设计应用方法（共12篇）
设计应用方法 篇1
摘要：机床夹具是机械制造中不可或缺的重要工具, 在机械生产中有着十分重要的作用, 合理应用机床夹具可以提升生产合格率, 保证工件的加工精度。本文主要针对机床夹具的作用与设计方法进行分析。
关键词：机床,作用,设计方法
机床夹具是在进行机械制造时, 用于固定工件的一种装备, 在机械生产中发挥着重要的作用。工业企业生产的工件, 对尺寸、规格有很严格的要求, 很小的偏差就会造成工件不能使用, 给后续的操作带来不便。机床夹具的使用可以减少工件不合格的几率, 在对工件进行作业时, 将工件固定在机床夹具内, 可以方便作业, 保证生产的工具满足生产的要求。
一、机床夹具的作用
机床夹具在生产工件时有很重要的作用, 主要体现在以下方面:
首先, 使用机床夹具可以保证工件的加工精度, 我们知道, 机械产品的规格要求比较严格, 有些工件的尺寸较小, 可是又是机械设备中必不可少的, 传统的手工生产很难保证规格不出现偏差, 使用机床夹具就可以有效的避免尺寸不准确的问题, 因为将需要加工的工件固定的夹具内, 能够精准的确定刀具和机床的位置, 保证生产的产品准确无偏差。
其次, 使用机床夹具可以提高生产效率, 减轻工作人员的劳动强度, 使用机床夹具可以很快速的将需要加工的工件加紧, 进行加工操作, 不会进行其他的辅助操作, 节约时间。现在采用的机械、气动、液压夹具装置可以大大的减轻工人的劳动强度, 提高工作效率。
最后, 可以扩展机床的使用范围, 许多工件的加工都可以采用机床夹具的模式来完成, 不管尺寸多少, 规格怎样, 只需要选择恰当的夹具。例如传统的生产镗具的时候需要用到镗床, 现在只需要在机床上加入镗模就可以, 是机床具有了镗床的功能, 从而扩宽了机床的使用范围。
二、机床家具设计方法的应用
(一) 机床夹具的总体设计思路
首次要明确产品的要求, 协调好各工序之间的生产程序, 让生产能够流畅顺利的进行, 对于生产时间短, 用量大的工件可以一次夹装多个, 以保证各环节的平衡。
其次, 要精准的确定夹具的规格, 要保证生产出的产品准确无误, 在产品生产的过程中, 也要保证生产夹具体和加工工件的生产的流程中, 没有碰撞, 以防止夹具之间碰撞造成损伤。另外的生产的过程中, 也要注意机床的使用极限, 不能盲目的追求效率而不注重质量, 极限作业就造成机床生产的精度下降, 影响产品的质量。
再次, 要保证夹具的刚性, 工件的加工生产完全依靠夹具的形状, 因此夹具的质量直接影响着工件的质量, 在选择夹具材质时, 要选择刚性较强的, 防止夹具在多次的使用中出现变形, 影响生产。
最后, 夹具的基准要统一, 夹具调校基准、对刀基准和工件测量基准是夹具设置基准的几个方面, 在夹具安装的期初, 就需要把这些基准调整好, 以保证工件的精确生产。
(二) 机床夹具的定位设计
夹具是连接机床和工件的只要设备, 我们使用夹具的目的是为了精准的确定工件在机床中的几何位置, 因此做好机床夹具的定位设计是很有必要的, 稍微的偏差就会造成工件在机床中的位置不准确, 从而影响产品的质量。工件定位中有完全定位、不完全定位、欠定位和过定位几种方式, 不同的机床可以根据生产的工件的要求选择不同的定位方式。在确定工件规格以后, 就要选择恰当的夹具定位方式, 并合理的进行夹具定位设计, 以保证产品的顺利生产。定位原件的选择也是很重要的, 最好是应用强度大和刚性强的材质, 不易磨损, 在工件的加工过程中会有粉屑产生, 定位原件也要具备较好的防尘、防屑效果。生产不同的工件需要的夹具是不一样的, 因此定位原件要便于拆装, 方便更换定位原件, 进行不同的工件生产。
(三) 机床夹具的加紧设计
机械加工中所生产的工件的材质一般比较硬, 所需要的切削力比较大, 因此对于夹具的夹紧力也要求较高, 现阶段夹具采用的加紧力源主要有机械力源、液压力源和气动力源。首先, 要确定夹紧力的作用方向, 这样可以轻松的进行夹紧力增大或减小的操作。夹紧力的大小要控制得当, 因为太小会夹不住工件, 不便于进行工具操作, 夹紧力太大, 可能会造成工件变形, 所生产的工件也会不符合要求。其次, 选择合理的加紧位置, 要选择刚性好、部件厚的部位加紧, 否则容易造成工件的损伤。同时加紧力要靠近加工的部位, 但是也要与刀具保持一定的距离, 防止在工件的加工过程中, 夹具也被刀具加工的现象发生。
三、结语
总之, 机床夹具在机械生产中发挥着重要的作用, 企业要根据自己的生产需要合理的设计夹具, 让其更好的为生产服务。
参考文献
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设计应用方法 篇2
〖教学目标〗
1.知道可以用坐标表示地理位置;
2.了解可以利用平面直角坐标系绘制区域内一些地点分布情况平面图;
3.初步了解利用平面直角坐标系绘制平面图的过程.〖对话探索设计〗
〖复习〗
如图,小方格的边长为1个单位长度，(1)如果以小明家的位置(B)作为参照点,那么大勇家的位置(A)是在B以东____________,再往南_____________处.(2)如果以B为参照点,你会描述A的位置吗?
用具体的例子让学生自己体会什么叫参照点.〖探索1〗
如图,我们把上面的方格改造一下,以B为原点,分别以正东、正北方向为x轴、y轴正方向建立平面直角坐标系,小方格的边长仍为1个单位长度.这时,B的位置显然可以记为(0,0),现在可以怎样描述大勇家的位置呢?比较前后两种记法,你有什么感受?
不用比例尺是为了分散难点.〖观察、探究与归纳〗
P54～P55.观察、探究、归纳
〖探索2〗
(1)你知道选择学校所在的位置为原点的理由吗?可以选小刚家的位置为原点吗? 你知道为什么分别以正东、正北方向为x轴、y轴的正方向吗?
(2)这里确定比例尺为1∶10 000,你认为适当吗?可以不标出比例尺吗?
对于实际的题目,比例尺是不可或缺的,但可以用其它的形式来表达.(3)图中学校右边的数字50表示什么?为什么?
(4)如果我们预先规定图中的一个单位长度表示实际距离100m，而不是1m,那么学校右边的数字50应该改为多少?这时，小刚家的坐标是多少?
学生往往会把一个方格的边长一律看作是1个单位长度，或者默认图中一个单位长度一律表示实际距离1米，教师应给予必要的指导.〖探索3〗
(1)第51页第9题的图形与第55页图6.2-2比较,有什么不同?
(2)第51页第9题的图形为什么没有标出比例尺?你能算出这幅图的比例尺来吗?
〖作业〗
P66习题.8
〖补充作业〗
1.A村的位置在B镇以西8000m，若以B为原点,分别以正东、正北方向为x轴、y轴正方向建立平面直角坐标系，并取比例尺为1∶200000，请画出A村的位置.如果图中一个单位长度表示实际距离100m,写出A村的坐标.2.如图,如果图中方格的边长表示200个单位长度,请写出A、B、C、D、E各点的坐标.3.第2题若取比例尺为1∶5000,试求A、B两点的实际距离.6.2.1 用坐标表示地理位置(2)
〖教学目标〗
1.进一步理解用坐标表示地理位置;
2.会利用平面直角坐标系绘制区域内一些地点分布情况平面图;
3.已知两点的坐标,会画出坐标系;
4.初步感受极坐标的思想.〖对话探索设计〗
〖探索1〗
有一道题目是:
利用下面的信息,确定适当的比例尺,画出凤城三中相关地点的位置:
(1)国旗杆在校门口正东100米处;
(2)教学楼在国旗杆正东150米处;
(3)实验楼在教学楼正南300处;
(4)从国旗杆先向东走100米,再向北走100米就到图书馆.林奇同学根据题意画出了以下图形(小方格的边长表示实际距离50米):
(1)他画的对不对?
(2)建立适当的平面直角坐标系,写出相关地点的坐标(规定图中1个单位长度表示实际距离1米).〖探索2〗
如图,以公园的湖心亭为原点,分别以正东、正北方向为x轴、y轴正方向建立平面直角坐标系,如果取比例尺为1∶10 000,而且取实际长度100米作为图中的1个单位长度,解答下面的问题:
(1)如果湖心亭在西门的正东方向200米处,请在图中描出西门的位置,并写出它的坐标;
(2)从湖心亭向东走100米,再向北走200米就到游乐场,请在图中描出游乐场的位置,并写出它的坐标;
(3)若博览会的坐标是(3,3),描出它的位置,说明它在湖心亭的什么方向上,与湖心亭的距离大约是多少(精确到米).(4)若牡丹园的位置是在湖心亭的南偏东70的方向上,你能确定牡丹园的位置吗?如果同时知道牡丹园在博览会的正南方向呢?如果能够,写出它的坐标(精确到0.1).〖探索3〗
我们知道,平面直角坐标系是由两条互相垂直、原点重合的数轴组成,习惯上把x轴画成水平的,并取向右为正方向.如图,如果已知点A的坐标为(5,0),你能画出坐标系吗?如果同时知道点B的坐标为(20,0)呢?
〖探索4〗
如图,如果点A的横坐标是3,你能求出它的纵坐标吗?你能由此求出点B的坐标吗?
〖探索5〗
如图,如果取比例尺为1∶500 000,你能用两种不同的思路描述点B相对于点O的位置吗?点B的坐标是否被唯一确定?为什么?
〖探索6〗
如图,如果在某个平面直角坐标系中A、B两点的坐标分别是(3,1)和(8,1),你能由此画出这个坐标系吗?
