设计与实际应用

设计与实际应用（共12篇）

设计与实际应用 篇1

摘要：在物质、精神文明高度发展的今天, 怎样保证建 (构) 筑物的抗震安全性、层高合理利用及经济性, 成为比较关键的问题。本文将从宽扁梁的设计、构造、实际应用等方面进行初步论述。

关键词：宽扁梁,抗震,核心区,节点

全球各地地震震害表明, 建 (构) 筑物的抗震性能直接影响公民的生命财产安全。在物质、精神文明高度发展的今天, 怎样保证建 (构) 筑物的抗震安全性、层高合理利用及经济性, 成为比较关键的问题。本文将从宽扁梁的设计、构造、实际应用等方面进行初步论述。

1 结构构造及设计

当建筑结构采用宽扁梁时, 除应满足普通框架梁的有关设计要求外, 尚应符合下列规定:

1) 应采用现浇楼板, 梁中线宜与柱中线重合, 扁梁应双向布置, 且不宜用于一级抗震等级的框架结构。

2) 扁梁截面高度hb对非预应力钢筋混凝土扁梁可取梁计算跨度的1/22~1/16, 对预应力钢筋混凝土扁梁可取1/25~1/20, 跨度较大时, 宜取较大值, 跨度较小时宜取较小值, 且不宜小于2.5倍的板厚。截面宽高比bb/hb不宜大于3。

3) 抗震设计时, 扁梁截面尺寸应符合下列要求:

式中:bc——柱截面宽度, 圆形截面取柱直径的0.8倍

bb、hb——梁截面宽度和高度

d——柱纵向钢筋直径

4) 扁梁框架的梁柱节点核心区应根椐梁纵筋在柱宽范围内、外的截面比例, 对柱宽以内和以外的范围分别验算受剪承载力。扁梁配筋构造应符合有关要求。

5) 框架节点的内外核心区均可视为扁梁的支座, 框架扁梁端的截面内宜有大于60%的上部纵向受力钢筋穿过框架柱, 并且可靠地锚固在柱核心区内;一级、二级抗震等级时, 则应有大于60%的上部纵向受力筋穿过框架柱。对于边柱节点, 框架扁梁端的截面内未穿过框架柱的纵向受力筋应可靠地锚固在框架边梁内。

6) 扁梁箍筋加密区长度, 应取自柱边算起至梁边以外bb+hb范围内长度和自梁边算起La E中的较大值;加密区的箍筋最大间距和最小直径及箍筋肢距应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010) 的有关规定。

7) 对于柱内节点核心区的配箍量及构造要求同普通框架;对于扁梁中柱节点柱外核心区, 可配置附加水平箍筋及拉筋, 当核心区受剪承载力不能满足计算要求时, 可配置附加腰筋;对于扁梁边柱节点核心区, 也可配置附加腰筋。

8) 当中柱节点和边柱节点在扁梁交角处的板面顶层纵向钢筋和横向钢筋间距较大时, 应在板角布置附加构造钢筋网片, 其伸入板内的长度, 不宜小于板短跨方向计算跨度的1/4, 并应按受拉筋锚固在扁梁内。

9) 扁梁框架的边梁不宜采用宽度hb大于柱截面高度hc的预应力混凝土扁梁。当与框架边梁相交的内部框架扁梁大于柱宽时, 边梁应采取配筋构造措施考虑其受扭的不利影响。

2 工程实例

北京某大厦是一座具有世界先进水平的智能型办公楼, 主楼占地面积7296平方米, 建筑面积为104000平方米。大厦在下3层, 地上17层, 总高度67.3米。建筑东西长136米, 南北宽约60米。

2.1 宽扁梁方案的选择

本工程柱网尺寸大部分为9米, 但受城市规划限高的限制, 层高较低, 主要楼层层高均为3.60米。业主要求室内净高不小于2.7米, 走廊净高不小于2.4米, 可供建筑、结构、公用设施管线占用的空间高度分别为900mm、1200mm, 经各专业分析、协商、调整, 梁板的结构高度只能在400mm范围内考虑, 而柱网较大, 采用正常的梁板结构己不能满足要求, 因此设计时进行了多个方案比较:

方案一:

无梁楼盖方案。由于柱网尺寸大, 板厚取250mm, 8度抗震设防, 场地类别为Ⅱ类, 经计算, 整个建筑物的质量较普通梁板楼盖增加了22%左右, 地震作用也相应增加, 层间弹性位移角最大达1/519, 另外, 板柱节点较弱, 不利于抗震, 应采用加强措施, 如增加剪力墙数量, 增加板厚等。而剪力墙的布置受使用功能的限制, 变化的可能性较小, 难以实现。

方案二:

预应力楼盖方案。由于大厦的平面复杂, 楼板不规则, 不便于预应力筋的布置和预应力的施加;另外8度区主要受力构件宜采用有粘结预应力构件, 而做400mm高的有粘结预应力梁施工较复杂, 费用较高。同时本工程建筑立面要求较高, 采用玻璃幕墙后, 预应力张拉端节点的处理较为困难, 所以未采用此方案。

方案三:

宽扁梁方案。宽扁梁的截面高度可取跨度的1/22~1/16。根据对宽扁梁的试验研究成果, 本工程梁高取400mm, 高跨比为1/22.5, 梁宽取1000mm, 经计算, 宽扁梁纵筋配筋率在2.0%以下, 支座裂缝为0.19mm, 跨中裂缝为0.15mm, 挠度为24.34mm, 均能满足规范要求。

另外, 参照国外规范对梁高跨比的规定, 本设计所取梁高没有超出美国、新西兰两国规范的限值。因此, 不论是己有的工程经验、计算分析, 还是国内外规范, 设计所取的梁高是可行的。为避免两个方向梁的钢筋相互交叉重叠, 造成一个方向梁截面的有效高度减小, 经过与各专业协调, 调整管线布置, 保证与主要管线垂直方向的梁高为400mm, 另一个方向梁高为430mm, 钢筋尽量一排配置, 解决了实际施工中带来的问题。

2.2 大面积采用宽扁梁对整体结构影响的分析

为了探讨大量采用宽扁梁后对整体结构刚度的影响, 设计采用TBSA程序对普通梁板楼盖与宽扁梁楼盖进行了结构方案计算分析比较:将350mmx800mm、300mmx600mm梁分别用宽扁梁1000mm X400mm、700mmx400mm代替后, 层间弹性位移均能满足规范要求, 并且周期较长。而实际的T>Tg, 根据地震影响系数贡曲线分析, 地震影响系数随T增大而减小, 所以对本工程来说, 虽然建筑物的总质量增加了, 但总的水平地震作用并没用增大, 反而减小了。

3 总结

在建筑结构抗震性能方面, 宽扁梁的延性和变形能力较好, 容易实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的抗震设计理念, 另外宽扁梁改善了节点的延性, 节点的变形能力得到充分提高, 从而加强了抗震防线, 通过上述工程实例亦可看出宽扁梁结构有利于层高合理利用, 并且具有较好的经济合理性。

设计与实际应用 篇2

经历抽象反比例函数概念的过程，领会反比例函数的意义，理解反比例函数的概念。

教学程序：

一、导入：

1、从现实情况和已有知识经验出发，讨论两个变量之间的相依关系，加强对函数概念的理解，导入反比例函数。

2、U=IR，当U=220V时，

(1)你能用含R的代数式表示I吗?

(2)利用写出的关系式完成下表：

R(Ω)20406080100

I(A)

当R越来越大时，I怎样变化?

当R越来越小呢?

(3)变量I是R的函数吗?为什么?

答：①I=UR

②当R越来越大时，I越来越小，当R越来越小时，I越来越大。

③变量I是R的函数。当给定一个R的值时，相应地就确定了一个I值，因此I是R的函数。

二、新授：

1、反比例函数的概念

一般地，如果两个变量x，y之间的关系可以表示成y=kx(k为常数，k≠0)的形式，那么称y是x的反比例函数。

反比例函数的自变量x不能为零。

2、做一做

一个矩形的面积为20cm2，相邻两条边长分别为xcm和ycm，那么变量y是变量x的函数吗?是反比例函数吗?

