结构驱动（共10篇）
结构驱动 篇1
摘要：《机械制造基础》是学生必须掌握的一门专业基础课, 涉及的知识面广, 课程设计应与实际应用相结合, 与生产实践关系紧密, 使学生为讲解问题而学习, 激发学生的求知欲和创造欲, 然而很多教学模式仍然是以灌输知识为主, 没有重视学生在学习中的主体地位, 只是教师的一味讲述, 学生的学习兴趣不高, 从而限制了学生的创新意识和创新能力。因此, 进行课程教学改革是发展的必然要求。现在我们根据学校的实训条件对教学方法进行探索和实践。一种理论与实践、分析与综合、学习与发现之间互相交融的整合教学新模式。
关键词：任务驱动,指导书,变速,传动链
例如, 在机床传动系统这节内容的教学中, 如果单纯地采用老师讲解, 视频播放, 甚至到实训场地打开主轴箱盖讲解, 让学生观察, 学生对内部的结构仍然认识不清, 学生也可能是一知半解, 而现在老师首先下达任务指导书, 学生对教学任务, 教学内容, 教学目的进行了详细的分析, 让学生明确学习内容, 以及掌握要点, 再进行教学, 通过实践教学效果明显提高。具体操作步骤如下。
1下达任务指导书
学习目的:让学生掌握机床传动机构组成, 掌握变速的调节方法, 能够准确计算出机床的转速。
2教学组织
(1) 组织学生到实训现场, 打开车床的主轴箱, 现场示范, 边讲课边操作, 学生可以清楚的看到机床主轴箱内部的结构, 能了解机器在真实条件下如何运转, 滑移齿轮如何操作, 离合器如何工作, 还可以了解齿轮、箱体的受力情况, 让学生直观了解主轴的结构、齿轮与轴的配合关系、以及运动形式, 理解传动链的传动形式。
(2) 运用Flash动画、视频和虚拟仿真等多种现代化教育技术手段进行多媒体教学, 画出传动系统图, 这是掌握计算机床转速和进给速度的重要依据。在平面图上清晰的表示各轴之间的传动关系, 但是这传动系统图只表示传动关系, 并不表示各零件的实际尺寸与位置。并通过传动系统图得出整个传动路线全部列出来, 就得出主运动传动链的传动路线表达式。从而正确计算出车床主轴的实际转速。
(3) 分组、有序进入实训场地;
(4) 现场安全防护知识;
3学生学习提交任务结果单
(1) 电机:型号、功能、应用场合。
一般步进电机功率与滚珠丝杆的直径大小是配套的, 根据滚珠丝杆直径确定步进电机。功率大概2.2或3千瓦。电机有有级调速和无机调速。是机床的动力源, 通过皮带轮、轮系带动主轴旋转。
(2) 齿轮。①零件材料:速度较高的齿轮传动应选择齿面硬度较高和硬层较厚的材料。有冲击性的应选择韧性比较好的材料。低速的齿轮应选择机械强度大, 齿面硬度高的材料。②种类:按齿廓曲线可分为渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮等。按外形可分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆-蜗轮等。③加工方法:滚、插、剃, 等范成加工方法, 适于高精度、大批量加工;仿形铣齿加工, 精度低、效率低。④传动链:外联系传动链和内联系传动链。⑤传动比计算:传动比是机构中两转动构件角速度的比值, 也称速比。
(6) 主轴转速数:1×3×2×2=12级。 (7) 转速计算:N=1440r/min×126/256×24/48×42/28×60/30=710 r/min。 (8) 实训现场的安全知识:穿戴好实训服进入实训场地;由专任老师指导。
现场教学、多媒体教学、任务驱动等新的教学方法不仅改变教师的授课方式, 主要是充分发挥学生的主观能动性, 让学生参与进来, 形成师生互动, 使学生在查阅大量资料和实际交流中学习知识, 提高技能。不仅提高了学生的学习兴趣和学习效果, 还可以拓展学习内容, 引导学生掌握现代设计模式, 这对教师的教学方法提出了更高的要求。
4结语
课程改革是一项艰巨的、长期的、与时俱进的任务, 在教学内容的优化、教学方法的改进等方面还需要教师的钻研和不懈努力。通过实践, 采用任务驱动教学效果明显提高, 不但学习兴趣提高、知识面也丰富、最主要的是学生把整个加工与使用有机的联系起来了, 对于学生以后的职业生涯有很大的帮助。
参考文献
[1]徐宁.机械制造工艺基础[M].北京:机械工业出版社 (第四版) , 2012.
[2]王翠芳.浅谈《机械制造工艺基础》课程教学改革[J].江西化工, 2004 (4) :77-78.
[3]左敦稳.现代加工技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2005.
结构驱动 篇2
传统组织通过制定出与环境相匹配的战略,并使组织结构跟随战略,从而获得竞争优势.然而在急速变动的环境中,这种思维模式开始使组织面临困境.在新的环境中一种合适的组织结构可能成为竞争优势的.来源,并指导战略的制定.这种思维模式就是结构驱动战略,表现形式就是虚拟组织.本文将讨论虚拟组织是如何演化出现的,论述空心组织与虚拟组织之间的关系,以及结构驱动战略成功的条件,以及这一战略对于公司业务、人力资源和组织发展的影响.
作 者：杨学兵 作者单位：武汉大学,商学院,湖北,武汉,430072 刊 名：理论月刊 PKU英文刊名：THEORY MONTHLY 年，卷(期)：2004 “”(2) 分类号：F272 关键词：虚拟组织 结构驱动战略 竞争优势★ 数字技术动画艺术论文
★ 交换机内部技术结构
★ 结构驱动战略下的虚拟组织:演化、条件和影响
★ 创业计划书团队的组织和结构
★ 施工技术下建筑工程论文
★ 组织结构是自我约定的关系
★ 数字媒体技术专业大学生职业规划书
★ 确保安全生产的技术组织措施
★ 运输技术结构与发展方向问题分析
任务驱动型作文的规范结构 篇3
流泪的鱼干：近来作文流行任务驱动型，有点莫名其妙，有点神神叨叨，感觉写出来的文体怪怪的，真不知道它究竟是个什么玩意儿。
女神打Boss：早不改，晚不改，偏偏本姑娘要高考就开始，真不知怎么构思行文，还是材料作文好写些，一套就搞定，多省事。
半纯情mm：我写着写着就歪了，写了很多仍然一团糟！跪求大神指点！
唐伯虎点蚊香：作为才子，我觉得任务驱动型作文挺好的，你可以有自己的观点，然后围绕材料就事论事，就事说理，就像平时看到的时评文章。
从思维要求的角度来说，任务驱动型作文强调思辨性。很多试题都明确要求“综合材料内容及含意作文，体现你的思考、权衡与选择”。仅从“综合”“权衡”“选择”这些字眼里，我们就能读到此类作文多方位思考、多维度说理的构思要求。再加上命题所选的材料本身就具有争论性，所以更能考察学生的辩证思维能力；如果学生偏激看待问题，那么在行文中就难以自圆其说。但是如何就事论事、就事选材、就事说理，以此来展示一个学生思维的深度和广度，就非常讲究构思技巧了。
时代发展更需要“创客”
很多人说这是一个看脸的时代，人们争相攀比颜值高下；也有人说，这是一个“主要看气质”的时代，举止高雅的人更受人追捧。但我认为这更是一个需要“创客”的时代。
诚然，那些颜值爆表的人无疑让人羡慕，那些有优雅气质的人无疑让人亲近，这两种人都是世人所称赞并追求的。而且，这些外表与内涵上的美，无疑让人赏心悦目，让人不由得为之努力“奋斗”。
但是如果让我选择，我定将选择做一个拥有创新思维、推动时代发展的“创客”。因为“创客”通过发明新事物，便利了人们的生活，推动了时代的发展，在更高价值上体现了生命的意义。
我们的社会需要这些“创客”。“水稻之父”袁隆平跋山涉水，创新出杂交水稻，解决了中国人口大国的温饱问题；屠呦呦创造性地使用低温萃取方法提炼出治疗疟疾的青蒿素，成就了医学传奇，拯救了百万人的生命；电商巨头马云开创了阿里巴巴，使中国成了一个电子商业的强国；刘强东开创了京东，使人们能方便地购物……还有那些通过自己的“鼓捣”而创新成为大国工匠的焊接工、电工、木工们，他们都在自己的领域里为行业也为自己创造了巨大的财富。看这世间的哪一项技术革新，不是创新的结果？“创客”们创造出的价值岂是高颜值、美气质能比拟的！
这些“创客”都是通过创新改变了人们的生活，通过创新推动了社会的发展。如果社会上缺少了这些“创客”，我们如今的生活怎会如此多姿多彩！如果缺少这些“创客”，中国将如何成为世界强国？国家需要“创客”献上他们的智慧，社会需要“创客”便利生活，时代需要“创客”推动发展！
我们也许无法改变自己的相貌，使自己颜值倍增，何况还有年长色衰的定律；我们也许无法静下心来陶冶性情，使自己气质更佳，因为生活压力越来越大；但我们可以成为一个“创客”，无论是何身份，身处何种境地，任何人在任何年龄段都会有创新的点子，这个时代正需要有创新点子的“创客”。也许有了气质与颜值，成功会更直接，但若只有这些，又与“花瓶”何异？如果人人只是一味攀比自己的“颜值”，高调展示自己的“气质”，那么谁去为社会做贡献？谁去为人民造福？谁去“为中华之崛起”而奋斗？
