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稳健优化设计的研究现状及发展趋势

稳健优化设计的研究现状及发展趋势
稳健优化设计的研究现状及发展趋势

构造地质学研究现状和发展趋势.docx

构造地质学研究现状和发展趋势 构造地质学是地质学分支学科之一,以岩石圈的各种地质体作为研究对象,探究其组合形式及形成、发育、变形、破坏规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,分为狭义构造地质学和广义构造地质学。狭义构造地质学侧重于对中、小型地质体的研究,主要研究这些构造的几何形态、产状、规模、形成演化等。广义构造地质学的研究范围更加广阔,从地壳演变至岩石圈结构,从重要造山带至板块边界,从显微构造到晶格错位,几乎涵盖了10_8?108cm的所有地质体。近代以来,构造地质学研究获得了空前发展。20世纪60年代以来,板块构造理论体系得以建立和完善;20世纪70年代以来,大陆构造研究得到了重视;20世纪80年代以来,重点研究岩石圈的演化和三维岩石圈的建立;20世纪90年代以来,大陆动力学研究兴起。这些研究使得构造地质学在研究深度和研究广度上取得了重要进展。 1.构造解析构造学本质上是对地质体变形和演化的认识,构造地质学强调野外实地观测,其主要研究方法是构造解析法。构造解析是对地质体空间关系和形成规律的分析解释,内容包括对地质体的几何学、运动学和动力学的分析气几何学解析是指对地质体的产状、规模、组合形式进行研究,进而概化为构造模式。运动学解析主要研究地质体在构造作用中发生的变形和位移。动力学解析是在几何学解析和运动学解析的基础上,反推构造应力的性质、大小、方向,分析和解释该研究区域的构造演化史。 2.研究现状步人20世纪后,构造地质学开始从形态描述逐渐进人对地质体的成因和力学分析研究中,由定性观察转入定量研究,由几何学研究转人运动学、动力学的领域。相关学科的新方法、新思路的引人,使得构造地质学获得了极大地进步,促进了构造地质学和其他学科的交流融合。尤其20世纪60年代后,以板块构造为主的各种新理论的提出,促使构造地质学的发展进入全新阶段。 2.1板块构造理论体系相关研究1968年前后,地质学家归纳了大陆漂移和海底扩张的研究成果,并在此基础上从全球统一的角度提出了板块构造理论,该理论将固体地球表层在垂向上划分为刚性岩石圈和塑性软

