機械結構論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇機械結構論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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如果以其運行的速度快慢為依據，那么通常應將電梯分為超高速電梯、高速電梯、快速電梯和低速電梯四大類，超高速電梯的運行速度是要超過4m/s的，通常在分區進行控制的高層大廈中常采用這種電梯；而高速電梯的運行速度則是在2m/s-4m/s的范圍內，在高層寫字樓中通常會采用高速電梯；快速電梯的運行速度一般都在1m/s-2m/s的范圍內，通常情況下，住宅電梯和樓層數小于15層的多層客梯會采用快速電梯；低速電梯的運行速度是小于1m/s的，其通常都被應用在絕大部分的貨梯中；

（2）如果根據使用用途對電梯進行分類，一般可以將電梯分為乘客、觀光、載貨、雜物、醫用、船舶以及車輛等多種類型，同時市場上還存在著一些特殊種類的電梯

常見的有立體停車場用電梯、斜行電梯以及建筑施工電梯等。

2電梯機械結構和相關問題

2.1電梯機械結構中的門系統

在電梯的機械結構中，轎廂門系統通常都包括四個部分，分別為轎門、開關門系統、廳門和門保護裝置，由于門系統的存在，等候電梯人員墜落到井道中的安全事故就被有效避免了，同時井道和廂內人員之間也不會出現相互碰撞的問題了。在電梯的運行過程中，為了保證其安全性和穩定性，在電梯起動之前廳門和轎門之間必須是要保持關閉狀態的，并且在廳門上還應安裝門鎖，只有鑰匙才能將廳門打開，否則廳門就應是出于關閉狀態的。而對于控制電路來說，由于在門鎖上是安有微動開關的，那么其就能有效的控制電梯回路的斷開和接通狀態，從而實時的調整電梯的運行狀態。在分析電梯的門系統時，應重點注意以下幾個問題：轎廂起動時，轎廂門應是出于自動閉鎖狀態的，在轎廂未停穩并且未上升到層門時，層門也應出于自動閉鎖狀態。

2.2電梯機械結構中的轎廂系統

轎廂系統的最主要作用就是運送乘客和貨物，其主要包括兩部分，即轎廂架和轎廂體，而轎廂架主要起到的是懸吊和固定的作用，其是主要的承載構件，而在轎廂架上還都會設置拉條，這么做的目的就是要提升轎廂的剛度，從而有效避免轎廂傾斜現象的出現。而轎廂體則都是由四部分組成的，分別為轎門、轎頂、轎壁和轎底，其中，轎頂通常都會安裝檢修用的操作設備和照明設備，同時還設有安全窗，這樣當出現故障時，乘客便可以借助安全窗撤離到轎廂內；轎底則是起支撐作用的，在其前端設置了轎門地坎，在地坎位置處裝有光滑擋板，并且還應配有轎廂稱重裝置，當超過了電梯出現超重問題時，報警器就會響起。轎壁是連接轎頂和轎底的部分，在其背面通常都會設置加強筋，從而充分的提升其機械強度。

2.3電梯機械結構中的曳引系統

這一系統的主要作用為及時的牽引轎廂的上和下，從而幫助乘客順利的到達相應的樓層。其主要包括曳引機、導向輪、限速輪和曳引鋼索等部分，曳引機就是電梯的動力裝置、根據電機的差異性又分為直流曳引機和交流曳引機，根據速度的快慢可分為超高速、高速、快速和低速曳引機，根據結構形式的區別可分為臥式曳引機和立式曳引機，根據減速方式的差異性分為無齒輪曳引機和齒輪曳引機。電梯的轎廂會懸掛在曳引輪上，曳引輪在曳引機的驅動下就可以實現轎廂的上下運行。

2.4電梯機械結構中的重量平衡系統

重量平衡系統主要包括了補償裝置、補償纜、補償繩以及對重等結構部分，在曳引輪和導向輪的牽引下，對重用的鋼絲繩會直接連接轎廂，而在整個系統的運行過程中，這一系統主要起到的是對電梯和轎廂負載的平衡作用。在配置對重量的量值時，應嚴格的依據電梯額定載重量的相關要求，從而保證整個電梯系統是具備一個良好的使用狀態的。如果電梯的曳引高度超過了30m，那么曳引鋼絲繩的差重對電梯運行的平衡性和穩定性就可能會產生影響，所以，必須設置補償纜和補償鏈等相應的補償裝置。

2.5電梯機械結構中的導向系統

此系統主要包括了三個部分的結構，分別為導軌、導軌架和導靴，其主要作用是保證轎廂在井道中是按照正確的路線上下運行的，并且還能有效避免出現過多振動的現象。當出現了突發緊急情況時，轎廂就會被卡死在導軌上，那么就會避免墜落等安全事故的發生。導軌能夠精確的控制電梯的升降方向，所以，導向系統就是可以控制對重和水平方向轎廂的移動的，保證對重和轎廂在井道中都是出于一個合理的位置的。在電梯的井道中通常會設置4根導軌，兩根是對重架導向，另外兩根則是轎廂導向，固定導軌時通常都采用壓道板和螺栓、螺母等設備。

2.6電梯機械結構中的機械裝置

為了最大限度地保證電梯使用的安全性，那么在電梯機械結構中還必須設有安全鉗、限速器、緩沖器和終端超越保護裝置等機械裝置，當電梯系統的運行速度超過了其極限值時，限速器就會停止工作狀態，并且借助繩輪之間的摩擦力還能將拉桿機構提拉起來，發出相應的警報信號并且切斷控制電路，那么安全鉗就必須發出動作，強制性的將轎廂停留在導軌上，在所有的安全開關都恢復狀態后，安全鉗才會釋放，在所有的安全保護裝置都失去作用后，緩沖器就會作為最后一道保護裝置出來，其能夠將轎廂的能力吸收并消耗掉，避免轎廂出現墜落的事故。而終端超越保護裝置的最主要作用就是保證電氣系統的順利運行，從而保證轎廂的穩定運行，避免撞底和沖頂等安全事故的發生。

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通過機械結構設計和數值分析計算得出，輥子的抗彎強度和剛度隨著輥徑的變化而變化，根據實際工藝經驗，輥距與輥徑成正比，其關系為D=Kd(其中D為輥直徑，K為比例系數，一般取0.75~0.9，d為輥距)。

1.2輥距參數的確定

在實際工程中，輥距參數的選擇過大，會造成矯直的鋼件的變形不夠，造成矯直質量差，并且也不利于機器的入料。輥距參數的選擇過小，會直接增加矯直力，使設備容易磨損，同時也容易對工件引起局部應力集中，壓潰工件。所以在實際的工程和工藝中，要即保證滿足矯直質量，又不損壞工件的情況下，合理選擇輥距參數。

1.3矯直質量工藝

矯直要使得型鋼彎曲到其材料對應的最大彈復曲率，為保證材料的最大彎曲，應按照圖1式子計算。其中，h為軋件高度，單位mm；R為矯直輥半徑，單位mm。P是材料的彎曲半徑。

1.4最小輥距確定

最小輥距通過接觸應力條件或接軸扭轉強度確定，選取二者的較大者作為最小輥距。憑借實際經驗，在所有工件中，圓鋼的高度最低，工字鋼最高，一般依據圓鋼確定最大輥距，工字鋼尺寸確定最小輥距,就能很好的適應加工工藝。最大輥距由矯直質量或滿足最小上料條件確定，選取二者的較小值作為最大輥距。

1.5矯直輥強度的設計

矯直輥的自身的強度一般都遠遠大于工件的強度，所以一般情況下只考慮彎曲強度，彎曲強度不足的時候，可以增加相應的支撐，以多個點來吸收壓力。

1.6輥數的確定

一般參照具體的企業生產能力和工藝的需求，對小型鋼件一般7到11根，大型鋼件取7根左右

1.7矯直速度的確定

鋼件的矯直速度一般取決于生產任務的選擇，一般在0．8-2m/s的范圍內，小型鋼件的矯直速度最高，經濟效率最好。

1.8輥材料的選擇

工作輥直接與型鋼接觸，并相互擠壓，為了盡量減少輥子的磨損，保證矯直機可以長期穩定的工作，長期工作在擠壓的惡劣工況下，就要求輥子表面要有足夠的硬度，表面要有較高的加工精度，有很好的抗彎抗扭曲強度。按照當前的工藝，若工作輥徑D<60mm，采用60CrMoV材料；當D=60～120mm時，采用90CrVMo材料；當D>200mm時，采用9Cr材料。