解：y=20x，是反比例函数。

三、课堂练习：

P133，12

四、作业：

P133，习题5.11、2题

设计与实际应用 篇3

关键词：Photoshop技术 中职美术与设计 创意广告设计

Photoshop软件是目前市场上最流行的图形图像处理软件，该软件提供的绘图工具可以有效地对外来图像及自身的创意进行编辑开发，是开展美术设计教学的必经之路。在中职美术与设计课中运用Photoshop技术进行辅助教学，将带来学生学习行为的变革，能激发学生的学习兴趣，降低学生的理解难度，达到提高课堂教学效果的目的。

下面就以一节创意广告设计的教学课的实例，来探讨一下Photoshop技术在中职美术与设计课程教学中的实际应用。

一、Photoshop技术在中职美术与设计课程教学中的实际应用

Photoshop是一个功能强大的图形图像处理软件，已被广泛运用到中职学校美术与设计专业中去。美术与设计专业学习photoshop与其他专业稍有不同，不但软件本身的知识技术要求学好，还要对平面艺术设计有相当的造诣，所以在教学过程中就要双管齐下，才能达到好的教学效果。这也要求教师首先要具备较强的设计教学能力和对软件的熟知。只具备其一的计算机教师或美术教师是无法很好完成电脑平面设计教学任务的。

笔者通过多年的电脑美术教学发现：美术课堂教学一定要激发学生的学习兴趣，根据中职生的自身特点，注重培养学生的动脑动手能力。Photoshop技术应用于美术设计教学，正切合中职生动手能力强的特点。在课堂教学中，笔者从以下3个方面开展教学实践。

1.范例讲解

首先，面对范例，要进行分析，指出这则范例由几幅画面构成、每幅画面有什么特点、作品创意如何、制作路径怎样等。

然后，配合Photoshop软件与多媒体课件对图像制作步骤进行讲解，对重要的节点进行重点演示，耐心细致地讲解。通常一个实例讲解需要两遍，才能让学生消化吸收：第一遍一般采取直接讲解（或观看视频），让学生对整个过程有一个大致的熟悉，这时老师可以仔细观察学生在直接讲解时的反映，看看学生有没有流露出疑惑或不懂的地方。第二遍是教师演示制作路径，不但要对知识点作详细分析，还需对学生的疑惑不解部分作重点阐释。

最后，和学生共同总结出作品的制作路径，然后让学生自己操作实践。这样的教学有利于学生在自然状态下学好专业理论知识与技能，同时可以带着强烈的学习欲望，投入到具体的创作实践中。

下面通过绘制“玻璃球”来表述具体教学方法。

在传统教学中，老师一般会用文字讲解和简单演示一遍玻璃球的制作过程，接下去让学生临摹玻璃球，老师帮学生修改错误。在这样的教学过程中，示范的画只是一种静态展示，学生很难理解玻璃球的制作，绘画也仅仅停留在依样画葫芦的表面，而没有理解作为基础，每次绘画都有大量问题。现在生活节奏很快，尤其是中职学生对于很枯燥的绘画没有多少耐性，每次绘画也仅仅是为了完成作业而已，很难让学生深究绘制玻璃球的真正内涵。

而在课堂上运用Photoshop技术就可以调动学生多种感官来感受、感知事物，比较直观地演示玻璃球的制作过程，降低学生的学习难度，帮助学生理解玻璃球的制作。鉴于学生的实际水平笔者采用比较容易掌握的Adobe Photoshop CS2来讲述。

打开Adobe Photoshop软件，在菜单文件中单击“新建”，就会出现一个对话框，输入各种数值。新建图层1，按住Shift键，用椭圆选框工具选择一个正圆形。激活工具箱子的“渐变”工具，单击“编辑”按钮弹出对话框，选中“前景色”到“背景色”渐变，设置渐变为从前景色到背景色。从选区的中下部分向上做出渐变，这就是电脑软件的优势，降低了难度，减少了难度。

编辑球体。选中球体，渐变工具中线性渐变，拖动鼠标，这一步要操作多次，才能得到有明暗变化、空间立体感的球体。用减淡、涂抹工具来表现反光部分和高光部分。球体的明暗变化处理要圆滑，过渡自然。复制图层。移动工具，CTRL+T移动变形表现出明暗变化。用加深或减淡工具表现出球体的虚实变化。最后，经过调整、合并图层、保存，玻璃球体就制作好了。

在绘画过程中学生仅仅是参照老师的步骤，掌握好工具使用方法就可以了。对比传统的绘画方式，Photoshop技术运用到美术设计中就优越得多了。

2.指导操作

（1）指导方向。Photoshop技术应用于美术设计教学是个跨专业的教学课程——“Photoshop技术”与“美术设计”两方面都要兼顾。既要让学生会运用Photoshop技术对文本、图像、动画等多种信息的综合处理，还要辅导学生用发散性的思维模式去设计出有创意、新颖、别致的作品。这就要求我们教师在教学中丰富教学手段，调整教学内容，注重实践，重点突出以能力为本位的思想，加强针对性，强化操作性。

（2）指导内容。在课堂教学中，教师具体指导学生可以从以下几个方面加以指导：作品创意是否新颖；作品色彩是否协调；作品画面是否美观；作品构图是否完整；路径是否正确。

Photoshop技术运用到中职美术教学中，就很好地实现了人机互动的学习方式，极大地调动了学生的积极性，培养了他们的动手操作能力，很好地发挥了中职学生的创造力。

下面就以Photoshop技术制作发光字为例，说明Photoshop技术是怎样培养学生的动手能力的。

打开Adobe Photoshop CS2中新建400×400的文件，输入文字，然后格式化文字图层，再将文字打散，用套索和移动工具。

按CTRL+T三下，复制三个相同的文字图层，先隐藏最下面的图层，然后对三个复制图层分别执行滤镜-模糊-径向模糊（数量为100，缩放，最好）。

将最上面的图层混合模式设为溶解，不透明度为45%，按CTRL+T，将透明度调为100，其他不变，合并下面两个图层。

将最下面的文字图层显示出来，然后把这个图层拖到上面一层，高斯模糊2个像素，效果就出来了。

这里要提出的是不必要让学生都做得和老师的一样，要积极鼓励学生做出新的样式，虽然是同一种操作模式下，却可以产生百花齐放的效果，开发学生的创造力，开发学生的积极思维能力，开发学生对美的审判能力，这也是美术专业的学生必须培养的能力。

3.互动评价

一幅作品完成了，最后的一个环节就是评价。在评价中，笔者摒弃了传统的由教师主导的评价模式，尝试开展在教师指导下师生共同参与的互动式评价模式。比如本节课中，笔者要求学生在教师演示下独立完成发光字体的制作，笔者就尝试给学生分组，制作完成后再进行共同评价。先委派组内代表对自己小组的成果进行评估发言，然后再由各小组进行互相交流，分析各自制作方案的特点与不足，总结工作原理，回归课程内容，最后由老师进行总的分析，总结实施学习过程中的经验与不足。

二、对Photoshop技术辅助教学的思考

在发挥学生的主题作用的同时，不能忽视Photoshop技术的辅助作用。现代教学中有人提出，抛弃造型基础学习，直接用Photoshop技术来学习表现。笔者对此有不同看法，Photoshop技术只能是辅助教学，加强的是人的主体的作用。Photoshop技术是我们美术创作的手段，它的作用类似传统绘画中的画纸和画笔。

1.不能忽视学生美术基本功训练

不难想象，三年美术职高毕业，学生连基本的线条、色彩、构图都成问题，人们不禁要问：那这三年又学了些什么？更何况每一次创作是建立在学生美术基础练习所掌握的知识和技能上进行的，要学生在创作中学会思考：画面的主题、画面的主要形体、画面的构图、画面的色调，画面的色彩搭配等，这些内容都要先查资料，再筛选材料，然后基本定稿。在整个创作中Photoshop技术没有思考和参与任何意见，仅仅为我们的创作提供了比较便利的学习工具和学习环境。笔者的做法是，适当调整教学计划和课程安排，第一学年先集中进行美术基础能力训练，提高学生的美术基本功，接下去的一年半才开展电脑设计课的学习，最后的半年到企业实习，获取实际的工作经验。

2.不能以形象思维代替抽象思维

这是Photoshop技术辅助教学最值得注意的一点。对中职美术高年级学生来说，培养抽象思维能力尤为重要。Photoshop技术运用到教学中，能拓宽传统中职美术与设计教学的空间，培养了美术专业学生的动手动脑能力，但是，如果只是培养学生简单的动手能力，对美术教学的影响就大了，美是因人而异，所以各自不同的想象是非常重要的。

3.切实提高美术教师的综合素质

由于Photoshop技术辅助中职美术与设计教学，是把电脑技术与美术知识有机地融合起来，这就要求我们的美术教师要适应形势，开展自身学习，弥补电脑知识的缺失。俗话说，要给别人一杯水，自己至少要有一桶水。作为一名合格的美术老师，必须紧跟时代的步伐，走在学生的前列。平时要多向同行学习，多交流心得体会，广泛阅读专业书籍，不断提高自己的业务水平。

