量化设计论文

2024-06-28

量化设计论文(共8篇)

量化设计论文 篇1

受到能源和环境保护的压力,世界汽车工业很早就开始了轻量化的研究虽然应用轻金属。现代复合材料是现代车辆轻量化研究的热点之一 但是这些新材料应用在主要承载部件上的成本较高。因此在短时间内很难普及另一方面,车辆的传统材料钢材,由于其强度高 成本低、工艺成熟,并且是最适于回收循环利用的材料。因此利用钢材实现轻量化的可能性备受关注。

1994年,国际钢铁协会成立了由来自全世界18个国家的35个钢铁生产企业组成的ULSAB项目组。其目的是在保持性能和不提高成本的同时,有效降低钢制车身的质量。ULSAB项目于1998年5月完成,其成果是显著的 ULSAB试制的车身总质量比对比车的平均值降低25%,同时扭转刚度提高80%,弯曲刚度提高52%,一阶模态频率提高58%,满足碰撞安全性要求,同时成本比对比车身造价降低15%。

从1997年5月启动的ULSAC、ULSAS和1999年1月启动的ULSAB_AVC为ULSAB的后续项目也在轻量化研究上取得很大成绩。

除了以上提到的国际上著名的四个轻量化项目外,全世界范围内对基于结构优化的轻量化技术也进行了大量的研究。韩国汉阳大学J.K.Shin、K.H.Lee、S.I.Song和G.J.Park应用ULSAB的设计理念和组合钢板的工艺,对轿车前车门内板进行了结构优化,成功地使前车门内板的质量减重8.72%。此技术己在韩国一家汽车企业中得到应用。

通用汽车公司的R.R.MAYER 密西根大学的N.KIKUCHI和R.A.SCOTT应用拓扑优化技术以碰撞过程中最大吸收能量为目标对零件进行优化设计,此技术已应用到一款轿车的后围结构上。

瑞典Linkoping University的P.O.Marklund和L.Nilsson从碰撞安全性角度对轿车B柱进行了减重研究,研究以B柱变形过程中的最大速度为约束变量。以B柱各段的厚度为优化变量,以质量为优化目标,实现在不降低安全性能的条件下减重25%。

美国航天航空局兰利研究中心的J.Sobieszczanski Sobieski和SGI公司的S.Kodiyalam以及福特汽车公司车辆安全部门的R.Y.Yang共同进行了轿车的BIP(Body In Prime)基于NVH(噪声、振动、稳定性)和碰撞安全性要求下的轻量化研究,实现了在不降低性能的条件下减重15Kg。

近年来,交通运输、公路管理等国家部门在全国范围内对超载车辆的查处日益严格,《道路机动车辆生产企业及产品公告》管理制度13益规范和完善,政府出台了一系列政策、法规,大力倡导节能减排。这些因素促使道路运输车辆,特别是重型汽车,出现了轻量化的趋势。同时,迫于激烈的市场竞争、原材料价格上涨的压力,为降低整车成本、降低整车质量以提高载质量利用系数进,而降低车辆使用油耗,产品轻量化也是汽车企业自身发展的需要和应尽的社会责任。

减轻车架质量的方法不外乎2种:一是采用高强度材料替代强度相对较低的材料;二是对车架总成结构进行优化设计,提高材料利用率。经过初步工艺分析、成本核算,决定同时采用这2种方法对车架总成进行轻量化设计。

车架作为汽车的承载基体,支撑着发动机、离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货厢等所有簧上质量的有关机件,承受着传给它的所有力和力矩。因此,轻量化车架应能保证足够的刚度和强度,以使装在其上的有关机体之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小;同时保证其有足够的可靠性和寿命,纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂[1]。

为缩短计算时间、降低计算难度,用于有限元分析的车架数学模型、各零部件的约束以及负荷,都已经过数学简化。这就注定了有限元分析与实际情况或多或少存在差异。为采集真实试验数据以验证有限元分析的准确性,有必要进行车架台架试验。而且,车架作为重型汽车的基础构件,与大量其他部件有装配关系,一旦车架结构改动,很可能牵一发而动全身。所以,稳妥起见,也有必要进行车架台架试验。

为减轻节能车车架质量,获得良好的燃油经济性

既然车架台架试验是为了验证有限元分析,那么台架试验就应该按照有限元分析的方法(即弯曲、扭转2种工况)进行。

台架试验的主要内容包括各工况的应力测量、弯曲工况疲劳试验、扭转工况疲劳试验,试验严格按欧洲标准进行。

为了得到尽可能符合实际需要的设计,必须选择足够多的状态变量。但是为了加快优化进程,必须消除不必要或冗余的状态变量。太多的设计变量增大了收敛到局部最小而非全局最小的概率,必须尽量减少设计变量。采用变量关联的方法,将车架结构上互相有联系的非独立尺寸按照比例关系确定。将设计参数分为4类:梁的厚度、梁的截面宽度、梁的截面高度和布置尺寸。

随着汽车轻量化技术日益受到重视,对高强钢、铝合金等轻量化材料的应用、液压成型等先进制造工艺的工程化、新型轻量化结构等方面的探讨,将成为汽车行业研究人员关注的热点。而本文给出的概念模型拓扑优化分析实例,进一步说明拓扑优化技术在寻找新型轻量化结构方面,将起到举足轻重的作用。

车辆轻量化是减少原材料的消耗、降低车辆的生产成本、减少排放的最有效措施之一。对于特种重型专用车,车架自重和其所占整车重量比例均较大,因此减轻车架自重对车辆轻量化研究具有重要的意义。减轻车架自重一般有两种途径:一是从新材料人手,采用轻金属或现代复合材料”3等低密度材料制作车架,以减轻结构重量;二是从优化设计人手,对现有钢结构车架进行结构优化设计,在保证承载能力和可靠性的前提下减轻其质量。前者轻量化效果明显,减重幅度比较大,但具有研发成本高,工艺复杂等困难;后者成本低容易实现,如果方案得当也能得到良好的轻量化效果 专用车通常采用边梁式车架结构,影响车架重量的主要因素为结构参数,如车架的几何尺寸和板壳厚度。如果以结构参数

为设计变量,以车架结构重量为优化目标,则车架轻量化结构优化设计数学模型一般可表示为:

中,gi(X)为不等式约束函数,hj(x)为等式约束函数,m为不等式约束个数,l为等式约束个数。约束条件可以是强度约束、刚度约束、动态特性约束以及几何约束等。

考虑到纵粱在车架质量中占有较大的比例,因此选择纵梁作为优化的具体对象。等截面纵粱的腹板和上下翼板厚度沿长度方向不变。优化方案jiang纵梁土翼板和腹板分别划分为前、中、后三段;将下翼板分为有加强板和无加强板两段;加强腹板整体作为一部分。取各段各板的厚度为变量,一共可得到9个优化设计变量。优化设计变量初始值以及优

虽然优化结果使得纵粱各段钢板厚度不相等,会增加制造困难,但采取工艺改进实际上是可以实现的,因此本文的方法和结果对重型车架从理论上和实际上均有良好的参考价值。

如果将纵横粱所有构件的厚度均作为优化设计变量,优化效果可能会更好。但大量试算表明,设计变量太多,计算规模太大,所需计算机资源要求较高,导致在有效的时间内难以完成实际计算。

量化设计论文 篇2

1.1 尺寸优化方法 尺寸优化即是在给定结构的类型、材料以及几何外形的基础上, 对不同组成构件的截面尺寸予以优化, 从而实现结构最轻化, 比如说对节点附近已定的桁架结构得出各梁的最优截面尺寸;对几何形状确定的平面板结构求各个位置的最佳厚度等。

1.2 形状优化方法 形状优化即是当结构类型、材料以及布局确定的基础上, 对车身结构的几何形状予以优化, 比如说在布局确定的情况下对桁架的节点位置予以优化设计;对内部开孔尺寸以及形状予以优化。形状优化法和尺寸优化法属于几类优化方法中发展最为成熟且最容易实现的, 当前应用相对普遍, 较多商业有限元软件内部都具备这一模块。