2軟件上位機界面監控和計算

型鋼結構參數計算軟件的操作界面如圖2所示，此軟件只要輸入鋼件材料的規格，就可以直接得到型鋼矯直機的結構參數。例如輸入以下參數，輥距為1200mm,輥數為7根，型鋼圓鋼150mm.工字鋼190x500mm，矯直速度0．8～2．5m/s軟件計算結果：該矯直機輥間距離是1200mm,共有7根矯直輥，鋼件矯直加工速度是0．80-2．5m/s。從最終軟件計算結果看，該軟件計算準確，操作方便。以實際生產中的型鋼矯直機為軟件設計基礎，按照軋鋼機械設計的要求，充分考慮了實際生產過程中的工藝，為現代的輥式型鋼矯直機的設計提供了較為便捷的方法。

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2艦船指控設備結構型式的演變

自20世紀50年代開始，我國艦船指控設備完成了由機電指揮儀向數字化綜合指控設備的演變，設備從以模擬計算機為主轉變成以微型數字計算機為主。下面介紹指控設備上一些主要器件、部件和結構型式的演變。

2.1顯示器的演變

目前，CRT顯示器已被液晶顯示器和LCD顯示器替代。由于工作原理不同，液晶顯示器、LCD顯示器與CRT顯示器有明顯的性能差異，較圓滿地解決了CRT顯示器無法克服的在體積、重量、功耗、環保和電磁輻射等方面的缺點。

2.2計算機的演變

早期艦船用計算機的結構形式是：各插件模塊通過槽口固定于開放式插件框架中，自帶的楔形鎖緊裝置與槽口兩側壁緊固，其后部的電連接器通過盲插方式與印制大底板上的電連接器鏈接，大底板上的輸入輸出信號通過專用的轉接板轉接?，F在取而代之的是全密封、全加固的抗惡劣環境加固機，不僅體積小、重量輕，而且具有良好的抗振、散熱、電磁防護能力。

2.3功能部件的演變

鼠標、鍵盤、觸摸屏等通用的功能逐漸被集成為全加固模塊，通過預留接口與外部設備聯系。尺寸被嚴格定義，實現了模塊標準化、通用化設計。這類模塊多采用整體設計和加工工藝，如真空釬焊、整體鑄造和整體機加等，具有體積小、結構緊湊等特點，既能減輕重量，又保證模塊有良好的適應性。

2.4整機結構型式的演變

顯示器、計算機和功能模塊的進步，導致了整機在重量、體積上都有了大幅度的下降，造型變得更加時尚、美觀。由于各類模塊標準化、通用化的實現，整機設計變得快捷、方便，在爭取任務和任務立項時，根據特定的需求，短時間內可提供初步的技術方案，確定外形尺寸和重量等指標。表1給出了不同時期指控設備的結構型式。

3幾個關鍵技術問題的現狀

經過幾十年的發展，指控設備的結構設計內容發生了較大的變化，不再有非線性齒輪、劈錐、傳動鏈這類復雜結構，剩下的是臺、柜造型、面板設計、殼體鑄造等。臺、柜、箱及其各層次設備已實現標準化、通用化和系列化。整機內部小到插件模塊、通用模塊、專用模塊，大到顯示器、計算機都實現了全加固設計，并通過嚴格的應力篩選試驗，整機必須按國軍標要求參加例行試驗，通過抗振、散熱和電磁兼容能力測試。結構設計及其可靠性測試方法和手段逐漸成熟，但也存在一些問題。

3.1隔振減振設計

隔振減振設計主要還是遵循傳統的方法進行，以定性設計為主。即，對結構件做個初步的靜力分析后，再根據使用環境和經驗乘上一個安全系數，在設計階段難以充分考慮動態激勵帶來的影響。設備的抗振能力主要靠環境試驗來驗證。這種設計方法帶來的問題是：

1)由于無法準確把握設備內部重量及分布，臺、柜、箱在設計上普遍存在剛強度整體有余、局部不足的問題。雖然在振動、沖擊試驗中也能發現一些問題，諸如在某個頻段振動超標，在哪個頻點共振幅值最大等，但不能具體定位，也不能準確評估共振帶來的影響；

2)設備的重量和幾何重心的位置，是在總裝完成后靠稱量才能最終確定，所以，通常是選擇具有一定承載范圍的減震器，在使用過程中需對承載量進行調節，給用戶帶來一定的麻煩。

3.2熱設計

現役的指控設備從機箱到臺、柜基本上還是通過風機散熱，這是目前主流散熱方式。對于發熱量大的模塊，如加固機，除了要解決自身的散熱問題，還在臺、柜內部設計專用風道，保證熱量快速排除。其弊病是會造成電磁干擾且噪聲較大；20世紀90年代，國外一些潛艇指控設備開始采用液冷散熱，這種通過泵產生的動力推動密閉裝置中液體的循環來實現散熱的方式，具有較高的效率，且噪聲較小，缺點是成本較高。近年來，國內也開始進行這方面的研究與試驗。由于現行的熱設計方法不能準確判斷臺、柜內部氣流的走向，故無法實現對設備從芯片到整機實施有效的溫度控制，僅僅是根據總功耗、單個風機的風量以及熱源的位置來大略地確定風機的數量和進、出風口的位置，散熱效率不高。

3.3電磁兼容設計

早期的純機械設備和機電設備幾乎不要做電磁兼容試驗，然而，隨著軍械電子化程度的迅速提高，越來越多的電路被裝入有限的空間，設備內外電磁信號縱橫交錯、密集重疊，功率分布不均勻；特別是電子戰，其基本著眼點就是奪取“制電磁權”。電磁兼容設計在現代指控系統中的重要性可見一斑。電磁兼容設計涉及電器和結構等多個專業，綜合性很強。雖然電磁干擾主要是電子元器件及其分布的問題，但與它們安裝的位置、元器件屏蔽與密封的好壞、材料固有的屏蔽效能等緊密相關。經過多年的研究并結合試驗，指控設備的電磁兼容設計已初具規模，并制定了一些設計規范。但是，由于設備內部安裝的模塊較多，很難直觀地了解內部的電磁環境，一些問題在設計階段很難被發現。而電磁兼容檢測試驗又是在設備出廠、功能調試完成后根據要求進行的，這時已到了研制的后期，等發現了問題，再針對超標項目實施解決方案，通常代價是昂貴的，會增加一些不期望的附加元器件。

4關鍵技術的發展趨勢

從上節中可以看到：

1)指控設備結構設計的研制任務量大、周期長、成本高；

2)隔振減振、散熱、電磁防護等關鍵技術的研究進入了瓶頸期，還停留在依靠經驗或以往環境試驗結果類比、亦或有限的公式估算上。置身于21世紀，這種設計方法已無法適應現代國防對產品快速、可靠、經濟的要求。三維設計技術和仿真技術的發展與推廣，為這些研究內容的突破提供了有力支持。它們與傳統的經驗設計方法的融合，將有助于提高研制效率，推動機械結構設計從定性到定性與定量相結合的轉變。

4.1三維設計技術的應用

結構設計實現由二維向三維的轉變可以說是革命性的，設計者借助計算機將設計思想轉化為可視的、可修改、可分析的實體模型，為新產品研發、仿真分析及后續的演示帶來諸多方便。

1)三維設計可以直觀地反映整機內部各單元的裝配關系，避免產生干涉等錯誤。

2)三維軟件的參數化設計技術特別適于復雜結構件局部特征修改的快速設計。以機柜殼體為例，對于同一規格的不同機柜，殼體大部分設計特征是通用的，不同主要表現為：兩側壁上橫向加強筋和走線凸臺的高度位置，導銷支架、前橫梁支架安裝位置以及后橫梁的高度位置。如果利用三維軟件參數化建模工具，在殼體三維模型構建過程中使用變量來控制上述特征的位置尺寸和約束關系，根據不同的機柜需求編輯這些參數，即可得到具有相似拓撲結構的殼體。

3)隨著艦船裝備量的加大，用戶對設備的重量提出了嚴格要求。在設計階段通過指定材質，可快速預測出整機的重量，避免了整機裝配完成后再進行減重或配重處理。

4)根據臺、柜、箱內部的重量分布，可較準確地地計算出設備的幾何重心，并以此為依據確定隔振器的大小和安裝位置，逐步實現由選擇隔振器到定制隔振器的轉變。

5)建立產品常用件、標準件數據庫，在新產品設計時可直接調用，節省了人力、物力，避免了重復勞動。

6)仿真分析和演示系統需要三維模型的支持。以仿真為例，在國外設計和分析通常分屬不同的部門，設計者考慮的是功能的實現，分析人員則是負責對設計的合理性和準確性做出評估。有了三維模型，分析人員可直接在三維模型上進行簡化，開展分析，保證設計與仿真同步進行。

