘴的約束后，就會產生高速的火焰。然后，由惰性氣體將粉末沿著燃燒室的軸心送入，在受熱后加速噴出，將表面整體覆蓋。使用較為經濟，成本低；二是，高速火焰噴涂適合于金屬、合金、混合物以及碳化物等粉末；三是，高速火焰噴涂自身較低的溫度與超音速也能有效的空子高溫中所造成的材料氧化與蒸發(fā)，這中方法對金屬集體中含有碳化物的涂層尤其的實用。

相比傳統(tǒng)鍍鉻層，HVOF涂層更具有耐磨性與抗腐蝕性；其結合強度很高，連接基體的性能較好，一般的結合強度都大于70MPa。因為避免了與酸性容易、電流的接觸，所以避免了氫脆的影響。此外，鍍鉻工藝還會帶來嚴重的環(huán)境污染，從而受到的限制也越來越多、越來越嚴格，因此使用HVOF噴涂完全是理想型工藝替代品。

最近幾年，HVOF噴涂已經逐漸的應用到了飛機起落架的制造當中，部分零件已經從鍍硬鉻工藝轉變成HVOF噴涂工藝。其中波音系列的飛機，已有100多個零件不穩(wěn)實用了HVOF。而且在美國的軍方使用的飛機中，F(xiàn)216、P23等飛機也包括F235型戰(zhàn)斗機起落架的部分零件都已經在考慮使用HVOF噴涂。

2.4.2無氰鍍鎘-鈦防護工藝

鎘-鈦鍍層具有較高的抗腐蝕能力和低氫脆性的特點。其中，國外的電鍍鎘-鈦是專利工藝，而我國的無氰鎘-鈦是將鹽酸在“鈦膏”中溶解之后加入中性銨鹽，使用這種電鍍液具有美觀、結合力好等特點，而且在鈦合金鍍層中含有0.1%到0.7%的優(yōu)質鎘。相比氰化鍍鎘-鈦，無氰鎘-鈦鍍液在分散能力上、鍍層抗腐蝕上以及低氫脆性都有較高的優(yōu)越性。鈦鹽在一段較長的時間內都能夠保持相對穩(wěn)定的溶解狀態(tài)，可以節(jié)省以往繁瑣的操作，具有工藝、維護簡便等特點。

2.4.3刷鍍鎘工藝

電刷鍍技術是屬于電鍍特種技術之一，也是電鍍技術新時期的發(fā)展。在刷鍍過程中，需要運用專業(yè)的電源直流設備，將鍍筆接在電源的正極上，鍍筆一般是采用高純度、細化的石墨作為陽極；被鍍過的工件則是接在電源的負極上，成為刷鍍時的陰極。刷鍍前需要防止鍍液直接與工件接觸而產生電弧，也能夠延長鍍筆在使用中的連續(xù)性。在刷鍍的過程中，鍍筆在工件的表面上的一道需要保持一定的相對運行速度，并保持一定壓力。在接觸的表面電力場的作用下，鍍液中含有的金屬離子分布到工件的表面上。刷鍍層的厚度只要是由鍍覆電流的大小、時間以及各項參數來決定的。

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整體設計思想把城市當成一個整體景觀，全面地考慮與建筑相關的各個元素——外部環(huán)境、建筑形態(tài)、附屬設備等協(xié)調關系。城市中的建筑不只是其本身構筑的主體，也是城市單元的一部分，建筑設計應注重城市空間的整體效果，考慮對所處地塊有影響的城市景觀要素，如面寬、輪廓線、相鄰建筑造型等，把反復的對照貫穿與建筑設計的始終，不可因過分強調自我表現(xiàn)而與景觀相沖突，保持建筑與景觀的和諧統(tǒng)一。

建筑是環(huán)境的一部分,只有與整體環(huán)境形成一定的生態(tài)聯(lián)系，才有一種共生關系。所以,建筑必須與外部空間相聯(lián)系,形成不同層次的空間環(huán)境。因此,建筑與環(huán)境之間的結合、呼應,不僅完善了建筑空間,也使空間得以延伸、擴展。建筑空間與景觀空間的結合,可以大大豐富建筑本身的空間。蘇州拙政園中的“借景”手法非常經典地闡釋了這種設計理念。例如：在市中心復雜地段建筑，由于道路不規(guī)則等問題對建筑產生了很大的制約，如果設計者采用圓形建筑風格，映襯周邊的弧形道路，再用環(huán)形的步行道穿插于之中，能夠形成建筑與環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

