工业工程专业社会实践论文
金工实习气焊方法优化研究
学生姓名X X X
院系名称商学院
专业名称工业工程
班级2008级
学号xxx
指导教师xxx
完成时间2010年2月14日
内容摘要
金工实习中焊接是必不可少的一部分，其中的气焊涉及到化学反应、气焊知识和双手较为复杂的动作，而这与工业工程的知识有着很大的关联，本论文中将详细介绍对工业工程的观点、工作研究的部分知识以及焊接的相关知识，重点将从工作研究和方法研究方面，结合
现场布置图、流程程序图、双手作业图以及动素分析图来分析气焊的动作，还根据动作经济原则以及5W1H、ECRS原则对相应的动作进行分析和改进，并作出了改善后的动作图，对改善前和改善后作出了比较。
关键词：工业工程、气焊、动作、优化
目录
内容摘要 (2)
一、概述
（一）实践工作介绍 (4)
（二）论文研究的目的意义 (4)
1、对工业工程专业学科的认识 (4)
2、工业工程在实践中的作用 (5)
二、理论依据
（一）工作研究之方法研究 (5)
1、工作研究 (5)
2、方法研究 (5)
2.1 程序分析 (5)
2.2 作业分析 (6)
2.3 动作分析 (6)
3、动作经济原则 (6)
三、提出问题—问题分析—解决问题
1、何为焊接？ (6)
2、焊接 (6)
2.1 焊接过程的物理本质 (6)
2.2 焊接的分类 (7)
3 焊接中的气焊 (7)
4、气焊的动作方法优化研究 (7)
4.1程序分析——流程程序图 (8)
4.2作业分析—双手作业分析 (11)
4.3动作分析—动素分析 (13)
专业实践论文评审表 (15)
参考文献 (16)
一、概述
（一）实践工作介绍
本文是对金工实习焊接这一环节中气焊进行动作方法优化研究。
何为金工实习？
金工实习又叫金属加工工艺实习。包括车工，铣工，特殊加工（线切割，激光加工），数控车，数控铣，钳工，沙型铸造，等。
金工实习是一门实践基础课，是机械类各专业学生学习工程材料及机械制造基础等课程必不可少的选修课，是飞机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。它对于培养我们的动手能力有很大的意义。而且可以使我们了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。
《金工实习》是一门实践性很强的技术基本课,是机制类专业学生熟悉加工生产过程、培养实践动手能力的实践性教学环节，是必修课。通过金工实习使学生熟悉机械制造的一般过程，掌握金属加工的主要工艺方法和工艺过程，熟悉各种设备和工具的安全操作使用方法；了解新工艺和新技术在机械制造中的使用；掌握对简单零件加工方法选择和工艺分析的能力；培养学生认识图纸、加工符号及了解技术条件的能力。通过实习，让学生养成热爱劳动，遵守纪建的好习惯，培养经济观点和理论联系实际的严谨作风；并为学习《工程材料及成型工艺基础》和《机械制造技术基础》等后续课程打下良好的基础。
（二）论文研究目的意义
1、对工业工程专业学科的认识
工业工程简称IE，即Industrial Engineering.是一门技术与管理相结合的交叉学科。
一般认为，泰勒（Frederick W.Taylor）和吉尔布雷斯(Frank B.Gilbreth)是工业工程的开山鼻祖,在19世纪80年代，泰勒和吉尔布雷斯分别通过自己的实践，观察工人的作业方式，寻找效率最高的作业方法，并且设定标准时间进行效率评估，取得了提高生产效率和增加工人收入的成效，从而开创的工业工程研究的先河。
工业工程是由人员、物料、设备、能源、信息组成的各种生产及经营管理系统以及服务系统，具有对生产系统进行规划、设计、评价和创新的功能。它综合运用了数学、物理学以及社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等理论，特别运用了系统工程的理论、方法和计算机系统技术。它的任务是如何将人员、物料、设备、能源和信息等要素设计和建立成一个集成系统，并不断改善，从而实现更有效的运行。并将提高生产率和效率、降低成本、保证质量安全作为自己的目标。
工业工程（IE）直接面向企业的生产运作过程；它与数学、人因学、经济管理、各种工程技术有着密切的关系，以系统工程为哲理，以运筹学等数学方法为理论基础，以现代信息技术为工具，用工程量化的分析方法对包括制造业、服务业在内的由人、物料、设备、能源、信息等多种因素所组成的各种复杂的企业或组织系统中的实际工程与管理问题进行定量、系统的分析、设计与优化，从而实现系统的最大效率和效益。工业工程（IE）是唯一一门以系统效率和效益为目标的工程技术，因此成为其它工程所不能替代，同时又对其它工程互补性很强的一项的综合性边缘学科。
工业工程是一门实践性很强的应用学科，是综合性的应用知识体系，并且注重人的因素。从20世纪初到现在，工业工程的发展经历了科学管理时期、工业工程时期、工业工程与运筹学结合时期和工业工程与系统工程结合并共同发展时期。
2、工业工程在实践中的作用
首先，IE是进行作业标准·时间设定的工具。如果没有这种作业标准·时间设定，那么不仅工厂的生产计划无法制定，甚至是否有剩余产能或是产能不足都不得而知。所以标准作业·时间设定是近代企业经营不可缺少的东西。
其次，IE是工程分析的改善工具。以往的IE是将工厂细分化，然后逐步的改善。但现在这种方法只能适合局部的改善，由于不能和企业利益直接挂钩，所以渐渐采取先进行整体分析，然后改善的方法。
二、理论依据
（一）工作研究之方法研究
1、工作研究
工作研究是以作业或操作系统为研究对象寻找一种最经济有效，最令人愉悦胜任的工作方法与工作时间，以保证人员及物料等资源均能作最有效的运用，达到提高生产力、降低成本、改善工作环境的目标。
工作研究又称为基础IE，最显著的特点是：只需很少投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力、、物力、财力等资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。
工作研究包括方法研究和作业测定，在这里我们主要将方法研究。
2、方法研究
方法研究是运用各种分析技术对现有工作(加工、制造、装配、管理、操作、服务等)方法进行详细的记录、严格的分析和改进，设计出最经济、最合理、最有效的工作方法，从而减少人员、机器的无效动作和资源的消耗，并使方法标准化的一系列活动[1]。
方法研究是一种系统研究技术，它的研究对象是系统，解决的是系统优化问题。因此，方法研究着眼于全局，从宏观到微观，从整体到局部，从粗到细的研究过程。
方法研究包括程序分析、作业分析、动作分析。在分析的过程中具有一定的层次性，一般首先进行程序分析，使工作流程化、优化、标准化，然后，进行作业分析，最后再进行动作分析。程序分析是对整个过程的分析，研究的最小单位是工序；作业分析是对某项具体工序进行的分析，研究的最小单位是动素。
