優(yōu)化設(shè)計(jì)論文大全11篇

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇優(yōu)化設(shè)計(jì)論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

篇（1）

當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距，我國(guó)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造方面與世界先進(jìn)國(guó)家相比，落后了近二十年，燃油經(jīng)濟(jì)水平、平均能源利用率等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也都落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，這種情況在一定程度上對(duì)我國(guó)的低碳公路建設(shè)產(chǎn)生了負(fù)面影響，所以，在道路的施工過程中我們要加強(qiáng)高新技術(shù)施工設(shè)備的應(yīng)用，同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)其耗油量、燃料使用率等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估，一旦發(fā)現(xiàn)有不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，一定要第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行維修保養(yǎng)，如果依然滿足不了運(yùn)行需求，必須及時(shí)替換掉，積極使用高新技術(shù)環(huán)保的設(shè)備繼續(xù)開展作業(yè)。

1.2施工過程中積極應(yīng)用新型環(huán)保材料

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，公路建設(shè)領(lǐng)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(dá)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(shù)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(xué)合理的公路施工方案

在進(jìn)行道路施工之前，設(shè)計(jì)規(guī)劃人員要制定出科學(xué)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(shè)計(jì)、坡度設(shè)計(jì)、防雨水沖刷設(shè)計(jì)等方面入手，此外，還要科學(xué)合理安排借土棄土的位置，合理地選擇砂石料供應(yīng)商，從而提高工作效率。

2加強(qiáng)公路運(yùn)營(yíng)管理過程中的低碳優(yōu)化控制

2.1完善交通體系運(yùn)行管理方案

前文提到交叉口的存在會(huì)在對(duì)車流量造成較大影響，所以對(duì)交叉口進(jìn)行合理的信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)是非常必要的，如果交叉口的間距比較短，就可以采取信號(hào)聯(lián)動(dòng)措施，保證交叉口具備良好的服務(wù)水平，減少交叉口對(duì)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(duì)交通標(biāo)志、道路標(biāo)線等進(jìn)行重新規(guī)劃，必要的時(shí)候可以采用動(dòng)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(shí)公路的服務(wù)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(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。此外，交通運(yùn)輸管理部門也可以通過多種方式鼓勵(lì)居民拼車出行，提高車輛的運(yùn)載率，這樣不僅能夠緩解我國(guó)當(dāng)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(chǔ)設(shè)施

交通運(yùn)輸管理部門要積極引進(jìn)先進(jìn)的服務(wù)系統(tǒng)，提高車輛通行效率，規(guī)避不必要的擁堵。當(dāng)前，在交通領(lǐng)域內(nèi)最受歡迎、應(yīng)用范圍最廣泛的就是ETC系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當(dāng)前世界上最為先進(jìn)的收費(fèi)系統(tǒng)，車輛在通過收費(fèi)站時(shí)不需要停車，而是通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛信息地識(shí)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。

篇（2）

Abstract:WiththedesignandtheexperienceofYeFeiGeneralBuildinginNan''''anTechnicalSchool,thearticlediscussthepracticalapplicationoftheideasofthedesignonsiteinthepractice.Basedonthelayoutofexistingbuildingonthecampus,thedemandsofthefunctionandtheregionalcharactersoftheenvironment,wetrytoresearchrationalandeffectualconceptsofcreationinordertomaketherelationbetweenoldandnewbuildingbeharmoniousandsymbiotic.

Keywords:middleschoolyard;thebuildingofteaching;sitedesign;integrality;harmonization

在當(dāng)代教育事業(yè)不斷發(fā)展的大好形勢(shì)下，學(xué)校招生規(guī)模在擴(kuò)大，校園建設(shè)速度也在提高，在建設(shè)過程中面臨校園總體布局重新整合的問題，新舊建筑和諧共處的問題，以及實(shí)現(xiàn)校園建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的問題等。在既有環(huán)境中，一座新建筑的介入，建筑設(shè)計(jì)必須從建設(shè)基地特定的自然條件和人文環(huán)境出發(fā)，把新建筑視為既有環(huán)境中的一個(gè)重要組成部分，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)要素進(jìn)行環(huán)境整合，只有這樣，才能在一定程度上體現(xiàn)環(huán)境的特殊性，才能表現(xiàn)建筑師對(duì)建筑與環(huán)境理解的個(gè)性化，從而體現(xiàn)建筑與自然的和諧關(guān)系，使得建筑風(fēng)格不僅兼具特定地域的環(huán)境特征和人文特色，又能提高校園整體可持續(xù)發(fā)展的適應(yīng)性。

1工程概況

南安職業(yè)中等專科學(xué)校（以下簡(jiǎn)稱“南安職專”）位于福建省南安市城南，泉州市鯉城區(qū)通往南安市的308省道線南側(cè)。整個(gè)校園坐落于山丘之上，總體成北低南高的走勢(shì)。從校園的總體布局上看，其主軸線從北側(cè)的正大門始向西南方向至辦公樓前的圓形綠化島發(fā)生一次轉(zhuǎn)折，使得軸線呈正南方向貫穿整個(gè)校園，葉飛將軍教學(xué)樓（以下簡(jiǎn)稱“將軍樓”）建設(shè)基地處于這段正南軸線的東側(cè)地塊。由于山丘地形的影響，建筑沿等高線布置，使得將軍樓建設(shè)基地東側(cè)的其它建筑不是呈南北座向。將軍樓是在校園中一座石構(gòu)教學(xué)樓被確認(rèn)為“危房”拆除后進(jìn)行原址重建的項(xiàng)目，由南安市愛國(guó)華僑黃仲咸先生捐資人民幣170萬(wàn)元，委托華僑大學(xué)關(guān)瑞明先生主持設(shè)計(jì)。將軍樓的名稱取自南安籍愛國(guó)將領(lǐng)葉飛先生的姓名，反映出南安人民對(duì)葉飛將軍的紀(jì)念與緬懷。工程建設(shè)根據(jù)基地現(xiàn)狀與投資情況，建筑面積控制在2600m2±5%以內(nèi)，造價(jià)控制在650元/m2左右。

2基地條件

將軍樓建設(shè)基地位于校園主軸線的東南側(cè)，基地的正北側(cè)為一座現(xiàn)有的教學(xué)樓“仙都樓”；東北側(cè)緊挨著一座作為倉(cāng)庫(kù)的平房，朝向南偏西55O；在倉(cāng)庫(kù)背后且與之平行的是一座學(xué)生宿舍樓，形成了基地東側(cè)半圍合的形態(tài)。基地西側(cè)為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，南側(cè)為擬建的教學(xué)樓用地。地面經(jīng)平整后，基地的室外標(biāo)高與北側(cè)的仙都樓一致（見圖1）。

3場(chǎng)地設(shè)計(jì)的探索

建筑的形成過程，是吸取有利因素和排除不利因素的過程。在設(shè)計(jì)中運(yùn)用節(jié)地設(shè)計(jì)思想，一方面為了能處理好建筑與其外部環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，另一方面也能充分利用空間，達(dá)到節(jié)約土地資源的目的，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就是要提高建筑空間的使用效率，使得平面布局合理，發(fā)揮建筑空間的最大效用。

3.1總體布局

從校園總體規(guī)劃圖中可以看出，將軍樓的選址位于教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)與活動(dòng)區(qū)的空間節(jié)點(diǎn)上，針對(duì)建筑周邊的既有建筑和道路的情況，對(duì)建筑平面的外輪廓進(jìn)行限定，從而與環(huán)境建立起一種協(xié)調(diào)的關(guān)系，加強(qiáng)校園空間的整體性。考慮到建筑物的功能要求、地段的具體條件以及建筑物本身的經(jīng)濟(jì)性，建筑總體平面采用集中式布置。一般來說，集中式布置較分散式布置更能節(jié)約用地，因?yàn)椴捎眉惺讲贾茫ㄖ?chǎng)地、道路、日照與防火間距等所需的空地比較少，這樣，不僅能充分利用土地，并能兼顧之后的發(fā)展用地。具體的方法如下：