〖作业〗
P60.习题5(规定:座号为单号的同学取实际距离100米为坐标系中的1个单位长度, 座号为双号的同学取实际距离1米为坐标系中的1个单位长度.), P60.习题8, P61.10
设计应用方法 篇3
（安徽华菱汽车有限公司，马鞍山243061）
随着汽车工业的发展，橡胶弹簧以其优异的性能获得了广泛的应用。橡胶弹簧受载后，通过发生弹性变形，吸收来自路面的冲击与振动，与传统的钢板弹簧相比，具有质量轻、抗冲击能力强、实用寿命长以及维护保养方便等优点，能很好地满足车辆行驶平顺性能的要求。但橡胶材料与金属材料相比，具有材料非线性、几何非线性及边界非线性等特点，因此使得早期的对橡胶材料的研究仅限于大量实验经验，具有研究时间长、成本高等缺点［1］。同时由于橡胶材料受到温度、工作环境、老化、蠕变效应等的影响，使得研究结果的可靠性受到了极大的制约，从而妨碍了橡胶工业产品包括橡胶弹簧的研究和推广。近年来，计算机硬件条件以及有限元分析软件都获得了长足的发展，为研究人员解决橡胶元件的设计问题提供了有利条件。田口设计方法是一种工程化的稳健设计方法，通过对产品的不同设计参数实行功能性评价，从中选择出最佳设计方案，从而获得更为优越的产品品质，同时其降低生产成本。本文通过有限元分析软件ANSYS建立某车辆的橡胶弹簧的Mooney-Rivlin有限元模型，利用田口设计方法对橡胶弹簧进行分析研究，得到橡胶弹簧在核定垂向载荷作用下的变形量，最终确定一组最优的橡胶弹簧结构设计参数，使得橡胶弹簧在核定载荷作用下，变形量最小。为橡胶弹簧参数的设计提供了一种快速和可靠的解决方案。
1 橡胶材料的本构方程
橡胶材料应力应变关系的研究主要可以分为两类［2］：一类是基于分子链统计特性的分子链网络理论，这种方法一般用来解决橡胶分子网络的统计学长度、排列方向和结构。另一类是把橡胶材料作为连续介质处理的唯象理论，认为橡胶材料是一种不可压缩的超弹性材料，可以用应变能密度函数表示橡胶材料的本构关系。其中典型的本构模型有Rivlin模型、Yeoh模型、Mooney-Rivlin模型和Ogden模型等。其中在1940年由Mooney提出的Mooney-Rivlin模型在橡胶非线性应力分析中应用最为广泛。基于唯象理论，橡胶材料的本构关系可以用应变能密度函数表示。其中一类以Rivlin模型为基础，假设橡胶是不可压缩的，而且在未应变状态下是各向同性的，将应变能密度表示成三个主伸长比l1、l2和l3的函数，即 W（l1、l2，l3）。
其中三个不变量和三个主伸长比的关系为：
Rivlin将应变能密度表示成变形张量不变量的级数形式，即：
将Rivlin模型进一步简化，Mooney设定N=1，则有：
式（5）就是在对橡胶材料进行非线性有限元分析中应用很广的Mooney-Rivlin模型。其中C10和C01为Rivlin常数。由于该模型在大变形分析中近似程度很高，并具有形式简单的特点，因此采用Money-Rivlin本构模型对橡胶弹簧进行研究。本文中橡胶弹簧的IRHD（国际橡胶硬度等级）硬度为85，C10和C01其值分别取 1.87 和 0.4［3］。
2 橡胶弹簧的有限元分析
橡胶弹簧的结构图如图1所示。通过连接在车辆的车桥与车架之间吸收从路面传递过来的振动与冲击。
由于橡胶弹簧具有结构的对称性，因此可以建立二维半截面橡胶弹簧有限元模型（见图2）来模拟整个橡胶弹簧的性能，从而可以减少计算量，节约计算时间。
橡胶材料选择超弹性单元Hyper182，上下安装套选择plane42单元，对模型进行网格划分。当橡胶弹簧受载时，将会在图3所标注的三个部位与上下安装套以及弹簧体自身发生接触，因此需要在可能发生接触的三处位置要设定接触副，并取合适的接触刚度值，以保证在加载过程中载荷可以从一个物体传递到另一个物体。在上安装套的上表面施加20 kN的载荷，同时由于橡胶弹簧变形具有几何非线性、材料非线性和接触非线性等特点，因此需要提交到非线性求解器ANSYS/LS-DYNA进行计算。
3 田口试验设计［4］
3.1 判定优化目标和控制因子水平
在橡胶弹簧的设计中，优化目标是在相同的核定载荷下，橡胶弹簧的变形量最小。由于受到安装工况以及参数设计要求的限制，因此最终确定可控因子依次为橡胶弹簧上部受载平面A、橡胶弹簧支撑斜面的横坐标B和纵坐标D、橡胶弹簧锥面高度C，如图3所示。最终确定各可控因子的控制水平见表1。
表1 可控因子及其控制水平
3.2 试验设计安排
根据橡胶弹簧的可控因子及其控制水平的取值，确定按照L25正交表进行25次正交试验。如果按照可控因子及控制水平进行全排列试验，则需要进行54＝625次试验，而采用基于正交试验的田口设计方法，只需执行25次分析试验，可以节约大量时间和人力成本，且其试验结果直观清晰，后续的数据分析和评价的工作负荷也大大减轻。应用ANSYS计算的25次正交试验的在20 kN核定载荷下的橡胶弹簧变形量以及信噪比SN值如表2所示。
表2 正交试验设计安排（L25）
3.3 试验结果评价与分析
通过计算出每个可控因子水平的平均响应值，确定各可控因子水平的变化对橡胶弹簧变形量响应影响。
根据正交试验表计算结果，分别绘制各个可控因子水平下的橡胶弹簧变形量响应曲线图和信噪比SN值曲线图，见图4、图5。
可以看出，橡胶弹簧变形量响应随着橡胶弹簧上部受载平面A以及橡胶弹簧支撑斜面的横坐标B的增大呈现下降的趋势，在A和B都取最大值时，变形量最小；橡胶弹簧变形量响应随着橡胶弹簧锥面高度C呈现先缓慢增加，然后增速加快的趋势，在C取最小值时，变形量最小；橡胶弹簧变形量响应随着橡胶弹簧支撑斜面纵坐标D变化呈现波动趋势，但D值的变化对橡胶弹簧变形量的影响很小，即灵敏度较低，故设计最佳方案时不予考虑。根据以上分析，确定橡胶弹簧变形量响应最小的最优设计方案为A5、B5、C1，优化方案的橡胶弹簧变形量为27.808 mm，较最初的设计方案变形量降低了2.6 mm，至此对橡胶弹簧的设计取得了较为显著的成效。
4 结论
1）本文创新性的将田口设计方法应用于橡胶弹簧的设计中，选择合适的直交表，通过较少次数的计算与分析，获取优化后的设计参数，提高了设计效率，降低了设计成本。
2）通过对橡胶弹簧的4个设计参数的灵敏度分析，剔除了不敏感参数橡胶弹簧支撑斜面纵坐标，降低了橡胶弹簧设计工作的难度。
3）验证了田口设计方法在工业领域的实用性，为其他工业产品的设计和优化提供了借鉴。
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设计应用方法 篇4
现代设计是计算机、信息化、数据化技术发展所形成的一类创新性设计理论和方法总称。现代设计是一门专业性强、学科之间彼此交叉的学科。其中现代设计法的主要目标在于实现产品的创新设计。现代设计法主要包括优化设计、计算机辅助设计等内容。
水泵作为常见的机械组件之一, 随着工业的快速发展, 有效降低水泵能耗, 相应提升其生产作业效能已经成为关键。本次研究将从现代设计理念、方法在水泵设计中应用入手, 提出强化水泵效率、提升其运行稳定性、经济性的措施。
1现代设计法特点分析
现代设计法主要具备三方面的特点:其一是系统化。现代设计法具有整体性, 形成了一个系统化的设计体系, 在固有集成化设计的基础上, 能够使不同设计进行有效综合, 提升设计的专业化水平, 进而能够围绕设计系统实现预期设计目标。其二是智能化。现代设计法充分运用到计算机辅助设计、互联网技术等创新技术, 使设计的实效性和准确性都得到大幅度提升。其三是创新性。现代设计法具有突出的创新性, 通过设计理念、设计技术、设计方法的实际创新, 带动设计水平和标准的持续提升, 推动工业化、机械化的全面发展。
2现代设计法在水泵设计中的应用价值
水泵设计优化具有积极的现实价值。其价值主要体现在经济性、安全性和实效性三方面。
2.1经济性
通过运用现代设计法对水泵进行优化设计, 能够在一定程度上降低成本投入, 在较少投入情况下, 获取更为理想的回报。由此可见, 运用现代设计法能够科学合理实现水泵设计优化工作, 该实践具有突出的经济性。
2.2安全性
水泵运行中出现安全问题往往源于设计不合理和组装不到位等原因。引入现代设计法进行水泵的设计, 能够切实提升水泵的整体安全性, 降低水泵出现安全问题的机率。
2.3实效性
水泵优化设计和组装的根本目的在于要不断增强水泵运行的实效性, 确保水泵能够处于一个良好的运行状态下, 使水泵能够发挥应有作用。通过运用现代设计法进行水泵设计能够进一步强化水泵运行的实际效果, 体现出其实效性。
3现代设计方法在水泵设计应用重点分析
3.1计算机辅助设计
在水泵设计中, 当前我国研究学界和实务界积极运用的一种技术是计算机辅助设计。计算机辅助设计建立在完善的计算机技术系统和分析系统基础上, 随着信息和数据技术的不断发展, 计算机辅助设计能够帮助设计者在有效人机互动前提下, 更好地完成设计工作。
3.2优化设计
优化设计是在原有设计基础上的延伸设计和深入化设计。在传统设计法难以满足于水泵应用发展要求的背景下, 优化设计能够根据应用实际和科学化设计要求, 实现多元化设计和精确化设计, 使设计参数获取和设计参数修正效率更高, 进而全面提升水泵运行的安全性和稳定性。
4结合现代设计法实现优化水泵设计策略
4.1优化参数