方法研究的分析层次如下：
图1
上图的“工序”是指一个工人或一组工人，在一个工作地点，对一个劳动对象或一组劳动对象连续进行的操作；“操作”是指工人为了达到一个明显的目的，使用一定的方法所完成的若干个动作的总和，它是工序的基本组成部分；而“动素”则是指构成动作的基本单位，如伸手、移物等。
2.1 程序分析
程序分析是依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，全面地分析有无多余、重复、不合理的作业，程序是否合理，搬运是否过多，延迟等待是否太长等问题，通过对整个工作过程的逐步分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产效率。程序分析的工作
、搬运（）、等待或暂存（D）、。程序分析分为：工艺程序分析、流程程序分析、布置与经路分析以及管理事务
分析。程序分析的方法采用“5W1H”（What做什么、Why为何做、When何时做、Where 何处做、Who何人做、How如何做）、“ECRS4大原则”(Eliminate取消、Combine合并、Rearrange重排、Simple简化)的分析方法。
2.2 作业分析
作业分析是通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科
学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业时间，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析。作业分析可分为：人—机作业分析、联合作业分析、双手作业分析。
2.3 动作分析
动作分析是按操作者实施的动作顺序观察动作，用特定的记号记录以手、眼为中心的人体各部位的动作内容，并将记录图表化，一以此为基础，判断动作的好坏，找出改善点的一套分析方法。动作分析的方法可分为：动素分析、慢速摄影分析、VTR分析、常速摄影分析方法，一般以动素分析为主要分析方法。
动素分析是通过观察手、足动作和眼、头活动，吧动作的顺序和方法与两手、眼的活动联系起来详尽地分析，用动素记号记录分类，找出动作顺序和方法存在的问题、单手等待、不合理动作以及浪费动作等为题并加以改善的一种分析方法。动素一共有18种：7种有效动素：伸手（）、握取（）、移物、装配（#）、拆卸（）、使用（U）、放手；
7、选择（）、预置()、检查、
拿住()；4种无效动素：思考、不可避免的延迟、可避免的延迟、休息。
3、动作经济原则
要改善动作，单具备动作意识还不够。单靠观察作业动作还拿不出改进方案。吉尔布雷斯发明的动素分析法，提出了作业动作应具备的基本条件，总结出动作经济原则。所谓动作经济原则，就是人为了以最低限的疲劳获得最高的效率，寻求最合理的作业动作时应遵循的原则。按照动作的三要素：动作方法、作业现场布置、工夹具与机器三方面分别讨论，制定出动作经济四大原则：减少动作数量、双手同时动作、缩短动作距离、轻松动作。
三、提出问题—问题分析—解决问题
1、何为焊接？
焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中，工件和焊料熔化形成熔融区域，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中，通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前，唯一的焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代焊接技术出现在19世纪末，先是弧焊和氧燃气焊，稍后出现了电阻焊。20世纪早期，随着第一次和第二次世界大战开战，对军用器材廉价可靠的连接方法需求极大，故促进了焊接技术的发展。今天，随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用，研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量。
2、焊接
2.1 焊接过程的物理本质
焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接
成一体的工艺过程.
促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压.
2.2 焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类.
熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。
压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用
的呀焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。
3 焊接中的气焊
气焊，oxygen fuel gas welding (简称OFW）。是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧生成的火焰为热源，熔化焊件和焊接材料使之达到原子间结合的一种焊接方法。
助燃气体主要为氧气，可燃气体主要采用乙炔、液化石油气等。所使用的焊接材料主要包括可燃气体、助燃气体、焊丝、气焊溶剂等。特点设备简单不需用电。设备主要包括氧气瓶、乙炔瓶（如采用乙炔作为可燃气体）、减压器、焊枪、胶管等。由于所用储存气体的气瓶为压力容器、气体为易燃易爆气体，所以该方法是所有焊接方法中危险性最高的之一。
气焊的优点：（a)设备简单、使用灵活；(b)对铸铁及某些有色金属的焊接有较好的适应性；（C）在电力供应不足的地方需要焊接时，气焊可以发挥更大的作用。
气焊的缺点：(a)生产效率较低；(b）焊接后工件变形和热影响区较大；（C）较
难实现自动化。
4、气焊的动作方法优化研究：
现场布置图：
木板
铁条
图2
4.1程序分析——流程程序图：
改进前的流程程序图：
放好钢板
拿焊柄
拿铁丝
将铁丝焊接在钢板上
缓慢下压铁丝
焊接
焊接完毕移开钢板
0.2min
0.2m
0.2m
1.5min
0.3m
1
2
3
4
图3
改进前流程程序图统计：
表1
依据动作经济原则、运用5W1H提问技术分析存在问题及原因：
（1）是否可以改善或省略放钢板这一动作以减少工作时间？
答：可以。从改进工夹具这方面考虑，可以采用机器自动将钢板准确放置在木板上面，这样在焊接了一个钢板后就可以立即焊接下一个钢板，不仅缩短了工作时间，达到省略放置钢板这一动作的效果，还可以是钢板放置准确无误。
（2）拿焊柄现行方法是用手拿，可否用机器固定来移动它？
