1.主轴转矩与转速的计算
已知：研磨块对密封面的研磨速度v=20m/min 。 研磨块对密封面的压力p=15N/cm 2
密封面研磨块的尺寸为：长200mm ，宽115mm 。 密封槽研磨块的尺寸为：长110mm ，宽14mm 。
其中：密封面与密封面研磨块的接触面积2
1126.5cm ）90200115=-?=（S
密封槽与密封槽研磨块的接触面积2
215.4cm 14110=?=S
密封槽侧面与密封槽研磨块的接触面积2
312.65cm 11.5110=?=S
因此：密封面研磨块对密封面的正压力
1897.5N 126.51511=?=?=S p F N 密封槽研磨块对密封槽的正压力
231N 15.41522=?=?=S p F N 密封槽研磨块对密封槽侧面的正压力
190N 12.61533=?=?=S p F N
研磨块的材料初选为青铜和夹布胶木
根据查手册得：钢与青铜之间无润滑动摩擦系数为0.15~0.18 钢与夹布胶木之间无润滑动摩擦系数为0.22 取最大值0.22=u
那么 密封面研磨块与密封面之间的摩擦力为
417.45N 1897.50.2211=?=?=N F u f 密封槽研磨块与密封槽之间的摩擦力为 50.82N 2310.2222=?=?=N F u f 密封槽研磨块与密封槽侧面之间的摩擦力为 41.8N 1900.2233=?==N uF f 所以 主轴的最大转矩：l f Τ?=13
其中1077.5mm =l
m 1349.5N 1077.5417.4
53?=??=Τ 主轴转速3r/min 2.95r/min 1077.5
2π202≈=?==πl v n
2.电动机功率的选择与计算
1.按主轴功率确定电动机的额定功率
9550
n
ΤP w ?=
其中：P w —主轴的功率
T —主轴的转矩 n —主轴的转数 0.424kw 9550
3
1349.5=?=w P
又电动机的输入功率 kw 45.095
.0424.0===
ηP P w L 效率两级圆柱齿轮减速器的—η，查得95.0=η
根据机械设计手册初选电动机型号Y90s —6
在额定工作时功率为0.75kw ，转速为910r/min
2.电动机的校核
a.电动机的发热校核
所选电动机的工作制为S1,P L
b.电动机的过载能力校核
公式 N m m ΤλΤ?≤
式中 T m ——电动机运行时承受的最大转矩
λm ——允许过载倍数，λm =T max /T N ,λm 值见机械设计手册取1.8 T max ，T N ——电机允许的最大转矩和额定转矩 m 71.5N 9550910
0.759550?=?=?=
额额N n P Τ
按两级圆柱齿轮减速器最大传动比计算i=40 m 33.72N 40
1349.5
?==
m Τ 查机械设计手册表λm =1.8
m 164.45N 71.581.?=?=?N m Τλ 所以N m m ΤλΤ?<，满足过载要求。
c.电动机启动能力的校核 电动机的平均起动转矩公式
)()50450(cr T T .~.T a aver +?= 式中 aver T ——电动机平均起动转矩 a T ——电动机的堵转转矩 cr T ——电动机的最大转矩 其中查得
2cr =N T T ，2.2=N
cr T T
求得m 143N 2?==N a T T ，m 157.3N 22?==N cr T .T
所以m N 15.150~135.135)1433.157()5.0~45.0(?=+?=aver T
m 112.97N 157.3-135.13522min ?=?=-=cr aver T T T
m T T >min ，启动能力满足要求
故所选电动机型号为Y90s —6，其主要参数如下： 型号 额定功率PN/kw
同步转数n/(r/min)
电动机中心高
mm
外伸轴直径和长度 D/mm*E/mm
Y90s-6 0.75
910
90
24*50
3.压缩弹簧的设计计算 1.密封面研磨头上压缩弹簧的设计
1）根据工作条件选定材料
由于所设计的弹簧比较湿润，故选用不锈钢材料，暂选用不锈钢1Cr18Ni9，由于弹簧不受变载荷，按第Ⅲ类弹簧来进行设计。
根据《机械设计》表16-2可知此材料的参数[τ]=550MPa ，[σb ]=690MPa
2）选择旋绕比C ，通常取5~8，暂选C=6。 并按式25.1615
.04414≈+--=C
C C k
3）根据安装空间初选弹簧中径D=42mm 。
4）试算弹簧钢丝的直径d`，由公式
8.14mm 550
6
1.251897.51.6][6
1max =???=??≥τC k F .d`
取d=8mm ，D=42mm
C=D/d=42/8=5.25， 按公式计算k=1.29 于是7.67mm 550
5.25
1.291897.51.6
=??≥d`
取弹簧钢丝的标准直径d=8mm ，标准中径D=42mm 。 则D2=d+D=50mm
5）根据形变条件求出弹簧工作圈数 由公式 m a x
3
m a x 8λC
F d
G n ????=
式中 G —材料的弹性模量。
λmax —弹簧的最大压缩量，为30mm 。 Fmax —弹簧所受的最大切向力。 得圈98.73025.55.189788
73000n 3
=????=
因此取n=8
6）由此可算出
弹簧节距：21~76.11D 0.5)~(0.28p =?= 取p=12
弹簧的长度：mm 112~1088)2~5.1(8122)~(1.50=?+?=+=d pn H 取mm 1100=H
7）验算稳定性
压缩弹簧的细长比3.562.242
110
0<===
D H b 不需要进行稳定性计算
8）疲劳强度和静应力强度验算
由于工作载荷变化幅度不大，只需进行静应力强度验算
静应力强度安全系数计算值S sca 的计算公式和强度条件为 s s
S S ≥T =
max
sca τ
式中 τs 为弹簧材料的剪切屈服强度
由于弹簧的设计计算和材料的力学性能数据精确性高，故取S s =1.3~1.7
MPa 58.511814.35
.189725.529.18822max =????==πd CF k τ 1.158
.511550sca
==S S sca 不满足要求，此时将弹簧进行强压处理，许用应力提高15％ MPa 5.687][25.1=?=s s ττ 34.158
.5115
.687sca ==
S ，此时满足要求
9）进行弹簧的结构设计 10）绘制弹簧工作图
2.密封槽研磨头上压缩弹簧的设计
研磨头支撑杆上压缩弹簧弹簧： 1）根据工作条件选定材料
由于所设计的弹簧比较湿润，故选用不锈钢材料，暂选用不锈钢1Cr18Ni9，由于弹簧不受变载荷，按第Ⅲ类弹簧来进行设计。
根据《机械设计》表16-2可知此材料的参数[τ]=550MPa ，[σb ]=690MPa
2）选择旋绕比C ，通常取5~8，暂选C=6。 并按式25.1615
.04414≈+--=
C
C C k
3）根据安装空间初选弹簧中径d=5.8，D=35mm 。
4）试算弹簧钢丝的直径d`，由公式
mm 842.550
6
1.253121.6][6
1max =???=??≥τC k F .d`
取d=4mm ，D=30mm
C=D/d=30/4=7.5， 按公式计算k=1.2 于是mm 113.550
5
7.1.23121.6
=??≥d`