4.2基于仿真分析的隔振減振設計

仿真技術的引入，在方案論證階段有助于快速了解整機的振動特性以及對外載的響應情況，為決策提供支持；在設計過程中能及時發現結構上的薄弱環節，盡量做到結構合理、加工量少、材料利用率高，在保證抗振能力的前提下，實現輕量化設計。國內很多研究機構和高校都開展了這項工作，并取得了良好的效果。應用較廣泛的結構力學仿真軟件有很多，如ANSYS、UGNX、ABAQUS等。建議組織專人開展這項研究，掌握模塊、機箱和整機各層次設備的結構力學性能，提高指控設備機械結構設計的競爭力。

4.3基于仿真分析的熱設計

隨著電子技術的迅速發展，指控設備集成化程度不斷提高，單位體積內產生的熱量不斷增加，而有效的散熱面積卻相對減少；一些發熱量較大的功率器件和組件的熱設計問題日顯突出。如何有效降低傳熱路徑上的熱阻成為急待解決的問題，這需要可靠性高且工程化強的熱仿真軟件的支持。目前已廣泛應用的計算機輔助熱設計軟件有FLUENT，ANSYS，ICEPAK等。這類軟件可在短時間內獲得復雜熱分析方案的模擬結果，及時對元器件的布局、傳熱路徑的設計是否合理做出判斷。

4.4基于仿真分析的電磁兼容設計

相對抗振和散熱，艦船領域的電磁兼容仿真研究更是鮮見。直到近年才有一些成熟的電磁兼容仿真分析軟件被引入國內，如SEMCAD、EMC-A、IE3D-SI等，它們從電磁兼容三要素(干擾源、耦合路徑、接收器)出發，與實際工程緊密結合，通過建立干擾源、接收器與多種傳輸路徑的數學模型來模擬傳導、輻射、屏蔽等電磁干擾現象，并提供發射機和接收機的端口庫、濾波器庫、頻譜信號庫、屏蔽材料庫等，可在研制過程中對板卡、模塊和臺柜等各層次設備及設備間的抗干擾設計做出評估，便于及早發現問題，減少試驗階段的整改。

篇（4）

電磁波電阻率隨鉆測量系統主要由發射天線、接收天線、電路倉體和對接結構等幾大部分組成。天線系統采用“四發雙收”的方式和結構，工具上端和下端各有2個發射天線，工具中部設有2個接收天線。工具側壁設有測量控制電路倉體，工具中心設有泥漿通道，兩端的公扣和母扣端有數據對接系統，用來實現與上下相鄰工具之間數據交換與供電的功能。電磁波電阻率隨鉆測量是一種重要的電阻率測井方法，在各種不同類型的鉆井液中都能夠進行測量。它的工作原理基于電磁波在穿越地層時產生的衰減和相位移。由于穿越不同的地層會導致產生不同的衰減和相位移，通過測量電磁波的衰減和相位移就可以確定地層的介電常數和電阻率。電磁波電阻率隨鉆測量系統就是利用這一原理，由發射線圈向地層發射電磁波，再由不同的接收線圈接收電磁波，根據接收到的電磁波的相位差和幅度比來確定地層的電阻率。

1．2技術難點

電磁波電阻率隨鉆測量系統受結構尺寸的影響，設計空間小，機械結構較為復雜，強度和可靠性要求高，具有以下幾個主要的設計難點：

1）設計空間小，受工具直徑尺寸的限制，中心預留泥漿通道后，可供使用的空間極為有限，對機械設計工作帶來了很多的限制。

2）機械結構較為復雜，工具設有4個發射天線，2個接收天線，天線內設有線圈，需要與控制電路進行連接通訊，整體結構較為復雜。

3）系統處于高溫高壓的工作環境下，并且要傳遞鉆壓和轉矩，對工具的強度和可靠性提出了很高的要求。

4）系統工作在流動的高壓泥漿中，系統內部的電路控制系統和天線線圈需要進行隔離絕緣處理，對整個系統的密封性能提出了很高的要求。

1．3解決方案

針對系統機械設計中遇到的技術難點，經過科學論證和反復試驗，提出了4點解決方案。

1）根據隨鉆工具軸向尺寸大、徑向空間小的特點，充分利用空間，精簡結構進行設計。

2）在系統機械設計中，避免出現導致強度儲備不足的薄弱環節，對強度薄弱的部位進行優化改進，以減少應力集中，增加強度儲備。

3）采用多重密封設計，密封圈采用耐高溫的橡膠材料，以避免橡膠高溫失效造成泄露。利用SolidWorks軟件設計平臺，設計完成的電磁波電阻率隨鉆測量系統

2中子孔隙度隨鉆測量系統

2．1系統工作原理及組成

中子孔隙度隨鉆測量系統工作時，由同位素中子源發出快中子，在地層運動過程中和地層中的各種原子核發生彈性散射，而逐漸損失能量、降低速度，成為熱中子。中子的減速長度L反映了孔隙度的大小，L越小，計數率越低，孔隙度越大。系統通過采集熱中子計數率，則可識別巖性并轉換為中子孔隙度。中子孔隙度隨鉆測量系統主要由中子發生器、中子檢測器、測控電路和數據對接系統組成。其中，中子發生器位于水眼中心，中子檢測器需要貼近井壁以便接收反射回來的中子，測控電路位于系統的側壁中，中心留有泥漿通道，系統兩端設有數據對接系統，用來實現相鄰系統之間的數據通訊和功率的傳輸。

2．2技術難點

中子孔隙度隨鉆測量系統在機械設計中，受工作原理的需求、空間結構的限制和安全方面的要求，具有3方面的設計難點。

1）中子發生器屬于放射性儀器，對系統減震性能要求高，如果減震保護機構失效，中子發生器因振動產生破壞，放射性元素泄露會造成嚴重后果。

2）系統的工作原理要求中子檢測器貼近井壁，以便更好地接收反射回來的中子，縮短中子檢測器與井壁之間的距離，成為機械設計中的一個難點。

3）由上述可知，中子發生器發生破壞產生放射性元素泄露會導致嚴重后果，因此需要對中子發生器安裝部位設計特殊的保護措施，即便中子發生器發生破壞也能保證放射性元素不會外泄，而是保存在安全密閉空間內，確保施工安全。

2．3解決方案

綜合分析上述技術難點，經過科學論證和測試實驗，提出了如下解決方案：

1）中子發生器安裝部分減震方案采用彈簧減震和橡膠減震相結合的減震方式，利用彈簧進行軸向減震，利用橡膠墊進行徑向減震，充分利用兩者的優點，以達到最好的減震效果。

2）在工具的外表面設計一個“凸臺”來作為中子檢測器的安裝位置，“凸臺”與工具相比直徑較大，與井壁的距離更小，能更好地貼近井壁接收反射中子。

3）在中子發生器安裝機構的設計中，采用多重密封的方式，利用高壓密封連接器進行功率和數據的傳輸，確保中子發生器發生破壞后放射性元素不會發生泄露。

3數據傳輸系統設計

在DRLWD隨鉆測井系統中，除了電磁波電阻率隨鉆測量系統和中子孔隙度隨鉆測量系統之外，還包含有泥漿發電機和無線隨鉆測量系統（MWD），泥漿發電機負責給上述系統提供電能，MWD充當數據傳輸的載體，以壓力脈沖的方式將隨鉆測量的信息實時傳輸到地面，為鉆井工程師提供決策參考。在上述各系統之間，需要一套數據傳輸系統，實現功率和信號的傳輸，將各個獨立的子系統串聯起來成為一個整體的綜合測井系統。數據傳輸系統對能否準確實時地將測量信息完整傳輸至地面起著至關重要的作用，在DRLWD系統中扮演著“動脈血管”的角色。

3．1技術難點

數據傳輸系統需要井下各個系統在機械連接的同時實現電連接，同時實現功率和信號的傳輸。因為隨鉆儀器的連接都在井口來完成，這意味著數據傳輸系統的接觸環境比較惡劣，對連接系統的可靠性有著很高的要求。另外，數據傳輸系統工作在高溫高壓強振動的鉆井環境中，所以對數據傳輸系統的穩定性提出了很高的要求。