我们可以不需要一个高“颜值”的外表，我们也可以不需要上佳的“气质”，但我们却需要一个个脚踏实地、志存高远、忠心为国、推动社会发展的“创客”。
鱼和熊掌，不可兼得。三者弃二，必留“创客”！
[范文解析]
在选评“十大流行语”中，“颜值”“创客”“主要看气质”榜上有名。若能兼而有之，当然是人间极品，但芸芸众生往往不可兼得。如果三者中必须要舍弃其中两个的话，你会怎样取舍？
本文优胜处在于文章结构上以起、承、转、合行文，紧扣任务，运用多种思维论证，在比较分析、假设分析、例证分析中进行深度写作。
开篇为“起”（1段），紧扣写作任务，表明自己看法——“更需要创客”，入题快。
主体部分“两承三转”（2～7段），思路清晰，逻辑清晰。
一“承”（2段），先肯定“颜值”“气质”二者的优越性，以退为进。这就是“圆”，既不偏激，又不偏离任务。二“承”（3段），肯定自己保留“创客”的原因，简单运用因果分析。这里就有了思考、权衡。一“转”（4段），举例分析“创客”的价值，通过精要概括并且反复渲染同类事例，来加强自己的观点。这不就是保留“创客”的理由么？二“转”（5段），从反类事例中假设论证，进一步阐述保留“创客”的理由，还是围绕观点在谈，并未喧宾夺主。三“转”（6～7段），运用假设分析、比较分析，从价值存在的层面对三者再作底线比较，再次阐述保留“创客”的必要性。
结尾部分为“合”（8段），重申保留“创客”观点，结束全文。
全篇围绕观点比较鉴别，分析恰当，例证丰富，说服力强，是一篇规范的任务驱动型作文。
[类文生成]
任务驱动型作文的构思行文同过去的话题作文、材料作文有明显区别，最大的区别是，一定要始终紧扣材料就事说理，而不是像过去那样把材料仅仅看作一个引子来引出观点。要写好它，结构上一般要做到如下几点。
开头部分使用“引述+表态+观点”的基本模式
文章第一段就“引述+表态+观点”的形式，以达到“闪亮登场”的效果。引述可直接也可间接，但必须有针对性，同时，语言要简洁，可以做一点简单的分析或必要的阐释。表态一定要坚决、果断和明确；观点的呈现，不要拖泥带水，而要开门见山，直接提出下文要探讨的问题。
主体部分要分点分层，深入阐述理由
紧扣上文所提出的观点或看法进行多方位多层面的分析，就事论事，一以贯之，体现纵深思维，追求透彻说理。如由浅及深、由表及里、由具体到抽象等，唯其如此，才能展示一个学生思维的深度和广度。一般要求具有1到2次拓展，2到3个层次：
1.分析说理的目的： ①明析原因（根源、本质），②辨是非，③直陈利害。
2.分析说理的方式：综合运用因果分析、对比分析、假设分析、类比分析和辩证分析等分析方法对选定的事件或人物的行为进行多方位多层面的分析。有时，为了使分析更深入透彻，或者为了使文章的内容更充实厚重，也可以适当联系现实或历史，简要引述相关的典型事例或名言警句。
3.分析说理的原则： 注重文明交流，包容并尊重他人权利，反对粗暴打压不同意见，还要避免自说自话。
4.层次拓展的方法：正反对比、横向展开、纵向挖掘、逐层深入地进行批驳。尤其是反驳，可以预设反方，然后进行委婉劝说，以体现思维的周密性，从而达到任务驱动型作文“事清理透”的要求。
联系实际，快速收尾
再次回到试题材料与自己的观点上，总结全文，升华主旨；或寻找对策（措施、办法），或倡议劝勉、呼吁号召。
[有感写作]
阅读下面的文字，按要求作文。
最近微信和QQ上经常出现这样的信息：“孩子正在参加评选活动，请大家帮忙给XX号孩子投上宝贵的一票，麻烦大家了。”面对此类现象，有人说这是家长爱孩子的表现，也有人说这样做有失公平，还有人说这是用媒体谋私利……
对此，你有何看法？请综合材料内容及含意作文，体现你的思考、权衡与判断。
结构驱动 篇4
光开关是光系统和网络的关键元件,在全光网络中可以实现全光层的路由选择、波长选择、交叉连接以及自愈保护功能。光开关的主要性能指标有插入损耗,隔离度,消光比,偏振敏感性,开关时间,开关规模及开关尺寸等[1],不同领域对光开关的要求也各不相同,为满足不同场合的需求,各种不同交换原理和实现技术的光开关被广泛提出,有利用电磁铁或步进电机驱动光纤、棱镜或反射镜等光学元件实现光路转换的机械式光开关[2,3,4];还有利用磁光效应、电光效应或声光效应实现光路的转换的固体光开关[5,6,7]。目前又出现应用于超高速光通信领域的全光超快光开关[8]。静电驱动微反射镜型光开关由于具有结构简单,无干扰,重复性好,易于集成和微平面加工等优点,与其他光开关相比具有很强的竞争力,成为研究的热点。
介绍了一种采用体硅微机械加工技术制作的光开关,对光开关的悬臂驱动结构进行了改进,提出了微反射镜与扭臂平行的驱动结构,相比传统的扭臂与反射镜垂直的结构,不仅提高了器件的集成度,增大开关的性能,而且使微反射镜的面积不受悬臂长度的限制,采用该结构光开关,成功制作了集成度较高的8×8光开关阵列驱动结构。
1 光开关原理
微反射镜型的二维光开关的工作原理如图1所示,当没有施加驱动时,微反射镜处在光通路上,入射光被反射镜反射后改变方向进入到镜面同一侧的光路中,这是开关的反射状态(a),此时要求微反射镜的尺寸足够大,能够尽可能将光全部反射回接收光纤中;当施加驱动电压时,微反射镜在驱动力的作用下,微反射镜向下移动完全移开光通路,入射光沿直线传播进入到前方的光路中,这是开关的直通状态(b),此时,要求在驱动力作用下,微反射镜能够完全移开光通路。因此,在满足光开关微反射镜尺度要求的前提条件下,采用合理的驱动结构,有效地降低驱动电压是设计光开关的关键。
(a) 反射状态 (b) 直通状态
2 悬臂驱动结构
图2是传统的扭臂与微反射镜垂直的开关结构示意图,采用静电驱动的方式实现开关状态。微反射镜大多是依据硅的结晶学特性,采用各向异性湿法腐蚀技术制作,无论是在(100)硅片或者(110)硅片上采用湿法腐蚀制作微反射镜,都存在严重的凸角削角现象,实际腐蚀后得到的微反射镜尺寸与原先的掩模版图设计尺寸相差较远,如果微反射镜尺寸不足够大会严重降低光开关的损耗,所以在掩模版图设计时需要考虑适当地加大反射镜尺寸或者采取相应的凸角补偿措施,而增加反射镜的尺寸,势必需要延长悬臂的长度,从而增加了光开关的驱动电压,另一方面,由于削角现象的影响,微反射镜的中心位置与悬臂末端有一定的距离,在驱动悬臂结构偏转的过程中,微反射镜的偏移距离小于悬臂末端的偏移距离,在直通状态,要使反射镜完全移开光路,则需要更高的驱动电压。
对图2所示的光开关驱动结构进行改进,现提出如图3所示的光开关悬臂驱动结构,在该结构中扭臂与微反射镜平行。微反射镜位于悬臂的末端,这样,在驱动过程中,微反射镜偏移距离一定的情况下,与图2结构相比,驱动电压较小,并且可以适当地增大悬臂宽度以增加反射镜的尺寸,而不影响光开关的驱动电压。为避免悬臂过大引起自重变形,还可以适当地改进悬臂的结构以减少重力力矩带来的影响。与图2结构相比,该结构具有结构紧凑,驱动电压低,反射镜尺寸大等优点,能够有效提高光开关的性能。
3 阵列光开关悬臂驱动结构
依据(110)硅片的结晶学特点,采用湿法腐蚀技术可以制作出垂直性高、光滑性好的反射镜,(110)硅片适合于制作光开关微反射镜阵列,采用所设计的悬臂驱动结构,成功制作了结构紧凑的8×8阵列光开关,如图4,单元光开关尺寸约为2.2 mm×1.8 mm ,整个阵列芯片面积为2.4 cm×2.4 cm。微反射镜尺寸较大,单面面积为180 μm×600 μm,位于悬臂的末端,保证了在开关驱动时有较大的位移。采用倾斜下电极结构驱动时,驱动电压为 65 V的情况下实现了微反射镜180 μm的大位移。
4 结论
介绍了基于微反射镜型的光开关扭臂驱动结构,提出了一种反射镜和扭臂相平行的悬臂驱动结构,该结构克服了增大微反射尺寸会引起驱动电压增高的问题,使微反射镜的面积不受悬臂长度的限制,在驱动电压作用下,微反射镜具有较大位移。相比传统的反射镜与扭臂垂直的驱动结构具有微反射镜尺寸大,驱动电压低等优点,并且器件结构紧凑,便于集成。采用该种结构成功制作了集成度较高的8×8阵列光开关悬臂驱动结构,单面微反射镜尺寸达到180 μm×600 μm,采用倾斜下电极驱动时,在65 V的驱动电压下实现了反射镜180 μm大位移。可见,使用该种悬臂驱动结构能够有效地提高光开关性能,增大器件的集成度。
参考文献
[1]刘文芹.MEMS光开关研究.传感器世界,2005;4:30—34
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[3]Cochran K R,Fan L,DeVoe D L,High-power optical microswitch based on direct fiber actuation.Sensors and Actuators A,2005;119:512—519