答：不可以，因为这一动作很关键，如果用机器固定焊柄的话不安全，而且用于焊接的铁条不一定全是均匀的，有的地方需要多焊一下，如果使焊柄持续匀速移动的话还会使焊接不均匀。
（3）拿铁丝这一动作可否改善？
答：可以。从作业现场布置来考虑，现行方法中铁丝是平放着的，这样操作者在拿取时会很不方便，因此可以将铁丝装在一个立起来的铁桶中，这样拿取更方便，缩短了工作时间。
（4）可否缩短焊接时间？
答：可以。从动作方法考虑，焊接时，要注意焊柄的移动速度和铁丝的下压程度，这两方面都要依据铁丝的粗细来确定，焊接时可以缓慢地使焰火左右移动，有助于焊接均匀，这些都有助于缩短焊接时间。
（5）可否缩短移开焊接好的钢板的距离？
答：可以。焊接好后，将钢板放置在较近的前方。
改进后的现场布置图：
木板
人
传动装置
图4
改进后的流程程序图：
拿焊柄
拿铁丝
将铁丝焊接在钢板上
缓慢下压铁丝
焊接
焊接完毕移开钢板
0.2m
0.1m
1min
0.2m
1
2
3
4
图5
改进后的流程程序图统计：
改进前后分析比较：
改进前，加工次数为3次，加工时间为1.7min，改进后，加工次数为2次，加工时间为1min，通过改进使工作时间减少0.7min；改进前，搬运次数为4次，搬运距离为0.7m，改进后，搬运次数为4次，搬运距离为0.5m，通过改进使工作距离减少0.2m。
4.2作业分析—双手作业分析
改进前的双手作业图：
左手右手
D
D
至铁丝处
拿铁丝
等待
等待至焊柄处
拿焊柄
焊接
缓慢轻压铁丝
焊接完成移开钢板
工作：将铁丝焊接在钢板上
开始：钢板在木板上，铁丝和焊柄在原位
结束：焊接好的钢板放在一旁，右手拿着焊柄
11
1
1
图6
改进前双手作业图统计：
依据动作经济原则、运用5W1H提问技术分析存在问题及原因：
（1）为何不双手同时作业？
答：应采用双手同时作业。至铁丝处、拿铁丝和至焊柄处、拿焊柄这四个动作可以使用双手同时作业，减少工作时间。
改进后的双手作业图：
左手
右手至铁丝处拿铁丝
至焊柄处
拿焊柄
焊接
缓慢轻压铁丝焊接完成移开钢板工作：将铁丝焊接在钢板上
开始：钢板在木板上，铁丝和焊柄在原位结束：焊接好的钢板放在一旁，右手拿着焊柄
1
图7
改进后双手作业图统计：
改进前后分析比较：
改进前，左手动作数为5个，右手动作为4个，改进后左手动作数为4个，右手动作数为3个，通过改进使左手动作数减少1个，右手动作数减少1个，双手共减少2个。
4.3动作分析—动素分析
改进前的动素分析图：
左手
右手
U
伸手至铁丝处
握取铁丝
移至钢板处
持住铁丝
将铁丝一头定位在钢板上
焊接握取焊接好的钢板
移动钢板放下钢板
不可避免的延迟
伸手至焊柄处
握取焊柄移至钢板处
将焊头对准铁丝头
焊接
焊接完毕持住焊柄
图8
改进后的动素分析：
左手
右手
U
U
伸手至铁丝处
握取铁丝
移至钢板处
将铁丝一头定
位在钢板上
焊接
握取焊接
好的钢板
移动钢板
放下钢板
伸手至焊柄处
握取焊柄
将焊头对
准铁丝头
焊接
焊接完毕持住焊柄
改进前后分析比较：
改进前，左手动素数为9个，右手动素数为7个。改进后，左手动素数为8个，右手动素数为6个。通过改进，使左手动素数减少1个，右手动素数减少1个，双手共减少2个。
专业实践论文评审表
说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“√”
参考文献：
（1）易树平，郭伏.《基础工业工程》.北京：机械工业出版社，2007.3
（2）罗振璧，朱立强.《工业工程导论》.北京：机械工业出版社，2003.3 （3）刘建成，甘勇，孔庆华.《金工实习》.同济大学出版社，2009.2 （4）刘明岗.《学气焊》.中原农民出版社.
合成工艺的优化 有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。 转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。 收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 转化率×选择性= 收率 反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，少量原料依然存在于反应体系中。 反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。 化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。 只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。 提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。
而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。 （1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度，可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 （2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓
企业工艺优化 在今天经济高速发展的时代，各个企业也是在追求着效益最大化，怎样才能提高企业的整体效率以提升利润，合理利用有效资源，提升产品质量，拥有更大更强的竞争力呢？工艺优化是趋势可选，通过工艺优化，可以降低耗能、节约原料、提高产质量，使企业在不增加设备投资的条件下提高经济效益。 工艺优化的大致流程主要有一下几部分： ◆产品分析 同科研究所通过委托企业的产品及目标产品对比分析、配方分析等系列分析服务，可助力企业明晰产品缺陷、明确产品定位、找准发展方向。 通过配方分析可以快速让您获取目标样品的配方数据、组成成分、含量等，为您节约研发周期及成本，缩短你产品开发周期，占得市场先机，是目前很有效的化学分析方法之一。这种方法被广泛运用于精细化学品及高分子领域，如：胶黏剂、油墨、涂料、清洗剂、塑料、橡胶等，特别是精细化学品行业尤为突出，通过配方分析可以快速有效的确定目标产品或样品的组成成分、元素或原料等成分。 ◆配方优化 配方优化问题是材料领域中的一个重要研究内容。为了获得性能优异、能满足使用要求的配方,需根据产品的性能要求和工艺条件,通过试验、优化、鉴定,合理地选用原材料,确定各种原材料的用量配比关系。对于这样一个复杂的多目标配方体系,试验方法的设计就显得尤为重要。 通过配方优化服务，可根据委托方具体要求，有效通过配方调整实现性能提升、价格控制、加工性能提升等多项目标。对于“产品改进”等需求的客户来说，这是快而有效的方法之一，比起传统化工企业自身摸索实验，效率可提升80%以上，大大加快企业发展。
