機械開發設計精選(九篇)

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第1篇：機械開發設計范文

機械設計作為機械工程的重要部分，是進行機械生產的前提基礎，機械設計的質量好壞影響到機械設備性能的高低。機械設計流程就是根據特定的要求，將機械結構、工作原理、運動方式及能量傳遞等方面與機械零件的各種尺寸形狀、方法加以整體結合，通過分析和計算，將其進行轉化，形成一種制造依據。進行機械設計工作前，要首先制定出機械設計的相關任務書，對于較為簡單的任務書，進行設計時就要保證設計的技術深度，然后再加以審查及修改。涉及到較為復雜的任務書時，要具體分三階段進行設計：一是初步設計階段，主要是對機械的結構形式及工作原理加以確定，之后設計運行程序。二是技術設計階段，要綜合考慮機械主要零部件之間的尺寸及形狀，繪制總體設計圖紙。第三是工作圖的設計階段，依據審查意見對圖紙進行修改完善，繪制全部機械設計工作圖，制定技術文件。

2基于網絡的機械設計教學工具的開發應用

從機械設計的含義可以看到，機械設計涵蓋了眾多設計因素，需要借助專業化程度高的教學工具予以配合，而計算機技探究基于網絡的機械設計教學工具與方法的開發董登友黔西南民族職業技術學院562400術的廣泛應用，提供了相應的技術平臺，形成了一些富有技術含量的教學工具實例。如針對機械設計中的空間凸輪機構，近幾年開發出了一種基于網絡技術的遠程設計系統，專門用于空間凸輪機構的設計應用，可以借助瀏覽器聯接互聯網加以使用。在軸承的選擇工具方面，也形成了基于網絡模式的遠程設計工具，既能用于具體的工程設計，也可以用來進行機械設計的教學實踐。通過對這些基于網絡的機械設計教學工具加以分析，我們可以總結出信息技術條件下的機械教學工具的信息要素。

3基于網絡的機械設計教學工具的組建要素

伴隨著網絡技術的成熟，信息技術在現階段的機械設計領域得到廣泛采用，如前所述，出現了較多的能夠進行高效率設計分析的教學工具及軟件。通過機械設計的不同階段，這個工具或軟件能夠實現對多種設計方案的對比，此外，借助網絡技術，還可以實現設計的虛擬化，并做出可行性分析。一定程度上說，網絡技術與機械設計的結合，大大改變了機械設計的原始進程，達到了機械設計效率與質量的雙向提高。綜合分析這些機械設計教學工具，它們都具備了以下幾個基本要素。

3.1CAD技術

CAD技術由兩個部分構成，一為軟件系統，一為硬件系統，軟件系統是CAD技術的核心系統，它的性能表現決定了整個技術系統具備的功能，硬件系統是CAD技術的外在表現，以物質形態呈現。軟件系統又可分為系統軟件、輔助軟件及應用軟件三個層次，系統軟件能夠實現自動控制及調配計算機資源，是軟件系統的核心構成。輔助軟件起到支撐輔助計算機進行開發的作用。應用軟件可以結合系統軟件及輔助軟件，進行相應問題的編制處理。CAD技術是指是信息網絡技術的重要組成部分，借助計算機系統的快速繪圖技術及超強運算功能，CAD技術能有效輔助機械設計的全過程，改變傳統且復雜的人工繪圖模式，提高了機械產品的精度，促進了機械設計生產效率。CAD技術就是在綜合了人們相關設計智慧和創造能力的基礎上，將計算機具備的高精度、強運算、高記憶與高質量的圖形顯示相結合，簡化了設計流程，解放了勞動力，縮短了機械生產的運轉周期，機械設計的精度、效率也相應得到了增強。

3.2運用數據庫技術，構建實例庫

數據庫技術，借助于應用程序層的接口，能夠做到用戶的便捷使用。數據庫技術來源于OLEDB技術，雖然OLEDB技術能夠提供數據資源的高性能訪問，數據源中也包含了關系數據庫、電子郵件、文件系統以及各種文本和圖形等內容，但本身的復雜性限制了較為簡單的設計需求，數據庫技術則可以完美銜接OLEDB與應用程序之間的關系，加上操作方式簡單、磁盤痕跡小、速度快捷，能夠有效節省網絡流量。將數據庫技術與機械設計相結合，一方面能夠篩選機械設計所需的各類數據，提高數據庫的存取性能，另一方面能夠將機械設計加以簡化，更為重要的一點是，數據庫技術可以預留出一定的接口，從而為設計平臺的擴展提供空間。機械設計教學工具，就是利用數據庫技術建立了工程的實例庫，并不斷加以補充。在實例庫里進行關鍵詞的搜索，就能得出相近或相似的設計方案，用戶在得到結果反饋后，可以實現在線觀看設計流程的幻燈片或閱讀設計的相關報告。在具體的設計圖紙瀏覽上，借助網絡技術的密碼技術進行加密提供，一方面涉及到知識產權范疇，另一方面也分流瀏覽人群，做到資源使用的高效性。

3.3WEB結構及公式、手冊查詢

瀏覽器結構，也稱WEB結構，由傳統層面上的二層服務器發展而來，依托網絡技術得以開發。WEB結構可以將計算機服務器加以分解處理，形成一個應用服務器及多個不同的數據庫服務器，構成三層結構樣式的服務器模式。使用這個模式，可以簡化客戶端，借助通用的瀏覽器即可瀏覽形式豐富的文本語言，這些多樣的文本語言又能夠有效提供機械設計所需的各項手冊信息及數據，并從一定程度上簡化了信息的檢索查詢工作。涉及到較為高級的文本形式，如設計圖片、設計表格等，一般化的控件難以完整顯示出來，較易發生文本崩潰現象，而超文本語言的使用可以完美解決此問題，超文本WEB結構能夠憑借自身豐富的表現形式將相應的設計資料更加完整加以顯示，方便人們開展設計流程。值得注意的是，很多的機械設計方案最終無法達到設計產品的完美性能，這很大程度上是因為公差和配合在制定時不夠充分，或產生錯誤所致。設計圖紙即時具備了較好的創意結構，但生產設計出的機械原型還是與期望性能表現相去甚遠，主要原因也是沒有在公差制定上予以仔細考慮。這就需要，在進行基于網絡的機械設計教學工具開發時，要相應提供簡要的公差計算工具。另外，基于網絡的機械設計教學工具開發利用，面臨著一定的版權和知識產權保護問題，因此，在進行相關的機械設計教學工具開發時，如需網絡，要與版權擁有者進行協商，并采取相應的密碼保護措施，加強新型教學工具的網絡安全性。

4結語

第2篇：機械開發設計范文

關鍵詞：《機械制圖》；微課精品課程；設計與開發

《機械制圖》是學習機械專業制圖的標準規范，因為機械是關乎生命安全的，所以規范是機械制造的必要遵守準則。所以在培養這些人才時，為了能更好的培養，需要對課程進行重視。

1《機械制圖》微課精品課程設計和開發的必要性

《機械制圖》這一書是專門的機械類或者相關的教科書，主要是為了用圖樣來展示機械的結構還有整個的大小和技術的必修課。為了適應現代制造業快速發展下機械工程專業人才的培養目標和要求，有必要不斷改革和探索機械工程專業的教學體系和方法[1]。以廣東技術師范大學的機械制圖課程為例，在2019年就全面開放為線上課程，線上課程也主要就是微課為主。其學校主要是在超星學習通這個平臺上進行建設課程。當然其在摸索過程中，還運用了騰訊課堂和QQ群，來協助進行線上教學。與線下課程學習相比，在加上疫情期間，線上教學大大提高了學生學習的安全性，并且沒有空間限制，對整個教育的公平性都是有利的。教學平臺在現在的環境下，可以說是飛躍的進步，平臺豐富教學功能豐富并且強大，對教學的資料整理也是非常有幫助的。另外現在信息技術提高了，平臺的統計功能對教學效率有直觀的提高。當然任何事物都有兩面性，在線教學有著眾所周知的不足，比起線下教學，老師和同學的互動性效果可以說是天差地別的，假如進行小組的討論，學生之間參與的行為會受到限制，特別是對于機械制圖這種實踐性較強的學科。還有就是課堂的輔助工具，在家進行也就是在非課堂進行課堂學習時，需要用到的設備和儀器是無法在線提供的，在這種情況下，學生的學習自覺性就會降低。由于無法直觀的與學生進行交流，老師對學生的學習成果和學習的進度進行把握[2]。