[4]Maekoba H,Helin P,Reyne G,et al,Self-aligned vertical mirror and V-grooves applied to an optical-switch:modeling and optimization of bi-stable operation by electromagnetic actuation,Sensors and Actuators A,2001;87:172—178
[5]肖立峰,刘迎,王启樟,等.集成光学声光光开关的研究.中国激光,2005;32(8):1073—1076
[6]Noh Youngouk,Lee Hyungjong,Won Yonghyub,et al.Polymer waveguide thermo-optic switches with-70dB optical crosstalk.Optics Communications,2006;258:18—22
[7]Yeo Dongmin,Shin Sangyung.Polymer-silica hybrid1×2thermo-optic switch with low crosstalk.Optics Communications,2006;267:388—393
结构驱动 篇5
关键词：产业结构；信息化；工业化；物联网；驱动力
【作者简介】许正军（1969—）男，汉族，湖南人，复旦大学经济学院应用经济学博士后，高级工程师；研究方向：物联网产业政策的经济学研究
近年来，我国经济得到了快速的发展。来自于国际货币基金组织的排名，我国2010年国内生产总值（GDP）世界排名第二，仅次于美国。
在国民经济快速发展的过程中，国民经济结构仍旧存在一些问题，包括经济需求结构和要素投入结构以及产业结构。从产业结构来看,2010年我国三次产业增加值中，第一产业为40497亿元，第二产业为186481亿元，第三产业为171005亿元，分别占国内生产总值397983亿元的份额为10%、47%和43%（数据来源：国家统计局统计公报）。而以美国、英国为代表的发达国家，三次产业结构比例呈现的特点是第三产业发展迅速，所占比重一般都超过了70%。
从霍夫曼定律、配第—克拉克定律到里昂惕夫的投入产出分析、罗斯托的成长阶段论，再到库兹涅茨的变动趋势研究、钱纳里的“标准结构”以及日本学者的“雁行形态论”等经济理论认为，产业结构的发展和演变存在由“一、二、三”向“三、二、一”转变的趋势，即第一产业产值增值和就业人员所占份额存在不断减少的趋势，第二产业所占份额则首先是迅速增长，然后趋于稳定，第三产业所占份额则一直增长。
显然，我国的产业结构还存在较大的调整和优化空间。产业结构的优化和调整不仅促进了经济总量的增长，相比第一、二产业产出对经济增长的贡献，第三产业产出对经济增长的贡献最大。因此，如何促进产业结构的优化和调整，特别是促进第三产业的发展，实现国民经济的持续增长和发展，便是当前我国经济发展的一个重要主题。
众多的理论分析和实证研究认为，一方面，将信息技术应用到传统产业，将促进传统产业由资源消耗大、生产效率低、劳动力密集、低产品附加值向资源利用率高、生产效率高、知识和技术密集、高产品附加值的转变；另一方面，信息技术和信息产业的发展，不仅直接促进了国民经济总量的增长，还将促进第三产业的快速发展（例如软件业和服务业），使其在社会经济中所占的份额进一步加大。因而，大力发展信息产业，推进信息产业在各产业中的广泛应用，是实现产业结构优化和调整的主要途径。
然而，这些理论分析和实证研究大都基于信息產业或基于互联网的信息化这一整体技术或应用概念而进行。但深入探究“信息技术”促进产业结构优化与调整的具体“驱动力”分析尚不多见。鉴于信息技术历经计算机技术和互联网技术的发展应用，即将进入物联网时代，并且世界众多国家都已把发展物联网产业上升至国家战略，本文将从“驱动力”角度，分析物联网促进产业结构优化与调整的主要动因，籍以为我国物联网产业技术的发展应用如何与产业结构的调整进行高度切合提供参考。
1.物联网促进信息产业跨越式发展
来自国家工业和信息化部的统计口径，信息产业界包括通信业、电子信息业和软件业等三大类（统计过程中，软件业也统计到了电子信息业中，此文将其分离）。其中，通信业主要包括固定和移动用户所产生的语音和数据及互联网用户所产生的数据业务，电子信息业主要包括电子信息制造业、电子信息产品（如通信设备、计算机、电子器件、电子元件、通信设备、计算机、家用视听产品等）的销售，软件业主要包括数据处理、运营服务和信息技术服务、嵌入式软件、软件产品、信息系统集成和IC（Integrated Circuit,集成电路）设计等业务。
来自国家工业和信息化部2010年电子信息产业统计公报数据显示，2010年，我国电信业务同比增长20.5%，规模以上电子信息制造业工业增加值增长16.9%，比上年加快11.6个百分点，高出工业平均水平1.2个百分点，电子信息产品销售同比增长25.5%，软件产业收入增长达31.3%。其中，电子元器件产品销售成为拉动全行业增长的主要力量，软件业增速最快，占电子信息产业的比重达到了18%。2010年6月8日，中国国务院新闻办公室8日发表了《中国互联网状况》的白皮书披露，过去16年，中国信息产业增加值年均增速超过26.6%，占国内生产总值的比重由不足1%增加到10%左右。
从这一时期信息产业发展的驱动力因素来看，由于移动通信网络技术和互联网技术的发展及应用渗透，移动用户和互联网网民得到了快速的增长，移动终端、通信设备、计算机等为代表的电子信息产品的普及应用带动了电子元器件的发展，信息技术在各行业尤其是金融、电力、物流等行业的应用渗透所带动的技术服务和软件应用的增长，以及各类重大信息化建设工作的开展（如“村通工程”、“农村信息化”等）构成了信息产业发展的主要推动力。
物联网，在互联网的基础上，实现了更广泛的物与物（也包括人与物、人与人）的连接。相比互联网时代由固定或移动终端（含PC）、通信网络、通信设备、数据处理中心和应用软件等构成的产业链，物联网时代的产业链将更加完整。物联网完整的产业链包括传感芯片、无线通信模块、无线通信网关、嵌入式软件及各类应用软件、通信网络、通信设备、数据处理中心（云计算平台）等。物联网技术和产业的发展必将带动产业链各环节的快速发展，同时，也为信息产业的发展注入了更多的驱动力因素，如传感芯片的普及、嵌入式软件的增长和云计算平台的海量数据处理、更广泛的软件应用等，参见下表。
物联网时代的信息产业增长因素表
在传统互联网时代，通信业务的增长驱动力因素主要是“用户数”（或“用户规模”，或“市场份额”，此处不考虑市场组织特点、企业竞争策略等其它变量），用户规模的增长一定程度上决定了语音通信业务和数据通信业务的增长。而物联网时代，除了用户规模之外，物联网中连接在网的“物”的潜在规模数将远远互联网时代的潜在用户数。因此，物联网时代，“物”的规模将构成通信业务增长的另一个至为关键的驱动力因素。据业内预测，物联网终端将为手机终端的10倍。因此，物联网时代，通信业务将得到跳跃式发展。
另根据研究机构贝叶思发布的报告显示，未来5年将是中国传感器市场稳步快速发展的5年，在持续30%以上的年增长动力之下，2014年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。同时，作为物联网的核心关键技术之一，无线射频技术（Radio Frequency Identification, RFID）的普及应用将带动无线射频集成电路芯片的发展。据iSuppli公司预测，到2014年，RFID市场将达到24亿美元，是2009年11亿美元的两倍多。可见，未来带有“计算机”功能的微小集成电路芯片也是物联网时代投入力度非常大的一个领域。理论上看，只要有“物”，就必然有具有数据接受、数据处理和数据传输的“微小计算机”的存在。由此可见，物联网时代，电子元器件的市场将呈现爆炸式的增长，从而促进电子信息业快速发展。
与此同时，嵌入式软件、各类行业应用软件、中间件，以及“云计算”管理软件，都将跳跃式发展。作为汇聚物联网上超大容量数据的数据仓库和大容量数据实时高速处理平台——云计算，其市场将以28%的复合年增长率迅速扩张。预计2015年全国“云计算”产业链规模可达7500亿至10000亿人民币,有望占2015年战略性新兴产业15%以上的产值规模。