1.3 形貌优化方法 形貌优化属于形状优化法的进一步拓展, 采用的变量是形状变量。形貌优化设计位置首先被分为很多独立变量, 之后进行迭代优化, 同时计算出变量对结构所造成的影响。通过指定板壳单元节点在其法向的移动量, 对有限元网络模型的结构形状予以调整, 最终得到符合设计目标的最优化移动节点区域的组合, 它和基于钣金面上的强化筋布置设计流程比较相似。形貌优化目标函数包含车身零件频率和强度等参数, 设计变量为节点位移变化向量, 加强筋方向通常来说和冲压方向相同, 还应当确定最大和最小起筋宽度以及加强筋角度等;设计变量区间选择也能够当作约束条件进行处理[1]。

1.4 拓扑优化方法 因为结构的尺寸优化、形状优化以及形貌优化全部是在结构布局固定的基础上实现的, 优化设计可以达到的实际作用也仅仅限制在之前所确定的设计布局中, 无法对结构拓扑形式进行更改。所以, 可在结构设计的概念设计开始时, 选择拓扑优化的方式来实现车身轻量化的设计目标。拓扑优化措施指的是在给定的区域中, 按已知外载和支承等约束条件, 计算出承受单位荷载的最佳结构材料分配方案, 从而确保结构刚度的最大化或者让输出位移和应力等符合规定要求, 拓扑优化方法是有限元分析以及数学优化措施的结合。

2 轻量化车身连接技术

2.1 中频焊接 中频逆变直流电阻焊控制电源是通过整流电流转变为脉动直流电, 通过功率开关器件构成的逆变电流转化为中频方波接入变压器。逆变器一般来说选择电流反馈脉宽调制来保证相对稳定的电流输出。中频定位焊接的优势在于热效率较好, 电流焊接热效率相对交流定位焊接来说更高, 同时还能够选择低电流进行焊接。所以, 中频定位焊接技术可以对高强度钢、带镀层钢板、铝合金和不锈钢等多种材料实施焊接。

2.2 激光焊 高强度钢的屈服强度一般来说是普通钢板的3 倍左右, 铝的电阻相对钢来说更小且具备更优的导热系数, 借助于传统的定位焊接方法是无法进行的。现阶段汽车制造行业应用相对普遍的激光焊接技术一般包括了如下几种:激光钎焊、激光熔化焊以及激光MIG复合焊。采用激光焊接技术对高强度钢进行焊接, 能够让车身遭遇撞击后将能量转移到高强度钢板上, 从而有效的增加车身强度。激光焊接能够应用到各种型号、异种金属的焊接工作中, 特别符合超高强度钢板与轻合金的焊接要求。

2.3 特种焊接 特种焊接技术通常适合热塑型汽车复合材料的焊接, 其优势在于具备良好的机械性能, 连接位置的耐用性较强, 焊接作业时间短, 检测方便等。现阶段, 热塑性汽车复合材料的焊接处理技术包括以下两种类型:超声波焊接以及电感应焊接。但是这两类焊接方法的缺陷在于:电感应焊接作业过程中必须在复合材料内加入导电性填料, 同时两种焊接技术可允许的碳纤维含量非常低。

2.4 机械连接 机械连接一般是借助于铆钉与螺栓, 无需对其表面实施预先处理或后续抛光, 如此就更有利于反复拆卸作业, 不会对环境造成较大影响。相对于镁合金与其它材料的连接, 可依靠机械连接与粘接的混合连接方式, 如盲铆、半空心铆以及实心铆等冷冲铆连接技术。机械连接方法通常应用在钢材、轻合金等异种材料之间的连接作业中[2]。

3 结语

当前, 新能源汽车技术得到了飞速发展, 宝马、奔驰、丰田等世界知名汽车厂商也越来越重视这一市场, 国内很多自主汽车品牌也开始制定电动汽车发展战略。创新与发展电动汽车车身轻量化技术, 让其拥有更好的动力性与舒适性, 是增强电动汽车市场竞争力的有效方式, 也是未来汽车行业发展的重要方向, 因此有必要对其进行更加深入的研究。

摘要:能源和环境问题让电动能源汽车有了更加广阔的发展前景, 纯电动汽车和混合动力汽车也成为了汽车行业发展的必然趋势。对电动汽车来说, 现阶段因为电池单位质量储能较低以及续航情况较弱, 因此必须要重视其车身的轻量化设计。

关键词:电动汽车,轻量化,车身设计

参考文献

[1]孙飞豹.电动汽车车身轻量化设计刍议[J].商.2014 (51) :156.

化妆色彩量化设计法 篇3

妆前分析

以这位美眉为例,在化妆之前,我们先来观察她的基础颜色,她的肤色是偏黄的浅肤色,眉毛颜色偏灰黑,但略有稀疏,嘴唇色偏白,也就是说整体都偏淡的颜色,色彩可塑空间比较大;发色漂染成了棕红色;

这款造型服装饰品色是8010Y70R和6020Y70R,是一组位于黑度高、彩度低的低明低彩区域颜色,这是我们设计的重要依据。

按照国际NCS色彩规律,搭配低明低彩颜色服装,表现优雅气质,在颜色的选择上,可以采用彩度色相法。也就是说,相同或相近的色相,在色彩三角的相同或相近彩度线上根据主题需求任意选择一组颜色,这组颜色一定是对比和谐的;

下面我们看彩度色相法是如何搭配的

首先我们为她选择好粉底色。虽然她的肤色比较白,但脸上有色印,所以不能用过于浅的粉底色,否则遮不住色印,所以,我们选择了与她皮肤色印接近的2020Y50R粉底色;下面来看化妆色彩的搭配:

色相对比

其中,眼影三个颜色色相在R30B~R50B之间,在圆环上夹角18°,属于非常低度刺激量;

腮红和唇彩的色相均为R,眉毛色Y90R与发色Y90R,属于同一色相;眼影、腮红唇彩和眉色在54°夹角内,刺激量中等;

肤色、服装色、发色色相从Y50R到Y90R,夹角为36°也是属于低度刺激量;

总之,在选择颜色时,都取在圆环上相同或相近的颜色,这符合NCS同一色相和临近色相对比和谐的搭配规律,效果柔和优雅。

彩度对比

发色的色值是7020Y90R,与服装饰品色8010Y70R和6020Y70R,在彩度上都属于低彩度(彩度在10~20);我们选择了两个眼影色,睫毛根部和眼尾处用6020Y50B,向上晕染用5020R30B,两个颜色的彩度相同,均为20;

内眼角点缀色选择2002R50B,彩度仅有02,与以上颜色的彩度差是18°,使眼影色优雅而不沉闷;

腮红色的色值是4030R,唇彩色值是3030R,彩度均为30,两者之间因彩度一致而和谐;它们与眼影主色、发色、服装色的彩度(10~20)相比比,彩度差不超过20°,不会有太突兀的反差,但也不会因此过于平淡,使整个妆面有高雅的气质美。

总之,主要颜色之间的彩度差为20,属于低度刺激量,符合NCS色彩彩度相同相近,色彩对比和谐的搭配规律。

黑度对比

肤色、服装色、发色、眼影色、腮红、唇彩的黑度是从肤色20,到服装色80,明度差为60°,属于高度刺激量,可见,这组颜色深浅反差是比较大的;但因为它们是在相同相近彩度和色相的基础上,所以,能够达到比较和谐的对比效果。

色彩心理

设计的颜色均在二区和三区,给人简约、典雅、精致的感觉。

]

色条与位置

这是一个对于气质妆来说,化妆色与服装色搭配不够恰当的范例。

在上面我们提到过,这款造型服装色是8010Y70R和6020Y70R,是一组黑度高、彩度低的低明低彩区域颜色,这是我们设计的重要依据。

但是,从圆环中我们看出,所有颜色在圆环上的夹角是108°,属于色相跨度刺激量比较大,缺乏雅致的气质感;

从彩度来看,两个眼影之间的彩度差就达到了48°,眼影主色、腮红、唇彩和服装、眉毛、发色的彩度差为50°,均属于中度刺激量,有活泼、动感的效果;

从三角图中可以看出,这组颜色的主要分布在二区和四区,而二区四区的对比效果,是华丽、鲜明、浓艳;

量化设计论文 篇4

AT&M记者:谈谈您对电动汽车轻量化问题的 看法。

陈一龙:电动汽车作为未来汽车的发展方向,受 到各国政府的高度重视,我国政府亦将其纳入战略新 兴产业,发布了鼓励电动汽车产销的政策,并作出产 业化的规划,这无疑是汽车工业发展的大好机遇。然 而,产业化的电动汽车与轻量化的关系问题却一直没 有受到各方面的足够重视,值得认真探讨。

