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第1篇

（1）鉸制器用鉸直輪材料抗磨強(qiáng)度低，造成打捆線表面質(zhì)量及直線度差，打捆線因回抽而無法完成打捆。

（2）四臺線道小車通過中心板連接在一起，通過液壓缸的帶動來完成打捆線的穿線工作，由于長時間的運(yùn)行，1#打捆機(jī)4#線道由于重力作用小車容易發(fā)生下沉變形，線道小車底部滑道與支撐輥之間脫離，支撐輥無法起到支撐作用，從而造成液壓缸活塞桿在前移的過程中由直線運(yùn)動變?yōu)閽佄锞€運(yùn)動，活塞桿前端下沉疲勞折斷產(chǎn)生故障時間。并且由于線道小車下沉，造成打捆頭與線道小車穿線困難，造成打捆機(jī)頂線或送線不到位。

（3）線道內(nèi)打捆線的傳送運(yùn)行靠深溝球軸承支撐傳動，因此線道內(nèi)球軸承用量較多，每臺線道小車用量約400盤，摩根打捆機(jī)所用軸承型號為6301，由于軸承直徑小，承載能力差，并且由于打捆線在穿線過程中的沖擊作用，軸承損壞頻繁，并且由于數(shù)量多并且軸承在線道內(nèi)部，當(dāng)軸承損壞時很難進(jìn)行更換，造成打捆線回抽，影響車間的生產(chǎn)。

（4）各線道處常開翻板導(dǎo)槽用橡膠彈簧使用壽命短，當(dāng)彈簧失效或彈簧座開焊的時候造成翻板關(guān)閉不嚴(yán)，打捆線回抽，更換橡膠彈簧或彈簧支座需要拆卸導(dǎo)槽用時較多。

2解決方案的確定

摩根公司經(jīng)過幾年的研究并且結(jié)合用戶在使用過程中提出的不足，對現(xiàn)在生產(chǎn)的打捆機(jī)進(jìn)行了部分的改造，如升降臺的升降采用了曲柄連桿結(jié)構(gòu)，由液壓缸來帶動升降曲柄的運(yùn)行從而帶動升降臺的運(yùn)行；弧形導(dǎo)衛(wèi)與雙線導(dǎo)槽設(shè)計成一體結(jié)構(gòu)，并且將扭簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧代替。但若對摩根公司早期線材打捆機(jī)進(jìn)行升級改造，升級費(fèi)用較高，僅單臺升級備件費(fèi)用就高達(dá)48萬，并且即使升級改造后因新舊線道的兼容性差，使用故障率較高。這就需要有針對性的優(yōu)化設(shè)計來消除設(shè)計缺陷形成的隱患，確保打捆機(jī)的穩(wěn)定生產(chǎn)。經(jīng)對打捆機(jī)的認(rèn)真研究以及對打捆機(jī)各類故障的分析，形成了以下優(yōu)化設(shè)計思路。

2.1升降臺系統(tǒng)

（1）將法蘭軸承座體材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加座體的抗沖擊性能。

（2）將底座球面軸承改為滑動軸承。

（3）在升降臺升降液壓缸的兩側(cè)增加支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

2.2線道系統(tǒng)

（1）更改鉸直輪的材質(zhì)及公差尺寸，延長鉸直輪的使用壽命。

（2）更改線道小車支撐輥結(jié)構(gòu)，增加受力面積，確保線道小車的穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）將軸承6301進(jìn)行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內(nèi)徑尺寸做成與法蘭緣襯套內(nèi)徑尺寸相同。

（4）更改橡膠彈簧橡膠材質(zhì)，由普通橡膠改為進(jìn)口硅膠，增加彈簧的彈性及使用壽命。將彈簧支座由焊接結(jié)構(gòu)改為一體結(jié)構(gòu)，采用線切割加工。

3具體實(shí)施措施

3.1升降臺系統(tǒng)

（1）針對于升降臺內(nèi)臂、外臂連接法蘭軸承經(jīng)常受沖擊損壞的問題，將法蘭軸承座體的材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加軸承座體的抗沖擊性。

（2）針對于升降臂與底座連接的球面軸承經(jīng)常損壞的現(xiàn)象，將球面軸承結(jié)構(gòu)改為滑動軸承結(jié)構(gòu)，滑動軸承材質(zhì)選用鑄銅、外形尺寸為準(zhǔn)45×準(zhǔn)57×49；軸承座根據(jù)滑動軸承的外形尺寸以及原球面軸承的安裝尺寸重新設(shè)計。

（3）支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。支撐軸通過M64螺紋與升降臺拖枕連接在一起，支撐座與升降臺底座通過螺栓把合，導(dǎo)向套對支撐軸起到支撐導(dǎo)向作用，通過支撐軸的支撐導(dǎo)向作用來減少升降臺的晃動，保證車間的穩(wěn)定運(yùn)行。此結(jié)構(gòu)對升降臺穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵作用的是支撐導(dǎo)向套，此支撐導(dǎo)向套采用橡膠材質(zhì)，導(dǎo)向套中間部位打斜口以便于安裝。

3.2線道系統(tǒng)

（1）改變鉸制器鉸制輪的材質(zhì)，由45#鋼改為42Cr-Mo，并且對鉸制輪表面采用高能離子注入技術(shù)進(jìn)行表面硬化，提高鉸制輪的綜合力學(xué)性能及耐磨性，同時將鉸制輪的外形尺寸由準(zhǔn)（69.90～70）mm改為準(zhǔn)（70～70.05）mm，通過偏心軸來調(diào)整鉸制輪與打捆線的相對位置，提高打捆線的表面質(zhì)量。

（2）1#、4#線道小車在重力的作用下容易發(fā)生變形，并且線道小車導(dǎo)向面磨損變形以后，小車支撐輥與小車導(dǎo)向面接觸面積變小，支撐輥失去支撐作用造成定位錐頭與打捆頭定位不好，無法完成打捆線穿線動作。針對此情況對支撐輥進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，將輥面加長由原來的30mm增加到60mm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)改為雙滾針結(jié)構(gòu)，增加了支撐輥的靈活性及抗載荷能力，支撐輥與小車接觸良好。

（3）將線道用6301軸承進(jìn)行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內(nèi)徑尺寸做成與法蘭緣襯套內(nèi)徑尺寸相同，提高軸承的抗沖擊性。

（4）橡膠彈簧內(nèi)部彈性元件材質(zhì)由普通橡膠改為進(jìn)口硅橡膠，彈性元件的彈性增加。橡膠彈簧支座由原來的焊接結(jié)構(gòu)改為一體結(jié)構(gòu)，并且使用線切割進(jìn)行加工，避免了彈簧支座開焊現(xiàn)象的發(fā)生。

4結(jié)束語

第2篇

1引言

海綿城市理念在園林綠地建設(shè)中極具適用性，而園林優(yōu)化設(shè)計又是打造海綿城市過程中不可或缺的重要內(nèi)容。當(dāng)前，園林的主要功用是觀賞、休閑、娛樂，在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾巧；诤＞d城市理念，對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，不僅能夠提高水資源利用率，而且能夠有效解決水污染問題，使城市空氣及環(huán)境得到凈化，經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益兼?zhèn)洹?/p>

2海綿城市理念、建設(shè)原則及規(guī)劃目的

2.1海綿城市理念

海綿城市即充分發(fā)揮現(xiàn)代城市的彈性，使其對環(huán)境變化及自然災(zāi)害具備較好的應(yīng)對能力。海綿城市極為舒適，呈現(xiàn)宜居性特征，具備較好的滲透性和凈化功能。主要實(shí)現(xiàn)方法是充分發(fā)揮生態(tài)、自然排水系統(tǒng)功能，對雨水進(jìn)行吸納和緩釋，有效緩解城市內(nèi)澇問題，改善城市環(huán)境，解決水資源浪費(fèi)問題。

