減振技術論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇減振技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2民用建筑結構設計的主要消能減震技術措施

民用建筑的消能減震措施非常之多，有對地基進行特殊處理的，有設置抗震裝置的，也有對建筑結構上層進行設計的等。但在實際運用中，一個建筑物有可能都應用了以上幾種措施，有些會更多。但總的來說，建筑物的消能減震設計關鍵還在于地基采用的特殊減震材料和建筑隔震層的設計。

2.1建筑消能建筑材料的應用

消能減震材料的應用主要作用于建筑的地基，地震對建筑物的直接作用也是地基，所以建筑物要達到消能減震的最佳效果是在地基上做一些主要的設計，這樣也是最能達到效果，也是最直接的處理手段。建筑地基的隔震，通常是通過鋪設一些特殊的材料來削弱地震時的地震波，把地震產生的能量吸收一部分，達到消除地震波對上層建筑的破壞。在民用建筑結構設計中，消能減震措施都使用傳統的施工工藝，主要的材料是粘土和砂子，或者在地基上直接使用粘土和砂子墊層。隨著科學的發展進步，國際上很多建筑物把瀝青作為消能建筑的材料，并且達到很好的效果，現今已經得到了廣泛的應用。

2.2建筑基礎設置減震裝置和隔離層的應用

減震裝置和隔離層這種消能減震措施主要應用于建筑物在地基與建筑上部連接之間，減震裝置的設置可以對地震能量降低2/3左右，通常采用的辦法有摩擦滑移隔震、粘彈性隔震等，應用比較靈活，對材料沒有局限，可根據具體情況進行選擇。建筑隔離層與隔離裝置相比效果不是非常明顯，它減震的效果在2/10左右，它的作用無法參與到建筑設計的整體中去，因此減震效果明顯差一些。但它適用于舊房的減震改建，施工簡單、易操作。所以兩者都是我們設計者值得關注的，充分體現它們的區別和作用是關鍵。

3對于建筑物消能減震技術的主要措施

3.1消能減震技術應用的加固措施

近年來，自然災害對建筑的損壞受到大部分人的關注，也是大家都關心的問題。隨著這種安全意識的加強，民用建筑抗震加固是人們迫切的需求。消能減震的應用也直接關系到人民生命財產的安全，所以在設計的時候，要在地基部分采用特殊材料處理之外，還需要設計減震裝置甚至是減震層來削弱地震對建筑物的作用力，確保能有效的對抗地震等自然災害。針對建筑物的抗震加固，我們一定要根據建筑物的結構設計和基礎條件等因素來完成相應的工作。

3.2在建筑物性能和需求的消能減震措施

在建筑物的消能建筑設計方法上，我們需要根據建筑物的基本性能和消能需求等作出有效的設計措施。而混合消能支撐系統（VD-BRB系統）是我們選擇的最佳措施，它的主要設計方法是在建筑物的底層配置防屈曲消能支撐，并在其它的建筑層配置粘滯阻尼器。所以在我們對建筑物進行消能減震設計的過程中，要精確進行結構驗算，在保證建筑物變形的最大限度、結構的最大承載力等是否符合規范要求，用最有力的數據來判斷消能減震技術的可行。如果可行，就需要我們確定阻尼器的數量和最大優化它的布置方式，保證結構達到預先驗算的結果；如果不能滿足建筑物性能和需求的，需要我們及時調整方案，增加阻尼器的數量和布置方式進行消能減震加固。所以混合消能支撐系統（VD-BRB系統）是建筑物面對不同的性能和需求時，可以實現有效的管控，因為它的變量只有阻尼器的變化，可以根據實際需要進行設計和應用。所以它的有效主要體現在以下幾個方面；

1）混合消能支撐系統（VD-BRB系統）有比較高的性價比；

2）對地震波能力可以第一時間反應和削弱消耗，降低建筑本身對抗的風險；

3）可配置子阻尼器合理的在各種自然災害中發揮作用；

4）采用改進的基于性能和需求的消能減震方法進行加固設計比較便捷。

篇2

1存在的主要問題

近年來，衡陽市專業性蔬菜基地建設有了新起色，區域化種植出現了新亮點，科技興菜取得了新成效，質量安全監管有了新進展。目前衡陽市已建成十多個有一定規模的無公害蔬菜生產基地，祁東縣黃花菜基地10.7千公頃、檳挪芋基地4.0千公頃，三塘鎮前進、龍喚村的絲瓜基地0.3千公頃。湘江鄉、郁湖鄉的辣椒基地0.2千公頃，金甲嶺大白菜、辣椒、土豆、豆角、面薯、蘿卡基地0.53千公頃等，以上基地均已通過無公害產地認定和部分產品認證，同時，基地都在逐步向周邊鄉鎮擴展，規模不斷擴大。采用傳統農業與現代農業技術相結合，形成了一套具有衡陽特色的栽培制度，精耕細作，合理間套輪作，土地利用率較高，一年可達3，4茬以上。逐步重視本地的蔬菜基地的規劃和建設，新建一批專業性蔬菜基地，特別是珠暉區已經建成白鷺湖無公害蔬菜基地、東陽渡鎮的秋豆角基地、夸市芹菜基地、花園無公害蔬菜基地、城壕大棚基地等5個蔬菜基地，主要分布在酃湖鄉、和平鄉和茶山均鎮7蔬菜種植面積3.2萬畝，年蔬菜產量達14萬噸，占全市本地蔬菜60％以上，城區20％的蔬菜由珠暉區提供。雖然取得了不錯的成績，但還應該看到，目前的蔬菜種植在發展中存在的問題也非常突出，主要表現在以下幾個方面：

(1)蔬菜基地面積銳減，專業性蔬菜生產滑坡。如衡陽金甲特色農業有限公司市是衡陽市農業產業化“龍頭”企業，注冊資本178.8萬元，是集開發、種植、加工、銷售出口食品經營于一體的民營企業，其“珠暉”牌食用筍已通過無公害農產品認證、無公害農產品產地認證。公司現有以食用竹筍為主的無公害生產基地10000畝，年產鮮竹筍30000噸，其他無公害蔬菜10000噸，年加工“珠暉”牌干筍1250噸。但目前沒有無公害蔬菜深加工生產線，種植面積處于萎縮狀況，蔬菜大量依靠從外地調進，這些蔬菜的質量達不到標準，農藥殘留量超標，嚴重損害了市民的身體健康。

(2)資金投入不足，蔬菜基地基礎設施老化陳舊。近年來，蔬菜基本設施的建設項目上的不多，加上招商引資難度較大，農民自籌資金困難，農村金融組織對農業投入的扶持力度減弱等因素，使蔬菜生產的資金技入不充足，基地基礎設施建設明顯落后，例如設施栽培建設、水利排灌設施、渠溝、路，都需要投入大量的資金，由于建設投入及設施配套投入不足，大大的影響了蔬菜生產的產出效益和發展后勁。另外還有許多設施是蔬菜生產中的關鍵，如設施環境因子的調控、病蟲害綜合治理、連作障礙的克服等，還有待深入研究。