3．2解決方案

綜合考慮各方面影響因素，數據傳輸系統在設計中采用特制的四芯旋轉連接器和多重密封保護措施。

1）特制的四芯旋轉連接器使系統在傳輸功率的同時，能夠保證信號數據的同步快速傳輸。

2）特殊設計的密封保護結構確保系統在隨鉆儀器機械連接的同時自動實現電連接，且能保證鉆井過程中數據傳輸的穩定性和可靠性。

3）傳輸系統中包含一種“預先導向機構”，該機構的作用是在儀器之間進行螺紋連接時，預先進行定位導向，實現“未接觸先導向”，確保數據傳輸系統能準確無誤地實現接通，并保護其中的四芯旋轉連接器不會因為上扣過程中的錯位或振動而發生破壞。

4結論

1）隨鉆測井儀器由于受到設計空間小、高溫高壓強振動等不利工作環境的影響，給機械設計工作帶來了極大的不利因素。因此在設計中，應利用軸向尺寸大的特點，在不影響強度的前提下充分利用空間，為機械設計工作創造條件。

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集裝式盒式密封的輔助系統

為改善機械密封的工作環境，保證密封的正常運行，更好地控制泄漏，防止污染，集裝式盒式密封均采用了密封輔助系統，實際工作情況示于圖3。密封液的循環系統中包括封液入口、封液出口、液位開關、壓力開關等。新建精聯裝置大多數機泵都采用性能好的白油作為密封液，這一密封的輔助循環系統具有如下的作用：①封液對密封端面具有良好的作用，從而改善條件；②通過液體的循環流動，帶走密封因相互摩擦所產生的熱量，以達到降低密封的工作溫度的作用；③由于密封液壓力一般比工作介質壓力高0.05-0.15MPa，可以起到堵封工作介質防止其泄漏，尤其對有毒有害、易燃、易爆放射性的介質作用顯得尤為重要；④對于帶有固體顆粒的介質，密封液還可以防止其進入，控制了介質對密封元件的磨損；⑤對于腐蝕性介質，密封液可起到保護密封元件不受腐蝕的作用；⑥封油系統根據不同的工藝狀況，設有液位報警、壓力報警等保護設施，對密封狀態起到監控作用，是生產安全性的重要保障。

機械密封常用材料

對動、靜環材質的性能主要要求：有良好的耐磨性和較高的硬度，導熱性好、有較高的熱穩定性和化學穩定性，有較大的彈性和較好的抗沖擊性。常用材料有：硬質合金、鑄鐵、石墨及陶瓷等。應注意合理選擇機械密封動靜環材料，一般采用軟硬組合或硬硬組合。

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中國的童鞋分為小童（3~6歲）、中童（7~12歲）和大童（12歲以上），大童的尺碼已接近成年人，一般按成年人的尺碼進行設計，但在童鞋設計時，要區分小童和中童。在設計小童鞋時，一般選用26碼作為基本碼；如果設計中童鞋時，一般選用32碼（法碼）作為基本碼。而本次設計是以小童鞋為例，所以選用26碼楦作為標準楦，數據也選用標準數據，即它的楦底樣長為166mm、跖圍為165mm。目前，貼楦絕大多數是采用美紋紙貼楦法，而在進行沙灘涼鞋的幫樣結構設計時，基本都采用貼全楦法，即在貼楦時，有三條美紋紙豎向貼（先貼一條背中線，再在兩側各貼一條），接著其他采用橫向貼法，且每條美紋紙都有1/2的重合（見圖2）。

1.2標劃“三點一線”和口門、后幫控制線

用鉛筆在已貼美紋紙的楦頭上，將背中線、后弧線、楦底中心線畫出，并找到外腰邊沿凸度點O，過點O作背中線的垂線OH，即為口門控制線。取OH的中點E和后跟高度點C（26碼的后跟高度為45mm），用軟尺直線連接CE，即為后幫高度控制線（見圖3）。

1.3設定各部位點

各部位點的設定，見圖4。（1）鞋幫總臉長的設定鞋幫總臉長沒有固定的數據，主要視鞋的風格類型和分割比例而定，同時兼顧美觀和穿著的舒適性。本款式涼鞋總臉長點設在腳彎點與跗骨點之間，一般是楦底樣長的65%，即166mm×65%≈108mm；以楦底前端點I沿背中線向后量取長為108mm處，定為J點，線段JI即為鞋幫總臉長。（2）內懷最前點的設定全空式涼鞋的內懷最前點主要根據款式類型而定，一般設計在大腳趾后端點的前方。根據本款式特點，內懷最前點一般設計在楦底樣長的85.5%處，即以楦底后端點K為起點，直線量取142mm（166mm×85.5%≈142mm）與楦底邊沿交叉點P，即為內懷最前點。（3）外懷最前點的設定全空式涼鞋的外懷最前點，也是根據款式類型而定，一般設計在小腳趾后端點的前方。根據本款式特點，外懷最前點一般設計在楦底樣長的83.1%處，即以楦底后端點K為起點，直線量取138mm（166mm×83.1%≈138mm）與楦底邊沿交叉點S，即為外懷最前點。（4）后幫高度的設定后幫高度主要根據款式、后跟造型和穿著的舒適性而定。本款式是帶有后帶的涼鞋，且后帶中包有海綿，因此，這樣的后幫高度要略高于正常的后跟高度點。通常是占楦底樣長的28.9%，即166mm×28.9%≈48mm。以楦底后端點K沿后弧線向上量取長為48mm處，定為M點，線段KM的長度即為后幫高度。

1.4設定部位線條與造型

各部位線條與造型的設定，決定了本款式的美觀度和一定的舒適度（舒適度還與楦型有關），因此在幫樣結構設計中此步驟非常關鍵。各部位線條和形狀見圖4或圖5。（1）A—前幫內側面的形狀設定本款式的前幫內側面，是一條帶形狀，可設計成直條形，但這樣設計會過于簡單，不是很美觀，所以將它設計成下大上小的造型，這樣做會有線條的美感，以及與B部件結合的非常流暢，不會那么呆板。大小要考慮B部件的數據，因為B部件的材質是織帶，它的寬度數據是固定的幾種，有15、18、20、25mm等規格。在本款中選擇18mm或20mm（本文選擇20mm）規格比較合適，因為太小，不夠大方，美觀度不好；太大，感覺過于臃腫。因為上端連接B部件，所以選擇22mm的寬度；下端要比上端大一些，選擇28mm。（2）B—前幫外側面的數據設計上面已經介紹過，B部件的寬度選擇，這里不作過多表述。而它的長度與E部件有關，因為B部件沒有內里，它通過對折后固定在A部件上，形成環套，E部件從中穿過。所以與穿過B部件處的E部件寬度有關。（3）C、D—裝飾片的造型設計鞋用的裝飾件品種繁多，有裝飾花、金屬扣件、圖案裝飾等。而本款式的裝飾件采用的是金屬扣件與皮料裝飾搭配使用，使裝飾不會過于單調。此裝飾件由3個部件組成，分別是C、D部件和“D”字形的金屬扣。而C、D部件首先起到固定金屬扣的作用，附帶裝飾的效果。因此，C、D部件連接金屬扣處的寬度以D字扣的內徑為準，而另一端設計成半邊D字形的造型，使整個裝飾看起來更協調、美觀。本款式的D字扣的內徑選用16mm，根據裝扣件原則，皮料要比扣件內徑略小一點，所以C、D部件與金屬扣連接處的寬度設為14mm。C部件的另一端設計的要大一些，因為C部件的位置剛好在腳背上，視覺效果很明顯，所以選用3顆鉚釘去固定，這樣飾看起來會更大氣，它的寬度設為20mm，長度設為30mm。而D部件的另一端設計的稍大一些即可，因為D部件的位置在后方，裝飾效果不很明顯，所以用一顆鉚釘固定便可，它的寬度設為16mm，長度設為22mm。（4）E—中幫面的線條設定在中幫面的設計中，主要配合整個鞋幫的造型和美觀度，但對于涼鞋來講，還要考慮有盡可能多的部位，同時不影響穿著的舒適度。本款式的中幫面造型中有一部分屬于前幫面，它直接順延到中幫面上，最終形成一個“Y”的造型。在前幫這個部分，它的寬度要與前幫內腰面相協調，因為與B部件有一個鑲套的連接，它的尺寸要比A部件設計的小一些，所以在鑲接處的寬度設為20mm，幫腳處設為24mm。在中幫面部分的寬度要比前幫面的略寬一些，設為26mm。鞋口處的線條用截面的方法去設計，即固定內外懷鞋底處定位點，再用軟尺繞楦型一周，直接畫直線便可。前幫部分與中幫部分直接將線條順延起來，形成“Y”字形的整體。在中幫面的外腰部分，沒有設計成直接到幫腳處，為了使穿著更方便，將此處設計成開口裝置，用魔術貼（俗稱毛刺）作為活動開口。開口的下方連接著F—后腰面部件，中幫面與F部件有一部分重疊。重疊部分的長度設為38mm，因為太長，沒必要，太短，魔術貼粘不住。中幫面的分割處離幫腳處約5mm，這樣設計可以使后腰面隱藏起來，感覺像是沒有分割，是一個整體，會有比較好的視覺效果。（5）F—后腰面的形狀設定在本款設計中，后腰面屬于隱藏部位，且在中幫面的下方，所以它的尺寸與線條主要順延中幫的線條設計，只是在上端做成倒角，保證穿著的舒適性就可以了。因此，后腰面的上端寬度設為26mm，幫腳處設為30mm。（6）G—后跟條帶帶的造型設計對于涼鞋后跟條帶的設計，主要考慮保證穿著時的跟腳，及保護中后幫面的造型不易變形。最常用的尺寸為20mm（寬）×25mm（長）。因為這樣的長度和寬度就可以滿足需求，尺寸太小，會不好入腳；太大，無法起到讓穿著更跟腳的作用，也是一種浪費。