超高层建筑核心筒优化设计研究

超高层建筑核心筒优化设计研究 发表时间:2018-11-05T14:48:18.613Z 来源:《防护工程》2018年第19期作者:詹锐斌 [导读] 核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间,对其设计进行合理优化,不仅在结构上起到支撑建筑的效果,也在实用性上发挥重要的基础作用。 珠海市建筑设计院广东省珠海市 519000 摘要:核心筒作为超高层建筑的重要功能性空间,对其设计进行合理优化,不仅在结构上起到支撑建筑的效果,也在实用性上发挥重要的基础作用。文章站在设计的角度,对超高层建筑核心筒中,电梯、消防、卫生、电力、功能五大系统进行分析,供相关研究参考的同时,为优化超高层建筑核心筒设计方案提供方法。 关键词:超高层建筑;建筑设计;核心筒 引言:随着社会水平的不断发展,城市化的进程也在进一步加快,为了有效的缓解城市用地紧张的实际问题,超高层建筑在工程领域的应用逐渐扩大,并呈明显的上升趋势。提升超高层建筑的设计水平,必须从核心筒的设计优化展开,这一点既满足了建筑设计方式升级的需要,也适应时代对于建筑行业发展的要求。 一、电梯系统设计优化方案 在超高层建筑中的核心筒设计中,电梯系统占据着绝对的重要地位,并在比重上有着明显的优势性。在对电梯系统进行设计时,要从电梯井与电梯厅两个方面进行分别说明。 (一)电梯井道 电梯的数量与其具体的分布形式,直接的控制着整体超高层建筑核心筒中,其他功能区域的分布情况。如果电梯的数量较多,需采用群控的方式进行管理时,单面的数量尽量不应超过4部,并尽可能在设计时采取面对面分布的方式,减少使用过程中,可能出现的观看指示信号不及时的情况。 以写字楼为例,在选用电梯时,尽量避免使用载重在1000kg以内的电梯,防止使用过程中由于轿厢狭小而产生的压抑感,尽可能使用1150kg以上的电梯,将使用中的舒适度进行提升[1]。 同时,在设计中对电梯型号进行选择时,由于不同品牌的电梯对于井道的要求不同,在井道尺寸、冲顶高度、底坑深度等系列参数上存在着明显的差异性水平。所以,具体超高层建筑设计中,为了使核心筒中电梯的设计更为合理,应当以自身的实际使用条件为基础,对其进行选择,并至少预留三种不同的品牌,供招标使用,并配以具体的井道方案。 另外,为了保证使用过程中超高层建筑电梯的安全系数,在发生故障时,使梯内人员可以进行有效的逃生与自救,应当以11m为标准,在未停站的位置处设置逃生门。条件允许的工程中,可在每两层的厅门处设置逃生门。 (二)电梯厅 电梯厅的设计,是整个建筑中电梯最为密集的区域,应当对各竖向分区的分布进行合理的控制,并由此作为确定电梯设置形式的基础内容。 “一”字型的设置,是最为常见的设计形式,可以有效的保证各电梯厅之间保持独立的状态(如图 1 所示)。同时,对于停滞使用的电梯厅可以作为其他功能区域被合理的利用起来,实现使用效率的提高。 “T”型设计,在方形的核心筒设计中较为常见,当电梯终止使用时,可以将楼板打开,形成新的挑高前厅。 “十”字型的设计,也是十分常见的设计方案,将电梯设置在“十”字通道的两侧,可以将通道作为电梯厅进行有效的利用。然而在设计过程中,要对其宽度水平进行控制,一般单面梯保持在2.5M-3M,双面电梯尽量在3M-4M左右,以使其空间不至于产生拥挤感。 图 1 “一”字型单侧电梯厅 二、消防系统与楼道间的设计 安全设计在超高层建筑中显得尤为重要,尤其是在发生火灾或是其他突发性事故时,必须保证疏散通道的畅通。所以,消防通道在建筑中位置的布置就成为了关键性的问题,在保证其功能性发挥的同时,还有对其覆盖范围进行设计处理。 一般情况下,消防通道在设计时,应当分置于整体建筑的两端,防止其由于过度集中而产生拥堵的情况。当高层低区的面积较大,需要增加消防通道时,可以在核心筒以外的空间进行加设,以免对整体核心筒结构产生影响[2]。 三、卫生系统的设计 在卫生系统的设计过程中,可以采用男女相邻的设计方案,以此可以将前室的空间进行有效的整合,从而提高空间利用率水平,同时还可在给排水系统上进行设计优化,使得整体的管线设置更加集中,方便后续工作中的维修与管理。由于清理间功能的特殊性,必须设置在卫生间的临近位置,以保证其功能作用的发挥。 在使用过程中,为了对楼层的利用效率进行优化,需不断的对电梯的分区进行变更处理,而这一点,就会对卫生系统中的用水房间位置产生新的要求。虽然在变更过程中,会产生较多的管道,尤其是横管,但为了提高楼层内的空间利用率,进行变更也有着不可替代的现实意义。 四、电力系统下,强弱电间的设计 在超高层建筑中的强电、弱电间,应当进行分开的独立设计,以免较强的磁场对信号的传输产生负面影响,并在空间上保证其面积范围在5m2左右。这样做也可以有效的防止桥架出线的密集化,是体现设计科学性的重要措施。同时,还应当尽量保证强、弱电间与用水房间的隔离,如设计中两者处于临近关系,则必须用双墙或是混凝土墙对其进行分隔处理。 在弱电系统的处理中,复杂度水平较高,与相关的网络、视频、消防等设施息息相关,是实现超高层建筑信息化建设中的重要内容。而弱电系统在设计时展现出的智能化水平,也是体现其设计专业化与系统化的基本内容,因此在弱电间的设计中,应当预留足够的空间,