2《機械制圖》微課精品課程的設計與開發的具體實踐

2.1做好充足的課堂準備。對于學生來說，在課前通過各種網絡資源、學習指南的主要內容和學習要求，為學習做好準備。上課前發出預先通知，提醒學生準時上課。提前設置好騰訊教室，發送到QQ群。在課程設計中，應將整個課程教學任務劃分為任務，按點命名，細化教學內容，適應當前的在線教學模式。整個過程被劃分為相對獨立和完整的任務點。每個任務點的教學視頻都是一個小微課，教學時長控制在3-15分鐘。因此，有很多教學內容需要進行分析和探討。對于教師來說，在教學過程中，主要教師采取多種形式的課堂互動活動。在給定的主題下設置內容，根據相應的知識點組織討論，對表現突出的給予獎勵。對于小問題，第一個答案任務，并選擇前幾個回答問題在線。上學很大程度是為了找到更好的工作，更好的成長，所以對于大學生來說，專業是非常重要的。在機械專業上其中機械制圖指導更是重中之重，需要進行深入探討[3]。2.2運用多媒體手段優化教學內容。為了滿足“知識面廣、學習時間短、內容好”的要求，可以自主開發了該課程課堂教學多媒體課件，使課堂教學更加生動活潑。教與學的內容應該是現實的和有意義的。如果課件中有太多的信息和太多的單詞，學生往往會專注于閱讀屏幕上的內容，而忽略了對內容的理解，而不是做筆記。現有的機械專業《機械制圖》教材體系和內容長期保持不變，偏重過程理論，較少關注制造業的實際生產。所以可以重新整合課程體系和教學內容，努力引導學生學習，實現內容精細化、知識面廣、適應性廣。一方面，與實際生產相結合，注意學生基本技術知識在實際處理中，應用擴張代表特殊處理的先進制造技術方向，高速和超高速加工，精密和超精密加工和微加工，高新技術和方法的內容。另一方面，根據課程的性質，合理安排理論學習課時和實際學習課時。當然，理論與實踐結合會更加好。可以盡量減少理論學習課時，增加進入實際操作的學習課時，能在實踐中吃透理論課程的內容[4]。2.3加強實踐課程的鍛煉。在“機械制圖”課程結束后，可以進行了一周的實習。培訓課程培養學生掌握全面知識的機器零件設計過程，熟悉相關的手冊，對機械制圖工藝設計，掌握影響因素的綜合分析在生產加工質量、生產率和成本，還有其中的設計原理還有方法進行更深入的理解。我們也能理解，在這樣的一個教學中，不管對老師也好，對學生也好，都有更好的影響。對老師來說，可以更輕松教學，對學生來說，可以將學到的東西應用于生活，應用于實際。在整個過程中，去培養學生的動手能力，而不是只是空有理論，卻不知道那到底是做什么的。在整體上，我們要根據政策走，大方向走對，再根據實際需求，去制定和學校還有學生相對應的學習計劃和內容。就目前的學習教材，主要是王幼龍主編的《機械制圖》，這本教材基本上暫時滿足了學生學習該課程的要求。教材有了，如何去學，如何去應用，才是整個課程需要學到的[5]。發展圖形識別能力的核心是培養空間想象能力。由于機械制圖理論強，實際應用不足，一些學生對學習機械制圖失去了信心。因此，應從實用性和實用性出發，簡化其內容，將重點轉移到閱讀任務上。根據相關數據指明，機械專業畢業生是就業的主力軍之一，規模較大。但是由于專業能力缺乏，像是機械制圖規范學不到位，有時候在不知道的時候，犯了大錯，直接就吃很大的虧。學校針對這些問題，去對大學生加強教育，讓大學生成長，與社會進行友好接軌，成長成為對祖國有用的人[6]。2.4加強培養學生的動手能力。結合生產實踐，加深理解，化理論為實踐。他們將在機械工程方面實習。通過系統的實踐，培養學生理論聯系實際，教材知識聯系生產實踐，更好地服務于未來的生產勞動，具有十分重要的意義。實習問題可以直接來自于就業企業，面向實際生產，可以在學校或企業中完成，也可以由企業技術人員和教師共同指導。使實習學生不僅能完成相關的理論學習，還能提前了解和體驗所服務企業的實際生產情況。在傳統的教學模式中，學生受限于同化主義的吸收，從而抑制了創造性潛能的開發。中等職業培訓是滿足畢業后社會需求，能夠促進社會快速發展的應用型和創新型人才。因此，教師在職業中學應該建立一個面向多元化教學模式，以激發學生的自主學習興趣，激活學生的開放和創新思維。因此，教師應該首先創新教學理念和新的教學概念，根據不同的教學內容和對象，激發學生的強烈愿望去探索，讓他們以一種積極的思維狀態，這有利于培養學生的創造性思維能力。由于圖畫課具有較強的空間和抽象的特點，創建一個多層次、多視覺學習的主題空間，創造一個開放式創新教學模式，注入新的生命元素，培養學生的創新思維和能力。2.5進行有效的教學評價。為了增強學生的參與意識，課程中不斷開展互動式課堂測試和評價，并提出各種小問題和作業，鼓勵學生參與課堂知識點的測試和評價。這種評估以小知識點或小問題的形式出現。學生一次可以快速回答一到兩個問題。通過逐個批改作業，教師可以及時掌握學生的學習情況，也給學生課后一個復習鞏固的機會。學生可以查看作業統計，了解學生的薄弱環節，合理設置各環節的權重和分數，形成對學生學習過程的整體評價。教學改革過程中，如果忽視考核方法和考核體系的改革，將難以取得真正的效果。為了規范教學，忽視了學生的學習態度、學習策略、應用和創新能力。這種輕視過程的情況直接阻礙了學生圖片閱讀能力的形成和提高。測試可以采取自測與自我評價、互測與互評的形式，使學生參與到整個測試過程中。通過改變考核形式，可以使學生更積極地掌握基礎知識，進一步鍛煉和發展學生的實際應用能力。

3微課的設計與實際應用

3.1教學內容結構設計階段。微課內容主要利用視頻的形式向學習者傳遞各種各樣存在有價值的信息，其主要包含三個步驟：導入、講解以及復習等，縱觀微課時間，發現其較短，因此進入主題之前不需要實施太長的“緩沖”，需要快速的切入到主題當中。導入的方法也存在多樣性，僅僅的設置一個話題即可，把上一知識點當作基礎實施后續性的思考。其關鍵可以使得課程內容更加緊密以及連貫，與此同時存在一定的新穎性。比如：關于內燃機的學習，在內容學習中，如果使用微課的形式實施課程導入，可以把內燃機當中的零件全剖圖片、局剖圖片，半剖圖片的形式進一步展現給學生，鼓勵學生對于這些圖片進行思考，促使學生思考能力得以挖掘，進而引出內燃機的概念，完成課程導入之后就逐漸引入到講解環節，教師一定要把課程的主線確定下來，在這個過程中學生需要對于內燃機的主要問題進行理解，包含：內燃機的啟動，內燃機的工作過程等。教師一定要做到深淺層次以及循序漸進的實施課程的講解，最終達到較好的教學效果。3.2微課的教學制作以及錄制。機械制圖的微型課程主要指的是教室的一種錄制方式。通過教師在教室的講解以及利用多媒體技術，在錄制當中，可以利用繪圖工具向學生進行描述以及演示，以保障學生更好的理解繪圖過程。在這其中，通過有效的整合多種多樣的設備以及材料，和師生之間互動式的現場拍攝結合起來，進一步突出機械制圖的內容重點，這樣非常利于學生重點的進行學習。因此，在教師使用微課教學時，語言需要做到簡潔明了，內容一定要突出，保障學生有一個易于理解的學習環境，避免對機械內容的學習存在厭煩性。伴隨著微課的普及以及使用，教師可以逐步將其角色從之前的講師轉變為指導者，培養學生在學習中存在自主性，并使得微課教學成為校園文化發展中的一個主要文化。

4結束語

課程建設和實踐是需要不斷前行的，需要一代一代共同努力，只有這樣，個人才會變得更優秀，國家才會更強大，社會才會更加進步。以《機械制圖》這一學科為例，很多專業的書籍都在不斷變化，更新越來越快。教學只有追上實際的運用，才能跟上時代的步伐，不被其他行業取代。教學是傳承的載體，不斷發展的教學才能不被時間洪流淹沒。

參考文獻：

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第3篇：機械開發設計范文

【關鍵詞】機械設計;高職教育;教學資源;教學法

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)10―0076―03

引言

高等職業教育是高等教育的重要組成部分,是以培養具有一定理論知識和較強實踐能力,面向基層、生產、服務和管理第一線崗位的實用型、技能型人才為目的的教育[1]。機械設計基礎是高職教育機械系列課程中的一門主干課程,對于培養學生機械設計和解決工程實際問題的能力發揮著重要的作用[2]。同時,它也是一門綜合性很強的課程,涉及到力學、機械原理和機械設計等多門課程的知識,是這些基礎知識的綜合體現和運用。目前,機械設計教學方法的研究已經得到了廣泛的關注,見參考文獻[3-9]。傳統的教學方法是將工程力學、機械原理和機械設計等課程分開來講,忽視了彼此之間的聯系,學生學完后難以將所學知識融合起來應用于機械設計。高職機械設計基礎課程的特點是重視應用性教學,強調知識的運用,降低理論的深度,對于公式、公理等推導、證明的理解、認知不重要。教學內容以“必須夠用”為原則,在不影響知識理解連貫性的前提下可以減略,以便學生集中精力掌握實用的結論,以解決實際設計問題[10]。針對傳統教學存在的問題,結合高職教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法。以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將工程力學、常用機構、通用機械等教學內容有機的融合,并開發了相應的教學資源,運用后取得了良好的效果。

