模具设计分析论文范文第1篇
摘 要：文章在分析直流电机控制设备或装置控制要求的基础上，采用以ZX1527芯片为核的无线遥控器，设计分析控制协议，进行一种通用控制系统的方案设计，发现可采用不同直流电压供电的继电器控制系统框图，设计并分析单片机控制电路和输出驱动电路等核心功能电路，给出主程序和中断服务程序流程图，系统可通过软件实现无限位自动停机功能，产品经调试达到了设计要求。
关键词：无线遥控;直流电机;控制器
在许多场合都用到直流电机控制设备或装置的往返运动，需要通过控制电机的正反转来实现。随着智能化要求的不断提高，人們更需要通过无线遥控方式控制系统的运行。本设计针对这一应用场景，研制一种通过无线控制的通用小功率直流电机控制器。
1 总体方案设计
直流电机的控制可分为两类：（1）可变速控制。包括：线性调压调速控制和脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）调速控制。（2）定速控制。包括：固态继电器无触点控制、晶闸管控制和继电器有触点控制等。本研究设计一种可以使用不同直流电压供电的直流电机控制系统，需要将弱电与强电部分相互隔离，视应用情况使用一个电源供电或双电源供电。因此，本设计使用继电器有触点控制方式，通过跳线来选择强、弱电是否使用同一个电源，提高了控制系统的适应性。同时，可通过按键控制和无线遥控的方式控制直流电机的正反转。
系统由单片机、传感检测模块、显示模块、电源模块、充电模块、输出驱动模块、无线模块、通信接口和按键模块、适配器、遥控器、电机、电池等部分组成。单片机的输入端分3路，分别连接用于控制单片机的按键模块、用于检测的传感检测模块和用于供电的电源模块，单片机的输出端分3路，分别连接显示模块、用于输出动力的输出驱动模块和充电模块，且无线模块和通信接口与单片机进行数据交互相连，通过无线模块配合遥控器的作用，使用者按动遥控器对单片机下达指令，从而对装置进行远程操作，控制电机工作和停止，也可通过按键手动控制和停止电机工作。
2 主要功能电路设计
2.1 单片机控制电路的设计
本控制器的控制核心采用STC系列单片机，单片机通信接口采用P3.0-P3.1，单片机P3.6-P3.7接显示模块，P1.4-P1.5接按键，其中，P1.4用于与无线遥控器对码设置，P1.5用于手动控制电机的正停反，P3.4-P3.5控制输出驱动，进而控制电机的正反转，P3.2接收无线模块的控制信号，无线模块可采用通用的315 MHz或433 MHz等频点的通信模组;P1.0用于判断是否接上适配器充电，P1.1用于监测负载电流，P1.2用于监测电池供电电压，P1.6联接正转限位开关，P1.7联接反转限位开关，P3.3用于控制充电系统是否投入工作[1]。单片机控制系统如图1所示。
2.2 驱动控制电路的设计
输出驱动模块的核心元件为两只三极管V2和V3以及两个继电器K1和K2，电感L5和电流监测电路。其中，单片机通过P3.4-P3.5分别控制三极管V2和V3的基极，进而控制两个继电器的动作，通过继电器的触点控制电源供给直流电机的极性与大小，进而控制电机的正反转。电机输入电源可以是电池电源，也可以是另接电源，通过J6的短路帽选择，二极管D3和D4用于续流[2]。驱动模块电路如图2所示。
遥控器包括3个功能按键，分别为控制电机正转的正按键、控制电机反转的反按键、控制电机停止的停按键。
3 软件设计
本无线遥控电机控制系统，既可通过安装限位开关以定行程的方式进行控制，又可通过无限位方式进行电机的控制。在运行中如因电机卡死而产生电机堵转，可及时切断电源，防止电机烧毁，能有效保证设备的安全[3]。主程序流程如图3所示，中断程序流程如图4所示。
4 无线遥控协议分析
本文所设计的无线遥控器采用ZX1527作为信号发生芯片，该芯片是一片由互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）设计制造的可预烧内码的学习码编码IC，由软件解码;内码共有20个位元，可预烧1048576组内码组合，降低使用上的重码率，其输出编码的格式如下：同步码+内码C0～C19（100万组）+D0 D1 D2 D3，即一帧码的完整格式是在同步码后由20位内码和4位键码组合而成的3个字节的位码组成。其中，同步码：4 CLK高，124 CLK低，;数字1即DATA（1）：12 CLK高，4 CLK低，;数字0即DATA（0）：4 CLK高，12 CLK低，;并定义：1个CLK=8个OSC CLOCK。
上位机工作前须与遥控器的编码配对，之后，上位对遥控信号进行监测，如接收到有效信号，则比较哪个键被按下，进而进行进一步的控制，如本机的正停反等控制。
5 结语
本设计的控制系统采用遵循上述协的三键遥控器控制，只要对收模块与遥控器同频段即可，经特定负载和实际应用测试，完成了预定功能，可提供电池供电和适配器供电进行直流电机的正反转控制，为相关应用研究提供一种设计方案。
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Development of the wireless remote control DC motor controller
Hu Yuzhong1， Tang Yifeng2
（1.Jiangsu Right Electronic Equipment Co.， Ltd.， Huai’an 223100， China;
