材料形变

材料形变（精选7篇）

材料形变 篇1

W-Cu做为电极和电触头材料, 被广泛应用在高压真空开关、断路器、等离子焊接电极、导弹引信等。近十几年国际上在电火花机床打孔电极中普遍采用W-Cu做电极, 在显示器等离子喷涂电极上也普遍采用, 在电子封装中特别是大规模积层电路基极板用W-Cu板越来越多。国际市场需求量每年以25%速度增长。

我国是钨资源大国, 储量世界第一, 目前我国钨铜产业仅能生产低端产品, 产业规模小, 技术落后, 产品质量差, 成本高。我国需求的中高档W-Cu制品主要依赖进口, 价格昂贵, 是我国W-Cu产品价格的8至10倍, 特别是导弹引信W-Cu进口价格在4.2万元人民币/公斤, 因此W-Cu材料称钨金。因此发展高档W-Cu材料产业化具有广泛的市场前景和丰厚的利润。

形变W-Cu电极材料制造技术项目是在本课题组二十几年研究基础上, 发明的新的工艺方法, 此技术具有生产效率高, 成本低, 生产高端W-Cu材料, 主要性能指标均超过国际上最好水平, 有很强的技术竞争优势。该技术采用W与Cu粉末, 经大变形挤压致密, 获得近致密体W-Cu电极材料。技术研究已十分成熟。本项技术获得国家发明专利授予权。

本项技术制造的W-Cu材料技术成熟, 生产效率高, 成本低, 性能达到国际上高档产品最好水平, 其相同品牌的W-Cu材料导电率达到40以上, 远高于德国Do Du Co公司, 奥地利PLANSEE公司, 美国的Po LESE公司产品的指标。其主要性能指标比较见下表。

市场价格及技术优势

若与国际市场W-Cu材料1200美元/公斤~1400美元/公斤的价格相比, 仅生产高端产品出口, 本项目成本为500元人民币/公斤, 其利润空间之大, 效益之高是显而易见的。

由于W—Cu材料是产业中消耗材料, 许多国外公司由于生产中需要不得不自己生产, 如果市场有专门企业生产高端W—Cu材料, 且价格便宜, 这些大公司就不会自己生产, 而转为外购。因此组建专门企业公司生产W—Cu高端高性能材料一定受市场欢迎。

单位:哈尔滨工业大学

地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区92号

邮编:150001

材料形变 篇2

随着IT、电工电讯、办公机器、五金制品等行业的迅速发展, 作为制造业重要组成部分的金属制品加工产业正在蓬勃发展, 绿色低碳经济的发展需求对金属板材分切加工技术提出了更高要求[1]。深入理解圆盘剪分切加工过程材料的塑性流动规律及剪切断裂机理, 对优化金属板材分切加工工艺参数、提高分切断面形状和尺寸精度具有重大意义。

金属板材分切加工过程变形复杂, 且集中于剪切区域的局部材料之中, 一般难以实时追踪观察材料的变形状态。对剪切加工过程中材料流动和剪切机理的研究主要有实验研究和有限元数值模拟研究等方法, 实验研究通常分阶段对剪切加工过程中材料的组织形貌进行跟踪研究, 随着计算机技术的迅速发展, 有限元模拟方法已成为研究材料变形和断裂机理的有效方法。孙坤等[2]实验研究了剪切过程中TC6钛合金不同组织的塑性流动和剪切带的形成机理, 结果表明等轴组织绝热剪切带的形成是位错增殖、运动及塞积的结果, 而网篮组织绝热剪切带的形成则是动态再结晶的结果。何昌炜等[3]对DP800的冲压成形过程和裂纹扩展机理进行了实验研究, 发现DP800的断口均分布着大量韧窝的韧性断裂, 其裂纹扩展机理是产生于铁素体或马氏体/铁素体相界面的裂纹沿两相界面或贯穿铁素体而继续扩展。Sartkulvanich等[4]应用DEFORM-2D仿真研究了DP590薄钢板的冲裁和扩孔过程, 发现冲裁过程中材料的塑性流动和应力应变状态对冲裁断面有重要影响。Thipprakmas等[5]应对45号钢精密冲裁断面的形成机理进行实验研究和仿真分析, 结果表明仿真能够准确地预测撕裂断面和二次剪切面的形成。

金属板材圆盘剪精密分切工艺同冲裁工艺有相似之处, 均属于塑性大应变变形过程, 研究方法理应可以借鉴。本文实验研究了不同径向重叠量时剪切区域金相组织和分切断面特征区域的组织微观形貌, 采用DEFORM-2D有限元软件对分切加工过程中等效应力和主应变分布进行了仿真分析, 深入研究了分切加工过程中材料的塑性流动规律及剪切断裂机理。

1 分切过程的有限元仿真

1.1 分切加工原理

对于厚度为0.1~3 mm的金属板材卷料纵向分切一般采用上下成对圆盘刀滚剪加工[1], 其加工原理如图1所示。c和δ分别是上下圆盘刀之间的轴向间隙和径向重叠量。在分切过程中, 上下圆盘刀以相反的方向旋转, 将金属板材以圆盘刀周向速度逐渐卷入, 刃口剪切区域的金属板材先后发生弹性变形和塑性剪切滑移, 最终产生裂纹并贯穿后导致材料分离[6]。

1.2 有限元建模

镀锌板圆盘剪分切加工的DEFORM-2D建模如图2所示, 实验所用的1.6 mm DX51D+Z型镀锌薄钢板由攀钢集团生产, 材料成分见表1。板材采用各向同性Hollomon硬化模型, 材料性能如表2所示, 性能参数通过WAW-300型电子万能试验机拉伸试验结果拟合而得[7]。

橡胶环垫由橡胶圈和钢圈组成, 板材分切过程中, 橡胶圈通过其弹性变形对板材提供压板力, 使剪切过程稳定, 并保证金属板材不发生过度翘曲变形[1]。橡胶圈材料性能参数为:邵氏硬度90 HA, 弹性模量22.6 MPa, 泊松比0.495。

为平衡计算时间与精度, 设定圆盘刀、钢圈为刚体, 镀锌板为塑性体, 橡胶圈为弹性体, 并对镀锌板和橡胶圈的局部网格细化分。针对镀锌板剪切区域网格进行细化, 网格密度分别设定为0.001、0.01、1, 针对橡胶圈与板材表面接触的区域网格进行细化, 网格密度分别设定为0.01、1, 细化后的网格分布如图2所示。各相邻部件之间的接触类型设定为剪摩擦, 摩擦系数见表3。