（1）對(duì)齊法：將軍樓的西側(cè)與仙都樓的西側(cè)對(duì)齊，使將軍樓角點(diǎn)B、F與仙都樓角點(diǎn)A處于同一條線上；

（2）平行法：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，取d1值為25m，繪制與仙都樓平行的BC線；同樣方法繪制與倉(cāng)庫(kù)平行的CD線，但d2值可以小于25m，根據(jù)建筑面積來計(jì)算具體取值；

（3）垂直法：直角作為教室空間的首選形狀，因此，南側(cè)邊界與東南側(cè)邊界的確定采用垂直法，令FEBF，DECD，可得出帶有三個(gè)直角的五邊形BCDEF，其中五條邊的長(zhǎng)度待定（見圖2）。

3.2單體設(shè)計(jì)

葉飛樓幾乎是在學(xué)校教學(xué)區(qū)的邊緣處，經(jīng)過對(duì)建設(shè)地塊環(huán)境的仔細(xì)研究，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮四周建筑走向，從圖面上來看，建筑的主要形體圍合成了一個(gè)凹形空間，猶如一凹形容器——兼具與外部景觀間的最大滲透性和保持獨(dú)立的最大內(nèi)省性（見圖3）。

3.2.1流線分析

基于與四周環(huán)境的互動(dòng)關(guān)系，流線分析主要是對(duì)出入口的分布及交通流線進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此對(duì)人在空間環(huán)境中的活動(dòng)行為加以協(xié)調(diào)組織。南面是采光通風(fēng)最好的朝向，建筑物的主入口放置這一側(cè)，并結(jié)合入口處預(yù)留的廣場(chǎng)空間，使之能與操場(chǎng)互相呼應(yīng)，建筑視野開闊。西北側(cè)臨著學(xué)生宿舍區(qū)，考慮另一入口放置在西北側(cè)，以便能組織人流疏散。兩個(gè)出入口節(jié)點(diǎn)的布置，加上以盡可能在南北側(cè)多布置功能用房的前提，平面水平方向上自然形成了Z字折線形的交通流線。隨著功能用房的疊加，豎直方向的交通核順應(yīng)而生，結(jié)合折線形水平流線的兩個(gè)轉(zhuǎn)折處設(shè)置樓梯，這樣，折線形水平流線與點(diǎn)狀豎直交通核構(gòu)成了立體的交通系統(tǒng)。

3.2.2空間布局

以流線為基礎(chǔ)的水平空間劃分是在適合使用要求的幾何網(wǎng)格上進(jìn)行的，教室標(biāo)準(zhǔn)平面選用7.2m×8.4m網(wǎng)格上進(jìn)行劃分。設(shè)計(jì)時(shí)首先保證教室朝南，出于對(duì)該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南向的考慮，將衛(wèi)生間結(jié)合樓梯間放置在北側(cè)，減少了對(duì)主體教室的影響。這樣處理得到了五間完整的教室，并使得建筑平面布局更加完滿（見圖4）。

豎直方向空間布置采用功能分層的設(shè)計(jì)手法，一層設(shè)計(jì)成書庫(kù)及閱覽部分，便于大股人流疏散；二層以上布置成合班教室。在平面處理中，建筑體塊的東北角出現(xiàn)折形空間，與主體走向成35°偏角。為使得教室盡量能朝南采光通風(fēng)，在平面處理上設(shè)計(jì)四個(gè)折形窗，既滿足了這一要求，也豐富了立面效果（見圖5）。

3.2.3造型設(shè)計(jì)

基于建筑面積的控制，本方案的主體建筑層數(shù)設(shè)計(jì)為五層，在南面主入口的兩側(cè)突出的教室為四層，將軍樓的造型通過這樣對(duì)稱的形式達(dá)到一種平衡。這一中高兩底的形體構(gòu)成，是閩南傳統(tǒng)建筑交椅式建筑形象的縮影，是對(duì)傳統(tǒng)建筑文化的一個(gè)延續(xù)，加強(qiáng)了建筑形象的立體感。閩南地區(qū)春夏盛行偏南風(fēng)，秋冬盛行偏北風(fēng)，建筑采用外廊，既符合當(dāng)?shù)貧夂驐l件，也能達(dá)到節(jié)能的目的。

在處理新建筑與原有建筑的關(guān)系時(shí)，大致是通過空間、造型、色彩等方面來建立新建筑與原有建筑兩者之間的有機(jī)關(guān)系，使它們既有呼應(yīng)又互相區(qū)別。基于相對(duì)有限的基地和資金條件，將軍樓以實(shí)訓(xùn)中心樓的材質(zhì)和色彩為參照體系，力求使其與周圍的建筑環(huán)境和諧統(tǒng)一。在立面處理上，對(duì)窗與實(shí)墻的比例進(jìn)行探索。在窗墻的虛實(shí)變化之中，形象得以生動(dòng)體現(xiàn)，為使其具有較大的表現(xiàn)力，特別是立面上折形走廊的處理，不僅適當(dāng)?shù)胤糯罅俗呃冉煌臻g，而且加強(qiáng)了立面上光影效果，增強(qiáng)了凹凸之感（見圖6）。

4結(jié)語(yǔ)

在校園規(guī)模不斷發(fā)展的過程中，為了創(chuàng)建一個(gè)良性的、可持續(xù)發(fā)展的空間形態(tài)，構(gòu)筑合理的、有效的空間以適應(yīng)多變的需求是勢(shì)在必行的。張錦秋先生在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，逐漸體會(huì)到“和諧建筑”的理念包含兩個(gè)層次。第一個(gè)層次是“和而不同”，第二個(gè)層次是“唱和相應(yīng)”。“和”是指相異因素的統(tǒng)一，“同”是指相同因素的統(tǒng)一。[1]在汲取既有建筑風(fēng)格特征的基礎(chǔ)之上，通過創(chuàng)新的手法使得新建建筑風(fēng)格能做到雖有別于已有建筑，卻能與之相“和”的境界，從而達(dá)到和諧共生。

場(chǎng)地優(yōu)化設(shè)計(jì)，不但節(jié)約用地和提高平面布局的合理性，而且給建筑與其場(chǎng)地之間關(guān)系的處理提供了一種恰當(dāng)?shù)姆绞健Ｊ沟眯屡f建筑之間能進(jìn)行良性的對(duì)話，從而建筑與多變的校園環(huán)境達(dá)到和諧共生，大大提高了新建建筑在校園環(huán)境中的適應(yīng)性，這是本次方案設(shè)計(jì)過程中的一重大收獲和嘗試。

篇（3）

2變徑樁設(shè)計(jì)優(yōu)化

2．1設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)函數(shù)

以變徑樁承力盤直徑及主樁身直徑作為設(shè)計(jì)變量X={d，D1，D2}，在滿足承載力規(guī)定和沉降量約束等條件下，以整個(gè)變徑樁樁身體積最小建立目標(biāo)函數(shù)，達(dá)到節(jié)省材料的目的［7］，如圖1所示。