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

优化设计方法的发展与应用情况

优化设计方法的发展与应用情况 贾瑞芬张翔 (福建农林大学 机电工程学院, 福建 福州 350002) 摘 要:本文概要地介绍了优化设计方法在国内近年的应用和发展情况,包括传统优化方法、现代优化方法,以及优化软件的应用和发展情况。  关键词:优化 遗传算法 神经网络 MATLAB 优化方法是20世纪60年代随着计算机的应用而迅速发展起来的,较早应用于机械工程等领域的设计。80年代以来,随着国内有关介绍优化设计方法的专著(如《机械优化设计》[1])的出版和计算机应用的普及,优化设计方法在国内的工程界得到了迅速的推广。本文按传统优化方法、现代优化方法、优化软件应用等三个方面,概要地介绍优化设计方法近年来在国内工程界的应用和发展情况。 1. 传统优化方法的应用与改进情况  1.1传统优化方法的应用  从近10年发表的工程优化设计的论文可以看出,罚函数法、复合形法、约束变尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等,都有较为广泛的应用。对重庆维普信息数据库中的工程技术类刊物做检索,1993年至2003年,这6种约束优化方法应用的文献检出率的比例,依次约为12:10:3:1.5:1.5。 以机械设计为例,传统优化方法主要应用于机构和机械零部件的优化设计,主要对零件或机构的性能、形状和结构进行优化。在结构方面,如对升降天线杆的结构优化设计[2],采用内点罚函数法优化,在保证天线杆具有足够的刚度和压弯组合强度的前提下所设计出的结构尺寸比按一般的常规设计方法所计算的尺寸要小,自重更轻。在形状方面,赵新海等[3]对一典型的轴对称H型锻件的毛坯形状进行了优化设计,取得了明显的效果。在性能方面,《凸轮一连杆组合机构的优化设计》[4]一文以最大压力角为最小做为优化目标、并采用坐标轮换法和黄金分割法等优化方法对书本打包机中的推书机构(凸纶—连杆组合机构)进行优化设计,从而使得机构确保运动的平衡性的前提下具有良好的传力性能,使设计结果更加合理。《弹性连杆机构结构和噪声控制一体化设计》[37]一文,利用改进的约束变尺度法,求解基于噪声控制的弹性连杆机构结构控制同步优化问题,同步优化后机构的声辐射性能指标具有明显改善。由以上的例子可以看出,因此,传统优化方法仍然具有不可忽视的作用。  将优化技术与可靠性理论相结合,形成了可靠性优化设计法。按照可靠性优化设计法设计的产品,既能定量地回答产品在运行中的可靠性,又能使产品的功能参数获得优化解,两种方法相辅相成,是一种非常具有工程实用价值的设计方法。如采用惩罚函数内点法求解齿轮传动的可靠性优化设计的数学模型[5],以及运用二阶矩法和约束随机方向法对钢板弹簧进行可靠性优化设计[6]。 1.2传统优化方法的一些改进  目前,随着工程问题的日益扩大,优化要面对的问题的规模和复杂程度在逐渐增大,传统的优化方法解决这些问题时,就显露出了其局限性与缺陷。于是就出现了在分析现有算法的基础上,针对方法的不足或应用问题而作出的改进。  1.2.1对传统优化方法应用于离散变量优化的改进 工程设计问题中,经常遇到设计变量必须符合本行业的设计规范和标谁,只能取为限定的离散值或整数值的情况。若应用连续变量优化方法.得到最优解后再作简单的圆整处理,可能造成设计上的不可行解,或得到一个非最优解。为此适用于变量取离散值的优化方法发展起来。朱浩鹏等[7]提出了改进的动态圆整法、拉格朗日松弛法。 惩罚函数优化方法是一种常用的求解约束非线性问题的方法,但它仅限于求解连续变量的优化问题。

机器学习研究现状与发展趋势

机器学习研究现状与发展趋势 计算机科学与软件学院 引言: 机器能否象人类一样能具有学习能力呢?1959年美国的塞缪尔(Samuel)设计了一个下棋程序,这个程序具有学习能力,它可以在不断的对奕中改善自己的棋艺。4年后,这个程序战胜了设计者本人。又过了3年,这个程序战胜了美国一个保持8年之久的常胜不败的冠军。这个程序向人们展示了机器学习的能力,提出了许多令人深思的社会问题与哲学问题。 机器学习的研究是根据生理学、认知科学等对人类学习机理的了解,建立人类学习过程的计算模型或认识模型,发展各种学习理论和学习方法,研究通用的学习算法并进行理论上的分析,建立面向任务的具有特定应用的学习系统。这些研究目标相互影响相互促进。 机器学习是关于理解与研究学习的内在机制、建立能够通过学习自动提高自身水平的计算机程序的理论方法的学科。近年来机器学习理论在诸多应用领域得到成功的应用与发展,已成为计算机科学的基础及热点之一。 机器学习是继专家系统之后人工智能应用的又一重要研究领域,也是人工智能和神经计算的核心研究课题之一。现有的计算机系统和人工智能系统没有什么学习能力,至多也只有非常有限的学习能力,因而不能满足科技和生产提出的新要求。对机器学习的讨论和机器学习研究的进展,必将促使人工智能和整个科学技术的进一步发展。 一.机器学习的发展史 机器学习是人工智能研究较为年轻的分支,它的发展过程大体上可分为4个时期。 第一阶段是在50年代中叶到60年代中叶,属于热烈时期。…> 第二阶段是在60年代中叶至70年代中叶,被称为机器学习的冷静时期。 第三阶段是从70年代中叶至80年代中叶,称为复兴时期。 机器学习的最新阶段始于1986年。 机器学习进入新阶段的重要表现在下列诸方面: (1) 机器学习已成为新的边缘学科并在高校形成一门课程。它综合应用心理学、生物学和神经生理学以及数学、自动化和计算机科学形成机器学习理论基础。 (2) 结合各种学习方法,取长补短的多种形式的集成学习系统研究正在兴起。特别是连接学习符号学习的耦合可以更好地解决连续性信号处理中知识与技能的获取与求精问题而受到重视。 (3) 机器学习与人工智能各种基础问题的统一性观点正在形成。例如学习与问题求解结合进行、知识表达便于学习的观点产生了通用智能系统SOAR的组块学习。类比学习与问题求解结合的基于案例方法已成为经验学习的重要方向。 (4) 各种学习方法的应用范围不断扩大,一部分已形成商品。归纳学习的知识获取工具已在诊断分类型专家系统中广泛使用。连接学习在声图文识别中占优势。分析学习已用于设计综合型专家系统。遗传算法与强化学习在工程控制中有较好的应用前景。与符号系统耦合的神经网络连接学习将在企业的智能管理与智能机器人运动规划中发挥作用。 (5) 与机器学习有关的学术活动空前活跃。国际上除每年一次的机器学习研讨会外,还有计算机学习理论会议以及遗传算法会议。 二.机器学习分类 1、基于学习策略的分类 学习策略是指学习过程中系统所采用的推理策略。一个学习系统总是由学习和环境两部分组成。由环境(如书本或教师)提供信息,学习部分则实现信息转换,用能够理解的形