为精确模拟裂纹的形成、扩展及合并, 需要确定镀锌板的断裂准则, 本文采用Ayada韧性断裂准则来预测镀锌板裂纹的产生。

式 (1) 中:——等效应力;

σm——静水应力;

εf——材料发生断裂时的等效塑性应变;

C——材料的临界破坏值, C=0.5。

2 圆盘剪分切加工实验研究

2.1 分切加工实验

圆盘剪分切加工装置如图3所示, 实验加工条件见表4。为研究分切加工过程中剪切区域内材料的流动规律, 需保证分切加工后板材不会被剪断, 故实验中设置了径向重叠量为负值。分切后的板材用线切割机床沿平行于剪切方向切取试样, 经研磨、机械抛光、腐蚀后在Keyence VHX600型超景深显微镜下观察试样断面形貌及金相, 并在S-3400型扫描电镜下观察分切面显微形貌, 以研究剪切断裂机理。

2.2 实验与仿真结果对比

文献[1]表明圆盘剪分切断面形貌特征主要有塌角、剪切带、断裂带、毛刺和撕裂角, 轴向间隙是影响断面形貌的最主要因素。由于在分切和制样过程毛刺容易脱落, 且尺寸很小, 本文暂不考虑毛刺特征。分切实验和仿真的断面形貌如图4 (a) 所示, 从图中可看出, 在轴向间隙为0.02 mm时, 剪切带高度占了板厚的75%, 塌角和断裂带所占比例均较小, 撕裂角难以精确测量, 本文暂不定量研究撕裂角特征。断面形貌特征测量的实验值和仿真值对比见图4 (b) , 由图可见仿真结果与实验有较好的一致性, 因此可以采用有限元仿真较准确地模拟镀锌板圆盘剪分切加工。

3 分切过程材料流动与剪切机理分析

3.1 分切过程剪切区域材料流动规律

板材在圆盘剪分切加工过程中, 金属的受力和变形情况非常复杂, 剪切区域金属是在拉、压的综合作用下成形[1]。由第四强度理论 (畸变能密度理论) 可知, 当材料的等效应力超过某一极限值 (ss) 时, 材料将发生屈服, 产生塑性变形。金属材料在再结晶温度以下塑性变形时, 晶粒发生错动, 出现位错的缠结, 使晶粒拉长、破碎和纤维化[6]。而镀锌板分切过程中材料的塑性流动直观地体现在金相组织的变化上, 因此可结合镀锌板在分切过程中金相组织、等效应力和主应变的分布特点来研究板材剪切区域材料塑性流动的规律。

分切前镀锌板金相组织如图5所示, 不同径向重叠量下分切加工后刃角附近板材金相组织、主应变和等效应力分布见图6。从图5和图6中各图可见, 最大等效应力等高线、最大主应变均集中在刃角附近, 刃角附近板材塑性流动最强, 晶粒纤维化最明显。随着径向重叠量的增加, 即圆盘刀切入加深, 刃角附近等效应力逐渐增加, 晶粒纤维化程度增加, 同一数值的等效应力等高线水平范围稍有增长, 竖直范围扩展明显, 而晶粒细化范围的扩展出现同样特征。由此可知刃角附近板材的晶粒纤维化程度和范围的变化可由其等效应力的分布来判断。

进一步分析图6中刃角附近板材主应变分布和金相组织可发现, 随着径向重叠量的增加, 刃角附近板材主应变的大小逐渐增加, 主应变方向愈趋竖直, 而对应区域晶粒细化程度增加, 拉长方向同样趋向竖直。这表明刃角附近板材的晶粒纤维化程度和方向的变化可由主应变的大小和方向来判断。

3.2 分切断面剪切机理

研究表明, 当材料的应变达到一定值时, 材料内部便会产生微观空穴, 随着应变的继续增加, 空穴将会成长、合并, 最终产生微裂纹。因此研究分切断面中剪切带和断裂带代表性区域 (图7中a、b、c矩形区域) 的微观形貌 (图8, 图中虚线表示剪切带与断裂带的分界) 可以揭示分切断面在剪切过程中的形成机理。

从图8可以看出, 剪切带中空穴的形貌为圆形、条状孔洞, 断裂带空穴则为深浅不一的韧窝。由图8a可见初生剪切带断面密布有细小空穴, 近似圆形。随刀具切入深度增加, 空穴尺寸增大, 而形状越发不规则, 出现条状、锯齿状边缘, 空穴密度增加, 见图8b所示。这是因为, 当刀具切入板材时刃角附近板材发生塑性流动, 晶粒产生位错的滑移, 开始形成剪切带, 同时晶粒在剪切应力的作用下沿应变方向拉长变形, 当应变达到一定值时产生微观空穴。分切断面的剪切带不同区域的空穴形貌从侧面反映了剪切过程中空穴在板材内部的萌生、长大和合并的过程。空穴足够大时成为微裂纹, 裂纹扩展产生韧性断裂, 形成断裂带。断裂带断口密布深浅不一的韧窝, 韧窝尺寸相比空穴尺寸明显增大, 均表现为沿剪切方向伸展 (见图8b和c) , 而越靠近毛刺侧, 韧窝的形貌越不清晰 (图8c) , 这表明裂纹的扩展路径沿剪切方向稍有偏移, 从而导致断面成形后剪切带和断裂带所在平面呈一微小撕裂角 (见图2) 。

4 结论

(1) 镀锌板圆盘剪分切断面形貌特征主要有塌角、剪切带、断裂带、毛刺和撕裂角。仿真同实验结果非常吻合, 说明有限元仿真可以准确地模拟镀锌板圆盘剪分切加工过程。

(2) 结合实验与仿真分析了不同重叠量时刃角附近板材金相组织、主应变和等效应力分布。研究发现刃角附近板材的塑性流动最为剧烈, 随着圆盘刀的不断切入, 等效应力、主应变的强度和范围逐渐增加, 晶粒细化程度和范围也逐渐增加, 而主应变方向愈趋竖直, 晶粒拉长方向亦愈趋竖直。因此, 可根据板材分切过程中等效应力和主应变的分布来判断晶粒的纤维化程度、范围和方向。

(3) 观察研究了分切断面中剪切带和断裂带的组织微观形貌, 发现板材分切断面的形成过程是大量微观空穴萌生、成长、合并和裂纹传播的结果。裂纹沿与剪切方向稍有偏移的方向扩展, 导致了撕裂角的成形。

参考文献

[1]路家斌, 潘嘉强, 阎秋生.不锈钢薄板圆盘剪分切过程有限元仿真研究[J].机械工程学报, 2013, 49 (9) :190-198.