2．2約束條件

2．2．1承載力約束變徑樁單樁承載力由樁側(cè)摩阻力和承力盤及樁底端承力組成，其值應(yīng)滿足單樁承載力設(shè)計(jì)值［7］。2．2．2單樁總沉降量約束［9］豎向荷載下單樁的沉降由以下三部分組成:1)樁側(cè)荷載傳送到樁端平面以下引起的土體壓縮，樁端隨土體壓縮而產(chǎn)生的沉降S1;2)樁端荷載引起土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降S2;3)樁身彈性壓縮而產(chǎn)生的樁頂沉降S3。按分層總和法分別計(jì)算各部分沉降便可計(jì)算出單樁的總沉降，對(duì)于變徑樁還應(yīng)考慮承力盤荷載引起的樁端以下土體壓縮S4。2．2．3承力盤間距約束一般情況下，承力盤的最小間距，粘性土、粉土≥1.5D;砂土≥2.0D(D為承力盤直徑)。由于承力盤的豎向間距適當(dāng)增加，能充分發(fā)揮承力盤的承載作用，本次優(yōu)化設(shè)計(jì)根據(jù)所采用的工程地質(zhì)條件，取承力盤的間距為2.0D。2．2．4承載力下限約束值為了保證豎向荷載能沿直樁身向下傳遞，承力盤發(fā)揮其承受荷載的能力，對(duì)變徑樁的直樁身進(jìn)行樁身抗壓強(qiáng)度約束。2．2．5承力盤抗沖切驗(yàn)算變徑樁在承受上部荷載時(shí)，如果承力盤高度不滿足要求，則會(huì)發(fā)生承力盤挑出部分的沖切破壞，因此，需進(jìn)行抗沖切驗(yàn)算［9］。對(duì)于沖切問題，因其是沿承力盤底部45°角方向產(chǎn)生沖切面，盤體的任何一條沖切線都經(jīng)過樁本身而不斷開就可保證承力盤不被沖切破壞，因此當(dāng)承力盤的一側(cè)擴(kuò)出長(zhǎng)度/承力盤高度≤1即可保證不產(chǎn)生沖切破壞。為了滿足抗沖切的條件，本文中承力盤的高度分別取值為:(D1－d)/2、(D2－d)/2。由表2可知，在滿足承載力、沉降等約束條件下，經(jīng)優(yōu)化后的工程實(shí)例節(jié)約混凝土量至少在15%以上。樁基設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定承力盤直徑與樁身直徑的比值D/d≤3，該規(guī)定只給出了D/d的上限值，并沒有給出優(yōu)化結(jié)果。由于沒有充分的理論根據(jù)，設(shè)計(jì)人員通常按一定的能量?jī)?chǔ)備設(shè)計(jì)，往往取值在2左右，很少突破2.5。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果可知，D/d取值在2.5～3.0之間。由于承力盤直徑的增加，承力盤部分承擔(dān)的荷載必然要增加，樁身承擔(dān)的荷載必然要減小，在混凝土用量不變的情況下，就實(shí)現(xiàn)了小樁徑(與原設(shè)計(jì)相比)或短樁(與原設(shè)計(jì)相比)可以承擔(dān)大荷載的結(jié)構(gòu)。

篇（4）

2數(shù)值算例

以正交各向異性對(duì)稱鋪設(shè)的四邊簡(jiǎn)支方板［0°/90°/90°/0°］為例，方板長(zhǎng)度為a，厚度為h，且層合板的每一層都具有相同的材料參數(shù)和厚度。表1中文獻(xiàn)［9］是復(fù)合材料固有頻率的有限元解，文獻(xiàn)［10］是根據(jù)分層理論所求的解，都具有較高的精度。表1為JD、YJJQ和GJJQ同文獻(xiàn)［9］及文獻(xiàn)［10］的一階無(wú)量綱固有頻率結(jié)果對(duì)比。從表中數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)跨厚比a/h=5時(shí)，JD的誤差很大，YJJQ也有較大誤差，而GJJQ相比于文獻(xiàn)有較好的結(jié)果;當(dāng)a/h=10時(shí)，JD誤差減小，但仍有較大誤差。此時(shí)，YJJQ和GJJQ具有較好的精度;當(dāng)a/h=100時(shí)，JD、YJJQ和GJJQ同文獻(xiàn)［9］及文獻(xiàn)［10］的解都較為接近。由表中數(shù)據(jù)可知，GJJQ精度高，可靠性好。通常，彈性模量比(E1/E2)、跨厚比(a/h)的改變對(duì)復(fù)合材料層合板固有頻率有影響。以數(shù)值分析中的方板為例，圖1～圖3分別是基于3種理論，層合板一階無(wú)量綱固有頻率與彈性模量比、跨厚比的關(guān)系。

3層合板固有頻率的優(yōu)化設(shè)計(jì)

1)優(yōu)化模型建立及設(shè)計(jì)變量。基于高階剪切變形原理，建立層合板固有頻率等效模型，再將層合板固有頻率等效為單層正交各向異性材料的材料屬性。復(fù)合材料層合板的減振降噪性能通常受其固有頻率影響，而有很多因素影響固有頻率，如鋪設(shè)角度、跨厚比、彈性模量比、濕熱等等。對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能提高層合板的性能。以上例中的層合方板為例，基于高階剪切變形理論下，對(duì)層合板的固有頻率進(jìn)行優(yōu)化，選擇鋪設(shè)角度作為設(shè)計(jì)變量。2)目標(biāo)函數(shù)及約束條件。本文以上例材料參數(shù)作為層合板的初始參數(shù)，以層合板固有頻率最大化作為優(yōu)化目標(biāo)，文中得到的(8)式則是固有頻率的目標(biāo)函數(shù)。鋪設(shè)角取值范圍∈［0°90°］。3)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。文中以改進(jìn)的適應(yīng)度函數(shù)［11］遺傳算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。遺傳算法引導(dǎo)搜索的主要依據(jù)就是個(gè)體的適應(yīng)度值。也就是說，遺傳算法依靠選擇操作來引導(dǎo)算法的搜索方向。選擇操作是以個(gè)體的適應(yīng)度作為確定性指標(biāo)，從當(dāng)前群體中選擇適應(yīng)度值高的個(gè)體進(jìn)行交叉和變異，尋找最優(yōu)解。如果適應(yīng)度函數(shù)選擇不當(dāng)，它直接影響到遺傳算法的收斂速度、穩(wěn)定性及能否找到最優(yōu)解。本文選擇種群規(guī)模(NIND)為20;遺傳代數(shù)(GEN)為40;交叉概率(px)為0．7;變異概率(pm)為0．01;代溝(GGAP)為0．95，采用進(jìn)化代數(shù)固定的終止策略。從圖4看出，優(yōu)化目標(biāo)值隨著遺傳代數(shù)增加呈遞增趨勢(shì)，優(yōu)化到第10代時(shí)找到全局最優(yōu)解。優(yōu)化結(jié)果為x=0．735，y=0．769，z=15．31;即θ1=44．5°，θ2=44．9°，為15．31。由表2可知，優(yōu)化后的效果較明顯，ω～11從12．40提高到了15．31。

篇（5）

生產(chǎn)管柱的軸向應(yīng)力應(yīng)該包括管柱的自重、井內(nèi)鉆井液的浮力、壓力載荷、彎曲載荷、沖擊載荷、溫度載荷、管柱屈曲以及管柱摩阻等因素的共同作用。

1.2軸向應(yīng)力彎曲載荷

當(dāng)管柱發(fā)生彎曲時(shí)，由于狗腿度所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生附加的軸向力，計(jì)算中考慮了彎曲應(yīng)力產(chǎn)生的附加軸向力的影響。

1.3三軸應(yīng)力

當(dāng)三軸應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)引起管柱屈服失效。三軸安全系數(shù)是材料屈服強(qiáng)度與三軸應(yīng)力的比值，只是為了與單軸破壞準(zhǔn)則（屈服強(qiáng)度）進(jìn)行比較而設(shè)立的一個(gè)理論值。