水泵设计的参数选取非常关键。参数选取是水泵设计的基础, 部分设计人员在设计中往往更多顾及水泵的整体安全性, 这种设计理念基本符合系统设计要求, 但设计思想保守也容易导致水泵流量及扬程过大、水泵设计相应设计标准超过要求裕量。在水泵运行过程中, 其动静配合处容易因间隙磨损逐渐增大, 影响流量, 明显降低水泵效率。总体来看, 通过引入现代设计法, 通过运用计算机辅助设计和优化设计方法, 实现水泵设计参数优化的现实价值突出, 进而能够确保水泵一般流量裕量大于等于10%, 扬程裕量则小于等于20%, 确保水泵处于良好运行状态下, 保持较高效率。
4.2控制水力损失
水泵的水力损失主要形式是水力摩擦损失和局部损失。本次研究将分别对两类损失问题进行分析。通过运用现代设计法可以从结构设计、材料选取等方面提质增效, 实现持续优化创新。
4.2.1水力摩擦损失控制策略
一是减小水力摩擦阻力系数。阻力系数往往会与水泵液体粘性和过流表面的粗糙度有直接关系。因此水泵流道应保持光洁, 在水泵设计选材时, 在叶轮等部件上应采用更为精密的铸造技术和优质材料, 同时水泵加工过程中也应注重在叶轮进出工作面等位置的修光作业, 实现水泵效率的提升。二是减小水泵流道长度。水泵内部的各个流道如果长度过长, 明显会增加水力的摩擦损失, 因此在水泵设计时要确保叶片从进口边到出口边的包角大小合理, 不能因包角过大造成水力损失, 同时也不能包角过小, 造成叶片间流道利用效率的下降。一般情况下包角幅度应在85°~110°之间。三是有效增加水力半径。湿周中圆形湿周最大, 而长方形最小, 方形适中。为了能够减小湿周, 水泵叶轮进出口等位置应尽可能采用方形流道。
4.2.2局部损失控制策略。水泵水力局部损失主要发生在流道明显增大、收紧、转弯、流道与液流反向汇合等位置。液流容易在上述位置产生漩涡, 液体旋转产生了摩擦和冲击, 进而消耗了部分动能, 导致水力出现损失。在水泵设计时应从几方面入手, 进而降低水泵水力的局部损失:第一是注重适用性。在实际设计中叶轮叶片、导叶叶片不易太厚, 设计者充分考虑到水泵运行稳定性、安全性和效率问题后, 通过科学计算和分析, 尽可能控制叶片厚度, 进而减小水泵局部水力阻塞问题。第二是合理选型。有针对性地选择叶轮叶片、导叶叶片的进出口角度。尤其是叶轮进出口等容易造成水力损失的过渡区, 则应注意设计的实效性和专业性, 避免造成水力损失, 影响后期运行的经济性。同时进口边要适当向吸入口延伸, 增加叶片的重叠程度, 进而有效减少流道扩散, 避免水力局部损失。第三是突出创新。在水力局部损失控制方面, 也要采取相应的创新设计策略。如在密封环、导叶套、轴套等部位开环形槽, 水泵内部的这些槽能够起到控制水压的作用, 使水从高压一侧流向低压, 起到节流的实际作用, 减少水力的损失。
5结束语
综上所述, 可见现代设计方法的普遍应用具有积极的现实意义, 该类技术方法在水泵设计方面发挥着提升水泵运行效率、有效控制运行成本的作用。
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设计应用方法 篇5
在目前的住宅中，厨房卫生间已从原来的辅助空间上升为与起居室、卧室同样被居 民所重视的空间。由于其具有很强的功能性，故被称为住宅的“心脏”，它是功能 多，使用频繁的空间，它的合理性直接影响到居民的生活质量，成为体现一套住宅卫生、安全、舒适的一个重要因素。由于它容纳产品类别最多，各种管线集中在不大的 空间内，涉及专业多，工种多、且必须符合各种规范的要求，设计和施工安装复杂，技术难度很大。
当前住户对于厨房卫生间的要求日益提高，愿意多投入，做出水平，而初装修的房 子恰好为此留出了发挥的余地。但由于种种原因，给装修工作造成了一定的难度。一 是管道丛生，走向无规则，不仅影响美观而且给成套厨柜的安装造成难度；二是各种 接口不到位，使住户对各种设备的选择和安装受到很大限制；三是管道穿越其它空 间，难以处理，影响其他房间的装修和使用；四是大多数住户对装修都是外行，短时 间内很难全面了解各种产品和材料的性能和特点，缺乏统一设计和配置的能力。结果 花钱不少，可留有很多的缺憾，也没有使产品和材料的特点得到充分的发挥。
针对目前这种状况，住宅设计思路应加以更新。首先，在设计中应转变以前那种只 以起居室和卧室为主的观念，设计中不仅要考虑起居室、卧室等居室的空间质量，同 时也要为厨卫留下合理的空间位置，而不应将其作为次要空间来考虑，认为随便给个 位置即可，这是提高厨卫品质的前提。接下来就是要考虑厨房、卫生间的整体设计，要认识到，厨房、卫生间的功能质量是设计、产品、材料、施工等诸方面质量的总 汇，要全面、整体地加以考虑，从其功能质量的要求出发，综合考虑平面布局、面积 尺度、设备配置、管线排布、接口技术、通风换气和装修材料等，从而避免仅从局部 的、单专业、单工种、单个产品角度设计所带来的弊端。
目前，很多城市都有针对住宅的有关初装修施工标准和装修设计标准，这样，在住宅设计中，遵照整体设计的方针和有关标准规范进行设计及工程验收，就可为装修提 供极大方便，减少材料、人工和财力的浪费，又可满足不同层次的需求，达到预期效果。
结合我们编制《住宅厨房》、《住宅卫生间》等国家建筑标准设计图集的工作和工 程设计实践，介绍几种厨房、卫生间设计的新作法。1 卫生间给排水管线暗装布管方式
卫生间可采用3种给排水管线暗装的布管方式：下沉式、垫层式和管道墙式，相应 的有不同型式的坐便器、地漏等配套件。下沉式暗装布管的具体作法是：卫生间的结 构楼板局部下沉，在下沉的楼板面上作防水，按设计标高和坡度敷设给排水管道，并 将混凝土预制板架空设置，找平后再做一层防水和面层。为确保卫生间净高2．2m的规 定，下沉空间以0．35-0．4m为宜。结合工程实际情况，也可用焦渣等轻质材料填 实，代替架空混凝土板。垫层式的作法是将给排水管道敷设在轻质材料的垫层中，垫 层高度在0．15-0．2m的范围，即居室地坪与卫生间地坪有高差，要选用性能好的多 通道地漏，这两种作法保证水平给排水管敷设在本户内，避免检修等牵涉邻居的弊端。管道墙式是在卫生洁具后方加设间隔0．2m左右的墙，形成布置管道的专用空 间，这种作法适宜于卫生间面积较大的情况，并选用悬挂式洗面器和坐便器。结合工 程实际情况，也可用柱式洗面器和后排水式坐便器代替。使户内排水支管标高高于本 户楼板，卫生间内给排水干管、水平管和竖向管均敷设在夹墙内，达到卫生、整洁、美观的要求。2 厨房管道布置方式 厨房中，为适应成套厨柜和厨房电器的配置；管道的隐蔽常用三种方式。一种是在 厨柜背后预留0．1m的竖向管道区(图2)，将给水、热水、燃气和排水管由上至下沿墙 敷设，并在厨柜背板的相应部分开设阀门和清通口所需的检查门。第二种是在厨柜与 楼板之间留O．05-0．1m的净空敷设管道(图3)，适用于洗涤池离排水干管距离近，排 水支管坡降小的情况。如选用铝塑复合管等新型管材，则可将给水管、热水管敷设在 地面面层中，埋地部分没有管接头。这种作法因有竖向支管穿过厨柜，影响一定的储 物空间。第三种是洗涤池排水管在柜内，给水管和热水管沿墙上沿敷设，用吊顶或吊 柜板方式隐蔽，竖向支管剔墙敷设。同样达到整洁、美观、可维修的目的。燃气管和 燃气表的布置要按照规范的规定，并尽量兼顾装修方便。3 管道井
管道井是包容各种立管和计量表的空间，其位置拟围绕管道和表具最多的厨房和卫 生间设置，为使竖向干管靠近对应的设备，减少水平管道长度，以及考虑查表不入 户，户内可分设几个管道井。其平面布局可定位在厨房的内墙角，其断面尺寸应符合 模数标准，与操作台或排气道的深度尺寸协调：也可设在与厨房相邻的隔墙处。卫生 间空间内管道井可定位于坐便器一侧的内墙角，或相邻的隔墙处，断面尺寸符合模数 标准，可与排气道统筹设计。4 设备位置预留及各种接口设计
预留热水器的位置和各种接口设计到位。在《住宅设计规范》(GB50096-1999)中，明确规定：“安装热水器的厨房或卫生间，应预留安装位置和给排气的孔洞”。关于电气设计，规定：“厨房电源插座和卫生间电源插座宜设置独立回路”和“每套 住宅进户线截面不应小于10mm，分支回路截面不应小于2．5mm”。按此设计，贮水式 电热水器的使用有充足的电源。对于挂墙式大容量电热水器的设置，还应考虑墙体的 材料和结构必须保证足够的连接强度。燃气热水器中，除平衡式和强制给排气式可设 在有外窗的卫生间外，其他型式的应按厨房中设置来进行设计并考虑给排气条件。从 安全性和热水流量大出发，应按平衡式、强制给排式或强排式进行设计，对应所选产 品预留排气筒(或给排气筒)穿墙洞口，可砌筑带孔混凝土预制块，并注意洞口与相邻 窗口保持一定的间距，以防废气流向室内。此外，在热水器本体旁1．6-1．7m的高 度，设置电源插座(接地、带漏电保护)，供排烟气电机用。燃气热水器的冷、热水管 和燃气管安装高度在1．1-1．3m，便于配管和维修。在无冻结的气候条件下，燃气入 户立管和表具可设计在厨房外的服务阳台(封闭)，方便燃气热水器本体和排气筒(给排 气筒)的安装。5 新型管材、管件的运用
采用新型管材、管件是改变传统配管方式的一场**，首先从设计入手。我国化学 建材的生产和推广工作已逐步取得成效，目前，硬质聚氯乙烯管、发泡聚氯乙烯管、铝塑复合管、交联聚乙烯管、交联聚丁烯管和聚乙烯燃气管等管材已形成不同规模的 生产能力。新型管材占用空间小，水流条件好，使用寿命长，接头少，连接方便，设 计时可结合当地供应情况，用作厨房、卫生间配管。此外，在给水系统中，可选用分 水器，作为入户管与各给水支管的连接件，保持水量与水压平衡，确保各用水器具供 水均匀，又因减少管接头，使管道局部阻力减小，水压稳定，降低给水噪声。