(3)蔬菜生產淡旺季明顯，市場需求難以平衡。當前衡陽市蔬菜生產以早春和秋冬栽培為主，產品上市集中在4-7月和10月－翌年3月份，品種齊，數量足，大量外銷，常出現季節性過剩，價格暴跌，如黃瓜、茄子、絲瓜、南瓜、豆角、辣椒等，但夏秋蔬菜生產面積偏小，品種較少，產量不足，無法滿足市場需求，只有從廣東、廣西調菜來滿足市場，存在市場供應季節的相對過剩和不足，旺季供應不平衡的問題。秋延蔬菜生產具有很大的市場，有較好的經濟效益和發展潛力，但衡陽市生產規模偏小，其發展受栽培習慣、技術水平和耕作模式等因素的影響較大，不能形成規模開發。

(4)質量監管尚未到位。衡陽市沒有建立無公害蔬菜認證體系，嚴重影響了無公害蔬菜的生產效益，影響了農民的增收。特別是農藥殘留、重金屬、亞硝酸鹽超標等問題，仍制約著衡陽市蔬菜產業的持續健康發展。

(5)產品銷售渠道不暢。產前、產中、產后的服務落后，為產業服務的技術推廣以及產品標準化制定、產品質量認證等尚與產業發展不相適應，目前沒有建立起為蔬菜生產銷售服務的組織和技術隊伍，尚未形成品牌生產，不利于開拓市場：產品與市場需求不能完全接軌，信息渠道不暢，生產滯后，不能迅速搶占市場。

此外，蔬菜產業的發展已嚴重滯后于城鎮發展水平；技術人才嚴重短缺，新技術推廣速度慢，蔬菜生產后勁不足。

2發展對策

(1)加快無公害蔬菜標準化生產基地建設。隨著城鄉居民生活水平的不斷提高、人們健康意識的逐步增強以及國內外蔬菜貿易中各種準入制度的相繼出臺，廣大消費者越來越注重蔬菜產品的質量和安全水平。盡快組織實施“衡陽市蔬菜產業升級工程”，不斷提高衡陽蔬菜產品的質量、衛生和安全水平，積極適應蔬菜產業發展的新形勢，盡快建立符合國際規范和食品安全要求的菜籃子產品生產營銷體制，在大力發展蔬菜標準化生產的基礎上，為更好地適應當前蔬菜產業發展的新形勢，打造衡陽無公害蔬菜名牌，促進蔬菜產業升級，讓廣大消費者吃上衛生、安全的放心菜，讓更多的農民從發展優質無公害蔬菜產業中得到實惠，因此，應加快無公害蔬菜標準化生產基地建設。到2015年之前建成100萬畝無公害蔬菜標準化生產基地，其中春菜30萬畝，越夏菜20萬畝，秋菜30萬畝，越冬菜20萬畝。

(2)無公害蔬菜產品質量檢測體系建設。要積極推行國、省和地方蔬菜種植標準，建設一批標準化蔬菜生產示范區，按標準化操作規程組織蔬菜生產。各級蔬菜行政主管部門要強化產地環境監測，控制源頭污染。要著重完善檢驗檢測體系。進一步完善市、縣檢測機構，并在基地、大型超市、蔬菜批發市場配備檢測設備和人員，加強檢驗檢測，保證上市蔬菜質量安全。要逐步推行蔬菜市場準入制度，構建起質量安全監管體系，保障消費安全。加快市監測中心、區縣檢測站、基地(市場、超市、加工企業)速測點三級監控網絡體系建設，為發展無公害蔬菜生產把關。進一步加強衡陽市菜籃子產品質量監督檢測中心建設，配備檢測儀器，完善檢測項目。積極推進區縣無公害蔬菜檢測站建設，每個區縣建設檢測站1處。在全市20個蔬菜批發市場、30個重點零售集貿市場、40個重點超市、20個加工企業和10個主要蔬菜生產基地建設速測點120處。

(3)優質無公害蔬菜產品營銷體系建設。建設無公害蔬菜重點批發市場20個，重點建設蒸湘區西園無公害蔬菜產地批發市場和珠暉區酃湖南元公害蔬菜銷地批發市場，逐步使之成為全市無公害蔬菜的信息中心、價格指導中心和產品集散中心。建設無公害蔬菜配送站10個，無公害蔬菜專賣點80個。

(4)無公害蔬菜信息網絡體系建設。建設衡陽市無公害蔬菜信息網絡平臺，設立基地、監測、配送、專賣、市場等欄目，涵盞全市蔬菜生產、加工、銷售各個環節，依托信息網無公害蔬菜產業政策、產銷銜接、技術標準、認證辦法、價格查詢、市場檢測等信息，擴大衡陽蔬菜在全國的知名度和影響力。

(5)加快以龍頭企業為載體的無公害蔬菜產業化建設。通過產業化運作，將無公害蔬菜的產前、產中、產后諸環節整合為完整的產業鏈條，實行一體化經營，形成系統內部有機結合、相互促進的利益機制，在更大范圍內實現資源優化配置。各區縣要立足本地實際，突出抓好區域內無公害蔬菜產業化重點項目建設。

(6)加強培訓，確保各項措施落到實處。開展不同層次的技術培訓與指導。一是有計劃地邀請有關高等院校、科研機構專家來衡陽市講課，重點對蔬菜技術骨干、科技帶頭戶進行無公害蔬菜生產技術培訓；二是組織市、區縣兩級技術骨干對主要蔬菜基地的菜農進行全面技術培訓，提高科技素質和科學種菜水平；三是向廣大菜農發放技術規程、明白紙、光盤、書籍等技術資料；四是在蔬菜生產關鍵季節組織開展“專家下鄉送科技”活動，實地指導，解決技術難題。

(7)合理布點，建好市場。市政府要督促西園蔬菜批發市場加快新市場的建設進度，盡快投入使用。同時，要科學選址，在江東、江西規劃建設與蔬菜產業發展相適應的蔬菜綜合批發市場、專業批發市場或季節性批發市場，形成市場網絡。要以搞活蔬菜流通為重點，大力發展蔬菜營銷大戶，培育和建立貿工農、產加銷一體化的蔬菜營銷體系。

(8)以點帶面，示范引導。各區縣要選擇蔬菜栽培基礎條件好、菜農素質高、示范帶動作用強的地區建立無公害蔬菜生產技術示范點，進行蔬菜新品種、新技術的引進、試驗和生產示范。同時要選擇銷售量大、管理規范的超市建立無公害蔬菜專賣示范點。要及時總結經驗，通過定期召開現場觀摩會、報告會、總結會、組織參觀學習等方式及時推廣典型經驗，切實起到以點帶面的作用。