一 教學目標

從高等職業教育培養應用型、技術型人才的總目標出發,遵循“以應用為目的”,“以必需、夠用為度”,“以掌握概念、強化應用、培養技能為教學重點”的原則,提出了基于知識融合的機械設計教學法。傳統的教學目標只是針對某一課程基礎知識的掌握,忽視了課程之間的交叉與聯系。不同的老師擔任不同的課程,學生可能在學習某一門課程時掌握得很好,但是在機械設計真正的應用時,會感覺很迷茫,不知從哪里入手,所學的知識不能得以應用。原因在于學生沒有從整體上把握機械設計的過程,所學的知識沒有融合在一塊,各自是孤立的。

機械產品的設計一般要經過產品的規劃、方案設計、技術設計、施工設計等環節。通過學習,學生不僅應掌握一般機械產品設計所需的基本理論知識,還應對機械系統有一個整體的認識,并應掌握機械產品設計的基本過程。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限。將理論力學、材料力學、常用機構和通用機械的知識相互融合,使力學的內容滲透到常用機構和通用機械以及與之相關的內容中,理論與實踐緊密結合。不但使學生掌握機械設計所必需的基礎知識,包括常用機構的結構、運動特性和工程力學方面的基本理論。更為重要的是使學生將所學的知識融匯貫通,對機械設計形成一個整體的認識。超越各門課程之間界限,隨時能夠靈活熟練地運用所學的知識進行機械產品的設計,具備一般通用機械的設計能力。培養學生建立初步的工程概念,對機械產品具有整體的概念和正確的設計思想,為解決實際問題打好基礎。

二 基于知識融合的機械設計教學法

在有限的學時內,合理取舍課堂教學內容,是關系到能否真正實現課程目標的關鍵。高職院校的機械設計課程應遵循以下的原則:精選重點和難點的內容進行詳解與指點,避免煩瑣公式的推導和易于自學的內容占用過多的學時;拓寬學生的知識面,注重工程應用,啟發學生舉一反三;注重機械學科發展,將機械學科的科研成果融入教學,讓學生了解機械學科的新技術、新方法[3]。

以機械系統分析和綜合設計能力的培養為主線,突出工程意識和創新精神的培養,并將這一思想貫穿課程始終。從整體設計思想出發,精簡煩瑣的公式推導及過時的工程方法,刪減各門課程重復交叉的內容,實現教學內容的整體優化。多年來機械原理和機械設計兩門課程的教學內容基本變化不大,課程內容自成體系,相互之間缺少銜接,存在內容交叉和重復的問題。如齒輪傳動設計,歷來是機械原理和機械設計課程的重點內容,由兩門課程分別講授,不但部分內容重復,且從設計的思維過程來看,有些內容本來是緊密聯系的,卻被兩門課程所分割。基于知識融合的機械設計教學法打破傳統的工程力學、機械原理和機械設計基礎等課程的界限,將這些課程有機地融為一體,如圖1所示。

常用機構及其傳動設計一般包括工作原理、運動設計、承載能力設計和結構設計四個方面的內容,將這些內容所涉及的基本理論進行融合。首先學習工程實際中常用機構和機械的有關力學方面的必要知識。包括力學模型的概念,對力學模型的受力分析方法,力、力矩、力偶的概念及其基本性質,平面一般力系平衡問題的解法。四種基本變形的內力和應力分析、強度計算,減速器軸的彎扭組合變形分析及強度計算等。在講授力學方面的知識時,將一些機械設計中的常用的機構融匯進來,對后面的機構學習可以起到拋磚引玉的作用。同時,也讓學生學會了如何將力學知識應用到機械設計中。再接著學習機械中常用機構及通用零部件的類型、特點、工作原理、運動特性、工作能力設計、結構設計、組合設計以及標準零部件的選用等。在講授具體機構及零部件設計計算時,針對具體機械的工況與技術要求,進行力學性能的強度校核。又可以回顧以前所學的力學知識,真正做到知識的前后呼應,融會貫通。與目前的基于項目的教學法有異曲同工之妙。而原來的工程力學、機械原理和機械設計的課程是分開的,工程力學以受力分析為主,機械原理是以機構的分析為主,機械設計是以零件的強度分析和繪制圖紙為主。各自獨立的課程配置使學生學習起來難以真正體會它們之間的聯系,相互之間的應用就更無從談起。而機械產品的設計正是融合了多學科的知識,相互之間應用起來更是融為一體,難以分割。

三 教學資源的開發

根據基于知識融合的機械設計教學法,編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的教學資源,如圖2所示。教材包括物體受力分析基礎、常用機構、聯接、傳動件及傳動裝置、支承零部件五部分。物體受力分析基礎對物體所受力進行了分析,介紹了平面力系和空間力系;常用機構介紹了機構運動簡圖和自由度、平面連桿機構、凸輪機構和其他常見機構;聯接主要介紹了聯接件的變形、螺紋連接、軸轂聯接、軸間連接和彈性聯接;傳動件及傳動裝置對齒輪傳動、蝸桿傳動、輪系、帶傳動和鏈傳動等傳動裝置的結構、特點、應用范圍及設計計算進行闡述;支承零部件介紹了常用的支承零部件軸和軸承。

多媒體教學因其具有直觀性、動態性、可重復性、針對性、圖文并茂等優點,為課堂教學打開了一幅別開生面的畫卷,日益受到廣大教師和學生的青睞。機械設計基礎課程要求學生對機械傳動有較強的感官認識,懂得各種機構運動的原理和動作的順序,而這些單憑黑板上講解是掌握不了的,必須通過實物演示或實驗操作才能獲得。以螺栓聯接的結構和受力分析為例。如圖3所示為螺栓聯接的結構和受力分析,包含了預緊前、預緊和受載三個狀態。上面有正常加載、超常加載、加載和卸載四個按鈕,當點擊其中的任一按鈕時,在右邊力的坐標系中可以顯示力的變化情況,同時受載狀態結構圖中也可模擬結構實際的變化情況。如圖4所示,即為點擊超常加載按鈕的模擬情況,不但在力的坐標系中顯示了此時力的大小,而且可以在螺栓聯接的結構中呈現出結構的實際變化情況。其圖文聲像并茂等優勢能將教學中抽象、陌生的知識直觀化、形象化,創建出生動的表象,增大課堂信息量,活躍氣氛,有效激發學生學習的興趣,調動其學習的積極性,獲得較好的教學效果。

四 結論

機械設計課程有著其他課程不能替代的作用,這是由課程的性質、任務、地位和內容決定的。針對傳統教學存在的問題,結合高等職業技術教育的特點,提出了基于知識融合的機械設計教學法,以應用為目的,本著優化、適用、適度的原則,將多科目基礎課程內容融合。完善整個機械設計過程所必要的基本知識和基本理論,增加基本設計方法和實踐性內容。著力體現了高等職業教育的特色,有利于提高學生認識問題和解決問題的能力。編寫了機械設計基礎教材,制作了相應的多媒體教學資源,在教學中進行了實際應用,取得了良好的效果,具有重要的實際應用和廣闊的推廣價值。

參考文獻

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第4篇：機械開發設計范文

七里海，是國家級古海岸與濕地自然保護區，是天津重要的水產品基地。銀魚、紫蟹、蘆葦草為寧河“三寶”。其中，七里海紫蟹遠近聞名，深受食客青睞。紫蟹，就是寧河縣人常說的河螃蟹。目前，寧河縣七里海紫蟹養殖面積達到3萬畝，產量超過500噸。絕大多數的七里海紫蟹質量達標，達到了無公害水產品標準。

1七里海紫蟹包裝開發背景

目前，七里海紫蟹養殖戶的銷售模式仍以傳統散賣形式為主，銷售價格較低。同時，七里海紫蟹的包裝普遍是使用一種普通手編蟹簍批發銷售紫蟹。而七里海的紫蟹有自己的產品優勢，其營養價值各項指標均比市場中的一些大閘蟹要高，口感更鮮美。因此，如何使紫蟹在市場上產生一定的影響，開發和設計紫蟹包裝則成為當務之急。

2七里海紫蟹包裝開發與設計

為了做好七里海紫蟹包裝設計與開發，筆者做了深入調研，并調研了市場上的一些大閘蟹的包裝。就拿比較有名的陽澄湖大閘蟹外包裝來講，正宗陽澄湖大閘蟹目前常用的包裝工具有竹籠、竹筒柳條筐、木桶、鉛絲籠以及蒲包、草包等。從捆綁方式來講，陽澄湖大閘蟹一般是用粗棉線、蒲草、香草等以十字形捆綁，見圖1。