[2]孙坤, 王富耻, 程兴旺, 等.TC6钛合金不同组织绝热剪切带的形成机理[J].稀有金属材料与工程, 2009 (1) :34-37.

[3]何昌炜, 谢震, 章哲, 等.800MPa级DP钢冲压成形及裂纹扩展机理[J].塑性工程学报, 2013, 20 (1) :121-125.

[4]Sartkulvanich P, Kroenauer B, Golle R, et al.Finite el-ement analysis of the effect of blanked edge quality uponstretch flanging of AHSS[J].CIRP Annals-Manufactur-ing Technology, 2010, 59 (1) :279-282.

[5]Thipprakmas S, Jin M, Kanaizuka T, et al.Predictionof Fineblanked surface characteristics using the finite ele-ment method (FEM) [J].Journal of Materials Process-ingTechnology, 2008, 198 (1-3) :391-398.

[6]潘嘉强, 路家斌, 阎秋生.圆盘剪切工艺有限元仿真研究[J].机电工程技术, 2012 (10) :117-122.

汽车拉索弹性形变测试 篇3

关键词：汽车拉索,数据采集,伺服控制,弹性测试,精度

0 引言

汽车拉索是汽车零部件之一，是用于拉动改变变速器档位、刹车、离合器等的一种钢丝绳索，在汽车生产应用领域有着广泛的应用[1]。汽车拉索的使用寿命、承载能力、损伤程度，时时刻刻关系到使用者的安全，长期使用的拉索会产生磨损和变形，由于这种变形是不可恢复的，所以长期使用会降低其使用的效率，加速它的老化，降低使用寿命，危及使用者的生命，所以研究它的弹性变形、永久变形是至关重要的[2]。目前我国汽车行业标准QC/T 29101-1992汽车用操纵拉索总成关于弹性形变的测量方法，主要是采用人工手动检测的方式，存在稳定性差、测试效率低、测量精度低等问题[3]，不能适应我国汽车零配件行业高速发展和对产品大批量测试的要求，所以寻找一种合适的方法保证弹性形变时的精度至关重要。文中根据国内汽车零配件相关企业的现实需求，研发了一套汽车拉索弹性形变测试系统，实现了汽车拉索弹性形变测试的高精度、快速和自动化，满足了企业的实际要求。

1 系统硬件设计

汽车拉索弹性测试系统是基于LABVIEW和NI数据采集卡研发的，主要测试汽车拉索在拉伸状态下的力和位移的状态值。通过设置固定的拉伸目标值，重复拉伸拉索，得出测量值。比较这些测量值与标准值之间的差值来判断此汽车拉索的好坏。总体的硬件设计模块框图如图1所示。

如图1所示，此测试系统是由工控机、NI Compact RIO控制器、五个NI数据采集卡、伺服驱动器、伺服电动缸、力传感器、位移传感器、汽车拉索构成，下面具体的介绍各部分的作用。

(1)NI Compact RIO平台:NI Compact RIO平台包括实时控制器与机箱，NI数据采集卡可以插入到Compact RIO机箱中，机箱的背面板可以运行LABVIEW编程的FPGA程序，而实时控制器运行的是实时操作系统，通过网线其可与上位机进行通讯。

(2)NI9401是一款运动控制板卡，它能从使能信号、脉冲信号、方向信号三个方面控制伺服电机驱动器，从而控制伺服电动缸运动，拉动拉索。本设计总共有2个NI9237模块，都与力传感器相连，共八个通道，其主要用来采集力传感器的电压值。NI9215模块有四个通道，与位移传感器相连，实时采样位移传感器电压模拟输入。

(3)伺服电动缸与驱动器:伺服驱动器主要是用来驱动电动缸运转，电动缸主要是来带动连接着位移和力传感器的汽车拉索运动。

(4)传感器:传感器都与拉索相连，用以检测拉索形变时的参数变化情况。测得的电信号按相应的转换规律转换为力或位移值。

(5)工控机:主要用来实时显示系统的工作状态、对被控对象进行设置和控制、能够对历史数据进行回放和分析等。

2 系统软件的编写

测控系统软件是在LABVIEW 2010开发环境下完成的，分为两层:上位机通讯层和下位机数据采集与控制层。上位机通讯层包括对下位机通道数值的读取，将读取的通道数值制成曲线直观的反映在用户界面上等，还有为了满足拉索测试的精度要求，而进行的循环测试和行程测试。下位机数据采集和控制层主要包括采集力和位移的电压值，控制伺服电机运转和将得到的电压值写入到DMA FIFO中，供上位机来读取。

2.1 下位机采集和控制功能实现

2.1.1 上位机与Compact RIO系统通讯实现

在下位机软件编程之前，首先要创建FPGA项目，完成Compact RIO系统与上位机之间的通信。通过一系列的步骤将用于项目管理的VI、终端和I/O模块创建完成。至此，软件上FPGA I/O与硬件外部I/O的联系就建立起来，通过操作和控制软件上的FPGA I/O就相当于直接操作外部的I/O点[4]。

2.1.2 模拟量采集程序设计

下文以NI9237模块对力传感器(PST300 kg)电压信号的采集和NI9215模块对位移传感器(NS-WY02)电压信号的采集为例，讲述模拟量采集的程序设计过程，具体步骤如下:右键单击FPGA的终端(FPGA Target)项，选择新建->VI。在后面板中放入While循环，右键单击编程->FPGA I/O->I/O Node，然后单击I/O Item，选择Mod1/AI0、Mod1/AI1、Mod1/AI2、Mod1/AI3。同2创建Mod2/AI0、Mod2/AI1、Mod2/AI2、Mod2/AI3、Mod5/AI0、Mod5/AI1、Mod5/AI2、Mod5/AI3。创建子VI signal processor和signal processor＿shift，对采集到的力和位移的数据进行滤波求平均值。得出处理完的通道采集值。通过上述步骤，得到如图2所示的程序框图。

图2中标号1为模拟输出的I/O，其是从FPGA项目中的直接拖放过来，因外部的I/O点直接和传感器相连，所以通过标号1可以读取此时传感器的电压值。图中标号2所示的Mod1为经过处理的电压值。图中标号3为替换数组子集，通过移位寄存器将每次标号4处理的有效值替换到Mod1数组中。正如上文所述，Mod1和Mod2都对应外部的NI9237通道，是用来采集力传感器的电压值，而Mod5对应外部的NI9215通道，其用来采集位移传感器的电压值。