篇3

患者為我院2013年5月～2014年4月期間我院治療的300例門急診輸液患者，觀察組與對照組均為150例，其中男性患者196例，女性患者104例，年齡15～91歲，平均年齡(43.4±2.7)歲。患者輸液時間3～15d，平均為(4.6±1.2)d。兩組患者的性別、年齡、病種、文化程度、職業等比較差異無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

1.2方法

對照組門急診輸液患者入院后給予常規護理、接診擺藥、醫囑核對、輸液、健康宣教及安全巡視等。觀察組采用優質護理模式，具體方法如下:

1.2.1改善良好的輸液環境

患者輸液時間較長，對環境要求較高，保持輸液廳空氣流通、新鮮，及時清理垃圾等物品。提供日常必須品，如:水、水杯、報刊雜志等。每天更新水筆板報，提供常規用及疾病相關知識。

1.2.2提高護理人員綜合素質

定期對科室護理人員加強理論培訓，并考核，提高業務知識。嚴格執行"三查八對"制度，增加巡視密度，及時發現輸液不良反應及輸液中出現的問題，在第一時間解決。改善服務態度，微笑服務，定位每個星期一為"微笑服務日"，增加患者之間清切感。

1.2.3加強溝通與交流

患者在輸液期間護士主動與患者交流，規定每天責任護士進行詢問，了解患者病史。并詳細對患者進行講解疾病預防及治療相關知識，合理用藥，藥物不良反應及健康指導。輸液完畢后，要柔和的拔針，保持和藹的態度。并囑患者休息20分鐘后方可離開，在休息時間里，再次與患者溝通，確定患者無任何不適。進行健康隨訪登記和滿意度調查，對不滿意處提出整改意見，及時整改。

1.3統計學處理

應用SPSS19.0統計學軟件，計數資料用百分比(%)表示，配對X2檢驗分析，P＜0.01差異有顯著統計學意義。

2.結果

觀察組與對照組患者均順利完成輸液，均無嚴重不良反應。觀察組對疾病知曉率及用藥知識明顯高于對照組，以P＜0.01，差異有顯著統計學意義。觀察組患者對護理工作滿意度明顯優于對照組，以P＜0.01，差異有顯著統計學意義。

3.討論

輸液治療在臨床治療中具有重要作用，隨著人們對健康意識的提高，患者在輸液過程中對護理服務的需求也在提高。因為輸液的時間多較集中，環境嘈雜，若工作無序，就會顯得忙亂，工作效率低，延長患者等待時間。還因在輸液治療過程中，由于多種因素易造成輸液故障及不良反應等不良后果，大大降低醫療質量，甚至導致醫患矛盾。傳統的常規輸液護理，往往缺乏良好的護患溝通，容易造成護患矛盾。通過我科進行在輸液患者中進行優質護理，將患者的輸液治療不僅僅局限在打針、吊水這么簡單程序上，更加注重患者的全程服務，包括疾病預防、用藥安全等健康指導。同時還要求護理人員的自身素質。與傳統常規輸液護理相比，明顯提高了患者對疾病及用藥知識的認知，差異有顯著統計學意義(P＜0.01)。同時提高了患者的滿意度，觀察組滿意度(97.3%)，對照組滿意度(90.0%)，差異有顯著統計學意義(P＜0.01)。通過門急診輸液優質服務的開展，對護理工作提出更高的要求，護理工作不再是簡單的打針、輸液、執行醫囑等簡單性的工作，要學會與患者溝通，認真的聽，耐心地講，解決患者最需要了解的疾病與用藥知識，使患者有信任感、安全感，真正實現對門急診輸液患者的人性化護理，人性化護理應用于臨床工作中，是現代護理發展的方向，是患者健康所需。同時，輸液廳是醫院的窗口科室，通過優質護理的開展，維護了醫院的形象。優質護理和健康教育的開展，改善了護患關系，提高了護士的社會地位。

篇4

中圖分類號：[F299.22]文獻標識碼： A 文章編號：

一、城鎮規劃建設的重要意義以及實現目標

為了逐步改善城鄉經濟發展的差距，促進城鄉經濟的全面協調發展，進一步全面提升我國經濟發展品質的宏偉目標，農村城鎮化建設是順應社會發展的必然趨勢與要求。自進入21世紀以來，我國加大了農村城鎮化建設的力度，對推動農村經濟快速發展具有重要作用，也為促進我國國民經濟健康發展提供了重要保證。我國城鎮規劃建設主要是為實現以下兩點戰略目標：

以基礎設施建設為中心，實現全面協調發展

實現全面協調發展是城鎮規劃建設要實現的首要目標。城鎮規劃建設必須緊緊圍繞基礎設施建設為中心，用科學的規劃方案有序地開展并推進具有特色經濟的城鎮化建設工作，努力形成整體協調發展的格局。在進行城鎮規劃過程中，必須強調城鎮經濟與區域經濟發展的協調、資源與城鎮發展的協調以及基礎設施與城鎮發展的協調。我國大多數小城鎮的建設缺乏科學的規劃管理，呈現出規模較小、結構分布不合理以及發展水平較低等特點，因此城鎮規劃建設體系中必須重點明確核心城市的發展，科學合理地規劃空間結構分布，提高改善城鄉經濟的發展。同時，要結合自身的實際情況特點，合理利用其各種資源，加強基礎設施建設，促進合理、協調的城鎮化體系的形成。

2、實現科學整合規劃，縮小城鄉經濟發展的差距

城鎮規劃建設必須充分利用其區位條件優勢，著重優先扶持發展核心城鎮，并對其他小城鎮按照自身的地域特征等等進行科學整合，采取以中心城鎮發展帶動小城鎮發展的策略，從整體上提升農村經濟發展的品質，逐步縮小城鄉經濟發展的差距，全面實現小康水平，促進國民經濟的持續快速發展，這也是進行城鎮規劃建設所要達到的最終目標。

我國城鎮規劃建設管理的現狀及存在的問題

1、城鎮規劃建設缺乏長遠科學的規劃

目前我國部分城鎮規劃建設缺乏長遠科學的規劃，主要體現在：第一，有些地區對自身客觀條件沒有全面地加以衡量，不顧及自身的經濟發展水平與建設能力，而盲目地追隨形勢進行大規模地城鎮化重復建設，結果不僅沒有把城鎮規劃建設做好，還造成大量的資源浪費。第二，部分城鎮的建設并不根據當地的實際情況特點來規劃制定適合自己發展的道路，而存在盲目的攀比性，完全照搬別人的經驗，而導致最后的規劃建設具有很多的不合理性，不適合自己的道路不但不能推動當地經濟的發展，相反會一定程度上阻礙其經濟的發展。第三，在城鎮建設規劃過程中，把城鎮的建設脫離了周圍城市建設的體系，使得當地城鎮的發展與周圍大城市甚至周邊的其他城鎮發展出現脫節，以致于城鎮的建設不能借助于大城市建設的帶動作用，進而使得城鎮的發展十分緩慢。