另外，筆者從飲食、民俗、旅游等方面對天津市寧河縣七里海文化做了深入調研，民俗文化中的編織文化為開發紫蟹包裝提供了一個新穎點和創新點，作為寧河“三寶”之一的蘆葦，只要有水，不用播種和田間管理就可自然生長，可以用來織席、編簍、造紙等，過去是當地百姓的主要副業收入，被當地人稱為“鐵桿莊稼”。現在的蘆葦多生長在七里海周邊鄉鎮，到20世紀80年代，隨著多種經營模式的發展，很多的灘涂地開始恢復蘆葦生長，蘆葦面積逐漸增加。但近年來，大部分的蘆葦等植物未完全被人們利用，絕大多數的蘆葦成為廢棄物。寧河縣目前雖然有14個鄉鎮建立了婦女手工編織分中心和示范點，但當地待業農民，尤其是婦女仍然很多，因此，他們可以利用農閑時段來編織紫蟹的內包裝盒，由此逐漸采取能人帶動、公司輻射等方式組織松散型和集約型生產，一手抓創意、一手抓營銷，做到產得出來、賣得出去，同時又為待業農民提供了新的就業渠道和機會，形成了比較完善的產業鏈和市場網絡；在旅游文化上，從旅客的心理角度出發，游客不僅想在旅游輕松的過程中享用紫蟹，在旅游結束后也想帶走一些當地的特色產品繼續享用或饋贈給親朋好友。因此，筆者想最終達到將當地手工編織與旅游資源、文化資源相結合，研發出具有鮮明特色的生態七里海高檔紫蟹包裝。

3七里海紫蟹包裝設計成果

通過研究與設計，最終選擇了走高端禮品包裝路線，來改變目前七里海紫蟹的銷售模式。

3.1內包裝設計分析

紫蟹活著蒸制肥度和營養價值最高，考慮到未捆綁的紫蟹上鍋蒸制時會爬動，因此該包裝設計以無需打開包裝、直接上鍋蒸制為設計理念，既減少了農民捆綁紫蟹的時間和勞動強度，又優化了傳統食蟹烹飪過程，而蘆葦盒包裝在食蟹者食蟹的過程中也可作為殘食盒備用，從而形成了一個完整的生態包裝系統。

通過對紫蟹的生活習性、活蟹保鮮、活蟹運輸等方面的研究，筆者總結出：要達到紫蟹保活、保肥，最重要的是紫蟹要保持在靜止、避光、濕潤和氧氣充足的條件下。鑒于蘆葦具有柔韌性、透氣性好等優點，蒲草具有耐壓、柔韌性和吸水性強等特點，而且當地人們使用蘆葦做的篦子蒸饅頭，證明蘆葦是可以加熱，并且不會破壞食物的味道，反而會使蟹肉更加的鮮美，因此，蘆葦和蒲草便成為首選的編織包裝材料。

該包裝設計材料一：采用當地去年已晾干的蘆葦，用專用工具將圓形蘆葦劈成2~4股蘆葦片，浸泡后用塑料布包裹放置12h，取出包裹中的蘆葦片后用石磙壓平待用，見圖2；材料二：采用晾干的綠色植物蒲草莖葉，浸透后取3根蒲草莖葉三股辮和續接編織成帶，最后盤纏成蒲草圓墊，見圖3。

在編織紋樣和結構的形式上，借鑒當地葦席編制中的挑二壓二法的“人字紋編”，見圖4。其制作過程中根據紫蟹尺寸大小而定制胎具，利用胎具編織成圓形筒狀，為以掩蓋邊緣，用三股辮蒲草帶做裝飾處理，底部與圓形蒲草墊結合，最后用十字交叉竹簽（又可充當食蟹工具）分別固定紫蟹的2個大鉗子，這樣既減輕了當地農民的勞動強度（無需繩捆），提高了包裝速度，又免去了未捆綁的紫蟹在運輸過程和上鍋蒸制時爬動變瘦的后顧之憂，最后蓋上蒲草圓墊（帶提環），上面貼有平面設計圖樣（不干膠材質），再附有以硫酸紙為材質并且圖文并茂的使用說明書，見圖5；在運輸上，運輸途中紫蟹不擠壓，透氣性強、吸水性好，減少了運輸裝卸過程中所帶來的一些不必要的損傷，見圖6。

3.2外包裝設計

采用優質塑料膜瓦楞紙盒，兩側均有透氣孔，內平放4個紫蟹圓筒盒、冰袋、蟹醋、日歷（見圖7）。因此，產品最終以一種橫向包裝的形式呈現，這一設計構思使得人們在銷售和饋贈過程中雙手呈送，體現出中華民族的傳統禮節。

包裝裝潢設計結合七里海的紫蟹特色：以微墨印形式表現七里海紫蟹活躍狀態，以“濕地、天然、生態、有機”來體現七里海紫蟹的獨有特點；而日歷使消費者根據其內容了解食蟹知識的同時，也進一步宣傳了七里海文化和七里海紫蟹，最終以方便、安全環保、富有寓意且美觀大方的方案呈現。進而創作出符合七里海文化及紫蟹飲食文化的綠色生態包裝，是普通螃蟹包裝無法媲美的，見圖8。

第5篇：機械開發設計范文

關鍵詞：爛尾樓 續建工程

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A 文章編號：

停緩建項目指經有關部門批準停止建設或近期內不再建設的項目，也就是我們通常所說的“爛尾樓”。這些停緩建項目中有住宅、商住樓，也有寫字樓。房地產屬于國家的支柱產業，他的狀況直接影響到國家的經濟，因此受國家政策導向影響很大。國內的房地產開發到目前還處于一個并不成熟的時期，在出現發展過快過熱的現象的時候，國家就會采取緊縮銀根等一些措施對房地產進行調控。在這個過程中不可避免的出現了一些停緩建項目。

停緩建項目不同與一般新建項目，往往伴隨著大量財務糾紛和技術難題，對開發商有著極高的要求。下面對停緩建項目開發設計過程的一些重點做一些想法。

一、續建工程的特點

和新建工程相比，續建工程除了也要進行立項、設計、施工及驗收等程序之外，還有一些自身特點。表現在以下幾個方面：

續建方對已建部分和擬續建部分房屋用途和功能的重新定位，使整個建筑的功能可能發生很大的改變，其立面外形、各樓層使用功能配置，都會相應的發生改變。由于使用功能的改變勢必造成建筑結構上的結構構件調整，同時也會改變原來的荷載條件，為此需要對已建部分對續建方案的可能性進行評價。

由于續建工程停工的時間可能有10年甚至更久，項目現場往往缺乏管理，已建部分由于長期風吹雨淋且無維護措施，所以已建部分難免會發生損壞現象。暴露在空氣中的混凝土表面會發生炭化現象，外露的鋼筋一般銹蝕狀況較普遍。原本按室內環境設計的結構部分多年經受露天環境的冷熱雨雪，整個結構的整體安全性及結構的耐久性都需要重新進行鑒定。

已建部分設計和施工時所用規范，在續建時可能多數都已經停止使用。續建時的設計施工以及構造要求都應滿足現行規范的要求。而已建部分往往不滿足現行規范的要求，需要對已建部分進行加固處理。

續建工程由于停工時間久遠，停工前過程往往十分復雜，非常容易出現由于各種原因造成其原始資料不全。這些會對辦理復工手續、后期驗收、竣工備案，以及給重新設計工作帶來許多困難。

續建工程多處于鬧市區，周圍居民樓較多，施工場地往往十分狹小，周邊道路車流量大。而續建工程的施工往往都要求不能對現有周邊的正常生活秩序不能產生影響，這些都會對后期施工帶來諸多的不便。

續建工程大部分的設計施工都要考慮到已建部分的現狀，在整個續建過程中設計、施工變更會遠大于新建項目。對于續建方來說，項目工期及造價的控制難度遠大于新建項目。

二、設計前的準備工作

原有施工圖紙、設計修改單等施工資料的收集整理

原有的設計圖紙、設計變更單、施工驗收資料是重要的原始資料，對于項目的重新設計施工有著非常重要的意義。在項目啟動時就要盡可能的收集有關于項目的所有設計施工資料，作為以后設計施工的依據。

對已建部分進行實測實量

續建工程往往停工時間較長，對于已建部分不能保證所有變更修改都留有記錄。而在施工過程中施工誤差也難免發生，已施工部分與原設計尺寸誤差有多大？已建部分在經過這么多年后，已建部分在荷載作用下有沒有發生過大變形？地下室在停建的這段時間里會不會因為上部荷載沒有加載完畢而在水浮力作用下發生上浮？這些在重新設計前都必須搞清楚。因此需要對既有部分的所有構件尺寸進行實測實量，對已建部分的標高進行測量。將測得的數據與原有設計圖紙進行詳細比對。

對已建基礎部分的檢測

對于基礎施工已經完成的工程，在續建設計時會出現即使按照原有功能設計原也無法滿足現有規范要求的情況。而續建時往往會對原有設計在功能上做出大量的更改，因此在設計時必然要考慮對已施工基礎工程進行處理，而已施工的基礎在經歷了若干年后承載力、耐久性會不會發生變化？因此需要根據工程的實際情況考慮對已建基礎部分進行檢測。在經歷若干年后，地下水位是否會發生變化，地下水的變化對土層是否產生了影響？原有的勘測點間距往往也不滿足現有規范要求。這些問題要求需要對場地進行補充勘測，具體補勘內容應結合工程實際情況進行決定。