2011年第4期《中国汽车参考》刊登了 “德国 国家电动汽车平台报告” ,介绍了德国国家电动汽 车平台灯塔项目的内容。显然,德国把电动汽车的轻 量化列为实现产业化的关键技术之一。2011年的奥 迪A3e-tron纯电动汽车自重1 592 kg,只比125 kW的奥迪A3sportback2.0 TDI quattrro 略重,在达到这 种轻量化水平下,仍在轻量化上投入大量资金作为单 列重大项目进行研究与开发,值得深思。据“报告” 所说,轻型车身立项原因很简单,就是要平衡电池引 起的质量增加。其作用定位是,使德国电动汽车和 国际竞争对手在技术上平起平坐,更可能使德国在电 动汽车技术上获得领先优势。这句“和国际竞争对手 在技术上平起平坐”是我们必须考虑的。解析一下就 是,没有一定轻量化水平的电动汽车是没有市场竞争 力的,是不可能实现产业化的,只能做示范用。在这种认识下,我们看一看国内电动汽车的质量 控制情况。目前国内自主品牌电动汽车的质量变化, 与同类对标燃油汽车相比,增重均在30%以上;而 合资品牌的增重在6%16%,不要与国外“略微增 重”(5%相比,已是大大落后了。如果再考虑碰 撞安全性,国外电动汽车均达到欧洲NCAP五星碰撞 标准,自主品牌电动汽车能得几个星呢?

由此看出,电动汽车的轻量化问题必须敲起警钟 了。其实张小虞先生2010年就讲过,轻量化问题已 经成了横亘在电动汽车发展过程中的鸿沟和大课题。其含义有三:一是受电池水平影响,电动汽车更需要 轻量化;二是没有相当轻量化水平的电动汽车由于缺 乏竞争力,不可能实现产业化;三是电池、电机、电 控系统的成本居高难下,国家已拿出巨额资金补贴电 动汽车的销售,电动汽车轻量化面临成本控制的巨大 压力。无论如何,电动汽车应当是具有相当轻量化水 本刊记者 纪维萍

平的汽车,而不是单纯靠电池驱动的汽车,它们应当 有轻量化的定位,达不到定位的电动汽车应当暂停开 发和补贴,否则是对资源的浪费(不可能实现产业 化。人们应当知道,汽车轻量化技术是共性基础应 用技术,是各种汽车不可绕开的技术。

总之,电动汽车列为国家战略新兴产业是汽车工 业发展的重大机遇,但实现电动汽车的轻量化又面临 巨大的挑战。因此,电动汽车轻量化技术路线问题理 应受到行业和政府有关部门的高度重视。

AT&M记者:请您预测一下未来汽车车身的主体 材料。

柏建仁:为了说明这一问题,先看一下目前应用 现状及各种材料的优势与劣势。车身轻量化途径包括 车身设计、材料技术与制造技术三个方面。从材料技 术而言,车身应用的材料有钢铁、铝合金、镁合金及 树脂基复合材料。依据车身应用的材料构成,将车身 分类为钢车身、以钢为主多种材料混合车身、铝车身 及复合材料车身。选择材料与相关的制造技术取决于 车的技术目标及成本结构。目前,市场上有多种车身 概念。

钢车身:通过应用更多的高强度钢及先进制造 技术减重,与软钢相比高强度钢一般减重10% 25%。应用高强度钢及先进制造技术,可提高燃油 经济性,提高被动安全性。与其他材料相比,钢的 价格也较低。典型例子为大众汽车的Passat CC , 高强度钢应用比例为 81%,其中超高强度钢应用比 例为29%。

多种材料混合车身:车身材料以钢为主,其次是 铝合金、复合材料及镁合金。多种材料混合车身充分 挖掘了各种材料的潜力,如铝保险杠梁改善了低速碰 撞性能,铝发动机罩改善了行人保护性能。典型例子 是大众汽车Bentley Continental GTC ,发动机罩及 门防撞梁用铝合金,行李箱盖外板用热固性复合材料 SMC,行李箱盖内板用镁合金。

铝车身:铝密度小,铝零件与钢件相比减重可 达50%以上。如果对零件简单地以铝代钢,减重可达 40%50% ,比以变强度钢代替普通软钢减重更多。但由于铝材价格高,铝车身一般用于高级轿车,目前 新能源汽车应用铝车身也是一种趋势。铝车身包含全 铝车身及以铝为主的车身。典型例子是Audi R8用铝 100%,Audi TT用铝69%。在用铝很多的车身中,也 发挥其他材料改善车身性能的优势。如Audi A8用铝比 例 92% ,部分采用了钢板,如侧面碰撞的关键零件 ——B柱使用钢板。

复合材料车身:以复合材料为主的车身。复合材 料也是轻质材料,减重效果明显。典型例子是丰田汽 车Lexus LFA车型,应用纤维增强复合材料41.3%、SMC13.7%、铝40.4%。

在欧洲车身会议文献中,自2006年至2011年发 布了72个车身,其中有32个钢车身、30个以钢为主 多种材料混合车身、8个铝车身及2个复合材料车身。从上述可见,在相当长的时间里,钢作为车身主 体材料的地位会继续保持;多种材料混合车身是发展 趋势,钢的用量会逐渐减少;高价格车、新能源车车 身应用铝、复合材料等材料也是发展趋势。

AT&M记者:谈谈您对高强度钢应用现状的看法。柏建仁:从上世纪70年代石油危机开始应用高 强度钢,初始目的是提高燃油经济性。伴随着汽车工 业发展,环保及安全日益重要,高强度钢应用也越 来越多。以日本轿车车身高强度钢板应用比例进展说 明:1980年为8.7%、1992年为23.3%、2000年左右 为40%、2002年达到50%。高强度钢应用进展主要 表现在以下几个方面:车身设计理念变化、应用比例 增加、钢的强度提高、零件制造技术发展。最近几年 国外开发的新车,乘用车车身高强度钢应用比例平均 约为60%,多的达到80%以上。第一代先进高强度 钢应用比

例增加,应用比例高的大约为20%。热成形 钢抗拉强度达到1 500 MPa、1 800 MPa。

2007年,成立轻量化技术创新战略联盟的时 候,对自主品牌车作过调查,高强度钢应用比例平均为25%,AHSS、UHSS应用少。这几年变化很 大,新开发车高强度钢应用比例超过45%,高的达到

60%,AHSS、UHSS 应用比例增加。

建议把轻量化纳入设计规范,同时注重安全性, 应用先进的制造技术。AT&M记者:请您谈谈辊压成形技术的应用现状 与发展。

柏建仁:辊压成形技术是一个很老的技术,说它 老,应用了很多年,但一直是等截面辊压。它又是一 个很新的技术,说它新,最近几年开发了变截面三维 辊压技术。其技术优势:生产成本低、生产效率高、材料利用率高、模具磨损低;即使材料为高强度钢, 成形后零件回弹较小;能成形复杂的截面形状,比普 通弯曲成形有更小的圆角半径;柔性,适合同系列车 型开发(零件只是长度、厚度变化;材料抗拉强度 超过1 200 MPa时,冷成形无能为力。制造的主要零 件有门窗框、保险杠梁、门槛、门防撞梁、顶盖横梁 等。欧洲汽车公司辊压零件与车身质量比约为5%, 预计将来可达到20%。最近几年开发了变截面三维 辊压技术。变截面零件合理设计型材的几何断面,提 高承载能力,减轻零件质量。瑞典ORTIC公司、德国 DATA M公司开发了第三代3D柔性辊压成形设备。一 汽与北方工大合作,正在研制3D柔性辊压生产线。应用的钢种主要为高屈服强度双相钢及马氏体钢。瑞 典SSAB公司开发了辊压成形用钢。

AT&M记者:材料轻量化与结构轻量化都属于汽 车轻量化技术,如何看待二者的辩证关系?