取弹簧钢丝的标准直径d=4mm ，标准中径D=30mm 。 则D2=d+D=34mm
5）根据形变条件求出弹簧工作圈数 由公式 m a x
3
m a x 8λC
F d
G n ????=
式中 G —材料的弹性模量。
λmax —弹簧的最大压缩量，为30mm 。 Fmax —弹簧所受的最大切向力。 得圈24.11305
.723184
73000n 3
=????=
因此取n=12
6）由此可算出
弹簧节距：15mm ~8.4D 0.5)~(0.28p =?= 取p=9
弹簧的长度：mm 116~1144)2~5.1(9122)~(1.50=?+?=+=d pn H 取mm 1140=H
7）验算稳定性
压缩弹簧的细长比3.58.330
114
0<===
D H b 不需要进行稳定性计算
8）疲劳强度和静应力强度验算
由于工作载荷变化幅度不大，只需进行静应力强度验算 静应力强度安全系数计算值S sca 的计算公式和强度条件为 s s
S S ≥T =
max
sca τ
式中 τs 为弹簧材料的剪切屈服强度
由于弹簧的设计计算和材料的力学性能数据精确性高，故取S s =1.3~1.7
MPa 331414.3231
5.72.1882
2max =????==πd CF k τ 67.1331
550sca
==S S sca 满足要求
9）进行弹簧的结构设计
10）绘制弹簧工作图
研磨块支撑杆上压缩弹簧弹簧： 1）根据工作条件选定材料
由于所设计的弹簧比较湿润，故选用不锈钢材料，暂选用不锈钢1Cr18Ni9，由于弹簧不受变载荷，按第Ⅲ类弹簧来进行设计。
根据《机械设计》表16-2可知此材料的参数[τ]=550MPa ，[σb ]=690MPa
2）选择旋绕比C ，通常取5~8，暂选C=6。 并按式25.1615
.04414≈+--=
C
C C k
3）根据安装空间初选弹簧中径d=5，D=30mm 。
4）试算弹簧钢丝的直径d`，由公式
mm 57.2550
6
1.251901.6][6
1max =???=??≥τC k F .d`
取d=3.5mm ，D=28mm
C=D/d=28/3.5=8， 按公式计算k=1.18 于是mm 89.2550
8
1.181901.6
=??≥d`
取弹簧钢丝的标准直径d=3.5mm ，标准中径D=28mm 。 则D2=d+D=33.5mm 5）根据形变条件求出弹簧工作圈数 由公式 m a x 3
m a x 8λC F d
G n ????=
式中 G —材料的弹性模量。
λmax —弹簧的最大压缩量，为30mm 。 Fmax —弹簧所受的最大切向力。 得圈84.9308
19085
.373000n 3
=????=
因此取n=10
6）由此可算出
弹簧节距：14mm ~487.D 0.5)~(0.28p =?= 取p=8
弹簧的长度：
mm 87~25.855.3)2~5.1(8102)~(1.50=?+?=+=d pn H
取mm 860=H
7）验算稳定性
压缩弹簧的细长比3.507.328
86
0<===
D H b 不需要进行稳定性计算
8）疲劳强度和静应力强度验算
由于工作载荷变化幅度不大，只需进行静应力强度验算 静应力强度安全系数计算值S sca 的计算公式和强度条件为 s s
S S ≥T =
max
sca τ
式中 τs 为弹簧材料的剪切屈服强度
由于弹簧的设计计算和材料的力学性能数据精确性高，故取S s =1.3~1.7
MPa 3735.314.3190
818.18822max =????==πd CF k τ 47.1373
550sca
==S S sca 满足要求
9）进行弹簧的结构设计
10）绘制弹簧工作图
4.密封面研磨头支杆的校核计算
1）由于支杆不受扭矩，只受弯矩的作用，作出轴的计算简图
5.轴承的设计计算
密封面研磨头上杆端关节轴承的的校核计算
初选的关节轴承型号为型，内螺纹C SI ???，此轴承为向心型的杆端关节轴承，只受静载荷作用
根据轴承的型号查
（额定静载荷系数）
系数）
（径向轴承额定动载荷2
N/mm 125N/mm 502
==s r f f
1）关节轴承工作能力的计算
关节轴承内圈与外圈的接触面积2
1371.6mm
27x50.8==?=m d c S 轴承的名义接触应力查机械设计手册，摩擦副材料取钢、铜，[p]=50N/mm2 已知轴承所受的最大径向静载荷N F =1897.5N 2N/mm 4.16
.13715
.1897===
S F p N p<[p]，故满足工作能力 2）轴承的额定静载荷校核计算 额定静载荷m s sr d C f C ??= 式中C —关节轴承外圈宽度
m d —关节轴承内圈的大径
求得N 1165868.5027125=??=sr C
当量静载荷r r r F X P ?=
式中r X —径向轴承当量载荷系数 r F —径向载荷
查机械设计手册得5.3r =X ，求得N 25.66415.18975.3=?=r P 校核公式000P S C ?≥
式中0C —额定静载荷，0P —当量静载荷，0S —安全系数，取2
N 5.13282225.664100=?=?P S 000C P S
密封面研磨头上深沟球轴承的校核
初选轴承型号为6203
轴承的工作情况是只受静载荷的作用，下面进行校核轴承的静强度 轴承受径向载荷r F 和轴向载荷a F ，即 a r F Y F X P 000+=
式中0X 和0Y 分别为当量静载荷的径向载荷系数和轴向载荷系数 查手册机械设计手册得
5.06.000==Y X ，
轴承所受的径向力N 231=r F ，轴向力N 190=a F ， N 6.2331905.02316.00=?+?=P 按轴承静载荷的能力选择轴承公式为000P S C r ?≥ 式中 0S 为轴承的静强度安全系数，查得0S 取2.5 0P 为当量静载荷
查机械设计手册得KN 78.40=r C 列基本额定静载荷轴承尺寸与性能表中所
N 5.5496.2335.200=?=?P S 00r 0P S C ?>，满足静载荷要求
2014-2015学年第一学期 统计质量管理课程论文 题目：参数设计的深入研究 姓名： xx 学号： xxxxxxx 专业： xxx 授课教师： xxx 完成时间：
参数设计的深入研究 摘要：田口玄一的参数设计的思想和方法已经在实际中取得了巨大的成功 ,同时也引起了学术界的重视。近十年来人们对此作了大量的研究.这些研究涉及参数设计的各个方面.本文试图对参数设计深入研究。 关键词: 参数设计交互作用 一、参数设计简述: 参数设计是产品开发三个阶段中的第二个阶段,即在给定基本结构后,系统中个参数如何确定,是的产品性能指标接那个达到目标值,又使它在各种环境下波动小,稳定好。譬如在惠斯顿电桥中如何选择A,B,D,F的电阻值和电动势E,使得电阻y能准确测量出来,并且在各种使用环境下测量值的波动小,稳定性好。 二、参数设计的基本方法: 参数设计是一个多因素选优问题。由于要考虑三种干扰对产品质量特性值的波动影响，找出抗干扰性能好的设计方案，故参数设计比正交试验设计要复杂得多。田口博士采用内侧正交表和外侧正交表直积来安排试验方案，用信噪比作为产品质量特性的稳定性指标来进行统计分析。 为什么即便采用质量等级不高、波动较大的元件，通过参数设计，系统的功能仍十分稳定呢？这是因为参数设计利用了非线性效应。 通常产品质量特性值y与某些元部件参数的水平之间存在着非线性关系，假如某一 D(一般呈正产品输出特性值为y，目标值为m，选用的某元件参数为x，其波动范围为 x D，引起y的波动为Dy1，通过参数设计，将x1态分布)，若参数x取水平x1，由于波动 x ，引起y 的波动范围缩小成Dy2，由于非线性效应十分移到x2，此时同样的波动范围 x 明显，即提高了元件质量等级后，对应于x1的产品质量特性y的波动范围仍然比采用较低质量等级元件、对应于水平x2的y波动范围D y2要宽，由此可以看出参数设计的优越性。 三、参数设计的基本流程 在产品设计阶段，研究不一样的产品在使用环境下，不同设计参数是如何影响产品性能的。而参数设计作为一种“放大器”，可以利用比较少的试验费用和时间来获得决策所需的信息。田口参数设计的关键部分就是致力于减少方差，或者说减少产品质量特