對已建結構主體的檢測

停緩建項目的停建時間一般在2~7年，有的甚至達到10年以上。由于停建的建筑物大都是因為資金問題，這就使得施工單位在停工后對的鋼筋和混凝土的保護處理往往都是敷衍了事。這就造成了項目在停建若干年后，混凝土的碳化開裂、鋼筋的銹蝕成為每一個停緩建項目在續建時都會碰到的問題。已建結構部分在經過若干年的日曬雨淋后，已建混凝土部分的強度是否能達到原有的設計要求？混凝土表面的炭化程度？已建混凝土部分是否出現裂縫？結構連接部分及后澆帶處鋼筋的銹蝕程度？這些問題在設計前都必須弄清楚。

對已建結構部分的鑒定評估。

按照《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）3.7節的要求，對現有建筑進行改建或擴建時均應對其進行評定、驗算和重新設計。續建方應該在設計開始之前委托具有相關資質的評估單位對已建結構部分進行鑒定評估。鑒定評估單位應根據委托方提供的檢測報告對已建結構部分進行分析，提交的報告中應明確哪些部分可以滿足現行規范要求可以直接使用，哪些部分需要進行處理后方可繼續使用，哪些部分損壞嚴重需要拆除。

三、設計中可能遇到的問題

爛尾樓的續建工程一般可以根據原有工程的進展狀態分為三類：1）僅完成了設計工作，尚未開始建造。這類續建工程往往是對原設計進行復核，滿足現行規范要求，與新建工程的設計相類似。2）已經完成施工圖設計并開始土建施工，但尚未完成全部結構部分的施工，未完成結構驗收。根據具體的工程進展又劃分為以下幾個階段：完成樁基工程的施工、完成±0.000以下結構部分施工并驗收、完成至上部結構某一樓層幾個階段。3）爛尾樓已經完成全部結構施工，主體結構驗收完畢，但尚未完成裝飾工程施工，這類基本屬于改建工程，如果建筑功能改變不大可以和當地建管單位溝通決定是否需要進行加固。一下主要討論第二種情況時在設計過程中經常會碰到的一些問題。

設計使用年限的明確

按照《建筑結構可靠度計統一標準》指出：所有標準采用的設計基準期為50年，而一個爛尾樓盤在重新啟動前往往都經歷了幾年甚至十幾年的停工。設計使用年限是從第一次設計施工算起還是從續建時算起，對續建方的開發成本有著很大的影響。就以一幢原設計使用年限50年，現已有15年樓齡的爛尾樓計，其真正合理的后續使用年限應為35年，因為如果按發展商的預期目標使用50年時，那么相當于原設計時，其設計使用年限延長為65年，變相降低了建筑的性能要求和設防標準。如設計時采用新的設計基準期(如65年)，則必須另外確定最大荷載和材料的概率分布及相應的統計參數，對續建方來說這將大大增加建造成本。所以在設計之初應與當地建管部門深入溝通，明確續建工程的設計使用年限。

規劃指標的改變

隨著社會的進步，對建筑各方面的要求也越來越高。比如車位的數量，在數年前一個小區的配比達到1：0.8就是高的了，可現在就是1：1也仍滿足不了人們的需求。還有其他許多問題，由于續建工程的先天不足，即使進行重新設計改造仍然可能達不到現階段的要求。這就要求續建方一方面要跟當地規劃部門對規劃指標的確定進行溝通，另一方面要積極考慮通過其他途徑解決存在的問題，使得續建工程在完成后能夠達到預期的要求。

原有設計的調整和規范的更新

續建方接手后，會根據當前情況對原有設計在使用功能或者造型上進行調整，需要請設計院對進行重新設計。而設計院在重新設計時，由于時間的原因設計規范已經更新，原有設計已達不到現有規范的要求。為了要滿足現有的規范的要求，需要對已建部分進行大量的改造和加固。對于設計院來說，在原有圖紙上的設計工作量和難度遠遠大于新建項目。

設計施工的深入配合

第6篇：機械開發設計范文

關鍵詞 LNG低溫裝卸設備；研究開發；意義

中圖分類號 TE821 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0088-02

當前，中國的能源市場面臨著經濟快速發展需要的能源量大而國內的能源卻供應不足的矛盾，在中國的能源結構中，煤炭所占的比例最大，石油次之，天然氣所占的比例最小。液化天然氣（LNG）作為高效清潔能源，目前在發達國家的綜合利用率已達20%，而我國目前僅有2%，巨大的差距顯而易見。隨著中國能源結構的改革，從1995年始，中海油受原國家計委的委托，牽頭廣東進行引進LNG項目的研究工作，1999年底，國家正式批準廣東LNG試點工程一期項目立項，2006年6月28日，廣東大鵬LNG項目一期工程正式投產，從此揭開了中國大力引進LNG的序幕。但LNG是個龐大的工業鏈，包括天然氣開采、液化、儲存、運輸、接收、氣化等諸多環節，各個環節中又涉及到很多設備，如接收環節所用的LNG低溫裝卸設備等。雖然越來越多的國人開始關注LNG相關設備，但輸送LNG的裝卸設備目前還主要依賴進口，稍大口徑的單臺套價格超過1?000萬元，且供貨周期漫長。筆者所在的公司近幾年來一只在從事低溫流體裝卸設備的研發和試驗工作。面對LNG在中國的蓬勃發展態勢，加速LNG低溫裝卸設備的國產化對于降低我國LNG的接收、轉運成本，促進我國LNG技術水平的提高具有重要意義。

1 中國對LNG的需求狀況及LNG未來的發展分析

1.1 LNG及LNG產業鏈

液化天然氣（Liquefied Natural Gas），簡稱LNG，主要成分是甲烷，無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600（即1體積的液態可氣化成600體積的氣態），重量僅為同體積水的45%左右，它是天然氣經過壓縮、冷卻，在-162℃下液化而成，主要通過LNG船或LNG罐車運輸，使用時再重新氣化。作為燃氣，LNG的燃點比LPG（即液化石油氣，中國家庭常用煤氣）高，爆炸極限范圍小，比重比空氣輕，稍有泄漏立即揮發飛散，較難形成遇火燃燒爆炸的濃度，有很高的安全性。此外，由于LNG在液化前需進行凈化處理，所以它比管道輸送的天然氣組分更穩定、更潔凈，被公認為地球上最潔凈的

能源。

LNG產業鏈是一個貫穿于天然氣產業全過程的資金龐大、技術密集的完整鏈系。由陸地或海上油田開采的天然氣在液化工廠經過預處理后進行液化，生產的LNG按照貿易合同，通過LNG低溫裝卸設備裝載到船上或罐車上，然后運到LNG接收站，然后再通過LNG低溫裝卸設備進行裝載，儲存，再氣化，經由管網送到用戶。

1.2 中國對LNG能源的需求

分析人士表示，LNG短期內幾乎沒有替代品，天然氣作為清潔能源也正越來越受到青睞，很多國家都將LNG列為首選燃料，天然氣在能源供應中的比例也在迅速增加。面對繁榮的行業前景，全球范圍內都在加大液化天然氣的生產力度和天然氣運輸裝卸方面的開發工作。從中國的天然氣發展形勢來看，國內的天然氣資源有限，產量遠遠滿足不了需求，供需缺口越來越大。隨著國家對能源需求的不斷增長，提高天然氣在能源結構中的比重和引進LNG將對優化中國的能源結構，有效解決能源供應安全和生態環境保護，實現經濟和社會的可持續發展發揮重要作用。近年來頻繁出現的“氣荒”，暴露了中國天然氣供應的短板，為解燃眉之急，國內三大石化巨頭正大舉在液化天然氣領域發力：中石化與埃克森美孚簽訂了一份LNG大量購銷的協議；中石油與眾多國外天然氣供應商進行了多輪切磋；2010年3月24日，中國海洋石油總公司與英國天然氣集團（BG Group plc，簡稱BG）在北京簽署協議，中海油將從BG在澳大利亞的液化天然氣（LNG）項目每年購買360萬噸LNG，為期20年，這一交易有望成為澳大利亞最大的出易。

我國的天然氣產品鏈條盡管還沒有形成規模，但是LNG的特點決定了LNG的發展會非常迅速，特別是隨著我國城市建設的不斷發展、西部大開發的深入推進和國家對能源結構實施的戰略調整，都加大了天然氣的使用量。據國家發改委有關研究資料，未來20年中國天然氣消費需求將達到2?275～2?965億立方米/年，國內產量約為1?200億立方米每年，缺口約為1?075～1?765億立方米/年，到2020年，我國的天然氣管道向南將延伸到珠海、北海，向北、向西將延伸到黑龍江、新疆并與俄羅斯管道相連。屆時，全國天然氣運輸管道總長度將達3.6萬千米左右，實現天然氣管道橫跨東西，縱貫南北，沿海與內陸相通，國產LNG和進口LNG相互銜接的全國性天然氣聯網供應。可以預見，在未來10～20年的時間內，LNG將成為中國天然氣市場的主力軍。