◆材料开发 材料开发能够给企业带来优越性，增强竞争能力。多年来，同科研究所坚持以材料开发、新材料孵化为导向，功能高分子材料推广为目标，在特种功能高分子、特种橡塑材料、助剂方面不断前进，配合独创配方分析技术，可高效实现材料孵化上市。 ◆原材控制 优化产品质量可以从根源入手，原材控制是保证生产或加工的成品的质量或寿命的源头。根据委托企业具体要求，帮助企业进行原材料筛选、供应商控制、采购定点检验等多项服务。 ◆工业诊断 针对产品企业在生产过程中遇到的各类问题予以工业诊断，并做出科学、经济的解决方案和后期生产指导，提供生产设备调试、生产过程控制、产品应用指导的一条龙服务，为企业持续健康运转提供坚强的保障。 ◆工艺改进 以企业现有工艺、技术为基础，以个例客户和行业潜在需求为导向，提供各项工艺、配方改进，是企业研发的有机补充，为企业在行业内保持领先提供的坚强的技术支持。
文件编号：GD/FS-6153 （解决方案范本系列） 氧炔焰气焊操作技术详细 版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
氧炔焰气焊操作技术详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 （1）预热 如采用热焊法，预热方法很多，可用电炉、油炉、地炉等加热工具将工件缓慢加热到600～650℃。 （2）焊条和焊粉 目前常用于气焊的铸铁焊条有两种牌号，QHT －1（含C3.3~3.9％、Si3;.0~3.8％、 Mn0.5~0.8％、S≤0.08％、P0.15～0.4％）适用于热焊或冷焊薄件；QTH-2（含C3.3～3.9％、
Si3.8~4.5%、Mn0.5~0.8%、S≤0.08%、 P0.15~0.4%）适用于冷焊。 气焊粉统一牌号为粉201。也可自制焊份，常用的有：硼砂56％，碳酸钠22%，碳酸钾22%；硼砂50%，苏打灰50%；脱水硼砂100%。 （3）火焰和焊炬 铸件气焊常采用中性焰或弱碳化焰。清除缺陷底部和开坡口时可用氧化焰，焊接结束时可用碳化焰使焊缝缓慢冷却。 如铸件壁厚为20～50毫米时，焊嘴孔直径为3毫米，氧气压力为6kg／cm2；当焊件壁厚小于20
社会研究方法课程设计
社会研究方法 课程设计调查报告 调查题目：关于地铁站路边摊问题的调查调查地点：北京市通州区梨园城铁站 调查对象：梨园站出站的乘客 调查时间：2012年8月27日 晚高峰期间19:00—21:00
班级：行政1002 姓名：吕铮 学号：2010012341 【内容提要】 近些年来，随着地铁的发展，路边摊成为地铁站周边一道别致的风景线：麻辣烫，铁板烧，臭豆腐，鸡蛋灌饼等，为众多上班族所钟情。我们在享受到路边摊带来便利的同时，也应该注意到路边摊的危害。卫生问题是首先需要的问题。除此之外，路边摊的存在对市政市容造成了一定的影响，也影响到了道路的正常通行。然而这种路边摊的取缔却是很难的。且不说他们流动性强，走到哪儿都可以买，就路边摊的制作也并不复杂，因此取缔路边摊难以有效执行。就政府管理而言，面对路边摊的存在不应该一味的取缔、没收，而是应该统一规范的对路边摊进行管理，同时提高路边摊的卫生规格。这样不仅使路边摊有了一席之地，使它的存在合法化，又能使市民享受到路边摊带来的便利，同时也使路边摊主有了一定的收入，既美化了市容又使摊主与顾客都能获利。 街头食品业在向城市人口、尤其是许多发展中国家城市人口提供方便、低廉食品方面发挥着重要作用；受到化学和微生物病原体污染的街头食品被视为食物源疾病的重大诱因；环境卫生不佳、设施不足和食品处理不当是街头食品的主要风险因素；增强摊贩对保障食品安
全所需遵循的基本原则和措施的认识是降低街头食品卫生风险的一项最具成本效益的办法。（本段文字援引世界卫生组织《关于增强街头摊贩食品安全的基本措施》一文） 【关键词】 路边摊危害管理合法化 【调查过程与方法】 近年来，路边摊成为地铁站、车站附近的特色，路边摊的种类也越来越丰富。路边摊的存在为上班族提供了便利，可以免去他们工作一天之后还要回家做饭的麻烦。丰富的种类、低廉的价格，使得路边摊的市场不断扩大，随之而来就是路边摊所带来的问题。众所周知，路边摊最大的问题就是食品安全问题，且不说地沟油、亚硝酸盐会给人身带来什么样的危害，灰尘、反复使用的竹签、一次性筷子等都难以保证安全。为了了解路边摊的存在情况以及往来乘客对路边摊的看法，我于2012年8月27日晚高峰期间（19:00—21:00）来到八通线梨园站，对出站乘客做关于路边摊的随机调查。调查内容主要包括：乘客对路边摊的态度，路边摊的危害以及路边摊主的态度。本次调查共有28人接受访问，现将其中7人的访问内容整理出来： 【被访问者1：上班族】 路边摊的存在已经很长时间了，但是一直没有城管来取缔，路边摊的存在确实给我们带来了便利，它价格低廉，种类繁多，可以省去我们下班之后做饭的麻烦。关于卫生问题吧，我觉得这些东西都不算很干净，但是不是经常吃就没什么问题吧。再说那么多人都吃呢，怎
全国青少年科技创新大赛 查新报告 （参考样例） 项目名称： 项目作者： 查新完成日期：
填写说明 一、查新报告 查新报告是查新者用书面形式就查新情况及其结论所做的正式陈述。 二、查新报告格式说明 本报告采用A4纸，每栏的大小可随内容调整。 三、报告内容应当打印，签字使用钢笔或者碳素笔。 四、查新点与查新要求 查新点：是指需要查证的内容要点。 查新要求：（1）通过查新，证明在所查范围内有无相同或类似研究；（2）对查新项目分别或综合进行对比分析；（3）对查新项目的新颖性做出判断。 五、文献检索范围及检索策略 应当列出对查新项目进行分析后所确定的手工检索的工具书、年限、主题词、分类号和计算机检索系统、数据库、文档、年限、检索词等。 六、检索结果 检索结果应当反映出通过对所检数据库和工具书命中的相关文献情况及对相关文献的主要论点进行对比分析的客观情况。 检索结果应当包括下列内容： ①对所检数据库和工具书命中的相关文献情况进行简单描述； ②依据检出文献的相关程度 ③对所列主要相关文献进行简要描述（一般可用原文中的摘要或者利用原文中的摘要进行抽提），对于密切相关文献，可节录部分原文并提供原文的复印件作为附录 七、查新结论 查新结论应当客观、公正、准确、清晰地反映查新项目的真实情况，不得误导。查新结论应当包括下列内容： ①相关文献检出情况； ②检索结果与查新项目的要点的比较分析； ③对查新项目新颖性的判断结论。 八、申报者本人、所在学校及省级大赛主办单位的查新声明 查新报告应当包括经申报者本人、所在学校及省级创新大赛主办单位签字的查新声明。声明的内容可以参考下面的内容进行撰写。 （１）报告中陈述的事实是真实和准确的。 （２）我们按照项目查新规范进行查新、文献分析和审核，并做出上述查新结论。 九、附件 附件主要包括密切相关文献的题目、出处以及原文复制件；一般相关文献的题目、出处以及文摘。