三、小结

总之，Photoshop技术运用到中职美术与设计教学中去，不仅带来了学生学习行为的变革，充分发挥了学生的主体作用，还有利于中职学生对美术的感受和理解，大大激发了中职学生学习的积极性以及表现美、创造美的愿望，使中职美术课堂充满了时代的气息。由此可见，Photoshop技术的运用必将给美术课堂教学注入新的活力。

数学微课程的设计构思与实际应用 篇4

一、数学微课的设计构思

目前很多学科, 都用“微课程”的形式, 将知识点碎片化, 然后再将小规模的课程, 有机结合在一起, 形成系统的课程体系。数学在自然科学的历史长河中有着举足轻重的作用, 如何将初等数学和高等数学知识, 系统整合, 也用微课程的形式, 结合现代远程教育手段, 让学习者很好地掌握, 是很多数学工作者长期以来研究的重要课题。

微课程的资源主要包括视频资源, 动画演示, 以及图片素材。根据讲授的具体知识点的不同可以采用相应的微课形式, 例如逻辑性比较强的定义, 定理等可以采取视频讲解的形式, 而有的公式或者图像, 属性等知识点可以采取动画, 图片形式展示, 当然, 这也不是完全绝对的, 对于有的定义来说, 如果是由某些实验得来的或者有某些历史故事作为背景的, 那么老师也可以灵活应用微课形式, 借助一些丰富有趣的动画形式, 或者语音形式, 激发学生学习的兴趣和积极性, 那么对于一些公式, 算法也未必都可以用动画的形式, 这也要具体问题具体分析, 数学本身是很严谨的学科, 既要把问题讲清楚, 能让学习者真正掌握好知识, 并且能很好地运用到实践中去, 又能通过新型的教学手段微课程的形式, 吸引学习者眼球, 激发求知欲望。对于数学微课的设计涉及到两点内容:

(一) 注重知识的准确性和针对性。数学知识中涉及到很多比较复杂的数学符号, 数学用语等在设计的过程要着重注意这些符号∪和U用语使用上的准确性, 这点尤为重要, 例如并集符号∪和大写字母U比较形似, 还有希腊字母的α, β, γ……大小写的一些书写和读法, 都要十分精准, 丝毫不能混淆。对于知识点的选取也要有针对性, 提炼知识的精髓, 并且能够将这个精髓模块化, 包括对它的分析, 讲解, 延伸、测试, 反馈, 和实际应用等等, 将一个问题由浅入深透彻而深刻地传授给学习者。

(二) 加强知识的实用性和操作性。大部分人觉得数学知识在实际应用中用处很少, 不太清楚如何使用, 从而也就失去了学习的积极性, 所以在微课中, 我们可以就某个知识点, 给出在实际操作中的应用, 让学习者真正看到学习数学的重要性, 它不单是理科学习中的必要工具, 更能开阔思路, 培养严谨的逻辑思维, 让更多的人能重新认识学习数学的重要意义。

二、数学微课的实际应用

大部分求学者都想将学习到的理论知识运用到实际中去, 但是各个学科都有不同的特点, 有的学科在生活中能直观看到现象或者反应, 比如物理, 化学等常识, 而有的学科则像工具或者桥梁, 是要以别的学科作为载体来体现它的存在, 数学就是如此, 生活中很多地方都要运用到数学知识, 如果在不出现数字的情况下, 很多人都会忽略它的存在, 而学习数学并非就是数字上的运算, 更多的是一种思维逻辑培养, 也是很多其他学科攀登顶峰的必修之课。数学微课的设计构思, 和一些应该遵循的设计原则, 下面就某一个知识点来具体设计一节微课。

(一) 选题。高等数学中有关一元函数微积分中有这样一个求函数极限的方法, 即洛必达法则, 这个知识点直观上看涉及到的计算比较多, 比较抽象, 我们可以选择趋向动画类的视频来进行讲解。

(二) 编写脚本。微课虽然是视频形式, 但是它包括教案, 讲稿, 图片, 语音等多方面的素材, 所以在制作微课之前, 要将这些资料都准备完全, 并且依照教学的主要目的, 方法, 总结等内容。

(三) 微课的制作。因为数学的抽象性, 所以在制作微课时候不必过于复杂, 重要的是保障知识的充分表达, 首先什么是洛必达法则:设函数f (x) , g (x) 在x0几个邻域内可导, 且

将洛必达法则主要用于求0/0和∞/∞型未定型极限的主体知识点讲述清楚, 可以采用对比形式, 另外对于衍生出来的其他未定型极限:∞-∞, 0·∞, ∞0, 00, 和1∞可以分别演示出它们怎么变成主要的未定型极限, 从而可以应用洛必达法则, 这个过程可以分别用动画演示, 在配有的语音讲解中, 在表述固有公式的同时可以略带些趣味性, 在严谨的中带有幽默, 激发学习者的积极性和学习热情, 当然这需要在动画制作上的技术支持。

(四) 任务检验部分。任何学习形式都需要有知识检验和实践的部分, 对于微课来说也不例外, 由于受到时间长短和模块大小的限制, 所以一般检验学习成果的部分会放在微课的最后部分, 可以用实际应用的具体实例来说明这部分知识的用途, 比如在建筑, 工程方面, 凡是涉及到求极限的问题都有可能会用到洛必达法则, 也可以设计某种问答题的形式, 来判断哪种形式的求极限可以用到这个法则, 而哪种形式是不可用此法则的等等。

当然, 洛必达法则的微课, 想法上是多用动画技术设计成大众化, 更有活力的微课形式, 那么针对不同的碎片化的知识点, 也可以采用其他灵活的制作方式, 这也需要因题而异, 但无论怎么设计, 制作, 都需要恪守数学知识的严谨性和知识的准确性。

随着教育形式的多元化发展, 越来越多的施教者, 更热衷于打破固有的教育模式, 让各学科内容, 更通俗易懂, 利用视频资源, 二维, 三维动画等图片素材, 制作不同形式的微课, 让知识碎片化, 小模块化, 尤其是针对像数学这样的抽象学科, 更需要有这样的媒介来改变传统的教学模式, 深入了解数学微课程, 让更多学习者可以利用网络教育, 泛在学习, 将学习方式和教育模式都有一个全新的开始。

摘要：随着网络教育的不断发展, 将知识碎片化形成微课程是很多网络教育工作者极力推崇的教学模式, 设计好数学微课, 并且能很好地运用到实践中去, 让抽象理论更生动直观, 让数学知识更准确化, 系统化。

关键词：微课程,数学教学,教学设计

参考文献

[1]李俊.基于移动学习的“微课程”资源建设初探[J].科技视野, 2013, 24:138

[2]黄烨.“微时代”下的“微课”浅析[J].经济管理, 2013, 10

《实际问题与方程》教学设计 篇5

实际问题与方程（1）

【学情分析】教学对象是五年级的学生，他们的年龄都是十一、二岁，基本都具备以下知识和技能：学生掌握了解方程的方法，能正确分析应用题中的数量关系。这个班的学生基础不是太好，大部分学生思维能力不强。但孩子们天真朴实，我和学生的关系比较融洽。我在课堂上一句表扬，一个微笑，学生的积极性马上就能调动起来，真是唯恐落后的学习状态。【学习目标】

1.知识与技能：使学生初步学会如何利用方程来解应用题，掌握这一类型的简易方程的解法，提高解简易方程的能力。

2.过程与方法：让学生自主探究，正确地列出方程解应用题，培养学生的主体意识、创新意识以及分析、观察和表达能力。

3.情感、态度与价值观：使学生感受数学与现实生活的密切联系，体会数学在生活中的应用价值和学习数学的乐趣，并培养学生独立探究的好习惯，并渗透环保教育。【学习重、难点】

重 点：学会如何利用方程来解应用题

难 点：找题中的等量关系，并根据等量关系列出方程。【学习准备】课件 【学习过程】

一、复习导入

解下列方程：

X+4.2=9.6 X-12.8=4.7 1.2X=4.8 X÷3=1.8 学习方程的目的是为了利用方程解决生活中的问题，这节课就来学习如何用方程来解决问题。板书：解决问题。