2.2海綿城市建設(shè)原則

安全性原則。參考城市防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行海綿城市建設(shè)，使城市雨水控制系統(tǒng)更加安全、可靠，抵制自然災(zāi)害，保護(hù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全，保障城市供水，為人們提供一個安全的用水環(huán)境。生態(tài)性原則。生態(tài)問題是海綿城市規(guī)劃及建設(shè)中考量的重要內(nèi)容，將自然排水系統(tǒng)應(yīng)用到公園、河流、綠地等海綿體中，使雨水能夠自然排放和凈化，對水資源進(jìn)行充分利用，使其具備較強(qiáng)的自然修復(fù)能力。因地制宜原則。依據(jù)區(qū)域性地質(zhì)情況和水文特征等，分析園林設(shè)計中的各影響因素，以對開發(fā)設(shè)施和系統(tǒng)等進(jìn)行針對性選擇。④統(tǒng)籌建設(shè)原則。將海綿城市理念應(yīng)用到園林優(yōu)化設(shè)計中，需各部門及專業(yè)共同參與及合作，該過程中要分工明確，對各項設(shè)計施工內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌安排，達(dá)到園林預(yù)期設(shè)計目標(biāo)，并兼顧社會性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性[1]。

2.3海綿城市規(guī)劃目標(biāo)

首先，提高雨水利用率。以海綿城市理念為基礎(chǔ)，對園林進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，能夠?qū)τ晁Y源進(jìn)行合理應(yīng)用，具體實(shí)現(xiàn)方法是集蓄和滲透，繼而對地下水進(jìn)行有效補(bǔ)充，以對徑流系數(shù)進(jìn)行有效控制，使排水壓力得到有效緩解。與此同時，也可以通過池塘、濕地和自然水體等，對雨水進(jìn)行科學(xué)調(diào)蓄和應(yīng)用，使城市生態(tài)環(huán)境得到有效改善。其次，改善城市景觀。在園林優(yōu)化設(shè)計中應(yīng)用海綿城市理念，能夠?qū)ΜF(xiàn)有城市景觀進(jìn)行有效改善。公園、綠地等多處于生態(tài)敏感地帶，其因自身獨(dú)有的生態(tài)格局，極具休閑性。但是，要改變傳統(tǒng)開發(fā)模式，既要實(shí)現(xiàn)自然資源保護(hù)，又要促進(jìn)城市發(fā)展，依據(jù)城市水文地質(zhì)及水環(huán)境特征，實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)規(guī)劃。與此同時，建設(shè)園林時，很容易污染水資源，需對降水徑流污染進(jìn)行嚴(yán)格控制。

3基于海綿城市理念的園林優(yōu)化設(shè)計方法

3.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計理念

城市園林設(shè)計中，設(shè)計人員很容易沿用傳統(tǒng)設(shè)計理念，采用水泵、管渠等設(shè)計方式，園林道路面積相對較大。部分設(shè)計人員秉承末端集中排水原則，導(dǎo)致園林很容易在降雨天氣出現(xiàn)雨水淤積。海綿城市更傾向于采用自然排水方式，選擇下沉式綠地等影響相對較小的排水方法，注重源頭分散控制。相較于傳統(tǒng)園林設(shè)計理念，基于海綿城市理念的園林設(shè)計方式更具先進(jìn)性及可行性，不僅有助于節(jié)約水資源，而且排水暢通。設(shè)計人員也要依據(jù)園林實(shí)際情況，改變傳統(tǒng)設(shè)計理念，選擇適用性較強(qiáng)的設(shè)計方法，以達(dá)到良好的園林設(shè)計效果，符合海綿城市建設(shè)要求。例如，園林優(yōu)化設(shè)計中，可選用滲透技術(shù)，構(gòu)建雨水花園、生物滯留帶、滲井等，減少不必要的水資源浪費(fèi)問題，確保雨水天氣排水暢通；在綠地、廣場等設(shè)置濕塘以及各類滲管渠等。

3.2科學(xué)選擇海綿體

海綿園林的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在三個方面：對園林原有生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)；對已破壞生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。低影響開發(fā)。然而，現(xiàn)階段，城市海綿園林建設(shè)中仍然存在諸多問題，海綿體吸收能力較小或者使用過程中發(fā)生損壞等。產(chǎn)生該類問題的原因主要是工作人員的重視度不足，其并未依據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，對外部環(huán)境進(jìn)行全面考察、分析和論證，導(dǎo)致海綿體選擇過于隨意，以至于無法達(dá)到良好的園林優(yōu)化設(shè)計效果。我國國土資源遼闊，各地區(qū)環(huán)境和氣候有所不同，存在較大差異，城市降水量也有差別。為將海綿體的效用發(fā)揮到最大，設(shè)計人員要依據(jù)城市園林建設(shè)要求及區(qū)域狀況，對海綿體進(jìn)行合理選擇，確保其適用性，并進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。而施工單位也要依據(jù)工作人員的調(diào)查情況，將基礎(chǔ)設(shè)施采購工作落實(shí)到位，達(dá)到預(yù)期園林設(shè)計效果。

3.3合理設(shè)計景觀，低影響開發(fā)

依據(jù)地域特征及城市園林建設(shè)要求，既要確保基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，又要兼顧市政設(shè)施的穩(wěn)定性。降雨之后，選擇源頭分散的控制方法，對雨洪進(jìn)行低沖擊開發(fā)利用。其中，控制參數(shù)包括排水量和徑流系數(shù)，對各項技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用和開發(fā)，設(shè)置透水鋪裝，將蓄水池、碎石溝、滲透渠等基礎(chǔ)性海綿設(shè)施建設(shè)工作落實(shí)到位。小徑流中，采用正確的方式，對觀望承受的雨水壓力進(jìn)行有效控制，并合理建設(shè)排水網(wǎng)絡(luò)，使其分布合理，既要確保各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完整性，又要將其與市政設(shè)施進(jìn)行完美融合。有效融合景觀植物。設(shè)計施工單位要對園林土壤狀況進(jìn)行全面分析，對其具備清晰的認(rèn)識，優(yōu)選改良土壤，以實(shí)現(xiàn)徑流量控制，并進(jìn)行地下水補(bǔ)給。與此同時，也要依據(jù)區(qū)域狀況及園林優(yōu)化設(shè)計要求，對草、灌、喬等各類植物進(jìn)行合理搭配，注重水生植物與陸生植物的協(xié)調(diào)性，增加園林中植物種類。對園林氣候和水土特性等進(jìn)行綜合考量，優(yōu)選植物群。該過程中，也要立體種植植物，依據(jù)植物特性，確保各品種之間搭配的合理性，并考量外部土壤、氣候特征，使其與植物生長要求及規(guī)律等相符合，在園林優(yōu)化設(shè)計中，實(shí)現(xiàn)多樣化種植。在園林內(nèi)部設(shè)置植物群落，以對地表徑流進(jìn)行有效控制，使水循環(huán)時刻處于良好的運(yùn)行狀況，使水資源得到充分利用，減少不必要的浪費(fèi)問題。依據(jù)植物實(shí)際分布狀況，考量生態(tài)效益的同時，適當(dāng)種植喬木、草本植物等，達(dá)到防風(fēng)固沙效果。樹根經(jīng)長期生長，蔓延到地下，用以保持水土。該過程中需要考量的相關(guān)內(nèi)容比較多，需對公園和道路系統(tǒng)中的雨水節(jié)點(diǎn)、排水方向等進(jìn)行嚴(yán)格考量，并劃定排水分區(qū)，依據(jù)場地豎向，劃定擬布局低影響開發(fā)設(shè)施匯水面，并測量其面積。選擇低影響開發(fā)設(shè)施類型，并對其進(jìn)行合理布局。