设计中的TRIZ创新方法应用 篇6
公共座椅能体现出一种关爱，体现一个国家或一个城市发展水平。由于人们在21世纪休闲活动主要是在室外，所以提供人的户外体息的公共座椅将满足人们的多种需要。休息、交流、关爱集于一身的公共座椅设计有非常重要的研究意义。
1 市场现有产品的分析
随着人们对于人文环境和公共空间关注度的提升，市面上涌现出越来越多的产品，这些产品的设计都有其不同的优缺点值得我们来分析学习。通过对比总结分析，设计者可以找到众多产品的共同点，从中总结出城市公共座椅的通用设计方法。
1.1 现有产品设计上的不足之处
1） 公共座椅的设计缺乏系统性
某些公共座椅的设计完全游离于城市公共环境之外，脱离原本特定存在的环境进行“自我表现”，与城市人文环境的发展并不相融。不能够发挥协调人、环境、社会三者之间关系的作用。比如，在许多城市环境中设计师总是在设计完成后才考虑座椅、凳等休闲娱乐设施的设计与布局，或者说采购者受限于成本等种种因素，完全不考虑原本设计的使用环境。一些公共休息设施被随意放置在布局好了的环境中，导致了空间环境与公共座椅相分离，各自独立，缺乏联系。如图1，座椅的设计与环境并不相融，呈现出非常突兀的感觉，不能为环境带来装饰作用，同时也不能为使用者带来美好的感觉。
2）公共座椅摆放位置不合理
公共座椅的设计没有考虑到使用者的行为习惯和心理感受，导致设计者精心设计的座椅、矮墙、台阶等辅助座椅从设计施工完成的那天起就闲置在那里，无人问津没有人使用。比如在公交车站、建筑门前等人们需要休憩的地方没有座椅可以坐，反而在阴冷或暴晒的地方设置座椅。不符合大众行为习惯的休憩设施使得公共座椅的使用效率较低，没有真正发挥全部作用。如图2，某景区因公共座椅摆放位置不合理，市民找不到休息的地方，只好随意地坐在地面上。
3）公共座椅设计无法更好地满足人的需求
公共座椅在现代社会中不仅仅为人们提供休息功能，而是更多地作为信息传递和交流的工具，能够满足日益快节奏生活环境中的使用者的多种需求。而座椅设计的单一性，不能完全满足人们对等待的需求，因此，符合不了大众行为习惯的休憩设施使得公共座椅的使用效率较低，没有真正发挥全部作用。如图3，是一个比较好的设计，应用在火车站，机场等场合，利用座椅上的灯光颜色改变，指示出口位置或候车状态，应用了TRIZ理论中的多用性原则，从单一的提供休息，转变成多功能复合的，能够真正为使用者提供适时帮助的设计。
4）公共座椅的设计忽略地域风格
一些城市户外公共座椅的设计忽略城市特色，座椅的造型千篇一律，体现不出城市风格。城市户外景观的主题和个性塑造依赖于地方传统文化，而城市户外公共设施更是这种文化的具体表现，特别是户外环境的公共座椅能使人们徜徉在户外活动中时刻感受到那份文化的气息。图4为某公园的一处公园座椅，这个设计使用传统的木制工艺，造型来源于非常经典的中国古代“单辕车”，正切和西安市作为十三朝古都，历史文化名城的丰厚文化底蕴，座椅与环境，与人文历史合为一体，自然而然地流露出城市的文化气韵。
5）公共座椅的耐用性不强
由于设计生产出一些效率低、功能单一、材料使用不当、生产粗糙、回收加工处理困难的座椅，导致它们在维护保养方面的成本较高，这些因素都是造成公共设施在使用时无法经久耐用的问题。户外公共座椅，无论在设计还是在选材、施工、制作的过程中，必须考虑日晒雨淋的自然条件，不分昼夜可能被破坏等情况。
1.2国内外公共座椅设计的对比分析
国外的公共座椅在设计样式、色彩材料的运用和使用方式的多样性上都值得国内设计者学习借鉴。国内的公共座椅设计特别是在使用的舒适性上、适用人群范围广是国内设计的优势，应将继续发扬和传承。而在设计形式、使用方式和地域特性等方面的设计上应该提升认识度和设计水平，使国内公共座椅的设计能够有所突破，更能够满足人们口常生活中的休憩行为的需求。图5、图6分别为国内外公共环境中的一些常见设计。图7为国内外公共座椅设计的对比分析图表。
2 设计原则与TRIZ创新理论的应用
公共座椅其基本功能是“椅子”，所以隶属于家具设计范畴，因其放置场所涉及室外环境，所以一般又被归类为环境景观、公共设施设计的一部分。公共座椅属于公共家具的一种，公共座椅区别于一般座椅的特点在于其具有普遍意义“公共性”和“交流性”的特征。根据现有产品的比较分析，设计者可以从中总结出一定的规律和原则，结合TRIZ创新理论，可以找到一条适用于现代城市公共座椅的设计之路。
2.1 安全性原则
作为与使用者接触非常密切的产品，公共座椅必须保证其安全性，保证使用者能够简单轻松的使用。在外观上，应当更加符合人机工程学，可以利用复合材料原理，曲面化原理来增加结构的刚度和强度，利用局部质量变化原理来减轻整体的重量；利用预补偿原理，提前考虑一切容易发生的危险，进行预补偿，降低危险性，减少使用不便的情况发生，如图8，可减少由于下雨而给使用者带来的不便；可利用嵌套原理有效减小公共座椅的体积和占用面积，不阻碍使用者的活动空间，同时在使用时又可以方便地打开使用，如图9。
2.2 功能性原则
作为现代城市公共设施，公共座椅的功能不再仅仅局限于休憩功能，而是集合了交流场所、环境小品共三个功能。这对于设计师又提出了更高的要求，它不再只是“物”，而是变成了“景”，在与环境的契合度上有了更高的标准。这时就需要设计师们更加专注精准地做好前期调研，结合TRIZ理论创新方法，依据当地环境打造出适宜的、独一无二的设计，在满足休憩功能的前提下，将其变为令人赏心悦目的景观。
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2.3 人性化原则
座椅应该适合各种人群的使用，尤其是行动不便的人群，例如老人，儿童等。同时在不同的场合，座椅也有不同的功能要求，例如为行人提供挡雨遮风的作用，为使用者提供简易的可以放东西的位置等等。此时可以利用动态化原理，将座椅变为可变动的，可移动，或者元件可以改变的，由使用者自行组合使用；使用多用性原理，使座椅同时具有其他功能，如用作孩子的安全座椅，例如图10，或使用维数变化原理，结合组合原理，用多层排列代替单层排列；使用自服务原理，利用某些装置储存能量，在需要时释放使用等等。
2.4 环境协调性原则
该原则更多地要求改进座椅的外观，以达到与自然环境、与人文底蕴相统一的目的，让座椅不单单只具有实用性的作用，同时也具有装饰性的作用，让它更像是一件艺术品，融合于环境中。在设计中可以利用曲面化原理，不对称原理来制作出更优雅灵动的造型，如图11；或者利用改变颜色原理起到装饰性作用；利用变有害为有益原理，采用新型环保复合材料，甚至在座椅使用寿命到达后回收利用，降解分解，不对环境造成危害。
3 设计展望
根据马斯洛需求理论，随着社会的发展，人们将不再满足于只实现自身的物质需求，而是提出更多精神层面的需求。人们更渴望走出独立的空间，走向公共环境，与其他人进行交往，进行各种活动。此时，公共环境中的座椅显得更加重要。从根本上说，城市公共空间是市民社会生活的场所，是城市实质环境的精华、多元文化的载体和独特魅力的源泉。
随着时代的发展，公共空间座椅的功能将更加多样化，与环境的契合度更高，不单单只是为人们提供休息的场所，而将作为一种城市家具存在，代表着城市的文化底蕴与人们的审美偏好，作为一处交流场所与环境小品，肩负着协调人，环境与文化三方面的使命。在寸土寸金的城市中，公共座椅将会利用嵌套、动态化、维数变化、曲面化等原理提高其空间利用率，占用更少的空间而实现更多的功能。在外观上，造型将更加富于变化，人们将逐渐淘汰传统材料而去追寻更加环保、友好、清洁的复合新材料，甚至利用自服务原理，使之不但成为对环境无害的，甚至能够回馈于环境的新型公共服务设施。
4 结论
通过总结市场上现有产品的优缺点，结合社会发展的方向，可以看出，公共设施的设计不单单只是形态的改变与美化，设计者或采购者需要更多地考虑产品所处的环境、所提供的功能以及使用者的需求。产品投放市场之后的成功与否与设计本身有着非常密切的联系，设计的方法不是天马行空、毫无章法的，而是有规律可循的，在设计之前，要充分调研产品所处的环境，使用者潜在的需求等等，并将各种因素完全考虑进设计之中。设计师应将自身的经验总结利用，再结合TRIZ理论等创新方法，实现设计突破，为产品带来设计上的创新。
责编/刘红伟
参考文献
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[10]“四川在线”网站 http：//sichuan.scol.com.cn/cddt/201603/54417604.html .
[11]百度图片http：//image.baidu.com/search/index？tn=baiduimage&ps=1&ct=201326592&lm=-1&cl=2&nc=1&ie=utf-8&word=%E5%9F%8E%E5%B8%82%E5%85%AC%E5%85%B1%E5%BA%A7%E6%A4%85%E8%AE%BE%E8%AE%A1 .
[12]“设计中国”网站 http：//www.photoshopcn.com/art/industry/2008-02/1203039839d12812.html.