马鸣图:对二者之间的关系,我想还是从轻量化 的途径谈起。汽车轻量化首先从轻量化的概念开始, 然后通过优化设计取得轻量化的效果,再通过合理选 取高强度轻量化的材料取得轻量化的效果。要合理应 用高强度轻量化的材料,就必需应用先进的成形工 艺,从而取得轻量化的效果。因此,汽车轻量化是多 种专业优势的集成,多种材料优势的集成,多种先进 的加工成形工艺优势的集成。正如问题中所说,材料 轻量化和结构轻量化确实都是属于汽车轻量化技术, 二者是紧密相关的,为进行优化的结构轻量化设计, 就必需深刻理解高强度轻量化材料的性能和应用后的 轻量化效果,也就是在轻量化结构设计中,需要有轻 量化材料的数据库进行支撑,这样才能满足轻量化材 料应用时得到预期的轻量化效果。轻量化的结构是一 个零部件的概念,对某些汽车零部件仅依据某些轻量 化材料的性能尚不能完全准确地预测轻量化优化后的 零部件的功能。这里应该强调的一个概念是材料的性 能和零部件的功能既有关联又有不同。从材料到零部 件要经过一系列的加工,这些加工过程中有的可能提 升性能,有的可能降低性能,所以一定要具体分析。例如,采用双相钢DP600做冲压件,这类双相钢屈服 强度比较低,但加工硬化速率很高,应变硬化+烘烤 硬化可使初始屈服强度增加120160 MPa,如以初 始屈服强度来预测零部件的功能,就不能确切表征成 形后零件的真实功能。所以,在用材料性能预测零部 件功能时,一定要了解材料本身的加工特性和加工后 材料性能的变化。

AT&M记者:国内汽车未大量推广应用轧制铝合 金是什么原因?谈谈您的看法。

马鸣图:在变形铝合金中,有挤压铝合金、轧 制铝合金板材。轧制铝合金板材主要用于汽车的冲压 件。用铝合金板材做汽车冲压件,首先是可以减重, 如用铝合金板材代替钢板,可使发动机罩盖总成减重 40%50%;铝合金导热性好,有利于发动机舱的 散热。另外,用铝合金板材制作的发动机罩盖,还有 利于改善碰撞后对行人的伤害,有利于碰撞对行人法 规的实施,但是铝合金板材做汽车冲压件,需要解决 抗时效稳定性、烘烤硬化性、成形性、翻边延性、油 漆的兼容性、抗凹性等相互矛盾性能的合理匹配。AT&M记者:请您谈谈硼钢材料热冲压成形技术 在中国未来汽车业中的应用前景,在乘用车不同级别 车型中的应用零件种类。

马鸣图:热冲压成形技术最早于1970年在瑞典 首先开发成功。其技术的主要目标是把零件做得更 强、更轻。人们对汽车轻量化一直关注的问题是轻量 化能不能保证汽车的安全性。汽车轻量化是多种技术 优势的集成,其中热冲压成形技术就是使汽车零件更

强从而保证汽车的安全性,而又能够同时实现轻量化 的技术。这种技术是将零件加热到900 ℃以上,进行 奥氏体化,然后迅速移到冲压机的模子上进行冲压, 使零件在热状态下进行成形。不仅大大降低了成形 力,而且使复杂的零件能够一次成形。高温改善了板 材的成形性,在冲压成形的同时,在模子中以大于钢 材淬火时冷却速度的冷速进行冷却,从而使零件在保 压状态下进行淬火,得到全板条马氏体组织,极大地 提升了零件的强度。以目前应用广泛的22MnB5钢种 为例,这种钢种通过热成形后得到的汽车安全件其抗 拉强度可以超过1 500 MPa,有效地提升了在汽车轻 量化前提下汽车的安全性,取得了汽车零件轻量化、高强化和碰撞安全性的综合效果,因此热冲压成形是 一种有前景的先进成形工艺。正因如此,自1970年 以来,热冲压成形工艺发展很快,目前全世界已有近150条生产线,中国已投产和在建的也有10多条。热冲压成形零件在乘用车上有广泛的应用,其典 型零件有前、后保险杠,左、右A柱,左、右门B柱, 门内防撞杆,背顶横梁,中通道,左、右门槛等。最近有资料报道,VOLVO一些车型上,热冲压成形零 件用量已超过15%,新设计的车型将近20%;意大利 的Fiat一些车型上热冲压成形零件用量已超过25%;中国一些新开发的车型上特别是合资品牌,也开始应 用热冲压成形零件。目前,中国一些企业家看到这个 商机,对这一技术产生了很大的兴趣,并纷纷投资建 厂,有的设备全套引进。但是在引进中,国外不可能 给我们关键技术,因此还难以发挥引进设备的效益。更由于一些企业未掌握这一核心技术,导致设备的选 型、制作、工艺参量的制定产生诸多失误,投资不能 发挥效益,带来不少损失。从原理上看,热冲压成形 并不神秘,但是确实有诸多的核心技术和企业生产的 专有技术,这些技术不掌握,盲目投资,必然会带来 一些损失。因此,应该采用产、学、研、用的模式, 踏踏实实做些热冲压成形技术相关设备 的研发和技术 的开发,以形成我国具有自主知识产权的热冲压成形 设备生产线和专用技术,不要一哄而起,否则要么会 出现盲目引进,要么会给企业带来投资损失。目前, 该项目已经获得科技部的支持。中汽院、东北大学、华中科技大学、湖北永吉吉集团在科技部项目的支持 下,集成各方已有的热冲压成形技术方面的优势和研 发成果,打造中国一流的具有自主知识产权的热冲压 成形生产线,并形成完整的热冲压成形专有技术。AT&M记者:请您预测一下硼钢板材热冲压技术 中加热工艺的发展趋势。

马鸣图:目前,热冲压成形的加热工艺主要是采 用辊道式的连续炉。这类炉子的优点是自动化连续生 产,但是能耗大,辊子寿命有问题,更换辊子困难,使 用中有时也会出现一些质量事故,造价高。因此,最近已经出现模块化的多层箱式炉。这类炉子具有节能环保 的特点,但是对自动化的送料和总线控制系统要求比较 高,相对辊道炉炉门开闭次数也较多,影响炉内气氛和 保护气氛的用量。国外也有报道直接采用通电加热的方 式,由于热冲压成形零件的复杂性,这种加热方式难以 保证零件温度的均匀性,目前实施有相当大的难度。中 汽院和华中科技大学也在联合开发有关新的节能的加热 方式,一要保证加热效果,二要保证合理的节能,三要 保证炉子加热元件的使用寿命和可靠性、稳定性,因此 这方面还有大量的工作要做。另外,加热工艺与热冲压 成形的板材表面质量有关系,有镀层和无镀层板的加热 方式都会有些区别。因此,要保证我国热冲压成形技术 健康稳定发展,开发有镀层的热冲压成形用钢也是极为 重要的一个方面。

AT&M记者:请您谈一下铝合金板材成形技术的 发展趋势。

马鸣图:铝合金汽车板冲压成形技术是在铝合 金板材性能保证要求的前提下提出的。这里我应该强 调,汽车用各类钢板,包括高成形性板、一般高强度 钢板、第一代先进高强度钢板、第二代先进高强度 钢板、第三代先进高强度钢板都是钢铁企业的顶级 产品,它代表了钢铁技术的发展水平。而铝合金汽车 板,由于其性能的特殊性,比如它的总伸长率只有同 等强度钢板总伸长率的一半,因此其冲压工艺和成形

工艺、冲压过程中的各种参量和钢铁材料有一定的不 同,这也是铝合金汽车板冲压工艺和冲压模具设计制 造的专用技术。总体来说,铝合金汽车板的冲压成形 性要比钢板差一些。正因如此,为了改进铝合金汽车 板的冲压成形性,最近开发了一系列的专有技术。目 前,以下3个方面的成形技术研究较多。

热力液压成形技术:成形温度增加到170 ℃时, 拉深高度只从35 mm增加到38 mm;而当增加到250 ℃时,拉深高度可增加到60 mm。目前,世界众多著 名汽车制造商都在采用此技术。丰田公司所使用的板 材液压成形机的成形力达40 000 kN,能成形平面尺 寸为1 300 mm× 950 mm, 重达7 kg。

超塑性成形技术:美国摩根汽车生产的Aero 8的 铝制外覆盖件采用了超塑成形与手工成形的结合。在 福特公司生产的Ford GT全铝结构车上,几乎所有的 覆盖件都是用超塑性成形技术来生产的。

电磁复合冲压成形技术:电磁复合冲压成形的 冲裁时间只需10-210-4s;在传统冲压模具和润 滑条件下铝合金板材的成形高度为4.4 cm,在相同 的成形设备安装电磁成形线圈后,利用5.4 kJ 的能量 进行电磁成形,一次成形周期可控制在5 s以内,铝 合金板最高成形高度可达6.4 cm,结果铝合金板成形 极限提高了近47%。