第三章 污水处理构筑物的设计计算 3.1 中格栅设计计算 3.1.1设计参数 （1）设计流量s m d m Q /347.0/30000m ax ==。 （2）第一道格栅设置在污水提升泵之前，采用中格栅，栅条间隙为16~40mm 。 （3）当栅条间隙在16~25之间时，栅渣截留量为0.10~0.05m 3/(103m 3污水)。 （4）为防止栅条间隙堵塞，污水通过栅条间隙的流速（过栅流速）一般采用0.6~1.0m/s 。 （5）格栅间设置的工作平台标高应高出栅前最高设计水位0.5m 。 3.1.2 设计计算 3.1.2.1格栅间隙数 bhv Q n α sin max = 式中 max Q ——最大设计流量，m/s ； α——格栅倾角，°，取60=α°； v ——过栅流速，m/s ，取s m v /9.0=； h ——栅前水深，m ，取m h 4.0=； b ——栅条间隙，m ，取m b 02.0= 则栅条间隙数： 85.449 .04.002.060sin 347.0=??= n 个（取n=45） 3.1.2.2 栅槽宽度 栅条宽取s=0.01m ，栅槽宽一般比格栅宽0.2~0.3m ，取0.2m 。 栅槽宽 2.0)1(++-=bn n s B 则 m B 54.12.04502.0)145(01.0=+?+-?=
3.1.2.3 过水渠道渐宽部分的长度 1 1 1tan 2αB B L -= 式中 1L ——过水渠道渐宽部分的长度，m ； 1B ——过水渠道宽，m ，取1.0m ； 1α——渐宽部分展开角，°，取20° 则 m L 74.020tan 20 .154.11=? ?-= 3.1.2.4 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 m L L 37.02 74.0212=== 3.1.2.5过栅水头损失 01kh h = αεsin 22 0g v h = 34 )(b s βε= 式中 h 1——设计水头损失，m ； h 0——计算水头损失，m ； g ——重力加速度，m/s ； k ——系数，格栅受污物堵塞时水头损失增大倍数，一般为3； ε——阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时形状系数β=2.42，β将值 代入β与ε关系式即可得到阻力系数ε的值。 m g v k h 103.060sin 81 .929.0)02.001.0(42.23sin 22 34 21=?????==αε
第三部分 设备设计计算与选型 3.1苯∕甲苯精馏塔的设计计算 通过计算D=1.435kmol/h ， η=F D F D x x ，设%98=η可知原料液的处理量为F=7.325kmol/h ，由于每小时处理量很小，所以先储存在储罐里，等20小时后再精馏。故D=28.7h koml ,F=146.5kmol/h ,组分为18.0x =F ,要求塔顶馏出液的组成为90.0x D =,塔底釜液的组成为01.0x W =。 设计条件如下： 操作压力:4kPa （塔顶表压）； 进料热状况:自选； 回流比:自选； 单板压降:≤0.7kPa ； 全塔压降:%52=T E 。 3.1.1精馏塔的物料衡算 (1) 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 苯的摩尔质量 11.78M A =kg/kmol 甲苯的摩尔质量 13.92M B =kg/kmol 18.0x =F 90.0x D = 01.0x W = (2) 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 =F M 0.18×78.11+(1-0.18)×92.13=89.606kg/kmol =D M 0.9×78.11+(1-0.9)×92.13=79.512kg/kmol =W M 0.01×78.11+(1-0.01)×92.13=91.9898kg/kmol (3) 物料衡算 原料处理量 F=146.5kmol/h 总物料衡算 146.5=D+W 苯物料衡算 146.5×0.18=0.9×D+0.01×W 联立解得 D=27.89kmol/h W=118.52kmol/h
3.1.2 塔板数的确定 (1)理论板层数T N 的求取 苯—甲苯属理想物系，可采用图解法求理论板层数。 ①由物性手册查得苯—甲苯物系的气液平衡数据，绘出x —y 图，见下图3.1 图3.1图解法求理论板层数 ②求最小回流比及操作回流比。 采用作图法求最小回流比。在图中对角线上，自点e （0.45，0.45）作垂线ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交点坐标为 667.0y q = 450.0x q = 故最小回流比为 1.1217 .0233 .045.0667.0667.09.0x y y x q q q min ==--= --= D R 取操作回流比为 R=22.21.12min =?=R ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=2.2×27.89=61.358kmol/h
海洋平台结构设计与模型制作 理论方案 浙江大学结构设计竞赛组委会 二○一二年
第一部分：方案设计摘要 根据学长“简单、粗犷”的原理，在实践中抛 弃了很多复杂、沉重的构件，最终展现在我们面前 的是一个四棱台与四棱柱结合的简单作品。 自下而上的构件分别为： 底部为深入沙中的底柱，长为10cm。通过一次 实验，为利于柱子插入细沙中而将柱子削尖。 联结底柱的是四棱台，高42cm、底边长45cm、 顶边长28cm。为抵抗风荷载的力矩而增大重力的力 臂，在保证质量较轻的条件下增大底部长度。初时 对竖向荷载过分估计以致四周承重柱以及斜撑杆过 重，但稳重的底部在加载过程汇中也有可取之处。 之所以将高度定为28cm，是因为伊始准备在四棱台 中间安置塑料片筒体。但在实际操作中我们放弃了 这个设想。 联结四棱台的是被斜杆分成三部分的四棱柱。 借鉴了别人的轻质理念，一改底座的笨重，上部桁 架的布置简明，但纤细的杆件也使整体遭受了风荷 载的极大挑战。在实验加载中发现荷载箱稍小，因 此改进顶部边长、露出四个小柱。本欲在与水面相 切处设置420*420的塑料片则可以利用水的吸附 力，可惜塑料片质量稍重、效果也不太明显。改进 后，四棱台留在空中的部分受风荷载较大，布置了 较密的桁架。 在构件联结处，我们尽力增大构件的接触面积，同时也做了些小木段与木片作为加固。 总结来看，在最初的设计思考中我们还是有一些新的想法,比如筒体，比如利用水的吸附力，但在实践制作过程中我们缺乏对可操作性的理性认识；同时我们过分估计竖向荷载以致质量过重，轻视水平风荷载而在试验中多次面临剧烈的扭转。最终我们的结构形式归于简单，但过程并不平淡。在否定与自我否定中，我们已有收获。