设计应用方法 篇7
1 工程概况
某中学学生公寓楼原设计时间为2004年3月,竣工日期2005年11月;砌体结构,基础为人工成孔钢筋混凝土灌注桩基础,地上六层,局部出屋面楼梯间、水箱间七层,各层层高均为3.0m。房屋高度为18.65m,房屋宽度为14.9m,房屋长度为51.2m。室内外高差0.65m。高宽比1.21,横墙最大间距3.9m。纵横墙承重体系,现浇钢筋混凝土楼、屋盖。原设计平面布置如图1所示。原设计执行《分标》08版、《抗规》01版。原设计抗震设防类别为标准设防类(丙类),抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组。建筑场地类别为Ⅱ类。该工程加固设计完成于2011年8月,并通过施工图审查。
2 检测、鉴定报告情况
根据该工程《某中学校舍安全工程排查、检测、鉴定报告》,学生公寓楼鉴定结论如下:(1)地基基础:无严重静载缺陷。建筑物地基基础安全等级综合评定为Bu级。(2)主体结构:材料性能设计指标满足原设计要求。构造柱、圈梁设置,满足现行规范的要求;房屋高度、房屋层数不满足现行规范要求;未发现不适于继续承载的位移或变形。(3)围护结构:单层门窗,保温隔热差,且破损。卫生间局部渗漏严重,外观墙皮局部严重脱落。(4)结论及建议:房屋高度、房屋层数不满足规范要求。建筑物安全性评定为Csu级,即安全性不符合鉴定标准相关要求,采取措施。建议对建筑物进行减层或改变用途,但均需进行加固。
3 抗震鉴定验算
3.1 规范鉴定要求
根据《鉴标》要求,2001年以后按当时施行的抗震设计规范系列设计建造的现有建筑,后续使用年限宜为50年。后续使用年限为50年的建筑(简称C类建筑),应按现行国家标准《抗规》10版[5]的要求进行抗震鉴定。
3.2 建筑抗震措施鉴定
加固前根据《抗规》10版要求,检查发现结构体系的合理性、墙体材料的实际强度、房屋整体性连接构造的可靠性、局部易损易倒构件自身及与其主体结构连接构造的可靠性,基本满足规范要求。房屋高度、房屋层数超限,纵墙端部墙垛局部尺寸超限,不满足规范的要求。
3.3 建筑抗震承载力的验算
采用中国建筑科学研究院(以下简称建研院)编制的″砌体结构辅助设计软件QITI",取用《鉴定报告》检测出的材料性能指标,进行墙体抗震承载力的验算,结果见表1。验算表明,楼梯间及纵墙端部个别小墙垛抗力与效之比小于1,抗震承载力不满足。
3.4 综合抗震能力指数的验算
采用采用建研院编制的“砌体结构鉴定加固设计软件JDJG”(版本为2010版)。采用考虑构造整体影响和局部影响的综合抗震能力指数方法,按Ψ1Ψ2=0.8计算,进行综合抗震能力指数的验算,结果见表2。最弱楼层平均抗震能力指数βi、最弱楼层综合抗震能力指数βci均小于1,抗震承载力不满足,按《鉴标》要求,对房屋采取加固或其他相措施。
3.5 鉴定验算结论
按《鉴标》,本工程为C类建筑,现有砌体房屋的高度和层数超过规定的适用范围,原体系已不能满足现行抗震规范要求,应提高对综合抗震能力的要求或提出改变结构体系的要求。符合该工程《鉴定报告》的评价。
4 情况分析和方案选用
4.1 全国部分省份对2001年后建设的学校建筑的抗震鉴定加固意见
《教学楼抗震加固设计参考手册》[7]认为,2001年后建设的学校建筑其存在的主要问题是由于设防类别的调整导致建筑物的抗震性能不能满足现行设计规范的要求。由于设计规范的对象是新建建筑,因此,完全依据设计规范对既有建筑进行抗震鉴定是不符合鉴定工作的基本准则的。江苏省针对该问题讨论后,建议对2001年以后按照《抗规》01版设计,经过施工图审查合格(或抗震设防审查合格),有正规单位设计、施工、监理、竣工资料完整且外观检查无明显异常的校舍,可按后续使用年限40年进行抗震鉴定。但是,楼梯间和单跨框架校舍的抗震措施仍应满足现行《鉴标》[2]和《加规》[3]的要求。《北京地区中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》[9]中亦规定,对2001年以后(按《抗规》01版设计)建造的现有中小学校舍,也可采用综合抗震能力的概念,按下述方法进行抗震鉴定和加固:对多层砌体结构,当抗震措施满足现行《抗规》丙类建筑的抗震措施要求,但不满足乙类建筑设防的相应要求时,如考虑体系影响系数和局部影响系数(Ψ1Ψ2=0.8)的抗震承载力验算可满足现行《抗规》对乙类建筑的要求,也可不加固。
4.2 业主意愿
对于《鉴定报告》的结论,业主不愿减层或改变用途,并希望结合加固改造,后续使用年限为50年。
4.3 加固方案选用
抗震加固设计执行《分标》08版、《抗规》10版。抗震设防类别为重点设防类(乙类),抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第三组。建筑场地类别为Ⅱ类。按《加规》“考虑到现有房屋的层数和高度已经存在,可优先选择给出路的抗震对策”的原则,其它抗震措施基本符合要求的条件下,采用改变结构体系的加固方案。在两个方向双面设置合计厚度不小于140mm的板墙,可视为增设钢筋混凝土墙。
5 加固方案分析
5.1 规范要求
《加规》要求,新增的钢筋混凝土墙体计入竖向压力滞后的影响,并承担结构的全部地震力。加固后的楼层和墙段,进行整体综合抗震能力指数验算。墙体加固后按现行《抗规》选择从属面积较大或竖向应力较小的墙段进行抗震承载力验算。考虑到新增混凝土板墙配筋不能完全满足抗震构造措施的要求,进一步对加固后的结构体系简化为剪力墙结构,按《抗规》10版,应用抗震性能化设计方法,进行设防地震和罕遇地震作用下的验算复核。
5.2 新增混凝土墙与原结构协调变形共同工作
资料(《中高层砖墙与混凝土剪力墙组合砌体结构技术规程》[7]DBJT25-3018-2005)研究表明,混凝土墙体竖向变形曲线为“弯曲型”,砖墙竖向变形曲线为“剪切型”。采取适当构造措施(如:穿墙筋、穿板筋、拉结筋),将新增混凝土墙体与构造柱和圈梁约束下的砖墙连接在一起,形成空间结构体系。在平面内刚度较大的现浇钢筋混凝土楼板的变形协调作用下,通过合理布置新增混凝土墙,尽量使砖墙和新增混凝土墙协调变形共同工作。加固后的建筑结构竖向变形曲线可为类似于框剪结构的“弯剪型”。
5.3 加固后的建筑具有多道防线的抗震能力
在多遇地震作用下,砖墙与新增了混凝土墙体协同工作,可按刚度分配原则分别承担相应的水平地震作用。但按《加规》[3],由新增混凝土墙承担结构的全部地震力。这时砖墙承担的内力作为安全储备,结构不致产生任何损坏。在设防烈度地震作用下,由于原有砌体刚度退化,吸收一定的地震能量,内力重分布作用下,砖墙逐渐退出工作,由新增混凝土墙体承担绝大部分内力。构造柱、圈梁和板墙约束下的砖墙可能部分发生损坏,但开裂以后仍承担竖向重力荷载作用和具有一定适应的变形能力,结构发生轻～中等破坏。在罕遇地震作用下,新增混凝土墙体布置适当,且配筋较弱的情况下,混凝土墙体也产生的开裂。构造柱、圈梁和新增板墙约束下的砖墙,变形较大,但只要不超过混凝土墙的极限变形值,开裂的混凝土墙可全部承担水平地震作用和竖向重力荷载作用。承载力达到极限值后基本稳定,结构发生不严重破坏。
5.4 选定性能目标
性能目标选用《抗规》10版基本设防目标:在多遇地震作用下,结构完好。结构安全有足够的保障不受损坏或不需修理可继续使用。在设防烈度地震作用下,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用。在罕遇地震作用下,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
6 结构整体分析计算
6.1 加固后整体综合抗震能力指数验算
采用软件同鉴定综合抗震能力指数验算软件,增设墙段的厚度按240计算,墙段的增强系数按《加规》第5.3.12条取值,用增强系数法验算抗力与效之比,局部影响系数取0.90。各层均能满足现行规范要求。
6.2 多遇地震作用剪力墙结构抗震复核
在多遇地震作用下,采用建研院编制的“SATWE”软件(版本号2010版),按剪力墙结构复核,抗震等级为二级,由新增钢筋混凝土墙承担结构的全部地震力,砖墙自重按荷载输入,材料强度采用设计值,复核结果见表3。在多遇地震作用下,由新增混凝土墙承担结构的全部地震力,加固后的结构体系能满足现行抗震规范承载力、变形的要求。新增混凝土墙按计算配筋。结构安全有足够的保障不受损坏或不需修理可继续使用,符合设定的性能目标。
6.3 设防地震作用剪力墙结构抗震复核
在设防地震作用下,采用软件同前,按剪力墙结构复核,复核模型考虑窗下墙作用,抗震等级为二级,由新增混凝土墙承担结构的全部地震力,砖墙自重按荷载输入,钢筋混凝土墙材料强度采用极限值,地震影响系数最大值αmax1=0.45,双向地震作用输入,复核结果见表4。
在设防地震作用下,加固后的结构体系能满足现行抗震规范对结构变形的要求,大多数混凝土墙仍满足承载力的要求,但部分内纵墙门顶墙体进入弹塑性状态,可吸收部分地震作用能量。这时结构有足够的承载能力、一定的延性、良好的吸收地震作用能量的能力。结构安全有一定的保障,经一般性修理仍可继续使用,符合选定的性能目标。
6.4 罕遇地震作用剪力墙结构抗倒塌复核
在罕遇地震作用下,采用建研院编制的“PUSH”软件(版本号2010版),按剪力墙结构复核,抗震等级为二级,由新增混凝土墙承担结构的全部地震力,砖墙按荷载输入,钢筋混凝土墙材料强度采用极限值,地震影响系数最大值αmax1=0.90,双向地震作用输入,验算模型同设防地震作用验算模型。验算结果表明,在罕遇地震作用下,弹塑性层间位移角1/478,小于规范限值1/120,仍能保证结构不致整体倒塌,符合设定的性能目标。
6.5 基础验算
经验算加固后桩基础静载下的承载力可满足要求;考虑附加地震作用及加固构件自重对基础的影响,及非液化土中单桩的竖向和水平抗震承载力特征值提高25%,对原人工成孔灌注桩基础进行按地基抗震承载力核算,仍可满足要求;墙下托梁抗弯承载力不足,采用增大截面法加固。
7 技术经济分析
加固面积9256m2,加固费用单价约为566.13元/m2,当时新建造价约为1500元m2。
8 结语
本工程采用改变结构体系的抗震加固方案,使用抗震性能设计的方法,将原结构加固改造后,解决了整体性指标超限,局部纵墙墙体抗震能力不满足要求的问题。用较低的投资满足了建筑物抗震要求。充分利用既有建筑,符合可持续发展的基本国策,避免了对建筑物进行减层或改变用途造成的使用功能不便。
参考文献
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设计应用方法 篇8
对于一个出色的建筑空间来说, 造型处理、界面颜色、材料质感、灯光氛围等因素在一定程度上诠释了空间的性格, 但是人们更加关注的往往是空间的造型。
空间的造型是多种多样的, 其内涵包括空间的整体形状、尺度大小、组合形式, 以及空间的分隔、联系等多方面的因素。在这些因素中, 人们往往更加注重空间的使用性, 究其根本, 也就反映在空间的尺度这一层面上。