发酵工艺优化 从摇瓶试验到中试发酵罐试验的不同之处 1、消毒方式不同，摇瓶是外流蒸汽静态加热（大部分是这样的），发酵罐是直接蒸汽动态加热，部分的是直接和蒸汽混合，会因此影响发酵培养基的质量，体积，PH，透光率等指标。扩大时摇考虑 2、接种方式不同，摇瓶是吸管加入，发酵罐是火焰直接接种（当然有其他的接种方式），要考虑接种时的菌株损失和菌种的适应性等。 3、空气的通气方式不同，摇瓶是表面直接接触。发酵罐是和空气混合接触，考虑二氧化碳的浓度和氧气的融解情况。 4、蒸发量不同，摇瓶的蒸发量不好控制，湿度控制好的话，蒸发量会少。发酵罐蒸发量大，但是可以通过补料解决的。 5、搅拌方式不同，摇瓶是摇转方式进行混合搅拌，对菌株的剪切力较小。发酵罐是直接机械搅拌，注意剪切力的影响和无菌的影响。 6、PH的控制，摇瓶一般通过碳酸钙和间断补料控制PH，发酵可以直接流加控制PH，比较方便。 7、温度控制，摇瓶是空气直接接触或者传热控制温度，但是发酵罐是蛇罐或者夹套水降温控制，注意降温和加热的影响。 8、注意染菌的控制方法不一样，发酵罐根据染菌的周期和染菌的类型等可以采取一些必要的措施减少损失。 9、发酵罐可以取样或者仪表时时检测，但是摇瓶因为量小不能方便的进行控制和检测。 10、原材料不一样，发酵所用原材料比较廉价而且粗旷，工艺控制和摇瓶区别很大等等 发酵工艺中补料的作用 补料分批培养(fed—batch culture简称FBC)是指在分批培养过程中、间歇或连续地补加一种或多种成分的新鲜培养基的培养方法、与传统的分批集中补料培养相比、它有以下优点： (1)可以避免在分批发酵中因—次投料过多造成发酵液环境突变，造成菌丝大量生长等问题，改善发酵液流变等性质，使得发酵过程泡沫得以控制，节省消泡剂，并提高了装罐系数。 (2)可以控制细胞质量，以提高芽抱的比例，并使pH得以稳定。 (3)可以解除底物抑制，产物反馈抑制和分解阻遏。 (4)可以使“放料和补料”方法得以实施。该方法在发酵后期、产生了一定数量代谢产物后，在发酵液体积测量监控下，放出一部分发酵液，同时连续补充——部分新鲜营养液，实现连续带放、既有利于提高产物产量．又可降低成本，使得发酵指数得以大幅度提高。 (5)利用FBC技术、可以使菌种保持最大的生产力状态．随着传感技术以及对发酵过程动力学理沦深入研究、用模拟复杂的数学模型使在线方式实最优控制成为可能。 连续补料控制目前采用有反馈控制和无反馈控制两种方式。有反馈控制：选择与过程直接关系的可检测参数作为控制指标，例如可以测量、控制发酵液PH、采用定量控制葡萄糖流加。稳定PH在次级代谢最旺盛水平。而无反馈控制FBC是指无固定的反馈参数，以经验和数学模型相结合的办法来操作最优化控制、从而使抗生素发酵产量得以大幅度提高。例如发酵过程中前体的补加。由此可见，要实现对发酵过程的有效控制，就先要解决补科的连续控制问题。 目前国外发酵生产过程连续补料采用：流量计(电磁流量计、液体质量流量计)、小型电动、气动隔膜调节阀和控制器来实现连续补料控制。菜发酵工厂在中试试验中还成功地运用了电子称加三阀控制的自动补科系统 至于装液量的问题，应该从以下几个方面考虑： 1、保持在你所需要的转速培养情况下（尤其是在后期，菌丝很多时，转速很高时），不能让发酵液把你的塞子湿掉，容易造成染菌。 2、装液量的体积在消毒过程中，不能因为沸腾把塞子湿掉，或者跑出三角瓶，装液量太多会出现这样的情况。很容易染菌。 3、根据你的菌种的情况和发酵液的粘度，需要的混匀程度等等方面也要考虑。 4、建议你做一个梯度试验（40－50－60－70－80等）就可以找到你所需要的装液量。 关于剩余空气的排除在灭菌完毕后（100度左右），立刻用盖子或者其他的用品把你的培养摇瓶盖好，有时候这么点空气根本对兼性厌氧发酵没有什么影响，如果你的菌种要求很严的话，最好用干冰加入已经灭菌的空摇瓶后，立刻用其他的样品培养基分装即可。当然也可以用氮气。最好是二氧化碳。 你可以再查查看是否有其他的方法，我说的也不完全。！！
结构优化设计的综述与 发展 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
结构优化设计的综述与发展 摘要：结构优化设计，就是在计算机技术等高科技手段的支持下，为了提升机械产品的性能、工作效率，延长机械产品的工作寿命，对机械产品的尺寸、形状、拓扑结构和动态性能进行优化的过程。这是机械行业发展的必然要求，也是信息时代的必然要求。结构优化设计，必须在保证机械产品满足工作需要的前提下，通过科学的计算来实行。文章将简单对结构优化设计的发展状况进行介绍，列举几种优化设计方法，以及讨论未来优化的发展情况。 关键词：结构优化设计发展优化设计方法 1 结构优化设计 结构优化简单来说就是在满足一定的约束条件下，通过改变结构的设计参数，以达到节约原材料或提高结构性能的目的。结构优化设计通常是指在给定结构外形，给定结构各元件的材料和相关载荷及整个结构的强度、刚度、工艺等要求的条件下，对结构进行整体和元件优化设计。结构优化设计一般由设计变量、约束条件和目标函数三要素组成。评价设计优、劣的标准，在优化设计中称为目标函数；结构设计中以变量形式参与的称为设计变量；设计时应遵守的几何、刚度、强度、稳定性等条件称为约束条件，而设计变量、约束函数与目标函数一起构成了优化设计的数学模型。结构优化的目的是让设计的结构利用材料更经济、受力分布更合理。 结构优化设计根据设计变量选取的不同可以分为截面（尺寸）优化、形状优化、拓扑优化三个层次。尺寸优化是选取结构元件的几何尺寸作为设计变量，例如，杆元截面积、板元的厚度等等[1]。而形状优化是选取结构的内部形状或者是节点位置作为设计变量。拓扑优化就是选取结构元件的有无作为设计变量，为0-1型逻辑型设计变量。 2 结构优化设计研究概况与现状 结构优化设计最早可以追溯到17世纪，伽利略和伯努利对弯曲梁的研究从而引发了变截面粱形状优化的问题。后来Maxwell和Michell提出了单载荷仅有应力约束条件下最小重量桁架结构布局的基本理论，为系统地分析结构优化理论作出了重大的贡献。然而长期以来，由于缺乏高速可靠的计算手段和理论，结构优化设计一直无法获取较大发展。 到上世纪六十年代，有限元技术借助于计算机技术，得到了极大的发展。1960年Schmit在求解多种载荷情况下弹性结构的最小重量问题时，首次在结构优化中引入入数学规划理论，并与有限元方法结合应用，形成了全新的结构优化思想，标志着现代结构优化技术的开始[2]。 1973年Zienkiewicz和Campbell[3]在解决水坝的形状优化问题时，首次以节点坐标作为设计变量，在结构分析方面使用了等参元，在优化方法上使用了序列线性规划的方法。其后，众多的学者在此基础上，逐渐发展形成了使用边界形状参数化方法描述连续体边界的方法，即采用直线、圆弧、样条曲线、二次参数曲线、二次曲面、柱面等方式来描述边界。 1982年，Iman提出了设计元法。该方法把结构分成若干子域，每个子域对应一个设计元。设计元由一组控制设计元几何形状的主节点来描述，接着选择一组设计变量来控制主节点的移动。该方法可以有效地减少设计变量，但也存在网格畸形的缺点。 1986年Belegundu提出了基于自然设计变量和形状函数的形状优化方法[4]。他选择了作用在结构上的假想载荷等一系列自然变量，把由假想载荷产生的位移加到初始