城鎮建設資金短缺，基礎設施建設滯后

財政投入不足，資金嚴重短缺是我國城鎮化建設中存在的一大問題，這也是制約城鎮化建設的主要因素。目前我國城鎮化建設的主要資金來源還是依靠政府，融資體制過于單一，財政投入畢竟有限并不能充分滿足建設的需要，從而使得部分基礎設施建設明顯滯后，很大程度上制約了城鎮經濟的發展。

城鎮化建設規模偏小，缺乏有效的產業帶動

我國農村城鎮化建設的規模普遍較小，人口與產業的聚集力度與強度不夠，在人力、技術等生產要素上對周邊地區的吸引力不夠，城鎮的規模效應不明顯，缺乏有效的產業來帶動當地的經濟增長，使得城鎮的發展后勁不足，放緩了城鎮經濟的發展速度。同時，由于在中國經濟飛速發展的當下，激烈的社會競爭大大增加了人口、技術以及資本等的流動性，給當地經濟的發展帶來了許多不確定因素，從而一定程度上加大了城鎮化建設的規劃難度，使得城鎮規劃建設不能得到充分的落實與發揮作用，進一步阻礙了城鎮經濟的發展。

結語

城鎮規劃建設是我國社會主義市場體制下實現可持續全面協調發展的必然要求，是順應經濟社會發展的必然趨勢。城鎮化建設的過程實質上就是不斷縮小城鄉差距、消除城鄉二元體制結構的過程，推動城鎮規劃建設對我國農村經濟甚至國民經濟的發展都有著十分深遠的意義。但目前我國城鎮規劃建設仍存在著一些問題，其制約著城鎮經濟的發展進程，而如何在明確分析問題的基礎上相應提出合理的解決對策與方案，進一步搞好城鎮規劃建設工作，促進我國經濟全面協調發展，是擺在我們面前十分嚴峻且值得深思的問題。

篇5

上部結構根據實際工程概況分析加固原因和目的，進而確定結構的抗震加固方法。對抗震承載力不足或開裂受損的房屋而言，宜采取面層或板墻加固、拆除重砌、增設砌體或鋼筋混凝土抗震墻、裂縫灌漿加固等措施。對于整體性差的砌體結構，采用增設構造柱、圈梁、鋼拉桿或錨桿等措施加強縱橫墻及其與樓屋蓋的連接;也可采取增設托梁、預制樓屋蓋增設疊合層等方法加強樓屋蓋，從而提高結構的整體性。局部薄弱部位，如無拉結筋的填充墻、“女兒墻”、懸挑構件、平面不規則處等，采取有關拉結、增強承載力、拆除或平面切割等措施。以上的加固措施均屬于傳統加固方法，其基本原理是提高砌體結構的抗震承載力或整體性，主要措施是增大材料強度、加大構件截面、增設新構件等。

適用于砌體結構的直接加固方法［3，4］1)鋼筋混凝土外加層加固法———屬于復合截面加固法。其優點是施工工藝簡單、適應性強，加固后的承載力提高明顯，技術經驗比較成熟;常用于加固柱、帶壁墻，但其現場濕作業施工時間長，加固后建筑結構的凈空有所減小。2)鋼筋水泥砂漿外加層加固法———屬于復合截面法。其原理是把欲加固墻體表面粉刷層剔除，在墻體兩側附設4mm～8mm的鋼筋網片，然后抹水泥砂漿面層，常用于砌體墻加固及鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。3)增設扶壁柱加固法———屬于加大截面加固法。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，不易滿足結構的抗震要求，一般僅用于非抗震設防地區。

適用于砌體結構的間接加固方法1)包鋼加固———也稱粘結外包型鋼加固法，以環氧樹脂化學灌漿等方法粘結時，稱之為濕式包鋼加固。這種措施受力可靠，施工簡便，現場作業量小，但用鋼量較大，加固費用高，防護措施要求較高，適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高結構承載能力的加固。2)預應力撐桿加固法———其優點是最大幅度地提高砌體柱的承載能力，適用于加固高應力、高應變狀態的砌體結構;缺點是不能在600℃以上的高溫環境中使用。

篇6

0 引 言

在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導致剪跨比減小，又降低了構件的延性。因此，在高層特別是超高層建筑結構設計中，為滿足規程［1］對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。另外，諸如圖書館的書庫、層高較低的儲藏室、高層建筑的地下車庫等由于使用荷載大，層高較低，在設計中也不可避免地會出現短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時，很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌，無法滿足“中震可修，大震不倒”的設計準則。為了避免短柱脆性破壞問題在高層建筑中發生，筆者認為，首先要正確判定短柱，然后對短柱采取一些構造措施或處理，提高短柱的延性和抗震性能。

1 短柱的正確判定

規程［1］和規范［2］都規定，柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來判定的主要依據是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現反彎點，此時不宜按H／h≤4來判定短柱，而應按短柱的力學定義--剪跨比λ＝M／Vh≤2來判定才是正確的。

框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt／Vh≠λb＝Mb／Vh。此時，應采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認為，應該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。其理由如下：框架柱的受力情況有如一根受有定值軸壓力的連續梁，柱高Hn相當于連續梁的剪跨a，已有的試驗研究結果表明［10］：對于剪跨a不變的連續梁，當截面上、下配置的縱筋相同時，剪切破壞總是發生在彎矩較大的區段；對于框架柱，臨界斜裂縫也總是發生在彎矩較大的區段。

事實上，在柱高Hn或連續梁剪跨a的范圍內，最大剪跨比是出現在彎矩較大區段上的。鋼筋砼構件的抗剪承載力是隨剪跨比λ增大而降低的。所以，同樣條件下，彎矩較大區段的截面抗剪承載力要比彎矩較小區段的小，在荷載作用下，如果發生剪切破壞，就只能是在彎矩較大區段上。用來判斷框架柱是否屬于短柱的剪跨比λ當然應是可能發生剪切破壞截面的剪跨比λ。

一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。此時，可按式（1）或式（2）判定短柱：

或Hn／h≤2／yn(2)

式中，yn- -n層柱的反彎點高度比，根據幾何關系，可得：yn＝1／(1＋Ψ)，其中，Ψ＝Mt／Mb，0≤Ψ≤1；

Hn- -n層柱的凈高。

式（2）具有一般性。當反彎點在柱中點時，Ψ＝1，yn＝0.5，式（2）即成為Hn／h≤4；當反彎點在柱上端截面時，Ψ＝0，yn＝1，式（2）即成為Hn／h≤2；如果框架柱上不出現反彎點，就應采用最大彎矩作用截面的剪跨比λ＝M／Vh≤2來判斷短柱。