因此，相比传统互联网，物联网时代，促进信息产业增长的驱动力因素将更多。同时，各个驱动力因素都将得更快速的发展。据预计，5年后中国物联网产业的整体产值将超过1万亿元，到2020年，物联网产业的整体产值将超过5万亿元规模。
2.物联网直接助推现代服务业的发展
从我国第三产业构成来看，第三产业基本是一种服务性产业。据国际通用的服务业分类标准，一般地，服务性产业包括传统服务业和现代服务业。前者主要是指运用传统的生产方式经营，并且在工业化以前就已存在的服务业，包括医疗卫生服务业、餐饮住宿业、修理业、商业等；后者主要是指其需求主要受工业化进程、社会生产分工的深入影响而加速发展的服务业和运用现代科技技术、新型服务方式及新型经营形态对传统服务业进行改造的服务业。
服务业成为推动世界各国经济发展的主要推动力，其发展水平成为衡量现代社会经济发达程度的重要标志。进入21世纪以来，发达国家已完全确立了服务经济的产业结构。OECD（经合组织）的30个成员国中，服务业增加值占GDP的比重均达到了70%以上，服务业就业占总就业人数也达到了69%。发展中国家服务业增加值占GDP的比重也超过50％。
目前，我国服务业的总体发展水平仍然偏低。主要表现在以下几个方面：一是服务业增加值占GDP的比重仅40％，甚至远低于发展中国家平均水平；二是服务业内部結构不合理，现代服务业占比偏低，生产性服务业发展较为落后。从我国服务业内部各行业增加值来看，批发和零售贸易、交通运输、仓储和邮政业、住宿和餐饮业等传统服务业所占比重最高，占全部服务业增加值比重高达40％，而金融与保险、信息传输、计算机服务和软件业、科学研究与技术服务等现代服务业和新兴服务业的科学研究、技术服务的比重还比较低，约为20％。
加快发展服务业，特别是加快发展现代服务业，提高服务业在国民经济中的比重，尽快使服务业成为主导产业，是推进经济结构调整、加快转变经济发展方式的必由之路。而以信息技术为主的新技术革命是服务业成长的主导因素。
从物联网的网络架构来看（参见下图1），所谓物联网消除了工业化与信息化的“数字鸿沟”体现在信息感知层，而物联网构筑了现代服务业发展的基础平台主要体现在应用服务层。
图1 物联网的网络架构
事实上，物联网通过感知层将资源或物品连接在网，而通过应用层直接助于各行各业的信息服务。事实上，作为新一代信息技术，物联网提供的应用服务内容属于服务业，建立在物联网技术基础上的服务业属于现代服务业。因而，物联网为服务业的发展构筑了信息报务平台，为现代服务业的发展提供了强有力的信息技术支撑。
例如，一个护士只需借助PDA，轻轻扫描一下病人的腕带，便可病人体征参数传输到医院系统；人们随时随地可以通过心电检测仪获取自己的人体心电图，并通过手机或其它无线传输终端传输到智慧医疗系统中，医疗信息系统对接收到的数据进行判断处理或反馈；物联网还可以为人们的生活提供智慧家居管理：人不在家时，可以通过手机操作，将家里未关的窗户关上，以避免雨水飘进房间；智慧家居系统还可以实时获取煤气检测器检测到的煤气浓度数据，当判断数据超标时，智慧家居系统可及时将家里煤气总阀先关掉，然后再将报警信息发送给家里的主人；智慧消防系统检测不到大楼内的消防泵的水压或水位时，系统将报警信息实时传递给大楼管理人员进行检测修复，以避免意外火灾时无法启动喷淋系统；一旦火灾预警信息发出报警信息，消防部门可以通过智慧消防系统的定位找到现场，并第一时间赶赴现场，以避免火灾发生时造成更大的损失。其它如“车联网”、“智慧物流”、“智慧城市”、“智慧公用事业”等等不一而足。
3.物联网消除了两化融合过程中的“数字鸿沟”
互联网时代，随着信息化应用的普及和渗透，信息化与工业化的融合程度日见提高，二者之间的互动融合过程，促进了二者的共同升级。信息产业具有连接工业和服务业的特点，不仅可以带动相关工业，而且对服务业也有很强的带动作用，有利于实现工业稳定增长和服务业加快发展的结构调整目标。可见，信息化与工业化之间的融合深度和广度对于促进产业结构的调整具有重要意义。
然而，对于工业领域，大多数物品不具备信息化（或数字化）功能，因而物品信息，如所处的位置、运行的状态、性能指数及其它特征参数等等，无法直接连入到相应的信息管理系统或数据中心中。为了加强这些物品的信息管理，通常情况下，首先需要人工借助计算机软件对这此物品信息进行“手工编辑”或“手工录入”，然后再将这些物品的信息上传到相应的信息管理系统或数据中心中去；反过来，当需要通过信息管理系统对工业世界的各物进行干预时，信息管理系统的决策指令先下达到“人”，然后再通过人工干预的方式去操控各物。即便对于应用二维条码、磁条或集成电路芯片等载体存储了相关信息的物品，对这些物品信息的获取与传输仍然需要人工介入。例如，一个物品的信息要从诸如贴在物品上的条码传送至一个中心数据管理系统时，只能通过条码扫描仪将条码中的信息先读入一个本地存储系统，尔后再通过网络将本地存储系统中的相关信息送入中心信息管理系统。物品信息的每一次变化或更新都需要人工进行同样的重复操作。
可见，互联网时代，由于物品不具备信息化功能，信息管理系统与工业世界各物（信息管理系统的管理对象）之间永远存在一个“数字鸿沟”（参见下图2）。由于“数字鸿沟”的存在，信息化与工业化的融合过程需要人工介入。这样的“人工介入”将导致一定的“交易成本”。事实上，往往正是由于“交易成本”较高，而阻碍了信息化与工业化的融合深度和广度。
图2 互联网时代工业化与 图3 物联网时代工业化与
信息化的“数字鸿沟” 信息化的融合
与传统互联网不同，物联网时代，由于物品内嵌有“微小计算机”，因而物品本身具有数据接收、数据处理、数据传送等信息化功能，而且物与物相连成网，包括物与“人”之间的相连成网（参见下图3）。由于物与物、物与人相连，因此物联网自动连通了工业世界和基于互联网的虚拟世界，从而消除了传统互联网时代由于信息化与工业化之间的“数字鸿沟”。由于“数字鸿沟”的消失，信息管理系统与工业世界各物之间的信息交互不再需要人工介入，即物品的信息可通过物联网直接传入信息管理系统或数据中心，信息管理系统或数据中心的决策指令也可通过物联网直接作用于物品，因而信息化与工业化的“交易成本”为零。这将促进信息化与工业化融合的速度、深度和广度，从而有助于进一步促进工业生产效率和信息管理水平的提高，也将进一步促进传统产业的升级和产业结构的调整。
4.结束语
鉴于新兴产业具有市场和应用的不确定性、技术产品的成熟度较低而创新性较强，因此，如何促进创新，加速技术产品的创新研发，同时又能与潜在应用进行高度结合，确保物联网产业有序、健康、快速地发展，这就需要国家从战略层面做好物联网产业的顶层设计。例如，首先要制定完善的技术标准体系、技术产品认证和产权保护机制，以保障创新效率、创新精准性和较高的成果转化率，避免“鱼龙混杂”、“换装不换药”；其次要详细设计好各项工作的“行动计划”，如标准制定、技术创新、产品研发、专利规划、信息安全、私有信息保密、资金配套和承担部门等等，既要做好垂直分工，又要做好横向协调，同时还要加强监督和成果评定；再次是制定好整体产业发展和示范应用及应用推广的规划，避免造成因一哄而上而导致严重的重复投资和资源浪费。
参考文献：
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[2]2010年我国传感器市场规模达440亿.中国科教期刊学会,http://www.ccclw.cn/book/main/index.php.2010.11
[3]房朝君.现阶段我国产业结构和就业结构特点分析[J]商场现代化.2008.04
[4]中国电子围栏网.物联网产业2020年产值将超1万亿元.http://www.jiaoyu58.com/news/class/.2011.08.02
结构驱动 篇6
关键词：单螺杆抽油泵,光杆密封,特制,唇形密封圈,改进
1引言
地面驱动单螺杆抽油泵是目前油田主要的井下机械采油的方式之一, 是近些年发展起来的采油工艺技术。地面驱动装置为地面驱动单螺杆抽油泵的主要设备, 为井下螺杆泵提供动力, 同时具有控制杆柱的反转和光杆密封等作用。地面驱动装置的光杆密封按照位于驱动装置的部位不同, 分为上置型和下置型。上置型光杆密封成为螺杆泵光杆密封的主要密封方式。光杆密封性能的优劣直接关系到油田的产能和环境保护。光杆密封器漏油严重[1], 一直是困扰油田用户的螺杆泵应用的问题, 一旦光杆密封的问题漏油, 会出现井液甩到整个地面设备上, 污染极为严重。因此, 上置型光杆密封必须结构合理, 密封可靠。通过对上置型光杆密封结构进行研究, 并提出改进措施。
2改进前上置型光杆密封及存在问题分析
改进前上置密封结构如图1所示, 位于地面驱动装置的最上端, 光杆从隔离套内孔通过, 上端通过方卡子和密封支撑套的上端扁方相对轴向和径向固定, 与密封支撑套之间为静密封, 光杆、密封支撑套、主轴一起同步旋转, 与静止的隔离套通过复合密封总成形成动密封, 实现对光杆的密封作用。