2.1.3 采集数据写入DMA FIFO

在高速采集过程中，FPGA的运行速率可以达到ns的级别，而RT系统一般在ms的级别。在这种情况下，如果要求上位机读取全部的数据，又不会出现数据丢失，就需要采用DMA FIFO方式来传递数据[5]。要通过DMA FIFO完成数据交换的功能，首先要创建和配置DMA FIFO，配置和创建完成后，在程序框图中放置一个循环，然后将创建配置完的FPGA FIFO拖放到循环内，将采集到的力和位移传感器的数据写入到DMA FIFO中。如图3所示Mod1和Mod2采集的力传感器数据写入到1.9237FIFO中，Mod3采集的位移传感器数据写入到3.9215FIFO中，写入的数据供上位机来读取，具体步骤详看2.2节。

2.2 上位机功能模块实现

2.1.3节讲述了将采集的力和位移的数据通过FPGA写入到DMA FIFO中，要实现通道数值的实时显示，需在上位机上将写入到DMA FIFO中的数据读取出来[6]。在完成此步骤之前，首先要将FPGA程序下载编译生成的LVBITX文件，引用到上位机，供上位机使用。下图中的标号1(9074Ref Container.VI)就是引用到上位机的LVBITX文件，通过调用此VI，就能将显示在下位机上的前面板数值调用到上位机界面上。如下图所示的程序框图中首先创建了一个while循环，然后调用9074Ref Container子VI，添加Read/Write control(标号2)控件，与之相连。进入While循环，让图中控件Invoke method(标号3)来读取采样通道的数值，最终得到Data、Data2、Data3。其中Data和Data2为力传感器的数据，Data3为位移传感器的数据。读取通道数值的程序框图如图4所示。

通过上述步骤就能将各个通道的数据读取上来，在前面板中显示。

2.3 测试主界面

通过上述的软件编程，最终得到的测试主界面如图5所示。

图中标号1为主显示区，标号2为传感器的配置区域，标号3为主显示配置菜单，标号4为功能配置区，标号5为图表显示区域，标号6为实验功能设置区。

3 行程实验

先选取500 kg的称重传感器一个，点击标号3的主显示配置区域，选择力通道CH＿2传感器1，设置上下限分别为5 000 N和-100 N，位移通道为CH＿1位移1，上下限为500 mm,-10 mm。然后点击标号6实验功能设置区中的行程控制，选定通道CH＿2传感器1为主的观测参数，目标值设定为283.6 N，速度为10mm/s，点击开始按钮运行，伺服电动缸带动汽车拉索运动，与汽车拉索相连的力和位移传感器将实时的数值显示在主界面上，此时显示的力数值在283.6 N波动，位移数值在40.2 mm波动，其中位移的精确性更高一点，这里近似等于40.2 mm。

如上文介绍本测试系统共用2个NI9237的数据采集卡，共8个通道来测试汽车拉索的拉伸力。8个通道都可以与力传感器相连，将与力传感器相连的航空插头，分别插入到剩余通道，以同样的方法测试剩余7个通道的传感器数值，并分别记录。本测试系统共用4个通道来测试汽车拉索的拉伸位移，用同样的方法将位移传感器接入到剩余的3个通道。因力和位移同时测定汽车拉索的拉伸力和拉伸位移，所以力和位移的数值同时变化，且位移的波动较小，现以力(牛顿)作为主测试参数来观察是否实现弹性形变测试。导出的EXCEL数据如表1所示。

精度值的计算公式为:

式中T为精确度;X为被测量的目标值;X0为被测量的真值。从公式可以得出，T精确度的绝对值越小，表明被测量值越逼近于标准值，测量的精确度更准;将表1所得数据带入此公式，可得拉索弹性形变的精度误差允许范围在±0.1%N之内。

4 结束语

在测试的精度上，传统的测量方法在读取弹簧测力计数值方面肯定存在误差，而汽车拉索弹性形变测试系统用高精度的称重传感器检测拉伸值，以NI数据采集卡作为数据采集工具，再借助LABVIEW编程语言，能够高效、精确、及时的显示测量结果。在测试的效率上，与传统的测试方法相比，该测试系统完成一次的测试时间只有传统测试方法的1/5，效率值高。在测试的自动化程度上，相较于传统的测量方法，显著地提升了测试自动化的水平。

参考文献

[1]佟炳勇,郑海龙,赵超越.汽车门锁拉线设计的几点注意[J].汽车零部件,2015,10(7):70-72.

[2]景爽,王建生,康献民,等.基于Lab VIEW的摩托车拉索效率测试平台设计[J].自动化与仪表,2009,29(7):55-57.

[3]关丽丽.车用拉索总成效率试验台架设计[J].科技传播,2012,4(15):173-175.

[4]王树东,孙野,梁国栋.基于Lab VIEW和FPGA在数据采集系统中的开发设计[J].自动化与仪器仪表,2014,34(6):64-67.

[5]陈树学,刘萱.LABVIEW宝典[M].北京:电子工业出版社,2011.

形变监测网优化分析 篇4

形变监测网, 采用大地测量方法建立平面与高程监测网。形变监测网优化设计是形变监测研究工作中迄今尚未能很好解决的一个基本问题。本文结合具体的工程实例, 对形变监测网优化设计进行分析具有重要的研究意义。

形变监测网优化设计分析

控制网的优化设计问题分为零类优化设计、一类优化设计、二类优化设计和三类优化设计。

记设计矩阵为A, 观测量的权阵为Pl, 其相应的协因数阵为Ql=Pl-1, 未知参数向量X的协因数矩阵为Qx, 它可由法方程的广义逆而得出

则上述设计分类可通过固定参数和自由参数来描述见表1。

在实际问题中, 优化设计问题并不能严格按照四种类型分开, 而通常是四类问题的综合。比如, 三类优化设计问题就可以看作是一类、二类的混合问题。一、二和三类优化设计问题的解又必须预先或同时解零类优化设计问题, 而二类优化设计不仅要求解最优权的分配问题, 还包括对观测计划的某种改善。近几年, 有人提议重新定义一种新的对变形监测网确定最优复测周期的一类优化设计问题, 显然这一设计问题不能从上述最小二乘平差方程导出, 这是性质不同的另一类设计问题。

按照衡量控制网优化设计的质量标准出发, 从精度指标、可靠性准则、灵敏度准则和费用准则, 对形变监测网进行基准分析和位移判定。按照单点位移显著性检验;整体形变检验 (平均间隙法) ;稳健迭代权估计进行比较和检验。

根据点位精度、误差椭圆、多余观测分量和灵敏度的计算公式:

我们通常用来评定待定点的点位精度, 但它不能评定待定点在任意方向的精度。要评定点位精度首先计算出误差椭圆, 定义E为长半轴, F为短半轴:

其中λ1、λ2为特征值:

误差椭圆的长轴与X轴间的夹角 (极大值方向) 为:

在待定点上, 任意方向上的方差值为:

根据起算数据和观测数据需要计算多余观测分量, 由于其与观测值本身的大小无关, 与图形结构A和观测值权阵P有关, 而, 在网形平差前可以计算出多余观测分量H:

H称为观测值的帽子矩阵, 则定义ri为第i个观测值的多余观测分量:

0≤ri≤1

并定义:

, 为网的平均多余观测数。

变形监测网的灵敏度一般用在给定误差概率下 (显著水平α0, 检验功效1 -β0) , 通过统计检验所能发现的变形向量的下界值来表示。

实例分析

1 原有网形

图1 为原有的控制网形状, A, B, C, D四个点为控制点, 控制点的坐标和方位角已知, P1, P2为待求点。L1, L2, , L6为等精度观测角, 测角中误差为 ±1.9", S1, S2, S3, S4为四个观测边, 原网形数据见表2、表3。

经过科学的计算, 方案3 的可行性可表示成精度、可靠性和灵敏度。其中精度:P1点的点位精度和误差椭圆m1=2.41mm, E1=2.05mm, F1=1.27mm, P2点的点位精度和误差椭圆m2=2.18mm, E2=1.91mm, F2=1.05mm;可靠性:多余观测分量ri=diag (0.77, 0.77, 0.85, 0.39, 0.34, 0.63, 0.89, 0.63, 0.50, 0.22) , 所以rmax=0.89, rmin=0.22, r=0.60;灵敏度为α01=1.55cm, α0.2=3.42cm。

2增加观测边优化网形

将原有控制网形怎加两条观测边且增加四个观测数据L8, L8, S11和S12, 优化网形见图2。通过平差计算后设计结果为, 精度:P1点的点位精度和误差椭圆m1=1.72mm, E1=1.27mm, F1=1.18mm, P2点的点位精度和误差椭圆m2=1.68mm, E2=1.43mm, F2=0.88;可靠性:多余观测分量ri=diag (0.91, 0.81, 0.88, 0.43, 0.41, 0.72, 0.92, 0.83, 0.67, 0.55, 0.55, 0.70, 0.72, 0.91) , 所以rmax=0.91, rmin=0.41, r=0.72;灵敏度为α01=1.67cm, α02=2.39cm。

加权变权优化网形

网形加权变权即改变中误差的大小, 对于此控制网形有测角中误差和边长中误差, 若要提高两中误差的大小, 可以利用高精度测量仪器即可完成。精度:P1点的点位精度和误差椭圆m1=2.32mm, E1=2.06mm, F1=1.07mm, P2点的点位精度和误差椭圆m2=1.72mm, E2=1.47mm, F2=0.89mm;可靠性:多余观测分量ri=diag (0.64, 0.74, 0.80, 0.38, 0.33, 0.61, 0.89, 0.63, 0.70, 0.34) , 所以rmax=0.89, rmin=0.33, r=0.6;灵敏度为α01=1.08cm, α02=2.03cm。

更改控制点数目优化设计

将原有网形中A、B、C、D四个控制点增加控制点E见图3, 数据见表4、5。

经过科学的计算, 方案4 的可行性可表示成精度、可靠性和灵敏度。其中精度:P1点的点位精度和误差椭圆m1=2.04mm, E1=1.46mm, F1=1.43mm, P2点的点位精度和误差椭圆m2=1.82mm, E2=1.34mm, F2=1.23mm;可靠性:多余观测分量ri=diag (0.79, 0.88, 0.42, 0.47, 0.74, 1.6, 0.58, 0.48, 0.16, 0.82, 0.82, 0.81, 0.88, 0.92) , 所以rmax=1.6, rmin=0.16, r=0.74;灵敏度为α01=1.57cm, α02=1.96cm。

结语

综上所述, 通过对以上4 种方案的对比分析, 可以看出通过改变观测值的权这种方案, 不仅其精度最高, 同时可靠性和灵敏度也显著提高。只要测绘仪器精度满足, 使用加权变权方法优化网形能够很好的满足工程需求。第四种方案通过增加控制点的数量, 进一步改善了优化结果的精度、灵敏度和可靠性, 网形设计也相对合理, 因此方案四也比较合理。

光子晶体形变传感器原理 篇5

1 一维光子晶体PBG的性能

利用传输矩阵法, 预测多层介质的光带隙性能, 将一层介质等效成一个界面, 应用电场强度E和磁场强度H的切向分量在界面两侧连续的边界条件, 得到入射介质中的光场E0, H0与出射介质中的光场E2, H2之间的关系为:

矩阵M1称为介质层的特征矩阵, 它包含了介质层的全部有用参量, 并且为单位模矩阵;δ1= (2πλ) N1d1cosθ1为相位厚度, N1, d1为介质层的折射率和几何厚度, 两者的乘积为光学厚度, 1θ为光线在介质层中与法线方向的夹角, 1η为有效导纳, 对于p偏振, η1=N1/cosθ1, 表1 MgF2和ZnSe的弹性性能和折射率对于s偏振, η1=N1cosθ1。设光子晶体由k层介质组成, 则整体特征矩阵为:

则反射系数r和透射系数t为:

而反射率为:

由此可以得到光线在光子晶体中的传播特性, 我们用常规的高低折射率相间的λ/4膜系模拟可见光长波区的一维光子晶体结构, λ为中心波长, 每个周期包含一层高折射率材料以及一层低折射率材料, 每层的光学厚度相等, 均为λ/4。随周期数的增加, 光子晶体的带隙结构趋于稳定。图1所示出具有6个周期 (共12层) 的某光子晶体的反射光谱, 禁带起始波长1λ和禁带截止波长1λ之间的光波被全部反射, 禁带宽为λ2-λ1。