當需要初步判斷框架柱是否屬于短柱時，可先按D值法確定柱子的反彎點高度比yn，然后按式（2）判斷短柱。在施工圖設計階段，可根據電算結果作進一步判斷。

2 改善短柱抗震性能的措施

當按剪跨比λ判定柱子不是短柱時，按一般框架柱的抗震要求采取構造措施即可；確定為短柱后，就應當盡量提高短柱的承載力，減小短柱的截面尺寸，采取各種有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

2.1 使用復合螺旋箍筋

高層建筑框架柱的抗剪能力是應該滿足剪壓比限值和“強剪弱彎”要求的，柱端的抗彎承載力也是應該滿足“強柱弱梁”要求的。對于短柱，只要符合“強剪弱彎”和“強柱弱梁”的要求，是能夠做到使其不發生剪切型破壞的。因此，使用復合螺旋箍筋［4］來提高柱子的抗剪承載力，改善對砼的約束作用，能夠達到改善短柱抗震性能的目的。

2.2 采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現出延性的破壞狀態。

人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

對分體柱工作性態的理論分析和試驗研究表明［3～4］：采用分體柱的方法雖然使柱子的抗剪承載力基本不變，抗彎承載力稍有降低，但是使柱子的變形能力和延性均得到顯著提高，其破壞形態由剪切型轉化為彎曲型，從而實現了短柱變“長柱”的設想，有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5的超短柱的抗震性能。分體柱方法已在實際工程中得到應用［5］。2.3 采用鋼骨砼柱

鋼骨砼柱由鋼骨和外包砼組成。鋼骨通常采用由鋼板焊接拼制或直接扎制而成的工字形、口字形、十字形截面。

與鋼結構相比，鋼骨砼柱的外包砼可以防止鋼構件的局部屈曲，提高柱的整體剛度，顯著改善鋼構件出平面扭轉屈曲性能，使鋼材的強度得以充分發揮。采用鋼骨砼結構，一般可比鋼結構節約鋼材達50％以上［6］。此外，外包砼增加了結構的耐久性和耐火性。與鋼筋砼結構相比，由于配置了鋼骨，使柱子的承載力大大提高，從而有效地減小柱截面尺寸；鋼骨翼緣與箍筋對砼有很好的約束作用，砼的延性得到提高，加上鋼骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

由于鋼骨砼柱充分發揮了鋼與砼兩種材料的特點，具有截面尺寸小，自重輕，延性好以及優越的技術經濟指標等特點，如果在高層或超高層鋼筋砼結構下部的若干層采用鋼骨砼柱，可以大大減小柱的截面尺寸，顯著改善結構的抗震性能。

2.4 采用鋼管砼柱

鋼管砼是由砼填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料，是套箍砼的一種特殊形式。由于鋼管內的砼受到鋼管的側向約束，使得砼處于三向受壓狀態，從而使砼的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，砼特別是高強砼的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋，其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，這相當于配筋率至少都在4.6％以上，這遠遠超過抗震規范［2］對鋼筋砼柱所要求的最小配筋率限值。由于鋼管砼的抗壓強度和變形能力特佳，即使在高軸壓比條件下，仍可形成在受壓區發展塑性變形的“壓鉸”，不存在受壓區先破壞的問題，也不存在像鋼柱那樣的受壓翼緣屈曲失穩的問題。因此，從保證控制截面的轉動能力而言，無需限定軸壓比限值［8］。規程［9］規定，鋼管砼單肢柱的承載力可按式(3)計算：

N≤φ1φeN0(3)

式中，；

θ=faAa／fcAc稱為套箍指標，0.3≤θ≤3；

φ1，φe的物理意義及計算方法見規程［9］。

由式（3）可以看出，當選用了高強砼和合適的套箍指標θ后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋砼柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。

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Abstract: with the rapid development of national economy, automobile production increased year by year, our country more and more cars, cars are more and more complex. Especially the rapid development of science and technology, the automobile industry competition has changed from single performance competition steering performance, environmental protection, energy saving, comprehensive competition. Only the automobile engine, to cope with the world energy crisis and reducing the environmental pollution, the research and development work has focused on reducing fuel consumption, reduce emissions, lightweight and reduce wear and so on, to optimize the technology will be widely used in these studies.

Keywords: engine, machine, technology, performance

中圖分類號：S219.031文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

發動機是一部由許多機構和系統組成的是將某一種型式的能量轉換為機械能的復雜機器。其作用是將液體或氣體燃燒的化學能通過燃燒后轉化為熱能，再把熱能通過膨脹轉化為機械能并對外輸出動力。而汽車發動機是汽車的動力裝置。由機體、曲柄連桿機構、配氣機構、冷卻系、系、燃料系和點火系（柴油機沒有點火系）等組成。按燃料分發動機有汽油和柴油發動機兩種。按工作方式有二沖程和四沖程兩種，一般發動機為四沖程發動機。

隨著世界能源問題和環境污染問題的日趨嚴重，飛機及汽車作為污染環境和消耗能源的大戶，備受人們的關注。發動機燃燒過程直接影響節能和環保，對發動機燃燒過程優化的研究越來越受到重視。

發動機設計以結構、熱力、燃燒、強度、振動、流體、傳熱等多個學科為基礎，可變因素多，隨機性大，是一個可變互耦系統的優化問題。多學科設計優化通過充 分利用各個學科之間的相互作用所產生的協同效應，獲得系統的整體最優解，因而在發動機傳統設計流程圖上有很大的應用優勢。

發動機的優化涉及到多個目標，與單目標優化問題不同的是這些目標函數往往耦合在一起，且每一個目標具有不同的物理意義和量綱。它們的關聯性和沖突性使得對其優化變得十分困難。多目標優化方法可以分為如下兩大類并且已在發動機的優化設計中得到了應用。1.基于偏好的多目標優化方法此方法根據工程實際的具體情況，首先選擇一個偏好向量，然后利用偏好向量構造復合函數，使用單目標優化算法優化該復合函數以找到單個協議最優解。如利用線性組合法對發動機的懸置系統進行多目標優化；利用加權法對液體火箭發動機的減損和延壽控制進行多目標優化。2.基于非劣解集的多目標優化方法 此方法首先需要找到盡可能多的協議解，然后根據工程實際情況，獲得決策解。相比基于偏好的多目標方法，該方法更系統、實用和客觀。如通過多目標遺傳算 法，以單位推力、耗油率等為目標函數對航空發動機總體性能進行優化；基于多目標遺傳算法對固體火箭發動機的性能和成本進行優化。在發動機的生產及實際使用中，總是存在著材料特性、制造、裝配及載荷等方面的誤差或不確定性。雖然在多數情況中，誤差或不確定性很小，但這些誤差或不確定性結合在一起可能對發動機的性能和可靠性產生很大的影響。對于此類不確定性問題的優化，傳統的優化方法已無法解決，而必須求助于不確定性優化方法。 隨著發動機質量越來越輕，而其功率和轉速不斷提高，振動和噪聲問題越來越突出。振動不僅影響到發動機自身的強度和性能，而且會給車輛整體壽命和乘客舒適 性造成很大的影響。除了對發動機本身結構進行改進外，對發動機的減振系統進行優化也是一條提高車輛整體振動性能的有效途徑。傳統的彈性減振系統已無法滿足 舒適性要求，未來的趨勢是半主動減振和主動減振控制系統，即能根據發動機激勵、路況、車輛行駛狀態和載荷等自動調節系統參數，優化車輛動力學特性，實現主 動減振。車用發動機的減振系統是一復雜的非線性系統，而神經網絡因其自身的非線性映射能力在未來發動機減振系統的優化設計中具有很大的潛力。另外，由于發 動機動力系統的復雜性，在模型、載荷、激勵等方面都具有很大的不確定性，減振系統的優化不可避免地應考慮系統不確定性的影響，可以利用模糊集或區間數學理 論結合神經網絡進行不確定性優化，以提高減振系統的可靠性和魯棒性。