AT&M记者:请您谈谈管类零件成形技术的发展 趋势。

苑世剑:空心轻量化构件的传统制造技术是先冲 压成形多个半片再焊接成整体,为减少变形,一般只 能进行点焊,截面不是封闭的,构件的可靠性较差。近20年来,在突破了超高压动密封和计算机闭环伺服 控制技术后,管材内高压成形技术逐步发展起来,并 迅速成为空心轻量化构件的主流制造技术。其基本原 理是以管材作坯料,通过向管材内部施加高压液体和 轴向补料把管材压入到模具型腔使其成形为复杂空心 构件。内高压成形件以空心替代实心、以变截面取代 等截面、以封闭截面取代焊接截面,比传统的冲压焊 接空心构件再减轻15%30%,并且由于构件的整 体化,大

幅提高刚度和疲劳强度,是轻量化结构制造 技术的实质性进步。欧美国家新型轿车大量采用内高 压成形构件,年产达到5 000万件,但是对我国实行 技术封锁和设备垄断。

为了提升我国自主品牌轿车的核心竞争力,哈尔 滨工业大学从1999年开始,在国内率先开展了内高 压成形理论、工艺、模具和装备的系统研究,并在汽 车行业取得大批量应用,多种产品用于航空航天重要 型号研制和批量生产,成为世界三大研发基地之一, 于2010年获得国家科技进步二等奖。2011年,哈尔 滨工业大学与一汽轿车股份有限公司等单位合作,在 汽车轻量化技术创新战略联盟支持下,承担了国家科 技支撑计划项目,进一步开展了内高压成形全过程仿 真技术研究、多孔同步液压冲孔技术研究和典型产品 内高压成形模具和工艺规范研究工作。通过解决各项 产品的内高压成形全过程工艺仿真技术、数控弯曲-预成形-内高压成形全套工艺技术,以及模具结构优 化与变形分析、形状尺寸精度控制、多点液压冲孔等 技术,为一汽轿车、北汽集团、长城汽车等企业自主 品牌轿车开发了20余种零件的内高压成形工艺和批量 生产模具,包括底盘关键构件副车架和扭力梁、车身 前支梁和排气系统管件等。目前,制约我国内高压成 形技术发展的重要因素是我国车企的内高压成形件设 计能力薄弱和内高压成形专用管材供应体系不完善, 哈尔滨工业大学开展了内高压成形零件设计规范研 究,开发了管材内高压成形性能直接测试设备,从汽 车内高压成形构件设计源头出发,到内高压成形件批 量生产,为国内汽车企业提供完整的解决方案。AT&M记者:请您谈谈汽车结构件中实心零件空 心化的发展趋势。

刘钢:石油紧缺、环境污染和气候变暖是人类 生存与发展面临的三大难题,大量石油被汽车等运输 工具消耗,所排放的废气更是空气污染和气候变暖的 主要因素。结构轻量化是运输工具节约燃料、减少废 气排放和提高安全可靠性的主要手段之一。轿车减重 10%,油耗降低6%8%;载货车减重会提高载货

AT & M A T & M I N T E 量;质量轻,惯性力小,利于提高汽车碰撞安全性。结构轻量化有两个主要途径:一是材料减重,也 就是采用低密度轻质材料;二是结构减重,主要是采 用空心变截面结构,进一步减重可在空心基础上采用 变厚度壳体和整体结构。因轻质材料成本往往较高,而力学性能往往较低,就金属材料来说,结构减重的 代价更小,范围更广,因此也更为重要。对于承受弯扭载荷为主的结构,采用空心变截面 构件,既可减轻质量又可充分利用材料强度。例如,采用内外径之比为0.85的空心轴代替实心轴,在抗扭 能力不变的前提下,质量可以减轻近50%。所以,国 内外汽车制造业均大量采用空心构件取代实心构件,不但实现结构的轻量化,而且节省材料、降低成本。AT&M记者:您认为怎样评价汽车车身轻量化水平最合适? 王登峰:首先,介绍车身轻量化系数和轻量化评 价方法。汽车轻量化是汽车节能、减排、降耗的有效途径 之一,符合国家汽车产业中长期发展规划。汽车车身分为内外饰车身和白车身。带有内外饰 的全装备车身质量约为整车质量的2/3左右,而白车 身质量接近整车质量的1/3,该比例会随着不同类型 和级别的乘用车而有所不同,但差异不大。因此,车 身的轻量化对汽车轻量化意义重大。按照国家标准GB/T 4780—2000《汽车车身术 语》中的定义,白车身是由车身本体、开启件及其他 可拆卸结构件组成的总成,不含门窗和风挡玻璃,其 中车身本体定义为结构件和覆盖件焊接或铆接后不可 拆卸的总成。欧洲关于白车身的定义通常不包括四门 两盖等开启件和其他可拆卸结构件,相当于国标中车 身本体的定义。不论白车身的定义如何,其轻量化水平均可用白车身轻量化系数进行评价。该评价指标表 明,白车身的轻量化系数越小,其轻量化水平越高。但在对不同车型白车身轻量化水平进行对比评价时,必须明确白车身是如何进行定义的。按不同定义方法 计算出的白车身轻量化系数差异较大,只有按同一白 访 R 谈 V I E W 车身定义方法计算出的白车身轻量化系数才具有可比 性。目前,国内许多文献上关于白车身轻量化系数的 计算方法比较模糊和混乱。有些文献在计算白车身轻 量化系数时,参考欧洲的定义方法计算白车身的结 构质量,其中不包含四门两盖等开启件和其他可拆卸 结构件以及风挡玻璃,有的包括风挡玻璃。也有按国 标GB/T 4780—2000定义的白车身计算其结构质量,从而导致计算出来的不同车型白车身轻量化系数不具 有可比性。因此,用轻量化系数对

班级量化管理初探 篇5

一年来的班主任工作实践,使我深深感到,“班级管理中,处处有教育”。要做好班级工作,首先要搞好班风建设,而要形成良好的班风,就必须在进行耐心细致思想工作的同时,加大管理的力度。“没有规矩,不成方圆”,在一年来班级管理中,我实行以量化积分为核心的制度对学生进行综合评价和管理,并取得了初步的成效,下面是我在量化管理过程中的几点做法和体会。

一、实行量化积分管理,促进良好班风的形成从学校安排我做高二

(七)班的班主任那一天起,我就暗下决心,一定要尽我的所能,把这个班带好。高一时,这个班原来带班的是一位有经验的老教师,听说要换班主任,班内学生波动很大,为了稳定学生的情绪,我以积极向上、不怕困难的姿态出现在学生面前,用满腔的热情、勤奋的实际工作态度给学生树立了信心,让他们看到了希望。一段时间后,学生情绪逐渐稳定下来,各方面的工作也就逐步能够顺利展开。这样,我用我的实际行动开始赢得了学生的信任。

为了掌握每一个学生的具体情况,更快促进良好班风的形成,我采用以量化积分为核心的综合评价、管理体系,将每一个学生的在校表现通过分数予以量化,较好地体现学生个人的优点与不足,使教师能准确地掌握每一个学生的情况。这样的综合评价,突破了以往仅仅以学习成绩作为对学生评价唯一标准的做法,较好地适应新时期对学生进行全面、公正评价的改革要求,也可以刺激学生的上进心和竞争意识。在实施中,我很注意量化积分很重要的一个作用--鼓励进步,所以在加分上从不过于吝啬,一旦学生出现了好的、积极的反应和举止时,在不违背评分标准的情况下,都通过加分予以鼓励,尤其对于后进生,我抓住时机地挖掘出一些闪光点,进行勉励、促动。量化积分的统计工作由班长负责,以保证加分、扣分的透明度,定期地公布各位同学的德育分数情况,使同学们感觉到--有“法”必守,有规必循。与此同时,每隔一段时间,我便总结所有学生的量化积分情况(尤其是排在前几名和后几名的同学),及时向家长通报,鼓励先进,鞭策后进。这样,经过一段时间师生的共同努力,班里同学早读课迟到明显减少,早退或旷课现象也有明显好转,认真学习、积极向上的班风逐渐形成。