2 光子晶体的受力与PBG性能的关系

假设光子晶体中各材料是各向同性的弹性材料, 并且受力后其介电性能不发生改变, 仍然用高低折射率相间λ4膜系模拟可见光长波区的一维光子晶体结构, 选取在该区透明的MgF和2ZnSe作为基本材料, 其弹性模量、泊松比和折射率如表1所示。选择中心波长为650nm, 则Mg F2层的厚度为119nm, ZnSe层的厚度为65nm共有6个周期, 而且光正入射到光子晶体上, 可以通过数值法计算得到, 将各层介质受压力后的厚度代入 (1) ~ (4) 式, 就可以得到一维光子晶体受压力后的反射光谱, 图2示出压力对带隙结构的影响, 可以看到施加压力后, 禁带的位置向短波方向移动, 同时禁带宽变小图3和图4示出压力与起始波长和截止波长之间的关系, 可以看出它们之间都呈简单的线性关系。这样, 根据起始波长和截止波长可以很容易地推断出压力的大小, 而精度只取决于对光波波长测量的精度。定义压光敏感系数为, 其中p为压力, 压光敏感系数的含义为压力引起的波长相对变化。根据图3和图4, 可得到起始波长的压光P敏感系数为, -8.8×10-6MPa-1, 截止波长的压光敏感系数为-9.0×10-6MPa-1为了提高压光敏感系数, 可以选择具有较小弹性模量的材料。

以上通过研究机械载荷对光子晶体的光带隙性能的影响, 发现两者之间存在简单的线性关系, 并因此提出了利用这种对应关系研制压光传感器的可能性。由于光子晶体的结构周期和光波波长为一个数量级, 也就有可能制造出一系列精巧的压光传感器或者其他精密仪器。这种传感器的一个优点是可以在不直接接触到受压区域的情况下测量压力的大小。那么温度载荷对光子晶体的形变影响是什么呢?我们来看一下光的相位特性, 许多光物理现象与相位特性有关。在光子晶体中, 几乎所有光物理现象都与相位特性相关联, 基于光子晶体相位特性的温度传感器, 它具有很高的灵敏度。

2.1 含耦合缺陷的不对称结构光子晶体的物理特性

光子晶体缺陷模的相位特性过去很少被应用, 其主要原因如下:在缺陷模光是高透射的, 离开缺陷模光是高反射的, 这种透射光或反射光的光强剧烈变化会使相位测量中光强无法恒定。另外相位还受衬底等影响。通过研究我们发现, 以上问题都能通过光子晶体不对称结构或异质结结构获得解决。我们计算和研究了含缺陷的一维光子晶体不对称结构的带隙和相位特性。不对称结构使缺陷模的高透射消失, 即整个带隙 (包括缺陷模频率) 的反射率接近于1, 但在缺陷模频率附近反射光的相移随频率迅速改变。对应耦合缺陷模的每一个子峰, 相移等于2π, 对含5个耦合缺陷层的缺陷模, 相移等于10π, 并且不对称结构使衬底的影响被克服。相位曲线中有近似线性一段, 这种近似线性关系在光子器件的应用中很有价值。下面我们基于光子晶体相位的上述特性, 以温度传感器为例讨论光子晶体相位特性在传感器中的应用。

2.2 高灵敏高分辨率光子晶体相位温度传感器

如果光子晶体缺陷层的介质是温度敏感材料, 温度变化时, 缺陷模的频率和相位都将随着温度而变化。根据热光效应, 温度直接导致的折射率变化可表示为。这里的为折射率随温度变化系数 (也称热光系数) , 越大, 说明温度引起的折射率变化就越明显。本文的计算中将选环氧树脂作为耦合缺陷层。环氧树脂的参数如下:折射率为1.5122。耦合缺陷模中含多个子峰, 两边沿的子峰频率处的相位随频率变化最剧烈。利用此最边沿的子峰获得较高的温度灵敏度, 且缺陷层越多, 则子峰越密, 即灵敏度越高。所以, 本文中用含10个耦合缺陷层结构, 并用频率最高的子峰的相位特性为例进行研究。具体的结构为 (LH) 3D- (HL) 3H (LH) 3D (HL) 3H (LH) 3D (HL) 3H (LH) 3D- (HL) 3H (LH) 3D (HL) 8, 其中nH=3.3, nL=1.45, nD=1.5 1 22 (环氧树脂的折射率) , nDdD=λ0/2, nHdH=nLdL=λ0/4。对这一结构计算得到的缺陷模中频率最高的子峰的相位特性能很好满足相位温度传感器的要求。如果在某项特殊应用中既要有很高的灵敏度又要有较宽的测量范围, 也可考虑用如下方法解决:可以设计一种特殊光子晶体, 其杂质层是热敏材料, 而周期层是电场诱变折射率材料, 这样就能用电场分档改变测量范围而实现宽范围测量。另外, 对高温的测量则要另选材料。利用光子晶体不对称结构解决了耦合缺陷模的不对称结构, 把光子晶体的相位特性原理制作出了高灵敏高分辨率温度传感器。

3 结语

本文具体分析了机械载荷与温度载荷光子晶体传感器原理可能制造出一系列精巧的压力、温度传感器或者其他精密仪器。这种传感器的一个优点是可以在不直接接触到受压区域的情况下测量压力的大小, 应当指出, 本文的工作还是探索性的。

摘要：当光子晶体材料承受外载荷时, 必然会引起形变, 并改变其组成材料的空间排列方式, 从而导致其光带隙性能的改变。而外载荷与光带隙性能之间的对应关系, 计算表明, 压力的大小与禁带起始波长、截止波长和禁带宽之间呈简单的线性对应关系, 通过测量光带隙性能而制造出感知外载荷的传感器。外载荷也可以是温度载荷, 对含耦合缺陷的不对称结构光子晶体的研究发现, 其缺陷模频率附近的反射率接近于1, 而缺陷模频率附近反射光的相移随频率迅速改变;当缺陷层为折射率的温度敏感材料时, 温度的极微小变化就能使处于缺陷模频率的反射光相移发生很显著变化。根据这一原理, 设计了高灵敏高分辨率的相位温度传感器。

关键词：光子晶体,压光,光的相移

参考文献

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[11]Li-Ping Xu, Ting-Dun Wen, Xiao-Feng Yang.Mesopiezoresistive effects in double-barrier resonant tunnel-ing structures[J].Applied Physics Letters, 2008, 92:043508.