密封支撑套通过2个平键与主轴径向连接。为防止复合密封发生泄漏时井液进入减速箱, 唇形密封圈起到密封作用。经过分析, 这种密封型式存在以下问题: (1) 在密封支撑套和主轴上加工的键槽, 要求必须有较高的位置精度, 加工难度较大。 (2) 由于上置型光杆密封在油田现场应用, 环境恶劣, 密封支撑套和主轴的配合精度较高, 又有平键连接, 长时间运行容易锈蚀, 现场维修不容易拆卸。另外, 井下螺杆泵出现卡泵等异常情况下扭矩较大, 平键容易滚键, 光杆密封出现问题不易拆卸维修。 (3) 唇形密封圈直接与隔离套密封, 由于隔离套材质较软, 耐磨性差, 一段时间运转后, 隔离套磨出沟痕。唇形密封圈为耐油橡胶, 橡胶耐磨能力较差, 唇口会磨损严重。当复合密封发生泄漏时, 井液极易进入减速箱, 使齿轮油失效, 导致减速箱损坏。减速箱的损坏意味着整个地面驱动装置报废, 必须重视这个问题。 (4) 密封支撑套体积大, 浪费钢材, 加工成本高。
1.压套2.密封圈3.支撑环4.圆螺母5.密封支撑套6, 8.O环7.复合密封总成9.轴承10.键11.唇形密封圈12.隔离套13.定位螺钉
3改进后上置型光杆密封
1.压套2.密封圈3.支撑套4.六角螺栓5.弹簧垫圈6.圆螺母7.密封支撑套8, 12.O环9.复合密封总成10.主轴11.轴承13.保护套14.特制唇形密封圈15.隔离套16.定位螺钉
针对改进前光杆密封存在的问题进行更改, 如图2所示。静密封基本不变, 将密封支撑套与主轴之间采用卡口形设计, 结构如图3和图4所示。在主轴上端面开卡口槽, 在槽底面打螺栓孔, 用于与密封支撑套的连接。为保证开口槽的强度, 通过最大扭矩的计算, 确定槽的开口尺寸和主轴的外径尺寸。在密封支撑套上铣扁方, 尺寸与主轴槽配合。铣扁的位置要留出O环槽的位置。在密封支撑套上除打连接螺栓孔外, 还要对称攻螺纹孔, 便于维修时使用顶丝拆卸密封支撑套。通过改进将复合密封总成完全沉入主轴内孔中, 减小了密封支撑套的尺寸, 同时主轴的卡口槽和密封支撑套铣扁方易于机械加工, 减少了工艺和材料成本。密封支撑套和主轴通过六角螺栓拧紧固定。拆卸时只需要一个扳手即可。而改进前的结构拆卸密封支撑套需要专用的工具。
为防止唇形密封圈和隔离套的相互磨损, 采用了特制的唇形密封圈, 密封圈的基本结构包括:密封唇口、外壳、内壳、橡胶垫片, 密封唇口用聚四氟乙烯 (PTFE) 制成, 聚四氟乙烯具有自润滑功能, 同时还具有形状记忆功能, 使唇口永远压紧在轴表面[2]。油封的唇口上还设计有螺旋槽, 能够将外泄的井液送回密封腔内[3]。隔离套在与特制唇形密封圈的接触部位设计了保护套, 保护套采用20Cr Mn Ti材料, 经过渗碳淬火工艺处理, 提高了硬度和耐磨性。通过以上改进, 提高了密封部位的密封使用寿命。
4应用效果
这种光杆密封结构的改进, 已成功应用于螺杆泵永磁直驱驱动装置中, 现场应用体现了结构紧凑、性能可靠、维修维护容易的特点, 已经在大庆油田应用30余台, 最长免修期达到1000天, 得到了用户的认可。
参考文献
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[2]丁攀攀, 白骏烈.提高油封耐磨性能途径[J].橡胶工业, 2010 (4) :251-254.
结构驱动 篇7
近年来, 创新驱动成为镇江科学跨越的现实选择, 作为跨越发展战略之一, 同时又把知识产权工作作为创新驱动和未来发展的主要动力, 扎实推进。无论是在推动企业知识产权管理标准化建设上, 还是在努力建设创新型城市等方面, 镇江都敢于先行先试, 把科技创新、专利行政执法工作开展得有声有色, 取得了实实在在的成果。
(一) 镇江市创新总体投入-产出现状及特征
一个国家和地区在某一时期的竞争力和竞争优势表现在这个国家和地区是否发展了处于领先地位的创新型产业。对于镇江来说, 创新驱动发展首要的也是最重要的就是科技创新。目前, 我国现代创新型经济的重点已经从技术创新转向了科技创新, 镇江也发展到了新的历史起点上, 其经济建设、政治建设、文化建设、社会建设及生态文明建设都走在全省前列。2012年, 镇江市高新技术产业再攀新高, 全年实现高新技术产业产值2814.42亿元, 占规模以上工业产值的比重达45.71%, 保持全省前列。2012年, 镇江全社会R&D投入占GDP的比重为2.38%, 企业研发投入占全社会研发投入的比重超过81.01%;大中型工业企业研发机构覆盖率达到81.3%。据统计, 2000~2012年镇江研究与试验发展投入、科技产出及成果整体上有不同程度的增加, 大中型企业专利申请量和大中型企业专利授权数情况整体也呈现较为明显的上升趋势 (如图1所示) , 但是在发明专利占专利申请受理数比重、发明专利占专利申请授权数比重上呈现震荡下滑, 这从一个侧面说明镇江专利申请质量有待提升, 科技人才原创性亟待加强。
(二) 镇江市产业结构现状及特征研究
近十几年来, 镇江经济总量迅速增长, 国民经济发展迅速, 同时产业结构也发生了很大变化。第一、二、三产业产值占生产总值的比重由2000年的7.9:56.55:35.55转变为2012年的4.44:53.97:41.59。由此可见, 镇江市产业结构模式一直保持着较为稳定的“二三一”型, 说明这13年中镇江市产业结构变动是符合产业结构一般演化规律的。其中, 第一产业表现出持续下降的趋势, 这种下降趋势在2006年出现了反弹现象, 占GDP比重有所上升, 反映出镇江市农业开始走向现代化的特点;第二产业比重一直趋于平稳, 与产业结构演变规律相符合;第三产业比重一直呈现出显著上升或平稳的态势。再从各产业的增长速度来看, 镇江市第二产业和第三产业的增长速度明显高于第一产业, 第二产业和第三产业成为推动镇江市经济发展的主要动力。
二、镇江市创新驱动能力和产业结构状况的评价研究
镇江市近年来经济发展的目标是所有大中型企业都建立科研机构, 真正形成企业自主技术创新主体, 以科技创新驱动, 为镇江经济转型、产业结构调整升级撑起一片新天地。镇江的新兴产业将异军突起, 创新平台建设水平不断提升。产学研活动全面激活, 成为其经济转型发展的一颗强有力的“科技芯”, 从而提升镇江城市发展的品质。为了使创新驱动能力具有可衡量性, 本文试图就区域创新驱动能力评价指标体系作初步的探讨。
(一) 区域创新驱动能力评价指标体系构建
区域创新驱动能力评价指标体系隐藏着强大的生命力, 将为镇江市新型工业化道路和建设创新型城市提供强有力的支撑, 是镇江市创新体系建设的关键所在。对区域创新驱动能力进行评价可以从整体上把不同地区的创新驱动能力进行横向比较, 为镇江市制定地区经济发展规划提供科学依据。
根据创新型区域的构成要素和区域创新驱动能力评价指标体系设计的原则, 参考国内外区域创新驱动能力的评价指标, 本文构建了如表1所示的创新型区域评价指标体系。该指标体系共分为四个层次:目标层、准则层、子准则层和指标层。其中, 目标层是一个总指标———区域创新驱动能力;准则层包括创新投入、创新产出和创新环境;每一个准则层下对应指标层, 共由八个具体指标组成。
驱动能力评价指标体系
(二) 基于因子分析法的镇江市创新驱动能力评价比较
依据上述区域创新驱动能力评价指标体系, 本文选取了江苏省13个城市2001年和2011年的数据作为样本, 利用SPSS 19.0统计软件, 运用因子分析法进行评价。同时, 为了分析方便, 本文对综合得分进行了排序 (见表2) 。
从主因子的综合得分的排序上看, 2011年度苏州市区域创新驱动能力综合得分在第一位, 南京第二, 无锡第三, 常州第四, 镇江第六, 只有南通排到了第五名, 其他都集中在苏南地区, 说明这些地区的创新投入能力、创新产出能力和创新环境条件较好, 科技成果的形成与应用能力较强, 优势明显, 充分发挥了苏南大都市经济中心的创新集成效益。而排在后面的这些城市都集中在苏中、苏北地区, 由于历史原因和受其经济发展水平的制约, 创新投入驱动能力相对较低, 但其创新环境等资源条件也很出色。
总的来看, 江苏省各市的创新驱动能力相比十年前都有不同程度的提高。镇江市的地位也持续在上升, 其排名由2001年的第九名上升至了2011年的第六名, 超过了扬州、泰州、徐州三市。值得注意的是, 虽然整体区域创新驱动能力在提高, 也有部分城市排名出现了下降的趋势, 但是本文区域创新驱动能力的排名反映的是镇江市与其他城市相比而言的排名, 因此各个城市的创新驱动能力排名会有升有降。也就是说, 虽然某一个城市在江苏省的排位可能下降了, 但它的创新能力可能仍然在增长, 只是增长的速度相对其他的城市有所减慢。