二、和諧在于共同元素的發(fā)掘

在建筑設計中我們經常見到：一是關注建筑本身，后去考慮環(huán)境的美化；另一種是在環(huán)境中去添加建筑，建筑難以融入環(huán)境之中。這兩種設計環(huán)境都難以實現(xiàn)空間的和諧統(tǒng)一。事實上，我們不能單純考慮建筑，也不能單純關注景觀，單方面追求和諧統(tǒng)一的想法都是不現(xiàn)實的。如何在具體是設計過程中貫穿景觀與建筑和諧統(tǒng)一的理念呢？這就需要我們去尋找建筑與景觀的最佳結合點，不能在設計中顧此失彼。只有去尋求景觀與建筑的結合點，從這個地方切入，才能夠尋找到建筑的靈魂。

為此，我們在進行單體建筑設計的同時，預先提出整體環(huán)境框架與要求，在分析基址環(huán)境、周邊環(huán)境、視域環(huán)境等因素的基礎上，提出系統(tǒng)的設計指導原則。尊重建筑周圍景觀對建筑風格、色調、設施的各種要求，在這些要素中去尋找景觀與建筑相通的地方，抓住這個點來貫穿建筑與景觀，讓建筑風格與環(huán)境風格相符、相稱，讓建筑成為景觀生態(tài)中的一個部分，融入到環(huán)境當中去。對于一些后加入進去的建筑，或者是一些改造的建筑，也要在環(huán)境允許的條件下進行調整，保持建筑與環(huán)境之間的整體性。

三、用建筑思想反照景觀設計

建筑不僅僅從屬于景觀，也是景觀的一部分，當建筑融入景觀后，其本身也是對景觀的一種改造。所以，建筑的設計不僅要考慮與景觀的融合，也要考慮對景觀的創(chuàng)造性塑造。讓景觀襯托建筑、用建筑改造景觀。

在實踐中，我們要以建筑的理念對待景觀設計，用建筑分析、決策、設計的方法來造就景觀美學。具體設計中，我們可以建筑技術拓展景觀空間，用技術來表現(xiàn)科學與藝術的結合。同時，用建筑思維解決景觀問題。城市中的建筑與景觀往往要面對許多制約，包括場地的限制、經濟的限制，在設計過程中，采用建筑的思維方式可以解決城市景觀設計中的很多制約因素，比如，在城市建筑密集地區(qū)，以彩色噴涂地面的方式劃分出進出的道路以及人行與車行的路線，既滿足道路的功能要求，也為高層居民提供了視覺對象。

四、關注自然與文化雙重生態(tài)

建筑設計的過程中，還要考慮自然生態(tài)關系的和諧統(tǒng)一。例如：建筑要與周圍的公園、山體、水面、沙灘、樹林等自然資源形成一種良好的生態(tài)呼應，通過園林的手法就愛你過家建筑與其周圍環(huán)境聯(lián)系起來，減少建筑的體量感。同時，在色彩、高低等方面增強親和力，另外在內部綠化過程中，都要考慮植物的季節(jié)性、本土性與色彩性等，實現(xiàn)與周圍環(huán)境的良好過渡。日本大阪灣淡路島東北岸的“淡路夢舞臺”，在其規(guī)劃中明確提出“要建設，先種樹”，提前5年開始24萬株樹苗的栽種，它從整治建筑環(huán)境著手，治愈山體開采留存的傷痕，恢復和徹底改善山體的生態(tài)環(huán)境。這種建筑設計思想在建筑設計著眼點和目標上的轉變暗示著建筑設計與綠化景觀關系質的跳躍，是生態(tài)建筑思想的高度貫徹。19世紀80年代在歐洲發(fā)展的屋頂綠化計劃，也建立在相同的理念之下。

篇(7)

由于模型比較復雜，分析時需要簡化幾何體，具體做法如下：連接伸縮大臂與伸縮套筒的液壓缸用一個橫截面為矩形的桿件替代；所有用銷軸和圓螺母聯(lián)接結構均用圓柱體替代；裝配過程中所留的間隙都需要進行填補，不能留有空隙，對于之后網格的劃分，有些地方的圓角適當可以省略。