4結(jié)語

綜上所述，將海綿城市理念應(yīng)用到園林優(yōu)化設(shè)計中極具適用性。市政及相關(guān)設(shè)計部門要結(jié)合園林設(shè)計及建設(shè)理念，對海綿城市概念具備清晰的認(rèn)識，依據(jù)園林優(yōu)化設(shè)計要求，改變設(shè)計人員的傳統(tǒng)觀念，合理選擇海綿體，實(shí)現(xiàn)海綿園林建設(shè)目標(biāo)，減少不必要的水資源浪費(fèi)問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，為人們提供良好的休閑、娛樂場所，提高我國城市園林建設(shè)整體水平。

作者:李躍雯 單位:中國城市建設(shè)研究院有限公司

第3篇

為了表示每級荷載作用下的單樁凈沉降量Δs隨荷載的發(fā)展情況，根據(jù)規(guī)范規(guī)定把Q除以極限荷載后繪制出試樁的Q/Qu～Δs曲線，如圖6所示。由圖6可知，變徑樁承受約80%的極限荷載時曲線迅速蹺起，在該位置之前曲線變化趨勢比較平緩，斜率較小，這說明在上部荷載作用下，試樁上盤承載力在逐漸發(fā)揮作用，沉降變形較緩和;當(dāng)荷載超過80%的極限荷載之后，曲線斜率增大，沉降也迅速增大。這種情況是因?yàn)樯媳P的承載能力已經(jīng)達(dá)到極限，繼續(xù)增加的荷載由盤間的側(cè)阻力和下盤承擔(dān)并向下傳遞到樁端，樁端土體被壓實(shí)，此時變徑樁達(dá)到了自身的極限承載力［5］。如果繼續(xù)增加樁頂荷載，則該試樁就會由于樁頂沉降量超過規(guī)范規(guī)定而被認(rèn)為達(dá)到了破壞狀態(tài)。

2變徑樁設(shè)計優(yōu)化

2．1設(shè)計變量與目標(biāo)函數(shù)

以變徑樁承力盤直徑及主樁身直徑作為設(shè)計變量X={d，D1，D2}，在滿足承載力規(guī)定和沉降量約束等條件下，以整個變徑樁樁身體積最小建立目標(biāo)函數(shù)，達(dá)到節(jié)省材料的目的［7］，如圖1所示。

2．2約束條件

2．2．1承載力約束變徑樁單樁承載力由樁側(cè)摩阻力和承力盤及樁底端承力組成，其值應(yīng)滿足單樁承載力設(shè)計值［7］。2．2．2單樁總沉降量約束［9］豎向荷載下單樁的沉降由以下三部分組成:1)樁側(cè)荷載傳送到樁端平面以下引起的土體壓縮，樁端隨土體壓縮而產(chǎn)生的沉降S1;2)樁端荷載引起土體壓縮而產(chǎn)生的樁端沉降S2;3)樁身彈性壓縮而產(chǎn)生的樁頂沉降S3。按分層總和法分別計算各部分沉降便可計算出單樁的總沉降，對于變徑樁還應(yīng)考慮承力盤荷載引起的樁端以下土體壓縮S4。2．2．3承力盤間距約束一般情況下，承力盤的最小間距，粘性土、粉土≥1.5D;砂土≥2.0D(D為承力盤直徑)。由于承力盤的豎向間距適當(dāng)增加，能充分發(fā)揮承力盤的承載作用，本次優(yōu)化設(shè)計根據(jù)所采用的工程地質(zhì)條件，取承力盤的間距為2.0D。2．2．4承載力下限約束值為了保證豎向荷載能沿直樁身向下傳遞，承力盤發(fā)揮其承受荷載的能力，對變徑樁的直樁身進(jìn)行樁身抗壓強(qiáng)度約束。2．2．5承力盤抗沖切驗(yàn)算變徑樁在承受上部荷載時，如果承力盤高度不滿足要求，則會發(fā)生承力盤挑出部分的沖切破壞，因此，需進(jìn)行抗沖切驗(yàn)算［9］。對于沖切問題，因其是沿承力盤底部45°角方向產(chǎn)生沖切面，盤體的任何一條沖切線都經(jīng)過樁本身而不斷開就可保證承力盤不被沖切破壞，因此當(dāng)承力盤的一側(cè)擴(kuò)出長度/承力盤高度≤1即可保證不產(chǎn)生沖切破壞。為了滿足抗沖切的條件，本文中承力盤的高度分別取值為:(D1－d)/2、(D2－d)/2。由表2可知，在滿足承載力、沉降等約束條件下，經(jīng)優(yōu)化后的工程實(shí)例節(jié)約混凝土量至少在15%以上。樁基設(shè)計規(guī)范規(guī)定承力盤直徑與樁身直徑的比值D/d≤3，該規(guī)定只給出了D/d的上限值，并沒有給出優(yōu)化結(jié)果。由于沒有充分的理論根據(jù)，設(shè)計人員通常按一定的能量儲備設(shè)計，往往取值在2左右，很少突破2.5。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果可知，D/d取值在2.5～3.0之間。由于承力盤直徑的增加，承力盤部分承擔(dān)的荷載必然要增加，樁身承擔(dān)的荷載必然要減小，在混凝土用量不變的情況下，就實(shí)現(xiàn)了小樁徑(與原設(shè)計相比)或短樁(與原設(shè)計相比)可以承擔(dān)大荷載的結(jié)構(gòu)。

3結(jié)論

第4篇

采用傳統(tǒng)的建筑幕墻設(shè)計，會造成大量的熱量散失，造成大量能源浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計表明，發(fā)達(dá)國家有超過50%的能源消耗來自于建筑消耗，窗戶的熱能耗散量是普通墻體的5倍，因此，建筑幕墻會造成大量的能源浪費(fèi)。為了解決這種問題，就需要設(shè)計一種新型的建筑幕墻系統(tǒng)，使建筑在冬天可以大量的接受日照，獲取熱量，并且能夠保溫;夏天的時候可以保證空調(diào)的產(chǎn)生的熱量不散失，與此同時還能保證室內(nèi)的正常通風(fēng)，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用。近年來人們還提出了建造光伏建筑幕墻的設(shè)想，即建筑幕墻的材料用光伏材料，應(yīng)用幕墻將太陽能轉(zhuǎn)化為電能加以利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。設(shè)計和建造這類新型功能幕墻需要頂尖的技術(shù)和優(yōu)秀的人才作為支持，中國在幕墻設(shè)計和制造方面缺乏自主創(chuàng)新能力，因此在這方面我國的技術(shù)還比較欠缺。

2優(yōu)化建筑幕墻設(shè)計的幾點(diǎn)建議

由以上的敘述可知，我國的建筑幕墻產(chǎn)業(yè)在飛速發(fā)展的同時，也存在這一些不可避而不談的問題，這些問題直接阻礙了我國建筑幕墻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，下面將對上述一些幕墻設(shè)計存在的問題提出一些優(yōu)化方法。