2幫面樣版的制作

2.1展平樣版

在幫樣結構設計中，樣版的制作方法有很多種，有美紋紙貼楦法、牛皮紙貼楦法和比楦法等。而本文將介紹的是最常用的美紋紙貼楦法。鞋楦是一個三維立體的造型，而幫面樣版是一個二維平面圖形。因此在制作幫面樣版之前必須有一個立體向平面轉化的過程，即展平處理。經過展平處理而得到的樣板，稱之為展平樣板。另外，每一塊幫面樣版都可以根據展平而制得，所以展平樣版也稱之為母版。具體步驟如下：（1）將已進行結構設計的美紋紙割去多余部分，在后跟條帶上沿后弧線方向割開，再將美紋紙撕下，并展平在準備好的紙板上。從背中線部分向兩側逐漸展開、貼平，盡可能不產生褶皺（見圖6）。（2）在幫腳處加7mm，后弧線斷開處的兩側加2.5mm，然后再將各線條修順暢，并割下。（3）在幫腳處用分規畫一條距邊5mm的線，然后在這條線上，取一些點（間距為5mm）并沖孔，作為線縫工藝操作時的縫線定位點。（4）在幫面裝飾片的固定位置處，刻出槽線，用于制作裝飾片的樣版和定位。這樣就完成了展平樣板的制作（見圖7）。

2.2凈樣版

（1）A—前幫內側面先在紙板上畫出前幫內側面的輪廓線和幫腳的縫線定位點以及縫線的槽位線，并將此輪廓線割下，再在樣板中間處刻一道槽線，作為縫假線的定位線，并做上內懷標志的牙剪。這樣就可以得到前幫內側面的凈樣板（見圖8）。（2）B—前幫外側面因為前幫外側面使用的材料是織帶，它有固定的寬度，之前的結構設計時已選擇寬度為20mm，所以先割取一條寬度為20mm的條帶，然后在這條帶上做一對折線，將展平樣板B部件的外輪廓一端，對準條帶的對折線，然后畫下與A的分割線和縫合線，最后放出8mm的壓茬量，再沿著對折線對折，并剪去多余的條帶，即可得到前幫外側面的凈樣板（見圖9）。（3）C—前裝飾片在紙板上先畫出前裝飾片的輪廓線，然后在離前裝飾片與金屬扣件連接處3mm（因為金屬扣是有厚度的，放出這3mm可抵消扣件厚度對樣板的影響）遠的地方做一條中心線，作為前裝飾片的對折線，做出一個等腰三角形（底邊長為8mm，邊長為12mm），以此三角形的頂點作為鉚釘定位點，用內徑為2.0mm的沖子沖孔，將紙板沿對折線對折，并割出其輪廓線，展開后將兩側按線條走向順延減小，長度為超過第一個鉚釘定位孔8mm，剪去多余樣板，在對折線上打兩個定位孔，這樣即可得到前裝飾片的凈樣板（見圖10）。（4）D—后裝飾片方法同前裝飾片的制作，只是在設定鉚釘定位點時，將3個點改成1個點即可，這個點距離底邊8mm左右，以便可得到后裝飾片的凈樣板（見圖11）。（5）E—中幫面先在板紙上畫出中幫面的輪廓線和裝飾片的定位點，以及幫腳處的線縫定位孔，然后將線條修順，將外懷后側的兩個圓形倒角畫好，后側鞋口處放3mm翻縫工藝量，在內懷處沖出后跟條帶的定位點，在幫腳處沖出的線縫定位點，然后再用內徑為2.0mm的沖子沖出裝飾片的定位點，最后割出輪廓線，做上內懷標志的牙剪，即可得到中幫面的凈樣版（見圖12）。（6）F—后腰面先在板紙上畫出后腰面的輪廓線和幫腳處的線縫定位孔，然后將線條修順，將上端的兩個圓形倒角畫好，再沖出后跟條帶的定位點，并在幫腳處沖出的線縫定位點，再做出毛刺定位線，最后割出輪廓線，即可得到后腰面的凈樣版（見圖13）。（7）G—后跟條帶先在板紙上畫出一條中心線，將展平樣版的內側后跟條帶的后端線對準此中心線，畫出后跟條帶的輪廓線，再將展平樣版的外側后跟條帶的后端線對準此中心線，畫出后跟條帶的輪廓線，在上端鞋口處放3mm的翻縫工藝量，在兩端各放8mm的壓茬工藝量，并刻出槽線，最后割出外層輪廓線，在內懷做上內懷標志的牙剪，在中心線的上端剪出一個牙剪，下端打一個標志點，這樣即可得到后跟條帶的凈樣版（見圖14）。

2.3劃料樣版

劃料樣板是在幫面的凈樣版基礎上放出折邊量和壓茬量，再除去槽線和定位點的樣版。因此，將幫面樣版外輪廓線畫在紙板上，如果遇到是折邊工藝的，這個邊放4.5~5mm；如果是壓茬工藝的，這個邊放8mm；其它工藝的保持不變，割去外輪廓線，即可得到劃料樣版。

3內里樣版的制作

一般情況下，內里樣版是根據幫面的展平樣版來制作的，但分節式內里除外。而分節式內里一般都根據各組合的幫面來制作。本款式沙灘涼鞋采用的是分節式內里，所以選用幫面樣版來制作內里樣版。

3.1前幫里

先在紙板上畫出前幫內側面的輪廓線和槽線，在幫腳處向里縮條線3mm，在兩側各放出3mm，又在上端以槽線為基準放5mm，作為沖里量，然后割出輪廓線，作出內懷標志的牙剪，即可得到前幫里的樣版（見圖15）。

3.2中幫里

在紙板上先畫出中幫面的輪廓線，在兩邊的幫腳處各向里縮條線3mm，在前端和外側面放出3mm的沖里量，后端不變，然后割出輪廓線，作出內懷標志的牙剪、翻縫標志點和（魔術貼）毛面的定位點，即可得到中幫里的樣版（見圖16）。

3.3后幫里

在紙板上畫出后腰面的輪廓線，在幫腳處向里縮條線3mm，其余部分放出3mm作為沖里量，然后割出輪廓線，即可得到后幫里的樣版（見圖17）。

3.4后跟條帶里

將后跟條帶樣版放在紙板上畫出輪廓線，在兩端處各縮回3mm，在下端放出3mm的沖里量，即可得到后跟條帶里樣版（見圖18）。

3.5（魔術貼）毛面和刺面

將中幫里與（魔術貼）毛面鑲接的部位輪廓線畫在紙板上，然后在后端縮回5mm，割出輪廓線即可得到毛面的樣版。制作（魔術貼）刺面的樣版時，先將后腰面的輪廓線和刺面的定位線畫在紙板上，在前后兩端各縮回2mm，割下輪廓線后，修順四個圓角，便可得到刺面的樣版（見圖19）。

4定位版的制作

在制作定位版之前，要進行貼楦操作，只是貼楦主要是貼楦底板。貼楦完成后，在結構設計時，在楦底邊沿做上各個幫腳處的定位標志，再將楦底樣版揭下來，展平在紙板上，修順輪廓線并刻下。用分規向內縮回5mm，畫一圈線，然后將楦底邊沿上所做的各個幫腳處的定位標志線順延至此線，再剪去各定位處凹槽里的量，便可得到定位版（見圖20）。