(三) 镇江市创新驱动能力和产业结构状况分析结论
近年来, 江苏省内先进地区的领先态势和后发地区的崛起势头都非常强劲, 形势逼人, 而一直处于苏南板块的镇江三次产业的比重与苏锡常等地相近, 但在经济规模上与苏南其他城市仍有一定的差距。镇江市的创新驱动能力虽有提高, 但仍居于全省中游, 说明还要集思广益增强创新驱动能力, 追赶先进地区的发展步伐。
总之, 镇江经济发展已具有相当的规模, 其经济实力在不断地壮大, 国民经济也在以递增式速度发展, 但必须清楚地认识到, 镇江在苏南现代化建设的步伐中, 经济总量、均量和规模水平与苏南各市还存在较大的差距, 镇江产业结构的调整还存在结构性偏差, 三次产业发展的协调性还有待提高。只有通过自主创新推动企业加大研发投入, 形成更多的自主知识产权, 才能实现由低加工、低附加值产品向精加工、高附加值产品的转型, 最终强化出口产品的非价格竞争力。
三、镇江市提升创新驱动能力优化产业结构的对策
建设创新城市、推动产业升级是一项多方面影响因素, 基于前文的分析, 现提出镇江市提升创新驱动能力优化产业结构的几点对策。长期性、系统性的重大任务, 需要全市上下共同努力。镇江市各政府部门要进一步统一思想认识, 充分利用近年来调结构、抓创新、促转型打下的良好基础, 顺应国内外经济环境的新变化, 紧紧抓住我国新一轮产业和科技革命加速推进和苏南现代化建设的新机遇, 坚持科技创新驱动, 强化产业政策导向, 优化产业发展环境, 提升产业发展水平, 推动镇江经济快速健康发展。由于创新驱动是一个系统工程, 包括人才、科技、产业、政策等多方面影响因素, 基于前文的分析, 现提出镇江市提升创新驱动能力优化产业结构的几点对策。
(一) 以人才驱动催生产业升级
创新驱动的关键还是人才驱动, 是高端创新人才的驱动, 需要建立科学的识才选才机制, 需要营造拴心留人的环境, 需要提高人才资本的运作能力。“人才特区”的实施也为领军性人才的引进和人才的培养提供了体制保障。镇江市要从实际出发, 制定实施引进和培育人才的政策, 加快集聚一批人才尤其是高端人才, 让这些人才在镇江创新、创业, 培育一批科技企业家队伍。同时, 还要进一步深化与国内外一流高等院校、科研机构的产学研合作, 通过建设国家级的大学科技园, 形成人才洼地效应和磁场效应。
(二) 以政策驱动促进产业升级
镇江市各部门要自觉把思想和行动统一到市委、市政府的决策部署上来, 推动产业升级。要根据落实创新驱动战略、实施产业升级行动计划的需要, 创新政策机制, 实行政策聚焦, 突出重点领域, 以政策机制的突破推动科技创新、产业升级的突破。
(三) 以技术驱动壮大优势产业
要正确处理好自主创新与引进、消化吸收和再创新的关系, 把发挥比较优势与培育经济新增长结合起来, 促进经济增长转向依靠科技进步、提高劳动者素质和管理创新, 推进产业优化升级。着力转变经济发展方式, 壮大特色优势产业, 大力调整优化产业结构, 全面提升自主创新能力, 在特色优势产业培育上实现新突破。加快科技创新体系建设, 突出抓好能源、环境、农业、制造业、信息产业及现代服务业、新材料、生物技术、人口与健康及公共安全等九个重点领域的科技创新, 全面提升科技支撑能力, 实现技术跨越。推动重点行业、企业的技术创新和新产品研发, 力争在电子信息、生物医药、新材料、新能源等领域取得较大突破。
摘要：文章分析了镇江市创新驱动及产业结构的现状和特征, 构建了区域创新驱动能力评价指标体系, 选取了江苏省13个城市2001年度和2011年度数据, 运用因子分析法进行评价。文章在客观评价镇江市创新驱动能力和产业结构状况的基础上, 给出了镇江市在江苏省内的准确定位, 提出了镇江市提升创新驱动能力优化产业结构的相关对策建议。
关键词：创新驱动,产业结构,因子分析,区位商
参考文献
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驱动桥壳的结构设计及应力分析 篇8
关键词：驱动桥壳,pro/e,应力分析,变形分析
由于驱动桥桥壳为汽车的重要承载件及传动件, 是维系整个车辆运行安全的关键部件, 它的性能和疲劳寿命会直接影响汽车的有效使用寿命。所以驱动桥壳应有足够的强度、刚度及良好的疲劳耐久特性。合理的设计驱动桥壳也是为提高汽车安全性、舒适性的重要措施。
1驱动桥壳的受力分析
驱动桥壳的主要功用是支撑汽车的重量, 并承受来自车轮传来的路面的反力和反力矩, 经悬架传给车架或车身。它也是主减速器、差速器和半轴的装配基体。因此在设计时必须对桥壳的应力、变形和危险部位的应力等都要进行计算和校核。
1.1驱动桥壳的静力分析
a.桥壳最大垂向力工作状况。此工况是汽车满载时并通过不平路面, 并受垂直载荷的工况, 此时不考虑侧向和切向力。此时的桥壳可简化成一个简支梁, 桥壳由半轴套管轴承支承于轮毅上, 半轴套管支撑点位于车轮的中心线上, 设2.5倍满载轴荷, 载荷施加分在两个钢板弹簧座上。b.桥壳最大牵引力工作状况。此工况为汽车满载且以最大牵引力作直线行驶时的工况, 不考虑侧向力。这时左右驱动轮除了作用有垂向反力外, 还有地面对驱动车轮的最大切和向反作用力即牵引力。c.桥壳最大制动力工作状况。此工况是汽车满载紧急制动时的工况, 不考虑侧向力。汽车在紧急制动时, 左右驱动车轮除了作用有垂直反力外, 还有地面对驱动车轮的制动力。d.桥壳最大侧向力工作状况。此工况为汽车满载、高速急转弯时的工况。在急转弯时产生的一个作用于质心处很大的离心力。当它达到地面给轮胎的侧向反作用力的最大值时, 汽车会处于侧滑的临界状态, 此时侧向力一旦超过侧向附着力, 汽车就会侧滑。考虑此临界状态, 此时驱动桥全部载荷有侧滑方向车轮承担。
1.2对驱动桥壳结构性能有限元分析
有限元法是现代化的针对计算复杂结构极为有效的数值计算方法, 它能很好的模拟零部件实际形状、结构、受力及约束, 从而准确地计算出机械零部件几乎所有几何部位的应力和应变。有限元法对汽车驱动桥桥壳进行强度分析, 可得出较为理想的计算结果。并可得到详细的应力和变形的分布情况, 及应力集中区域、应力变化趋势, 这都是传统方法难以做到的。
1.2.1最大垂向力载荷。1.2.1.1针对变形分析。驱动桥壳在受到冲击载荷作用下垂向变形由图1表示。从结果中不难看出, 桥壳最大变形位移将发生在中间部位, 向两侧递减。并沿垂向 (y轴) 的位移最大值约为2.34mm, 发生在结构的中间部位。1.2.1.2针对应力分析。驱动桥壳在冲击荷载作用下, 它的应力分布如图2所示。由于约束加在了车轮两端, 这样的约束处理会使轮毂轴承附近的应力与实际情况有所差别, 但并不会影响其它部位的应力分布。由云图可知, 较高应力值分布在它的两端管上, 最大值为177Mpa。从整体结构来看, 其大部分位置的应力值在36-71MPa之间。
1.2.2最大牵引力载荷。1.2.2.1变形分析.汽车以最大牵引力行驶时, 图3表示桥壳沿纵向的位移, 其值较其它两方向的数值大, 最大值约为1.77mm, 并发生在桥壳中间部位的上部。1.2.2.2应力分析。图4中显示了最大牵引力时驱动桥壳内的应力分布情况, 因约束加在车轮两端, 其最大值约为189MPa, 这样约束处理会使安装轮毂轴承附近应力显著大于其真实值, 但驱动桥壳其它部位应力分布与实际情况相差不大。因此可知, 较高应力值分布在桥壳两端, 其值约为120MPa, 然后中间部位为60MPa。从整体结构来看, 其大部分部位的应力值在20~60MPa之间。
1.2.3最大制动力载荷。1.2.3.1变形分析。汽车行驶中获得最大制动力时, 图5所示桥壳沿纵向的位移, 其值比其它两方向的数值大, 值约为5.71mm, 发生在驱动桥壳中间部位上部。1.2.3.2应力分析。图6显示了最大牵引力时桥壳内应力分布情况, 由于约束在车轮两端, 最大值约为335MP。由图可知, 较高应力值分布在桥壳两端, 其值约为185MPa, 然后中间部位为73MPa。从驱动桥壳整体的结构来看, 大部分部位的应力值在24~73MPa间。
1.2.4最大侧向力载荷。1.2.4.1变形分析。图7表示了桥壳位移变形情况。由图可知, 当汽车受最大侧向力时, 桥壳的一端不发生变形, 另一端也只发生微小的变形, 最大变形处发生在桥壳不受力的一端, 变形大小为3.676mm。1.2.4.2应力分析。图8显示了桥壳内应力的分布情况。由此可知, 汽车受最大侧向力时, 应力高区域发生在侧翻端轮毂内轴承的附近, 其大部分的应力值在82MPa附近。其最大应力值约为414MPa, 位于轮毂内轴承的内侧。
2结论