2．1開發(fā)和應(yīng)用新的玻璃幕墻材料

傳統(tǒng)材料雖然便宜易得，但是存在很多弊端。這就要求設(shè)計者在設(shè)計的過程中更多的發(fā)現(xiàn)和使用新材料。比如在幕墻表面涂覆一層具有自清潔作用的涂層，比如說氧化鈦，在光照的作用下有自清潔的作用。還可以在幕墻表面鍍一層低輻射薄膜，這樣就可以使幕墻有很好的隔熱作用，起到保溫的作用，達(dá)到節(jié)能減排的效果。除了采用鍍層方式隔熱外，還可以使用低熱傳到系數(shù)的中空幕墻，目前有一種“懸張式多空腔節(jié)能玻璃”正式上市，不僅具有良好的隔熱效果，還具有隔聲、隔紫外線等性能，可以起到很好的節(jié)能環(huán)保作用。此外，出于安全性的考慮，要求幕墻具有一定的防震效果，在一定強(qiáng)度的地震中不會掉落，可以在玻璃幕墻上黏貼鈦合金薄膜，這樣就可以形成有一定強(qiáng)度和韌性的復(fù)合安全玻璃。建筑幕墻對材料有著特殊的要求，因此，在幕墻選材時應(yīng)該材料本身的性能和外部具體條件的要求進(jìn)行綜合考慮，量體裁衣，達(dá)到室外室內(nèi)的安全、健康、舒適、和節(jié)能減排的要求。

2．2優(yōu)化建筑幕墻的招標(biāo)、設(shè)計、施工機(jī)制

首先，建筑單位在主體建筑施工之前就應(yīng)該完成建筑幕墻的設(shè)計招標(biāo)工作，這樣不僅可以保證預(yù)埋結(jié)構(gòu)位置的準(zhǔn)確性，而且在幕墻設(shè)計過程中不必追趕工程進(jìn)度，為設(shè)計者提供了充分的時間給出好的幕墻設(shè)計方案。其次，應(yīng)當(dāng)采取設(shè)計和施工分開招標(biāo)的方式，明確提出相關(guān)的幕墻設(shè)計收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，這樣有利于好的幕墻設(shè)計方案得到利用，有助于優(yōu)秀作品的產(chǎn)生，有利于幕墻設(shè)計的創(chuàng)新和繁榮。最后，在幕墻設(shè)計的審核環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)盡量由專業(yè)的幕墻設(shè)計者進(jìn)行審核，而不是由非專業(yè)的土建設(shè)計師進(jìn)行審核，這樣可以更好地保證幕墻設(shè)計的質(zhì)量。

2．3加強(qiáng)新型多功能幕墻的設(shè)計

目前，我國的建筑幕墻普遍不具有節(jié)能環(huán)保的性能，極大的浪費(fèi)了社會的資源，造成了環(huán)境的污染，不利于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。基于此，幕墻的設(shè)計者大膽的創(chuàng)新極為重要，只有用于創(chuàng)新才能設(shè)計出更加環(huán)保節(jié)能的幕墻。比如國外的設(shè)計師設(shè)計出了動態(tài)幕墻，這種新型的多功能幕墻由通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、外部環(huán)境檢測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和建筑幕墻組成，這種幕墻可以通過各個系統(tǒng)的合作充分地利用太陽能、太陽光，并保證室內(nèi)的舒適。在寒冷的冬季，幕墻可以充分利用太陽光的輻射，減少了取暖燃料的燃燒，起到節(jié)能減排的作用;在炎熱的夏季，可以利用幕墻的通風(fēng)系統(tǒng)加大室內(nèi)熱能的耗散，減少空調(diào)的使用，節(jié)約電能。同時擁有可以自動調(diào)節(jié)的百頁這樣的裝置，可以控制太陽的光線進(jìn)入室內(nèi)，調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線環(huán)境，使人們可以更舒適的工作。當(dāng)然在設(shè)計者用于創(chuàng)新的同時，國家也應(yīng)該采取相關(guān)措施，鼓勵設(shè)計創(chuàng)新，設(shè)立相關(guān)的獎勵制度。

3結(jié)語

第5篇

黏膠短纖維生產(chǎn)工序共分為六大部分，包括原液、紡練、酸站、動力、污水及廢氣處理，各工序的綜合能耗見表1。由表1可見，在黏膠短纖維生產(chǎn)中酸站的能耗占比最大，以單位產(chǎn)品耗標(biāo)煤計，其能耗占比達(dá)到了50.2%。酸站的作用是進(jìn)行酸浴的循環(huán)調(diào)配、加熱、脫氣、蒸發(fā)及硫酸鈉結(jié)晶，以保持酸浴溫度和濃度的穩(wěn)定，供給紡練合格的酸浴進(jìn)行紡絲。不同于原液和紡練已經(jīng)固化的流程和專用設(shè)備，酸站系統(tǒng)的流程和設(shè)備可以靈活調(diào)整，開發(fā)先進(jìn)的循環(huán)調(diào)配流程和蒸發(fā)結(jié)晶裝置，有利于實(shí)現(xiàn)黏膠短纖維生產(chǎn)的節(jié)能改進(jìn)。

2酸浴調(diào)配模式探討

為保證黏膠紡絲質(zhì)量，酸浴進(jìn)出紡絲機(jī)的硫酸濃度差應(yīng)小于8g/L，為此每噸黏膠短纖維需要約200m3的酸浴循環(huán)量，一條年產(chǎn)6萬噸的生產(chǎn)線每小時的酸浴循環(huán)量約1440m3，酸浴調(diào)配流程的設(shè)計會直接影響纖維生產(chǎn)的能耗。毛雷爾模式和蘭精模式，是當(dāng)前黏膠短纖維生產(chǎn)中酸浴調(diào)配模式的兩種代表，分別對其能耗作了研究探討。

2.1毛雷爾模式

毛雷爾模式以國內(nèi)引進(jìn)的瑞士毛雷爾公司生產(chǎn)線為代表，工藝流程如圖1。在毛雷爾模式中，紡絲后的酸浴在真空抽吸作用下進(jìn)入脫氣裝置，靠重力落入混合槽，在此進(jìn)行濃度調(diào)配。然后用泵送入過濾系統(tǒng)，過濾后的酸浴一部分去閃蒸蒸發(fā)水分，蒸發(fā)母液去結(jié)晶析出芒硝；另一部分經(jīng)加熱器調(diào)整到合格的溫度后進(jìn)入高位槽，靠重力自流到紡絲機(jī)。毛雷爾酸浴調(diào)配模式的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：酸浴在循環(huán)調(diào)配過程中只需用泵提升一次，處于高位的脫氣裝置靠真空吸入，閃蒸裝置利用過濾后的余壓進(jìn)酸。該裝置巧妙利用了重力位差，整個調(diào)配流程簡潔，動力消耗低，噸纖維耗電178kWh。該模式存在的主要缺點(diǎn)有以下幾方面。（1）酸浴先調(diào)配后閃蒸，由于酸浴濃度增加，沸點(diǎn)升比調(diào)配前升高1℃，蒸發(fā)能耗增大5%。（2）流程中酸浴過濾后并行供給紡絲機(jī)和閃蒸裝置，造成閃蒸裝置所供酸浴被重復(fù)過濾提升，過濾系統(tǒng)設(shè)備配臺增加了40%。（3）為維持酸浴溫度，需要設(shè)置單獨(dú)的酸浴加熱器，由于酸浴本身具有強(qiáng)腐蝕性，酸浴加熱器故障率高。

2.2蘭精模式

蘭精模式以國內(nèi)引進(jìn)的奧地利蘭精公司生產(chǎn)線為代表，工藝流程如圖2。在蘭精模式中，紡絲后的酸浴重力流入酸浴底槽，在泵和真空的雙重作用下進(jìn)入脫氣裝置，重力流入脫氣回流槽。再用泵送去過濾，過濾后酸浴重力流回過濾回流槽，部分用泵送入閃蒸、結(jié)晶系統(tǒng)。最后酸浴在混合槽中調(diào)配合格后用泵送到紡絲機(jī)。蘭精模式酸浴調(diào)配工藝的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：它的二級真空脫氣裝置可維持酸浴進(jìn)出口0.5℃的溫升，不需要設(shè)置單獨(dú)的加熱器；酸浴先蒸發(fā)后調(diào)配，閃蒸能耗低；閃蒸裝置所供酸浴沒有被重復(fù)過濾。該模式的缺點(diǎn)是在整個循環(huán)調(diào)配過程中，酸浴被泵反復(fù)提升了3次，與毛雷爾模式相比，泵的配置臺數(shù)多1.6倍，每噸纖維耗電為243kWh，比毛雷爾模式增加了36.5%。