第四章设计计算 4.1 原始设计参数 原水水温Q=1000m3/d=41.67 m3/d (4-1) 取流量总变化系数为 Kz=2.0 （因为废水排放的时间和流量不同。在生产时 候流量大，所以选择流量系数为2.0。其实也是为了后面计算格栅，这个理论的 东西，流量太小。格栅间隙系数就很少。不合实际的） 设计流量Qmax= Kz.Q=2.0×0.01157=0.023m/s (4-2) 4.2 格栅 4.2.1设计说明 格栅（见图4-1）一般斜置在进水泵之前，主要对水泵起保护作用，截去废水中 较大的悬浮物和漂浮物，格栅按形状可分为平面格栅和曲面格栅两种，按格栅栅 条间隙可分为粗格栅（50~100mm），中格栅（10~40mm）细格栅（3~10mm）三种。 本设计采用中格栅，栅条间隙取20mm。 4.2.2中格栅计算 （1）栅条的间隙数 设栅前水深h=0.3m，栅前水深雨栅前流速v 1之间关系v 1= Qmax/Bh（B为渠道宽 度），过栅流速v= 0.5m/s，栅条间隙宽度b=0.010m，格栅倾角α=60°。 n=Qmax（sinα）0.5/bhv=0.023×(sin60°)0.5/(0.010×0.3×0.5)=14.3≈15个（2）栅槽宽度 设栅条宽度S=0.01 B=S（n-1）+bn=0.01×（15-1）+0.01×15=0.29m （3）进水渠道渐宽部分的长度 设进水宽度B=0.20m，其渐宽部分展开角度α=20°，进水渠道内的流速为0.45m/s。 l 1=（B-B 1 ）/2tgα 1 （4）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度 （5）通过格栅的水头损失 设栅条断面为锐边矩形断面 （6）栅后槽总高度 设栅前渠道超高，则有 （7）栅槽的总长度 （8）每日栅渣量 在格栅间隙时，设栅渣量为每污水，有采用机械清渣。
广厦通用计算GSSAP 新规范计算模型的合理选取一个结构CAD包括3部分：前后处理、计算和基础CAD。如下介绍前处理中的结构模型和一天学会广厦结构CAD。 1前处理中的结构模型 如下高度概括我们天天面对的结构模型。 一个结构模型包括2部分：总的信息和构件信息，总的信息包括总体信息和各层信息，构件信息包括墙柱梁板的位置和属性，属性包括设计属性、截面材料属性和荷载属性。 1.1GSSAP总体信息 1)地下室有3个参数控制 地下室层数控制地下室无风，嵌固层最大结构层号控制地下室嵌固，有侧约束地下室层数控制地下室弹性约束。 1下上层刚度比≥2，可设为嵌固层，否则设为有侧约束层； 2其它计算如SATWE少了一个参数：有侧约束层，所以首层柱根判定有错； 如下结构1为地梁和防水板，考虑土的摩擦作用1层有侧约束，错误判定结构1层为首层。
3嵌固层的梁不应自动放大1.3倍，下柱不应小于地上1.1倍，加上梁的贡献，一般情况下已经满足下柱加梁的承载力大于上柱1.3倍的要求； 4如下嵌固在0层(基础层)，结构1和2层有侧土约束，结构3层为首层。 5如下结构1为地梁和防水板，考虑土的摩擦作用1层有侧约束，结构2层为首层。 2)裙房层数 1要准确输入裙房层数，包括地下室部分的层数； 2影响裙房上塔楼层风荷载的自动计算； 3影响裙房上塔楼结果的输出，如刚重比、周期比等。 3)薄弱的结构层号 1除层间抗侧力结构的承载力比值外，其它自动判定的薄弱层都自动处理相应的放大系数，不需在这人工指定； 2多层自动放大1.15，高层自动放大1.25。 4)加强层所在的结构层号 1加强层是刚度和承载力加强的层，与墙的加强部位层是两个不同概念的层； 2加强层及相邻层核心筒可在墙设计属性中人工设置约束边缘构件。
3.1.1.1粗格栅设计参数： 污水由市政管网自流入污水厂 最高日最高时流量Qmax=812l/s ； 格栅设计两组每组数据， 每组污水量Q1=406 l/s,过栅流速v=1.0m/s 栅条宽度s=0.01m ，格栅间隙e=20mm 栅前部分长度0.5m ，格栅倾角α=60° 单位栅渣量ω1=0.08m 3 栅渣/103m 3 污水 3.1.1.2设计计算 （1）设过栅流速v=1.0m/s ，格栅安装倾角为60度则:栅前槽宽 栅前水深 9.01 406 .021 21≈?== v Q B m 栅前水深m B h 45.029.021=== （2）栅条间隙数98.411 45.002.060sin 0.406sin 1=??? == ehv Q n α(取n=42) （3）栅槽有效宽度B=s （n-1）+en=0.01（42-1）+0.02×42=1.25m （4）进水渠道渐宽部分长度m B B L 1.120tan 245 .025.1tan 2111=? -=-=α（其中α1为进水渠展 开角） （5）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度m L L 55.02 1 2== （6）过栅水头损失（h 1） 因栅条边为矩形截面，取k=3，则 m g v k kh h 127.060sin 81 .921)02.001.0(42.23sin 22 34 201=?????===αε 取h1=0.13m 其中ε=β（s/e ） 4/3 h 0：计算水头损失 k ：系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增加倍数，取k=3 ε：阻力系数，与栅条断面形状有关，当为锐边矩形时β=2.42 （7）栅后槽总高度（H ） 取栅前渠道超高h 2=4m ，则栅前槽总高度H 1=h+h 2=0.45+4=4.45m 栅后槽总高度H=h+h 1+h 2=0.45+0.127+4=4.58m
第一讲 简支梁模型的计算 工程概况 20 米跨径的简支梁，横截面如图 1-1 所示。 迈达斯建模计算的一般步骤 1- 理处 前 第五步：定义荷载工况 第六步：输入荷载第四步：定义边界条件 第三步：定义材料和截面 第二步：建立单元 第一步：建立结点
具体建模步骤 第 01 步：新建一个文件夹，命名为 Model01，用于存储工程文件。这里，在桌面的“迈达斯”文件夹下新建了它，目录为 C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01。 第 02 步：启动 Midas ，程序界面如图 1-2 所示。 图 1-2 程序界面 第 03 步：选择菜单“文件(F)->新项目(N)”新建一个工程，如图 1-3 所示。
图 1-3 新建工程 第04 步：选择菜单“文件(F)->保存(S) ”，选择目录C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01，输入工程名“简支梁.mcb”。如图 1-4 所示。 图 1-4 保存工程