發動機的燃燒和排放系統直接影響到 發動機的燃油經濟性、噪聲、排放等重要指標，影響到汽車的節能與環保性能。對燃燒與排放系統的優化可從兩個方面進行。一方面是燃料噴射系統的優化，可通過 電控單元精確控制各氣缸的燃油噴射量，自由控制發動機的轉矩，使得發動機具有良好的啟動性能和最佳的輸出響應特性，并使得氣缸達到最佳混合氣狀態，提高燃 油熱效率，降低噪聲；另一方面是優化進氣管系的結構參數，改進發動機燃燒室，優化壓縮比。未來的燃燒與排放系統的設計，應當綜合考慮噴射系統和發動機結 構，同時注重結構、燃燒、流體、噪聲等不同專業領域的性能提高，進行多學科優化設計。汽油發動機的熱效率為 20 %～30 % ,柴油發動機為 30 %～40 %。如能廣泛地使用柴油機 ,將會節約大量燃料。柴油機的優點還在于它可以使用純度比較低、價格比汽油便宜的柴油作燃料。據統計 ,將汽油機轉換為柴油機 ,每升燃料的行程里程平均可增加 35 % ,同樣質量和功率相同的柴油機與汽油機相比 ,油耗可降 15 %～ 25 %。因此 ,各汽車制造商都積極地增加柴油車的比重 ,目前絕大多數商用車都裝備柴油機 ,而各汽車廠商提供的裝有柴油機的轎車、行車也日益增多 ,如寶馬、奔馳、奧迪、豐田、本田、馬自達等都在全力開發并推出環保型柴油車。在歐洲 ,轎車柴油化的比例已高達 40 % ,且有不斷上升之勢。

綜上所述，優化技術在發動機的設計 制造中占有非常重要的地位。包括常規優化方法和智能優化方法在內的優化技術已被應用于發動機設計。考慮到能源的短缺和環境問題的重要性，未來的車用發動機 優化設計的研究將是以節能和環保為重點的綜合最優，應當建立并應用多種不確定多目標多學科優化理論方法、策略及算法；并應大力開發在一個優化平臺上集成各 個學科設計要求的多學科多目標優化設計系統，該系統將具有更高的優化效率和較好的開放性，可以更好地適應未來汽車個性化設計的趨勢。

摘要：

[1]汽車行業一體化 (質量、境、業健康安全)管理體系認證的研究 .吉林大學 . 2007中國優秀碩士學位論文全文數據庫 .

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【中圖分類號】G642.477 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0238-01

畢業(論文)設計是學生在大學里系統學習專業知識后,進行的具有總結性的工程、科研訓練,是學生綜合素質和工程實踐培養的全面提高階段。它是教學中最后的一個重要環節,是一種綜合訓練,要求學生運用在大學的幾年中所學的各門學科知識,在指導教師的帶領下獨立(或小組)完成規定的設計(研究)任務。這個教學環節能有效地培養學生的創新思維和創新能力,是高等學校培養合格人才的主要教學程序和教學手段。畢業(論文)設計成績的高低,不僅反映出學生對基礎理論、專業知識和基本技能掌握的程度,亦是評價學校教學質量的尺度之一。另一方面,學生即將走向社會,面臨實際工作的考驗和挑戰,畢業(論文)設計在某種意義上來說是縮小學校與工作崗位之間差距的一種不可或缺的手段。因此,畢業(論文)設計這一教學環節是加強學生創新素質和工作能力的綜合能力培養的重要途徑。

近年來,結合著科研項目的進行,讓本科畢業(論文)設計參與到項目之中,指導了多名機械專業本科生畢業論文。對在短短的三個月時間內指導學生完成論文,培養學生的科研能力,提高學生的綜合素質和知識應用能力等相關問題進行了思考和實踐探索。本文結合本科畢業(論文)設計與教師科研項目相結合培養學生創新素質和工作能力談一些體會和看法。

1 科學選題培養學生的創新意識

本科畢業(論文)設計作為大學教育最后一個實踐教學環節, 是學生對大學期間所學的基礎課和專業課知識進行綜合運用,為深化和拓寬專業知識,初步培養其科研思維和方法的重要實踐,培養科研訓練和科研能力的機會。所以通過畢業(論文)設計這一重要環節,可以大大提高學生的知識應用能力、實踐能力和綜合素質,是創新能力的培養與訓練。

作者指導的本科生畢業論文題目都是來源于所承擔的國家、自治區和學校的科學基金項目。針對學生掌握知識水平的情況,從這些科研項目中,在自己或碩士研究生所做的科研工作基礎上選擇提取合適的小題目給學生作為本科畢業(論文)設計題目,使學生的畢業(論文)設計成為自己科研課題中的一部分。這樣的論文課題具有很強的理論意義和實用價值,并具有一定的前沿性。如在進行國家自然科學基金項目“金剛石圓鋸片結構的動力失效研究”時,針對普通金剛石圓鋸片在鋸切時會產生刺耳難忍的噪音,隨著環保意識的增強,噪音控制已成為設計金剛石圓鋸片的重要指標,項目需要進行新型減振降噪鋸片的結構設計。針對學生已經學習了《現代設計方法》課程和部分學生選修了《ANSYS有限元軟件》課程。選題“降噪減振結構金剛石圓鋸片的有限元模態分析”,要求用ANSYS有限元軟件進行分析,尋找鋸片噪音控制的影響因素和變化規律以及降噪鋸片的合理結構參數。參加的學生對自己能親自參與高起點科研項目的研究總是感到興奮和自豪,有效的激發了學生的探索科學的積極能動性和培養學生的創新意識。