怎么使建筑设计中有限的空间达到无限化的使用标准呢?在这一层面上, 有两条途径可以解决这个问题, 这两条途径也分别对应着人的生理需求和心理需求两个基本点。比如:感觉空间的“小”是与人体尺度相对的“大”有着直接的关系。针对建筑内部空间使用面积局促的问题, 我们可以通过技术手段, 采取放大其面积的方法以满足我们的使用需求, 此即在生理需求层面解决了空间狭小的问题;当然, 各种条件都允许将使用面积放大的情况较为罕见, 所以在心理需求层面上解决这一问题显得更为实际。
1 应用“万花筒原理”
有玩万花筒经历的人一定会很容易地理解这样的现象:在一个狭小的空间范围内, 依靠光线在平面镜之间的多次反射, 最终能够形成“无限化空间”。尽管这种假象的道理十分简单, 但同时, 这种通过假象营造出无限化空间的方法也是最简单可行的。
这种所谓的“万花筒原理”在设计界还有着更为广泛的应用, 似乎业已成为了一种不成文的设计方法。许多设计界的大师正是通过应用这种手段完成了一件又一件丰富而有趣的空间设计作品。
2008年2月23日, 在北京著名的798艺术区举办的关于现代空间艺术设计展览中就不乏这样的设计作品。其中, 意大利艺术家迈克安哥卢·皮索勒特 (Michelangelo Pistoletto) 的镜子作品就最为引人关注, 怪诞的空间效果使每一位走近作品的观众都争相体验。
但是, 由于空间性质的限定, “万花筒原理”并不能被自由地应用在特定功能和性质的空间之内, 因为采取这种手段所营造出的空间很难在“度”上有合理的把握:空间内部若寡有设置, 则显得越发空旷;如散漫堆叠, 则显得狼藉零乱;倘肆意充斥, 则显得有碍流通。这种现象仿佛正极力地限制着我们应用“万花筒原理”的空间和领域, 所以在不希望将空间设置得过于怪诞时, 我们必定要做出大量的过程推敲和结果预想。
当今形式较为特殊的虚幻空间设计往往离不开“万花筒原理”的应用, 但是将其大范围地应用于实践过程中只是一种试探性地设想。我们有理由相信, 通过设计师们不懈的努力和探索, 一定会使应用“万花筒原理”设计、建造出来的空间成为一种人们所喜闻乐见的空间形式。它不再是“怪诞空间”和“空中楼阁”的代名词, 而是能够真正地迎合人们使用空间时的心理, 由设计过程中的假想演变成为现实, 并在实际设计操作中发挥其理论性的指导意义。
2 削弱空间内部的方向感
所谓建筑内部空间的“小”也是与方向有关的概念。这里所提及的“小”可以理解为在某一个方向上很轻易地就到达了空间的边缘位置、触及了空间的围合界面。如果想在有限的空间内营造一个无限空间的假象, 削弱空间内部的方向感在心理层面上往往是最为有效, 同时在现今的条件下也是可行性最高的。
削弱空间内方向感的方法可以应用在展示性质的空间之内。最简单的方法就是将展示空间的内部格局加以转换;换言之, 就是设法消除室内空间的阴角, 使内部经过倒角处理的空间平面更加接近于圆型或环形 (岛式空间) 。经过这样的空间安排, 游走于其中的观众就会根据规划好的曲线形式路线行进, 也就避免了空间中“尽端”的出现。如果再通过动态监视的手段同步配合以现代的声场、光环境, 以及采用数字技术营造出的虚拟展示效果等高新技术则可以将空间进一步地放大, 使之演变成为单纯的圆形空间或是环形空间, 进而满足人们对空间尺度方面的视觉感受需求。
3 增加空间内部的层次
方正得像火柴盒似的空间很容易让人感到乏味, 无论是公共空间, 抑或是私密空间皆是如此, 这也是如今的小复式住宅或错层式住宅为什么受到年轻人极力推崇的原因。
当置身于一个空间内部, 环顾四周便可以知晓它的间数、大致长宽甚至面积的时候, 那么这个空间给人留下的第一印象必定不会很大。如果增加空间内部的层次就可以使原本单一的空间分层使用, 在水平方向和竖直方向上都是如此。正如小复式结构的住宅, 这种以一层的面积供两层使用的做法就大大地提高了空间的利用效率。同时, 在这种空间形式内也可以上演多重类似“障眼法”似的空间组织游戏, 即保证使用空间的人无法在任意一个空间点上都可以顾及空间的各个角落, 这便很容易使人产生空间变“大”的感觉, 而实际上只不过是人们的心理作用而已。
对于“怎么将有限空间无限化”的问题, 有些设计者认为通过增加空间内部的使用功能就能够达到“放大”空间的目的。空间内部的功能越多, 人们在单一空间内能够解决的问题也就越多, 空间在心理层面上也就变得越大。针对于这种观点, 笔者并不赞同。
按照如上的说法设想一下:如果想要创造出无限化的空间, 那么就等同于要赋予空间内部无限多的功能。假设在一个小型住宅性质的空间内, 既要满足休息功能和餐饮功能, 又要兼顾娱乐功能及清洁功能, 那么就要相对应地引入床榻、餐桌椅、视听设备以及卫生洁具等等, 如此以来空间内部便被这些功能性设施占去了一部分。进而, 涉及到的功能越多, 被占据的空间也就越大, 最终还会有多少空间能够留给居住其中的人们所使用呢?所以这个问题显然应该是不攻自破的。
空间内的过多功能必然会引发空间内陈列冗余的后果, 在本已经是狭小的空间内部加入更多的陈列元素无非会进一步剥夺使用者的行动空间, 在充满行动障碍的空间内活动, 人们大概不会产生空间“变大”的心理感受, 我想这个结论应该是显而易见的。所以, 在建筑设计中“将有限空间无限化”的问题上, 单纯依靠增加空间内使用功能的做法是绝对不可取的。
4 结论
建筑设计中将有限的空间无限化;如何在心理层面上满足人们在狭小空间里的使用需求?应用“万花筒原理”, 削弱空间内部的方向感, 还是使用增加空间内部层次的手法?当然, 没有任何一种方法是单独存在的, 它们之间也存在着相互渗透、交融的情况, 所以, 当我们在实际的设计工作中应该综合考虑几种方法的取舍, 并且重在把握每种方法所使用的“度”。
究竟应该如何取舍, 怎样抉择, 可以说本文所论述的三部分内容仅仅是在这个问题上作了试探性的研究, 希望能给从事实际设计实践的工作人员以启示, 或者为相似论题的研究人员提供设计方法层面上的引导素材, 如果能够抛砖引玉则更为不甚荣幸。
在未来的设计实践过程当中, 在建筑设计中将有限的空间无限化设计方法的探求问题上最终采取什么样的可行性设计手法还值得当代的每一位设计师, 包括我在内都要做出冷静的推敲、思考以及不懈的努力。
摘要：现代建筑反映了新技术成就给城市带来的活力与形象, 但如何做到在建筑空间内做到无限化设计呢?文章针对在心理需求层面上使建筑中有限的空间无限化进行详细阐述。
关键词：现代建筑,设计,空间,无限化
参考文献
[1]李朝阳.室内空间设计.第二版.北京:中国建筑工业出版社, 2006-10.6～23, 24～46.
[2]中国.北京798艺术区意大利艺术家迈克安哥卢.皮索勒特 (Michelangelo Pistoletto) 的镜子作品.艺术与设计-百期特刊, 2008-4.11.
[3]来增祥, 陆震纬.室内设计原理.第二版.北京:中国建筑工业出版社, 2007-12.50～52, 61～66.
机房管理信息系统设计与应用方法 篇9
1机房管理系统重要性
机房管理系统是对计算机机房进行网络监管、底层操控、信息过滤、 安全监督的管理系统, 包括硬件设备和软件。随着各行业对计算机依赖性的日益提高, 计算机信息系统的发展使得作为其网络设备、主机服务器、数据存储设备、网络安全设备等核心设备存放地的计算机机房日益显现出它的重要地位。政治、经济、教育、科研等多个领域, 几乎涵盖了计算机控制平台, 如图1, 机房是所有自动化控制操作的中心区域。
2数据端口系统设计与应用
机房管理信息化是科技创新成果, 利用高端技术辅助机房管理操作流程, 全面提升了企业生产效率与质量水平。数据端口技术是工业信息化重点内容, 设计数据端口系统可实时传输作业信号, 为车间生产与控制提供准确的指令信号。
2.1端口模块
自工业化改革以来, 以信息化为中心的生产系统得到推广, 企业均根据自身经营需要设定了信息化控制平台。信号传输技术是信息化运行的支撑, 重视数据端口技术应用与调配, 可全面提升机房管理工作效率。数据端口是对机房管理信息的直接反馈, 通过端口信号可持续掌握机房内部运行状态。
2.2感应模块
机房管理信息化是行业发展趋势, 利用信息设备构建感应控制平台, 从某种程度上实现了智能化控制。数据端口技术具有多功能特性, 按照使用标准拟定可行性流程, 满足了端口设计与应用层次要求, 如图2。对于大规模生产控制区域, IC卡感应信号设备功能更具智能性, 充分体现了数据端口的功能优势。
2.3监控模块
信息设备是现代工业控制不可缺少的装置, 设定电子感应系统可辅助生产信息化操作。为了摆脱传统信号控制存在的不足, 应按照数据端口平台要求提供可行性方案。基于电子技术、通信技术、监控技术、远程技术等平台下, 可设置信号诊断、集散、开放、连接等诸多模式, 共同参与工业信息化建设, 为实际生产控制创造技术平台。
3智能控制系统设计与应用
我国工业科技步入自动化时代, 各种智能控制在自动控制系统中得到广泛应用, 大大降低了系统操控难度。为了体现出智能控制的应用优势, 需设计符合机房控制标准的作业平台, 按照智能控制标准执行各项操作。随着工业经济规模化经营, 机房承接生产任务量持续增多, 现有工业生产进度达不到预定标准, 影响了机房实际性的盈利收益。
1) 虚拟系统。自动控制是工业的核心技术, 应用虚拟技术辅助虚拟信号设计与改造, 可进一步细化工业自动控制流程。选用虚拟技术辅助工业控制系统, 可在计算机平台上预先演练生产操作流程, 及时发现问题后进行改良处理, 避免了正式生产流程失误而引起的经济损失, 对控制系统自动化改造方面具有重要意义。
2) 反馈系统。随着智能控制技术普及化发展, 工业自动控制技术实现了升级转型。智能控制在某种程度上可实现信号反馈处理, 为人工智能操控建立更为稳定的控制平台, 满足了设备控制运行要求。实践证明, 智能模型具有广泛的应用价值, 改变了传统自动控制平台的不足, 也是机房利用自动控制系统辅助生产作业的重点内容。
3) 人机系统。工业信息化标志着产业经济转型趋势, 以信息化平台为基础实现一体化控制, 带动了机房管理效益。自动控制系统是在无人直接参与下, 使生产过程或其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。相比早期人工控制模式, 自动控制系统具有无可替代的优势, 可完全按照系统指令实现一体化控制。
4结论
为了更好地发挥机房在企业经营中的作用, 要时刻关注机房管理系统升级与改造, 设定符合企业营运需求的管理信息平台。基于数据端口系统及智能控制系统平台下, 机房设备体现出了强大的数据处理功能, 向企业用户提供更加安全、可靠、稳定的信号调度平台。
摘要：计算机应用技术普及以来, 各个行业领域广泛采用计算机控制中心, 为生产经营活动创造了信息化平台。机房作为计算机设备集群中心, 决定着各行业内部自动化控制水平, 加强机房管理信息化建设是不可缺少的。本分析了机房管理系统的重要性, 从数据端口系统、智能控制系统等两方面, 提出管理信息系统设计与应用方法。
关键词：机房,管理系统,设计,应用
参考文献
[1]周晓林.基于VLAN的局域网和基于VPN的广域网的互连系统[J].计算机系统应用, 2006.