第05 步：打开工程目录C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\迈达斯\模型 01，新建一个 excel 文件，命名为“结点坐标”。在 excel 里面输入结点的 x，y，z 坐标值。如图 1-5 所示。 图 1-5 结点数据 第 06 步：选择树形菜单表格按钮“表格->结构表格->节点”，将excel 里面的数据拷贝到节点表格，并“ctrl+s”保存。如图 1-6 所示。
2.5 示例 2.5.1 按照水平一的要求确定交通参数示例 华中地区某一级公路，设计年限为15年。根据OD分析，断面大型客车和货车交通量为3500辆/日，交通量年增长率为6.5%。方向系数取0.55；根据表2-3，车道系数取0.50，则设计车道初始年大型客车和货车日均交通量为962辆/日，进而计算得到15年大型客车和货车累计为850万辆，可知设计交通荷载等级为重。根据对路段每辆车实际收集到的轴载组成数据，经统计分析后，得到车辆类型分布系数列于表2-11。 表2-11 车辆类型分布系数 分别统计2~11类车辆中单轴单胎、单轴双胎、双联轴和三联轴的数量，除以各类车辆总量，按式（2-11）计算各类车辆中不同轴型平均轴数，列于表2-12。 表2-12 各种车辆类型的不同轴型平均轴数 按式（2-12）计算2~11类车辆不同轴型在不同轴重区间所占的百分比，得到不同轴型的轴重分布系数，即轴载谱。部分车辆类型的不同轴型的轴载谱如图2-23~图2-26所示。
图2-23 部分车辆类型的单轴单胎轴载谱 图2-24 部分车辆类型的单轴双胎轴载谱 图2-25 部分车辆类型的双联轴轴载谱
图2-26 部分车辆类型的三联轴轴载谱 验算的设计指标包括沥青混合料层层底拉应变和永久变形量、无机结合料稳定层层底拉应力和路基顶面竖向压应变。针对这三个设计指标，按式（2-13）计算2~11类车辆各种轴型在不同轴重区间的当量设计轴载换算系数；然后按式（2-14）计算各类车辆当量设计轴载换算系数，针对不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数，列于表2-13。 表2-13 不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数 根据表2-13的计算结果，按式按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。对应于沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为3.23×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为3.71×109次；对应于路基顶面竖向压应变的当量设计轴载累计作用次数为6.55×107次。 2.5.2 按照水平二的要求确定交通参数示例 华中地区某一级公路，设计年限15年。基本交通参数见2.5.1示例。
第2章渐开线圆柱齿轮几何参数设计计算 2．1 概述 渐开线圆柱齿轮设计是齿轮传动设计中最常用、最典型的设计，掌握其设计方法是齿轮设计者必须具备的，对于其它类型的传动也有很大的帮助。在此重点讨论渐开线圆柱齿轮设计的设计技术。 2．2 齿轮传动类型选择 直齿（无轴向力） 斜齿（有轴向力，强度高，平稳） 双斜齿（无轴向力，强度高，平稳、加工复杂） 2．3 齿轮设计的主要步骤 多级速比分配 单级中心距估算 齿轮参数设计 齿轮强度校核 齿轮几何精度计算 2．4 齿轮参数设计原则 （1) 模数的选择 模数的选择取决于齿轮的弯曲承载能力，一般在满足弯曲强度的条件下，选择较小的模数，对减少齿轮副的滑动率、増大重合度，提高平稳性有好处。但在制造质量没有保证时，应选择较大的模数，提高可靠性，模数増大对动特性和胶合不利。 模数一般按模数系列标准选取，对动力传动一般不小于2 对于平稳载荷：mn=(0.007-0.01)a 对于中等冲击：mn=(0.01-0.015)a 对于较大冲击：mn=(0.015-0.02)a （2）压力角选择 an=20 大压力角（25、27、28、30）的优缺点：
优点：齿根厚度和渐开线部分的曲率半径增大，对接触弯曲强度有利。齿面滑动速度减小，不易发生胶合。根切的最小齿数减小。缺点：齿的刚度增大，重合度减小，不利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷增大。过渡曲线长度和曲率半径减小，应力集中系数增大。 小压力角（14.5、15、16、17.5、18）的优缺点： 优点：齿的刚度减小，重合度增大，有利于齿轮的动态特性。轴承所受的载荷减小。缺点：齿根厚度和渐开线部分的曲率半径减小，对接触弯曲强度不利。齿面滑动速度增大，易发生胶合。根切的最小齿数增多。 （3）螺旋角选择 斜齿轮螺旋角一般应优先选取整:10-13. 双斜齿轮螺旋角一般应优先选取:26-33. 螺旋角一般优先取整数，高速级取较大，低速级取较小。 考虑加工的可能性。 螺旋角增大的优缺点： 齿面综合曲率半径增大，对齿面接触强度有利。 纵向重合度增大，对传动平稳性有利。 齿根的弯曲强度也有所提高（大于15度后变化不大）。 轴承所受的轴向力增大。 齿面温升将增加，对胶合不利。 断面重合度减小。 （4）齿数的选择 最小齿数要求（与变位有关） 齿数和的要求 齿数互质要求 大于100齿的质数齿加工可能性问题（滚齿差动机构） 高速齿轮齿数齿数要求 增速传动的齿数要求 （5）齿宽和齿宽系数的选择 一般齿轮的齿宽由齿宽系数来确定， φa=b/a φd=b/d1 φm=b/mn φa=(0.2-0.4)
第一部分建筑设计说明 1.1.总平面设计 本设计为一幢7层宾馆，首层层高为 4.5m，二至七层层高均为3.6m,考虑通风和采光要求，采用了南北朝向。设计室内外高差为 0.45m，设置了3级台阶作为室内外的连接。 1.2.平面设计 本宾馆由客房及其他辅助用房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化宾馆的要求。 （1）使用部分设计 1.客房：客房是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求，故将宾馆南北朝向，东西布置。 2.门厅：门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽，对于宾馆而言，门厅要给人一种开阔的感觉，给人舒适的第一感觉，因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。 （2）交通联系部分设计 走廊连接各个客房、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求，本设计中走廊宽度为2.4m。 楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有三部双跑楼梯以满足需求。 为满足疏散和防火要求，本宾馆设置了两部电梯。 （3）平面组合设计 该宾馆采用内廊式，由于本建筑的特殊功能，各个客房与服务台都需要有必要的联系。 1.3.立面设计 本方案立面设计充分考虑了宾馆对采光的要求，立面布置了很多