由于科研項目一般都是學科的前沿及與工程實際緊密聯系的問題,學生必須要在十六周的有限時間里完成課題,在具體實施選題的過程中,要注意題目難度和分量程度的掌握與本科生的知識和能力水平相適應,太難了時間有限不能完成、分量不夠達不到要求都會影響學生的論文質量,達不到培養學生能力和綜合素質的目的。因此選題要結合本科生的知識能力、創新技術和教師的科研項目綜合考慮,緊密結合專業培養方向,體現專業特點,堅持理論與實踐相結合,難度和工作量相適宜,針對不同的學生特點設計不同的題目,充分調動學生的主觀能動性,確保學生在有限時間內,運用所學習的理論知識和技能完成課題。

2 嚴謹開題培養學生的創新思維

確定題目后,在實施畢業設計(論文)教學環節之前,要將畢業(論文)設計的任務書發放到學生手中。任務書講述科研題目和畢業 (論文)設計題目的意義以及社會應用價值,畢業 (論文)設計環節中的專業知識和研究手段在相應領域中的應用和作用,講清課題的研究現狀和提出有關具體的要求,指定參考書和提供一些必要的參考文獻。讓學生對即將進行的課題研究有一定的感性認識,并要求學習相應的專業軟件。

學生拿到了任務書之后,還不應馬上進入具體的實施。對參考書和參考文獻要消化和理解,對研究的題目有更深入的認識,對題目的實施有可操作性的方案。因此安排3周的時間結合專業方向開展調研,同時教授學生進一步查閱與課題相關的資料和文獻,給出課題相關的關鍵詞等,如振動、躁聲、消音原理和模態分析等,利用網上資源進行文獻資料查閱。在檢索查閱整理和消化相關的參考資料和相關文獻的基礎上,對題目的實施方案的可行性、技術創新性進行論證,有所發現,有所創造,并提出比較詳細的技術路線和研究方法,寫出開題報告。經過開題報告這一環節,學生查閱文獻資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定研究方案和設計方案,書面表達和口頭表述等能力在內的基本創新思維能力得到鍛煉和提高。

3 悉心指導培養學生的創新技能

學生做畢業(論文)設計的過程,是綜合應用所學的知識,訓練基本的科研能力,培養初步分析問題能力和解決問題的創新能力,這是一個循序漸進、由淺入深的過程。指導教師要悉心地指導學生,對學生研究過程出現的問題及時的給予點播和幫助,深化學生的專業知識,拓展學生的專業知識面,在實踐中讓學生掌握科研的一些最基本技能,通過正確的研究方法獲得研究結果,讓學生體會到如何把書本知識應用到課題實踐中,從而提高學生自身的綜合素質。如參加國家自然科學基金項目課題的學生根據改善基體結構,阻斷節塊與被切割材料間因摩擦和撞擊所產生的振動在基體上的傳播產生噪聲,使噪聲的產生、共鳴及反彈減弱的消音原理。在老師的指導和研究生的幫助下,根據以往的研究成果,學生們積極參與,對在鋸片基體上開阻尼細縫、空冷槽孔和非等間距節塊的特殊結構的金剛石圓鋸片,探討各種結構參數的影響,進行了多種結構參數因素影響的分析,并取得了階段性的研究成果,為減振降噪鋸片的結構設計提供理論依據。學生們通過項目的進行也掌握了一定的創新技能。課題組獲得授權的中國實用新型專利“多孔基體與非等弧長節塊復合結構的減振降噪金剛石圓鋸片”上也留下了學生們智慧的影子。

4 結語

經過幾年的實踐體會到, 將科研項目與畢業(論文)設計相結合, 學生整個畢業(論文)設計的環節可以切實地參與科學研究活動,增強了本科生的創新意識, 是促進本科生科研能力與創新能力培養的重要途徑之一, 組織得好可以做到教學與科學研究相互促進。

參考文獻

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1 減振器的工作原理

雙筒液壓減振器的作用原理是，當車架與車橋做往復相對運動時，減振器中的活塞在缸筒內也作往復運動，于是減振器殼體內的油液便反復的從一個內腔通過一些窄小的孔隙流入另一內腔。此時，孔壁與油液間的摩擦及液體分子內摩擦便形成對振動的阻尼力，使車身和車架的振動能量轉化為熱能，被油液和減振器殼體所吸收，然后散到大氣中。

雙向作用筒式減振器一般具有四個閥（如圖1所示），即壓縮閥、伸張閥（又稱復原閥）、流通閥和補償閥。流通閥和補償閥是一般的單向閥，其彈簧很弱，但彈簧上的油壓作用力與彈簧力同向時，只要有很小的油壓，閥便能開啟；壓縮閥和伸張閥是卸載閥，其彈簧較強，預緊力較大，只有當油壓升高到一定程度時，閥才能開啟；而當油壓降低到一定程度時，閥即自行關閉。

減振器的運動有壓縮與伸張兩個過程。復原過程：減振器的活塞和連桿部分相對于儲油缸向上運動的過程。壓縮過程：減振器的活塞和連桿部分相對于儲油缸向下運動的過程。當車輪在路面上跳動時，彈簧被壓縮，振動能量被彈簧吸收，這種吸收只是一種能量形式變換為另一種能量形式，即將動能轉化為勢能，從而緩和了地面的沖擊對車身的影響，螺旋彈簧本身沒有消耗能量，這個勢能還存在，如果不把它消耗掉，動能勢能相互轉化的結果是，車身過個凸臺或凹坑則搖晃不停。沒有達到減振的效果。減振器的作用就是把這個能量消耗掉，無論在復原過程，還是在壓縮過程，當油液通過閥系窄小的縫隙時，縫隙壁與油液間產生摩擦，同時油液分子也具有內摩擦。由于摩擦產生了阻尼，將車身振動的能量轉化為熱能，熱能被油液及減振器的零部件吸收，然后散發到大氣中去。

2 數學模型的建立

2.1 圖2是汽車的被動懸架結構模型，其中，m1為非簧載質量，m2為簧載質量。k1為車輪剛度，k2為懸架螺旋彈簧剛度；y為系統輸入信號；x1為非簧載質量的位移；x2為簧載質量的位移；x0為路面不平度位移；v1為非簧載質量的運動速度；v2為簧載質量的運動速度；P1為內上腔內壓力；P2為內下腔內壓力；P3為外腔壓力。另設活塞上表面面積為A1；活塞下表面面積為A2；流通閥阻尼孔直徑為 d1，阻尼孔長度為l1；壓縮閥阻尼孔直徑為d2，阻尼孔長度為l2；伸張閥阻尼孔直徑為d3，阻尼孔長度為l3；補償閥阻尼孔直徑為d4，阻尼孔長度為l4；活塞直徑為da1，活塞桿直徑為da2；內上腔的長度為L1；內下腔的長度為L2；活塞與減振器工作腔之間由于油液運動粘度所產生的粘滯阻尼系數為C；懸架彈簧的初始壓縮的位移量為Δx1；車輪初始壓縮的位移量為Δx2；內上腔靜態初始壓力為P10；內下腔靜態初始壓力為P20。