[2]马国俊.谈高校多媒体教学机房管理[J].甘肃高师学报, 2006.
堤防工程的生态设计方法及应用 篇10
一、堤防工程生态设计的必要性
自1997年, 国家堤防工程意识尚不完善, 而持续的降雨使得洪水爆发, 给人们造成很大的伤害, 以及国家经济的损失;人们才有了对于防洪讯的意识, 也是堤防工程的初始阶段;并且当时的堤防工程只是一味的运用混凝土等设施, 为了安全的考虑;对于生态设计还有待研究。
20世纪70年代, 一些外国先进的国家, 意识到堤防工程对于生态系统的破坏, 不利于长久的发展, 随意纷纷的提倡生态堤防工程的设计;但是当时我们国家处于发展中国家, 缺乏统一的规划、资金的短缺和思想意识落后的问题, 使其生态地方工程的设计缺少实践的机会;随着水资源的紧缺, 环境的恶劣, 以及国家提出的发展策略, 使得人们对于生态环境有了更多的重视;随即国家也对于生态堤防工程的设计和建设投入了大量的资金和队伍, 统一思想, 综合考虑, 使其生态堤防工程设计更加的完善。
二、堤防工程生态设计遵循的原则
传统的堤防工程只是满足于人们生活以及工业的要求, 而河段对于整体生态系统的作用, 考虑的不够全面;随着国家不断的发展, 以及其他人文学的完善和普及, 这个时候人们才清楚地意识到, 堤防工程不应该仅围绕水利工程学进行设计, 应该结合生态学和人文学、美学等学科的知识, 使其设计充分的体现出生态环境保护的作用;但是设计的理念还是要围绕过国家现行的法律和以下原则, 使来保证生态设计更加的规范;
生态堤防工程设计要遵循的原则有安全原则、自然原则、生态原则、亲水原则、整体性原则和与传统水利目标相融合的原则;由此可知, 生态堤防设计就是要保证传统的水利用的同时, 遵循河道的自然规律, 并施加保护, 使其水生物可以不受影响的繁衍;并将生态系统和人文生活和谐的发展, 起到人水共融、相互促进、相互影响的作用。
三、堤防工程生态设计的方法
1首先生态设计要了解国家及有关部门的规定, 进行自我设计的约束;并进行实地的勘察, 将所设计的河道岸线进行布置和设计, 尽量保证河段的形状不被破坏;并且设计中尽量少动土层, 将河段平面和断面婉转、流畅的自然生态在设计中体现出来;在护岸的设计中, 要尽量的考虑到周围环境的因素, 将护岸设计既满足于当地人们用水的要求, 也满足于人们的水上活动;积极的使用植被等作为护岸, 避免建立硬性化护岸, 给河流生态提供良好的发展空间。
2然后在将堤防工程细节进行合理的设计, 生态的堤防工程设计就是要体现出人文和生物共存的景象, 可以在景观带中设置一些运动的设施和小憩的地方, 种植多种多样的数目, 营造共生的环境, 使人们的生活因为生态堤防工程, 与自然相处的更加和谐;河道断面的设计要充分的考虑到水中生物生长环境的因素, 还要考虑到河道的地貌特征以及水力学分等方面的问题;可以借鉴生物学、生态学等, 在设计中, 可以根据断面设计成高低宽窄不一的形状, 没有必要设计成统一陡缓的堤防工程, 那样改变河流向不仅会破坏生态系统, 还会造成建筑材料的浪费。
3最后根据河段周围的情况, 设计出符合要求的堤型;如果河段周围是房屋建筑, 可以堤型中充分的显现出当地的人文内涵和艺术文化;如若是老防洪堤, 就要保留原有的堤防工程不被破坏, 并在原有的基础上, 进行加固;并在堤顶、墙前等地方, 种植植被, 充分的迎合生态设计, 使其堤防工程与河段、山体融为一体, 展现出不同特色的堤防工程。
四、生态堤防工程的应用
1生态设计在堤防工程中, 有很多的应用;像水利西进工程, 是在传统不完善的堤防工程上加以牢固, 并结合周围环境和龙泉的人文风俗, 通过种植植被、加强稳固、防洪安全等方面的措施, 使龙泉的城区向西部推进了6km, 不仅体现了生态堤防工程, 也促进了龙泉人民的发展和用水安全的问题。
2广州生物岛最能体现堤防工程生态设计的, 传统的设计是利用石材进行的堤防, 对于生态系统体现的因素不是很全面, 但是随着相关法律的约束, 将观鸟平台、大缓坡、超级平台等三大断面进行设计;观鸟平台断面可以将景观区设计成独立的小岛, 并大量的种植植被, 使其还原适合小鸟生存的环境;大缓坡断面可以将一极平台混凝土植被护坡, 并利用土工布反滤层起到排水的作用;超级断面堤防工程的生态设计中, 可以在堤顶和第二平台建立草皮护坡, 二级至一级平台选用1∶6的混凝土植被护面, 通过对生态岛生态堤防工程的设计, 不仅增加了城市人们舒适的水边景观, 还对于生态系统平衡启动促进的作用。
3生态堤防还有很多的应用, 但是都要围绕安全、自然等方面的原则;并且在设计中, 尽量少改动河段的土方, 种植植被加强护坡的稳定, 通过建立亲水台等附属的设施增加人文活动, 增加城市的文化面貌, 保护河流的生态链和促进人与水的关系, 充分的体现了国家以人为本的原则。
结语
综上所述, 堤防工程的生态设计, 首先设计人员要有丰富的实践设计经验, 认真负责;设计前进行实地的勘察, 了解当地的气候条件和生物生存的环境, 从整体上掌握堤防工程的设计结构;结合河道周边环境, 选择合适的堤型, 保护河道整体生态环境, 并建立亲水台, 使其自然生态平衡, 人与自然和谐的相处;从而带动国家水资源的保护和发展。
摘要：摘要:堤防工程一直是国家关注的问题, 不仅是为了预防洪汛, 也是为了保护河段自身及周围环境不被破坏;随着经济的发展, 越来越多的堤防工程只是一味对于河段进行保护, 而没有考虑到河段整个生态平衡的因素, 对此本文就堤防工程的生态设计, 结合传统的设计理念, 以及其他先进国家堤防工程的设计优势, 进行分析整合, 并提出相关的建议, 希望对于国家堤防工程的发展有推动的意义。
关键词：堤防工程,生态设计,方法
参考文献
[1]叶伟娟.浅析当前生态堤防设计理念[J].中国水运 (下半月) , 2010 (06) :133-134.
[2]李凌翔.江油豫江大堤综合整治工程生态堤防设计理念[J].河南水利与南水北调, 2011 (07) :46-47.