推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。 在装饰方面采用乳白色的外墙，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，一改过去的沉闷和死板，使旅客可以轻松自在的在宾馆休息与生活。 1.4.剖面设计 根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高900mm。 屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%，结构找坡。 为了符合规范要求，本设计中采用了两部电梯，满足各分区消防和交通联系的要求。 1.5.建筑设计的体会 本建筑在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。 本次建筑设计使我们把所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。
班级：06030601 姓名：贾光帅 学号：061411 指导老师：徐斌
第一部分课程设计指导 1.目的与要求 交通规划是一门为解决交通问题提供基本理论基本技术的一门学科，本课设的目的是通过实地的交通调查，了解交通分布规律，对交叉口的通行能力进行一定的评价，并提出改进意见，给学生自己在以后的交通规划工作中提供必要经验。 2.任务 （1）对某一交叉口的通行能力进行调查，绘制交通调查汇总表； （2）分别求出交叉口的5min和15min的高峰小时系数； （3）通过交通调查求出交叉口的实际通行能力； （4）求出交叉口的设计通行能力，并于实际测得的交通量进行对比； 3.提交结果 （1）交通调查汇总表； （2）高峰小时系数，交叉口的实际通行能力，交叉口的设计通行能力，并对其进行评价的计算书。
第二部分交通调查汇总表及高峰小时系数，交叉口的实际通行能力的计算 调查地点是桃园桥十字交叉口，时间为8：40—9：40，历时一个小时，为一天中的高峰小时之一，所测得的交叉口实际通行交通量为高峰小时交通量。交通调查汇总表如下表所示： 交叉口车辆汇总表 地点桃园桥十字日期07月04日天气（晴）观测者 5min 时间 车 型 从北来从南来南 北 合 计 从东来从西来东 西 合 计右 转 直 行 合 计 右 转 直 行 合 计 右 转 直 行 左 转 调 头 合 计 右 转 直 行 左 转 调 头 合 计 00-05 大 车 12 11 23 6 5 11 34 2 1 7 0 10 0 5 3 1 9 19 小 车 96 67 16 3 23 55 78 24 1 41 17 22 4 84 14 39 28 1 82 16 6 05-10 大 车 3 4 7 1 6 7 14 0 2 2 0 4 3 1 6 1 11 16 6 小 车 58 80 13 8 31 80 11 1 24 9 40 19 44 9 11 2 29 27 38 0 94 20 6 10-15 大 车 15 4 19 3 4 7 26 1 6 4 0 11 0 3 4 1 8 19 小 车 96 56 15 2 17 62 79 23 1 36 26 45 5 11 2 20 27 41 0 88 20 15-20 大 车 12 4 16 4 6 10 26 2 3 2 0 7 2 5 3 1 11 18 小 车 85 74 15 9 39 81 12 27 9 33 19 15 1 68 21 23 34 3 81 14 9
说明：此计算例题只是一个例子，本次设计抗震部分是不需要计算的，只需按构造要求设置即可 （1）建设地点：南方某市 （2）场地面积：50m×55m （3）总建筑面积：约45002 m（允许偏差10%） （4）抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组 （5）基本风压：0.4 KN/m2，，基本雪压：0.45 KN/m2 （6）地面粗糙度：B类，Ⅱ类场地 （7）地震资料：地震承载力标准值为220KN/m2，未见地下水，不考虑冻土深度 （8）建筑安全等级：Ⅱ级 （9）设计标高：室内设计标高000 ，室内外高差600mm .0 （10）楼面做法：20mm厚水泥砂浆找平，5mm厚1：2水泥砂浆加107胶水着色粉面层，现浇混凝土楼板，底面为15mm厚纸筋灰抹底，涂2道 （11）屋面做法：现浇楼板上铺珍珠膨胀岩保护层100mm厚，现浇钢筋混凝土楼板，20mm厚1：2水泥砂浆找平，15mm厚纸筋灰抹底，三毡四油防水层（12）门窗做法：全部采用木门，窗户为铝合金制作 2 结构布置及结构计算简图的确定 2.1 结构的平面布置 本次方案采用横向布置，横向承重，即：框架主梁沿横向布置，横向框架为主，要承重框架，主梁和柱可形成横向框架，横向抗倒刚度大，各榀横向框架间由纵向的次梁相连，即建筑物的整体性较好。 结构的平面布置图如下：
2.1.1构件截面尺寸的初定 梁的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求。截面高度一般取梁跨度l 的1/12～1/8，当梁的负载面积较大或荷载较大时，宜取上限值。为防止梁产生剪切脆性破坏，梁的净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度可取1/3～1/2梁高，同时不小于1/2柱宽，且不应小于250mm 。 （1）框架梁 1-3柱网： L=6m ：mm l h 750~500600081~12181~121=??? ? ??=???? ??=, 取mm h 500= mm h b 250~16750021~3121~31=??? ? ??=???? ??=, 取mm b 250= L=1.8m ：mm l h 225~150180081~12181~121=??? ? ??=???? ??=, 取mm h 300= 梁宽保持一致， 取mm b 250= L=3.9m ：mm l h 488~325390081~12181~121=??? ? ??=???? ??=, 取mm h 500= 取mm b 250= 4-16柱网： L=6m ：b ×h=250×500mm L=1.8m ：b ×h=250×300mm 边柱连系梁取250×500mm ，中柱连系梁取250×300mm 在抗震设计中，纵向框架梁截面高度不宜小于10o l ，故其截面高度选择合理。 惯性矩的计算 b ×h=250×500mm ， I= 48331004.26500250121 121mm bh ?=??= b ×h=250×300mm ， I=483310625.530025012 1 121mm bh ?=??= （2）框架柱 取底层H=3300+600+600=4500mm (H=第一层层高+室内外高差+基础顶至室外地坪高度) 初选柱截面尺寸：b ×h=400×400=160000 2mm