2礦用液壓起重機吊臂結構的有限元分析

吊臂截面是通過4塊厚度為16mm的長型板材焊接到一起的箱體結構，在伸縮大臂與伸縮套筒之間安裝一個液壓缸，可以保證伸縮臂能夠水平伸出。本結構所選用的材料為Q550高強度低合金結構鋼，吊臂主要承受來自重物的軸向應力、扭矩和彎矩；伸縮套筒前下端的部位與旋轉裝置連接有升降液壓缸，可以保證吊臂的俯仰，旋轉套筒在液壓缸的推動下能保證吊臂的旋轉運動。吊臂最前端安裝有鏈輪和礦用圓環(huán)鏈，需要校核吊臂完全伸出3.1m時吊臂提升15t重物情況下的應力情況。

（1）建立靜態(tài)算例

采用SolidWorksSimulation進行靜態(tài)結構分析，將模型導入SolidWorks中，調出Simulation插件，建立靜態(tài)算例；定義默認的求解器FFEPlus。

（2）定義零部件材料屬性

銷軸采用35鋼，可以直接從材料庫中調用，其余零部件采用Q550高強度低合金結構鋼，調質處理后具有極高的力學性能。主要應用在重要的高強度結構件、工程機械、礦山鋼結構件等。由于系統(tǒng)材料庫中沒有現(xiàn)成Q550參數，因此需要按照Q550的材料系數及性能自定義材料，在有限元分析中主要需要Q550的4個材料參數：屈服強度550MPa，彈性模量210GPa，密度7.85g/cm3，泊松比0.3。在分析時將其賦予相應的零部件上。

（3）定義連接及夾具

銷軸與圓螺母聯(lián)接部位均用相觸面組并選擇無穿透這一接觸類型，伸縮大臂與伸縮套筒的連接部位選用相觸面組并選擇接合這一接觸類型。這樣做的目的一方面是將整個零部件作為一個整體，為下面網格的精細劃分提供基礎，另一方面使伸縮大臂與伸縮套筒之間不至于有滑脫的現(xiàn)象。

（4）外部載荷（加載）及劃分網格

在吊臂前端即與鏈輪聯(lián)接的銷軸上建立一個與上平面成27°的平面，施加一個作用力F，垂直于該平面且作用于銷軸上，F(xiàn)=394kN，它是吊臂提升m＝15t重物上仰角α＝36°時作用在銷軸上的合力，可以從簡化模型中計算出合力F。劃分網格，選用2階實體四面體單元，每個單元含有6個中間點和4個角點共10個節(jié)點，并且每個節(jié)點包含3個自由度。當單元在承受載荷的情況下會發(fā)生變形，其2階單元所對應的邊會變成曲線，面會變成曲面。選用高品質網格單元，劃分后可得到節(jié)點總數51188個，單元總數27194個；劃分網格后的三維實體模型。

（5）運行求解

在完成上述步驟之后，可以對整個模型運行求解，在默認的求解器FFEPlus下對吊臂進行有限元分析，得到相應的應力和位移云圖。

3靜態(tài)算例下的結果分析

額定承載150kN的狀況下，所顯示的最大應力σvonMises=298MPa，最大應力位置發(fā)生在伸縮大臂與伸縮套筒的連接部位，且其最大應力小于材料的屈服強度550MPa。根據材料力學上的強度理論計算公式可以計算出相應的安全系數。由于加載時的工作載荷是正常工作載荷的1.5倍，所以實際安全系數Ss=1.5×1.85=2.78；實際安全系數2.78大于井下標準安全系數1.5，滿足要求。由位移云圖可以看出最大位移發(fā)生在伸縮大臂的最前端，最大位移僅有16.64mm，變形量較小，不會造成吊臂結構的改變。吊臂雖然安全但從經濟的角度考慮，安全系數偏大，吊臂重量偏大，耗材過多。因此，需要重新對其進行優(yōu)化設計。

4優(yōu)化分析

對優(yōu)化后的結構做優(yōu)化分析可知，最大等效應力為348MPa，發(fā)生在伸縮套筒與伸縮臂的連接部位，計算其安全系數，所得結果na=550/348=1.58，滿足礦用設備安全系數1.5的要求；且其質量從原來的950kg降到804kg，相比之下減小了15.4%，在滿足強度的基礎上節(jié)約了板材的消耗，從而達到了優(yōu)化的效果。

5結語

（1）根據井下需要安裝和拆卸設備的實際重量及井下實際工作的狀況，選用Q550高強度低合金結構鋼材料，并選擇相應的板材、截面形狀及焊接工藝；

（2）利用SolidWoksSimulation有限元分析軟件進行靜態(tài)結構分析，通過應力、位移云圖，找出了吊臂的最大應力及最大變形位置；計算出安全系數；為以后結構的改進提供參考；