结构优化设计论文

结构优化课程设计 学院土木学院 专业工程力学 班级1001

学号100120118 姓名崔亚超

总结结构优化设计的原理、方法及发展趋势 崔亚超 工程力学1001班学号100120118 摘要:阐述了工程结构优化设计理论从最初的截面优化发展到形状优化、拓扑优化的基本历程及其相关特点,对优化设计选用的各种算法进行归类,并简述结构优化设计的发展趋势。 关键词:尺寸优化;形状优化;拓扑优化;优化算法 Summary structural optimization design principles, methods and development trends Abstract:The structural optimization of engineering design theory from the initial cross-section to optimize the development of shape optimization, topology optimization of the basic course and its related characteristics, the optimum design on the range of algorithms are classified, and to outline the development trend of structural optimization design . Key words:size optimization; shape optimization; topology optimization; optimization algorithm 0 引言 结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式,而结构形式包括了关于尺寸、形状和拓扑等信息I对于试图产生超出设计者经验的有效的新型结构来说,优化是一种很有价值的工具,优化的目标通常是求解具有最小重量的结构B同时必须满足一定的约束条件,以获得最佳的静力或动力等性态特征。 集计算力学、数学规划、计算机科学以及其他工程学科于一体的结构优化设计是现代构设计领域的重要研究方向。它为人们长期所追求最优的工程结构设计尤其是新型结构设计提供了先进的工具,成为近代设计方法的重要内容之一。 结构优化设计也使得计算力学的任务由被动的分析校核上升为主动的设计与优化,由此结构优化也具有更大的难度和复杂性。它不仅要以有限元等数值方法作为分析手段,而且还要进一步计算结构力学性态的导数值。它要面向工程设计中的各种实际问题建立优化设计模型,根据结构与力学的特点对数学规划方法进行必要的改进。因此,结构优化设计是一综合性、实用性很强的理论和技术。 目前,结构优化设计的应用领域已从航空航天扩展到船舶、桥梁、汽车、机械、水利、建筑等更广泛的工程领域,解决的问题从减轻结构重量扩展到降低应力水平、改进结构性能和提高安全寿命等更多方面。 由于结构优化设计给工程界带来了经济效益及近年来有限元研究和应用的相对成熟,计算机条件的进一步改善和普及,人们对结构优化设计的研究和应用的呼声更高了。无论国内还是国外,对这一现代技术的需求都有增长的趋势。随着设计技术的更新和产品竞争的加剧,结构优化设计将会有更大的发展。