3酸浴調(diào)配系統(tǒng)的節(jié)能改進(jìn)

3.1新型多級閃蒸裝置的開發(fā)

黏膠短纖維的閃蒸裝置經(jīng)歷了多效蒸發(fā)向多級閃蒸的更新?lián)Q代，國內(nèi)多級閃蒸近20年來經(jīng)歷了6級向11級的升級，其中11級閃蒸有每小時12t和20t蒸發(fā)量兩種[14-17]。表3是當(dāng)前幾種新型多級閃蒸裝置的指標(biāo)對比表，由表3可見，隨閃蒸級數(shù)增加其能耗降低，但所需預(yù)熱器面積變大，設(shè)備投資大幅度增加。盡管如此，結(jié)合當(dāng)今世界能源價格的不斷上漲，開發(fā)更高級數(shù)的多級閃蒸具有一定現(xiàn)實(shí)意義。合作開發(fā)的25t14級和35t16級閃蒸，經(jīng)生產(chǎn)檢驗(yàn)，運(yùn)行良好。16級閃蒸比11級閃蒸節(jié)能36%，節(jié)能效果顯著。

3.2酸浴溫度平衡方式的改進(jìn)

酸浴在循環(huán)過程中會散失熱量導(dǎo)致溫度降低，而紡絲機(jī)需要恒定的酸浴供應(yīng)溫度，因此在酸浴調(diào)配流程中必須設(shè)置加熱。毛雷爾模式采用以蒸汽為熱源的間壁式換熱器進(jìn)行加熱，而蘭精模式則是采用蒸汽噴射制造真空將酸浴脫氣進(jìn)而加熱的方式。蘭精模式的酸浴加熱流程如圖3所示。酸浴依次通過一級脫氣罐和二級脫氣罐進(jìn)行兩次脫氣，二級脫氣的真空由新鮮的引射蒸汽產(chǎn)生，脫除的不凝氣體、二次蒸汽與引射蒸汽一起進(jìn)入一級脫氣罐的底部，在這里新蒸汽被落酸冷凝后與之混合，落酸被新蒸汽加熱，同時有微量不凝氣體向上穿過酸浴逸出，與第一級的二次蒸汽一起進(jìn)入混合冷凝器。二級脫氣罐的落酸溫度比一級脫氣罐的進(jìn)酸溫度提高了0.5℃，保證酸液溫度略有提高，彌補(bǔ)了酸浴循環(huán)過程中的部分熱損失。這種方式雖然省去了酸浴加熱器，但脫氣廠房高度增加，并且新鮮蒸汽直接冷凝在酸浴中，這部分冷凝水在后續(xù)流程中需要通過多級閃蒸去除，導(dǎo)致能耗增加。為克服上述模式帶來的弊端，研究設(shè)計了更加簡便節(jié)能的閃蒸調(diào)溫模式來平衡酸浴溫度，即通過提高多級閃蒸落酸溫度調(diào)節(jié)循環(huán)酸浴的溫度。改進(jìn)后不需要設(shè)置單獨(dú)的加熱器，也不需要增加廠房，節(jié)能效果明顯。以一條年產(chǎn)6萬噸的生產(chǎn)線為例，如酸浴需要升溫2℃，以閃蒸調(diào)節(jié)溫度，則閃蒸出酸溫度比進(jìn)酸溫度提高7.4℃即可達(dá)到溫度平衡。3種模式的耗能對比見表4。由表4可見，閃蒸調(diào)溫模式的能耗明顯降低，比毛雷爾模式節(jié)汽58%，比蘭精模式節(jié)汽68%。需注意的是此模式會使閃蒸能力降低10%，要求閃蒸配合得有余量。

3.3新型提硝裝置的開發(fā)

在酸浴的循環(huán)調(diào)配過程中，除了維持酸浴溫度平衡外，還需要維持濃度平衡。通過蒸發(fā)去除多余的水分，利用結(jié)晶和焙燒去除多余的硫酸鈉，然后在混合槽補(bǔ)加硫酸和硫酸鋅。傳統(tǒng)的提硝流程是將閃蒸的落酸送去低溫真空結(jié)晶，析出Na2SO410H2O（俗稱芒硝），然后再焙燒去掉結(jié)晶水得到無水硫酸鈉（俗稱元明粉）[18-21]。傳統(tǒng)提硝常用的方法為水冷結(jié)晶和酸冷結(jié)晶兩種，不僅流程復(fù)雜，而且能耗高。針對傳統(tǒng)提硝的缺點(diǎn)，合作開發(fā)了多級閃蒸一步提硝裝置，利用硫酸鈉溶液大于32.4℃時可直接結(jié)晶析出元明粉的性質(zhì)，將多級閃蒸、結(jié)晶、焙燒裝置合為一體。一步提硝與傳統(tǒng)提硝耗能對比見表5。由表5可見，多級閃蒸一步提硝能耗大幅降低，較之傳統(tǒng)水冷結(jié)晶節(jié)汽77%，較之傳統(tǒng)酸冷結(jié)晶節(jié)汽45%，達(dá)到了節(jié)省投資、節(jié)約能源的目的。

3.4酸浴調(diào)配系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

針對毛雷爾模式和蘭精模式的優(yōu)缺點(diǎn)，為進(jìn)一步降低能耗，完善當(dāng)前黏膠短纖維的生產(chǎn)工藝，綜上所述，對酸浴調(diào)配系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能改進(jìn)，工藝流程如圖4。改進(jìn)后酸浴調(diào)配系統(tǒng)采取酸浴過濾后脫氣，用以避免膠塊堵塞篩板。提硝流程采用多級閃蒸一步提硝裝置替代傳統(tǒng)結(jié)晶焙燒提硝，利用多級閃蒸調(diào)節(jié)循環(huán)酸浴溫度，閃蒸供酸采用真空吸入調(diào)配前稀酸浴方式。優(yōu)化設(shè)計后的模式比毛雷爾模式節(jié)省了酸浴高位槽、酸浴加熱器、40%的過濾設(shè)備、結(jié)晶和焙燒系統(tǒng)，較之蘭精模式節(jié)省了62.5%的泵、結(jié)晶和焙燒系統(tǒng)。3種模式的耗能對比見表6。由表6可見，相對于毛雷爾模式和蘭精模式，優(yōu)化模式在節(jié)能方面顯示出極大的優(yōu)勢，能耗最高可降低23%。

4結(jié)論

第6篇

1高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的總論

1．1高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)定意義

經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展使得城市的現(xiàn)代化程度越來越高，城市人口的不斷增加導(dǎo)致城市的高層住宅建筑也越來越多，居民對高層住宅的安全性要求也越來越高。高層住宅的設(shè)計需要考慮的因素包括建筑的高度、安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等等，并且在施工結(jié)束后的工程驗(yàn)收過程中的檢測標(biāo)準(zhǔn)也是非常嚴(yán)格，高層住宅必須經(jīng)過嚴(yán)密的檢查才能投入居住。因此，建筑的結(jié)構(gòu)對高層住宅的建設(shè)非常重要，而近年來，由于剪力墻能夠增加高層住宅建筑的可靠性的特點(diǎn)，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍變得越來越廣泛。

1．2剪力墻的概念和結(jié)構(gòu)