关于化工工艺流程优化的分析 摘要：工艺流程的优化属于化工系统工程学研究的范围，它主要是研究在一定的条件下，如何用最合适的生产路线和生产设备，以及最节省的投资和操作费用，合成最佳的工艺流程。工艺流程也是实现产品生产的技术路线，通过对工艺流程的研究及优化，能够尽可能的挖掘出设备的潜能，找到生产瓶颈，寻求解决的途径，以达到产量高、功耗低和效益高的生产目标。 关键字：工艺流程，优化 一、化学工艺、化工工艺流程基本概念 化学工艺，即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。化学工艺在高等学校的课程设置中，有工业化学和化学工艺学，两种课程仅在名称上不同，其内容均与上述化学生产技术的一般内容大体相似。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过进化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。 化工工艺流程是由若干个具有独立的化工过程的工序所组成的，其结构一般都比较复杂，如果对整个工艺流程寻优，则涉及的影响因素及变量的数目太多，而不容易做出优化结论，如果把流程分解成一若干化工过程表示的工序，先对每个单一的化工过程寻优，则可运用有关的化学工程理论进行优化分析。在生产过程控制中，工艺优化是以原有生产工艺为基础，通过对生产流程、工艺条件、原辅料的深入研究，针对生产关键、工艺薄弱环节,组织技术人员改进工艺，使生产成本降低，生产过程、工艺条件达到最优化。对生产工艺流程的优化，除了技术上的参数优化调整、设备优化改造外，要想获得更大的突破、尤其是解决瓶颈
科技创新查新报告记录
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景东首届青少年科技创新大赛 查新报告 项目名称： 项目作者： 查新完成日期： 申报者本人的查新声明（签字）： 学校的查新证明（盖章）：
填写说明 一、查新报告 查新报告是查新者用书面形式就查新情况及其结论所做的正式陈述。 二、查新报告格式说明 本报告采用A4纸，每栏的大小，可随内容调整。 三、报告内容应当打印；签字使用钢笔或者炭素笔。 四、查新点与查新要求 查新点：是指需要查证的内容要点。 查新要求：（1）通过查新，证明在所查范围内有无相同或类似研究；（2）对查新项目分别或综合进行对比分析；（3）对查新项目的新颖性做出判断 五、文献检索范围及检索策略 应当列出对查新项目进行分析后所确定的手工检索的工具书、年限、主题词、分类号和计算机检索系统、数据库、文档、年限、检索词等。 六、检索结果 检索结果应当反映出通过对所检数据库和工具书命中的相关文献情况及对相关文献的主要论点进行对比分析的客观情况。 检索结果应当包括下列内容： ①对所检数据库和工具书命中的相关文献情况进行简单描述； ②依据检出文献的相关程度 ③对所列主要相关文献进行简要描述（一般可用原文中的摘要或者利用原文中的摘要进行抽提），对于密切相关文献，可节录部分原文并提供原文的复印件作为附录 七、查新结论 查新结论应当客观、公正、准确、清晰地反映查新项目的真实情况，不得误导。查新结论应当包括下列内容： ①相关文献检出情况； ②检索结果与查新项目的要点的比较分析； ③对查新项目新颖性的判断结论。 八、申报者本人、所在学校及省级大赛主办单位的查新声明 查新报告应当包括经申报者本人、所在学校及省级创新大赛主办单位签字的查新声明。声明的内容可以参考下面的内容进行撰写。 （１）报告中陈述的事实是真实和准确的。 （２）我们按照项目查新规范进行查新、文献分析和审核，并做出上述查新结论。 九、附件 附件主要包括密切相关文献的题目、出处以及原文复制件；一般相关文献的题目、出处以及文摘。
机械结构优化设计 ——周江琛 2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立
目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算
The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 气焊作业安全操作要点(新版)
气焊作业安全操作要点(新版)导语：建立和健全我们的现代企业制度，是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提，是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档（使用前请详细阅读条款）。 (1)施焊场地周围应清除易燃物品或迸行隔离覆盖。 (2)在易燃易爆气体或液体的扩散区域施焊时，应取得有关部门的检试许可。 (3)乙炔发生器必须设有回火的安全装置、保险链，球式浮桶必须有防爆球，浮桶的胶皮薄膜应厚1～1.5mm，面积不少于浮桶面积的60%-70%。 (4)乙炔发生器的零件和管路接头不得采用紫铜制作。不必的放置在电线的正下方，与氧气瓶不得同放一处。与易燃、易爆物品的明火的距离不得少于lOm，检验漏气应用肥皂水。严禁明火。 (5)氧气瓶、氧气表和割焊工具上严禁沾染油脂。 (6)氧气瓶应有防震胶圈，旋紧安全阀，避免碰撞和剧烈震动，防止爆晒。 (7)氧气瓶、乙炔器胶管和防回火安全装置冻结时，应用热水或蒸气加热解冻，严禁用火烘烤。
(8)点火时，枪口不得对人。正在燃烧的焊枪不得放在工件或地面上。带有乙炔和氧气时，不准放在金属容器内，以防止气体溢出，发生燃烧事故。 (9)工作完毕，应将氧气瓶气阀关好，拧上安全罩，将乙炔发生器按规定收拾好，检查场地并确认无着或危险时，方准离开。 XX设计有限公司 Your Name Design Co., Ltd.
科技创新大赛查新报告
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云南省青少年科技创新大赛 查新报告 项目名称：植物色素制取酸碱指示剂 项目作者：金瑞博、马天、杨艺璇 查新完成日期：20１７－9-19 ?填写说明 一、查新报告 查新报告是查新者用书面形式就查新情况及其结论所做的正式陈述。 二、查新报告格式说明 本报告采用Ａ４纸，每栏的大小可随内容调整。 三、报告内容应当打印，签字使用钢笔或者碳素笔。 四、查新点与查新要求 查新点：是指需要查证的内容要点。 查新要求:（1)通过查新,证明在所查范围内有无相同或类似研究;(２)对查新项目分别或综合进行对比分析;(3)对查新项目的新颖性做出判断。 五、文献检索范围及检索策略