1.3 國內LNG的發展布局

按照中國的LNG使用計劃，中國正在規劃或實施的LNG項目有：北方的遼寧、天津、河北，中部山東、江蘇、上海、浙江、福建，南方的廣東、廣西和海南，這些LNG項目群將最終構成一個中國沿海LNG接收站與輸送管網。

目前中國沿海地區已投產和規劃建設的LNG項目共有16個，其中已經建成投產的有5個，分別是廣東LNG、福建LNG、上海LNG、江蘇LNG和大連LNG項目；正在建設的有5個，分別是浙江LNG、海南LNG、珠海LNG、深圳LNG1和唐山LNG項目；處于前期研究或待建中的有6個，分別是粵東LNG、粵西LNG、深圳LNG2、山東LNG、天津LNG和廣西LNG項目，計劃在2020年前相繼建成投產。

2 LNG低溫裝卸設備的市場需求及現狀

2.1 國內LNG低溫裝卸設備的需求情況

隨著國內LNG接收站（LNG接收站主要包括LNG碼頭和LNG儲罐區，是儲存、裝卸LNG并輸送至目的地的必要地面設施）和輸送管網的建設，國產LNG和進口LNG的數量都在不斷地增加。按一個LNG碼頭接收站建設1個碼頭2個泊位、一個LNG儲罐區建設10個裝車臺計算，未來5～10年，中國將需要大小口徑的LNG低溫裝卸設備近200臺套。

2.2 國內LNG低溫裝卸設備的現狀

面對中國LNG市場蓬勃發展的態勢，我們最擔憂的問題不是LNG量的問題（因為俄羅斯、印尼、卡塔爾、澳大利亞、馬來西亞等國均具有豐富的天然氣儲量），而是運輸和裝卸設備（即LNG裝卸臂）數量和質量的問題。LNG的轉運一般有海運、汽運兩種方式（受國家政策和產業布局的影響，目前還沒有火車運輸），通過專用LNG船或LNG罐車運輸，由LNG裝卸臂實現裝載。LNG裝卸作業的特點是連續、密閉、高效率，需要裝卸設備專業化，裝卸工藝流程自動化，安全及環保要求極高。雖然我國LNG產業的迅猛發展對相關產業起到了非常大的帶動作用，但目前國內DN100以上口徑的LNG裝卸臂還是全部采用進口產品，世界上能夠設計、制造LNG裝卸臂的國家也只有德國SVT公司、美國FMC公司、日本NIIGATA公司和荷蘭卡龍公司，其產品價格極其昂貴且交貨期長。一臺進口DN300的LNG裝卸臂價格在1?000多萬元人民幣，一個LNG泊位一般需配置4臺裝卸臂（3臺液相，1臺氣相），共需要投資約4?000多萬元人民幣，投資代價較大。而國內除我司外，其他廠家因受科研能力、設備水平和規模的影響，目前均不能生產LNG低溫裝卸設備。

我所在的單位成立于1994年，是中國遠洋運輸集團總公司（COSCO）所屬企業，是上市公司中國遠洋的全資子公司。公司是從事流體裝卸設備、自動化系統、零泄漏閥門等產品的研發、設計、制造、銷售及服務的專業廠家，公司科研、技術力量雄厚，生產能力強大，檢測設施齊全，是國內同行業中規模最大、技術最先進的企業。近幾年來，我司一直致力于低溫流體裝卸產品的市場調研和研發工作，在低溫產品項目上先后開發出了ERS緊急脫離裝置、QCDC液動快速連接器、-104℃低溫乙烯流體裝卸臂，-163℃LNG小規格系列的低溫裝卸臂已經開發成功并在廣東大棚、江蘇如東、遼寧大連和武漢等地投入使用，大規格的LNG也正在研究開發中。

3 研究開發LNG低溫裝卸設備的意義

LNG低溫裝卸設備被稱為流體裝卸設備“皇冠上的明珠”，其技術難度遠遠高于傳統流體裝卸設備。LNG低溫裝卸設備是為裝卸-163℃極低溫液化天然氣而設計建造的專用設備，是業內公認的高技術、高難度、高附加值的“三高”產品。產品開發成功后，可完全替代進口。隨著中國LNG戰略規劃的實施，LNG裝卸設備必將會有很大的需求。但截至目前，國內還沒有廠家能夠進行設計、制造大規格的LNG裝卸設備，國內的LNG碼頭所用的裝卸設備都是從歐美國家進口的，與此同時，這些國家也看到了中國巨大的LNG裝卸設備需求空間，意欲進軍中國市場。

因此，盡快開發國產LNG裝卸設備（特別是大口徑的LNG裝卸臂）已是一項刻不容緩的任務。未來5～10年，LNG低溫裝卸臂的需求量大約在200臺，甚至更多，按照每年25臺的需求量計算，每年可為國家節約上億元的碼頭投資，經濟效益和社會效益十分可觀。

4 結束語

中國經濟的蓬勃發展使得對LNG這一清潔能源的需求量與日俱增，LNG低溫裝卸設備作為LNG產業鏈中的一環，無論是從其地位大小，還是從其價值價格方面考慮，其實只是LNG鏈環中很微小的一個部分。但在LNG的整個輸送環節特別是裝卸轉運的節點上，其卻擁有著無可替換的重要作用。在國家號召科技強國、提升自主研發實力、加大重要設備國產化的今天，進行LNG低溫裝卸設備的開發不僅順應了我國經濟發展和能源結構調整的需要，也為企業創造了較好的經濟效益。

參考文獻

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[2]張耀光,劉桂春,劉凱等.中國沿海液化天然氣(LNG)產業布局與發展前景[J].經濟地理,2008,30(6):881-885.

[3]周修杰.2010-2015年中國天然氣工業投資分析及前景預測報告[R].中投顧問,2010.

第7篇：機械開發設計范文

【關鍵詞】物聯網；無線傳感器網絡；3G移動通信網絡；Linux

【Abstract】In this paper， the design of heterogeneous multi-platform， based on ARM9， is proposed. The research is based on multi-protocol gateway prototype， which shields hardware details in different hardware platforms and provides the same function module interfaces. The band is mainly distributed in the 433MHz （433 MHz -434.79 MHz）， 470 MHz （470 MHz -510 MHz）， 780MHz （779 MHz -787 MHz）， 2.4GHz （2.4 GHz -2.4835 GHz）， WSN physical subnet layer can be accessed into gateway in above four bands. IEEE 802.15.4 standard and the IEEE 802.11 standard will be supported on one side of gateway， at the same time， Ethernet and Internet， TD-SCDMA and other 3G mobile communications network is supported on the other side.

【Key words】IOT； WSN； 3G Gateway； Linux

0 引言

在科學技術和互聯網業務飛速發展的今天，人們對于網絡的依賴性越來越大，如今的通信網絡所要支撐的業務已經由以前單一的語音業務轉變為綜合了語音、數據、圖像的多媒體業務，并需要滿足用戶不斷增長的個性化、多元化和移動化的要求[1]。在這當別是無線接入技術，人們對于它的依賴和渴望要更加的大了[2]。為了滿足不同業務的需求和網絡的應用場景，現在已經出現了許多的無線接入技術，例如3G，WLAN[3]。多種技術的出現與具體實施必會導致在同一區域內存在著兩種或兩種以上的網絡覆蓋[4]。

因此，如何將不同的網絡進行融合，達到網絡資源的統一管理和良好的用戶體驗，成為了當今無線通信的研究熱點。異構網絡的融合可滿足用戶個性化的業務需求，用戶可以根據當前網絡的狀態和自己的喜好，調整到自己滿意的網絡[5]。

1 多協議異構開發平臺的總體設計方案

在本課題多頻段網關的應用中，通過綜合考慮處理器性能、處理器成本、處理器使用的成熟度等因素，選擇了采用三星公司主頻的ARM9芯片S3C2440A作為核心處理器，配以外設功能模塊電路來實現多協議開發平臺的整體功能。

圖1 多協議異構開發平臺的總體結構圖

2 多協議異構開發平臺的硬件設計與實現

2.1 ARM開發板的選型

多協議開發平臺的MPU采用的是SANSUNG公司的ARM9芯片S3C2440A，它是一款基于ARM920T內核的32位處理器，工作頻率高達400MHz，內部有3個獨立的串口，4通道USB1.1規范的主機（Host）接口，1通道USB1.1規范的從設備（Device）接口以及兩個SPI通信接口，這些豐富的接口完全滿足開發平臺系統的構建。