设计 一.现有一教学管理系统，ER模型如下： 逻辑模型如下： 学生（学号，姓名，性别，民族） 教师（教师号，姓名，民族，职称） 课程（课号，课名，课程介绍，课程类型，先导课号） 教学班（课号，班级号，学年，学期，限制人数） 教师教学（教师号，课号，班级号，学年，学期，周学时，开始周，结束周） 选课（学号，课号，班级号，学年，学期，成绩） 说明： 1、“周学时”、“开始周”、“结束周”、“限制人数”字段的取值类型为整数型。“成绩”字段的取值类型为实数型。其它字段的取值类型为字符型。 2、“成绩”字段可以取NULL值。 请用SQL语句做如下操作： 1、查询学号为’200617001’的学生，选修课程类型为’专业课’且不及格的课程的课号、课名。 2、统计教师号为‘2002016’的教师，在2008年，上课名为“数据库原理”课的总学时。 3、查询选课门数超过5门的学生学号、选课门数、平均分。 4、请为自己选上‘2008’学年、第‘2’学期、课号为‘180012’、班级号为‘02’的课。 5、把‘2008’学年、第‘1’学期，选修课名为‘数据库原理’、成绩低于60分的“蒙古族”学生的成绩提高10分。 6、删除2004级，所选课的课程都及格的学生的选课信息。 参考答案： 1. Select 课号，课名 From 选课，课程 Where 选课.课号=课程.课号and 学号=’200617001’and 课程类型=’专业课’and 成绩<60 2、 Select 周学时×（开始周－结束周＋1）as 总学时 From 教师教学，课程 Where 教师教学.课号=课程.课号and 教师号=’2002016’and学年=’2008’and 课名=’数据库原理’ 3、
第一章系统概述 1.1 系统介绍 全方位轮参数计算设计软件是集国内外齿轮最新研究成果和实践经验，结合最新国家及国际标准，经知名齿轮专家的几十年研究和提炼，推出的全新设计的齿轮专家系统。系统提供了原始设计，精度计算、强度校核、几何计算、齿轮测绘等模块。在国内拥有众多客户，并得到了客户的认可和好评。 系统以专家模式，渐进方式指导用户快速完成从原始参数得到设计参数的优化设计过程，系统提供大量详实的资料，使得每步的操作和每个的功能都有根有据。同时设计过程在优化条件下，又提供了及其灵活的控制和操作，用户根据自己的经验和方法，选择完全符合自己的设计参数。在系统推荐的总变位分配方案下，可以根据不同的设计优化目的，提供了9种总变位分配方法。在齿轮精度计算中，软件使用了最新国际精度标准并且提供了多达8种的侧隙类型选择，提供了完整的齿厚检测方法。在强度计算中，软件采用了ISO6336-1/2/3强度计算标准（GB/T3480-1997等同采用ISO标准），并且提供了灵活智能的计算过程配置管理功能，使得强度计算可以按照客户的计算要求，并且一步完成包括接触、弯曲、胶合在内的所有计算内容，用户直接可以输出指定格式的计算报告。 使用本软件，用户可以大量节约设计时间和设计成本，提高生产效率。使得原本需要好几天甚至好几个星期的设计量，只需要几分钟或几小时就完成。 2 功能特点 1. 简单易用软件使用Windows标准界面和操作习惯，界面简洁美观，步骤思路清晰，操作方便灵活，对稍有机械传动设计知识的人员，无须培训，在短时间内即可熟悉操作过程。 2．使用范围广软件可以适合减速机行业、矿山机械、汽车行业、船舶行业等多种行业的传动件和传动设备的设计计算要求。 3．先进设计理念和最新标准本软件结合了国内外先进的传动设计技术和研究成
沈阳化工大学 水污染控制工程 三级项目 题目：小区生活污水回用处理设计 院系：环境与安全工程学院 专业：环境工程 提交日期： 2020 年 5 月 26 日
摘要 本文主要介绍了小区生活污水回用处理设计的过程，其中包括工艺流程、以及流程中各个构筑物的设计计算、高程和平面布置。循环式活性污泥法（CASS）是序批式活性污泥法工艺（SBR）的一种变形。它综合了活性污泥法和SBR工艺特点，与生物选择器原理结合在一起，具有抗冲击负荷和脱氮除磷的功能。本次设计采用了CASS工艺进行设计计算。其中包括池体的计算和格栅等辅助物尺寸计算，处理后水质达到一级B标准。 关键词：小区生活污水回用循环式活性污泥法设计计算 Abstract This paper mainly introduces the design process of residential sew age reuse treatment, including the process flow, as well as the design of e ach structure in the process, elevation and plane layout. Circulating activa ted sludge process (CASS) is a variation of sequential batch activated slu dge process (SBR). It integrates the characteristics of activated sludge pro cess and SBR process, combines with the principle of biological selector, and has the functions of impact load resistance and denitrification and de phosphorization. This design adopts CASS technology to design and calc ulate. It includes the calculation of the pool body and the size calculation of the grid and other auxiliary objects. After treatment, the water quality r eaches the standard of grade a B.
第一讲简支梁模型的计算 1.1工程概况 20米跨径的简支梁，横截面如图1-1所示。 图1-1横截面 1.2迈达斯建模计算的一般步骤 第一步：建立结点 前第二步：建立单元 处 第三步：定义材料和截面 理 第四步：定义边界条件 第五步：定义荷载工况 第六步：输入荷载 第七步：分析计算 后 处 理 第八步：查看结果 1.3具体建模步骤 第01步：新建一个文件夹，命名为Model01，用于存储工程文件。这里，在桌面的 “迈达斯”文件夹下新建了它，目录为C:\Documentsand 桌面迈达斯模型01。 第02步：启动MidasCivil.exe，程序界面如图1-2所示。
图1-2程序界面 第03步：选择菜单“文件(F)->新项目(N)”新建一个工程，如图1-3所示。 图1-3新建工程 第04步：选择菜单“文件(F)->保存(S)”，选择目录C:\Documentsand
桌面迈达斯模型01，输入工程名“简支梁.mcb”。如图1-4所示。 图 1-4保存工程 第05步：打开工程目录C:\Documentsand 桌面迈达斯模型01， 新建一个excel文件，命名为“结点坐标”。在excel里面输入结点的x，y，z坐标 值。如图1-5所示。 图 1-5结点数据 第06步：选择树形菜单表格按钮“表格->结构表格->节点”，将excel里面的数据拷贝到节点表格，并“ctrl+s”保存。如图1-6所示。
图1-6建立节点 第07步：打开工程目录桌面迈达斯模型01，再新建一个excel文件，命名为“单元”。在excel里面输入单元结点号。如 图1-6所示。