但是,任何事情都有其两面性,用积分来了解、衡量学生,虽然可以使学生产生比较强的竞争意识,但却容易使部分学生过份看重分数而影响班级的活跃气氛和正常的人际交流,比如心理素质比较差的同学会觉得压力较大,从而变得死气沉沉,毫无活力;平时行为较为散漫的同学也可能会因为分数始终较低而丧失信心等等,这也是我们必须给予重视和解决的问题。

二、实施量化积分管理摸式时,引进激励机制

量化考核制度,其实中心就是奖分和扣分制度。虽有加分项目,但好动的学生,稍为不注意就违反了纪律要扣分,如:上课讲话要扣分,卫生不认真要扣分,做操马虎要扣分等等。在学生心中,生活在班集体必须步步小心,时时在意,生怕做错事情而被扣分,如此一来,整个班级必然会缺乏生机与活力。为了减少

这种硬管理模式下带来的问题,我适度地引进了“激励” 机制,实践证明,激励机制,是活跃班级气氛的催化剂。

第一、实行值日班干轮换制度

在学生心目中,值日班干可是个不小的“官”,这个职务无疑代表信任、能力、权力和荣誉。班级过去只由正、副班长负责值日,普通同学处于被管理地位,尤其是那些“坏”学生更是只能望“官”兴叹。我试着在班里进步幅度较大的学生中挑选12位值日班干(每天由两位值日班干负责),管好当天的卫生和班里的纪律,再辅以班委和老师的帮助。这样既可以加强他们的自制力,产生心灵上的激励,又可使学生锻炼自我管理。一段时间的尝试,我发现这些值日班干对良好班风的形成还真是起了不小的作用!

第二、实行不是奖励的“奖励”措施

班级管理不可能永远风和日丽,有奖也必有罚。不过正面的处罚,学生有时难免产生抵触的情绪,我想,何不换种方式和学生沟通呢?简单举个例子,如:某同学忘记打扫卫生,是说“罚你再打扫卫生一次”好呢,还是说“奖励你再打扫卫生一次”好?我觉得后者更胜一筹,学生也更容易接受。其实,所谓的“惩罚”,其目的都不是真的要惩罚学生,而是要给学生一个改正错误的机会;而如果这又是一种充满温情的处罚,使该学生赢得大家的谅解,其事半功倍的效果是显而易见的!著名教育改革家魏书生在这方面就做得相当成功,比如他建议将检讨书改成情况说明书就是一个例子。

第三、把批评性的评语改写为鼓励性的评语

评语对学生的进步有极大的影响。一篇好的催人奋进的评语不仅能增进师生间情谊,使学生更信任老师,而且它能给学生以信心,给学生指明前进的道路,加快他们前进的步伐。比如:我班里有这样一个男生,成绩中等,表现一般,学习不刻苦,但是我觉得他很有潜力。在一次考试中,他考得很不好,我抓住机会,在他的周记中给了这样的评语:“你很聪明,虽然你现在成绩不如班里的尖子生,这并不是你比他们笨,而是你没有像他们那样去努力,只要努力,你会比他们学得更好。我希望你能把自己的潜力挖掘出来,加点信心,再加点努力,超过他们。” 在平时的学习过程中又对其加以严格督促,结果效果很明显,这个男生的学习自觉性提高了许多,成绩也有了大幅度的提高。

三、实施量化积分的“硬管理”时,辅以“软管理”的配合量化制度是没有人情味的,奖惩时,对好学生和后进生只能使用同一个标准,处理偏颇,则会助长好学生的坏习惯,压抑后进生的上进心。在初、高中这段时间,由于青少年普遍存在逆反心理,在严格进行量化积分的同时,耐心细致的思想工作便成为必不可少的有益补充。打个比方,我们现在要筑一面墙,除了要有砖头,还必须有水泥。如果单纯是砖块,而没有水泥粘合,那么这面墙必然一推就倒,毫无牢固可言;但如果是只有水泥而没有砖块,其实就相当于没有了骨架,这墙任你再怎样努力也筑不高。所以,我们需要砖块形成基本的骨架,再利用水泥的良好渗透性和粘合性将骨架维持好,并增强其牢固性。同样道理,耐心细致的思想工作做为硬管理模式下?quot;软管理“的补充,对学生身心健康的成长,就显得很必要了。

第一、直接与学生谈心,了解学生心态

与学生谈心时,我认为切忌居高临下,摆出一副教训人的样子,应使学生感觉到”老师是我的朋友,我们在进行心灵的对话“。同时,在谈心过程中对学生提出的要求,最好从最低最容易办到的开始,然后一步步提高,不应该要求学生一步登天,因为这不可能、也不实际,处理不好会让学生在接下来的实践中造成很强的挫败感,自觉性差的有些学生很有可能破罐子破摔,从而好事变成坏事。比如:我们班上学期从河南调来一位女生,这位同学在原来的学校成绩中等,可到了我班里,可能是对这边老师的教学方法还没有适应,在第一次数学和英语考试中成绩都只有20多分,她自己很着急,每天晚上读到12点多,可是收效甚微。于是我找她谈心,好好的分析了考得不好的原因,鼓励她既正视困难,又要讲究学习方法,不能继续使用疲劳战术。在这学期的数学考试中,她已经有了明显的进步,虽分数不高,但至少已越过了及格线。第二、通过周记进行间接交流

高中的学生正处在感情很脆弱的时期,对于一些非常敏感的问题,如家庭破裂影响学习、或是早恋等。有些学生不便于直接谈心时,不如采取间接交流可避免出现尴尬场面,也可以给学生多一些思考的余地,让他们从容地作出正确的选择。如:上学期班里有同学出现早恋的倾向,这位学生面子薄,人又比较敏感,我觉得正面直接谈心可能效果不佳,便在她的周记中与她进行了交谈,使这位学生最终走出了迷茫的困境。有些学生会在周记中谈到自己找不到学习的动力,很多学生在周记中都会提到一些看似微小的事情,但如果能帮助学生把这些心中的”大事“解决好,其实学生将会更加信任你。

第三、多家访,争取家庭和学校密切配合一个班集体或多或少都存在着差生。要实现差生的转化,我觉得,作为教师,应该深入了解学生,应讲究教育方法,引导他们树立正确的学习目的,正如古人所说的要”动之以情,晓之以理,导之以行“。平时多家访,了解学生的家庭情况及在家表现,与家长共同分析学生的思想动态;多关注学生点滴的进步,并及时给以鼓励和表扬。如:我班里有一位同学,上学期初,早读经常迟到,上课无精打采,有好几门学科单元考不及格,音乐课和第八节都有逃课现象,后来通过家访得知,这位同学经常无节制的打篮球,晚上回到家又常常上网到深夜,造成对学习心不在焉。抓住了问题的所在,对症下药就简单了,我帮他制定了每天的时间安排表和学习计划,并定期进行检查,使他很快跟上班级前进的步伐。我认为:在工作中碰到问题时,只要班主任能够以爱心、细心和耐心去面对工作、面对学生,就没有过不去的坎,也没有解决不了的问题,因为我相信”精诚所至,金石为开“!所以平时要勤观察、勤交流、勤鼓励和勤家访。

一年的努力,高二

(七)班在逐渐形成优良班风的同时,获得学校”文明班级“和”先进团支部“的称号。在高二年级的学期”五项评比“中总分名列第一,两个学期来总共夺得了16次流动红旗。通过班主任的工作实践,我觉得,在实行量化积分为核心的硬管理制度时,一方面,应该强调铁面无私,这是作为班主任必须坚持的;另一方面,激励和”软管理"的配合是至关重要的。实施过程中,要尊重每个学生,多与学生进行情感化的思想交流;多方创造条件,尽量多地深入到学生中去,与他们一起交谈、活动,使师生和睦的相

量化考核 篇6

---实行百分制量化考核,全面推进选聘工作

自2008年选聘高校优秀毕业生到村任职以来,濉溪县已有五批大学生村官共116人,其中考取公务员和其他岗位18人,目前我县现有大学生村官98名,在全县11个乡镇及开发区的村“两委”任职。为优化人才成长环境,激发村官干事创业热情,濉溪县委组织部结合实际,建立了大学生村官服务站,出版了大学生村官内部期刊《青春的旋律》,为村官们提供了交流学习的平台;出台了《濉溪县2012大学生村官量化考核评分表》,细化内容、量化指标,确保大学生村官考核客观公正,为我县选聘工作顺利开展提供了强有力的组织保障。