2.2 電源模塊設計

電源模塊的設計首先要考慮多頻段網關整個硬件系統中的供電指標。主控制器S3C2440A芯片需要2種電壓供電：ARM9內核需要1.8伏供電，總線供電需要3.3伏。由于ARM9內核供電所需的1.8伏電源模塊已經設計在核心板上，本設計中不需要考慮該部分電路的實現。其他電路：多串口擴展芯片支持寬電壓，本設計中考慮到與多頻段子網模塊TTL電平串口通信，采用3.3V供電，避免設計串口電壓轉換電路，降低設計難度和硬件成本。多頻段子網模塊、以太網模塊、RS232通信模塊以及3G網絡模塊都是采用3.3伏供電芯片。系統電源的穩壓芯片選用AS2830。

2.3 串口擴展模塊電路設計

由于S3C2440A芯片自身只有三通道的串行通信口，而本設計中四個頻段的子網接入模塊都統一采用串行通信口作為與網關核心處理器的通信接口，選取的arm9芯片本身是不能滿足本系統的設計需求的，所以需要通過擴展串口的方法來滿足系統的需求，使四個頻段的WSN子網模塊都能與S3C2440A芯片通過串口通信。

本設計中采用OX16C954芯片通過并行數據線和地址線擴展出來四路全功能串口。OX16C954是一款能將并行數據總線轉換成4通道全功能串行收發器的芯片。OX16C954的發送緩存區具有128個字節大小的緩存空間，接收緩存區同樣具有128個字節大小的緩存空間。接收和發送緩存區的的中斷觸發是可以通過編程實現的[6]，如果不設置產生中斷門限字節數，芯片會默認緩存區的門限字節數為128個字節，且啟用超時中斷處理機制，從緩存區內最后一個數據停止位開始計時，四倍機器時鐘周期內沒有新的數據收發，多串口芯片就會就是自動觸發中斷通知主控制器來處理緩存區內的數據。

3 多頻段異構開發平臺的軟件設計與實現

串口擴展單元驅動設計：

1）多串口設備驅動的注冊與注銷

多串口設備驅動的注冊主要包括以下幾個步驟，如下圖流程所示：

圖2 中斷處理程序流程圖

2）中斷函數的實現

在串口的操作中，除了串口操作函數外，最重要的就是串口的讀和寫的實現。本設計中串口的讀和寫都是通過中斷方式實現的，這也是多串口驅動程序設計的另一個重要部分。

圖3 中斷處理程序流程圖

3）加載多串口設備驅動

擴展串口模塊驅動完成以后，要把擴展串口模塊驅動嵌入到Linux內核之中。Linux系統中設備驅動的加載主要有2種方式：一是直接編譯添加到內核中，修改內核相關路徑的Kconfig文件，以及硬件配置板級信息，然后重新編譯生成新的內核映像文件，重新燒寫內核，當新的內核啟動的時候就開始加載設備的驅動；第二是動態加載安裝驅動的方式。具體的就是將編寫成功的設備驅動程序編譯成驅動模塊文件，Linux2.6版本內核支持的是后綴為.ko的驅動模塊。板卡的嵌入式Linux系統開機以后，手動安裝驅動模塊。OX16C954芯片驅動加載成功后，系統通過cat命令打印出擴展串口設備信息[7]。

4 多協議異構開發平臺功能的驗證

4.1 網絡系統測試平臺搭建

系統網絡實驗需要在實驗室環境下搭建一個多頻段無線傳感器網絡系統異構網絡平臺，用來測試多頻段傳感器網絡接入3G網絡的運行和實現情況。要搭建的測試系統主要包括多頻段網關、2.4GHz無線傳感器網絡子網，780MHz無線傳感器網絡子網，480MHz無線傳感器網絡子網，433MHz無線傳感器網絡子網。

4.2 測試結果及分析

如圖所示，上位機解析得到的的多頻段子網的終端節點設備采集的數據信息。當四個頻段的網絡形成以后，遠程控制終端可以通過軟件將子網設備解析出來，通過監控界面顯示子網節點采集的感知現場信息。也可以通過監控界面下發控制命令，命令通過3G網絡，由多頻段網關傳遞，最終由無線子網中的終端節點執行。

圖4 監測系統設備信息監控界面

多頻段網關對多頻段子網組網成功以后，網關會將子網上傳的數據通過3G網絡傳送，實現數據的遠程傳輸。下圖所示在子網數據傳送以后，通過在上位機的超級終端中運行撥號程序，多頻段網關與3G網絡的遠程撥號成功了以后，將多頻段子網上傳的數據傳送給3G網絡。然后在上位機上運行網絡抓包軟件來監控和捕獲從Internet上傳過來的多頻段無線傳感網子網的數據信息。

5 結束語

當前，無線通信網絡領域正處速發展階段，越來越多的被應用到生產生活中。IPv4 協議的地址空間不足的問題大大制約了無線通信網絡的發展，IPv6協議作為寄予厚望的下一代網絡協議，其廣泛應用將為無線通信網絡的發展帶來曙光[8]。本論文針對目前物聯網發展過程中感知層與網絡層的異構網絡互聯接入技術進行深入研究，設計了一套基于ARM9的多協議異構開發平臺，將物聯網技術、嵌入式技術、3G通信等技術有機的結合起來，形成了一套完成的、開放的系統，并且對其進行了驗證，證明了其合理性和可行性。

【參考文獻】

[1]張毅.物聯網的體系結構與應用[J].中國高新技術企業，2011，8：95-96.

[2]RFC 4944-Transmission of IPv6 Packets over IEEE 802_15_4 Networks[Z]. September，2007.

[3]李.基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器網絡的研究與實現[D].南京：南京航空航天大學，2008.

[4]孫展.基于IPv6的無線傳感器網絡網關的設計與實現[D].鄭州：中國人民信息工程大學，2007.

[5]吳海平，王慧鋒.基于ARM技術的嵌入式網關設計[EB/OL].維普資訊，http：//，2007.

[6]皮小平，呂宗偉.TL16C954在多串口擴展中的應用[J].電子元器件應用，2006，3：63-66.

第8篇：機械開發設計范文

關鍵詞：多媒體課件；資源；流程；數據庫；管理；協同管理；網絡

一、多媒體課件建設團隊管理面臨的問題

制作出內容科學、編排合理、版面設計均衡、時效性強的高水平多媒體課件，無疑是搞好現代教學的重要一環。多媒體課件的建設涉及到很多的環節，如何有計劃的按照規范的流程對課件的規劃、制作、審核等過程進行監控，以保證課件資源能夠按照既定的里程碑進行開發及管理，有效的控制課件開發及管理過程中配置線不容易偏移，最終達到質量監控的作用。這一點對于保證所開發的課件質量非常重要。

如何充分利用計算機網絡快捷、高效、資源共享的優勢，加快團隊內部信息的傳送，改善和優化團隊管理，提高辦事效率是我們在實際工作中感到迫切需要解決的問題。

二、協同化理念的涵義

從上世紀未協同辦公出現，到協同辦公的高級形態協同商務概念出現至今，協同辦公已經經歷了從概念化到產品化、應用化的發展歷程。

1、協同的概念。協同泛指組織中多人共同完成同一或多個事務的行為方式和過程，協同工作是組織行為的基本模式和狀態。2、協同管理軟件的概念。協同管理軟件是以工作中的信息為主要管理對象，通過人與人、人與事、事與事的相互作用過程即協同過程，完成組織知識的積淀。

三、協同應用的優勢

協同應用可以對組織中各種分散存在或被分隔的資源進行整合，從而讓整個工作進程的管理真正提升到一個新的層面。

1、信息迅速傳達到所有目標人員。通過在協同管理軟件中通知、制度、新聞、辦事指南等并設立查看權限，任何信息都能迅速傳達到全球各地的人員。2、積累大量無形資產。單位制度、流程、專家技能、經驗知識、工作成果、好的工作方法、工作技巧全部有效的管理起來，隨時隨地共享。

3、每個人可以迅速找到自己需要的文檔、資料。通過網路協同管理軟件中各部門的工作結果，資料，使得部門內部、部門之間能夠方便地共享信息，員工快速得到組織給予的幫助和自己需要的資料。4、流程得以規范、減少人為錯誤。可以梳理組織流程，把流程的各種規則固化下來，讓每個人按規定的流程規則運轉，每個參與流轉的人無需記憶各種復雜的流轉規則。5、流程運行速度與效率提高，減少協作工作成本。實現事務處理“零響應”，每一個參與流轉的人無需考慮時間與空間的問題，辦理完畢即刻進入下一辦理人，實現流程在各個環節之間的零傳遞時間。6、分析流程各環節辦理效率。快速分析組織哪個環節辦事效率高，哪個環節辦事效率低，便于快速把脈，出臺治療方案。7、用流程為紐帶整合孤立數據，實現全面協同。把各個既有的孤立的應用像PC的各種零部件一樣接入總線，從而構成一個整合的企業業務系統。8、掌握業務情況， 實現實時的管理監控。隨時隨地查閱各種資料、流程審批情況、下達的工作任務開展情況，、實時監控各環節辦理情況和目前進展，可以對相關數據進行分析。9、領導可以有計劃地安排時間，排除各種打擾。領導可以按自己的時間計劃審批流程，查看下屬工作情況，約見客戶，避免大量無計劃的請示、匯報、電話詢問等。10、溝通成本低、方式更豐富，效率大大提高。可以打破組織邊界與地理位置邊界，員工能以多種方式進行溝通，效率更高。