海洋平台优化设计的研究进展

《海洋与环境》课程论文 海洋平台优化设计的研究进展 课程海洋与环境 学生姓名 学号 所在学院 所在班级 任课教师 提交时间

海洋平台优化设计的研究进展 国内外海洋平台的静力优化设计研究相对较多。目前海上结构的设计规范大多采用的是工作应力 ( WSD) 方法。L RF D( 荷载抗力分项系数设计)方法结合WSD方法和可靠性理论的优点, 既考虑了抗力与各种荷载的随机性又继承了WS D 设计方法。Ma nuel 等在传统设计( WSD/ LR FD) 方法的基础上充分运用了可靠性技术, 对受波浪荷载的海洋平台进行设计。胡云昌等对渤海北部结冰海域海洋平台的LRFD设计表达式的系数进行标定并优化,大大提高了材料的利用率。基于LRF D法海洋平台优化设计简便实用, 但必须根据不同的海域特点进行相关参数的标定。海洋平台优化设计的约束不仅需考虑到结构自身的强度, 刚度和稳定性约束, 还需考虑桩基承载力约束 ( 桩- 土相互作用) 等, 而桩与地基的作用很大程度上主导了结构抗力的不确定性和敏感性。封盛等研究了如何处理应力约束、桩基横向承载力约束和构件长细比约束, 即取构件截面最大Mise s应力, 桩顶侧位移或最大抗力比和受压构件长细比; 基于此对海洋平台优化设计, 减少了约束条件数目, 提高优化模型的求解效率。海洋平台结构优化设计研究主要集中在尺寸优化, 国内外不少学者充分地利用各种优化技术和先进的分析软件对海洋平台结构进行优化设计。鲍国斌等提出张力腿平台的尺寸优化模型, 并以平台造价为目标函数, 考虑尺寸约束, 运动约束和强度约束, 用约束变尺度法进行了优化设计, 为张力腿平台的概念设计提供了一种有效的工具。杨树耕等在建立桶

课题 初中数学作业优化设计的研究研究报告

莱阳市2014年小课题研究 《初中数学作业优化设计研究》 研究报告 工作单位:莱阳市姜疃中心初级中学 课题编号:LYXKT14072 课题主持人:赵纯纯 课题组成员:姜国臣辛德飞吴庆龙 报告执笔人:赵纯纯 【序言】 “数学作业优化设计”是指教师在设计作业时,根据不同层次学生的情况,设计出不同的、适合各类学生的作业;设计出为学生所喜闻乐见的作业;设计出对提高教学质量、发展学生数学思维有用的作业。其目的是帮助、促使不同层次的学生都能有效地完成作业,从而达到良好的学习效果。 《初中数学作业优化设计研究》是莱阳市姜疃中心初级中学赵纯纯老师承担的莱阳市级2014年度小课题,2014年4月获准立项并开始研究,经过课题组和实验学校教师近一年的努力,已经达到了课题研究的基本目标,此报告即课题研究的总结。 一、课题的提出 《数学课程标准》(实验稿)明确指出:“义务教育阶段的数学课程应突出体现基础性、普及性和发展性,使数学教育面向全体学生,实现:人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展。 这是数学新课程标准对数学教育提出的要求。从农村学校现状分析,学生大多存在着基础知识及基本能力之间差异。面向全体学生就不能无视这种差异,而应因人定标、因材施教。发展性教学理论认为“差异是一种资源”,而承认差异,尊重差异,更是我们实行素质的

一个重要理念。在“让每个学生都能得到最优发展”教育观下,我们必须认清应试教育下作业中存在的问题,并提出符合素质教育标准的形式多样的数学作业形式。素质教育要求下的教师,设计作业不应仅停留在知识的层面,而应蕴含丰富的教育因素,应有利于调动学生的积极性,着眼于全体学生的可持续发展,力争让每个学生在适合自己的作业中都取得成功,获得轻松、愉快、满足的心理体验。 当前的数学课堂教学存在诸多不尽如人意的地方,如:部分教师数学课堂练习的设计缺乏层次性,量也偏少,课堂时效性不高;很多老师没有习惯进行当堂检测,学生学习紧张度不够,效率不高;每个班级都存在一定数量后进生,他们甚至无法独立完成当堂知识巩固练习,令老师头疼不已。 因此,我们考虑通过对数学作业的最优化设计研究,提高学生的学习主动性和课堂效率,解决后进生问题。 二、课题的设计 (一)课题的界定 “数学作业优化设计”是指教师在设计、布置作业时,根据不同层次学生的各种情况,如课堂表现、掌握程度、已有水平等,设计出不同的、适合各类学生的作业,从而帮助、促使不同层次的学生都能有效地完成作业,通过不同层次的练习达到良好的学习效果。作业的设计要有利于学生在完成适合自己的作业中都取得成功,获得轻松、愉快、满足的心理体验,有利于优化学生的思维品质。 (二)研究内容与目标 1.研究目标 本课题实验试图探索在现行的数学授课中,更好的因材施教,制定科学合理的作业设计策略,建立科学的适合学生身心发展规律的作业评价体系,最大限度的提高学生学习的主动性和积极性,让学生在快乐中学习,充分体会到学习的喜悦,使不同层次的学生学有所得、学有所获。 在实验研究过程中,我们力求体现如下目标: (1)解决学习差异,给每一个学生平等的机会,让好、中、差学生都能实现自己的价值,以适应未来社会不同层次人才的需要。 (2)通过作业的优化设计,提高课堂效率。