2海上生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例分析

海上高溫高壓氣井生產(chǎn)管柱需要滿足氣井全壽命周期內(nèi)壓力溫度的變化，同時(shí)需重點(diǎn)分析高溫高壓氣藏的應(yīng)力敏感、井筒承壓能力、現(xiàn)有海上施工工藝的成熟度、海洋作業(yè)環(huán)境以及后期修井措施等問題，確保施工作業(yè)的順利進(jìn)行、氣井開發(fā)的安全高產(chǎn)。陸地高溫高壓氣田常規(guī)射孔生產(chǎn)聯(lián)作一趟下入的管柱形式能否滿足海上氣田生產(chǎn)和修井要求，還需進(jìn)行進(jìn)一步分析。以東方氣田D2井為例，對(duì)一趟下入式和兩趟下入式生產(chǎn)管柱分別進(jìn)行了深入的分析。東方氣田D2井的目的層為黃流組，壓力因數(shù)1．50～1．93，地溫梯度4．17℃／100m，完鉆井深3358m，177．8mm（7in）尾管回接完井。

2.1井筒溫度預(yù)測(cè)分析

利用Wellcat軟件對(duì)洗井結(jié)束、開始生產(chǎn)、開始生產(chǎn)后關(guān)井、生產(chǎn)1a后、生產(chǎn)10a后這5種工況的井筒溫度進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。由于地層與井筒和井筒內(nèi)流體的傳熱作用，隨著深度的增加，流體和井筒的溫度是增加的，并最終趨向于井底的地層溫度。開始生產(chǎn)時(shí)從井口到井底的溫度變化是最小的，但是溫度是最高的。生產(chǎn)10a后井口溫度明顯降低，這是由于長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)造成地層壓力降低導(dǎo)致產(chǎn)量降低，并最終導(dǎo)致井口溫度明顯降低的顯著原因。

2.2射孔生產(chǎn)聯(lián)作一趟下入式生產(chǎn)管柱受力分析

D2井射孔聯(lián)作一趟下入式生產(chǎn)管柱。基于以上5種工況下的井筒溫度分布，利用Well－cat軟件分別計(jì)算了初始狀態(tài)、管柱下放、生產(chǎn)封隔器坐封、環(huán)空打壓驗(yàn)封、過提、管柱內(nèi)加壓射孔、生產(chǎn)初期、穩(wěn)定生產(chǎn)期、關(guān)井、油管掏空、油管泄漏等不同工況下生產(chǎn)管柱的受力情況。

2.3射孔生產(chǎn)聯(lián)作兩趟下入式生產(chǎn)管柱受力分析

考慮到氣藏的高壓特性和海上作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)，生產(chǎn)管柱若采用上部封隔器一道密封難以保證長(zhǎng)期生產(chǎn)的井筒完整性，一旦封隔器密封失效，油套管環(huán)空連通，井筒全部充斥高壓氣，事故風(fēng)險(xiǎn)極高。所以，推薦D2井采用兩趟下入式生產(chǎn)管柱，雙封隔器坐封，形成兩道環(huán)空屏障，保障井筒安全，管柱類型為射孔聯(lián)作式生產(chǎn)管柱。第一趟管柱利用鉆桿將射孔槍送入井底，送入到位后坐封頂部封隔器，脫手。第二趟下入生產(chǎn)管柱，下部插入密封，再投堵坐封生產(chǎn)封隔器，然后管柱內(nèi)加壓射孔。該管柱類型的主要特點(diǎn)是射孔管柱和生產(chǎn)管柱需要兩趟下入工序，完井工期相對(duì)多，射孔作業(yè)后，射孔槍留在井內(nèi)；但對(duì)于氣井長(zhǎng)期生產(chǎn)管柱設(shè)置雙重密封，井筒安全更可靠。后期壓力衰竭，上提上部生產(chǎn)管柱進(jìn)行修井操作，簡(jiǎn)單易行。基于5種工況下的井筒溫度分布，計(jì)算多種可能工況下生產(chǎn)管柱的受力情況。分析結(jié)果表明在各種工況條件下的生產(chǎn)管柱強(qiáng)度校核均可以滿足設(shè)計(jì)要求。管柱內(nèi)加壓射孔工況下生產(chǎn)封隔器以上管柱受拉，以下生產(chǎn)管柱受壓，兩封隔器之間管柱受壓最為嚴(yán)重，井口受拉最為嚴(yán)重。加壓射孔時(shí)管柱強(qiáng)度安全系數(shù)大于臨界安全系數(shù)，此時(shí)軸向安全系數(shù)為1．661，接近臨界安全系數(shù)。因此在這一工況操作時(shí)，要嚴(yán)格注意封隔器有可能發(fā)生解封以及油管破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4環(huán)空密閉空間流體膨脹分析

D2井生產(chǎn)管柱上部采用油管攜帶式封隔器，下放至2651m；下部采用插入密封式封隔器，下放至2920m（兩者之間相差269m）。這樣出現(xiàn)了封隔器以上的油套環(huán)空和兩個(gè)封隔器之間兩個(gè)密閉區(qū)域。以下對(duì)環(huán)空密閉空間流體膨脹情況進(jìn)行了分析。由環(huán)空密閉空間溫度變化引起密閉壓力變化結(jié)果：區(qū)域1（0～2651m），環(huán)形空間由于溫度升高引起的圈閉壓力為69．8MPa，可以在生產(chǎn)過程中通過井口放壓控制壓力；區(qū)域2（2651～2920m），密閉環(huán)空流體膨脹壓力上升19．20MPa，通過強(qiáng)度校核，發(fā)現(xiàn)流體膨脹不會(huì)對(duì)油管及封隔器產(chǎn)生破壞。常規(guī)射孔生產(chǎn)聯(lián)作一趟下入式管柱和兩趟下入式生產(chǎn)管柱形式在不同工況條件下均能夠滿足海上氣田開采要求，但考慮海上作業(yè)條件和風(fēng)險(xiǎn)承受能力，并結(jié)合后期井筒安全保障和修井作業(yè)難度，推薦海上高溫高壓氣田采用射孔生產(chǎn)聯(lián)作兩趟下入式生產(chǎn)管柱。

3認(rèn)識(shí)與建議

1）油管和井下工具應(yīng)根據(jù)地層壓力、流體性質(zhì)及產(chǎn)能情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足井下溫度和壓力的要求，同時(shí)確保在高溫高壓的地質(zhì)條件下滿足生產(chǎn)的需要。在滿足安全和工程需要前提下，高溫高壓氣井盡量減少井下工具數(shù)量。

篇（6）

1．1高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)定意義

經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致城市的高層住宅建筑也越來越多，居民對(duì)高層住宅的安全性要求也越來越高。高層住宅的設(shè)計(jì)需要考慮的因素包括建筑的高度、安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等等，并且在施工結(jié)束后的工程驗(yàn)收過程中的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也是非常嚴(yán)格，高層住宅必須經(jīng)過嚴(yán)密的檢查才能投入居住。因此，建筑的結(jié)構(gòu)對(duì)高層住宅的建設(shè)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(diǎn)，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍變得越來越廣泛。

1．2剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)

所謂剪力墻結(jié)構(gòu)就是將現(xiàn)代產(chǎn)品鋼筋混凝土應(yīng)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(qiáng)高層住宅的結(jié)構(gòu)安全性。剪力墻結(jié)構(gòu)的使用使得墻體在承受橫豎力時(shí)更能體現(xiàn)支撐的良好效果。同時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)能夠具備傳統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)不具備的優(yōu)點(diǎn)，即剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性能大大的優(yōu)于傳統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)的整體性能，并且剪力墻結(jié)構(gòu)的運(yùn)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(diǎn)，那就是在房屋的平面使用方面可能會(huì)受限制。而且由于剪力墻的整體性比較好，所以進(jìn)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(jié)構(gòu)的施工成本較高和施工比較困難，所以需要對(duì)原有的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shè)計(jì)

2．1剪力墻抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)