5問題分析

（1）鞋幫不伏楦鞋幫不伏楦分兩種情況，原因有所不同，處理方法也有所變化。第一，如果鞋幫出現歪扭現象，從而導致不伏楦，很有可能是在制作展平樣版時，沒有順延美紋紙的方向展平，強行拉動美紋紙，偏離自然蹺度太多?；蛘咴谧龆ㄎ话娴臅r候發生了偏差，從而導致定位不準。第二，如果是因為鞋幫太大而導致鞋幫不伏楦，可能是因為材料太薄或延伸性太大所致。也可能是制作樣版時放余量太大，或美紋紙被拉伸了太多。如果是材料問題，只需改變復合材料或增加復合材料便可。如果是樣版問題，則必須修改樣版。（2）鞋幫太緊，無法線縫這個問題比較簡單，最有可能是因為制作樣版時，沒有加放余量或加放余量太小。又或者材料太厚或幾種材料復合后太厚。如果厚度沒問題，材料延伸性也正常，那就要調整樣版了。（3）（魔術貼）毛、刺外露，蓋不住毛、刺外露，可能是在設計時刺的大小已經超出了毛覆蓋的范圍。如果設計沒有問題，那就是中幫面的樣版制作得太小了。

篇（7）

一、概念設計和結構構造

抗震設計中，影響整個結構抗震能力的因素很多，如：結構構件的承載力和變形能力;非結構構件的材料性能及提供的強度儲備；結構的連接構造；結構的穩定性；結構的整體性能在經受第一次地震后多次余震反復作用下的抗破壞能力。目前只對第一種因素作了計算，其它因素尚無法進行計算，靠概念設計和結構構造做到結構體系具備必要的承載力、剛度、穩定性、能力吸收及耗能能力，也就是具有足后的延性。對復雜結構，七分計算三分構造，更重要的是概念設計。

（一）概念設計

材料性能、構件性能、連接構造、結構體系通過實驗、實踐檢驗，但還不能計算，稱為概念設計，抗震設計中應遵循以下原則：(1)結構的承載力、剛度、質量在平面內和沿高度應均勻、對稱和連續分布，避免應力集中：(2)應盡可能設置多道抗震防線，布置超靜定結構及延性較高的耗能構件，注意適當加強靜定結構部位、關鍵部位和薄弱環節；(3)注意結構的連接整體性，結果單元應采用牢固連接，不同結構單元應遵守徹底分開的要求；(4)估計和控制塑形鉸區出現的范圍和部位，有針對性的進行構造布置，掌握結構的屈服過程以及最后形成的屈服機制；(5)做到強柱弱梁、強剪弱彎；(6)采取有效措施防止過早的混凝土剪切破壞，鋼筋錨固滑移和混凝土壓碎等脆性破壞；(7)構件和節點連接的承載力和剛度要與結構的承載力和剛度相適應，節點連接的承載力不低于構件的承載力；(8)應該避免盲目增加鋼筋，某一部分結構設計承載力超強或不足，都可能造成結構的相對薄弱，梁端、柱端及抗震墻的加強部位受彎配筋在滿足承載力和抗震構造要求的條件下，應減少鋼筋超配；(9)考慮非結構性部件對主體結構抗震產生有利和不利的影響。

（二）結構構造

結構體系靠力學計算保證構件的承載力及變形，又靠構造措施將構件連接在一起，形成結構體系，合理的構造保證構件傳力明確；保證在力的多次作用下能力的吸收及耗散；避免因部分構件破壞而使結構體系喪失承載能力及抗震能力；保證在設計使用年限內的耐久性。可以說結構構造是概念設計的具體化。我國通過幾十年的實踐，特別是唐山地震所總計的經驗教訓，后來試驗研究都有完整的結構構造措施。但是認識在不斷提高，概念設計在不斷發展，結構設計除正確運用目前的構造措施，同時還需要不斷總結、充實、提高。

二、結構計算

（一）荷載要準確

荷載包括結構自重，建筑材料做法，設備荷載（設備自重、管道重），建筑功能需要的活荷載，風、雪荷載、地震力、溫度變化產生應力以及其它偶然作用等。有的荷載規范有所規定，可作依據，有的需要各專業提高。建筑專業提高的不僅僅是荷重，而應該是具體的材料做法，設備專業則應提供所選用的樣本。由于建筑做法和設備一般要到訂貨時才能落實，在這以前變換的可能性很大，結構設計人員應該意識到這一點，并要求有相關的知識，準確計算所采用的荷載。

隔墻荷載占總荷載的比例較大，隔墻材料品種繁多，但尚無十分理想的隔墻材料，不是荷重偏大就是隔音差、抗撞擊差或板塊之間易出現裂縫。當隔墻位置固定且隔墻材料確定時，預留荷載是必要的，但考慮過重的隔墻會使結構用鋼量過大。一般可與建筑專業配合，易采用輕質材料并在施工圖中說明隔墻材料，允許荷載值及位置。

結構計算最忌諱漏掉荷載，他將使計算白費或使結構存在隱患，應引以為戒。

（二）應分析計算結果

對復雜或重大工程一般需要用兩種不同單元模型的程序進行分析和比較，對特殊工程應選擇適當的計算程序。建立的模型，邊界、支撐條件應盡量符合實際。程序中的輸入數據應弄明其緣由，弄清其概念，對提高設計質量是不可缺少的。

（三）環境類別與保護層的確定問題

混凝土設計規范第3.4.1條規定了耐久性設計的原則及構件環境類別的分類標準。規范第9.2.1條給出了各類環境條件下的構件縱向受力筋保護層最小厚度。這是新規范重視耐久性問題的具體體現。由于規范是依據構件所處的環境類別來確定縱向受力筋保護層最小厚度的，對于處在兩種環境交界部位的構件，如地下室墻，迎水面側一般為二類環境，而其室內一側一般為一類環境，兩側面的受力筋保護層最小厚度也應有所區別。因此筆者認為，對于處在兩種環境交界部位的構件，在選用最低混凝土級別、確定混凝土配合比等耐久性基本要求（規范第3.4.2～3.4.8條）時應接交界面上兩種環境類別中的最不利環境類別確定，在確定受力筋保護層最小厚度時，則應按構件表面所處的環境類別分別考慮。否則，對于基礎地板、地下室外墻，隨著保護層厚度的增大，采用商品混凝土時，構件表面出現早期收縮縫的機率也隨之增大，而構件表面開裂后，反而影響構件的耐久性。所以保護層厚度不是越大越好，而應構件表面所處的環境類別有針對性地選用。

（四）安簡支計算的梁端部上部構造鋼筋設置問題

混凝土結構設計規范第10.2.6條對實際受約束的簡支梁端上部構造筋作了規定。此時梁端實際受到部分約束，如按梁端的實際約束條件采用彈性理論進行整體內分析，計算所得的實際彎矩除與梁上承受的荷載大小有關外，更與梁端的約束構件即邊梁或構件柱的相對剛度有關。將梁端構造鋼筋的截面面積與梁跨中下部縱向受力鋼筋計算所需截面面積相關聯，只體現了梁上承受荷載的大小，而沒有考慮梁端實際約束程度，如果梁端實際約束程度很弱，非常接近于簡支，即使梁上承受的荷載很大，梁端實際彎矩仍很小，因而沒必要配置太多鋼筋，這是其一。其二，條文所指部分約束梁端的構件通常是指磚混結構的構造柱、框架和主次梁體系中的邊梁，如果梁端實際配筋較大，梁承受的負彎矩也較大，與之平衡的構造柱彎矩或邊梁的扭矩也較大，當約束構件是構造柱時，由于構造柱配筋較小，一般為4φ12，很可能造成構造柱的配筋不足；當約束構件是框架或主次梁體系中的邊梁時，雖然按彈性理論計算邊梁有較大的扭矩，但國外的試驗資料表明5，邊梁開裂后，其抗扭剛度約相當于彈性抗扭剛度的1/10。塑性內力重分的結果使得邊梁扭矩和梁端實際彎矩值都很小，沒比要配置太多的鋼筋。新的混凝土結構設計規范實施前，我院設計的大部分工程終于邊梁相交的梁端實際配筋統一為2φ12（四肢箍為4φ12），20世紀六七十年代設計的部分工程甚至為2φ10或2φ8這些工程已正常使用了30年綜上所述，規范所給的這種配筋策略是否合適值得商榷。