所謂剪力墻結(jié)構(gòu)就是將現(xiàn)代產(chǎn)品鋼筋混凝土應(yīng)用到高層住宅的墻體中，其基本作用就是代替?zhèn)鹘y(tǒng)的梁柱加強(qiáng)高層住宅的結(jié)構(gòu)安全性。剪力墻結(jié)構(gòu)的使用使得墻體在承受橫豎力時更能體現(xiàn)支撐的良好效果。同時，剪力墻結(jié)構(gòu)能夠具備傳統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)不具備的優(yōu)點(diǎn)，即剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性能大大的優(yōu)于傳統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)的整體性能，并且剪力墻結(jié)構(gòu)的運(yùn)用增加了房間的裝修空間，從而更大的提高高層住宅的房間使用率。但是剪力墻自身存在也一些不可避免的缺點(diǎn)，那就是在房屋的平面使用方面可能會受限制。而且由于剪力墻的整體性比較好，所以進(jìn)行部分拆除或者破壞的工作難度較大。目前，大部分的剪力墻結(jié)構(gòu)的施工成本較高和施工比較困難，所以需要對原有的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化工作，降低施工成本和提高建筑整體的安全性能。

2剪力墻優(yōu)化設(shè)計

2．1剪力墻抗震優(yōu)化設(shè)計

現(xiàn)代社會，人們對建筑的抗震性能意識不斷提高。對于高層住宅建筑，地震所帶來的危害將會更大。因此，在對高層住宅進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一定要考慮建筑的抗震指數(shù)。對于高層住宅剪力墻結(jié)構(gòu)，可能由于本身剛度比較差，所以在發(fā)生地震時變形就會非常嚴(yán)重，對于地震的防御力就很低。因此，對于高層住宅剪力墻的剛度問題要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，符合抗震的要求，保證結(jié)構(gòu)合理和經(jīng)濟(jì)性。

2．2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

高層住宅建筑的設(shè)計不僅僅要求是能夠達(dá)到最基本的建筑使用標(biāo)準(zhǔn)，更要注意的注重結(jié)構(gòu)合理性問題。高層建筑的設(shè)計過程中需要考慮建筑層數(shù)比較多，并且在施工時要保證地基足夠堅固，支撐之后將要建造的上面的樓層的重量。在設(shè)計時，既要保證剪力墻能夠保證較好的抗震性，又要保證足夠的剛度。對于現(xiàn)有的剪力墻結(jié)構(gòu)中的一些缺點(diǎn)，比如建筑成本比較高，而且在施工時難度比較大，對于鋼材的使用量也非常大，也需要被考慮在優(yōu)化設(shè)計中。可能這些缺點(diǎn)就是因現(xiàn)有剪力墻的結(jié)構(gòu)不合理性造成，所以在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的過程中就要考慮到這些問題。優(yōu)化設(shè)計者要充分考慮到各方面可能影響到剪力墻結(jié)構(gòu)的因素，在優(yōu)化設(shè)計時能夠改進(jìn)這些問題，爭取使得優(yōu)化后的剪力墻在使用過程中盡量避免出現(xiàn)原有的不足。優(yōu)化過后的剪力墻結(jié)構(gòu)需要表現(xiàn)出抗震性好、建造成本低、施工時比較簡單、對鋼材的使用量降低等優(yōu)點(diǎn)，因此對高層住宅的剪力墻優(yōu)化設(shè)計的探索具有重要意義。

2．3剪力墻位置優(yōu)化

剪力墻在其設(shè)計的過程中通常為雙向布置，一般沿著主軸方向或者其他的方向，此種做法可有效的提高空間工作性能，且極易實(shí)現(xiàn)兩個方面手里的抗側(cè)剛度接近。剪力墻的位置、數(shù)量均要得當(dāng)適宜，若是剪力墻的數(shù)量太少，那么結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度則無法滿足設(shè)計要求，但是數(shù)量過多，那么墻體的利用率則會大大降低，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度過大，加大地震力和自重，無法充分滿足設(shè)計要求。在設(shè)計剪力墻肢截面的時候，盡量達(dá)到規(guī)則、簡單、豎直剛度均勻等要求。在對建筑進(jìn)行抗震設(shè)計時，剪力墻底部則需加強(qiáng)部位不應(yīng)采用錯洞墻和疊合錯洞墻，有效的避免設(shè)計過程中墻肢剛度相差懸殊的洞口。同時剪力墻必須應(yīng)用從上到下的連續(xù)布置方式，避免強(qiáng)敵剛度突變，且對剪力墻平面外地彎矩進(jìn)行控制，保證剪力墻平面外地穩(wěn)定性。

2．4剪力墻厚度優(yōu)化

在對剪力墻進(jìn)行厚度優(yōu)化設(shè)計時可完全依靠ansys軟件進(jìn)行設(shè)計，圖1剪力墻結(jié)構(gòu)模型利用梁單元BEAM4和殼單元SHELL63建立剪力墻結(jié)構(gòu)模型，如圖1，并充分的發(fā)揮ansys軟件強(qiáng)大模態(tài)分析功能采用30階莫泰，得到模型的30階自振頻率，從而對剪力墻的固有頻率與振型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化后的各階頻率均小于優(yōu)化前，這就使得整個結(jié)構(gòu)變的“更柔”而且降低了工程的成本。在墻體厚度的優(yōu)化設(shè)計中，設(shè)計變量為剪力墻厚度，約束條件為最大層間位移角，目標(biāo)函數(shù)為混凝土用量。優(yōu)化后的墻體厚度從0.25m減小到0.214m，混凝土的用量也從2544m3降到了2181m3。

3結(jié)束語

第7篇

當(dāng)井下發(fā)生瓦斯爆炸等突況時，無法及時安全升井的井下人員，可以在救生艙內(nèi)堅持若干小時，等待外部救援。救生艙殼體由過渡艙、生存艙和隔離艙門組成。為了便于下井安裝，救生艙殼體帶多個法蘭，并通過螺栓連接而成，其中過渡艙作為人員進(jìn)出的通道；生存艙作為避災(zāi)人員躲災(zāi)休息的場所，可抵御外部瓦斯爆炸帶來的沖擊波；隔離艙門將過渡艙與生存艙隔開以免進(jìn)人時有害氣體進(jìn)入生存艙。

2礦用救生艙殼體建模及有限元分析

2．1救生艙殼體的幾何模型

目前救生艙殼體結(jié)構(gòu)有2種：①頂面為圓弧形，底面為矩形；②頂面和底面均為矩形。其中頂面和底面均為矩形的救生艙殼體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)抗爆能力，所以本文針對此進(jìn)行研究。根據(jù)殼體各部分結(jié)構(gòu)對有限元分析結(jié)果的影響程度差異，本文對救生艙殼體結(jié)構(gòu)的三維幾何模型進(jìn)行了一定簡化，救生艙整體結(jié)構(gòu)依據(jù)殼體實(shí)際尺寸進(jìn)行建模，細(xì)小部件合理簡化，保留主體結(jié)構(gòu)特征。建立的救生艙殼體幾何模型。

2．2救生艙殼體的有限元模型

救生艙殼體和其他主要零部件材料分別為Q345和Q235，進(jìn)行數(shù)值模擬時采用彈塑性材料模型。

3方形救生艙殼體模型優(yōu)化

當(dāng)方形救生艙殼體前、后側(cè)都受到瓦斯爆炸沖擊波作用時，艙門和觀察窗都會受到不同程度的變形和破壞，此時逃生人員要想從艙內(nèi)逃出就很困難，因此當(dāng)艙門和觀察窗都失效時，設(shè)置逃生窗是必須的。位于艙壁上的逃生窗為防爆密閉窗，它要求能夠承受高溫、高壓和耐沖擊，同時要求具有很高的阻燃性能，因此其鋼板要厚，要有巖棉隔熱，且要求在艙里和艙外均可開啟和關(guān)閉。