2.Jiangsu Vocational College of Finance & Economics， Huai’an 223100， China）
Key words：wireless remote control; direct current motor; controller
模具设计分析论文范文第2篇
摘 要：针对现有馈能悬架无法很好地兼顾隔振性与馈能性的问题，提出一种混合励磁直线电机与液压减振器集成的车辆悬架减振器，实现输出可调阻尼力与回收振动能量同时进行。基于集总磁路法对混合励磁直线电机进行解析分析，并在Ansoft软件中建立有限元模型，以电磁阻尼力调节范围为目标，优化气隙长度、永磁体高度，确定负载阻值。Matlab仿真结果表明，与传统被动悬架相比，在随机路面激励下，混合励磁悬架不仅提升了隔振性，还能回收部分振动能量，验证了所提出结构的可行性。
关键词：悬架；混合励磁；减振器；能量回收；有限元分析
半主动悬架多包含阻尼可调减振器，功耗小、结构简单，可以获得接近主动悬架的性能，具有重要的研究意义。与此同时，将被动阻尼与可调阻尼集成的混合阻尼器日益得到重视，早在1999年，MARTINS等[1]就提出将传统被动阻尼减振器与主动电磁减振器集成，并在汽车悬架中加以应用。滑铁卢大学的EBRAHIM等[2]将液压减振器与电磁作动器组合，通过对电磁作动器部分进行主动控制，为悬架提供不同作动力。ASADI等[3]提出一种集成液压减振器与直线电机的混合阻尼器，并通过有限元法对其进行了结构优化。另一方面，传统悬架在汽车行驶过程中，振动能量转化为热能耗散掉，不利于燃油经济性。因此，提出在优化悬架性能的同时，回收振动能量，以提高燃油经济性。施德华等[4]提出一种半主动馈能悬架，借由永磁直线电机回收振动能量，通过步进电机调节节流阀面积以改变阻尼系数，但直线电机仅用作回收能量，利用效率不高。陈士安等[5]将液压蓄能器和油缸结合，通过压力阀进行能量存储和释放控制，达到减振和回收能量的作用。SUDA等[6]设计了能量自供给的两级式馈能悬架，一级馈能，一级进行车身姿态控制。
圆筒直线电机结构简单，绕组利用率高。无横向端部效应，不存在单边磁拉力，应用在车辆悬架中既可提供电磁阻尼力，也可以有效回收悬架振动能量。NAKANO等[7-8]通过改变馈能回路电阻调节在发电机模式下工作的直线电机电磁阻尼力，实现半主动控制，优化了悬架隔振性。陈龙等[9]提出通过控制馈能回路中DC-DC变换器，实时调节绕组感应电流，使电机电磁阻尼力在一定范围内连续可调。
本研究将基于混合励磁的圆筒直线电机与液压减振器集成，提出一种应用于车辆半主动悬架的馈能减振器。采用此新型馈能减振器的半主动悬架依据路况进行阻尼力调节，隔振性能良好，在车辆行驶过程中可以将振动能量转化为电能储存，降低整车能耗，并可满足故障-安全（Fail-Safe）特性。首先，介绍了混合励磁悬架减振器的结构与工作原理，基于集总磁路对混合励磁直线电机磁场进行解析，并借由Ansoft有限元分析软件进行结构优化，确定负载电阻大小。最后，通过仿真验证其隔振性与馈能性。
1 结构与工作原理
新型馈能减振器将传统液压减振器与混合励磁圆筒直线电机集成。混合励磁是由电励磁与永磁励磁共同作用的新型励磁方式，因此，混合励磁直线电机存在两种类型的励磁源，一种是永磁励磁源，它在气隙中产生一个基本不变的磁通；另一种是直流励磁绕组，工作时，通过调节励磁绕组上的电流大小和方向，使气隙中的磁通发生变化，两种励磁源磁场在气隙中共同作用产生电机内主磁场。与永磁电机比较，混合励磁电机具有调节气隙磁场的能力；与电励磁同步电机相比，具有较小的电枢反应电抗[10]。
混合励磁悬架减振器结构如图1所示。由图可知，混合励磁圆筒直线电机由初级与次级两部分组成，初级部分是与防尘罩焊接的导体管，其内部设有三相绕组。次级部分与初级部分之间有固定尺寸的气隙。次级部分设有开口矩形槽，焊接于减振器缸筒外壁，由永磁体、铁芯、直流励磁绕组组成。永磁体贴附于次级部分表面，次级部分的矩形槽内绕有直流励磁绕组。
气隙中的励磁磁场由永磁体与励磁绕组共同产生，永磁体提供直线电机运行时主要的气隙磁场，直流励磁电流作为磁场调节器起到调节气隙磁场的作用。当车辆行驶时，车身与车轮的相对运动使减振器工作，此时，与上吊耳、防尘罩相连的电机初级部分与次级部分产生相对运动，根据法拉第电磁感应定律，在三相绕组中产生感应电流，得以将振动能量转化为电能储存，实现馈能。同时，根据楞次定律，在产生感应电流的同时伴随着电磁阻尼力的产生。通过改变直流励磁绕组的励磁电流大小，可以使电磁阻尼力与感应电流大小改变，实现阻尼值可调。此外，如果混合励磁电机失效，液压减振器部分仍能继续工作，实现“Fail-Safe”。
2 电机解析与优化
2.1 磁感应强度推导
在电机设计分析中，根据需要，倾向于采用解析法寻找电磁设计规律，采用等效磁路法进行初步电磁和结构参数计算，使用有限元计算分析得到准确的磁场分布、电磁推力和反电动势[11]。为了分析此新型馈能减振器的工作特性，并推导出混合阻尼力和感应电动势表达式，基于集总磁路法进行混合励磁直线电机磁场分析。
混合励磁电机一对磁极结构如图2所示，其中，回路C为其等效磁回路。
对图2中各变量具体含义的描述见表1。
（1）永磁体为径向充磁，气隙中磁场完全为径向，且磁极中各部分磁感线方向都与回路C相平行。
（2）忽略结构中各部分漏磁。
（3）材料中无磁饱和。
（4）液压减振器与混合励磁电机连接部分为非导磁材料。