应当列出对查新项目进行分析后所确定的手工检索的工具书、年限、主题词、分类号和计算机检索系统、数据库、文档、年限、检索词等。 六、检索结果 检索结果应当反映出通过对所检数据库和工具书命中的相关文献情况及对相关文献的主要论点进行对比分析的客观情况。 检索结果应当包括下列内容： ①对所检数据库和工具书命中的相关文献情况进行简单描述； ②依据检出文献的相关程度 ③对所列主要相关文献进行简要描述（一般可用原文中的摘要或者利用原文中的摘要进行抽提),对于密切相关文献，可节录部分原文并提供原文的复印件作为附录 七、查新结论 查新结论应当客观、公正、准确、清晰地反映查新项目的真实情况，不得误导。查新结论应当包括下列内容： ①相关文献检出情况; ②检索结果与查新项目的要点的比较分析; ③对查新项目新颖性的判断结论。 八、申报者本人、所在学校及省级大赛主办单位的查新声明?查新报告应当包括经申报者本人、所在学校及省级创新大赛主办单位签字的查新声明。声明的内容可以参考下面的内容进行撰写。 （１）报告中陈述的事实是真实和准确的。?（2）我们按照项目查新规范进行查新、文献分析和审核，并做出上述查新结论。 九、附件 附件主要包括密切相关文献的题目、出处以及原文复制件;一般相关文献的题目、出处以及文摘。 ? 查新项目名称植物色素制取酸碱指示剂 一.查新目的 申报第33 届全国青少年科技创新大赛 二.查新项目的创新要点 多种植物色素做酸碱指示剂野外应急pH检测实验器材药物广泛化 三．查新点 查新点：铁海棠、杜鹃花、长春花、橙汁提取色素制酸碱指示剂 野外应急ｐＨ检测 实验器材药物广泛化
《结构优化设计》 大作业报告 实验名称: 拓扑优化计算与分析 1、引言 大型的复杂结构诸如飞机、汽车中的复杂部件及桥梁等大型工程的设计问题，依靠传统的经验和模拟实验的优化设计方法已难以胜任，拓扑优化方法成为解决该问题的关键手段。近年来拓扑优化的研究的热点集中在其工程应用上，如: 用拓扑优化方法进行微型柔性机构的设计，车门设计，飞机加强框设计，机翼前缘肋设计，卫星结构设计等。在其具体的操作实现上有两种方法，一是采用计算机语言编程计算，该方法的优点是能最大限度的控制优化过程，改善优化过程中出现的诸如棋盘格现象等数值不稳定现象，得到较理想的优化结果，其缺点是计算规模过于庞大，计算效率太低;二是借助于商用有限元软件平台。本文基于matlab软件编程研究了不同边界条件平面薄板结构的在各种受力情况下拓扑优化，给出了几种典型结构的算例，并探讨了在实际优化中优化效果随各参数的变化，有助于初学者初涉拓扑优化的读者对拓扑优化有个基础的认识。
2、拓扑优化研究现状 结构拓扑优化是近20年来从结构优化研究中派生出来的新分支，它在计算结构力学中已经被认为是最富挑战性的一类研究工作。目前有关结构拓扑优化的工程应用研究还很不成熟，在国外处在发展的初期，尤其在国内尚属于起步阶段。1904 年Michell在桁架理论中首次提出了拓扑优化的概念。自1964 年Dorn等人提出基结构法，将数值方法引入拓扑优化领域，拓扑优化研究开始活跃。20 世纪80 年代初，程耿东和N. Olhoff在弹性板的最优厚度分布研究中首次将最优拓扑问题转化为尺寸优化问题，他们开创性的工作引起了众多学者的研究兴趣。1988年Bendsoe和Kikuchi发表的基于均匀化理论的结构拓扑优化设计，开创了连续体结构拓扑优化设计研究的新局面。1993年Xie.Y.M和Steven.G.P 提出了渐进结构优化法。1999年Bendsoe和Sigmund证实了变密度法物理意义的存在性。2002 年罗鹰等提出三角网格进化法，该方法在优化过程中实现了退化和进化的统一，提高了优化效率。目前常使用的拓扑优化设计方法可以分为两大类：退化法和进化法。结构拓扑优化设计研究，已被广泛应用于建筑、航天航空、机械、海洋工程、生物医学及船舶制造等领域。 3、拓扑优化建模（SIMP） 结构拓扑优化目前的主要研究对象是连续体结构。优化的基本方法是将设计区域划分为有限单元，依据一定的算法删除部分区域，形成带孔的连续体，实现连续体的拓扑优化。连续体结构拓扑优化方法目前比较成熟的是均匀化方法、变密度方法和渐进结构优化方法。 变密度法以连续变量的密度函数形式显式地表达单元相对密度与材料弹性模量之间的对应关系，这种方法基于各向同性材料，不需要引入微结构和附加的均匀化过程，它以每个单元的相对密度作为设计变量，人为假定相对密度和材料弹性模量之间的某种对应关系，程序实现简单，计算效率高。变密度法中常用的插值模型主要有:固体各向同性惩罚微结构模型(solidisotropic microstructures with penalization，简称SIMP)和材料属性的合理近似模型(rational approximation ofmaterial properties，简称RAMP)。而本文所用即为SIMP插值模型。
气割气焊的正确使用方法 气焊与气割设备的安全使用 1、常用气瓶的结构 用于气焊与气割的氧气瓶和氢气瓶属于压缩气瓶，乙炔气瓶属于溶解气瓶，石油气瓶属于液化气瓶。 (1)氧气瓶的构造 氧气瓶是一种贮存和运输氧气的专用高压容器。氧气瓶通常用优质碳素钢或低合金结构钢轧制成无缝圆柱形容器。常用气瓶容积40L，瓶内氧气压力为 15MPa，可以贮存6m3的氧气。氧气瓶在出厂前，除对氧气瓶的各个部件进行严格检查外，还需对瓶体进行水压试验，一般试验的压力为工作压力的1．5倍。并在瓶体上部球面部位作明显的标志。标志上标明：瓶号、工作压力和试验压力、下次试压日期、检查员的钢印、制造厂检验部门的钢印、瓶的容量和重量、制造厂、出厂日期等。此外，氧气瓶在使用过程中亦必须定期作内外部表面检验和水压试验；氧气瓶表面为天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样。 (2)乙炔瓶的构造 乙炔瓶是贮存和运输乙炔气的专用容器，其外形与氧气瓶相似。它的构造要比氧气瓶复杂，主要因为乙炔不能以高的压力压入普通的气瓶内，而必须利用乙炔能溶解于丙酮的特性，采取必要的措施，才能把乙炔压入钢瓶内。乙炔的瓶体是由优质碳素结构钢或低合金结构钢经轧制焊接而成。乙炔瓶的容积为40L，一般乙炔瓶内能溶解6～7kg的乙炔。乙炔瓶的工作压力是1.5MPa，水压试验的压力为6MPa。乙炔瓶表面为白色，并标注红色的乙炔和火不可近字样。 (3)液化石油气瓶的构造 液化石油气瓶是贮存液化石油气的专用容器。按用量及使用方法不同，气瓶贮存量分别为lOkg、15kg、36kg等多种规格，还可以制造容量为1t、2t或更大的贮气罐。气瓶材质选用16Mn、A3钢或20号优质碳素钢制成。气瓶的最大工作压力为1．6MPa，水压试验3MPa。气瓶通过试验鉴定后在气瓶的金属铭牌上标志类似氧气瓶所标明的内容。气瓶表面为银灰色，并有“液化石油气”红色字样。 2、气瓶爆炸事故的原因 (1)气瓶的材质、结构和制造工艺不符合安全要求。 (2)由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用。 (3)在搬运装卸时，气瓶从高处坠落，倾斜或滚动等发生剧烈碰撞冲击。