4結(jié)語

第8篇

色彩的功能與效應(yīng)

（1）調(diào)節(jié)情緒。美國工效學(xué)家ick的實(shí)驗(yàn)證明，室內(nèi)色彩會影響人的情緒，人們在喜愛的環(huán)境里積極的情緒反應(yīng)如友好的言詞、微笑能增加53%，消極的情緒反應(yīng)如煩躁、敵意等下降了12%。可見良好的色彩環(huán)境對船員的心理健康具有促進(jìn)作用。具體色彩與情緒效應(yīng)情況如表2所示。

（2）調(diào)節(jié)溫度。色彩心理學(xué)家曾做過一個實(shí)驗(yàn)來測定色彩的溫度變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在藍(lán)綠色調(diào)房間工作的人，當(dāng)溫度下降到15oC時就會感到寒冷，而在紅橙色房間工作的人，當(dāng)溫度降低到10-12oC時，才有寒冷的感覺，藍(lán)綠和紅橙兩種色彩感覺造成的溫差竟達(dá)到3-5oC。可見，在特殊航海環(huán)境里，利用色彩可調(diào)節(jié)溫度特性可以調(diào)節(jié)船員對海上環(huán)境的不適。

（3）調(diào)節(jié)時間認(rèn)知。美國色彩學(xué)家弗•比林指出：在長波系的色彩裝飾房間，即暖色調(diào)房間里時間感知長，短波系的色彩裝飾房間里，時間感知短。這是因?yàn)楦呒兌取⑴珜σ曈X刺激較強(qiáng)，連帶著疲勞感，所以易產(chǎn)生時間意識。因此，在娛樂餐飲等主張短時間停留的區(qū)域多使用高純度涂裝，而在工作、學(xué)習(xí)區(qū)域采用乳白色系低純度涂裝可以淡薄時間意識，便于集中精力工作和學(xué)習(xí)。

人性化艙室色彩設(shè)計的實(shí)現(xiàn)

“人性化”是人本主義思想在室內(nèi)設(shè)計中的體現(xiàn)，它強(qiáng)調(diào)設(shè)計為滿足人的生理、心理需求而存在，關(guān)心空間使用者的生理、心理及至情感的需要。從室內(nèi)設(shè)計創(chuàng)作思想的演變史來看，人性環(huán)境設(shè)計已成為主流，設(shè)計以人為中心，開始注重人的因素和空間使用者的生理、心理及情感需求。色彩是室內(nèi)環(huán)境設(shè)計的靈魂，它一經(jīng)與具體的空間形體結(jié)合，便具有強(qiáng)大的精神影響，能喚起人的各種情緒和表達(dá)不同的情感，所以色彩是人性化設(shè)計表達(dá)情感、意境最重要的因素。

人性化的色彩設(shè)計從色彩的功能出發(fā)，運(yùn)用色彩生理學(xué)、色彩心理學(xué)等理論，合理配置色彩與照明，避免色彩視覺引起的疲勞、緊張與錯視等不良影響，從而緩解人們因工作和環(huán)境帶來的精神壓抑和緊張感，提高工作效率和生活質(zhì)量。船舶艙室色彩設(shè)計的“人性化”肯定了船員在空間色彩創(chuàng)造中的主導(dǎo)地位，強(qiáng)調(diào)色彩設(shè)計因空間使用者而存在，這是現(xiàn)代船舶艙室設(shè)計的方向，也是設(shè)計的最終歸宿。在水上運(yùn)動的特殊建筑空間里，探討色彩與船員的生理、心理關(guān)系的問題，是個重要而且值得研究的課題。

1工作環(huán)境中的人性化色彩設(shè)計

駕駛艙在環(huán)境、采光、通風(fēng)方面均好于其他區(qū)域，由于水手目光需室內(nèi)外高頻率交換，單調(diào)的室內(nèi)外色環(huán)境容易導(dǎo)致船員色辨力降低，造成誤讀、誤判、誤操作。因此，在操縱區(qū)域的色彩配置上，應(yīng)注意緩解疲勞，儀表局部采用橙色、黃色或者紅色等明亮醒目色，起到警示功效。機(jī)艙內(nèi)溫度高、噪音大、采光差，應(yīng)避免選用刺激性的暖亮色，宜選用以清、靜、冷色為宜，以起到降溫的心理作用。具體配色建議如表3所示。

2生活環(huán)境中的人性化色彩設(shè)計

（1）居住艙室的色彩裝飾配色建議。居住艙室是調(diào)節(jié)船員心理的主要場所，宜用調(diào)和的同類色、鄰近色等親切靜謐之色，有助于睡眠、休息。應(yīng)避免選用易產(chǎn)生性幻想和曖昧感色彩，如粉紅色等，或易使人興奮和加快血液循環(huán)的紅色和橙色等。配色調(diào)和時明度的構(gòu)成是最重要的，一般對于接近膚色的明度6-8的亮度會產(chǎn)生親近感。地面、艙壁及天花板的色相不要做明顯變化，地面、墻面和頂棚的明度差依次相差1，使其逐漸亮起來，給人以安定感。例如，地面明度為6，艙壁7，天花板8，沙發(fā)的顏色比地面暗的時候，可以使用明度居于地面色和家具色之間的地墊，減少明度差，使空間穩(wěn)定。具體配色建議如表4所示。

（2）公共艙室的色彩裝飾配色建議。公共艙室要營造輕松愉快的氛圍，以緩解船員因工作壓力帶來的緊張感，增進(jìn)船員之間感情的健康交流。娛樂艙室按功能分為動、靜兩區(qū)，俱樂部要求熱鬧活躍，適用于淺暖色；閱覽室要求安靜、雅致，可選用淺藍(lán)、淺綠、淺黃等淺調(diào)，使船員精神集中、情緒穩(wěn)定，閱覽桌椅切忌涂成白色，以免傷害其視力，以綠色及淺灰色為宜。具體配色建議如表5和表6所示。船員的心理不適會導(dǎo)致其缺乏食欲，進(jìn)而會影響他們的體質(zhì)。為此，餐廳應(yīng)選擇有助于提高食欲的色相，如紅系、黃紅系、黃系，忌灰色、芥末黃、青綠色。此外，因綠色在光照下，人的臉面有變菜色之嫌，而紫色系會讓人產(chǎn)生戒備心理，都不是增進(jìn)食欲的色相。廚房和配餐間應(yīng)以白或冷色為主，可以緩和炊事的熱感。餐廳的具體配色建議如表7所示。

第9篇

1．引言

電子設(shè)計自動化（EDA）是以電子系統(tǒng)設(shè)計軟件為工具，借助于計算機(jī)來完成數(shù)據(jù)處理、模擬評價、設(shè)計驗(yàn)證等工序，以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)或電子產(chǎn)品的整個或大部分設(shè)計過程的技術(shù)。它具有設(shè)計周期短、設(shè)計費(fèi)用低、設(shè)計質(zhì)量高、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，設(shè)計資源可以共享等特點(diǎn)。電路通用分析軟件OrCAD/PSpice9以其良好的人機(jī)交互性能，完善的電路模擬、仿真、設(shè)計等功能，已成為微機(jī)級EDA的標(biāo)準(zhǔn)系列軟件之一。本文基于OrCAD/PSpice9的電路優(yōu)化設(shè)計方法，通過實(shí)例分析了有源濾波器的優(yōu)化設(shè)計過程。

2．OrCAD/PSpice9軟件的特點(diǎn)

OrCAD/PSpice9是美國OrCADINC.公司研制的一種電路模擬及仿真的自動化設(shè)計軟件，它不僅可以對模擬電路、數(shù)字電路、數(shù)/模混合電路等進(jìn)行直流、交流、瞬態(tài)等基本電路特性的分析，而且可以進(jìn)行蒙托卡諾（MonteCarlo）統(tǒng)計分析，最壞情況（WorstCase）分析、優(yōu)化設(shè)計等復(fù)雜的電路特性分析。相比PSpice8.0及以前版本，具有如下新的特點(diǎn)：