由式（8）、（11）可知，悬架簧上质量与簧下质量间相对速度越大，即车身振动越剧烈，由振动机械能转化成的电能也越多，即回收能量越多。同时，为了获得良好的平顺性与操纵稳定性，需要提供的电磁阻尼力越大。
2.2 磁感应强度优化
由式（8）、（11）可知，混合励磁直线电机输出的电磁阻尼力与回收能量大小都与磁感应强度Bm有关，且由式（4）可知，Bm的大小主要由电机结构尺寸与直流励磁电流决定。由于电机一旦设计完成，结构尺寸不可调，所以通过有限元法进行关键结构尺寸优化。
假设圆筒混合励磁直线电机部分初定结构尺寸，见表2。这部分在初定尺寸的基础上，以电磁阻尼力和回收能量为目标利用有限元法进行尺寸优化，从而提高悬架隔振性与馈能性。在Ansoft 12.0中建立圆筒混合励磁直线电机模型，并在Maxwell/circuit模块设置馈能电路，进行联合仿真，分别以气隙长度、永磁体宽度为可变参数，进行优化设计。初级部分与次级部分的相对运动速度设定为0.26 m/s，馈能电路电阻设为10 Ω，为了避免直流励磁部分磁饱和对仿真结果的影响，励磁电流变化区间设置为0～2.5 A。
2.2.1 气隙长度
假设其它结构尺寸不变，气隙从0.5 mm变化到2.5 mm，励磁电流从0 A变化到2.5 A，电磁阻尼力与回收能量的变化如图3和图4所示。由所推导公式可知，随着气隙长度增大，电磁阻尼力与回收能量都将减少，符合有限元分析结果，同时可以看出，随着气隙的增大，不同励磁电流下阻尼力与回收能量的变化逐渐减小。由此得出结论，较大气隙会使阻尼调节的范围降低，气隙过小会使阻尼调节系统灵敏度过高，且电机初级部分与次级部分易发生碰撞。综上所述，取气隙为1 mm。
2.2.2 永磁体高度
永磁体高度的选取将很大程度影响减振器工作性能，高度增加则永磁体提供磁场强度增加，但同时会导致磁路饱和程度增加，削弱电励磁场的影响。因此，需要选取一个最佳值，既能使电励磁场最大程度起到调节磁场作用，又可充分利用永磁体。假设其它结构尺寸不变，永磁体高度从4 mm变化至6.5 mm，励磁电流从0 A变化至2.5 A，电磁阻尼力的变化如图5所示。随着永磁体高度增大，电磁阻尼力增大，但直流励磁的作用不断减弱。综上所述，为了提高输出的电磁阻尼力，并尽可能发挥励磁磁场的作用，选取永磁体高度5 mm作为最终结果。
2.3 优化结果
综合以上结论，考虑到边界条件，得到优化后的混合励磁电机尺寸，见表3。利用有限元软件分析尺寸优化前后电磁阻尼力与回收能量大小的变化，结果如图6和图7所示。尺寸经过优化后，在相同工况下，所能提供的电磁阻尼力与回收能量均得到了提升。
2.4 负载电阻确定
除了改变磁感应强度Bm大小，调节负载电路的电阻也可以使输出的电磁阻尼力与回收能量发生改变。为了得到负载电路电阻对工作性能的具体影响[13]，进行相同工况下，不同电阻值对电磁阻尼力大小与回收能量的影响仿真分析，从而确定出最佳电阻值。由图8可知，当负载电路电阻为0时，输出的电磁阻尼力达到最大，当负载电路电阻等于电机内阻时（内阻约为5.3 Ω），回收能量达到最大值。综上所述，为了使悬架时刻工作在最佳馈能状态，并能输出合适大小的电磁阻尼力，取5.3 Ω为负载电路阻值。
3 混合励磁悬架动力学分析与仿真
混合励磁的四分之一悬架等效模型如图9所示。
采用通过滤波器的一阶白噪声来模拟路面输入。假设汽车以20 m/s驶过 B 级路面，其它仿真参数为：簧载质量ms160 kg，非簧载质量mt20 kg，悬架刚度ks10 kN/m，轮胎刚度 kt100 kN/m，假设传统液压减振器的阻尼系数cs被设定为1 100 Ns/m，电机绕组经过整流器串接阻值为 5.3 Ω 的负载，仿真时间10 s。
通过仿真得到带有混合励磁悬架和传统被动悬架汽车的车身加速度对比曲线图与车轮动载荷对比曲线图，如图10和图11所示。
由图可知，带有混合励磁悬架的车辆车身加速度得到了明显优化，相比于传统被动悬架，车身加速度均方根值减少了30.13%，车身峰值加速度减少了17.16%，此外，轮胎动载荷幅值增加了2.67%，均方根值增加了4.21%，但对车辆操纵稳定性的影响不大。总体而言，混合励磁悬架的减振效果明显优于传统被动悬架。
在路面激励下，仿真得到的混合励磁悬架感应电动势如图12所示。图中电压的有效值为11.35 V，证明了混合励磁悬架在车辆行驶过程中除了有较好的减振效果外，还可回收部分振动能量。
由于液力阻尼系数cs为定值，在给定车辆参数下，cs值的选取将很大程度上影响悬架性能。通过仿真研究液力阻尼系数的选取对隔振性的影响，结果如图13所示。当液力阻尼系数取550 Ns /m时，隔振性最优。
4 结论与展望
（1）提出一种混合励磁直线电机与液压减振器集成的车辆悬架减振器，实现阻尼可调与振动能量回收，详细介绍其结构与工作原理，并利用集总磁路模型推导出混合励磁直线电机输出的电磁阻尼力与其感应电动势公式。
（2）建立混合励磁直线电机部分有限元模型，并对其进行有限元分析，分别优化了气隙长度与永磁体宽度。综合考虑输出电磁阻尼力大小以及对阻尼力的调节能力，取气隙长度为1 mm，永磁体高度为5 mm，对优化前后的混合励磁直线电机进行有限元分析，发现优化后输出电磁阻尼力能力较优且阻尼调节能力较佳。同时分析不同外电路电阻值对悬架性能的影响，确定负载电路阻值为5.3 Ω。仿真结果表明，混合励磁悬架在车辆行驶过程中除了有较好的减振效果，还能回收振动能量。