四、網絡協同化管理在課件資源建設管理系統中的應用

協同管理軟件形成了以互聯網技術、通信技術、工作流技術、知識和文檔管理等技術相結合的技術支撐體系。

1、網絡協同化管理與課件資源建設管理需要進一步融合。但是對于課件資源建設管理系統來說，目前的很多項目管理系統是不適合的。從協同的角度看，“課件資源建設管理系統”需要成員緊密合作，保證項目協同一致的進行下去。不僅要求從計算機支持的協同工作技術來考慮協同，更要從系統科學的角度和根據項目管理的特點來把握協同的實質。2、網絡協同化管理在課件資源建設管理系統中的應用嘗試。我們在整理和總結以往工作和相關研究探索的同時，展開對基于網絡協同化的課件資源建設管理模式及其應用的研究。努力形成一套從制定課件總體規劃、擬定課件建設計劃、審批建設目錄、評審課件資源、到制作標準課件、測試、維護到最終的部分課件淘汰的全過程控制工作模式，并開發相應的輔助管理軟件。在課件開發的整個過程中，主要涉及“教學管理“和”課件制作“兩個部門，主要記錄的產生與修改也是由這兩個部門完成。其中，”視頻拍攝記錄“和”視頻評審記錄“由“教學管理“負責，”課件制作“參與修改；”視頻處理記錄“、”課件測試記錄“、”課件復核進度記錄“、和”課件統計匯總“由”課件制作“負責，“教學管理“參與修改。

利用該管理軟件，不僅可以實現全過程的管理，有效利用各階段數據完成各種輔助工作，同時還可以保證課件資源數據的統一，方便課件資源數據信息的查詢、統計等。

五、小結：通過對本項目的研究，我們提出了基于“課件資源建設管理”的項目協同管理系統的體系結構，并根據“課件資源建設管理系統”項目特點和項目管理的流程，構建合理的項目協同機制，并對基于“課件資源建設管理系統” 的項目協同管理系統進行設計。本文就如何將課件資源建設管理模式與計算機網絡協同化相結合方面的理論研究作一些有益的嘗試，今后，將在工作實踐中逐步完善。

參考文獻：

[1] 鄭剛.全面協同創新——邁向創新型企事業之路[M]. 北京：科學出版社，2006，10-1

第9篇：機械開發設計范文

關鍵詞：機械設計；原理；方法；原則

隨著科技的進步，新興學科和技術的不斷涌現，原來的一些機械設計方法已適應不了當今的時代潮流。特別是方案設計是目前智能化CAD的瓶頸之一，已成為各國設計學者研究和探討的熱點。本文從以下幾個方面淺談一下機械設計的理論和方法。

1 現代機械設計的概念和地位

機械設計是指根據對機械產品的設計要求，應用當代先進技術成果，通過設計人員的創新思維，經過反復調查、分析、論證、判斷做出決策，并采用適當的設計模型使之量化，最終將輸入的物料（毛坯、半成品等）、能量（機械能、電能、熱能等）或信號（測量值、數據、控制信號等）轉化為功能完善、技術先進、經濟合算、造型優美、深受用戶歡迎的技術裝置或機械的過程。

機械設計是生產機械產品的第一步，是決定機械產品性能的關鍵環節。據統計，機械產品的生產成本，70%由設計階段決定。所以必須把好設計關。

2 現代機械設計發展趨勢

隨著科技的進步，設計水平發展很快。首先，機械設計的基礎理論和各種專業產品設計機理的研究得到進一步加強；其次，關鍵零部件的設計研究得到加強。

2.1 通過設計來完善產品的功能及原理

任何一種機器的更新換代都有三個途徑：一是改革工作原理；二是通過改進工藝結構和材料，提高技術性能；三是加強輔助功能，使其更適應使用者的心理。特別是第二步、第三步，目前發展迅猛，開發得比較成熟。

2.2 通過設計提高產品質量

（1）基本性能方面。隨著科技的進步，出現一系列的新工藝、新材料，如硬質合金材料的出現，使普通車刀在高速切削下的壽命大大提高。

（2）適應能力方面。機械設計除應滿足產品的基本性能外，還要考慮工作情況發生變化時的產品適應能力。如采用齒輪傳動的自行車代替鏈傳動，更能適應在惡劣環境下的使用。

3 現代機械設計原則

機械設計應遵循以下原則：

1.實用性原則 市場需求是設計動力的源泉。機械設計首先要滿足所設計機械產品的基本功能和必要的輔助功能要求。

2.經濟性原則 所設計的產品應盡量降低成本，提高附加值，提高經濟效益和市場競爭力。

3.安全性原則 所設計的產品應在技術上采取必需的、可靠的安全防護措施，保證操作者、管理者的人身安全和機器的安全。

4.優化原則 所設計的產品應達到當代科學技術先進水平，產品制造和使用達到最佳水平，多種原理方案和設計參數達到“最優解”。

5. 可靠性原則 所設計的產品應在規定的時間內完成規定的功能，即不發生失效。

4 現代機械設計理論與方法

設計理論是對產品原理和機理的科學總結，設計方法是使產品滿足以及判斷產品是否滿足設計原則的依據。現代設計方法是基于設計理論形成的，因而更具科學性和邏輯性。

4.1 利用現代計算機軟硬件技術的設計方法

在產品開發初期借助于設計方法學，利用多媒體工具進行系統的開發。根據這一指導思想，利用數學系統理論，同時考慮系統工程理論產品設計技術和系統開發方法學，研制出適合于產品設計初期使用的多媒體開發系統軟件。根據這一設計方法，往往把產品的整個開發過程概括為產品規劃、開發和生產規劃三個階段，并且充分利用了現有的CAD尖端技術——虛擬現實技術。

（1）產品規劃——構思產品。其任務是確定產品的外部特征，如色彩、形狀、表面質量、人機工程等，并將最初的設想用CAD立體模型表示出來，建立能夠體現整個產品外形的簡裝模型。

（2）開發——設計產品。該階段主要根據系統合成原理，在立體模型上配置和集成解元素，把實現功能的關鍵性解元素配置到立體模型上之后，即可對產品的配置進行分析。產品配置分析是綜合產品規劃和開發結果的重要手段。

（3）生產規劃——加工和裝配產品。在這一階段中運用CAD技術，用計算機圖案顯示解元素在相應位置的裝配過程，即通過虛擬裝配模型揭示造型和裝配間的關系，由此發現難點和問題，并找出解決問題的方法。借助于現代計算機軟硬件技術，通過三維圖形軟件、多媒體和超媒體技術以及虛擬現實技術進行設計。

4.2 積極開發發展綠色設計、制造

（1）綠色設計制造是現代設計制造的可持續發展模式。人們已經認識到環境與發展是密不可分的。要從根本上解決環境問題，必須轉變發展模式和消費模式，即為資源型發展模式逐漸轉變為技術型發展模式，依靠科技進步，節約資源和能源，提高效益，減少廢物排放，實施清潔生產和文明消費，建立資源與環境相聯系的新的發展模式。這是人類探索了幾個世紀終于領悟到的發展觀——可持續發展。

（2）發展綠色設計制造將為企業發展帶來新的機遇。開發綠色設計制造是人類可持續發展戰略的重要組成部分，是每個企業家必須考慮的企業行為，但是不少企業認為綠色制造投入大，見效慢，經濟效益不如直接抓成本、抓產量、抓品種等見效快，因而無視對環境的污染，甚至寧愿被罰款，也不愿采取措施。

實際上，環境全面改善，一方面可改善員工的健康狀況和提高工作安全性，減少不必要的開支；另一方面在綠色制造環境下工作的員工心情舒暢，有助于提高員工的主觀能動性和工作效率，以創造出最大的利潤，使企業具有更好社會形象，為企業增加無形資產。

（3）發展綠色制造將推動新一輪技術創新。在全球性競爭日趨激烈的背景下，利用高新技術和現代化管理來提高生產率，節約自然資源投入，以及節約勞動和各種形式的資本，是促進經濟增長與發展的主要源泉。事實上，從產品設計到制造技術，從企業組織到營銷策略的制定，一批綠色制造技術與概念已經在發展之中。

5 機械設計的現狀與展望

目前，機械設計還仍處于半理論半經驗的階段。

隨著現代科學技術的迅速發展，近30多年來機械設計發生了較大變化，設計理論更新穎，設計方法更科學、更完善，計算精密度更高，計算速度更快了。

從某種意義上說，機械設計是科學技術轉化為生產力的過程，科學技術的發展又促進了機械設計技術和方法的現代化。機械優化設計給機械工程界帶來了巨大經濟效益，隨著技術更新和產品競爭的加劇，優化設計的發展前景非常的廣闊。但我們仍需關注的是，在優化技術水平得到了提高的同時，國內機械加工或工藝水平、加工手段和制造技術也應配套提升才行。

參考文獻