參考文獻

[1]混凝土結構設計規范(GB50010-2002).2002

[2]中國建筑科學研究院.混凝土結構設計.中國建筑工業出版社.2003

篇（8）

高層建筑的嵌固部位

多數單塔或多塔高層建筑帶有面積較大的地下室及層數不多的裙房，裙房

可能相連形成大底盤?！督ㄖ拐鹪O計規范》（GB50011-2010）規定，高層建筑地下室結構滿足一定條件時，地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。若不滿足規范要求，可將嵌固部位設置在基礎頂面。嵌固在地下室頂板的條件及要求：

地下室頂板必須具有足夠的平面內剛度，以有效傳遞地震基底剪力。地下室頂板應避免開設大洞口；其樓板厚度不宜小于180mm，混凝土強度等級不宜小于C30，應采用雙層雙向配筋，且每層每個方向的配筋率不宜小于0.25%。

結構地上一層的側向剛度，不宜大于相關范圍地下一層側向剛度的0.5倍；地下室周邊宜有與其頂板相連的抗震墻。

地下室結構的相關范圍一般可從地上結構（主樓、有裙房時含裙房）周邊外延不大于20m。

地下室頂板對應于地上框架柱的梁柱節點除應滿足抗震計算要求外，尚應符合下列規定之一：

地下一層柱截面每側縱向鋼筋不應小于地上一層柱對應縱向鋼筋的1.1倍，且地下一層柱上端和節點左右梁端實配的抗震受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震受彎承載力的1.3倍。

地下一層梁剛度較大時，柱截面每側的縱向鋼筋面積應大于地上一層對應每側縱向鋼筋面積的1.1倍；同時梁端頂面和底面的縱向鋼筋面積均應比計算增大10%以上。

裙房與主體結構相連時，其嵌固部位應隨同主體結構，且應滿足嵌固的有關要求；裙房與主體可采用不同基礎結構，但應加強連接，保證在地震作用下共同工作。

抗震墻厚度的確定

抗震墻截面厚度的確定與許多因素有關，其中平面外穩定是十分重要的因

素。在確定墻厚時，一部分設計人員認為抗震墻厚度必須滿足規范規定的最小高厚比要求，另一部分設計人員在任何情況下只要求墻厚僅滿足高層規程JGJ3-2002附錄D墻體穩定計算公式。實際上這兩種做法都存在片面性。

一方面，如果嚴格遵守抗震規范GB50011-2010第6.4.1和高層規程JGJ3-2002第1，2，3，4款規定，會使一些層數不高但層高較高的建筑的抗震墻厚度過大。

實際上，規范規定最小墻厚的目的也是為保證抗震墻出平面的剛度和穩定性能。規范規定的最小墻厚是根據一般情況總結出來的，目的是方便設計，但不是適合情況都適用。對于工程設計中的一些特殊情況，不能機械地執行規范條款，否側，不是墻過厚就是墻厚不滿足平面外穩定的要求。應該領會規范條款的意圖，對特殊情況作進一步的穩定驗算。

在工程實踐中，規范規定的最小墻厚在兩種情況下不適用：一種是前面講的層數不多但層高較高的建筑，軸力不大的墻肢；另一種是層數較多、較高的建筑，軸力較大的墻肢，特別施因受傾覆力矩影響附加軸力較大的墻肢。比如80m以上的高層建筑中組合軸力較大的外墻、多肢墻的端墻肢或軸壓比較大的一字墻，如果按規范規定的最小墻厚確定墻厚，往往不能保證抗震墻平面外的剛度和穩定性，有必要用高層規程JGJ3-2002附錄D抗震墻穩定計算公式來校核。

另一方面應該注意到，如果只要求墻厚滿足高層規程JGJ3-2002附錄D墻體穩定計算公式，而不考慮抗震所在位置和其重要性，對于底部加強部位、角窗旁一字形短墻肢、框支抗震墻結構的落地墻等較重要部位來說，所取墻厚會偏小。考慮這些部位的重要性和受力的復雜形，確定這些部位墻厚時，應將高層規程穩定計算公式的計算結果適當放大。

抗震墻底部加強部位約束邊緣構件的設置

結構試驗表明矩形截面抗震墻的延性比工字形或槽形截面差；計算分析表明增加墻肢截面兩端邊的翼緣能顯著提高墻的延性。因此，在矩形墻兩端設約束邊緣構件不但能較顯著提高哦墻體的延性還能防止抗震墻發生水平剪切滑動提高抗剪能力。

工程設計中，我們可以遇到各種不同情況的抗震墻，抗震墻的受力特點和破壞模式也各不相同，因此對抗震墻底部加強部位的不同位置，應根據具體受力情況不同，采用不同的加強措施，而不應該設置相同的約束邊緣構件。

(1) 抗震墻底部加強部位，剪跨比大于2的墻肢和兩側與一般連梁（跨高比大于2.5）相連的剪跨比不大于2的墻肢，當軸壓比大于規范規定時，墻肢兩端應該設置約束邊緣構件。抗震墻底部加強部位，剪跨比不大于2的多肢墻的內部墻肢，當與強連梁（跨高比不大于2.5）相連時，主要發生剪切破壞，彎曲變形較小，應加強水平鋼筋并嚴格限制剪壓比，墻肢兩端不一定設置很強的約束邊緣構件。

(2)設置約束邊緣構件的目的是為增加對壓區混凝土的約束，提高壓區混凝土的變形能力，增大抗震墻的延性，因此，約束邊緣構件長度lc宜按相對受壓區高度ξ確定更合理。計算時還應該考慮抗震墻翼墻對約束邊緣構件lc的影響。試驗結果表明，由于受壓區翼緣能有效地減小受壓區高度，因此，參數ξ比軸壓比能更準確地反映對延性的影響，利用ξ能更準確地描述約束邊緣構件的合理長度。

(3)對于由跨高比小于2.5的強連梁連接的底部加強部位的多墻肢各墻肢如何設置約束邊緣構件，尚應根據墻肢所在位置和墻肢剪跨比確定。目前高層住宅抗震墻結構多設角窗，角窗旁的墻肢還多為一字形短墻肢，如果是強連梁與該墻肢相連，其在地震作用下所受軸力較大，該墻肢應具有較強的約束力，設計應加強全截面的豎向和水平鋼筋。

4 剪力墻結構中連梁超筋處理

高層剪力墻結構設計中連梁超筋是一種常見現象。在某段剪力墻各墻肢通過連梁形成整體，成為聯肢墻或壁式框架，使此墻段具有較大的抗側剛度，能達到此目的主要依靠連梁的約束彎矩。連梁的超筋主要是部分連梁跨高比較小，剛度較大，造成連梁剪力過大，致使連梁抗剪能力不能滿足規范對連梁剪壓比的限值。從剪力墻的簡化手算方法得知，連梁作為沿高度連續化的連桿處理的，由總約束彎矩得每層連梁約束彎矩，再由約束彎矩得連梁剪力，從剪力得到彎矩。由于連梁一般有豎向荷載產生的剪力值較小，剪力主要因約束彎矩產生。連梁易超筋的部位，豎向樓層在一般剪力墻結構中總高度的1/3左右的樓層；平面中當墻段較長時其中部的連梁，某墻段中墻肢截面高度（即平面中的長度）大小懸殊不均勻時，在大墻肢連梁易超筋。

連梁超筋時，可按《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）第7.2.25條處理：

減小連梁截面高度：

抗震設計的剪力墻中連梁彎矩及剪力可進行塑性調幅，以降低其剪力設

計值。但內力計算時已經按《高規》第5.2節第5.2.1條的規定降低了剛度的連梁，其調幅范圍應當限制或不再繼續調幅，以避免在使用狀況下連梁中裂縫開展過早、過大，使用狀況內力是豎向荷載及風荷載作用的組合內力。當部分連梁降低彎矩設計值后，其余部位連梁和墻肢的彎矩設計值應相應提高；

當連梁破壞對承受豎向荷載無大影響時，可考慮在大震作用下該聯肢墻

的連梁不參與工作，按獨立墻肢進行第二次結構內力分析，墻肢應按兩次計算所得的較大內力配筋。

根據上述(3) 可在易超筋的部位連梁按鉸接處理進行整體計算，但應注意按此種處理后計算結果層間位移比尚需滿足規范要求，或相差不應太大。連梁按鉸接處理后，主要承受豎向荷載，施工時仍為整澆，上部鋼筋按構造設置。