現(xiàn)代社會(huì)，人們對(duì)建筑的抗震性能意識(shí)不斷提高。對(duì)于高層住宅建筑，地震所帶來的危害將會(huì)更大。因此，在對(duì)高層住宅進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮建筑的抗震指數(shù)。對(duì)于高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，可能由于本身剛度比較差，所以在發(fā)生地震時(shí)變形就會(huì)非常嚴(yán)重，對(duì)于地震的防御力就很低。因此，對(duì)于高層住宅剪力墻的剛度問題要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，符合抗震的要求，保證結(jié)構(gòu)合理和經(jīng)濟(jì)性。

2．2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

高層住宅建筑的設(shè)計(jì)不僅僅要求是能夠達(dá)到最基本的建筑使用標(biāo)準(zhǔn)，更要注意的注重結(jié)構(gòu)合理性問題。高層建筑的設(shè)計(jì)過程中需要考慮建筑層數(shù)比較多，并且在施工時(shí)要保證地基足夠堅(jiān)固，支撐之后將要建造的上面的樓層的重量。在設(shè)計(jì)時(shí)，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(duì)于現(xiàn)有的剪力墻結(jié)構(gòu)中的一些缺點(diǎn)，比如建筑成本比較高，而且在施工時(shí)難度比較大，對(duì)于鋼材的使用量也非常大，也需要被考慮在優(yōu)化設(shè)計(jì)中。可能這些缺點(diǎn)就是因現(xiàn)有剪力墻的結(jié)構(gòu)不合理性造成，所以在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中就要考慮到這些問題。優(yōu)化設(shè)計(jì)者要充分考慮到各方面可能影響到剪力墻結(jié)構(gòu)的因素，在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)能夠改進(jìn)這些問題，爭(zhēng)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(jié)構(gòu)需要表現(xiàn)出抗震性好、建造成本低、施工時(shí)比較簡(jiǎn)單、對(duì)鋼材的使用量降低等優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層住宅的剪力墻優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面手里的抗側(cè)剛度接近。剪力墻的位置、數(shù)量均要得當(dāng)適宜，若是剪力墻的數(shù)量太少，那么結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度則無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，但是數(shù)量過多，那么墻體的利用率則會(huì)大大降低，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度過大，加大地震力和自重，無(wú)法充分滿足設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)剪力墻肢截面的時(shí)候，盡量達(dá)到規(guī)則、簡(jiǎn)單、豎直剛度均勻等要求。在對(duì)建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻底部則需加強(qiáng)部位不應(yīng)采用錯(cuò)洞墻和疊合錯(cuò)洞墻，有效的避免設(shè)計(jì)過程中墻肢剛度相差懸殊的洞口。同時(shí)剪力墻必須應(yīng)用從上到下的連續(xù)布置方式，避免強(qiáng)敵剛度突變，且對(duì)剪力墻平面外地彎矩進(jìn)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(duì)剪力墻進(jìn)行厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)可完全依靠ansys軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，圖1剪力墻結(jié)構(gòu)模型利用梁?jiǎn)卧狟EAM4和殼單元SHELL63建立剪力墻結(jié)構(gòu)模型，如圖1，并充分的發(fā)揮ansys軟件強(qiáng)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(duì)剪力墻的固有頻率與振型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的各階頻率均小于優(yōu)化前，這就使得整個(gè)結(jié)構(gòu)變的“更柔”而且降低了工程的成本。在墻體厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)變量為剪力墻厚度，約束條件為最大層間位移角，目標(biāo)函數(shù)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。

篇（7）

(二)增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)課程教學(xué)的連續(xù)性建筑結(jié)構(gòu)課程通常為48課時(shí)至64課時(shí)，持續(xù)周期為一個(gè)學(xué)期，在學(xué)期結(jié)束后課程內(nèi)容便很少涉及，課程得不到連續(xù)性學(xué)習(xí)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化是一門凌駕于多門建筑課程的綜合學(xué)科，要在不同的建筑課程中融會(huì)貫通，在其他課程中反復(fù)實(shí)踐和利用，才能將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的知識(shí)進(jìn)行實(shí)際操作。這就要求不光要有獨(dú)立的建筑結(jié)構(gòu)課程和結(jié)構(gòu)專業(yè)的教師，其他建筑課程和教師在教研中要融入結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理念，通過啟發(fā)性教學(xué)方法，使學(xué)生伴隨建筑知識(shí)的增長(zhǎng)提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)能力。

(三)利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求學(xué)生對(duì)建筑的整體和個(gè)體構(gòu)件都充分了解，傳統(tǒng)的板報(bào)式講授并不能直觀地反映建筑構(gòu)件實(shí)例的三維立體形象，學(xué)生和老師都應(yīng)鼓勵(lì)使用三維立體的軟件設(shè)計(jì)建筑模型，提供設(shè)計(jì)作品的感官性的同時(shí)可以增強(qiáng)課程的趣味性。比如教師通過模型構(gòu)件的軟件設(shè)計(jì)立體的建筑模型，建筑的框架結(jié)構(gòu)、構(gòu)件受力情況和施工方法等都可以通過多媒體技術(shù)形象地呈現(xiàn)在大屏幕上，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)的靈感。老師和同學(xué)也可以通過計(jì)算機(jī)軟件的交互作用，進(jìn)行構(gòu)件的交流和整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化的探討。學(xué)生可以通過軟件完成教學(xué)作業(yè)，較徒手繪圖簡(jiǎn)捷省力。新媒體技術(shù)能夠很好的引發(fā)學(xué)生的課堂興奮，也容易產(chǎn)生視覺疲勞，教師要掌握好重難點(diǎn)，合理分配計(jì)算機(jī)教學(xué)和傳統(tǒng)板報(bào)式教學(xué)的課時(shí)。

篇（8）

長(zhǎng)期以來城市建設(shè)注重地面工程而忽視了地下排水工程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃。在城市規(guī)劃初期應(yīng)將市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)去規(guī)劃與設(shè)計(jì),并配備足夠的資源才能保證在特殊情況下城市的應(yīng)急排水能夠高效和有序的進(jìn)行。而目前諸多城市的做法往往只是在道路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮地下排水和地表排水,且片區(qū)的排水設(shè)計(jì)無(wú)相關(guān)性,當(dāng)放到城市一個(gè)整體中時(shí),排水缺陷問題就會(huì)暴露。

1.2行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不健全

目前,城市道路排水系統(tǒng)上下游管道直徑參數(shù)取值不當(dāng),在城市化進(jìn)程加快的今天,如今的城市排水能效受到諸多因素的影響,有氣候的因素,有經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡因素和道路工程自身因素等,如今的市政排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)沒有能夠適應(yīng)現(xiàn)在的城市路面系統(tǒng),排水管網(wǎng)直徑參數(shù)或大或小,排水專用管道與市政其他管道的管線讓線沖突與高程出現(xiàn)誤差,造成排水性能的降低都是規(guī)范要具體規(guī)定和嚴(yán)格實(shí)施的具體內(nèi)容。

1.3排水設(shè)計(jì)無(wú)分層設(shè)計(jì),混合排流現(xiàn)象造成排水負(fù)擔(dān)

城市排水來源有天然雨水和城市生活污水,而目前城市排水系統(tǒng)一般都是污水與雨水混合排水,這會(huì)給排水管道造成過重的排水負(fù)擔(dān)。在發(fā)生特大降水時(shí),這種負(fù)擔(dān)將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榕潘畨毫?使得降水無(wú)法排離城市路面,造成道路大面積或者片區(qū)大面積積水,行車在比較低的地段時(shí)候由于積水較厚將會(huì)淹沒行車和行人,同樣的現(xiàn)象在北京洪災(zāi)中出現(xiàn)過。