二、例题精讲 教学P73例1。

教师多媒体出示教材第73页例1的情境图。

师：同学们平时经常锻炼身体吗？ 生：经常锻炼。

师：你们平时都喜欢做哪些运动呢？ 生1：跑步、打羽毛球。生2：打乒乓球、游泳。生3：跑步、打乒乓球、爬山。

师：看来同学们喜欢的运动还真不少！同学们平时都应该多运动，增强体质。在学校办运动会时，希望同学们也能积极参加。好吗？ 生：好！

出示题目。（课件出示跳远的图片）学生自主探究问题：1、2、3、从图片上你能获得什么信息？ 问题是什么？

它们之间有哪些数量关系呢？（板书）

原纪录+超出部分=小明的成绩 ①

小明的成绩—原纪录=超出部分 ② 小明的成绩—超出部分=原纪录 ③ 我们结合这幅图片来了解一下，课件演示。同学们想想，“学校原跳远纪录是多少米？” 分析，列方程进行解题。

根据刚才所了解的信息，这个问题中有哪几个关键的数量呢？原纪录、小明的成绩、超出部分。同学们能解决这个问题吗？ 学生独立解决问题。

评讲、交流。（侧重如何用方程来解决本题。）

学生展示，可能会是算术方法，也可能列方程。对于算术方法，给予肯定即可。

学生列出的方程可能有：

① x+0.06=4.21 ②4.21﹣x= 0.06 ③4.21﹣0.06= x 每一种方法，都需要学生说出是根据什么列出的方程。

如第一种，学生根据的是“原纪录+超出部分=小明的成绩”这一数量关系（由于左右相等，也称等量关系）所得到的。解出方程，注意书写格式，并记着检验（口头检验）。

对于第二种，可以肯定学生所列的方程是正确的，但方程不容易解，为什么呢？因为x是被减去的，因此，在小学阶段解决问题，列的方程，未知数前最好不是减号。

对于第三种，可让学生让算术解法与之作比较，让其发现，大同小异，因此，在列方程的过程中，通常不会让方程的一边只有一个x。小结：

在解决问题中，我们是怎样来列方程的？

将未知数设为x，再根据题中的等量关系列出方程。

三、做一做

解决P73“做一做”中的问题。

从题中知道哪些信息？有哪些等量关系？

用方程解决问题，四人小组交流方法，评讲，特别提醒：别忘了检验。

四、练习设计 列方程解答下列各题。

(1)生物小组养黑兔48只，比白兔少8只，白兔有多少只？(2)一个正方形的周长是36cm，它的边长是多少？

设计与实际应用 篇6

【关键词】Proteus；仿真；EDA

The application of Proteus in the actual circuit design

Abstract：In the design of the actual application process，ask us to design the circuit theory，but also requires the circuit soldering and debugging success.Theory-based design flaws or soldering circuit causes the circuit debugging time-consuming and the drawbacks of excessive consumption of supplies，we have introduced a Proteus simulation software.Thus，our theoretical design of the circuit before the formation of printed circuit board design in Proteus software，circuit simulation，simulation software to achieve the required functions before the actual circuit welding circuit.Practice has proved that in this way by a fundamental solution to the circuit board debug and supplies consumed too much time-consuming problem.

Key words：Proteus；simulation；EDA

传统的电子设计流程是先设计电路图、购买元器件，然后制板、调试，最后进行测试.这个过程一般需要反复多次进行，以达到设计要求.若采用EDA技术，则在原理图设计阶段就可以进行评估，验证所设计的电路是否达到要求的技术指标，还可以通过改变元器件参数使整个电路的性能最优化，则在很大程度上缩短调试时间，并节省耗材。

Proteus就是一种基于标准仿真引擎的混合电路仿真工具，是将电路仿真软件，PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，能够满足我们平时设计的需求。

1.Proteus在实践中的应用

1.1 Proteus软件简介

Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的仿真、RS232动态仿真、PC调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能，有各种虚拟仪器，如示波器，逻辑分析仪、信号发生器等。因而可以在虚拟的环境中搭建各种电子电路，并可模拟常规的调试方法测量电路中各点的电压与波形及回路的电流与波形。

1.2 Proteus在实际电路中的应用

模拟电子线路中，理论知识抽象、概念多、工程实践性强，设计中不仅要考虑电路的理论知识还要考虑电路的具体结构及电路信号的特点等因素。我们设计一个用单片机信号控制电机正反转的电路，电路图如图1所示。印制板焊接完成，进行调试。由于没有这方面的经验，只是根据理论计算和元器件特性设计了电阻R2、R3的具体阻值。在调试中始终没能使电机旋转。因此浪费了好多时间。

将原理图移植到Proteus软件中，在电路中分别加入了信号源（模拟单片机输出信号）、电压表和电流表（监测电路特性）。Io1有高电平信号即10V，Io2没有信号即0V，电机正转。相反，电机反转。在电路原理图中，R2、R3处分别并联模拟电压表，仿真时可以看到两处的电压值大小。在Io1处添加了模拟电压源V2，用来模拟单片机输出信号。当V2有10V电压信号输出，光耦6N137工作。此时，如果R2、R3的电阻取值不够合理，电机不能旋转。我们可以通过反复仿真调试，不断改变两个电阻的阻值。实践证明，要实现电机的正向旋转必须保证R2、R3两端的电压足够大。电机反向旋转与正向旋转的原理相同，就不再赘述。

图2为电路仿真时的效果图。

通过仿真得出了准确的电阻阻值，后面进行了印制板绘制，焊接电路板，顺利完成电路所需功能的实现。

2.结束语

在实际电路过程中引入了Proteus软件后，一方面能很好的验证所设计电路理论上的正确与否，解决了电路设计后焊接时调试成功率低及耗材消耗过多的问题。另一方面通过Proteus的接近实际电路的仿真分析，为今后从事研究设计工作打下坚实基础。

参考文献

[1]WANG Jing.Proteus simulates in application of the course simulating the electron technology[J].Computer Konwledge and Technology,2009,5(19):5333-5334.

[2]王淑娟,蔡惟铮,齐明.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2009.

作者简介：刘月茹（1977－），女，陕西三原人，大学本科，助理工程师，主要研究方向：电路与系统设计。

设计与实际应用 篇7

1. 研究意义

对高职“版式设计”课程理论教学与实际应用整合研究的意义就在于通过老师课堂教学方式的改变, 培养学生自主学习的能力、自主决策的能力、与人合作的能力、解决实际问题的能力, 为社会提供综合素质较高的实用型人才。

2. 研究方法

主要通过文献法与问卷调查方式搜集相关资料, 完成课题研究。

二、当前高职关于“版式设计”课程理论教学现状分析

从我国职业教育的整体范围看, 版式设计的课程教学对版式设计所涉及的技术因素的重视不够, 忽视学生对基本原理及能力的熟练掌握程度, 没能将课程教学与计算机技术应用、印刷工艺以及企业项目紧密联系起来, 这些因素正是本课题所要重点研究的内容。

三、课程理论教学与实际应用整合研究

1. 转变教师的教学理念

(1) 紧扣工作岗位和任职要求, 明确课程目标。据调查发现, 在平面设计行业内, 主要有设计师、美术编辑等岗位, 而这些主要职责便是进行创意设计, 并将设计内容实现。因而, 在版式设计教学中, 既要让学生了解版式设计的基本理论知识, 也要让他们掌握相关的现代化操作技术, 并通过设计将创意完美表现出来。

(2) 紧扣课程目标和教学内容, 设计教学情境。调查显示, 多数学生毕业后, 就业岗位选择很迷茫, 原因主要是实际教学中课程目标不明确造成的。因此, 教师在课程教学中要根据社会企业情况, 制订明确的教学目标, 设计教学情境, 让学生明确自身就业方向。

2. 版式设计课程教学内容的改进

(1) 课程教学创新知识点的选取。 (1) 在教学中可适当穿插案例, 进行具体应用技巧的讲解, 让学生对广告、书籍、报刊、包装、网页等各类型的版式设计有一个全面的认知, 培养学生的创造性思维。 (2) 选取兼具实用性与典型性的项目设计模块, 让学生完成设计任务, 培养学生的团队协作能力与实际操作能力, 提升学生对知识的综合运用能力。

(2) 转变课程考核方式, 突出学生职业能力评价。 (1) 课堂理论测试。为加强学生对各类印刷方法、印刷方式对版式设计的要求方面的理解, 测试内容包含学生对各类版式设计构成元素、文字排列方式、色彩搭配等基础知识的理解与掌握程度。 (2) 职业技能测试。为了解学生对职业技能的掌握程度及更有针对性地教学, 测试包含学生构图是否严谨、色彩搭配是否协调、排版软件操作是否熟练等。

3. 版式设计课程教学过程的优化

(1) 优化课程的教学过程。对学生进行项目化的能力培养, 以企业真实案例为中心, 开展教学活动, 突出知识的应用性, 培养学生自主解决问题的能力。

(2) 多层次设计实训教学法。在课程教学中, 教师以合作企业的生产项目为中心, 结合学生制定的项目计划, 开展对工作任务的解决方法的探索, 课程教学过程即为工作任务的完成过程。