格栅的设计计算 （1）栅条的间隙数n max Q n ehv = 式中 Qmax ——最大设计流量，m 3/s α——格栅倾角，度,取α=600 h ——栅前水深，m ，取h=0.4m e ——栅条间隙，m ，取e=0.02m n ——栅条间隙数，个 v ——过栅流速，m/s ，取v=1.0m/s 格栅设两组，按两组同时工作设计，一格停用，一格工作校核。 则 :max 230.02*0.4*1.0 Q n ehv ==≈个 （2）栅槽宽度B 栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3米，取0.2米。 设栅条宽度S=10mm 则栅槽宽度(1)B S n bn =-+ 0.01*(231)0.02*230.68m =-+≈ （3）通过格栅的水头损失h 10h h k = 2 0sin 2v h g ξα= 43()s b ξβ= 式中 1h ——过栅水头损失，m 0h ——计算水头损失，m g ——重力加速度，9.82/m s
k ——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般采用k=3 ξ——阻力系数，与栅条断面形状有关，43 ()s e ξβ=，当为矩形断面时，β=2.42。 24103()sin 2s v h h k k b g βα== 20430.01 1.02.42*()sin 60*30.022*9.8 = 0.13m = （4）栅后槽总高度H 设栅前渠道超高20.3h m = 120.40.130.30.83H h h h m =++=++= （5）栅槽总长度L 进水渠道渐宽部分的长度L 1，设进水渠宽B 1=0.45m ，其渐宽部分展开角度α1=200，进水渠道内的流速为0.77m/s 。 11010.680.450.362tan 2tan 20 B B L m α--==≈ 栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度2L 120.360.1822 L L m ==≈ 112 1.00.5tan H L L L α =++++ 式中 1H 为栅前渠道深，12H h h =+ 00.40.30.360.180.5 1.0tan 60 L +=++++ 2.44m =
Babel-Tower框架结构模型设计理论方案 安徽工业大学第一届大学生结构设计竞赛框架结构模型设计理论方案 Babel-Tower框架结构模型设计理论方案 作品序号KJ-146 学院名称 学生姓名 指导教师 联系电话 安徽工业大学结构设计竞赛组委会 1
一、Babel Tower结构设计理论方案概述 根据竞赛规则规定，我们从结构形式选型与规则要求相协调的角度出发，综合考虑加载实际情况以及所提供材料的特点等方面，设计了该结构。根据规则，采用230克白卡纸，蜡线及白乳胶这三种材料制作成该框架体系。并绘制出模型的结构空间立体图、结构整体布置图、结构局部布置图、结构破坏形式图等。从结构整体着眼，设计中充分利用三角形结构的稳定性和偏心支撑良好的耗能性能以及预应力的受力优点。在设计计算过程中假定材质连续均匀、柱与斜撑连接采用铰结、模型本身质量不计，忽略底部与板连接的斜撑，利用PKPM程序进行立体模型建立，利用结构力学求解器进行内力分析计算得出整个结构的内力图及变形图，并对结构杆件进行强度及稳定性计算校核。同时，对模型进行了大量加载实验。通过计算和实验，最终确认该模型能满足强度、刚度及稳定性的要求， 实用和美观结合体现了结构有形、创意无限的大赛主题思想。
二、本模型设计的六大特点说明 1：预应力束管柱的制作与组合： 由于加载过程中主要部位的竖向支撑柱为大偏心受压（即一侧受压一侧受拉），故在柱截面受拉一侧布置蜡线并且施加预应力。由于管内预应力较大导致管体向受拉一侧均匀弯曲，则考虑使用普通纸管与预应力纸管通过纸带螺旋加箍束缚组合形成束管的方案消除预应力带来的初始偏心。最终，在束管成型后，加载试验证明，该预应力束管柱较之相同截面尺寸的纸管柱抗压抗扭承载力可以提高1.2倍左右。 2：空间斜撑构成3个刚性面与分层连接板的布置方案： 该框架结构以束管作为主要的受力构件，为提高整体性并减小受压束管的自由长度，我们采用分段合理增加空间斜撑并且使用纸板作为连接板的方案。通过计算，我们把主要受压构件的自由长度控制在200mm以内，来降低失稳的可能性。综合考虑水平加载方式和结构布置特点，我们通过空间斜撑在竖直方向上形成3个刚性面层并通过空间斜撑和连接板加强边柱与抗扭较好的中柱之间的连接，以此提高结构抗扭承载力和整体性。 空间斜撑中的另一大亮点就是位于第二层的刚性面刻意抬高避开底部斜撑形成偏心支撑有利于能量耗散。众所周知，通过偏心柱段剪切屈服限制支撑受压屈服，从而保证结构有很好的的承载能力和良好的耗能性能。我们正是利用这一点措施来增强结构底部抗弯能力。 3：Sap2000与PKPM建模并且对结构进行有限元分析与结构力学求解器的建模、分析、校核： 通过Sap2000建立立体模型后并对空间结构进行弯矩、剪力和破坏形式的分析，并导出分析图与部分数据。使用PKPM2005版本中的PM-CAD程序模块按照结
桥梁模型设计计算书 1.方案的设计思路 由于结构主要承受竖向力，所以结构选型主要在于正面的形状。 平纵联和横联只用于提供侧向支撑，减小主桁长细比，而且形成空间效应，共同作用，提高抗扭刚度，具体计算需要空间有限元计算。 1.1考虑桥的正面形状 由所学结构力学知识:常见梁式桁架主要有平行弦桁架、抛物线型桁架和三角形桁架。比较得：1）平行弦桁架的内力分布不均匀，弦杆内力向跨中递增，若没一节间改变截面，则增加拼接困难；若采用相同截面，有浪费材料。2）三角形桁架的内力分布也不均匀，弦杆内力两端最大，且端接点处夹角甚小，构造布置较困难。3）抛物线型桁架的内力分布均匀，因而在材料使用上最为经济。 总的而言，我们组选择做正面为抛物线型桁架的桥模。 1.2考虑木杆受拉和受压强度 木材的顺纹抗拉强度，是指木材沿纹理方向承受拉力荷载的最大能力。木材的顺纹抗拉强度较大，各种木材平均约为117.7-147.1MPa，为顺纹抗压强度的2-3倍。这是木材受拉的优点——强度大。 一般而言竖向载荷下，上弦杆受压，下弦杆受拉，腹杆则较复杂，或拉或压。所以，我们考虑让斜腹杆受拉。 1.3考虑桁架的主跨数 四跨桁架如下图： 经初步分析和计算，杆件长度较长，稳定性较差；受力并不是很均匀材料利用率低，并且并不是很美观。 所以我们小组选择6跨桁架，能较好的满足各方面的条件。有以下几种方案： 主选方案
方案1 方案2 方案3 分别标记为主选方案（因为斜腹杆受拉）和备选方案1，2，3 1.4考虑桁架的高度从而确定各杆件的尺寸 在材料用量方面，当跨度一定时（500mm），桁高越大，弦杆受力越小，弦杆用材量就少，但腹杆较长，腹杆用材量较大；反之，当桁高减小时，弦杆用木量增加但腹杆用木量增大。查阅资料表明，用量最少的梁高约为其跨度的1/6~2/13。这里我组自己建模，进行了最优化设计。 除考虑材料因素外，还需考虑桁架的受力条件。 现需要从承载力上来考虑桁架的最适高度 上下弦杆的内力较大，腹杆的内力相比而言较小。所以拟用1cm*0.3cm两片，0.6cm*0.3cm 一片组成的工字梁做上下弦杆，用0.6cm*0.3cm的木条做腹杆，来计算内力及承载力。 用主选方案分别计算7cm，8cm，8.33cm，9cm，10cm，12cm，14cm高时的承载力。