机器人研究现状及发展趋势

机器人发展历史、现状、应用、及发展 趋势 院系:信息工程学院 专业:电子信息工程 姓名:王炳乾

机器人发展历史、现状、应用、及发展趋势 摘要:随着计算机技术不断向智能化方向发展,机器人应用领域的不断扩展和深化,机器人已成为一种高新技术产业,为工业自动化发挥了巨大作用,将对未来生产和社会发展起越来越重要的作用。文章介绍了机器人的国内国外的发展历史、状况、应用、并对机器人的发展趋势作了预测。 关键词:机器人;发展;现状;应用;发展趋势。 1.机器人的发展史 1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶并公开表演。 1738年,法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了机器鸭,它会嘎嘎叫、进食和游泳。 1773年,瑞士钟表匠杰克·道罗斯发明了能书写、演奏的玩偶,其体内全是齿轮和发条。它们手执画笔、颜料、墨水瓶,在欧洲很受青睐。 保存至今的、最早的机器人是瑞士的努萨蒂尔历史博物馆里少女形象的玩偶,有200年历史。她可以用风琴演奏。 1893年,在机械实物制造方面,发明家摩尔制造了“蒸汽人”,它靠蒸汽驱动行走。 20世纪以后,机器人的研究与开发情况更好,实用机器人问世。 1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”。它是电动机器人,装有无线电发报机。 1959年第一台可以编程、画坐标的工业机器人在美国诞生。 现代机器人 有关现代机器人的研究始于20世纪中期,计算机以及自动化技术的发展、原子能的开发利用是前提条件。1946年,第一台数字电子计算机问世。随后,计算机大批量生产的需要推动了自动化技术的发展。1952年,数控机床诞生,随后相关研究不断深入;同时,各国原子能实验室需要代替人类处理放射性物质的机械。

给水管网优化设计研究综述

1999年6月第15卷第2期 陕西工学院学报 JOURNAL OF SHAANXI INSTITU TE OF TECHNOLO GY J une 11999Vol 115 No 12【文章编号】1002-3410(1999)02-0046-04 给水管网优化设计研究综述3 王晓峰 (陕西师范大学旅游与环境学院99#,陕西西安 710062) 【摘 要】 本文详细叙述了给水管网优化设计国内、外的研究现状,针对目前研究中存在的一些问题,作者提出了一些观点和解决问题的办法,和读者共同探讨。 【关 键 词】 给水管网; 优化设计; 综述 【中图分类号】 TU991.32 【文献标识码】 A 收稿日期:1999-03-13 作者简介:王晓峰(1972— ),男,陕西师范大学助教。3陕西省第二农业区开发项目:陕农发(1989)25号 1 前 言 给水管网是给水设计的重要组成部分,在该系统中,管网的投资很高。因此,人们对管网设计以使其产生最大的经济效益。然而,给水管网设计的任务是艰巨而复杂的。在设计过程中涉及到大量的需要认真考虑的相关因素。如今,优化设计更趋艰难,主要是因为在设计过程中,要将费用效益及可靠性同步考虑。其复杂性通过以下几个因素来体现:(1)决策变量的离散性(如有效经济管径);(2)与管材、劳动力、管道布置和开挖等费用有关的复杂离散函数;(3)设计中涉及到的多种需水量荷载形式;(4)在加压系统中,为了计算能量费用所需管道流量及压力方面的一系列知识。 2 研究现状 自从20世纪60年代人们就开始用系统分析方法设计给水管网,并将优化程序应用于其中。最早的给水管网设计模型是为树状网设计的,如Karmeli et al (1968)、Schaake 和Lai (1969)。这些模型没有考虑类似阀门的附属物,但根据水力特性说明了其影响。其它非线性模型在当时也被提出,如Schaake 和Lai (1969)。以上这些模型仅用于树状网系统,没有线性规划法的计算优势,不能得出比较好的结果。1977年Alperovits 和Shamir 提出了一个基本线性规划公式的、能引入任何理论和产生实际兴趣的第一个环状系统模型,其中使用了保证环状网水力连续性的附加约束(如围绕环的水头损失代数和等于零),这说明线性规划法具有强大的实用性。在1979年Quindry et al.对该模型进行了修正。 自从20世纪70年代以来,大量的管网优化设计技术被相继提出。Walski (1985)、Walters (1988)以及G oulter (1992)在他们的论文中提出了最中肯最有发展前途的建议。Alperovit 和Shamir (1977)应用梯度搜索法得出给水系统中满足最小总费用的流量形式Quindryal et al (1981)用两阶段法设计给水管网。在优化结构中,两阶段法在模型中的使用代表了管网优化