(3) 课程教学新技术手段的应用。 (1) 示范训练教学。教师根据教学内容设计相关的教学任务, 并为学生示范任务完成的过程, 确保教师对任务的示范与学生对任务的完成进度一致。 (2) 顶岗实习。通过相关合作企业, 为学生提供真实的工作环境和工作项目, 让学生亲身感受企业对人才的实际需求, 体验企业的文化氛围。

4. 教学过程的情景设计

以市场需求为导向, 及时更新教学内容与教学方法, 让课程教学更具针对性与适应性。在课堂教学中, 引进企业管理模式, 进行项目的管理, 为项目导向学习奠定基础, 进而实现对版式设计课程的实用性教学。在具体教学中, 采用案例解析—仿真训练—项目实战的任务驱动教学模式, 由浅入深地设计教学情景, 实现课程理论教学与实际应用的有效整合。

设计与实际应用 篇8

1 石油化工储罐雷达液位仪表的设计

1.1 设计原理

雷达液位计的工作原理就是发射-反射-接收。雷达传感器天线将电磁波信号以波束形式进行发射, 在被测物料的表面, 发射波会产生反射现象, 同时天线将反射的回波信号进行接收。而对于发射与反射波束的采集, 则利用超声采样的措施实现。智能处理器将接收到的信号进行处理后, 计算得到探头与介意的间距, 而后在终端显示器将处理结果进行操作、报警、显示等。由于雷达液位计所发送的微波脉冲的特点是能量低、极短且以光速运行, 其运行的时间能够借助电子部件转化为物位信号, 从而在短时间内保证其测量的精确性与稳定性。如果在处理较为复杂的工作情况时, 即使有虚假回波存在, 也能够利用调试软件与微处理技术将物位回波准确的分析出来。

目前雷达液位计的测量方法分为两种, 一是脉冲式;二是调频连续波式。前者在时域中实现信号分析且精度较低, 后者在频域中实现信号分析且精度较高。

1.2 雷达液位计的优点

在恶劣工作条件下能够实现精确的测量是雷达液位计的最大优点, 不管是浆状、粉尘状、液体还是固体或是介质具有腐蚀性、毒性等状况下, 雷达液位计都能够实现精确测量。其主要优点包括。

(1) 适用范围广。雷达液位计适用于各类形状储罐液位的测量, 包括圆柱锥体、柱形、卧形、球形等, 而以罐体功能来划分, 则包括旁通管、微波管、缓冲罐、储罐, 从介质来划分, 则包括料浆、颗粒、液体等。

(2) 安全节能。雷达液位计所发射的微波功率较小, 通常情况下不超过每平方厘米0.03MW, 金属容器的外壁静电就能够对其起到屏蔽作用, 因此雷达液位计的使用并不会受于场地的限制, 同时对人体也不会产生任何危害。

(3) 可靠性强且准确。雷达液位计所发射的微波不会受到干扰, 由于微波不会直接接触被测介质, 因此得到了更为广泛的应用, 包括在料位测量、液位测量或是真空测量上。同时随着储罐新材料、新技术的广泛应用, 雷达液位计同样能够提供长期稳定、准确可靠的数字量或模拟量物位信号数据。

(4) 适用介质广。与可见光相同, 微波信号能够对空间起到穿透作用, 而被测介质的介电常数与导电性直接决定了雷达微波的发射功率。越大的介电常数, 就能产生越好的回波反射效果。

(5) 准确精度高。由于电磁波不会受到外界环境条件的影响与干扰且与储罐内介质并不产生直接接触。排除了气体、温度、压力等的影响后, 就能够实现准确、快速地对不同介质的液位进行测量。

2 石油化工储罐雷达液位仪表的应用

雷达液位仪表的天线形式包括杆状天线、抛物面天线、锥体天线等。其中杆状天线的特点是尺寸较小, 其适用于测量腐蚀性或具备卫生要求的化工物料中的应用;而抛物面天线则适用于测量固料与液体的应用, 由于抛物面天线的直径最大, 相对其它的雷达波束也最窄, 同时这种特性也使其能够适用于长距离测量, 又因其最不敏感的就是环境的污染条件, 因此也可适用于液态硫磺、沥青等严酷环境下的液位测量;锥体天线由适用于测量大范围应用场合, 通常安装于导波管或是罐顶之上。

目前在我国普为常见的雷达液位计的品牌包括ENRAF、KROHN、E+H、SAAB等, 虽然从特点与技术性能上来看, 它们都不尽相同, 但其实现原理基本相仿。

ENRAF雷达液位计所采用的是调频连续波式, 其为四线制, 精度±1mm, 属于数字平面技术智能液位仪表。E+H为四线制, 精度±3mm, 发射频率为10GHz。KRONH NE为两线制, 雷达频率26GHz, 当其测量范围超过10m时, 精度±0.03%, 而当测量范围低于10m时, 精度±3mm。SAAB雷达液位计的频率则为10GHz, 分为高精度型、标准型与轻型三种, 为两线制或四线制, 其精度分别为±5mm、±10mm与±10mm。

计量级高精度的雷达液位计的测量原理所用的是FMCW式, 即调频连续波式。除了沥青、燃料油等易冷凝且大粘度的储罐所使用的是抛物面天线之外, 其余储罐一般使用的都是锥体天线形式。同时导波管被设计于内浮顶罐内, 从而实现精确测量储罐的液位, 同时设置就地指标表于地面, 实时对储罐内的液位值进行显示, 以便于现场操作人员进行检查与维护。

而在安装雷达液位计的过程中, 则应注意与罐壁的间距, 同时应与罐体出入口与加热盘管错开, 从而保证测量雷达波能够将真实液位反映出来。同时应设置保护罩于锥体天线之上, 以避免介质因冷凝而对测量产生影响。而在内浮顶储罐的导波管设置时, 则应保证储罐的内表面无毛刺且光滑并有对称的小孔设置, 使雷达回波的准确性不受干扰与影响。最后, 应在储罐透光孔上设置燃料油抛物面雷达液位计。

3 结语

综上所述, 对石油化工储罐的液位进行准确测量是保证石油化工生产管理质量的重要环节。根据实际情况来选择相应的液位测量仪表, 同时配置以自动控制系统, 也是实现石油化工生产自动化管理的重要体现。

参考文献

[1]吴旭翔, 李宏.大型石油化工罐区储罐液位仪表的设计及应用[J].当代化工, 2010, 39 (3) .

设计与实际应用 篇9

1 新型万能分度盘的改进设计设计思路

“分区”设计思路是设计过程中的核心, 我们将新型孔盘的开发主要思路就是将分布在同心圆上的孔, 进行同数同区同色的规划方法, 即, 将若干个 (5个或者10孔圈) 相邻小孔组成一个小组, 然后使用同一种颜色进行标注出来, 目的是能够让机床操作者能够快速的分辨出同一颜色下的孔圈数目。

在开发的过程中, 设计者将显眼的颜色进行区间相差, 进一步提高初学者在使用过程中的分度效率, 比如, 在使用分度头进行分度时, 操作者需要要过12个孔圈数, 那么他只需要快速要过两个区间, 让后在第三个区间上点击两个孔圈即可快速实现上述操作, 简单, 明了, 而且不容易出现差错。

与此同时, 我们在该产品开发的过程中, 还将各同心圆的孔圈数目清晰的标注在显眼区域, 相比原来的暗色钢印要进一步人性化。尤其是在光线较暗的情况下, 尤为方便, 虽然此处只是一个小小的优化设计, 但是从实训效果来看, 操作效率明显提高, 成效显著。

2 我们在使用这种新型分度盘时需要注意的事项

2.1 操作者需要精确控制计算精度

在使用这种特殊的数控铣床夹具———万能分度头之前, 操作者需要根据加工要求进行严密计算, 确定合理的孔圈数目, 这是正确加工工件的前提, 比如我们需要对一正六角工件进行加工, 得出的结论是手柄需要摇动六又三分之二圈再加工下一个面。那么操作者就需要对计算出来的数值进行合理化处理, 找出三的倍数, 然后在孔圈上进行寻找相应的孔数, 与万能分度盘进行合理化对应。这一环节需要操作者对计算公式的熟练运用和良好的计算能力。

2.2 分度操作要精确

根据作者的教学经验, 初学者, 尤其是在校学生, 在使用分度盘时, 常常出现少数一个孔圈情况的发生。就其原因, 原来是孔圈数和孔距数概念之间的混淆。在使用万能分度头教学时, 我们需要加强对学生孔圈距概念的强化。在统计孔圈数时, 所以, 我们常常可以采用从第二孔开始点起的方法来确保分度精度的保证。