1.4排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維固化,排水渠道單一

城市排水思路固化的表現(xiàn)是將積水排到地面下或者排出去,而如果能合理循環(huán)利用降水可以緩解城市排水管網(wǎng)的排水壓力,并且給需要水的地方供水,不需要水的地方排水,這就是雨水排水循環(huán)系統(tǒng)的工作原理。目前排水循環(huán)系統(tǒng)不僅體現(xiàn)在城市排水設(shè)計(jì)中,也存在于市政建筑排水設(shè)計(jì)中,如現(xiàn)在建筑中水回用技術(shù)將生活污水和自然用水循環(huán),一方面可以節(jié)約用水,一方面可以緩解市政排水負(fù)擔(dān)。

1.5排水應(yīng)急措施不當(dāng),信息預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確

現(xiàn)在是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,對(duì)一些市政應(yīng)急措施的預(yù)測(cè)應(yīng)及時(shí)、有效、快捷、方便。如在一些降水多發(fā)城市和社區(qū)應(yīng)分區(qū)進(jìn)行降水的實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè),在城市建設(shè)和規(guī)劃初期就可以確定該片區(qū)的排水能力和應(yīng)采取的排水措施,這將得益于如今高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),從目前情況來看,由于多數(shù)城市對(duì)市政排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不夠重視,很難在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)方面采取有效的控制和預(yù)測(cè)方案,在排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃、運(yùn)行、調(diào)度、后期維護(hù)管理環(huán)節(jié)存在諸多弊端。

2世界著名城市排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

日本是臺(tái)風(fēng)多發(fā)國(guó)家,東京地下排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是為了避免城市遭受臺(tái)風(fēng)和雨水的寢室而設(shè)計(jì)和修建的。東京地下排水系統(tǒng)92年開工,06年竣工,歷時(shí)14年工程堪稱世界最先進(jìn)的地下排水系統(tǒng)。其排水標(biāo)準(zhǔn)5～10年一遇,地下開挖一系列的混凝土立坑,極大提高了雨水的蓄存能力,東京地下排水系統(tǒng)的河道深度高達(dá)60m。東京設(shè)有降雨信息系統(tǒng),通過對(duì)雨水的數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì),合理進(jìn)行排水調(diào)度。古羅馬下水道建設(shè)2500年至今仍在使用,渠道系統(tǒng)巖石砌筑,將暴雨造成的河流從羅馬城排除,渠道系統(tǒng)最大達(dá)3×4m的截面尺寸,從古羅馬城廣場(chǎng)直通臺(tái)伯河。巴黎的下水道設(shè)置了地面上的標(biāo)路牌,因此可以看出巴黎對(duì)地下排水工程的重視程度。巴黎降水頻繁,但據(jù)報(bào)道并沒有出現(xiàn)城市因降水而導(dǎo)致的交通堵塞和積水現(xiàn)象。巴黎下水道處于地面以下50m,水道縱橫交織,總廠2347km,規(guī)模遠(yuǎn)超巴黎地鐵,因此足以可見排水的速度與能效。

3市政排水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)策

3.1平面管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

已定平面管徑與埋深的確定優(yōu)化方法分為直接與間接優(yōu)化。直接優(yōu)化是指對(duì)各種參數(shù)的調(diào)節(jié)與對(duì)比來求得最優(yōu)化的解決方案。間接優(yōu)化是指建立數(shù)學(xué)模型,選擇最優(yōu)化的管徑與埋深組合方案。如常用的遺傳算法、線性與非線性規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法。管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)要遵循滿足排水功能和效能的前提下,使排水的工程量小。管線的布置和管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要部分。布線原則如下。(1)排水的干管和支管盡量直線型布局不要有彎曲現(xiàn)象。(2)布線利用地形與地勢(shì)的因素,結(jié)合污水廠的設(shè)置和重力系統(tǒng)將污水排出。(3)合理的管線埋深(4)管線的長(zhǎng)度最優(yōu)化與挖方的最優(yōu)化可采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化的方法進(jìn)行最優(yōu)方案的選擇。例如排水線的引入。(5)管線平面布置方案也可以采取不同管段坡度、管道長(zhǎng)度、挖方量三種權(quán)重計(jì)算,最后根據(jù)平面布置方案選擇合理的管徑和埋深,造價(jià)成本的控制也是此過程中需要注意的。

3.2管道設(shè)計(jì)的優(yōu)化

排水管道的設(shè)計(jì)可以采用德國(guó)對(duì)青島地下排水管道的造型,蛋形型管材截面形似鴨蛋,設(shè)計(jì)上寬下窄,排水管道順暢,污水無(wú)法積存與管內(nèi),管道的上部分是水泥,下半部分是水泥上貼了層瓷瓦,可以起到防腐蝕的效果。排水管道設(shè)置反水閥,被水沖刷了的贓物只能進(jìn)入水斗,而不會(huì)進(jìn)入排水管道,不會(huì)造成管道堵塞,贓物也便于清理,反水閥同時(shí)也可以避免管道臭氣散發(fā)到空氣中。

3.3排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的結(jié)合

在市政排水設(shè)計(jì)中,為了發(fā)揮排水的效能,應(yīng)結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來改善排水的各個(gè)環(huán)節(jié)。如設(shè)置降雨信息系統(tǒng),收集城市雨水和降雨頻次數(shù)據(jù),以便于各片區(qū)排水調(diào)度。利用信息系統(tǒng)的預(yù)測(cè)與統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,在一些容易發(fā)生積水和浸水的路面和片區(qū)設(shè)置雨水調(diào)整池。

3.4城市排水與市政基礎(chǔ)建設(shè)

提高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以便于采取比較恰當(dāng)?shù)氖虑昂褪轮刑幚怼Ｔ诔鞘惺姓ㄔO(shè)中,地下工程的排水可以設(shè)置雨水蓄存措施,如在地下開挖混凝土立坑,同時(shí)在下水道內(nèi)設(shè)置高馬力水泵,提高疏通地下水的能力。城市路面工程的鋪裝設(shè)計(jì)中,采用透水性能強(qiáng)的路面鋪裝層,可以加強(qiáng)雨水的地下滲透能力,分擔(dān)排水管道的排水壓力,減少地表徑流,還可以大大補(bǔ)充表層地下水資源。排水基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮修建地下暗渠和地上明渠。并定期和不定期對(duì)城市大小河道進(jìn)行梳理和整治。

3.5排水系統(tǒng)的后期修養(yǎng)與維護(hù)

法國(guó)巴黎下水道設(shè)計(jì)中,排水道兩旁設(shè)置寬約1m的供檢修人員通行的便道。維修人員可以定期對(duì)下水道的排水泵房、排水管道和其他排水設(shè)施的修理和圍護(hù),保證排水工作能順利進(jìn)行。對(duì)市政排水系統(tǒng)的維護(hù)人員應(yīng)該進(jìn)行定期和不定期的技術(shù)培訓(xùn),使他們能夠及時(shí)掌握世界排水優(yōu)秀工程中的新經(jīng)驗(yàn)、新做法、新的維護(hù)手段。這對(duì)保證城市道路和地下排水工程的順暢進(jìn)行提供了更好的保障。

篇（9）

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）是以電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件為工具，借助于計(jì)算機(jī)來完成數(shù)據(jù)處理、模擬評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證等工序，以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品的整個(gè)或大部分設(shè)計(jì)過程的技術(shù)。它具有設(shè)計(jì)周期短、設(shè)計(jì)費(fèi)用低、設(shè)計(jì)質(zhì)量高、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，設(shè)計(jì)資源可以共享等特點(diǎn)。電路通用分析軟件OrCAD/PSpice9以其良好的人機(jī)交互性能，完善的電路模擬、仿真、設(shè)計(jì)等功能，已成為微機(jī)級(jí)EDA的標(biāo)準(zhǔn)系列軟件之一。本文基于OrCAD/PSpice9的電路優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，通過實(shí)例分析了有源濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程。

