導語：如何才能寫好一篇優化設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

（1）鉸制器用鉸直輪材料抗磨強度低，造成打捆線表面質量及直線度差，打捆線因回抽而無法完成打捆。

（2）四臺線道小車通過中心板連接在一起，通過液壓缸的帶動來完成打捆線的穿線工作，由于長時間的運行，1#打捆機4#線道由于重力作用小車容易發生下沉變形，線道小車底部滑道與支撐輥之間脫離，支撐輥無法起到支撐作用，從而造成液壓缸活塞桿在前移的過程中由直線運動變為拋物線運動，活塞桿前端下沉疲勞折斷產生故障時間。并且由于線道小車下沉，造成打捆頭與線道小車穿線困難，造成打捆機頂線或送線不到位。

（3）線道內打捆線的傳送運行靠深溝球軸承支撐傳動，因此線道內球軸承用量較多，每臺線道小車用量約400盤，摩根打捆機所用軸承型號為6301，由于軸承直徑小，承載能力差，并且由于打捆線在穿線過程中的沖擊作用，軸承損壞頻繁，并且由于數量多并且軸承在線道內部，當軸承損壞時很難進行更換，造成打捆線回抽，影響車間的生產。

（4）各線道處常開翻板導槽用橡膠彈簧使用壽命短，當彈簧失效或彈簧座開焊的時候造成翻板關閉不嚴，打捆線回抽，更換橡膠彈簧或彈簧支座需要拆卸導槽用時較多。

2解決方案的確定

摩根公司經過幾年的研究并且結合用戶在使用過程中提出的不足，對現在生產的打捆機進行了部分的改造，如升降臺的升降采用了曲柄連桿結構，由液壓缸來帶動升降曲柄的運行從而帶動升降臺的運行；弧形導衛與雙線導槽設計成一體結構，并且將扭簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧代替。但若對摩根公司早期線材打捆機進行升級改造，升級費用較高，僅單臺升級備件費用就高達48萬，并且即使升級改造后因新舊線道的兼容性差，使用故障率較高。這就需要有針對性的優化設計來消除設計缺陷形成的隱患，確保打捆機的穩定生產。經對打捆機的認真研究以及對打捆機各類故障的分析，形成了以下優化設計思路。

2.1升降臺系統

（1）將法蘭軸承座體材質由鑄鐵改為鑄鋼，增加座體的抗沖擊性能。

（2）將底座球面軸承改為滑動軸承。

（3）在升降臺升降液壓缸的兩側增加支撐導向機構。

2.2線道系統

（1）更改鉸直輪的材質及公差尺寸，延長鉸直輪的使用壽命。

（2）更改線道小車支撐輥結構，增加受力面積，確保線道小車的穩定運行。

（3）將軸承6301進行優化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內徑尺寸做成與法蘭緣襯套內徑尺寸相同。

（4）更改橡膠彈簧橡膠材質，由普通橡膠改為進口硅膠，增加彈簧的彈性及使用壽命。將彈簧支座由焊接結構改為一體結構，采用線切割加工。

3具體實施措施

3.1升降臺系統

（1）針對于升降臺內臂、外臂連接法蘭軸承經常受沖擊損壞的問題，將法蘭軸承座體的材質由鑄鐵改為鑄鋼，增加軸承座體的抗沖擊性。

（2）針對于升降臂與底座連接的球面軸承經常損壞的現象，將球面軸承結構改為滑動軸承結構，滑動軸承材質選用鑄銅、外形尺寸為準45×準57×49；軸承座根據滑動軸承的外形尺寸以及原球面軸承的安裝尺寸重新設計。

（3）支撐導向機構。支撐導向機構結構圖如圖1所示。支撐軸通過M64螺紋與升降臺拖枕連接在一起，支撐座與升降臺底座通過螺栓把合，導向套對支撐軸起到支撐導向作用，通過支撐軸的支撐導向作用來減少升降臺的晃動，保證車間的穩定運行。此結構對升降臺穩定運行起到關鍵作用的是支撐導向套，此支撐導向套采用橡膠材質，導向套中間部位打斜口以便于安裝。

3.2線道系統

（1）改變鉸制器鉸制輪的材質，由45#鋼改為42Cr-Mo，并且對鉸制輪表面采用高能離子注入技術進行表面硬化，提高鉸制輪的綜合力學性能及耐磨性，同時將鉸制輪的外形尺寸由準（69.90～70）mm改為準（70～70.05）mm，通過偏心軸來調整鉸制輪與打捆線的相對位置，提高打捆線的表面質量。