2.3 操作者摇动速度要缓和

在完成计算和分度叉的定位后, 数控铣床操作者需要将定位插销插进相应的小孔之内, 而在操作过程中, 操作者经常会由于摇过头情况的发生, 教师需要提醒学生避免这一情况的发生, 如果出现了这种情况, 操作者需要将手柄反方向摇动, 如果需要进行第二次摇动, 应该摇动到对应的小孔之内。从而消除齿轮间隙的影响。

2.4 在摇动分度叉时要避免分度盘表面划伤

在使用该项创新技术中, 分度盘表面分区处理是其最基本的特征之一, 分度盘的表面颜色光洁度直接影响着材料的耐腐蚀程度, 而且对操作者使用过程中效率提升也有着直接的决定作用, 因为操作者的目测孔圈直接决定着操作的精度和效率。所以在教学过程中, 教师需要提醒学生避免分度盘表面被插销转动的过程中划伤。让学生养成良好的操作习惯。

3 设计使用总结

数控铣床夹具—新型万能分度头虽然是铣削加工最常用的附件之一, 但其使用过程中的这一缺点却一直得不到解决。而我们教师团队在这一课题过程中的研讨和成功开发, 对这一附件使用效率和使用精度的提升起到了比较好的效果。作为数控实训教师的我们, 只有不断加强创新, 勤于思考, 才能够不断解决实际生产和教学过程中的困难, 我们将继续开拓创新, 争取获得更大进步。

摘要：铣床的夹具之一, 万能分度头是使用较多的附件之一, 在需要加工轴类工件时, 我们可以使用万能分度头对零件进行装夹, 然而在三轴铣床的轴类加工时, 轴类零件的角度旋转需要人工分度, 所以万能分度头的分度精度对分度类工件的铣削起着至关重要的作用, 而在传统的万能分度头的使用过程中, 作者发现孔盘中的小孔比较难数, 经常会发现点错的情况, 直接造成加工误差的产生。现设计出新型的分度盘介绍如下。

关键词：加工精度,分度头,高效加工

参考文献

[1]朱晓琳.数控铣工初级[M].江苏工业出版社.

设计与实际应用 篇10

1 结构选型与结构布置

本工程地下室为车库和设备用房, 1~3层裙楼为商场及配套设施, 4层为架空转换层, 均要求有较大的柱网, 采用框架剪力墙结构;5~30层为住宅, 采用剪力墙结构。4层以上墙体除楼、电梯间墙体落地以外, 其余墙体均未落地, 其内力需经转换构件来传递。由于上、下柱网、轴线均无大错位故采用主次梁转换。

主次梁转换层受力明确, 施工相对简单, 同时, 在转换梁受力较小部位可以开设合适的洞口, 容易满足建筑功能和设备管线布置的要求。本工程转换层层高5m, 转换主梁最大截面为800mm×2000mm, 典型转换主梁截面为600mm×2000mm, 典型转换次梁截面为500mm×1500mm;转换层板厚取为180mm, 转换层下层和转换层上层板厚最小取为120mm。转换梁承托上部剪力墙, 混凝土强度等级为C45。

2 结构分析

⑴本工程属丙类建筑, 结构体系为部分框支剪力墙结构, 建筑物高度为99.3m, <100m, 所以属于A级高度的混凝土高层建筑。抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度值为0.1g, 设计地震分组为第1组, 100a重现期的基本风压值ωo=0.6k N/m2, 地面粗糙度C类, 建筑体形系数μs=1.4。采用中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部开发的SATWE (空间杆—墙板元模型) 和TAT (空间杆—薄壁杆系模型) 程序进行结构计算, 并采用PM-SAP分析楼板应力, 其结构自振周期、剪重比、基底剪力、位移及倾覆弯距计算结果列于表1、表2、表3和表4。

⑵高层建筑下部楼层侧向刚度宜大于上部楼层侧向刚度, 否则变形会集中于刚度小的下部楼层而形成薄弱层, 为了防止这种薄弱层的出现《高规》[1]和《抗规》[2]要求楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层的70%或其上相邻3层侧向刚度平均值的80%。在本工程中转换层上一层剪力墙厚度为200~350mm, 混凝土强度等级为C55, 转换层及以下结构的剪力墙厚度加大为600mm, 柱子截面尺寸取1000mm×1200mm、1000mm×1000mm等, 混凝土强度等级为C55, 得到转换层同其上一层的侧向刚度比为X向0.79、Y向0.70。

《高规》[1]附录E规定, 底部大空间层数大于1层时, 其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe宜接近1, 非抗震设计时γe不应>2, 抗震设计时γe不应>1.3, 本工程转换层上下层结构的等效侧向刚度比γe为X向0.33、Y向为0.32。即该层的层间位移角θi= (ui-ui-1) /hi大于相邻上一层的1.3倍或大于其上相邻3个楼层层间位移角平均值的1.2倍时为侧向刚度不规则, 其中ui、ui-1为第i层、i-1层水平弹性位移, hi为第i层层高。

⑶《高规》[1]规定, 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移, A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍, 不应大于该楼层平均值的1.5倍。本工程的扭转规则性分析见表5。

⑷《高规》[1]规定转换层楼板应能够有效地把剪力传递到落地剪力墙。本工程转换层楼板为180mm, 通过PMSAP对转换层楼板应力分析结果可见:在常遇地震作用下, 楼板最大主拉应力为0.32MPa

3 带转换层的高层建筑结构设计关键问题

⑴保证大空间层需求的裙房有足够的刚度, 防止沿竖向刚度变化过于悬殊, 严格控制转换层上下结构的侧向刚度比。抗震设计时, 转换层结构侧向刚度不小于其上一层结构侧向刚度的70%, 根据《高规》[1]附录E控制转换层上下结构等效侧向刚度比宜>1.0, 不应>1.3。

⑵加强转换层楼板平面内的整体性和侧向刚度, 采用现浇混凝土楼板, 板厚取为180mm, 同时加强转换层上、下一层楼板平面内刚度, 板厚最小取为120mm;结构布置尽量左右对称, 加强薄弱部位楼板的厚度及配筋;在结构整体分析中, 考虑薄弱部位楼板平面内变形对结构受力的影响;通过调整剪力墙的布置方式, 使结构质心和刚心接近, 避免扭转;平面尽量布置规则。

⑶按《工程场地地震安全性评价报告》提供的人工合成地震波加速度和选择两条典型的地震波加速度记录, 进行结构弹性时程分析;采用两个不同力学模型的结构空间分析程序进行计算, 一个采用空间杆—薄壁杆系模型, 另一个采用空间杆—墙板元模型;计算中考虑偶然偏心或双向地震作用下的扭转影响。

⑷控制风荷载和地震作用下结构层间位移角, 地震作用要满足规范对地震基底剪力与重力荷载代表值的比值限制;控制结构底部加强区剪力墙及其它部分剪力墙、框支柱及非框支柱轴压比。

⑸适当加强框支剪力墙转换层以下竖向构件的配筋率;按《高规》[1]验算结构抗倾覆和整体稳定;采用现浇钢筋混凝土楼板, 增强结构整体性;核心筒内部楼板厚采用150mm, 双层双向配筋;围护材料选用新型轻质材料, 有利于减轻建筑自重, 减小地震反应。

摘要：依据工程情况详细分析了其结构转换层的方案选择、结构布置与构造处理, 并结合此工程总结了带梁式转换层的结构设计关键问题。

关键词：梁式结构转换层,结构的合理布置,结构分析,结构设计,侧向刚度

参考文献

[1]JGJ3-2010, 高层建筑混凝土结构技术规程[S].