设计应用方法 篇11
关键词：现代设计方法、矿山机械设计
1.前言
目前，由于我国经济的快速发展，对于各种资源的需求也越来越大，尤其是煤炭资源的需求。因此矿山机械受到了很大的关注。以往的矿山机械已经跟不上时代发展的步伐，只有在传统的矿山机械设计上，结合时代的发展，优化设计方案，才能满足矿山的生产需求。本文针对近年来的现代设计方法，论述现代设计方法在矿山机械设计中的应用。
2.现代设计方法的内容
随着科技的不断进步，传统的设计方法已经不适用于现代的工业发展。现代设计是根据市场的需求，通过设计人员的准确推演、规划制定出来。主要优点有：智能性高、系统性强、动态稳定、比较先进和包容性强等。通过推行现代的设计方法可以推动企业技术的发展和提高产品质量，节约了生产成本，提高了市场竞争力。因此，传统的设计方法将会被现代设计方法取缔。
3.现代设计方法在矿山中的运用
3.1 优化设计
随着科技的不断进步，优化设计在矿山机械设计中已经有了广发的运用。优化设计是指将设计中遇到的问题转化为数学模型，利用计算机技术运算得到最佳的可行方案。优化设计不但推进了计算机辅助设计的进程，同时也提高了很多产品的性能，如：煤电钻电动机的优化设计、单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计等。
3.2 可靠性设计
机械在一定的时间和条件下能够完成的工作强度的能力是衡量设计产品质量的一个重要评定条件。为了提高设备的性能，必须根据机械的性能、材料等做出大量的实验并分析，得出具体的数据，根据机械的强度、尺寸、材料等进行设计来提高设备的使用年限、提高机械的可靠性。
3.3 有限元法设计
有限元法是一种便于使用且有效的工程分析方法，不但能够分析材料的几何非线性、非线性等复杂问题，而且能够分析各种受力对象。因此很适用于矿山机械受力的分析。例如：找到钢板的应力薄弱点。王营等人在对盘式制动器摩擦片温度场的研究中和郭燕华在多绳摩擦提升机的设计中也都科学地运用了有限元法。
3.4 绿色设计
我国目前正在走可持续发展道路，因此要加大对环境的保护。绿色设计不只是能够减少对环境的污染，更是能可以重复使用的设计。这就要求设计的环节中要使接卸能够做到噪声小，能耗少，工作效率高。在满足使用性能的同时要有安全保证。矿山机械产品的绿色设计在开发过程中应该针对可拆卸、可回收、可维护、可重复利用、能耗低、质量高等特点尽享设计。因此，绿色设计在矿山机械设计中的应用是大势所趋的。
3.5 创新设计
创新设计是针对人们的以往的理论、经验中利用创造性思维设计出全新的技术。创新设计的特点是以往人们从来没有用到过的或者从未见到的全新事物。主要体现在设备的结构方式、材料工艺、施工技术等方面，通过人们的好奇心理来提高企业的竞争力。
3.6 CAD技术
设计人员利用计算机的软件和硬件系统对产品进行的设计技术就是CAD技术。主要是对产品的设计，施工工程的因素分析、施工前的设计方案和图纸等。CAD技术实现了模块化和一体化设计，在产品的模型导入时可以进行系统规划。矿山机械产品的设计采用CAD技术效益较为显著，通过对设计和制造环节的结合，极大的提高施工和设计效率。
3.7 人机工程设计技术
矿山机械的工作环境比较恶劣，对操纵者的精神和机器的运转带来了极大的影响，稍有误差就可能引发安全事故。所以在设计中，矿山机械设计必须把环境的影响考虑进去。只有考虑到环境的影响和人身安全，才能保证系统的运转达到最优化。
3.8 稳健性设计
利用系统的非线性，通过多可控因素的合理优化，对产品的性能进行优化，提高机械的稳定性。矿山机械的工作环境是极为恶劣的，只有稳健性的设计技术运用，才能使机器能够在恶劣的环境中稳定、长久的运转。
3.9 智能设计
经过长期的科技发展，只能机器的出现已经不可避免。因此，在矿山机械设计中应该采用智能设计。通过集成传感器、控制器及执行器能够大幅度的提高机械适应环境的能力，达到降低能耗，提高性能的目的。
3.10 并行设计
并行设计是充分利用计算机技术、通信技术和现代管理技术，对产品设计及其相关过程（包括设计过程、制造过程和支持过程）进行并行、一体化设计的一种系统化设计模式。现在很多煤矿设备安装有故障监测设备，但是和原设备并不能和谐使用，满足不利使用需求。如果把故障检测仪器设计到产品之中，就会提高设备的功能。
3.11 虚拟设计
矿山机械的缺点是体积过大，不方便运输，制作成本高。因此在实际使用过程中如果发现不足之处就需要耗费大量的人力物力。采用虚拟技术能够轻易的解决这种情况。通过使用虚拟技术对机械的运行进行研究不但能减少人力物力的浪费，还能及时找到设备的不足之处，立即优化产品的设计方案。
3.12 动态模拟设计
因为机械产品在运行过程中总会产生干扰信号，而人们是对机械在运行的状态下进行设计，这种设计与实际结果并不相符。目前我国在大型采掘机械动态设计方面的系统研究还很少，致使大型采掘机械新机型的设计和老机型的结构改进举步维艰。又如提升容器在进入楔形箱道、紧急制动和切换电阻起动等工作状态下的外载荷与时间的关系问题等，都需要用动态模拟设计来解决。
4.结语
综上所述，矿山施工存在很多的安全风险。矿山机械作为矿山生产的重要设备，必须要有良好的性能和过硬的质量，只有这样才能保证矿产的出产率和施工环境的安全。随着科技的不断发展，古老的矿山机械已经不适用于现代的空山工作，对矿山机械的设计提出新的要求，因此，设计师要采用新颖的设计方法解决以往矿山施工中存在的不足，确保施工人员的安全和矿山的出产率。
5.参考文献：
[1]张凯 李岁学：《利用CAD技术建立露天矿山测量信息系统》，《金属世界》，2008年01期
[2]崔汉涛 李永强 董润滋：《基于Pro/E和ANSYS软件的液压支架三维设计》，《机械管理开发》，2009年05期
设计应用方法 篇12
室内设计是一个科学性与艺术性相结合, 同时要达到生理要求与心理要求、物质因素与精神因素的平衡和综合的系统工程。在这个过程中, 怎样通过市场调查预测、需求的鉴别分析、技术预测、可行性分析等使设计任务趋于明确、合理, 并力求定量化而确定设计目标, 进而根据设计目标提出相应的设计方案和设计策略, 以求提高设计效率;怎样进行过程监控和设计管理, 来达到相应的设计品质等等。这些因素都或多或少的困扰着不同的设计团队或公司, 而设计方法学的研究成果则正好可以提供解决以上问题的理论依据。
1 室内设计的内容和程序
1.1 设计准备阶段
1) 明确设计的任务, 要求掌握所要解决的问题和目标, 如:室内空间的使用性质、功能特点、设计规模、总造价、等级标准、设计期限以及所创造出的室内空间环境的文化氛围和艺术风格等等。
2) 收集资料, 进行设计分析及可行性调研, 如:收集与设计任务有关的资料与信息, 用以研究使用者的功能需求、精神需求、心理需求等;同时, 还要研究委托任务书、相关条件、资料以及法规法律等, 对可行性进行评估。
1.2 方案设计阶段
1) 设计定位:主要是设计的目标定位、技术定位、人机界面定位、预算定位等等。2) 方案切入:按照相关的资料、设计定位的内涵, 进行有目的的规划、构思, 发挥人的主观创造力, 开发出几套创意新颖的设计构思方案, 如:从空间、功能、心理等方面入手展开构想。3) 综合评价:在设计过程中主要对功能、心理、材料、技术、成本等方面综合比较分析。对解决设计问题的方案进行比较、评定, 由此确定并筛选出最佳的设计方案。
1.3 设计深入阶段
1) 深入设计:在原有的评价基础上, 从总体设想到各单元的尺寸设定, 从虚拟空间到建筑构架展开设计, 并落实于设计文件。如:平面图、室内透视图、室内装饰材料翔实版面、设计意图说明和造价预算等。2) 设计表现:能更加准确地将设计意图充分的展现, 使语言、形体、图表、模型等手段都能有一定说服力。从更加醒目直白的效果图来讲, 后者则更能给人一种真实的印象, 并与其他表现形式相辅相成、相得益彰。3) 施工图设计:在即将进入设计施工之前, 需要补充施工所需的有关平面布置、室内立面和顶棚等详细图纸, 还应包括设计节点详图、细部大样图及设备管线图等。
1.4 设计施工阶段
为了使设计的意图更好的贯彻实施于设计的全过程之中, 在施工之前, 设计人员应及时向施工单位介绍设计意图, 解释设计说明及图纸的技术交流;在实际施工阶段中, 要按照设计图纸进行核对, 并根据现场实际情况进行设计的局部修改和补充。
1.5 设计评价阶段
设计评价在设计过程中是一个不间断的行为, 在设计过程中总是伴随着大量的评价和决策, 只是许多情况下我们是不自觉的进行评价和决策而已。随着科学技术的发展和设计对象的复杂化, 对设计提出了更高的要求, 单凭经验、直觉的评价已经过时, 只有进行技术、美学、经济、人性等方面的综合评价, 才能达到预期的目的。
为了使设计更好的创造新生活空间, 作为室内设计人员来讲, 必须把握设计的基本程序, 注重设计评价的筛选与决策作用, 抓好设计各阶段的环节, 充分重视设计、材料、设备、施工等因素, 运用现有物质条件因素的潜能, 将设计的精神与内涵有机的转化为现实, 以期取得理想的设计效果。
可以看出“分析设计过程及各设计阶段的任务, 寻求符合科学规律的设计程序。将设计过程分为设计规划 (明确设计任务) 、方案设计、技术设计和施工设计四个阶段, 明确各阶段的主要工作任务和目标, 在此基础上建立项目设计的进程模式, 探讨项目周期的优化设计及一体化开发策略”和“以系统工程分析、综合、评价、决策的解题步骤贯彻于设计各阶段, 使问题逐步深入扩展, 多方案求优”, 在室内设计过程中得到了完整的体现, 这正是设计方法学所要研究的最重要内容。
2 室内设计的具体方法
2.1 大处着眼、细处着手, 总体与细部深入推敲
大处着眼就是从以满足人和人际活动的需要为核心, 加强环境整体观, 科学性与艺术的结合, 时代感与历史文脉并重, 动态和可持续发展等几个方面进行考虑。这样在设计时, 思考问题和着手设计的起点就高, 有一个设计的全局观念。细处着手是指具体进行设计时, 必须掌握必要的资料和数据, 从最基本的人体尺度、人流动线、活动范围和特点、家具与设备等的尺寸和使用它们必须的空间着手。
2.2从里到外、从外到里, 局部与整体协调统一
建筑师A·依可尼夫曾说:“任何建筑创作, 应是内部构成因素和外部联系之间相互作用的结果, 也就是———从里到外, 从外到里。”室内环境的“里”以及和这一室内环境连接的其他室内环境, 以至建筑室外环境的“外”, 它们之间有着相互依存的密切关系, 设计时需要从里到外、从外到里多次反复协调, 务必使其更趋完善合理。室内环境需要与建筑整体的性质、标准、风格与室外环境相协调统一。
2.3意在笔先, 立意与表达并重
意在笔先原指创作绘画时必须先有立意, 即深思熟虑, 有了“想法”后再动笔, 也就是说设计的构思、立意 (Idea) 至关重要。一项设计, 没有立意就等于没有“灵魂”, 设计的难度也往往在于要有一个好的构思。对于室内设计来说, 正确、完整, 又有表现力地表达出室内环境设计的构思和意图, 使相关人员能够通过图纸模型、说明等全面地了解设计意图是非常关键的。
不难看出, 具体的室内设计方法是在设计方法学总的原理下的发挥, 全盘考虑各空间的协调统一, 宏观和意念与细致和精确的并重, 也恰恰是系统工程设计方法学的精要所在。
科学技术的飞速发展和竞争的日益激烈, 设计环节和设计效率得以重视, 推动了设计方法学的研究。目前每隔一年召开一次国际工程设计会议ICED (International Conference on Engineering Design) 将促使设计方法学的研究更加深入, 设计方法学在室内设计中的普遍使用也将成为必然。
摘要：通过室内设计的实际过程分析了设计方法学对室内设计的影响和作用, 以此来提高室内设计师对设计方法学的重视和进一步推广, 正确运用设计方法学, 以提高工作效率。
关键词：设计方法学,室内设计,系统工程
参考文献
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[3]张钦南.建筑设计方法学[M].西安:陕西科学技术出版社, 2004.
[4]刘先觉.现代建筑理论[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.
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