（3）在考虑悬架隔振性的前提下，进行液力阻尼与电磁阻尼的最优匹配分析，发现在给定悬架参数下，液力阻尼系数取550 Ns/m时，隔振性最优。而综合考虑馈能性与隔振性，进行阻尼匹配，值得进一步研究。
（4）当混合励磁直线电机中通入的励磁电流一定时，电机的力特性曲线近似线性，与减振器集成后，并不会影响减振器外特性。而在实际工作过程中，由于通入的励磁电流根据不同工况实时改变，导致在宏观角度直线电机的力特性产生变化，有可能在集成液力阻尼后，产生外特性的畸变，需要进行进一步的仿真与试验研究。
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模具设计分析论文范文第3篇
摘要：目前我国交通业发展迅速，公路工程随之增多。公路设计的合理、科学，能够为施工方节约大量的资金和资源，能够为出行人员节省大量的时间和油费，提高出行安全性，因此，公路路线设计时，设计师要拿出的是一个双赢、共享的方案，充分提高公路资源的利用率，减少对自然环境的影响，节约出行人员的时间和金钱，提高公路出行安全水平，为交通提速奠定路线基础。本文从公路路线设计原则入手，分析并探讨公路路线设计时需要注意的要点，为公路路线设计人员提供一些思路和参考。
关键词：公路路线;设计原则;要点
引言
近年来，随着我国国民经济的蓬勃发展，公路运输网建设如火如荼，公路所承载的运输量也日益扩大，相应地，其建设规模呈现扩张态势，所涉及的区域及面临的施工环境也表现出复杂化的特点，这都对公路路线设计提出了新的严峻挑战。做好公路路线的设计工作，以科学化的技术与先进化的设计理念进行路线设计，可以有效提升公路建设的基本质量，为公路运输安全打下坚实基础，最大程度降低意外交通事故发生的概率。在实践中，必须正视公路路线设计中存在的问题，把握攻坚克难的要点，为公路路线设计水平的提升注入强大的动力。
1公路工程路线设计的重要性
在公路设计中，线形设计是关键环节，路线设计合理与否不仅会对路基、路面、边坡等部位造成一定影响，而且会对桥梁或隧道的规划设计造成直接影响，同时又是影响交通安全的主要因素。合理的公路设计能够将行车方向和周围环境清晰醒目地提供给司机，使驾驶员有足够的视距，不会出现盲区或遮挡物。公路线形是公路的主体，直接影响着公路行驶的安全性，在设计路线时首先要结合地形地物确定公路的几何线形，随后在线形上明确标注隧道以及安全设施的位置，并对坡度、坡长以及竖曲线半径等进行充分考虑。目前，很多公路建设单位仍按照平、纵、横断面设计的传统理念进行路线设计，并未考虑车流量和车速的发展，照搬国外的方法和参数进行几何路线设计，无法满足车辆行驶的实际需求。随着交通量的逐年骤增，交通事故频繁发生，在设计公路路线时不仅要满足汽车行驶力学的要求，而且要满足驾驶司机的生理条件和心理需求，同时要达到行驶过程舒适平稳和保护沿途环境的目的。因此，公路工程施工前，要重点考虑路线设计问题，经过实地勘察后对路线设计的可行性和合理性进行全面分析，最大程度地减少道路设计缺陷，提高道路使用性能，保障营运的经济性。
2公路路線设计原则分析
在进行公路路线设计时，设计人员需要遵守以下设计原则：
第一，安全性设计原则。对于公路路线设计人员来讲，要明确公路路线安全性设计要点，认真遵守安全性设计原则，并根据公路安全设计规范标准，结合自身以往的设计经验，合理选择直线线路或者曲线线路，并制定完善的公路安全防护制度。按照国家明确规定的公路设计安全性标准与规范内容，根据现有公路的路线弯度，包括公路坡度情况，做好相应的调节工作，尽可能减小公路路线弯度，保证道路车辆能够更为安全的行驶。通过不断加强公路路线安全设计，能够有效减少道路交通事故的出现。
第二，高效性设计原则。公路工程项目的建设施工，需要投入大量社会资源，所以，在公路路线设计环节，设计人员要认真遵守高效性设计原则进行路线设计，提高路线设计规划的科学性，避免多次施工现象的发生。对于公路路线设计者来讲，要明确公路路线安全性设计标准与内容，加强工程造价预算，保证公路工程效益得到更好提升。
3公路路线设计的注意要点
3.1平面直线设计的要点
在进行平面直线设计时，不能完全依照“经验主义”，要综合勘察设计区段的实际状况，统筹考虑成本、安全、环保等多方面因素，创设出更适合车辆平稳行驶的环境。参考国内外一些优质的平面直线设计经验后不难发现，如果将公路区段设计速度的20倍作为平面直线设计长度的极值，具有很高的科学性。当然，在实际设计过程中仍然需要结合地域之间地形差异进行适当调整，这也要求设计人员必须深入现场，进行细致勘察与周密的记录工作，并利用现代化技术进行更加精准的分析，从而制定出更加合理的平面直线路段长度。为了最大程度地降低平面直线路段的驾驶风险，要尽可能将小半径曲线设置在直线尾部。若设计条件不满足，也要配备清晰醒目的提示牌，减少路段变化对司机行车安全的影响。
3.2曲线型公路的路线设计要点
曲线型公路是公路中比较常见的形式，主要存在于山地地带，常见于丘陵地带公路，少见于平原公路。曲线型公路的施工难度较高，需要设计师设计好路段的曲线值，加强曲线型路段的和缓程度，避免急转曲线型路段，使公路的曲线路段呈现渐变的效果，提高曲线型公路的顺畅程度。曲线型公路比较不受司机们的喜欢，视野狭窄，会车难度大，需要司机集中注意力频繁打方向盘、调档、刹车、加速，且对行车速度有较高的要求，速度过高容易出现转弯不及的情况，从而导致较高的事故率。山地地带的曲线型路段还有可能受到突出山石的遮挡，导致司机对对向来车察觉不及时，导致事故率较直线型路段高很多。曲线型路段的设计过程中，需要设计师充分考虑曲线型路段对行驶轨迹的影响，降低对路段离心率的依赖程度，提高路段的安全系数;考虑回旋线的影响，保证曲线型路段的宽度，尽可能使用比较缓和的曲线。