设计与实际应用 篇11

【关键词】快速表现；环境艺术设计；应用

前 言

在环境艺术设计中，快速表现具有非常丰富的表现形式和无限的的创意风格，它可以具有详细的尺寸和比例，也可以模糊不清、抽象难懂，更可以图标清晰，符号密集。但是，在快速表现的相关理论研究当面，却十分的匮乏。快速表现是环境艺术设计中十分重要的表现媒介，不过很多设计师对于快速表现的基本构成、特征要素、应用技巧等方面都不是十分了解，以至于在具体应用的时候，往往达不到十分理想的效果。

一、快速表现在环境艺术设计当中的作用

（一）捕捉设计灵感

灵感并不是通过某种方法或某种手段就能产生的，它可能会在设计师思索的时候、闲暇的时候、甚至是在日常生活中，随时都有可能产生的一种设计思路。然而设计灵感往往一闪而逝，因此，要在灵感产生的第一时间将其记录下来，就要熟练掌握快速表现手法[1]。运用快速表现手法捕捉和记录灵感的过程，就是将模糊的记忆或印象变得形象和具体。而这样，往往就能够对设计师产生巨大的影响和启发。很多经典的传世之作，就是这样诞生的。

（二）建立沟通的桥梁

在确定环境艺术设计方案的时候，通常都需要设计师彼此之间进行探讨。有时候单单语言难以准确表达设计师的思想和意图，这是就需要对快速表现的应用。设计方案的确定就是艺术创作的过程，需要经过设计师们的反复研究和推敲，才能最终决定。设计的过程十分微妙，很多想法都会一闪而过，设计师必须能够及时抓住脑中的想法。设计的对象都是不确定的，因此通常都要超出特定的限制，可以利用语言和文字进行描述和传达。但是，作为设计师，应当具有行业内特定的沟通方式，来进行彼此之间高效的交流。在进行环境艺术设计的时候，设计师通过集体思考、相互启发、提出建议等方式，进行设计方案的探讨。有的时候，还要与业主进行沟通，因此，快速表现方法就显得十分重要。

（三）体现设计师的能力

设计思维是一种虚化的东西，设计师要将其进行物态化的转变，就需要熟练的应用快速表现手法，将设计思维进行平面和空间的展示。通过熟练的绘画技巧和空间想象力，才能从各个方面引起人们的共鸣。快速表现具有快速、直观等有点，能够将设计思维迅速形象化。而如果设计师对快速表现手法的掌握和应用能力不足，可能就无法有效的将设计思维表现出来。因此，熟练的应用快速表现，将设计思维进行良好的表达，能够使设计师的能力得到充分的体现。

（四）形成设计师的创作风格

在快速表现的应用过程中，需要对色彩、形状、材质、意境等方面的关系进行处理。而不同的处理方式和表现手法，也逐渐形成了设计师独特的艺术创作风格。有的设计师善用冷色调进行张力十足的构图，点、线、面的组合充满理性。体现着深邃的想象力和神秘的气质。而有些设计师则善用精炼的白描，对环境和物体进行勾勒，虽无色彩，但十分生动。体现着清新的自然风格和浪漫的艺术气息，蕴涵着空灵的美感[2]。因此，设计师应当具有自己的创作风格，不要以为的模仿他人，这样对个人风格的形成没有任何帮助。

二、快速表现在环境艺术设计中的应用方法

（一）几何模块法

几何模块法使快速表现当中一个十分常用的方法，它能够很好的概括物体的位置和形态。在具体应用当中，首先将空间的造型、物体位置和形态等基本要素利用简单的点和线进行勾勒和描绘，将其以分组的形式进行界定，然后概括为几组几何体。

在设计师能力允许的范围内，对几何体进行适当的分解。如果透视基础较好，可以适当少分一点，以留有一定的发挥空间。如果透视基础不好，就应当尽量多分一些，以保证整体绘图的模式化。然后对这些几何体的摆放和遮挡关系进行确定和落实，从而准确的对物体的具体线条进行勾勒，最后进行适当的调整和上色工作。

（二）模糊透视法

透视指的是在观察者和被观察物体之间，假设一个透明的平面，观察者对物体各个点射出的实现与这个假设的平面进行相交，这些相交点之间的连线构成的图形，就是透視图形[3]。透视具体可以包括一点透视、二点透视、三点透视等。而在环境艺术设计当中，快速表现所运用最多的是模糊透视法。由于人的思维本身就是一种模糊性的思维，因此，进行透视的准确性是相对的，模糊性则是绝对的，而模糊的范围大小也有不同的区分。按照这个概念，在进行透视图的绘制的时候，也就产生了模糊透视法。

模糊透视法在具体应用过程中与几何模块法有一些相似之处，但是相比之下，模糊透视法比几何模块法更加的感性、详实。在具体的绘画过程中，应当首先确定灭点的的大小和最远墙体的大小[4]。然后，将主要的物体位置和造型的主透视线进行勾画，以起到参考和辅助的作用。最后，再将其它一些较小的透视线朝着灭点的位置靠拢，这些就是模糊透视线，而由此所形成的方法就是模糊透视法。

（三）色彩归纳法

色彩归纳指的是在色调统一方面对色彩进行运用，从而达到色彩效果的和谐。快速表现能够增强艺术的感染力，对空间氛围进行适当的夸张，从而使作品具有更好的丰富性，以此来引起业主的共鸣。因此需要对快速表现进行色彩渲染，以此来达到这一目的。在快速表现当中添加色彩元素，能够更好的提高形体表达的效果。这是由于对于一个物体，可以通过其形状来进行理解。但是如果没有色调和色彩，那么人们就无法对这个物体进行完全的理解。

所以，对于快速表现来说，色彩不但能够用于对材料进行描绘，同时也能够有效的对主体进行表现。对于快速表现作品中使用的色彩，观赏者一般都会产生某种相应的情感反应。由此可以看出色彩的作用不仅仅能够用于描绘，同时还能够相互产生影响。而这种特点和优势能够帮助设计师充分的展现其设计构思。设计师可以利用色彩来对想要重点表达的意思进行强调、归纳和清理。如果单单使用单一的黑色，设计师无法体现出需要进行强调和着重表现的内容。设计师需要的，是浅显易懂的图，而色彩恰好能够提供十分有利的帮助。因此，一名合格的设计师，应当对色彩拥有一个十分理性的认识，才能够取得更佳的快速表现效果。

总 结

在设计的过程当中，设计师随机迸发出的灵感往往就是一个成功设计作品的雏形，因此设计师需要运用快速表现对其进行记录。而设计师之间相互进行交流和沟通，仅仅利用语言也无法准确的表达自己的意思，也需要利用快速表现来对自己的想法进行表述。由此我们都可以看出快速表现在环境艺术设计当中的重要性。因此，作为一名合格的设计师，应当具备优秀的快速表现技术，通过快速表现对设计中的各个细节进行完善，最终设计出更加优秀的作品。

参考文献

[1]张绮曼.环境艺术设计与原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]陈洪伟.快速表现在环境艺术设计中的应用[D].东北林业大学，2012.

[3]谢东.环境艺术设计手绘表现技法研究[D].广东工业大学，2013.

车身焊装夹具设计及实际应用解析 篇12

通过对车身焊装车间生产线上典型夹具结构设计要素进行解析,点评实际案例应用,总结设计经验,避免在设计开发工作中重复出错,以提高生产效率和企业效益。笔者根据近10年的设计开发经验,重点介绍夹具结构设计要素,并针对夹具在实际应用中出现的一些典型问题进行解析和总结。

2 典型夹具结构设计

2.1 典型结构(如图1所示)

根据设计需求对图1中各要素进行增减。

2.2 要素说明

2.2.1 MCP厚度要求

生产线底部定位部分MCP厚度一般为20 mm,其余部分通常取16 mm。

2.2.2 调整垫片要求

采用可调式结构的定位块(MCP BLOCK)、定位销座,统一将垫片厚度调整为3 mm (1+1+0.5+0.25+0.25),将垫片材质调整为不锈钢,推荐使用OCr13。

优先选用标准调整垫片,对其标准规格无法满足要求的,经上级部门(或用户)许可方可采用非标准结构调整垫片,厚度按3 mm要求配置(如图2所示)。

2.2.3 定位块的要求

(1)夹具定位块材料为45#钢,定位型面硬度为HRC38～42,优先采用表面淬火方式,淬硬层深度≥2 mm,也可采用整体淬火+低温回火的方式;重要的安装面、定位面及销孔要求热处理后进行精加工,确保达到规定的粗糙度要求(型面、安装面的粗糙度为Ra3.2,销孔的粗糙度为Ra1.6)。安装面不得上色漆,要涂防锈油。

(2)当接触面为非复合单角(即平面,曲率半径很大接近于平面的曲面)且与安装面的夹角≤45°时,采用一向可调整的结构(夹角≥45°的,安装面旋转90°;如果是水平安装则安装面变成竖直安装),定位块接触面夹角如图3所示。