·改變了批處理運(yùn)行模式。可以在WINDOWS環(huán)境下，以人機(jī)交互方式運(yùn)行。繪制好電路圖，即可直接進(jìn)行電路模擬，無需用戶編制繁雜的輸入文件。在模擬過程中，可以隨時分析模擬結(jié)果，從電路圖上修改設(shè)計。

·以O(shè)rCAD/Capture作為前端模塊。除可以利用Capture的電路圖輸入這一基本功能外，還可實(shí)現(xiàn)OrCAD中設(shè)計項目統(tǒng)一管理，具有新的元器件屬性編輯工具和其他多種高效省時的功能。

·將電路模擬結(jié)果和波形顯示分析兩大模塊集成在一起。Probe只是作為其中的一個窗口，這樣可以啟動多個電路模擬過程，隨時修改電路特性分析的參數(shù)設(shè)置，并可在重新進(jìn)行模擬后繼續(xù)顯示、分析新的模擬結(jié)果。

·引入了模擬類型分組的概念。每個模擬類型分組均有各自的名稱，分析結(jié)果數(shù)據(jù)單獨(dú)存放在一個文件中，同一個電路可建立多個模擬類型分組，不同分組也可以針對同一種特性分析類型，只是分析參數(shù)不同。

·擴(kuò)展了模型參數(shù)生成軟件的功能。模型參數(shù)生成軟件ModelED可以統(tǒng)一處理以文本和修改規(guī)范兩種形式提取模型參數(shù)；新增了達(dá)林頓器件的模型參數(shù)提取；完成模型參數(shù)提取后，自動在圖形符號庫中增添該器件符號。

·增加了亞微米MOS器件模型EKV2-6。EKV2-6是一種基于器件物理特性的模型，適用于采用亞微米工藝技術(shù)的低壓、小電流模擬電路和數(shù)/模混合電路的模擬分析。

3．電路優(yōu)化設(shè)計

所謂電路優(yōu)化設(shè)計，是指在電路的性能已經(jīng)基本滿足設(shè)計功能和指標(biāo)的基礎(chǔ)上，為了使得電路的某些性能更為理想，在一定的約束條件下，對電路的某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到電路的性能達(dá)到要求為止。OrCAD/PSpice9軟件中采用PSpiceOptimizer模塊對電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，可以同時調(diào)整電路中8個元器件的參數(shù)，以滿足最多8個目標(biāo)參數(shù)和約束條件的要求。可以根據(jù)給定的模型和一組晶體管特性數(shù)據(jù)，優(yōu)化提取晶體管模型參數(shù)。

3.1電路優(yōu)化基本條件

調(diào)用PSpiceOptimizer模塊對電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計的基本條件如下：

·電路已經(jīng)通過了PSpice的模擬，相當(dāng)于電路除了某些性能不夠理想外，已經(jīng)具備了所要求的基本功能，沒有其他大的問題。

·電路中至少有一個元器件為可變的值，并且其值的變化與優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)性能有關(guān)。在優(yōu)化時，一定要將約束條件（如功耗）和目標(biāo)參數(shù)（如延遲時間）用節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流信號表示。

·存在一定的算法，使得優(yōu)化設(shè)計的性能能夠成為以電路中的某些參數(shù)為變量的函數(shù)，這樣PSpice才能夠通過對參數(shù)變化進(jìn)行分析來達(dá)到衡量性能好壞的目的。

3.2電路優(yōu)化設(shè)計步驟

調(diào)用PSpiceOptimizer進(jìn)行電路優(yōu)化設(shè)計，一般按以下4個步驟：

(1)新建設(shè)計項目，完成電路原理圖設(shè)計。這一歩的關(guān)鍵是在電路中放置OPTPARAM符號，用于設(shè)置電路優(yōu)化設(shè)計過程中需要調(diào)整的元器件名稱及有關(guān)參數(shù)值；

(2)根據(jù)待優(yōu)化的特性參數(shù)類別調(diào)用PSpiceA/D進(jìn)行電路模擬檢驗(yàn)，確保電路設(shè)計能正常工作，基本滿足功能和特性要求；

(3)調(diào)用PSpiceOptimizer模塊，設(shè)置可調(diào)整的電路元器件參數(shù)、待優(yōu)化的目標(biāo)參數(shù)和約束條件等與優(yōu)化有關(guān)的參數(shù)。這一歩是優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵。優(yōu)化參數(shù)設(shè)置是否合適將決定能否取得滿意的優(yōu)化結(jié)果；

(4)啟動優(yōu)化迭代過程，輸出優(yōu)化結(jié)果。

電路優(yōu)化設(shè)計的過程框圖如圖1所示。

3.3電路優(yōu)化設(shè)計實(shí)例

濾波器電路如圖2所示。優(yōu)化目標(biāo)要求中心頻率（Fc）為10Hz；3dB帶寬(BW)為1Hz，容差為10%；增益（G）為10，容差為10%。

在圖2中，濾波器電路共有三個可調(diào)電位器R

gain、Rfc和Rbw，用來調(diào)整中心頻率、帶寬以及增益，且這種調(diào)整是相互影響的。三個可變電阻的阻值是由滑動觸點(diǎn)的位置SET確定的，顯然SET值的范圍為0～1，所以將三個電位器的位置參數(shù)分別設(shè)置為aG、aBW和aFc。

由于對濾波器的優(yōu)化設(shè)計是交流小信號分析，因此應(yīng)將分析類型“Analysistype”設(shè)置為“ACSweep/Noise”；掃描類型“ACSweepType”設(shè)置為“Logarithmic”;“Points/Decade”設(shè)置為100；起始頻率“Start”和終止頻率“End”分別設(shè)置為1Hz和100Hz。

為了進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在電路圖繪制好后，應(yīng)放置OPTPARAM符號并設(shè)置待優(yōu)化的元器件參數(shù)。本例中參數(shù)屬性設(shè)置值如表1所示。

設(shè)置好待調(diào)整的元器件參數(shù)以后，調(diào)用PSpiceOptimizer模塊并在優(yōu)化窗口中設(shè)置增益（G）、中心頻率（Fc）和帶寬(BW)三個優(yōu)化指標(biāo)。并利用PSpice中提供的特征值函數(shù)定義這三個優(yōu)化指標(biāo)，具體設(shè)置見表2。

調(diào)用PSpiceA/D進(jìn)行模擬計算，在相應(yīng)窗口中顯示中心頻率的值為8.3222，帶寬為0.712187，增益為14.8106。顯然這與要求的設(shè)計指標(biāo)有差距，需要通過優(yōu)化設(shè)計達(dá)到目標(biāo)。

在優(yōu)化窗口中選擇執(zhí)行Tune/Auto/Start子命令，即可開始優(yōu)化過程。優(yōu)化結(jié)束后，優(yōu)化窗口中給出最終優(yōu)化結(jié)果，如圖3所示。

由圖3可見，系統(tǒng)共進(jìn)行了三次迭代，自動調(diào)用了9次電路模擬程序。當(dāng)3個待調(diào)整的元器件參數(shù)分別取aG=0.476062；aFc=0.457928；aBW=0.702911時，可以使3個設(shè)計指標(biāo)達(dá)到G=10.3499，F(xiàn)c=9.98953，BW=1.00777。

可見，對電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計后，電路指標(biāo)均能滿足設(shè)計要求。另外，完成優(yōu)化設(shè)計后，還可以從不同角度顯示和分析優(yōu)化結(jié)果。

4.結(jié)束語