驱动桥壳的垂向最大位移发生在汽车受冲击载荷时, 两端与中央的最大相对位移为2.34mm, 除以轮距得1.83mm, 小于每米轮距最大变形1.5mm要求。驱动桥壳最大纵向位移发生在以最大牵引力行驶时, 两端与中央沿纵向最大相对位移为1.77mm。在冲击载荷作用下, 驱动桥壳钢板弹簧座附近会发生最大应力, 其值约为189MPa。此值小于驱动桥壳材料的屈服强度345MPa, 同时考虑了最大应力发生区域在加载区, 故实际值还要小于计算值。驱动桥壳的强度符合要求。在汽车侧翻的临界状态时, 轮毂内轴承的内侧位置存在着最大应力, 其值约为414MPa, 远小于轮毂轴管材料的屈服强度 (785MPa) 。根据以上几点结论可知, 驱动桥壳的强度和变形符合要求。
参考文献
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结构驱动 篇9
关键词：电驱动系统,轮毂电动机,电动转向驱动桥,电控液压推力铰接,客车结构
近几年来,随着能源问题和环境问题的日渐突出,人们对客车节能环保的要求也在逐年提高。无污染,低能耗,高安全性将是未来客车的主要发展方向,以电动机代替传统内燃机作为客车主要动力来源是客车动力系统发展的必经之路。
1 电动客车对动力系统匹配的不同要求
目前国内外的一些较大型的客车生产企业已经生产出了纯电动客车产品,但仅仅只能进行示范性营运,其核心问题在于电池的比容量太小,客车的续航里程太短,绝大多数产品在一次完整的充电后最大行驶里程不超过200公里,这样就极大地限制了客车运营半径,更为重要的是电池的比容量提高是非常困难的,因此在相当长的过渡期内,混合动力是一个绝好的解决办法。
混合动力客车有并联式混合,有串联式混合,但是大都安装有两套运动独立但控制集成的动力系统,在不同的工况下使用不同的动力输出,从而达到节能减排,降低运营成本的目的。众所周知,内燃机在不同的工况下工作时,经济性和排放的差别是很大的,尤其是在怠速及低转速工况,燃耗很高且排放不好。所以,车辆在启动或者低速行驶时,可由电动机驱动,当车速上升到一定范围时内燃机启动运转,为汽车提供动力并向蓄电池充电。当车辆在制动的过程中利用传动系统的惯性反拖电动机,使其在控制系统的调节下向蓄电池反向充电,这样也能在一定程度上降低燃耗而降低运营成本。
城市公共客车在实际的使用过程中有载重量大,启动换挡频繁,最高车速相对不高的特点,其对动力系统的要求是能够提供足够大的转矩以便于高载荷时的频繁启动和加速;景区游览客车在实际使用过程中,具有载荷较高,最高车速高,但是启功及换挡频率稍低的特点,它对动力系统的要求是有较高的比功率和后备功率以便于有较强的高速行驶性能和爬坡能力。
目前电动客车的电动机由直流电动机向交流电动机过度是最宏观的趋势,因为交流电动机的耐用性,高速性能,都是直流电动机无法替代的。将交流电动机集成到轮毂中,通过改变磁铁的磁性强弱、线圈的结构能在一定程度上提高电动机的功率或者转矩,使得公共客车电机高转矩,旅游客车电机高功率。现在车用交流电动机的功率还只能达到80kW左右,对于动辄超过20吨的大型客车而言显然是不够的。但是随着导磁材料的性能提高,线圈加工精度的增加,功率的提升应该不是问题。
2 电驱动系统对客车车身结构布局的影响
目前,在电动客车上使用的电驱动系统主要有轮毂式电动机,电动转向驱动桥,电控液压推力铰接等电驱动系统,它们影响客车车身的结构布局主要体现在以下几个方面。
2.1 轮毂电动机对客车车身地板高度的影响
车辆的地板高度是客车的一个重要技术参数,这个参数不仅关系到客车的整体车厢高度,还关系到车辆在空载和满载时的重心高度差,因而对车辆的行驶稳定性是及其重要的。尤其是城市公共客车,它主要行驶在良好的城市道路上,不需要很大的接近角和离去角,但因站点距离较近,乘客上下车频繁,因而要求地板的高度低,以降低第一级踏板的高度,便于乘客上下车。
目前的城市公共客车已经广泛采用低地板的设计思想,一级踏板的离地间隙在250mm到380mm左右,主地板高度在400mm到800mm之间,在和站台离地高度相配合的情况下基本能够实现乘客一步上车,但是由于发动机后置,传动轴、差速器及半轴的存在使得车辆从后轮起到车尾间的副地板高度无法再下降,副地板离地高度超过800mm甚至1000mm,使得乘坐在车辆后部的乘客上下车不便。车辆后部空间剩余十分有限,但是轮毂里的空间却没有得到充分利用。
轮毂式驱动电动机就是在这样的背景下应运而生的,它的壳体、逆变器、电枢轴、定子、转子都被安装在驱动轮的轮毂中。其中壳体、定子和轮毂被集成在一体作为旋转部分,转子和电枢轴与车身结构固定在一起,定子和转子之间的相对运动充当了驱动轮和车身之间的转动。由于两侧驱动轮之间没有共同的动力来源,且电动机可以通过电子控制实现同矩不同速的相对运动,因而完全可以代替现在广泛使用的机械式差速器。省略掉差速器和半轴可以取消驱动桥,在车身强度合适的情况下甚至还可以取消大梁,把车身设计为全承载式从而进一步降低地板高度,并出现整体式地板使地板面积利用率增加。
总之,轮毂电动机的出现将使城市公共客车地板再降低,使地板面积利用率的增加成为可能。
2.2 电动转向驱动系统对客车驱动转向形式的影响
对于一般的客车,不论是承载式车身结构还是非承载式车身结构,转向轴的承载极限一般在6.5吨之内,配合带有助力的循环球式转向器或者齿轮齿条式转向器已经可以达到转向轻便的效果,但是这仅仅是在驾驶员操作力度上的改进。由于现有的转向轴结构,决定了前轴在仅作为转向轴的情况下理论转向角度不能超过60°,作为转向驱动轴的情况下理论转向角不能超过45°,这就意味着车辆的最小转弯半径很难控制在10米之内。在车辆正常行驶的过程中,这一点并没有影响到操作的便利性,但是一旦车辆需要在狭小的空间内转向或者调头时,驾驶员就会有频繁的左右转动方向盘到行程尽头的情况和频繁挂进退挡的情况,这样会极大地消耗驾驶员的精力,更重要的是极端条件下还会有无法转过弯的情况。
这样的问题将会在电动转向驱动桥的运用后而迎刃而解。电动转向驱动桥具有现在机械式转向驱动桥的绝大多数特性,同时还具备了使车辆部分横向平移运动的能力。由于两侧的转向轮没有直接的钢性杆件连接,因而转向轮的转向角可以超过60°,从而实现了横向移动,两侧转向轮的转向角度同步是通过两侧转向电动机的同步联动得到的。在计算机的控制下,转向运动发生之前,计算机从车速传感器得到车速的模拟信号,经过数模转换器以数字信号的形式进入计算机,计算机储存特定一段时间内的数字信号并对其进行分析,从驾驶员转动转向盘的一瞬间起,计算机根据转向盘被转动的角速度和角度分析两侧前轴应该相对车身转动的角度和速度,再向两侧转向电动机发出不断修正的转向速度和转向角度,从而实现两侧转向轴的联动转向运动。电动转向驱动桥甚至还能够实现不同车速下的不同转向比,低速时转向比大,高速时转向比小,这样做避免了高速转向时驾驶员交手动作的发生,行驶安全性得到提高。在被动安全性方面,由于取消了转向盘的传动杆件,因而在车辆发生碰撞的过程中,转向盘能进行轴向的溃缩,在安全带和气囊的共同保护下,最大程度地保护了驾驶员的头部、颈部和胸腔。
总之,电动转向驱动桥将极大地提高车辆的行驶灵活性、操作稳定性和车辆的被动安全性。
2.3 电控液压推力铰接系统对铰接客车的影响
铰接客车(ARTICULATED BUS)是客车里比较特殊的一种车型,它具有容量大、经济性好的优点,因而被广泛地应用在客流量大的城市公交系统里。铰接式客车车身长度在14米到18米之间,绝大多数是3轴设计,传统的铰接式客车一般采用发动机前置或中置,中轴驱动后轴从动的布局。前置发动机的车型具有散热好的优点,但是有传动轴的存在,因而主车底板高度不能降低,无法实现低地板化。中置发动机的车型通过采用卧式发动机的方法解决了地板高度问题,但是中置发动机的散热和润滑问题解决不了,可靠性不高。
80年代中期之后,各厂家开始设计后置发动机后轴驱动的铰接客车,电控液压推力铰接系统就是在这样的背景下诞生的。电控液压推力铰接如附图所示。
它的出现从根本上解决了低地板和动力机构间的矛盾,并且它还是现阶段最有现实意义的电驱动系统之一。它在传统客车铰接结构的基础之上,增加了电控液压推力杆件和电子控制元件,电控系统通过前轴的转向角度位置传感器和速度传感器获得当前车速和转向轴的转向角度,综合分析并发出不断修正的液压油压力信号给两侧的推力杆件驱动泵,通过驱动泵的油压控制铰接的左右液压推杆推力方向和力量差,从而控制主车相对后车的铰接转向角度,能够完全达到与传统铰接客车相同的转向形式。不论在混合动力或者纯电动铰接客车上都离不开它,只要是副车能够提供动力,推力铰接就必不可少。
总之,电控液压推力铰接已经成功解决了后置铰接客车的铰接转向问题,它在轮毂式电动机成为真正的主流前是铰接客车的必备装备。
3 结束语