(3)原则上定位块应独立调整,但当定位块定位2个不同方向且距离太近的面或曲率半径较小的曲面时,采用双向可调整的结构(如图4所示)。

(4)定位块一般采用2个圆柱销加1个螺钉的安装方式,且2个销应尽可能外露以利于装卸,空间受限时也可采用不外露的盲销安装方式(如图5所示)。

2.2.4 限位块的使用要求

(1)限位块的材料为45#钢,热处理为HRC42～45,类型如图6所示:①A型、B型为单孔型,导向定位面较短。A型配合精度较差,用于位置度要求相对不高的单点或多点夹紧的导向定位;B型配合精度高,用于短小摆杆的工件定位销的导向定位。②C型为B型的加长型,导向定位面较长,配合精度高,多用于带工件定位销夹紧的导向及定位,对多级夹紧结构的除最后一级之外的摆动件的导向及定位优先使用。③D型为“V”形块导向定位型,特点是精度高、占用空间较小,但无导向定位行程,对上下件配合的紧密度要求较高,经上级部门或用户许可方可使用。

2.2.5 与压板相关的要求

(1)压板铰链的结构要求(如图7所示):①压板铰链优先采用锁紧螺母紧固型铰链销,铰链销具体结构参照图8所示标准MISUMI的CLBDGH12-35 (轴面粗糙度取Ra0.8)。当空间结构受限(如与焊钳干涉等)时,铰链销采用如图9所示结构MISUMI的HCDGH12-35。②铰链销的标准组合:除压板及支撑板的铰链座以外,必须有图10所示的一些标准件。③焊接式压板的结构要求:原则上应尽量减少或避免出现焊接结构,压板采用焊接连接方式的必须进行去应力处理,且安装面及配合面必须在焊接及应力处理完成后经精加工而成,设计压板时必须为此类加工做出合理的精加工台阶或痕迹,以图11为例进行说明。④为了避免焊接而产生二次定位加工安装面的情况,压板耳座结构也可采用如图12所示形式,但必须确保其有足够的稳定性,使其在使用过程中不会松动。

(2)压板夹紧力的取值与选用气缸的关系如图13所示。

(3)当出现下列情形时,必须加长压板耳座间距及铰链轴、衬套等的长度及直径,并使用适当加大的铰链销及衬套组件:①转轴为水平布置的压板及安装在其上的组件总重量≥10kg;②转轴为非水平布置的压板,其与水平面的夹角≥15°且总重量≥5 kg;③压板耳座间距与压板铰链轴到最远夹紧点的距离之比X/L≤5/100 (如图14所示)。

2.2.6 定位销的相关要求

(1)零件定位销应尽量考虑在标准序列中选用,标准序列中未满足使用要求的则按非标准件的编号要求及规范设计。定位销的定位面要有热处理硬度要求,具有一定的防锈性能,定位销经热处理后要求具有良好的抗冲击性能(即韧性)。

(2) 4位销(圆柱销)和2位销(菱形销、扁销):①针对刚性较差的零件,为了减少工件在焊接过程中变形移位,夹具的定位销以4位销为主;②针对刚性较好的零件(例如大梁、小螺母板等),采用4位销有可能会因工件定位孔相对于定位销出现微小偏差而无法定位,此时应采用4位销加2位销的定位方式。

(3)定位销与工件被定位孔的配合尺寸关系:定位销的定位直径=(工件被定位孔径理论值-0.15)+h7,定位销直径对照表见表1。

采用螺孔定位时,因螺孔位置精度较差,应适当放大间隙,推荐螺孔定位销的定位直径=(被定位螺孔小径理论值-k)+h7;M6、M8、M10,取k=0.2;≥M12,取k=0.3。

(4)对于薄壁孔,标准销的定位位置要求基本按图15(a)结构;销的插入深度受限时采用图15 (b)结构。

(5)对于翻边孔、螺孔,定位销的有效段插入深度要求≥7 mm,且螺孔定位销插入深度≥螺母厚度。

(6)定位销安装一般要满足径向4向可调的要求,调整垫片要求如图16所示。

2.2.7 支撑板的要求

在一般情况下,支撑板不直接与工件接触,不直接对工件定位(工件是由安装在支撑板上的定位块负责),支撑板的材料一般为Q235A。支撑板应尽量避免焊接;当支撑板需要焊接时,焊接件必须在精加工前进行去应力处理。

3 夹具实际应用典型问题分析

(1)现象:如图17所示圆圈内气缸与连接板实际装配容易造成干涉。原因:设计避让尺寸太少(1 mm),没有考虑焊接件的外形误差大。解决办法:更改数据模型设计尺寸(如图18所示),设计避让5 mm,实物可以补充加工(按照新尺寸铣5 mm)。

(单位:mm)

(2)现象:如图19所示安装面板向箭头方向弯曲变形。加工后最薄处厚度为16 mm,最厚处厚度为21 mm,理论值为22 mm。原因:由于安装面板焊接变形较大(缺少加强筋,如图19所示向箭头方向弯曲变形)。解决办法:增加加强筋,以增强结构的刚性(如图20所示)。

(3)现象:如图21、图22所示圆圈中的面板孔组无法采取机械加工,因为正上方方钢挡住了钻头的作业方向,且人工钻孔也无法实施。原因:结构设计不合理,设计人员不了解机械加工的基本原理、方法。解决办法:考虑到要加工的孔组对位置精度要求不高,可以采用将结构分割出来钻孔后再焊接的方式,但应尽量避免出现类似设计(无法实现加工)。

(4)现象:如图23所示导轨两端的防尘罩上端存在安装干涉,下端不存在安装干涉。原因:设计人员没有充分考虑防尘罩的安装空间(防尘罩端盖高于收缩体),导致防尘罩上端预留空间不足。解决办法:取消上端防尘罩,改装简易防尘措施。设计时要检查各部件的安装尺寸、规格。

(5)现象:如图24所示限位块沉孔深度不够,M10内六角螺栓头突出配合面,影响“公”“母”限位块的配合。原因:设计人员进行设计时没有考虑内六角螺母头的高度,导致沉孔深度尺寸设计不足。解决办法:完善图纸,使沉孔至少比螺母头深1 mm,并注意查询GB件尺寸。

(6)现象:如图25所示连接板与过渡块连接为二钉一销(虚线圈),连接板上装有定位销及定位块(实线圈)。连接板与过渡块的连接方式,容易引起定位销的精度误差及维护复位的准确性与唯一性。原因:设计人员忽略设计准则,对关键设计要素不清楚,经验不足。解决办法:如图26所示增加1个销钉(圆圈所示位置),防止定位销转动,保证结构的稳定性、准确性。

(7)现象:如图27所示虚线圈内的销子可以安装,实线圈内的销子无法安装(安装位置受空间结构限制)。原因:设计人员没有考虑装配对空间的要求,没有考虑限制自由度的合理性。解决办法:取消内侧不容易安装的2个销子,保留外侧的2个销子。

(8)现象:如图28所示在气缸伸出的情况下,轻轻晃动前面的定位销,会有3 mm的活动量,机构不能精确定位零件。原因:定位机构采用带导向杆的气缸,由于气缸的导向杆已经全部伸出,真正起导向作用的导向杆很短,不能起到定位作用。解决办法:设计人员进行设计时不能让气缸完全打出(导向杆有较长一段在导向套内),气缸导向杆伸出方向需设置有限位装置。

4 总结

通过对典型夹具结构要素及典型问题进行分析后,可以从以下几个方面提高夹具的设计质量。

(1)加强设计人员对设计标准的培训、灌输,设计人员必须熟悉工装夹具设计和检验标准。

(2)加强校对、审核检查力度。

(3)提高标准化设计程度。

(4)设计人员应多下车间了解夹具的使用情况,对用户反馈的意见认真总结、反思。

(5)设计人员应经常翻査《机械设计手册》,多学习机械加工原理与方法,避免在设计过程中出现一些常识性的错误。

(6)设计人员应向经验丰富的老师傅请教,对新材料的选取要慎重,选用前应了解新材料的性能。

(7)设计人员要了解各部件的安装尺寸,避免预留空间不够造成部件间干涉。

(8)设计人员在设计有运动的机构时,要进行运动轨迹分析,避免部件干涉或无法打开运行的情况发生。

(9)善于观察和比较别人的设计,分析其他设计人员可学习之处并加以借鉴和发挥。

(10)设计人员应了解工装夹具的基本要求:①尺寸精度(零件良好的配合,获得稳定的尺寸控制状态);②安全性(必要的安全防护装置、防夹装置及防松、锁紧装置等);③操作性(合理的人机操作空间、焊钳导向等);④维修性(方便的零件拆换及维护,润滑方式,工具的操作空间等);⑤机械性能及可靠性(足够的刚性及稳定性足以支持机构长时间运行而不失效);⑥经济性(去除不必要的材料,减少材料的使用量;去除不必要的精加工,缩短加工周期与时间);⑦良好的外观(设计风格统一、采用标准件等);⑧设计人员应充分考虑本企业现有的制造、加工水平,尽可能采用国内外先进技术和经验。

参考文献

[1]徐灏.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社,1991.