2．OrCAD/PSpice9軟件的特點(diǎn)

OrCAD/PSpice9是美國(guó)OrCADINC.公司研制的一種電路模擬及仿真的自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件，它不僅可以對(duì)模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)/模混合電路等進(jìn)行直流、交流、瞬態(tài)等基本電路特性的分析，而且可以進(jìn)行蒙托卡諾（MonteCarlo）統(tǒng)計(jì)分析，最壞情況（WorstCase）分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)等復(fù)雜的電路特性分析。相比PSpice8.0及以前版本，具有如下新的特點(diǎn)：

·改變了批處理運(yùn)行模式。可以在WINDOWS環(huán)境下，以人機(jī)交互方式運(yùn)行。繪制好電路圖，即可直接進(jìn)行電路模擬，無(wú)需用戶編制繁雜的輸入文件。在模擬過程中，可以隨時(shí)分析模擬結(jié)果，從電路圖上修改設(shè)計(jì)。

·以O(shè)rCAD/Capture作為前端模塊。除可以利用Capture的電路圖輸入這一基本功能外，還可實(shí)現(xiàn)OrCAD中設(shè)計(jì)項(xiàng)目統(tǒng)一管理，具有新的元器件屬性編輯工具和其他多種高效省時(shí)的功能。

·將電路模擬結(jié)果和波形顯示分析兩大模塊集成在一起。Probe只是作為其中的一個(gè)窗口，這樣可以啟動(dòng)多個(gè)電路模擬過程，隨時(shí)修改電路特性分析的參數(shù)設(shè)置，并可在重新進(jìn)行模擬后繼續(xù)顯示、分析新的模擬結(jié)果。

·引入了模擬類型分組的概念。每個(gè)模擬類型分組均有各自的名稱，分析結(jié)果數(shù)據(jù)單獨(dú)存放在一個(gè)文件中，同一個(gè)電路可建立多個(gè)模擬類型分組，不同分組也可以針對(duì)同一種特性分析類型，只是分析參數(shù)不同。

·擴(kuò)展了模型參數(shù)生成軟件的功能。模型參數(shù)生成軟件ModelED可以統(tǒng)一處理以文本和修改規(guī)范兩種形式提取模型參數(shù)；新增了達(dá)林頓器件的模型參數(shù)提取；完成模型參數(shù)提取后，自動(dòng)在圖形符號(hào)庫(kù)中增添該器件符號(hào)。

·增加了亞微米MOS器件模型EKV2-6。EKV2-6是一種基于器件物理特性的模型，適用于采用亞微米工藝技術(shù)的低壓、小電流模擬電路和數(shù)/模混合電路的模擬分析。

3．電路優(yōu)化設(shè)計(jì)

所謂電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，是指在電路的性能已經(jīng)基本滿足設(shè)計(jì)功能和指標(biāo)的基礎(chǔ)上，為了使得電路的某些性能更為理想，在一定的約束條件下，對(duì)電路的某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到電路的性能達(dá)到要求為止。OrCAD/PSpice9軟件中采用PSpiceOptimizer模塊對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以同時(shí)調(diào)整電路中8個(gè)元器件的參數(shù)，以滿足最多8個(gè)目標(biāo)參數(shù)和約束條件的要求。可以根據(jù)給定的模型和一組晶體管特性數(shù)據(jù)，優(yōu)化提取晶體管模型參數(shù)。

3.1電路優(yōu)化基本條件

調(diào)用PSpiceOptimizer模塊對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本條件如下：

·電路已經(jīng)通過了PSpice的模擬，相當(dāng)于電路除了某些性能不夠理想外，已經(jīng)具備了所要求的基本功能，沒有其他大的問題。

·電路中至少有一個(gè)元器件為可變的值，并且其值的變化與優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能有關(guān)。在優(yōu)化時(shí)，一定要將約束條件（如功耗）和目標(biāo)參數(shù)（如延遲時(shí)間）用節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流信號(hào)表示。

·存在一定的算法，使得優(yōu)化設(shè)計(jì)的性能能夠成為以電路中的某些參數(shù)為變量的函數(shù)，這樣PSpice才能夠通過對(duì)參數(shù)變化進(jìn)行分析來達(dá)到衡量性能好壞的目的。

3.2電路優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟

調(diào)用PSpiceOptimizer進(jìn)行電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，一般按以下4個(gè)步驟：

(1)新建設(shè)計(jì)項(xiàng)目，完成電路原理圖設(shè)計(jì)。這一歩的關(guān)鍵是在電路中放置OPTPARAM符號(hào)，用于設(shè)置電路優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中需要調(diào)整的元器件名稱及有關(guān)參數(shù)值；

(2)根據(jù)待優(yōu)化的特性參數(shù)類別調(diào)用PSpiceA/D進(jìn)行電路模擬檢驗(yàn)，確保電路設(shè)計(jì)能正常工作，基本滿足功能和特性要求；

(3)調(diào)用PSpiceOptimizer模塊，設(shè)置可調(diào)整的電路元器件參數(shù)、待優(yōu)化的目標(biāo)參數(shù)和約束條件等與優(yōu)化有關(guān)的參數(shù)。這一歩是優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。優(yōu)化參數(shù)設(shè)置是否合適將決定能否取得滿意的優(yōu)化結(jié)果；

(4)啟動(dòng)優(yōu)化迭代過程，輸出優(yōu)化結(jié)果。

電路優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程框圖如圖1所示。

3.3電路優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例

濾波器電路如圖2所示。優(yōu)化目標(biāo)要求中心頻率（Fc）為10Hz；3dB帶寬(BW)為1Hz，容差為10%；增益（G）為10，容差為10%。

在圖2中，濾波器電路共有三個(gè)可調(diào)電位器R

gain、Rfc和Rbw，用來調(diào)整中心頻率、帶寬以及增益，且這種調(diào)整是相互影響的。三個(gè)可變電阻的阻值是由滑動(dòng)觸點(diǎn)的位置SET確定的，顯然SET值的范圍為0～1，所以將三個(gè)電位器的位置參數(shù)分別設(shè)置為aG、aBW和aFc。

由于對(duì)濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是交流小信號(hào)分析，因此應(yīng)將分析類型“Analysistype”設(shè)置為“ACSweep/Noise”；掃描類型“ACSweepType”設(shè)置為“Logarithmic”;“Points/Decade”設(shè)置為100；起始頻率“Start”和終止頻率“End”分別設(shè)置為1Hz和100Hz。

為了進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在電路圖繪制好后，應(yīng)放置OPTPARAM符號(hào)并設(shè)置待優(yōu)化的元器件參數(shù)。本例中參數(shù)屬性設(shè)置值如表1所示。

設(shè)置好待調(diào)整的元器件參數(shù)以后，調(diào)用PSpiceOptimizer模塊并在優(yōu)化窗口中設(shè)置增益（G）、中心頻率（Fc）和帶寬(BW)三個(gè)優(yōu)化指標(biāo)。并利用PSpice中提供的特征值函數(shù)定義這三個(gè)優(yōu)化指標(biāo)，具體設(shè)置見表2。

調(diào)用PSpiceA/D進(jìn)行模擬計(jì)算，在相應(yīng)窗口中顯示中心頻率的值為8.3222，帶寬為0.712187，增益為14.8106。顯然這與要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)有差距，需要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到目標(biāo)。

在優(yōu)化窗口中選擇執(zhí)行Tune/Auto/Start子命令，即可開始優(yōu)化過程。優(yōu)化結(jié)束后，優(yōu)化窗口中給出最終優(yōu)化結(jié)果，如圖3所示。