机械工程的可靠性优化设计研究 韩帅

机械工程的可靠性优化设计研究韩帅 发表时间:2019-09-11T11:56:54.843Z 来源:《基层建设》2019年第17期作者:韩帅 [导读] 摘要:当前时期,我们国家的机械工程在可靠性优化设计方面取得了一定的成绩,不过仍旧有一些不足之处存在,比如严重缺少优秀的设计人才,企业领导人的重视力度不够等。 身份证号码:13070519891203XXXX 摘要:当前时期,我们国家的机械工程在可靠性优化设计方面取得了一定的成绩,不过仍旧有一些不足之处存在,比如严重缺少优秀的设计人才,企业领导人的重视力度不够等。它们的存在严重的影响到优化设计工作的开展,作者在这个前提之下,论述了提升该设计力度的几个要点等。其目的在于更好的促进我们国家的机械工程可靠性优化设计工作的发展,带动国家经济进步,社会稳定。 关键词:机械工程;可靠性;优化设计 前言 随着经济的发展和科技的进步,此时机械工程开始发挥出它独特的存在价值和意义,在经济体系中的占比越来越大。人们对于相关的设计工作的要求也在不断提升。不过,和西方国家比对来看,我们国家在机械工程制造领域的发展相对要落后一些,仅仅停留在理论层面之中,未真正的落到实处。除此之外,我们国家的高等院校和企业都未真正的意识到可靠性研究的重要性,直接导致了人才缺失的局面。还有一些企业甚至错误的认为该研究有无都可,认为其不会对企业的总体发展产生影响,很显然这是非常不正确的,这种思想的存在严重的影响到设计工作的开展,当然也不利于企业长久发展。此处讲到的机械产品的可靠性具体来讲,指的是产品可以从真正意义上实现其宣称的功效。这一要素在社会快速发展的今天变得尤为重要。在开展可靠性的优化设计工作的时候,一定要认真遵守有关原则,确保时间以及费用和性能等要素都满足的前提之下开展,确保产品实现真正意义上的可靠性。其不但关系到传统技术革新,同时还和环境之类的要素有着非常密切的联系。 1 开展可靠性优化设计的原因简述 第一,社会发展所需。最近几年我们国家的经济以及科技等的发展速度非常快,此时市面上出现了很多类型的产品,广大群众对于产品的品质也有了更为严格的规定,而且随着人们思想意识的变化,人们对于品质和性能的要求要远远的超过对其外在形象的要求。所以,作为相关企业,要想获取稳定发展就要积极开展可靠性设计工作,这即我们开展该项设计工作的主要原因所在。第二,科技发展的需要。自从进入到新世纪之后,科技高速发展,我们的生活出现了翻天覆地的变化。机械产品的发展也是一个典型。从一方面来看,其更新使得产品的功能更多,不过从另外的层面上来看,这也表示着产品的制造人要耗费更多的时间以及精力在确保产品的性能方面,即产品可靠性方面。所以,可靠性的优化设计就诞生了。 2 当前时期我们国家的可靠性设计能力简述 进入到新的发展时期之后,我们国家的机械生产行业获取了显著的发展,产品的可靠性设计方面也获取了很多成就。不过相比对于西方国家来看,我们国家在这方面起步不是很早,速度较慢,所以设计工作开展的不是很到位。为了缩小差距,很多企业开始关注可靠性设计工作,对此不少企业纷纷成立了对应的研究机构,积极引入相关人才开展研究工作。不过目前的实际情况是,很多的研究工作仍旧处在发展的初期,仅仅停留在理论层面上,很少能够付诸实践,对于提升可靠性方面没能够发挥出实质作用。 3 设计工作中的不合理要素 第一,缺少专业人才。众所周知,机械项目的可靠性设计工作非常繁琐,而且系统性明显,因此设计工作必须由高水平的设计工作者来完成,但是实际情况是此类人才非常紧缺。之所以会出现这种人才匮乏的现象,究其原因主要在于高等院校的教育工作开展的不到位。目前许多的高等院校在培养人才的时候将重点放到大众型的人才方面。没有做好高技术能力的人才培养工作,特别是有关机械设计的人才更是匮乏。虽说个别高校开设了对应的课程,但是仅仅停留在浅表。所以,无法培养出社会发展所需的优秀的人才,严重制约了机械制造行业发展,从大的层面上来看制约了国家经济的进步。第二,领导人的重视力度不够。目前很多的企业领导人未真正意识到该项工作的存在意义和价值。此设计工作本身非常繁琐,而且系统性很强,它关乎到产品品质的提升,关乎到单位效益的增加。当今行业竞争非常激烈,企业要想在竞争中获取稳定的发展,就要高度关注可靠性设计工作。相反的如果忽略了设计工作的话,就会导致产品的品质变差,导致企业不具备竞争能力,最终只能被市场所淘汰。 4 完善设计工作需要关注的要点简述 4.1 积极关注机械工程的设计环节 对于一个产品来讲,它的整个制造以及使用阶段的所有的环节都不能够脱离可靠性优化设计而单独存在。总的来看,这些环节中以产品的设计以及生产和使用环节的难度最高。对于产品的设计工作来讲,其涵盖了两个方面的内容,分别是组件的设计以及整体的设计。接下来具体阐述。第一,在开展整体装配设计工作的时候,规定工作者要严谨细致的分析系统中的所有的零件,确保其可靠性分析到位,以此来判定该系统的总体稳定性。有关的工作者在进行整体设计可靠性预测的时候,务必要使相关预测结果要达到设计的要求。当然,可以利用再分配法、等分配法以及比例分配法等来使整体装备中每一个零部件都能达到相应的设计标准,进而保证该机械工程的整体满足可靠性的要求。第二,在开展组装零件的设计工作的时候,要认真选择使用的零件,确保其符合国家条例规定,而且要选择那种在实践中大量运用的零件。此处要注意的是,不一样的零件的设计方法也不尽相同,因此要根据实际情况具体分析,结合零件特性开展可靠性测试,假如零件未通过测试的话就要多次修改,一直到其通过测试才可以停止。 4.2 要加强机械工程制造工艺可靠性优化设计 机械工程的高质量是离不开机械工程制造工艺的可靠性优化设计的,因而需要相关工作人员要重视机械工程制造工艺的可靠性优化设计。在进行制造工艺的可靠性优化设计的时候,首先要保证所用的加工设备达到相关的加工标准,其次要选择适当的加工工艺及其流程。机械工程在制造这一环节中往往涉及很多工艺,所以该系统是比较复杂的。在进行机械工程制造工艺的可靠性优化设计的时候,要全面考虑相关的因素,比如加工设备的选用、工作人员的整体素质以及技工材料等。只有做好了机械工程制造工艺的可靠性优化设计,才能真正有利于确保整个机械工程的可靠性。 4.3 积极开展机械工程的使用与维修过程中的可靠性优化设计 机械工程可靠性优化设计离不开维修过程中的可靠性优化设计。有关的工作者要结合实际的工作情况,采取逻辑分析措施来明确维修