3.3立体交叉设计要点
公路项目周边可能会出现较多公路的穿插，为了确保道路通行顺畅，优化行车质量，在具体设计中可采取立体交叉方案，以此实现公路与交叉公路之间的相互连通，在确保行车质量前提下提高车辆通行速度。设计人员设计中可对桥梁车道宽度适当调整，满足减速车道运行需要，同时控制立交桥高程在合理范围，提高设计方案合理性。因为立交桥下路面结构相对较为完整，想要促进通行质量的提高，设计人员必须要与车辆运行情况相互结合，确保路面结构完整。另外，设计工作的开展还需要与区域公路地形和交通情况等因素结合分析考虑，更好的满足车辆通行方面需要。具体可分为以下两种：
第一，分离式交叉设计，这种设计方式更多地应用在公路与高速交叉位置，设计人员需要控制桥梁和线路夹角在规定范围，确保交叉质量，为了确保公路能够更好地通行，设计人员还可以与以往设计经验相互结合，设置保护隔离带等，促进路面结构完整性的提高。
第二，分平面交叉设计，公路设计可能会经过较多村庄等，设计是需要从分考虑平交口渠化设计，利用辅道形式合并沿线接入口，通过这一方式，不仅可以保障安全，同时还能够更好地方便沿线居民出行。
3.4公路环境保护设施的设计
公路工程设计时，环境保护也极其重要，在建设单位资金充裕的情况下，要加强环保设施的投入，以满足生态公路的要求。将边坡防护和排水设施应用到公路工程中，能够提高边坡岩土结构的稳定性，避免水土流失问题;在土质边沟上覆盖种植矮小的草种，能够避免水流冲刷，起到生物过滤的作用，减缓车辆冲击的力度;在公路两侧种植树木，能够降低噪声污染，净化道路空气，美化道路景观。
结语
公路路线设计需要严格遵守安全、环保、高效的设计原则，注意直线、曲线、立体交叉设计要点等，一切以人们的出行安全为主要目标，尽可能提升公路设计的科学性、环保性，控制公路的建设成本，提高公路项目的经济效益。
参考文献：
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[3]赵鑫.探析公路路线设计中的存在问题及控制要点[J].城市建设理论研究（电子版），2018（19）：141.
（作者单位：浙江金航路桥工程有限公司）
模具设计分析论文范文第4篇
【摘 要】现如今，我们的社会在不断的发生改变，经济在不断的繁荣，我们的人文也在发生变化，我们生存发展的环境却在不断地遭到破坏：雾霾越来越严重、生活用水的水质不断地下降、葱郁的森林也在不断地缩减，人们的水资源不断地短缺等等。与此同时，在环境不断的遭到破坏的情况下，人们的生活条件和居住条件也在不断地发生变化。因为城市化的不断加快，工业化的快速发展，使得人们的生活水平大大的提高，生活节奏不断的加快，这样的状况让人们对大自然的感情也日渐淡化。在现代社会发展的背景下，我们提倡生态型室内设计，不仅可以节省自然资源，保护环境，还可以为人们提供宜居的居住空间。营造舒适的居住环境。但是，据数据报告显示我们为了满足自身的舒适需求浪费了很多的自然能源，例如：水泥对水体的污染、木材对树木的浪费，从而引发大气污染和光污染。这也是提醒我们作为设计师要在营造舒适的环境的同时也要更加关注自然和人们之间的联系。把生态室内理念引入到室内空间设计之中，对我们设计业的发展指明方向。
那么我们如何通过生态型室内设计的研究，在保持经济增长的情况下同时保护我们周边的生态环境，如何通过生态型室内设计的研究，做到环境资源有效的利用，降低污染程度等问题是我们未来在生态型室内空间应用中奠定基础。
【关键词】生态;环保;室内设计
一、生态理念室内设计分析
（一）生态理念室内设计存在的问题
在调查报告中显示：我国环境污染中，建筑占污染的比重较大，同时消耗的不可再生能源也较多。在当代全球变暖的日益加重使得自然灾害频发，环境污染越来越严重。
在当代社会，经济不断的发展使得人们在室内设计上开始追求豪华、追求时尚和新颖。使得在设计上对塑料材料、不锈钢材料和玻璃、木材等材料的过分使用。以前是在大型的建筑设计中大量的使用，而现在在家居设计中也广泛使用。这使得一些不可再生能源被浪费，限制了建筑业的可持续发展。其次，在科技的不断进步使得出现了大量的人工合成的化学材料，这使得我们不得不关注室内装饰在设计上的安全问题。在近几年也出现的“甲醛中毒”事件也在提醒人们要时刻的注重房屋装修设计的绿色生态至关重要。
最后，当前的生态型室内设计太过于单一缺少多样化。生态型室内设计正处于一个不断发展的时段，我们不能只着眼于潮流。在不断的更新发展的过程中被废弃的不可再循环利用的材料被丢弃，成为了环境污染的一大污染源头。并且，在室内设计中过度的使用装饰材料，忽视了室内设计的设计思想和内涵。例如：在现代设计中过多的采用人工照明的方法，使人们缺少了与自然交流的机会。
生态型室内设计是现代主义建筑不可或缺的组成部分。相比于对建筑外部的组成室内的装饰也是十分重要的。建筑物的本身是以框架的形式存在的，但是室内的装饰可以营造出设计的个性。室内的装饰设计多用于建筑材料为根本，结合多样性的结构和方法，给人们舒适的生态居住环境和生活实用性，与自然资源相融合。充分展现了生态型室内空间的特点。
（二）生态理念室内设计的人文因素