工艺优化方案确定 为保证处理出水SS稳定达标，以防二沉池出水水质波动，二沉池后增加过滤系统。目前常见的过滤有：V型滤池、变孔隙滤池、纤维过滤器、滤布滤池等。 V型滤池、变孔隙滤池和纤维过滤器等需要间段的反冲洗，反冲洗过程不能进水，反洗后存在一段滤池的恢复期，一般适用于大型水厂或自动控制较高的地方，对设备的数量和要求也亦较高，同时省却加药反应和沉淀池。滤布滤池适用于处理水量较大的污水处理厂，对于小水量污水不适用。 考虑本工程处理水量小，水质波动大的特点，采用近年来国内外逐渐受到采用的活性砂滤池，其出水效果稳定，控制简单，使用寿命长，加药量少，除磷、除SS效果明显，单套处理水量小，尤其适用于小水量的污水的净化处理。 在清水池中增加提升泵4台（二用二备）将污水提升至活性砂滤池并提供足够的动力。PAC加药管线通过管式混合器直接加入压力管线，充分混合反应后进入活性砂滤池过滤，过滤后的洗砂污泥回至污泥脱水系统。 洗砂配压缩空气，空压机房位于原有污水设备间，空气管线埋地敷设至活性砂滤池旁的储气罐调节气量气压后输送至活性砂滤器。 1活性砂砂过滤器工作原理和特点 整个砂滤系统的运行包括：水的连续净 化和砂的连续清洗。 ■水的连续净化 需要净化的原水由进水口①流入过 滤器,通过进水②和布水器③均匀地 进入过滤器内砂滤层的底部,原水从砂滤层 的底部向上流动，穿过砂滤层④。在上 流过程中,污染物被滤料截留, 原水得到连 续净化后进入净水区⑤净水通过砂滤系 统顶部的溢流堰⑥流出系统。 ■砂的连续清洗 在原水自下而上的过滤净化过程中，底
部的砂粒截流最多的污染物。 底部脏的砂粒⑦在气提泵⑧的作用下（压缩空气的气提作用），通过中心提砂管⑨被提升到系统顶部的洗砂器⑩脏砂先是在气提泵内被压缩空气激烈擦洗，再进入洗砂器⑩内清洗，砂粒在重力的作用下沿着洗砂器的曲径落下，并在洗砂器中被一小股反向流动的干净滤液冲洗，冲洗干净的砂落到砂滤层的顶部，在重力的作用下不停地向下流动，形成缓慢向下运动的流砂过滤层。 冲洗后的脏水在溢流堰⑥和排污管○11的液位差的作用下被排出砂滤系统。过滤器清洗水自用水量不超过总进水量的5%。 2设备型号及数量 型号：SF-50 数量：2套 3活性砂过滤器主要技术参数及材质 3.1技术参数 设备名称：活性砂过滤器数量（台）2 设备型号：SF-50 项目工艺技术参数 性能参数 处理水量30m3/h 数量（套） 2 单套过滤面积（m2） 5 滤床高度（mm）2000 设备高度6120mm 罐体直径2600mm 空气量180L/min 材料 罐体碳钢防腐 布水器不锈钢304 洗砂器不锈钢304 导砂斗不锈钢304 中心提砂管PPR 中心提砂管套管不锈钢304 空气控制箱数量（套） 1 规格1控2
基于有限元分析的结构优化设计方法的研究 The research of a structure optimization design method based on FEA 李曼丽，杨志兵 LI Man-li ，YANG Zhi-bing （北京理工大学 机械与车辆学院工业工程研究所，北京 100081） 摘 要：提出一种新的结合有限元分析和参数化建模的结构优化设计方法，并利用单参数分析和多参数 分析进行阐述。在该方法中，首先建立产品的参数化FE模型，实现修改参数后自动更新产品模型并进行计算；其次利用二次开发设计用户界面，通过单参数分析评价各参数对产品结构性能的影响程度，通过多参数分析在修改两个参数的条件下，基于权衡研究找出产品结构最佳优化方案；最后提出一种根据权重评价多参数修改条件下的设计方案的思路。 关键词：结构优化设计；有限元分析；参数化FE模型 中图分类号：TH122;TP391.7 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2013)09(下)-0123-04Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2013.09(下).37 收稿日期：2013-05-21 作者简介：李曼丽（1990 -），女，河南周口人，硕士，研究方向为CAD/CAE 。 0 引言 如今，竞争日趋激烈的环境迫切需要企业快速开发出高质量的产品，为了在降低成本同时改善产品的性能，对产品进行结构优化设计是具有实际意义的。结构优化是在满足最优结构性能时能自动生成机械零件设计的一种方法，它能够在成本较低的情况下满足设计要求。最优结构性能可能是产品的质量较轻或者便于操作者使用[1] 。 在过去的一段时间内，很多学者对机械产品如液压挖掘机、飞机零件等的结构优化设计做了一些研究[2]，验证了有限元分析（FEA ）在分析产品结构性能时所体现的重要意义的意义。FEA 是对已知工作载荷和边界条件下的结构强度计算的最强大的一门技术。随着并行工程以及DFX 技术的发展，FEA 已成为设计过程中的关键步骤。最初FEA 只是用来在设计最后验证设计的合理性，现在已经应用到设计整个过程，尤其是在上游设计阶段[3]。 然而，传统用于结构优化的FEA 技术需要花费大量的时间，不能满足快速响应的需求，因此关于FEA 的进一步的研究目前引起了学术界的注意。Qiao L.H.等提出了一种基于工程仿真的混合优化设计方法，并以钳臂为例进行验证该方法[4]。通过总结前人的研究成果，其中一些研究也提出了参数建模方法，可以有效减少设计时间，并提高设计质量。Liu Z.C.等同归对VC+ +和ANSYS 的APDL 语言进行结合开发，完成了YJ32液压机下梁 的有限元优化设计[5]。基于有限元分析和参数化建模这两个基本理论，本文提出了一种结构优化设计方法，可以帮助设计者短时间内找出产品的最优设计，最后以电焊钳钳臂为例验证该方法的有效性。 1 基于FEA 的强度分析 强度是产品设计过程中最基本的设计要求，为了测试产品是否能够承受工作载荷，需要进行有限元分析得到最大应力和最大位移，并与产品所用的材料性能进行比较。另外，设计者可以考虑采用加强筋或加强套，或者改变关键尺寸来提高产品的强度。通常情况下，有加强筋的钳臂可以承受更大的负载，直径尺寸大一些的使用寿命较长，但同时重量也增大，因此设计者要对强度和重量进行权衡，找到最优设计。强度分析被广泛用于获得特定负载条件下的结构的最佳强度/重量比。 Zhang B.等利用FEA 技术，通过参数研究方法分析内燃机的气缸盖直径这一关键参数，验证了气缸盖的结构设计中存在一个理想的参数匹配点[6]。参数和最大应力之间的匹配关系有助于产品设计。本文从两个方面阐述了一种新的结构优化设计方法：单参数分析和多参数分析。 1）单参数分析 产品结构的很多参数都会影响结构性能，并且影响的程度不同。因此，可以通过单参数分析方法找出相对重要的影响参数。在固定其他参数