轴承盖高温形变热处理 篇6

形变热处理是近年来发展起来的一项热处理新工艺。它是在金属材料上有效利用形变强化和相变强化, 将压力加工与热处理相结合, 使成形工艺和最终性能统一起来的一种工艺方法。它不但能够得到一般加工方法所达不到的高强度与高塑形的良好结合, 并且还能简化钢材或零件的生产流程而带来明显的经济效益。形变热处理分为高温形变热处理[1]和低温形变热处理两类。高温形变热处理是将钢加热至稳定奥氏体区, 保持一段时间, 在该温度下变形, 随后立即快冷至一定温度, 以获得所需组织。

形变热处理的实质就是在材料的奥氏体区域内, 对钢材进行塑性变形, 随后利用锻造余热进行淬火, 以固定在形变过程中所具有的特殊组织形态, 从而提高材料的塑形、韧性及强度。

凡经锻造加工的普通碳素结构钢、合金钢和不锈钢等的毛坯调质件以及轧制的环类件, 都可以进行形变热处理。这种工艺不仅所需设备简单, 投资耗费少, 而且操作技术也不复杂, 容易掌握。既节约了能源, 降低了成本, 又可缩短施工周期, 确保质量。

2 轴承盖新老热处理工艺比较

轴承盖是机械压力机曲轴部位滑动轴承上的重要零件, 在使用中, 受到复杂载荷的作用, 需要具备较高的综合机械性能。锻件如图1所示。锻件质量6.5kg, 材质45钢, 热处理要求调质217~255HBS。

老工艺锻造及热处理工艺规范为:在燃煤反射炉中加热到1200℃始锻温度[2], 在750kg空气锤上胎膜锻, 锻后在空气中冷却, 然后正火, 再经调质 (淬火, 高温回火) 处理, 其加热曲线如图2所示。其工艺流程为:

形变热处理工艺过程如图3所示。

综合以上两种热处理工艺, 其流程如图4所示。

从图中可以看出, 原工艺锻造完工后, 需经正火加热, 淬火才能高温回火, 而且费时较多。新工艺省去了正火、淬火的加热, 节省能源, 缩短生产周期, 减少造成质量事故的机会。

3 形变热处理工艺规范

锻造前, 将炉温加热到1350℃, 实际的始锻温度为1250℃~1300℃, 终锻温度为1000℃~950℃, 切边后保证温度高于900℃。将锻件放入油或水中淬火, 570℃回火100分钟出炉空冷。

4 数据分析

4.1 探伤

油淬试件10件, 抽取5件进行磁粉探伤, 未发现有影响强度的裂纹。水淬试件10件, 全部进行磁粉探伤, 其中6件发现有裂纹。该裂纹的长度为20mm~55mm不等。深度为<1.5mm。测试结果表明, 用水冷却的能力高, 冷却速度快, 易产生内应力, 高温淬火会导致锻件开裂, 所以选择油淬是合理的, 能完全避免裂纹的产生。

4.2 硬度

对10件油淬试件进行硬度测试 (在轴承盖两连接板平面上) , 硬度值见表1。从表中可看出, 每个连接板上不同的位置上测量的硬度值是基本均匀的。

4.3 金相

(1) 普通调质金相。金相组织为片状索氏体与呈白色网状分布的铁素体, 显微硬度HBS185。由显微组织可以看出, 试样的淬火温度偏低Ac1附近, 未能获得调质效果, 如图5所示。

(2) 形变热处理金相。金相组织肌体为细片状索氏体及白色网状铁素体, 显微硬度HBS230。针状铁素体由晶界向晶内延伸, 有轻微的魏氏组织, 如图6所示。

(3) 普通调质与形变热处理金相比较。形变热处理金相基本符合要求, 但出现了少量的魏氏组织。其原因是锻后温度高, 放入油中淬火时间间隔较长, 使得晶粒粗大。

(4) 压力实验。压力实验表明, 形变热处理后制件的屈服极限达到360MPa, 而普通调质制件的屈服极限350MPa。形变热处理后制件的综合机械性能大大优于普通调质工艺的综合机械性能。经过形变热处理的轴承盖可提高实际使用的可靠性。

5 强化机理分析

金属的强度取决于原子间结合力及组织状态两大因素[3]。融入肌体中的合金元素只能在大的范围内改变原子间结合力。而各种加工处理过程只能改变组织状态。

提高金属强度的途径有二:其一是尽可能减少金属的组织缺陷, 使之接近于理想的完整晶体;其二是在有缺陷的工业材料上通过一定的加工处理引入大量的位错以及造成阻止位错运动的障碍。这样, 因位错本身的相互缠绕或受溶质原子、沉淀相、晶界和亚组织等所构成的障碍阻塞, 造成晶格滑移困难, 从而达到提高强度的效果。

6 结束语

在金属材料上合理综合运用形变强化与相变强化工艺, 可得到更加满意的强化效果。对一些重要零件的强化, 提高综合机械性能, 具有重大实际意义。

参考文献

[1]王健安.金属学与热处理[M].北京:机械工业出版社, 1996.

[2]锻压手册编委会.锻压手册 (第二版) [M].北京:机械工业出版社, 2002.

材料形变 篇7

我们儿时都听过《咕咚来了》的故事, 一个落入水中的大木瓜经过不同的发讯者和收讯者表述之后, 变成了可怖的怪物, 有个成语形容得非常恰当———以讹传讹。那么为什么会有意义传达的“形变”, 我们要从以下几个方面进行分析:

一、设计符号的意义传达中存在衍生和理解不足现象

(一) 衍生是指意义传达过程中受众理解形成的意义超过了设计者所要传达的意义。

如图1所示:A代表设计者所要传达的意义, B代表受众理解了的意义。举例来说, 就像一位数学教师讲解正圆的方程时, 一位喜欢文学的学生由此想到了落日的绚烂。意义衍生现象出现的原因, 从纯粹传达的角度看, 主要是受众所拥有的意义领域要比设计者广阔, 因而常常将自己对设计者所使用的符号系统的个人理解附加上去。这就出现了人们常说的“与想象中差距很大”。

在设计符号的意义传达过程中的也存在理解不足的现象。这是受众获得的意义的范围与解释者所要传达的意义仅存在部分共同的一种情形。如图2所示:图中A代表设计者, B代表受众, C代表B所理解了的意义。由于C只是A所要传达的意义的一小部分, 因此就出现了理解不足的情形。

理解不足的发生, 主要是因为受众所具有的意义域不等同于设计者的意义域, 因而受众对设计者使用的符号系统一般会有隔膜, 常常只能接受其中一部分信息。在日常生活中, 我们经常会遇到一些超出自己理解范围的话语。比如我们与医疗专家之间的对话, 专家使用的术语对我们来说, 总有些听不明白;电器的线路图, 也不是人人都能看懂;在网络中一些年轻人用的“火星文”对于网络以外的年长者来说更是陌生。就像俗语中的“隔行如隔山”, 人们的生活总有自己关注的、擅长的, 也有自己忽视的、生疏的知识技能。另外, 理解不足现象的存在, 还与意义传达过程本身的特点有关。所指和能指一样是人为约定的、不确定的和任意的。符号并不是意义本身。但渴望理解意义的人们, 却不得不通过符号去识别和发现意义。符号只能表达普遍的东西, 但人们所意指的却是特殊的、个别的东西, 因此, 在信息交流中, 受众缺乏和设计者不同的符号学背景, 便不可避免地要发生理解不足的意义变形。对于同一符号, 由于文化信仰的差异可能有多重译码, 某些译码甚至相互冲突, 因此某些设计产品经常兼有不同的解码, 如现代派建筑师的“和谐的比例完善的纯体积”, 在大众眼光中成为“冷冰冰的方盒子”;金庸笔下的人物在每个读者心中都有自己的人物形象, 当被以影视剧的形式再现时, 总会觉得没有文字中来的精彩;北京奥运主场馆“鸟巢”和“水立方”建筑外观众说纷纭, 褒贬不一, 成为公众争论的焦点。