2.2 建立動態數學模型。動態時，假設減振器先經歷壓縮行程，即y>x1>x2>0且v1>v2>0。簧載質量m2的受力m2共受到自身重力m2g，m2g相對于其他作用力來說過小，在此為了便于計算，對其忽略不計；懸架螺旋彈簧的預緊和運動形變所共同產生的彈力k2（x1-x2+Δx2），方向向上；活塞因減振器上、下腔的壓力差所受到的支撐力A2P2-A1P1，方向向上；活塞與減振器工作腔之間的粘滯阻尼力為C（v1-v2），方向向上。

根據受力圖可以得出簧載質量m2的受力方程為：

■=v■ （1）

■=■（2）

在壓縮行程中根據受力圖可以得出非簧載質量m1的受力方程為：

■=v■（3）

■=

■（4）

對于減振器的內上腔，在壓縮行程過程中，體積絕對伸張量為v■-v■?A1，從內下腔經流通閥流入的油液體積為■P■-P■。因此，內上腔的壓力隨時間變化率為：

■=

■■P■-P■-v■-v■?A■（5）

對于內下腔，在壓縮行程中的體積絕對壓縮量同樣為 v■-v■?A2，從而得到：

內下腔的壓力隨時間變化率為：

■=■

v■-v■?A■-■P■-P■-■P■-P■（6）

（6）式中：V20內下腔的容積，V20=活塞下表面面積A2×內下腔的長度L2。

當減振器工作時按照相同的分析方法

綜上所述，得到以下方程：

■=v■（7）

■=■（8）

■=v■（9）

■=

■（10）

■=

■■P■-P■-v■-v■?A■（11）

■=■

v■-v■?A■-■P■-P■-■P■-P■（12）

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《振動力學》課程是力學專業的一門重要的專業基礎課,它綜合應用高等數學、工程力學、矩陣理論、信號分析、計算機技術等學科知識,與工程實際問題有著密切的聯系,是一門理論性強、內容相當廣泛的課程[1]。傳統教學中教師用板書的方式講解，學生在學習時感到公式多，比較抽象，難于理解。而且針對一些振動現象，教師須不斷的改變參數，用作圖的方式來表現，因此浪費了大量的時間，學生的學習效果也不好。

迅速崛起的現代教育技術把虛擬實驗引入到了教學中。虛擬實驗的應用改變了傳統的教育模式，使得教與學方式發生了革命性的變化。它不僅僅能夠提高教學效果，而且節約了實驗經費，實現了學時較少情況下的教學要求。

本文針對振動力學課程的內容，介紹了軟件開發的總體思路及過程。將其應用于教學將對傳統教學產生有益的影響。

1軟件開發的總體布局

針對振動力學課程包括單自由度線性系統、多自由度線性系統和連續體線彈性系

統振動的研究內容，設計了如下的總體布局方案，具體結構如圖1。

圖1 振動力學教學軟件功能模塊圖

軟件的主界面包括五個模塊，分別為單自由度系統的自由振動、單自由度系統的強迫振動、多自由度系統、連續體系統和關閉。單擊任何按鈕將進入此系統的二級子菜單中，點擊子菜單按鈕可啟動子窗體模塊。通過關閉按鈕可實現任意一級窗體的自由退出 .各功能子模塊均為MATLAB系統的應用程序 ,以圖形文件和相應的M文件的形式出現 。

2軟件開發的技術實現

本課件采用MATLAB編程語言進行開發 ,MATLAB是一種面向科學與工程計算的高級計算機語言 ,它提供了豐富的庫函數 ,具有很強的圖形處理功能 ,并提供了數值計算、控制系統仿真、信號處理和神

經網絡等十幾個工具箱 ,為眾多領域的研究

開發提供了方便條件 [2]。

2.1 GUIDE界面設計

利用MATLAB提供的GUIDE工具可視化地創建控件對象，實現用戶界面。

主要包括：

（1）啟動圖形用戶界面的布局編輯器 。

（2）啟動菜單編輯器(Menueditor)可以添加本課件的主菜單及子菜單 。

（3）創建完控件對象后 ,雙擊該對象就會顯示它的屬性編輯器(Propertyinspector) ,通過對相關屬性進行設置 (如控件名稱、背景顏色、字體大小等 )而得到滿意的GUI。

其它幾個子窗口的設計也與此類似 。

圖2所示為本課件的主界面圖。

圖2課件主界面圖

2.2應用程序的編寫

MATLAB是矩陣實驗室（matrixlaboratory）的英文縮寫。它具有豐富的矩陣運算功能和

圖形處理功能。借助于它的幫助可分別編寫各子模塊中所需的源程序（略）。

圖3所示為用MATLAB編制并繪出的單自由度系統簡諧激勵下的幅頻和相頻率曲線。

通過主界面相關按鈕的操作可調用源程序實現。其他子模塊功能的實現與其類似。

(a)界面圖

(b)曲線圖

圖3單自由度系統簡諧激勵下的幅頻和相頻率曲線

3軟件的功能和特點

（1）所需參數的自由輸入

為加深對實驗及理論內容的理解,提高分析問題的能力,在軟件界面中專門設置了參數的輸入項。改變輸入的參數而得到的實驗結果和繪出的實驗曲線是不同的,通過比較分析不同的實驗結果(見圖4),可以總結有益的結論。找到實驗結果變化的原因,培養學生分析和歸納問題的能力。

圖4減振器的振動分析及仿真演示

（2）減振器實驗軟件的開發

動力減振器是采用彈性元件和阻尼元件把一個附加質量聯系到受振動影響的機器（即主振系統）上的一種減振裝置。通過適當地選擇減振器的參數，使主振系統的受迫限制被減振器所吸收，從而使主振系統的振動限制在一定范圍之內或保持不振動狀態。針對這一實際問題所編制的軟件可以通過選擇不同的參數比較減振效果最明顯的組合，為學生的學習提供更直觀的感受。

如圖4、5所示。

圖5減振器效果顯示

4 結論

本課件基于MATLAB軟件環境開發了振動力學課程的教學輔助軟件。應用MATLAB優秀的編程和圖形用戶界面實現了振動力學教學中基本內容的演示和實驗。使學生更容易理解所學的理論知識，取得了良好的教學效果 ,極大地激發了學生的學習積極性和學習興趣 ,提高了學習效率。

隨著教學實踐的豐富，新知識的不斷補充,本課件還需進一步的完善。

參考文獻：

[1] 崔志琴,景銀萍《機械振動學》課程教學改革初探[J].中北大學學報 2005年第21卷第4期(86-87)

[2] 王　強,金　珩 MATLAB環境下的數值分析教學軟件開發[J]. 內蒙古民族大學學報2004年第2期（177-179）