宜居型的生态室内设计在注重对自然环境的影响下还要特别注意人文的文化特色，这也是室内设计的一个重要考虑因素。在人文因素中既要满足功能的需要，也要符合当地的文化发展需要，当地的民族风俗等等。在不同的地域空间分布中，每个城市都有着不同的人文特色，而这些人文的文化特色已经潜移默化的融入到了当地人的生活中，形成了各具特色的民族室内文化。例如;具有园林生态艺术和古典建筑风格为主要的北京香山饭店，在他的设计中突出了对中国民族建筑的特点。
（三）生态理念室内设计的美学因素
在当代社会，传统的室内设计对于居住的舒适已经不能满足于人们的需要了，在现在人们还需要在美观上和心理、精神上的一种满足。在现代的文化传播中生态逐渐走进了我们的生活，我们更加对自然的向往，对于自然的相互融合。从审美的角度来看，自然与人正在逐渐的融合，在当今社会设计师在设计理念中更加关注了人和自然交融贯通，然而，只需要现代技术和科技的支持和设计理念的不断提高配合完成。宜居型生态室内设计主要在采光上使得室内空间和室外的空间有机的结合，使得光线比较充足。并且在材料装饰上，多采用一些原生态的材质和一些绿色的植物和生态景观。让人可以感受到自然的风光。宛如在置身于大自然中。
二、生态理念型室内设计的实现途径
（一）倡导正确的生活消费观念
在现代社会我们要树立正确的消费观念。在当今社会人们较为推崇享受主义，在物质不断的丰富人们的需求也越来越高，更加想要物质上奢侈的享受。这种消费观念是应该被摒弃的。追求过度的消费会对自然资源和能源造成过度的浪费和破坏，增加了工业材料的使用，破环了生态的平衡。因此，我们应该建立正确的生态消费观念，在满足生活必要的需求后最小限度的使用自然资源和能源资源，多利用可以重复使用的材料。政府也应该出台的相应的政策和措施，建立生态消费保障机制和治理过度消费措施，促进经济社会和自然资源和能源的可持续发展。
（二）建立装修市场的专业管理机构
建立专业的市场管理机构，促使舒适型生态室内设计的稳定发展，需要依靠政府制定相关的政策进行监督，对不规范的市场行为进行约束，舒适型生态室内设计需要对空气质量进行专门的检测，但是现在没有相关的政策和标准，使得消费市场混乱。并且现在设计公司较多，有很多没有资质的企业，这需要对无执照、无技术的公司进行查办。建立完善的监管和监督机制。
三、生态室内设计的技术措施
（一）节能设计
在生态室内设计中，合理的空间构造设计可以起到节约能源的作用。生态室内的设计可以使自然通风和自然采光相结合，这样不仅能使室内的舒适度提高，也能节省大量的自然资源和自然能源，除此之外，也可以使用節能灯来节省电的使用。促进经济的增长。
在生态室内设计中，住宅的保暖和隔热为节能也起到了重要的作用，做好了这些可以减少空调的使用，节约能源。在生态室内设计中也要关注常规能源的使用，现代科技的不断发展出现可很多性能更好的材料，如果可以把新的材料和设计手段相结合，也可以节约资源。现在我们倡导使用清洁能源，因为它既有可持续发展的特性也不会对生态的环境造成破坏。
（二）水资源的节约利用
现如今，我国水资源短缺，缺水较为严重。因此，生态室内设计中水资源的节约是较为重要的，我们需要利用节水设备和对于水的循环利用来实现。在生活中我们需要养成良好的习惯，改变传统的用水理念。除此之外，我们在设计上还需要应用一些节水设备来实现，例如：使用节水的水龙头和卫浴等等。在家庭用水中可以提倡一水多用，并且在生活中我们可以将饮用水和一些非饮用水进行区分使用，这样可以减少一些不必要的浪费。水资源的节约不仅可以节省家庭的开销，还可以节约自然资源，保护生态环境。
结论
在做到舒适性生态室内空间设计，我们需要的不仅是对材料上的节约，还是对自然环境的利用。设计师在考虑空间分布的同时也应该对建筑与自然通风、采光等融合进行考虑，保持可持续发展。
本文一解决生态室内空间设计中存在的问题为出发点，以生态设计理念和原则入手，分析了生态设计理论体系。生态室内设计要与自然相协调，在设计中以节能电器和环保材料为重点，降低环境的污染和伤害。对于装修材料垃圾要进行统一的回收和合理的利用，实现环境的再生资源和可持续发展。
模具设计分析论文范文第5篇
摘 要：随着人类物质生活水平的提高，人类对精神文明的追求也在不断提升，人们对于城市的环境以及建筑设计的要求越来越高，房屋建筑的实用性已经不能满足人们的需求，人们开始追求房屋建筑的美观性，笔者结合多年经验，对建筑中的实用与美观的重要性做出了分析，对如何在建筑设计中将实用和美观融合在一起提出了建议，希望可以对今后建筑设计有所帮助。
关键词：建筑；实用性；美观；设计
一个城市的建筑占据着城市样貌的重要位置，也是人们对这个城市最重要的印象。特色建筑也是一个国家的标志与象征，可以说是多种多样，而且风格各不相同。比如中国的长城，悉尼的歌剧院，巴黎的铁塔等等。这些既有特色又有观赏价值的建筑，说明人类对建筑的欣赏价值越来越看重。实用价值是建筑设计的基础，而既实用又美观的设计是我们对建筑设计的新要求。下文主要分析了建筑的实用与美观的重要性，对如何融合实用与美观提出了建议，希望达到我们对现代社会精神文明的新要求。
1 建筑实用价值的重要性
现代社会对建筑的要求是：实用、稳固、美观。功能是建筑的外在表现，其中经济实用功能是对建筑最基础的要求，也是城市对建筑的根本要求，在保证实用经济的条件下，才能考虑建筑的美观设计。在设计中需要考虑建筑成本的要求，如果一味追求奢华铺张浪费，超过建筑要求的预算也会导致建筑无法按期完工，而且不能发挥建筑的效益。建筑的使用功能主要分为工业建设和民用建筑。由于对建筑的功能要求不同，我们在设计过程中也要区分不同的实用性，设计出最合理的方案进行施工，这样才可能做到既美化我们的城市，丰富我们的生活，也提高我们城市的发达水平。