(二) 意义传达中的误解现象。

误解是受众在意义选择与认定上正好与设计者相悖的一种传达过程。一个符号的意义往往是多元的。有些符号的意义系统中甚至还包含互相矛盾和否定的因素。因此, 在意义的传达过程中, 设计者在使用一个符号时的根本意向必须注意受众选择的认知意义, 如果受众由于自身角度、偏见等因素的影响, 忽视或故意无视这些媒介物, 便会出现意义的误解。由于多重译码的存在, 在设计中经常会出现“事与愿违”的现象。前段时间美国《纽约时报》一则枪杀黑猩猩的漫画 (图3) 被指影射现任总统奥巴马, 虽是根据当时一则真实新闻改编的漫画, 无论设计者其本意如何, 因为触碰到种族主义的敏感话题, 很容易让人产生歧义。

二、人类设计的符号意义传达过程同时也就是符号意义发生形变的过程

和机械的传达相比较, 符号的传达无论在解释环节还是在理解环节上, 都要发生为人所用的变化。人类传达的这一特征, 是需要认真加以分析和总结的。

首先, 人类的符号传达中存在着意义个体化的倾向。所谓意义的个体化是指, 由于设计者和受众拥有不同的个人背景、知识阅历, 任何一个设计者或受众在他们开始进入意义的传达过程时, 都处于一种前把握状态, 因而, 任何解释都是一种自我解释。由此可见, 在传达过程中追求设计者与受众意义视界的彻底融合仅仅具有某种理论上的可能性, 根本不可能成为现实的结果。设计者的符号意义视界与受众的符号意义视界只能在意义传达的过程中无限逼近, 而绝不会合二为一。设计者在与受众互动的过程中, 只能达成某种有条件的“视界融合”, 从而实现设计者与受众、历史与现在、传统与末来的有限度的沟通。

其次, 符号意义的个体化倾向不仅是意义形变的原因, 而且是意义创造的内在根据与动力。客观地说, 世界上根本就不存在不带任何个人背景的解释和理解。正是个人独特的解释和理解背景, 才形成了解释与理解过程中的歧义性, 并最终产生新的思想。我们应积极地看待这个差异, 让各种思想在碰撞中不断更新。

再次, 设计者和设计符号 (包括话语、文字、图形) 之间也存在着间距。这一间距使设计符号相对独立于设计者之外而获得了某种自由性, 最终导致了设计者的设计符号与设计意图相冲突。这种现象在写作活动中表现得尤为突出。如德里达就将写作视为一种制造踪迹的活动, 他认为写作话语的自由性及意义的约定性导致了设计者在运用符号示意的过程中增加了某些东西, 其结果就是总比原先多了点什么。尽管他的观点有偏激之处, 但对能指相对独立性的认识却是准确的。设计符号会脱离设计者的控制, 意义的传达也便随之发生相应的变化:设计者的本意被遮蔽, 能指的衍生意义喧宾夺主, 成为传达的主体。这种情况在艺术设计中也是常有的事情, 达芬奇在画蒙娜丽莎的时候, 绝对没有想到后人会在她的嘴角边制造出那么多的话题;梵高身价最高的画作也未必是他身前最得意的作品。设计界情形也是一样, 艺术符号一旦产生变成符号系统, 其“狂暴”并不是解释者本人所能制服的。

公众的理解的可能性多种多样。尼采说过:“也许真理是个女人。”以此为例就可证明理解的波动性:无论“真理”还是“女人”一词, 都有很多不同的含义。如果从不同的含义组合出发, “也许真理是个女人”这句话便有许多含义。实际上, 意义的传达也正是在不同设计符号不同含义的不同组合中完成的, 这种依附于不同的歧义性理解的意义传达, 是无法还原到设计者心理意义层面上的。我们来分析这张海报 (图4) 的意义传达:它直接利用图片的方式表达意义。图片的好处最显而易见的一点———它更直观, 更具世界性, 利用我们的“手”来做一个全世界都可以理解的胜利手势“V”。但我们发现“胜利”并不美妙, 它是用三个手指的缺失换得的, 由此联想到战争带来的结果更多的是灾难, 而不是所谓的“胜利”。这张海报产生误解的可能性相对较低, 一来它的传达方式直观直接, 二来它利用的是人类共有的一些生活经验, 很容易产生共鸣, 达到了传达的目的。

三、结语

任何一个现实的符号意义传达过程, 在追求意义视界的融合时应有一个合理的尺度, 不能生硬地强求设计者彻底地向受众回归, 更不能盲目轻信能达到理解与解释的完全重合。由此出发, 在理解和把握文化发展中思想继承与创新的关系时, 我们就应该以科学的眼光和宽容的态度看待各种思潮。

作为设计者的我们更需要对意义传达中的“形变”有客观的认识, 在设计中尽量采用直观的, 不隐晦的、指向明确的、没有歧义的设计符号作为元素, 并且主动地了解公众需求和社会潮流, 同时提高自身素质修养, 尽可能地创作出准确表达设计意图并且能引导公众审美取向的作品。我们需要不断地更新自己的思想和态度, 善于发现和接受新的事物, 对于来自不同角度的反映和建议应做到心中有数, 不能一味排斥他人的理解和解释, 也不能毫无原则地一概接受和服从。在保持自身独特性和品味的同时要兼顾大众的需求, 不断地调整自己的设计思路和表达方法, 去伪存真, 去粗取精, 在不断思考中进步。

摘要：任何一个现实的符号意义传达过程, 在追求意义视界的融合时应有一个合理的尺度, 不能生硬地强求设计者彻底地向受众回归, 更不能盲目轻信能达到理解与解释的完全重合。设计者需要对意义传达中的“形变”有客观的认识, 在保持自身独特性和品味的同时兼顾大众的需求, 不断地更新自己的思想和态度, 善于发现和接受新的事物。

关键词：设计符号,意义传达,形变

参考文献

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