一、强化组织领导,加强教育培训,完善大学生村官管理机制。

为确保选聘工作顺利开展,濉溪县制定下发《关于建立濉溪县选聘高校毕业生到村任职工作联席会议制度的通知》,成立了由县委组织部长为组长的选聘高校毕业生到村任职工作领导小组。下设领导小组办公室,办公室设在县委组织部。并从组织部、人社局、财政局、教育局、团县委等成员单位中,抽调精干人员组建了工作机构,对有关人员进行培训,在人员、场所、办公用品上做了充分准备,彻底解除大学生村官到村任职生活与工作上的后顾之忧。为增强选聘的大学生村官的上岗适应能力,使他们尽快进入角色,县委组织部按照《选聘高校毕业生到村任职培训工作方案》,对大学生村官进行了岗前培训,并合理分配了任职岗位。目前,我县现有98名大学生村官中,有2人担任村党总支(支部)副书记,58人担任村书记助理,38人担任村主任助理。

二、创新工作载体,搭建交流平台,推动大学生村官共同进步。

随着濉溪县大学生村官队伍的不断壮大,对这支队伍管理的要求也愈来愈高。为提升服务品味,增强其内生动力,在反复论证的基础上,县委组织部组织建立了大学生村官服务站,并以全体大学生村官为主体,创办了内部期刊《青春的旋律》,期刊设有《选聘动态》、《村官风采》、《我说我村》、《村官文苑》等多个专栏,全方位地展示了大学生村官工作、学习、生活等情况,搭建大学生村官相互交流、共同进步的平台,切实调动大学生村官参与新农村建设,加强农村基层组织建设的主观能动性,努力营造比、学、赶、帮、超的良好氛围。同时在日常工作中,县委组织部通过座谈、邮件、电话及设立的QQ群,不断拓展与大学生村官们沟通联系的渠道,随时倾听他们的心声,解答他们的疑惑,鼓舞他们的士气,及时进行思想引导、情绪疏导。为让大学生村官们尽快进入角色,迅速打开工作局面,濉溪县各乡镇实行包片负责人、包村干部、选派书记、村党组织书记“四带一”的传、帮、带制度,对大学生村村官进行经常性教育和培训,指导他们尽快熟悉乡情村情,掌握农村工作制度和方法。

三、细化考核内容,量化考核指标,严格考核程序。

为考实考准大学生村官实绩,促使大学生村官更好地履职尽责,濉溪县细化考核内容,量化考核指标

一是客观制定考核细则。根据选聘工作实际,按百分制细化考核内容,分别从“政策理论学习、履行岗位职责、工作实绩、创新项目”等五个方面细化为参与镇村两级活动、农村政策法规了解掌握、平时工作的方法程序、请销假、民情日志、远程教育站点管理、社情民意熟知程度、协助村两委制定发展规划、创业带头致富、任务完成、群众满意度、村级档案管理、文化活动开展等十三个子项。创新项目为表彰奖励、外宣成效、星级类别、迎检中表现等四项工作。按权重比例分设不同分值,突出考核指标客观性。

二是严格履行考核程序。为避免人为因素影响,按照省、市要求,结合濉溪县实际,考核组人员从县人社局、团县委、县妇联和具有大学生村官经历的乡镇干部中抽调,全体考核组成员签订《考核承诺责任书》,按照“避籍”的原则,交叉考核。考核组采取述职评议、个别谈话、实地核查等情况进行综合分析,结合大学生村官获奖和信息宣传成果,再充分征求乡镇、村两级意见基础上,计算分值并按高低排序累积,确保评比结果公允。

四、注重考核结果,探索选拔任用方式,提高大学生村官服务水平。

针对考核评出的“优秀”大学生村官,县委组织部及时督促乡镇党委要交任务、压担子,大胆使用,是党员的要任

浅谈专用车产品轻量化设计 篇7

轻量化设计已经成为汽车设计中所必须要考虑的因素, 但是目前在重车领域尤其是专用车领域还没有固定的设计思维;就汽车轻量化设计的理念上来讲, 是指通过降低汽车自身的重量, 从而提升操控性与可靠性、提高输出功率、降低二氧化碳的排除以及噪声, 进而降低能源消耗、提高速度等来达到提升安全性的目的, 不过要实现这一目的, 关键在于对轻质材料的使用, 并结合轻量化设计的结构来优化生产制造技术。

二专用车产品轻量化设计的必要性

目前, 多材料车身结构设计成为我国汽车行业发展的必然趋势, 通过对车身结构进行优化, 既可以改进车辆性能, 又能减轻汽车本身的重量, 因此, 对专用车辆的轻量化设计研制、生产和应用, 不仅是提高运输效率、降低运输成本、实现专业化运输的有效手段, 也是提高汽车自身品质、树立品牌、赢得市场的有效途径, 其市场的必然性主要表现在以下几方面:第一, 轻量化设计可以减少汽车在运输过程对于货物的磨损、缺失, 从而提高运输的安全性;第二, 轻量化设计可以有效地提高车辆的运输效率、降低运输成本、减少汽车的运作消耗;第三, 发展专用车产品轻量化设计, 可以扩大汽车的应用领域, 促使汽车行业的发展, 从而推动我国的国民经济增长。

三专用车产品轻量化设计的具体实施方法

(一) 运用新型复合材料

新型的复合材料主要为两种:金属类和非金属类。在金属类中包括铝合金、钛合金、镁合金;而非金属类主要集中于塑料、玻璃纤维、陶瓷和炭纤维复合材料等, 在欧美地区的发达国家中, 铝合金罐车主要用来运输成品油和粉粒物料, 而目前在我国, 铝合金罐车的成本相对高于碳钢罐车, 再加上在工艺制造上比较复杂, 所以其发展受到制约, 但是随着我国城市化进程的发展, 国民经济的不断提高, 顾客的环保意识和购买力也开始增强, 进而对铝合金罐车的推广使用有着强烈的市场需求;而对于非金属材料, 在隔音、减震等新型环保材料上以及尼龙滑块的耐磨限位、挡泥板的塑模成型等方面得到了普遍的推广与运用。

(二) 开发出差异化、多样化、专业化产品

针对市场的分析与细化, 结合专用底盘的研发设计, 开发专用车产品, 并研发出差异化、多样化、专业化的新专用车产品技术, 可以把一个产品按照总体上的不同功能划分为几个小部分, 再对每个小部分进行单独的轻量化设计, 这样从整体上就可以减轻汽车的重量, 达到轻量化设计的效果, 举例来说:过去混凝土搅拌车通常都采用的是复杂的硬操作机构, 长达5m的小钢管要用两根, 而在新的轻量化设计方案采用以后, 只需要一根就可以了;而对于焊接研究的差异性, 应该结合实际使用情况, 对壳体板的拼接, 考虑到其局部有些地方因为处于长时间的运作, 因此可以选用耐磨性较好的材料, 相对于不受力或者受力较小的部分, 则可改用轻质的材料或适当的减少板材的厚度, 比如:以往的混凝土搅拌车的板材壁厚度统一为6mm、7mm, 而如今把混凝土搅拌车拆分为前、中、后三个部分的椎体板材壁厚, 其壁厚规格分别定为5mm、4.5mm和4mm;此外针对罐体内的磨损区域, 我们可以利用其板材壁厚差异化来进行搭配组合焊接, 这样从产品的专业性、针对性上来控制成本, 对于提高产品的市场竞争力有着重要的作用。

(三) 运用液压机成型技术

液压机的工作原理是利用液体的压力传递能量, 从而完成各种压力加工, 是一种无削成型的加工设备, 它的基本运动模式分为单动、双动以及三动三种方式, 实现零件的一次性成型, 使板材的强度和刚度得到提高, 可以用于受力部分较强的型材结构, 不仅可以改善产品的受力条件, 减轻重量, 还可以降低人工成本, 带来良好的经济效益, 而且此技术还适用于所有需要压力加工的工艺, 目前该技术应用广泛, 主要在汽车、家电等行业中金属覆盖件的成型加工上, 特别是重型的矿用自卸车, 现在已经逐步用箱体冲压来代替过去的型材焊接, 从而使总重量达到减轻, 降低劳动力度, 增强市场的竞争力, 如今很多大型的液压设备在装备制造领域被普遍应用, 且技术也越来越成熟、高效。