本文中提到的是电驱动系统中比较有代表性的几种系统,其中轮毂式电动机和电动转向驱动桥还处于研发设计阶段,还不能够满足商业化运营的要求,但可以肯定的是在不久的将来他们一定会应用到未来的客车设计生产中。电控液压推力铰接和前面两种系统不同,它有更实际的意义,因为它已经被广泛应用在了铰接客车上,完全达到了商业化运营的目的。总的来说,电驱动系统的不同型式将对未来客车结构布局产生深远的影响。
参考文献
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结构驱动 篇10
1 充分认识需求结构调整的必要性和紧迫性
党的十七大报告指出：加快转变经济发展方式，就是要在需求结构上，促进经济增长由主要依靠投资、出口拉动向依靠消费、投资、出口协调拉动转变;在产业结构上，促进经济增长由主要依靠第二产业带动向依靠第一、第二、第三产业协同带动转变;在要素投入上，促进经济增长由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步、劳动者素质提高、管理创新转变。今年全国两会又发出最强音：加快转变发展方式，调整优化经济结构 (产业结构和需求结构) ，推动科技创新。这是我们党对经济规律认识的深化，是推进我国经济社会可持续发展的客观要求。
近年来，辽宁乃至中国经济的高速增长基本上是依靠投资需求拉动的，国家和地方提出的“保增长”的背后，是以结构调整延后为代价，导致高房价的泡沫和高耗能投资卷土重来，全国各地虽然情况不同，但基本问题一相同的，经济结构再度失衡。据统计，从1991年到2007年，辽宁最终消费支出贡献率从62.3%下降到27.6%，资本形成总额贡献率从37%上升到73.6%，货物和服务净出口贡献率从0.7%上升到1996年的39.3%，再下降到2007年的-1.1%。这不仅引起了生产领域和流通领域的粗放经营，在一定程度上也误导了产业结构调整的路径，影响到辽宁乃至全国范围经济增长的可持续性。
消费、投资、净出口是拉动经济发展的三驾马车。其中，最稳定、最长效、最可持续的拉动力是国内居民消费需求。而投资即期是需求，下期是供给，在短期内，扩大投资需求能够拉动GDP增长，但是易引发投资过热，产生高通胀和资产泡沫风险，从中长期来看，还会加大产能过剩风险，导致失衡现象蔓延。因此，调整需求结构、控制不合理的投资需求是辽宁“十二五”时期所面临的重要而紧迫的战略任务。如何控制不合理的投资需求，应当根据各地的不同情况来确定。沿海城市区域、中部城市群、东北老工业基地和西部地区的投资标准应当有所不同，其中在投资需求的结构上的调整要加大力度，不能用明年的过剩代替今年的过剩。
2 尊重需求结构自身演化规律，明确需求结构调整方向
当前和今后一个时期我国需求结构变化的总体趋势表现为： (1) 消费需求升级。按照世界银行的标准，我国人均GDP已经接近“上中等收入”国家的低限水平。进入这样一个发展阶段，我国居民消费将从温饱型向小康型转变，从生存型向享受型转变。在这样一个历史时期，人们的消费需求转向“多元化”，其中主要的部分用于改善生活条件和提高生活水平。 (2) 技术进步对需求影响加大。新一轮的技术革命，将引领和创造新的消费需求，催生极为广阔的市场需求空间，深刻改变人们的消费方式乃至生活方式，个性化、智能化需求不断增加。由于需求结构的变化，进一步使技术进步加快，特别是为消费需求服务的产业的技术水平将大幅度提高，从而加大并改变需求结构的变化力度。 (3) 消费观念变化对需求影响加大。受资源约束、环境恶化和气候变化压力加大等因素影响，人们的消费观念正在向节能、环保、低碳方向发展，消费习惯和消费行为也因此发生着改变。节能减排已成为地方政府必须正视的问题，并上升到政策层面同时也成为考核地方各级政府官员的硬性指标。上述变化趋势，具有内在的规定性。调整需求结构，要尊重这种变化趋势。所采取的政策措施和制度设计，应该与之相适应。
3 注重需求结构调整与产业结构调整互动
需求结构决定产业结构，产业结构影响需求结构。无论是调整需求结构，还是产业结构，都不能孤立地进行，二者应该彼此依赖，相互促进。需求结构的调整引导并调整着产业结构，而产业结构的调整也在一定程度上影响并改变着需求结构，所以对二者的调整必须联系起来考虑，不能有偏颇。
就需求结构调整而言，要考虑需求结构变化对产业结构和经济增长方式转变带来的压力。如，汽车、住宅、通信、耐用消费品等终端消费品市场的需求十分旺盛，客观上会拉动中间生产资料部门的持续大量投资，推动重化工业的发展。而重化工业的发展，必将需要更多土地资源、水资源、矿产资源和能源资源，加重生态环境的负荷。因此，调整需求结构的同时，必须考虑并降低其对产业结构和经济增长方式转变的负面影响。同样，调整产业结构，也要考虑并降低其对需求结构调整的负面影响。
4 扩大内需，稳定并适度扩大外需，控制不合理的投资需求
一是把扩大内需作为保持经济长期平稳较快发展的战略方针，不断增强内需特别是消费需求对经济增长的拉动作用。扩内需，主要是扩大消费需求，提高居民消费率或边际消费倾向。这一方面需要调整国民收入分配结构，提高居民收入在国民收入分配中的比重，特别是要增加农民和城镇低收入群体居民收入比重，缩小收入差距 (包括城乡差距) ，为扩大居民消费需求提供支撑;另一方面要进一步改善社会保障和公共服务，包括医疗、教育、居民住房特别是廉租房等方面的保障和服务，以完善社会保障和扩大基本公共服务为重点，大幅度提高政府公共服务支出占政府总支出的比重，增加政府公共服务消费，营造社会“安全网”，稳定居民支出预期，增强消费信心，引导城乡居民扩大当期消费。对此，政府应该推动一系列深层次的中长期改革，包括收入分配制度改革、财税体制改革、垄断行业改革、企业用工制度改革等。通过改革，要增强劳动要素对GDP的分配力，稳定和调整资本要素分配GDP的结构，控制住政府权力分配GDP的比例;要理顺财税关系，建立合理的土地收益和自然资源收益分配体制、合理的国有企业利润分红制度和垄断利润调节税收制度;要合理控制政府财政支出范围与结构，降低政府行政开支;要继续实施扩大就业发展战略，增加广大劳动者获取收入的机会，稳定收入预期;要统筹城乡发展，重点是加强中小城市和小城镇发展，突破“二元”经济对消费需求的限制;要遏制社会成员收入差距过大的趋势，遏制城乡之间、地区之间、行业之间的收入差距拉大的趋势，规范收入分配秩序;要坚持改善民生和扩大内需的内在统一，更加注重围绕保障和改善民生来谋划发展，提高民众福祉，建立健全发展成果由全省人民共享的体制机制。
二是全力稳定和全面拓展外需，实现内需和外需协调发展。更多地依靠内需驱动不等于不要外需，相反，辽宁出口规模应该继续扩张，但要适度。因为，近年来辽宁外需疲弱比较突出，这不仅需要通过扩大内需加以平衡或弥补，同时也需要采取有效措施来纠正。对此，要逐步落实已有的对外经济政策，限制“两高一资”产品出口，鼓励和支持高附加值产品出口，加快推进出口商品结构升级，提高辽宁经济发展抗击国际经济冲击的能力;要支持各类有条件的企业走出去，鼓励企业到海外发展加工贸易，由此带动国内零部件和原材料出口，带动技术劳务出口等;要大力推行出口市场多元化战略，在巩固传统出口市场的同时，全方位、多层次开拓新兴市场，扩大出口市场空间，降低单一出口市场带来的投资风险。
三是完善消费政策，改善消费环境，培育消费热点。要运用经济、法律等手段，鼓励理性和可持续消费，抬高不合理消费的成本，抑制过度占用和消费重要资源，尤其是过度占用和消费土地、水等不可再生资源的行为，限制炫耀性消费、奢侈性消费，形成健康文明的消费方式，减少消费领域的巨大浪费，促进形成符合中国国情的可持续消费模式。要把城镇化作为扩大内需的战略重点，加快推进农民工市民化，帮助新市民增强收入保障能力、自身发展能力和适应能力。积极发展大都市圈和城市群，扩容中小城市，提高城镇综合承载能力。要培育和发展旅游、交通通讯、休闲、健身、社区服务等发展型和享受型消费市场，以住宅、汽车、电脑信息产品、休闲旅游等作为扩大农村消费的着力点，以房地产市场、汽车市场和股票市场联动作为投资型消费的重点，引导消费结构升级。
四是改革政府投资体制，消除GDP政绩导向，控制不合理的投资需求。对此，一方面要优化财政支出结构，增加社会事业、民生工程特别是社会保障事业的投资，适度控制政府投资数量与结构;另一方面要运用出口退税等财税政策，增加企业积累，要进一步拓宽民间投资领域和渠道，引导企业投资合理增长。要积极寻求投资与消费的结合点，用好政府资金 (包括贷款) ，以政府投资带动居民消费，以消费促进企业投资，实现政府投资、居民消费和企业投资与之间的良性互动。
参考文献
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