結語

(1) 高層建筑地下室結構滿足一定條件時，地下室頂板可作為上部結構的嵌固部位。若不滿足規范要求，可將嵌固部位設置在基礎頂面。

(2)規范規定的抗震墻構造最小高厚比限值并不適用任何情況，特殊情況時有必要按高層規程附錄D穩定計算公式作補充驗算。這時應該采用組合內力計算，比應注意提高抗震墻底部加強部位、角窗墻、部分框支抗震墻結構中落地墻等較重要部分的穩定要求。

(3)抗震墻底部加強部位應該按不同的受力情況和墻肢剪跨比，設置不同的約束邊緣構件。約束邊緣構件長度宜根據相對受壓區高度ξ確定更合理。

對連梁內力進行塑性調幅不宜大，否則小震時，就會有較多裂縫，當地震力較大時，可考慮連梁僅部分參加工作，若該連梁破壞時對承受豎向荷載無明顯影響，這時一般可采用減小連梁截面高度的設計方法。

參考文獻:

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單位代碼：我校單位代碼10425。

學    號：以《研究生教育管理信息系統》顯示的學號為準。

密    級：保密論文須直接注明密級及相應的保密期限，如系公開論文此項不標注。

論文題目：應準確、鮮明、簡潔，能概括整個論文中最主要和最重要的內容。論文題目中所用到的詞應考慮到為檢索提供特定實用的信息（如關鍵詞），一般不宜超過25個中文字，若語意未盡，可用副標題補充說明。副標題應處于從屬地位，一般可在題目的下一行用破折號“——”引出。論文題目應避免使用不常用縮略詞、首字母縮寫字、字符、代號和公式等。

工程領域：項目管理/工業工程。

研究方向：按照2008年招生簡章要求。

校內導師：指導教師的署名應以研究生院批準招生的為準。

現場導師：工程碩士所在工作單位具有高級職稱的人員。

二、獨創性聲明和使用授權書

學位論文的獨創性聲明和使用授權書的內容和格式見第三部分圖示，必須由作者、指導教師親筆簽名并填寫日期。

三、摘要

中文摘要內容包括：“摘要”字樣，摘要正文，關鍵詞。對于中英文摘要，都必須在摘要的最下方另起一行，用顯著的字符注明本文的關鍵詞。

摘要是學位論文內容的簡短陳述，應體現論文工作的核心思想。論文摘要應力求語言精練準確，工程碩士學位論文的中文摘要一般約500～800字。摘要內容應涉及本項科研工作的目的和意義、研究思想和方法、研究成果和結論，碩士學位論文必須突出論文的新見解。

關鍵詞：是為用戶查找文獻，從文中選取出來用來揭示全文主題內容的一組詞語或術語。關鍵詞一般為3～5個，按詞條的外延層次排列（外延大的排在前面）。關鍵詞之間用逗號分開，最后一個關鍵詞后不打標點符號。

英文摘要：為了國際交流的需要，論文須有英文摘要。英文摘要的內容及關鍵詞應與中文摘要及關鍵詞一致。英文和漢語拼音一律為Times New Roman體，字號與中文摘要相同。

四、目錄

目錄既是論文的提綱，也是論文組成部分的小標題。目錄按章、節、條序號和標題編寫，一般為二級或三級，目錄中應包括前言、論文主體、結論、參考文獻、附錄、攻讀碩士學位期間取得的學術成果、致謝等。

五、主體部分

論文主體一般應包括：前言、正文、結論等部分。

1．章節標題及層次

論文主體分章節撰寫， 每章應另起一頁。

章節標題要突出重點、簡明扼要、層次清晰。字數一般在15字以內， 不得使用標點符號。標題中盡量不采用英文縮寫詞，對必須采用者，應使用本行業的通用縮寫詞。

論文的章節按混合編排格式，即：一級標題用“第1章”、“第2章”……。從二級標題開始，用阿拉伯數字連續編號，在不同層次的數字之間加一個下圓點相隔，最末數字后不加標點。例如：

第一級標題     第1章（居中）

第二級標題     1.1 （標題數字左側頂格，標題內容與數字之間間隔一格）

第三級標題     1.1.1（標題數字左側頂格，標題內容與數字之間間隔一格）

正文中的標題層次一般不應超過四級，四級以后可單獨編號，編寫作(1) (2) (3)層次以少為宜，根據實際需要選擇。各章題序的阿拉伯數字用Times New Roman體。

2．前言

前言一般作為第一章，是論文主體的開端。內容應簡要說明研究的問題、目的及意義，國內外研究現狀，理論基礎及研究思路、方法，研究內容的基本框架、邏輯結構等。應言簡意賅，不要與摘要雷同，不要寫成摘要的注釋。不必贅述一般教科書中有的知識。前言一般不少于3000字。

3．正文

正文是學位論文的核心部分，占主要篇幅。

作者應根據研究工作的內容，闡明研究方案和實驗方法，突出自己的創新性和特色工作，做到論點明確、論據充分、結論可信，與同類和相關工作的比較分析清楚。工程碩士論文重點應與相關的實際工作相結合。

正文應該結構合理，層次分明，推理嚴密，文筆流暢，內容集中簡練，圖表、參考文獻規范。碩士學位論文一般為2.5 ~4.0萬字。

4．結論

學位論文的結論單獨作為論文的最后一章。

結論是整篇學位論文的總結，是整篇論文的歸宿。要求精煉、準確、完整地闡述論文的創新點。在結論或討論中可提出尚待解決的問題，進一步研究的設想，與論文工作有關的建議等。結論根據研究內容分段總結，不必分節次。

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前言

運用機械側抽帶動內螺紋脫模機構運動技術充分利用了簡單機械運動的原理，使注塑模具的結構更緊湊、簡單?？梢源蟠鬁p少模具制造難度、時間，而且模具成型塑件的時間也大大減少，從而降低生產成本，縮短生產周期。

1、 產品結構分析

塑料零件的結構如圖1所示，為望遠鏡的結構塑料件，要求具有較高的強度、熱穩定性、尺寸穩定性。故材料選為PC+G10%。塑件的設計收縮率為0.35％，根據該原材料的流動性能，設定溢料間隙為0.05mm。該塑件結構比較復雜，有內、外兩處螺紋，外形為φ0.44mmX11.05mm,考慮到塑件的生產效率和模具整體受力平衡采用1模2腔?？萍颊撐?，注塑模具。

圖1 產品圖

2、 模具的結構設計

由于產品是望遠鏡的主要結構零件，要與其他零件進行配合，對產品的表面外觀質量要求較高。塑件要求配合面美觀、光潔、不允許有收縮痕、料斑、摩傷痕等缺陷。為了達到產品要求，塑件在進膠處要作減膠處理，且采取點進膠方式進膠。塑件的進膠方式如圖2所示：

圖2 進膠口圖

模具的要求是1模2腔，其排位如圖3所示：

圖3模具型腔分布圖

產品有內、外螺紋需要成型，為了模具的結構合理、簡單，故產品的外螺紋采用動、定模鑲件的方式進行脫模。對于內螺紋，則采用機械側抽機構脫模的方式。

模具采用點進膠澆注系統，所以模架是三板模（SC3030 A60 B60 C80）。科技論文，注塑模具。模具開模順序的控制采用橡膠開閉器、機械開閉器和彈簧來實現；而模具開模距離則采用限位釘來控制。

由于產品比較小，放置頂針的地方較小，故采用二級頂針和扁頂針來推出塑件。

注射模結構裝配圖如如4所示：

模具的壽命要求為50萬次。屬于中高產量，需要較高的精度要求。模具所有成型零部件都采用S136H鋼材?？萍颊撐?，注塑模具。S136H鋼材是抗腐蝕塑膠模具鋼，具有高抗腐蝕、熱處理變形小等特點，適用于高精度鏡面模具。模具所有的滑動零部件采用DF2鋼材，DF2鋼材具有較好的耐磨性、穩定性，硬度達到HRC50－52。

圖4 模具裝配結構圖

1、機械開閉器 2、小拉桿 3、橡膠開閉器 4、螺紋軸

5、齒輪組 6、齒條 7、鏟機 8、斜導柱

9、滑塊座 10、滑塊鑲件 11、動模仁 12、定模仁

2.1 模具滑塊的設計

塑件的尾端有倒扣，需要有側抽機構進行脫模，可以設置2個滑塊把2個塑件的倒扣部位包圍?？萍颊撐?，注塑模具。塑件在每個滑塊的運動方向有倒扣1.51mm，設定滑塊的斜度為15. 0°，當模具開模后滑塊行程可以達到5.00mm時，滑塊就能脫出塑件。如圖5所示：

圖5動模滑塊圖

2.2 模具脫內螺紋機構的設計