2 建筑美观设计的重要性
美观是对建筑设计更高的要求，也是人类精神物质文明发展要求的产物。建筑除了其实用性的功能，还能给人的情感或心灵有一定的影响功能，记得有人这样定义建筑美观，“建筑的美需要达成心灵的宁静与享受”。随着社会的不断发展，人们的欣赏水平也在不断提高，希望精神生活可以得到加强与提高。有些建筑的美观是体现历史文化的，比如有的建筑可能本身并不美，但是它却是一个时期，一段历史的象征，具有很强的艺术表现力，比如罗马战场，中国圆明园等。所以建筑并不是一个冰冷的物体，它蕴含了某种更加深刻的含义。具有丰富的文化底蕴，是一段记忆可以勾起人的回忆。然而由于我国多元化的建筑风格，以及当代人对个性化的追求，现代化的建筑层出不穷，这就需要现代的建筑与历史的建筑相辅相成，和谐统一，否则城市的文化将会出现断层不和谐，影响整个城市的美观。
建筑的美观除了外在的形象，还有内部结构的设计的美观。只有保证内部结构的安全合理，才能建设出最美观的建筑。随着科技水平的提高，建筑设计也有了突飞猛进的进步，设计的艺术性得到了更充分的表现，建筑的美感也有了很大的提高。个性化的建筑设计越来越被当代人接受与喜爱。但是由于每个人的审美眼光不同，建筑设计师将技术与艺术紧密的联系在一起的同时，也需要将建筑与人们的生活紧密的联系在一起，满足大众不同的美学要求，这样才能体现现代文明的进步，也能体现建筑的价值与效益。
3 如何将建筑设计中经济实用与美观联系在一起
建筑设计首先从建筑物使用功能入手，根据建设单位意图、设计要求等有关方面着手，按照功能进行设计是建筑学现代语言的普遍原则。“经济实用、美观”永远是每个建筑设计人员的工作宗旨。徒有美丽的外观，而内部使用功能不能满足要求或不能发挥其效益是不可取的。现代建筑与古典建筑相比，更重视其内部空间的效果。简单来说，更加注意功能的划分，当内部功能适用时，不必考虑外部窗口的排列关系，在尺寸上可能有大的、有小的。但建筑的形式美始终是建筑师执著追求的目标，建筑形式必须遵循它的美学规律。建筑师在设计中孜孜不倦地研究建筑客体的比例、尺度、协调、统一、色彩等等，使人们通过观察客体的建筑物产生主观的审美感情，唤起人们的审美情趣。它虽然无声，却能通过建筑语言向人们传递某种特定的信息，同人们进行深层次的思想交流。
创作美观的建筑，不能一味追求奢华而忽视其的实用价值，否则会造成一些不必要的浪费。二者应是一个完整的整体，是相互关联，相辅相成，缺一不可的，实用是首位的基本要求，是关键因素，经济是在满足实用的条件下所力求达到的最佳投资效果，美观是在满足实用、经济条件下力求实现的社会观赏效果。当然，它们之间也存在着互相制约、互相矛盾的地方，不能过分地不适当地强调突出某一方面，或过分地忽略削弱某一方面，例如，过多地强调美观，是必将增加建设投资，过分地强调经济性，对实用和美观也会造成相应的影响，这就要求每位设计人员，必须完整准确地理解和掌握以上原则，做到统筹兼顾，根据业主的不同需求，投资状况，建设主管部门的审批意见，城建规划和环境保护要求等，进行综合考虑，寻找平衡点和结合处，力求做到统筹兼顾。
4 美观实用的建筑设计是未来的发展趋势
目前大多数人居住和办公的建筑多为单调相似的建筑物，没有任何创新和美感。而随着文化水平的提升，人们又渴望生活在既实用又具美感的建筑中。然而虽然将实用与美观充分结合在一起的建筑设计理念已经基本形成，但是在实际的建筑设计项目中，因为建筑的投资需要得到控制。以现有的建筑设计水平，如果要增加建筑的美感价值，则可能会消耗更多的资金，所以很少有投资者愿意采用这种设计方案。但是美观与实用兼具的建筑设计理念已经基本形成，并且得到了广泛的认同，相信未来建筑设计方式必然会成为一种趋势，也将会随着建筑施工水平的提高而逐渐被投资者接受。我们必须要正确认识建筑设计的实用和美观。在设计中，无论是过于注重实用或是过于注重美观，都不会达到良好的建筑设计效果。只有兼具实用与美观的设计方案才能被投资者认同与接收，只有兼具实用与美观的建筑才能被市民所喜爱。
结束语
在城市建设中，建筑的设计与发展变化占据着最重要的位置，不同的时代设计要求不断变化，但是不变的是人们对美好的追求。历史的建筑也是人们心灵感情的寄托。现代的建筑是当代的文化表现，除了标新立异、独特个性以外，还要注重经济实用性以及建筑的牢固性。所以建筑设计者必须将美观与实用结合在一起，才能促进城市的进步与发展。我国目前在美观实用的成功设计方案并不多，希望通过本文的论述可以对今后的建筑设计有所启发。
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模具设计分析论文范文第6篇
摘要：水利水电设计在水利水电工程中占据非常重要的地位，设计是龙头，只有高质量的设计才能确保整个工程的总体水平。然而目前水利水电设计中普通存在一些问题，有前期规划方面的、有信息网络方面的、有设计人员本身素质方面的等等，我们必须正视这些问题的存在，并认真地加以分析和思考，才能使我国的水利水电设计水平更上一个新台阶。
关键词：水利水电设计；存在的问题；分析；思考
水利水电设计是一个涉及多个学科、需要不同专业设计人员协同合作共同完成的系统性工程，而水利水电工程具有规模大、投资高、难度大、工期长等特点，因此，对工程设计的要求非常高，它时刻关系到国民经济的整体发展和人民的生命财产安全。在一项水利水电工程项目中，设计是龙头，但近年来随着我国政治经济体制改革的不断深入，水利水电建设单位却因经济基础差、设备陈旧、设计手段落后、设计人员老化等原因无法完全适应市场发展的需求，致使设计成果质量滑坡、设计不合理，给整个工程留下隐患。