由圖3可見，系統(tǒng)共進(jìn)行了三次迭代，自動(dòng)調(diào)用了9次電路模擬程序。當(dāng)3個(gè)待調(diào)整的元器件參數(shù)分別取aG=0.476062；aFc=0.457928；aBW=0.702911時(shí)，可以使3個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)達(dá)到G=10.3499，F(xiàn)c=9.98953，BW=1.00777。

可見，對(duì)電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，電路指標(biāo)均能滿足設(shè)計(jì)要求。另外，完成優(yōu)化設(shè)計(jì)后，還可以從不同角度顯示和分析優(yōu)化結(jié)果。

篇（10）

1案例概況

本工程為辦公樓，初步方案為框架結(jié)構(gòu)，但是為了減少造價(jià)改為砌體結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑抗震規(guī)范規(guī)定該建筑所在的城市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0．159，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)使用年限51年。建設(shè)場(chǎng)地為II類，基本風(fēng)壓為0．35KN/m2，基本雪壓為0．35KN/m2。結(jié)構(gòu)層數(shù)為4層，結(jié)構(gòu)形式采用磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)。

2結(jié)合案例

進(jìn)行對(duì)建筑節(jié)誒狗優(yōu)化設(shè)計(jì)措施進(jìn)行分析

2．1建筑結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)

戶型選擇主要由建筑類型與功能決定，而建筑設(shè)計(jì)方案決定建筑類型與功能。在建筑結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化沒計(jì)中，砌體結(jié)構(gòu)與底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的主要部分。根據(jù)本次案例的實(shí)際情況，文章做一下具體設(shè)計(jì):

(1)加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。磚砌體是建筑承重與抗側(cè)移的結(jié)構(gòu)部分，可以靈活的布置建筑平面，但不適于做躍層結(jié)構(gòu)與受力大的突兀結(jié)構(gòu)。為了有效減少建筑構(gòu)造柱的配筋，可在保證建筑安全性的基礎(chǔ)上，建至少道縱向墻體，而且門窗開洞寬度不超過2．1m。

(2)加強(qiáng)底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中，如果底部框架剪力墻豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，極易出現(xiàn)受力不平衡問題，所以必須嚴(yán)格要求建筑平面。設(shè)計(jì)底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡可能將承重墻設(shè)計(jì)在框架梁上，若將墻體設(shè)于次梁上，則需加大建筑部分結(jié)構(gòu)的配筋，如該次梁、主梁、框架梁，并加厚該次梁樓板。下圖1為優(yōu)化后的梁布置圖。(3)此外，結(jié)構(gòu)樓板應(yīng)在填輕質(zhì)材料的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)行錯(cuò)層。在建筑戶型設(shè)計(jì)中，為便于布置臨街面柱網(wǎng)，應(yīng)在臨街面布置大房間，而背面則布置小房間，如衛(wèi)生間、廚房等。

2．2建筑剪力墻設(shè)計(jì)

在剪力墻設(shè)計(jì)過程中，連梁設(shè)計(jì)是其中的關(guān)鍵部分。連梁連接建筑各墻肢形成聯(lián)肢墻，增加了制約墻肢的條件。建筑結(jié)構(gòu)的地震作用隨著連梁剮度的增大而增大，而連梁與墻肢的分配內(nèi)力也隨之而增大，因此需適當(dāng)增加構(gòu)件配筋量，才能保證建筑的安全．性，但會(huì)浪費(fèi)建筑材料。所以，設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師通常不采用剛度大的衡下墻作為連梁，而是將連梁設(shè)計(jì)為弱連梁，減小截面與剛度。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不儀要符合剛度和變形條件，還必須綜合考慮建筑抗力、變形、經(jīng)濟(jì)等方面，盡可能合理布置建筑抗側(cè)力構(gòu)件。可見建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度隨著剪力墻數(shù)量的增多而加大，結(jié)構(gòu)位移也隨之減小，但建筑結(jié)構(gòu)地震力會(huì)因此增大，從而不利于控制建筑結(jié)構(gòu)造價(jià)。所以在進(jìn)行布置剪力墻時(shí)，要把周邊弄的更加均勻，可以運(yùn)用對(duì)稱、分散等原則，在設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要以建筑規(guī)定的水平位移限值為標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)?shù)目刂萍袅?shù)量。

2．3建筑細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面:加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件精細(xì)設(shè)計(jì)，如設(shè)計(jì)現(xiàn)澆板時(shí)，盡可能將異形板劃為矩形板，從而使建筑合理受力，并避免拐角出現(xiàn)裂縫;選擇冷軋帶肋鋼筋作為建筑底部框架抗震墻的底框梁箍筋，減少箍筋量，達(dá)到降低造價(jià)和便于施工目的;結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念與計(jì)算機(jī)技術(shù)，使計(jì)算仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)思路廣泛應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)建立建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，并利用計(jì)算機(jī)高效的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到優(yōu)化目的。優(yōu)化設(shè)計(jì)大型復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須具備一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)與運(yùn)用能力，有效利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析建筑結(jié)構(gòu)。總而言之，對(duì)于構(gòu)造措施，要緊密聯(lián)系規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，不要盲目的加大構(gòu)造尺寸和鋼筋直徑大小，減小不必要的浪費(fèi)。梁板柱的布置體系和受力體系盡量簡(jiǎn)單合理，對(duì)于不需要設(shè)置梁的部位要簡(jiǎn)化設(shè)置。控制砌體砂漿等級(jí)。控制基礎(chǔ)的埋深和合理選用基礎(chǔ)形式，對(duì)承載力特征值進(jìn)行修正。

篇（11）

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

1.2液壓缸活塞導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)

在此產(chǎn)品中，導(dǎo)向軸是關(guān)鍵零件，它在螺旋槽中的運(yùn)動(dòng)較為重要，不能太過于松動(dòng)，松動(dòng)會(huì)造成鎖緊功能消失，并且間隙過大會(huì)影響旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確角度，因此要保證導(dǎo)向軸在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)自如，又要保證間隙小。經(jīng)過一段時(shí)間的試驗(yàn)，最后采用將導(dǎo)向軸的外形設(shè)計(jì)成橢圓形(已獲專利)，采用數(shù)控車削加工，效果較好，完全保證其在旋轉(zhuǎn)槽中順利運(yùn)動(dòng)。定位銷中螺旋槽采用帶圓弧形狀設(shè)計(jì)，由于此螺旋槽的加工難度大，采用一般機(jī)床難以加工，采用數(shù)控車銑中心加工效果較好，且表面光潔。將此夾具裝配后，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、定位準(zhǔn)確。

1.3液壓缸密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

用于旋轉(zhuǎn)夾緊油缸的液壓油防滲裝置在液壓缸的工作過程中相當(dāng)重要，作者采用的是對(duì)導(dǎo)向套內(nèi)部進(jìn)行改進(jìn)，在防塵圈內(nèi)側(cè)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(jìn)入缸內(nèi)的可能性減少，液壓油不產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)活塞桿。由于活塞桿長(zhǎng)期作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(zhuǎn)夾緊機(jī)構(gòu)，往上提升穩(wěn)定，未發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)自如，使整個(gè)液壓系統(tǒng)的壽命提高3倍。

1.4液壓缸密封材料的設(shè)計(jì)

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(zhì)材料以及絕緣材料。分子結(jié)構(gòu)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(shù)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(xué)腐蝕，采用氟膠作為防塵圈，對(duì)高溫的適應(yīng)性增強(qiáng)，外界灰塵不易進(jìn)入缸內(nèi)，使液壓缸在超高溫狀態(tài)(大約200℃)下工作可靠。

2應(yīng)用效果

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

3結(jié)論

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

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

(2)使用這種旋轉(zhuǎn)夾緊液壓缸，滿足產(chǎn)品的需要的同時(shí)成本大大減少;