国内外公路研究现状与发展趋势

第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门,是国民经济和社会发展的动脉,是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式,其中,铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用,公路则起着“面”的作用,各种运输方式之间通过公路路网联结起来,形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来,灵活、快捷的公路运输发展迅速,目前,在综合运输体系中,公路运输客运量、货运量所占比重分别达90%以上和近80%。高速公路是经济发展的必然产物,在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上,高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施,为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比,高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势,其行车速度比普通公路高出50%以上,通行能力提高了2~6倍,并可降低30%以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年,全国累计完成公路建设投资2.93万亿元,年均增长近16%,约为“十一五”预计总投资的1.2倍,也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长,极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看,“十一五”期间基本保持在4.5%左右。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 “十一五”期间公路的快速发展,为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来,为应对国际金融危机,以高速公路为重点,建设步伐进一步加快,“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元,直接拉动GDP增长约3万亿元,拉动相关行业产出

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

现代设计方法的研究现状与发展趋势.

现代设计方法的研究现状与发展趋势 摘要:本文论述了现代设计方法的主要内容和主要特点.随着科学技术的飞速发展和人们对产品要求的提高,现代设计方法变得越来越重要,而且将会是各学科群之间相互交叉渗透的一门综合性学科。 【关键词】:现代设计方法设计产品 引言 科学技术的飞速发展,产品功能要求的日益增多,复杂性增加,寿命期缩短,更新换代速度加快。由于国际化市场的激烈竞争和用户对产品的功能、质量、价格、供货期、售后服务等要求越来越高,以及高新技术的飞速发展,以信息科学与微电子技术为代表的现代科学技术对制造业的渗透、改造和更新,使传统的制造技术演变成为一门涵盖从产品设计、制造、管理、销售到回收再生的全过程,跨多个学科且高度复杂化、集成化的先进制造技术。柔性自动化,智能化,并行工程,虚拟制造,精密、微细加工等,是当今先进制造技术的发展趋势。现代设计技术是现代制造技术的主体技术之一,也是先进制造技术的核心与灵魂,必将伴随着先进制造技术的发展,计算机和信息技术的进步,制造业生产模式的变革,竞争与合作的全球化,人们对生态环境、资源的关切和对产品品质多样化等方面的要求,而发生着深刻的变化。 一、现代设计方法的主要内容 现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识群体的总称。 现代设计方法有:并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计、计算机辅助设计、动态设计、模块化设计、计算机仿真设计、人机学设计、摩擦学设计、反求设计、疲劳设计 (一)并行设计 并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响,把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决,以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。并行设计作为现代设计理论及方法的范畴,目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类:

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