一、水利水电设计中存在的问题
1、设计人员素质不高，设计过程偷工减料。
近年来随着我国政治经济体制改革的不断深入，水利水电建设单位却因经济基础差、设备陈旧、设计手段落后、设计人员老化等原因无法完全适应市场发展的需求，许多设计人员责任心不强，对勘测、科研项目不够深入，甚至时常出现直接套用现成设计方案的情况，因对现成方案又没有经过优化论证和必要的修改，导致依据的基础资料、数据、参数等不合理，设计质量下降。而负责图纸审核的人员较审不严，无视设计中出现的差错，对工程整体把关不严，设计结果与实际需求不符。
2、水利水电设计缺乏可行性研究。
水利水电设计是一个涉及多个学科、需要不同专业设计人员协同合作共同完成的系统性工程。不论是水利设计环节还是水电设计环节都需要进行充分的可行性研究，一般来说，水利工程设计需同时参照项目建议书、可行性研究报告、施工图、招标书等进行设计；水电工程设计所参照的材料有预可行性研究报告、可行性研究报告、施工图、招标书等，因此，可行性研究处于举足轻重的地位，在各个设计环节，都要对设计方案进行不断地完善、不断地优化，同时还要兼顾工程量、投资成本、生态环境等因素。
3、对于设计方案的对比研究工作重视程度不够。
水利水电工程一般来说规模大、投资高、难度大，工期长，因此，对工程设计的要求非常高。而目前的设计工作中，设计单位往往不重视对于设计方案的对比研究，没有在施工之初对设计方案进行进一步的审阅和优化，只是满足于一般要求，而不是最优化选择，这为工程以后的质量安全埋下了隐患。
4、缺少详细具体的设计说明。
设计说明是设计图纸很重要的组成部分，许多设计单位的设计说明中对于概算编制的注释过于简单粗略，按照要求概算编制应包括的内容有工程的规模、人员工资标准、所需各种材料的单价、各种材料的投次比例和制备等，如果对这些内容没有详细具体的说明，那么工程的审查和实施就无从落实。另外，材料的单价应按时价进行实时调整，钢筋、模板等使用清单设计应准确、明晰，单价分析应合理，这些都对施工单位的施工、工程结算、工程审计等环节意义重大。
5、对质量控制重视程度不足。
对质量控制重视程度不足，这在目前的设计行业中是普遍存在的现象。为了赶工，一味地追求速度，而放松了对设计质量的控制。另外，审核制度流于形式，权责不明、分工不清，质量控制和审核制度形同虚设，人员素质不同，没有能力去发现设计中存在的一些关键性问题。在水利设计方面，一些必要的详细的水文地质资料没有事先取得，对于参数的选用、数据的计算存在不当和粗糙的情况，这都严重影响到设计的结果。
6、信息系统安全度不高。
当前，水利水电设计部门的网络安全不容忽视，目前所使用的软件、数据库、操作系统等多少都存在一些安全漏洞，这使得网络黑客、计算机病毒等有机可乘，致使信息丢失，网络资源被恶意侵占。水利水电设计部门属于知识密集型的高科技行业，专业性强、电子资料众多，设计专利的保护应由稳固的网络技术和设施做保障，安全漏洞的实时检测、制度建设的完善势在必行。
二、做好水利水电设计应从以下几个方面入手
1、制定信息安全防范措施，确保网络、服务器、个人计算机、数据安全。
认真分析目前网络系统中存在的问题，制定信息安全防范措施，实时检测安全漏洞，并制定相应的防范措施和解决方案，增强网络安全防范意识。从数据、网络层、个人计算机、服务器四个方面做好安全防护措施，以高精尖的信息技术和完善的管理提高整个部门的信息安全水平。
2、加强质量管控意识，把好设计工程质量关。
目前我国的质量管理与控制体系是从计划经济体制下封闭式管理的模式转变而来的，随着生产力的发展，国际合作水平的提高，我国接受海外设计工程项目的增加，旧的体制已不符合我国当前企业发展的要求，今后我们要研究建立与现代公司管理制度相配套的、科学的、完善的建筑工程质量管理与控制体制，把好工程质量关，维护好人民的生命财产安全。
3、建立客观有效的风险管理机制，加强管理人员、设计人员的风险防范意识。
风险管理要将安全预警机制安插到设计工程的每一个环节，最大限度地降低事故风险，提高安全系数。首先应明确风险管理的目标，并确保与项目的总体目标保持一致，使其具有客观性、可实现性、明确性和层次性，最终使项目能够以最小的成本换取最大的安全保障和收益。一方面要加强技术质量风险的控制。要求对各个环节的技术性指标加以确定和完善，加强项目参与人员的技术质量风险防范意识，从制度上对他们进行管理和监督。另一方面是加强对施工用料和机械设备的质量风险的控制。在施工用料的采购、使用和机械设备的采购、维护和管理上要严格控制，合理设计，不能偷工减料。
4、要将低碳理念融入水利水电设计中去。
在水利水电设计过程中，要对项目中包括的各个环节进行统一规划，同时，随着社会经济的不断发展和人类生态保护意识的日益增强，对水利水电设计的未来发展也指明了方向，未來的水利建筑设计理念要融入低碳理念，这无疑是一个社会经济和生态环境全面发展的双重需要，也是两者平衡发展的关键所在，在水利水电设计过程中一定要二者兼顾，不能顾此失彼，实现水域生态系统的有效保护和可持续发展。水利水电工程包括规划设计、施工验收两个方面，其中有关施工方式、施工建材、设备、人力资源的资金投入以及后期的质量、环境评估等等都要在施工前根据水利水电设计进行规划，因此水利水电设计对整个水利工程意义重大。
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