(四) 合理运用CAD/CAE等计算机辅助技术

计算机的辅助技术对汽车行业有着重要的作用, 涉及于汽车设计和制造等各个环节, 包括汽车的实体造型、设计检验、车身的三维设计等, 用计算机仿真技术来代替实际的车试验, 避免让实车遭到破坏性的碰撞, 有力的保证了汽车工业在多品种、高质量、低成本方向上的发展, 因此, 该技术对汽车轻量化设计有着很好的推动力。

对专用车实行轻量化设计的目的之一, 就是使专用车上的结构得到精简, 整体上实现轻质化, 因此, 利用CAD/CAE技术, 可以对专用车进行实体结构设计和布局设计, 分析各个构件的形状、配置等, 以及对实车的各个零件直接进行工程分析。

在实现整车实体的三维造型设计、数控加工等方面上, 该技术可以快捷的分析出车辆行驶的安全性与稳定性, 尤其是因为和防护栏发生冲撞变形而进行的位移防真, 从而确定实际的运作是否符合其功能实现的要求, 因此, 利用计算机技术来辅助汽车的设计, 准确的分析和评价轻量化后车辆的各项性能指标, 最终减轻汽车的重量, 实现汽车的高品质发展。

四结束语

国家对节能减排、排放量的标准日益严格, 促进了专用车产品轻量化设计的发展, 在这个国内外专用车蓬勃发展的关键时机, 积极拓展专用车的新产品, 努力研发新型环保材料、高强度材料等轻量化材料, 逐步实现产品的专业化、智能化、高品质化以及差异化, 从而赢得产品的市场, 建立中国制造的市场口碑。

参考文献

[1]宋延文.节能新品涌现产品轻量化升级——2012年美国中部车展观感[J].专用汽车, 2012, (5) :52-54.

[2]赵鹏.浅谈专用车产品轻量化设计[J].装备制造技术, 2012, (10) :96-98.

[3]漓沙.高能效钢材解决方案推动专用车轻量化[J].汽车与配件, 2012, (22) :43.

量化设计论文 篇8

关键词:电机;制动系统;小球;驱动器;模组件;轻量化

中图分类号:TH123 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)07-

上海世博会上,某科技馆有一种小球展示的表演叫小球矩阵演示项目,空旷的展会大厅上空悬挂着数百个矩阵小球,每个小球与一个电机通过线相连。当计算机通过运动控制器对各个电机发送不同的速度、加速度、位置和运动时间,小球做上、下运动,随着时间变化就能表现出壮观的动态造型和图案,整体效果如同一副流光溢彩的立体画,给观众带来不一样的立体动态视觉冲击,效果十分抢眼,如图1所示。矩阵展示是科技与艺术的完美结合,是当今新媒体现代艺术演示的最新成果。同时这是一个非常完美的文化产品,能更好地为企业文化服务,是文化强企战略的重要组成部分。

这个庞大而复杂的项目包括了多个系统,而其中重达数吨的机械系统全是安装在楼层或楼顶上,特别当小球在运动时,对安装横梁要有更高的要求,桁架要承受更多的载荷和在小球工作中承受交变应力。这时,机械结构设计对安装梁的安全性和运行中小球的平稳性都很重要,因此要设计一种机械结构巧、重量轻、运行稳定的机械系统,即设备的轻量化设计显得尤为重要。

1 轻量化的设计过程

在结构设计中,先来了解其工作原理。一个小球由线悬挂在一个连接有电机的线轮上,电机带有制动系统。由微机发出命令通过控制器精确控制电机的正转、反转带动小球上、下运动。假如小球矩阵有1000个球,那么就有1000个相配套的电机。这些电机还要配备1000个运动控制器和刹车装置。每一个电机,控制器、小球、制动系统和机械安装零件组成一个模组件,再把这些模组件按照行列式安装,就形成小球矩阵。

1.1 设计思路

小球的演示,看到的只是小球的上、下在运动。小球的上、下运动仅由电机直接驱动完成。那么要减轻整个设备的重量,所有安装在楼层上的机械零件如电机、支架、制动系统和驱动元件都要尽可能做到小而轻,总体重量才会轻。如一个零件增重1kg,那么1000个就要增加1000kg。所以对小球、电机、线轮、控制器和刹车系统、机加工零件,在设计时要仔细分析,综合考虑和核算。

1.2 设计方案

1.2.1 小球密度。首先,我们来分析下过程。一般演示和参观者有一个合适距离,这个合适距离与小球的大小和小球稀密程度有关。小球稀密程度,好比照相机的像素,像素大,越清晰,表现的效果越好。那么小球间的间距要多少合适呢?现用小球密度来表示小球的稀密程度,小球密度为小球直径除以小球间距。根据经验,小球密度为40%较合适。

1.2.2 机械参数的确定。在机械结构中,关键要确定小球的大小和电机的功率。那么扭矩

T(Nm)、绕线轮半径r(m)和小球质量m(kg)的关系为:T=9.8m×r。

从公式来看,小球越轻,扭矩越小,需要的电机功率就小,重量越轻。对小球,一般选择密度小的材质或空心的金属材料做,只要满足场地视角效果就行,但球外表要经过处理,达到显眼发亮光的目的。对电机,可选小功率的伺服电机或同步电机,市场上可找到。

绕线半径与小球上下速度之间的关系:电机转速n,卷筒绕线圆周长L=2×π×卷筒绕线半径r,则小球上下线速度V小球=2×π×r×n。例如:绕线半径选择50mm,0.4kg的小球,那么电机的额定扭矩是0.2Nm。当电机以200r/min运行时,小球上下运动的速度为1m/s。

根据以上各项参数的计算,初步选择以下这些参数。

电机:额定转速为500r/min,额定转矩0.2Nm,功率10W,电流0.6A。

1.3 模组件设计

参数关系确定后,就可以对零件进行选型、设计和计算。现模组件设计如图2所示。

模组中的机械主体件2巧妙利用钣金结构知识,经过多次折弯,功能增多,强度得到加强,同时重量也很轻,机加工费相对也要省很多。现整个以模组支架为主,把多个零件安装在模组支架上。由于小球轻,制动系统采用电磁铁,可省重量。通过电磁铁的直线运动,拉动刹车板来控制电机在静止时的转动,同样能达到制动效果。同时,电磁铁的单个重量要比制动器轻很多。选择电机时,要根据球的重量和速度来决定,电机功率不能偏大,适合就行。驱动控制板装放模组支架反面,充分利用空间,与电机近,响应快。线轮采用尼龙等轻质材料加工。这样组成的模组,结构轻巧,整体紧凑,布局新颖,安装方便,整个模组的重量也很轻。

考虑整体重量,现模组件中的零件都进行了轻量化设计,从而整个模组进行了轻量化,生产也很方便。从已设计制造出结果来看,一套模组重量不超过1.2kg,依这个重量算,小球矩阵如有1000套模组,模组总重量为1200kg,从而实现整个系统进行轻量化的目标。把整个机械系统装在天花板或楼层上,对上面的横梁影响就较小。

1.模组件 2.安装支架板 3.螺钉

2 模组安装设计

模组安装时,如图3模组件安装图所示。件2安装支架板也是经过折弯的零件,经折弯后也能保证足够的强度,相对用型材又要轻很多。整个模组件安装放在事先安装固定好的安装支架板上,并用螺钉固定支架板上,模组与模组间通过安装支架板连接,非常结实牢固。模组与模组间也互不影响,模组与模组间的通讯可用可拆装的串行线连接,可实行并行通讯。这样设计,在运行时,如哪个模组出现问题,拆装方便,并不影响其他模组件工作,因为在控制上电脑发出的信号传给电机驱动器为一对一的。所以这样设计连接还是比较经济的,性能也稳定,运行也可靠,重量也是很轻的。

3 结语

本文巧妙运用钣金知识,设计一个主体机械钣金安装结构零件,再利用模组件的方式,使繁琐的机械系统变得简单。通过对各零件进行轻量化思考和设计,从而使整台机械系统设备轻量化。并让系统的每个零件安装和维护都方便,达到安全可靠的目的。同时,模组化设计思想在今后大型设备设计中将会得到广泛的应用。

参考文献

[1] 吴宗泽.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2] 孙桓,陈作模.机械原理(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2001.

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[4] 邓宁,刘子健.面向并行设计的装配顺序规划研究[J].计算机仿真,2005,(9):58-62.

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