（2）1#、4#線道小車在重力的作用下容易發生變形，并且線道小車導向面磨損變形以后，小車支撐輥與小車導向面接觸面積變小，支撐輥失去支撐作用造成定位錐頭與打捆頭定位不好，無法完成打捆線穿線動作。針對此情況對支撐輥進行優化設計，將輥面加長由原來的30mm增加到60mm，內部結構改為雙滾針結構，增加了支撐輥的靈活性及抗載荷能力，支撐輥與小車接觸良好。

（3）將線道用6301軸承進行優化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內徑尺寸做成與法蘭緣襯套內徑尺寸相同，提高軸承的抗沖擊性。

（4）橡膠彈簧內部彈性元件材質由普通橡膠改為進口硅橡膠，彈性元件的彈性增加。橡膠彈簧支座由原來的焊接結構改為一體結構，并且使用線切割進行加工，避免了彈簧支座開焊現象的發生。

4結束語

篇2

采用傳統的建筑幕墻設計，會造成大量的熱量散失，造成大量能源浪費。據統計表明，發達國家有超過50%的能源消耗來自于建筑消耗，窗戶的熱能耗散量是普通墻體的5倍，因此，建筑幕墻會造成大量的能源浪費。為了解決這種問題，就需要設計一種新型的建筑幕墻系統，使建筑在冬天可以大量的接受日照，獲取熱量，并且能夠保溫;夏天的時候可以保證空調的產生的熱量不散失，與此同時還能保證室內的正常通風，從而達到節能環保的作用。近年來人們還提出了建造光伏建筑幕墻的設想，即建筑幕墻的材料用光伏材料，應用幕墻將太陽能轉化為電能加以利用，達到節能環保的效果。設計和建造這類新型功能幕墻需要頂尖的技術和優秀的人才作為支持，中國在幕墻設計和制造方面缺乏自主創新能力，因此在這方面我國的技術還比較欠缺。

2優化建筑幕墻設計的幾點建議

由以上的敘述可知，我國的建筑幕墻產業在飛速發展的同時，也存在這一些不可避而不談的問題，這些問題直接阻礙了我國建筑幕墻產業的發展，下面將對上述一些幕墻設計存在的問題提出一些優化方法。

2．1開發和應用新的玻璃幕墻材料

傳統材料雖然便宜易得，但是存在很多弊端。這就要求設計者在設計的過程中更多的發現和使用新材料。比如在幕墻表面涂覆一層具有自清潔作用的涂層，比如說氧化鈦，在光照的作用下有自清潔的作用。還可以在幕墻表面鍍一層低輻射薄膜，這樣就可以使幕墻有很好的隔熱作用，起到保溫的作用，達到節能減排的效果。除了采用鍍層方式隔熱外，還可以使用低熱傳到系數的中空幕墻，目前有一種“懸張式多空腔節能玻璃”正式上市，不僅具有良好的隔熱效果，還具有隔聲、隔紫外線等性能，可以起到很好的節能環保作用。此外，出于安全性的考慮，要求幕墻具有一定的防震效果，在一定強度的地震中不會掉落，可以在玻璃幕墻上黏貼鈦合金薄膜，這樣就可以形成有一定強度和韌性的復合安全玻璃。建筑幕墻對材料有著特殊的要求，因此，在幕墻選材時應該材料本身的性能和外部具體條件的要求進行綜合考慮，量體裁衣，達到室外室內的安全、健康、舒適、和節能減排的要求。

2．2優化建筑幕墻的招標、設計、施工機制

首先，建筑單位在主體建筑施工之前就應該完成建筑幕墻的設計招標工作，這樣不僅可以保證預埋結構位置的準確性，而且在幕墻設計過程中不必追趕工程進度，為設計者提供了充分的時間給出好的幕墻設計方案。其次，應當采取設計和施工分開招標的方式，明確提出相關的幕墻設計收費標準，這樣有利于好的幕墻設計方案得到利用，有助于優秀作品的產生，有利于幕墻設計的創新和繁榮。最后，在幕墻設計的審核環節應當盡量由專業的幕墻設計者進行審核，而不是由非專業的土建設計師進行審核，這樣可以更好地保證幕墻設計的質量。

2．3加強新型多功能幕墻的設計

目前，我國的建筑幕墻普遍不具有節能環保的性能，極大的浪費了社會的資源，造成了環境的污染，不利于我國經濟的可持續發展。基于此，幕墻的設計者大膽的創新極為重要，只有用于創新才能設計出更加環保節能的幕墻。比如國外的設計師設計出了動態幕墻，這種新型的多功能幕墻由通風系統、空調系統、外部環境檢測系統、自動控制系統和建筑幕墻組成，這種幕墻可以通過各個系統的合作充分地利用太陽能、太陽光，并保證室內的舒適。在寒冷的冬季，幕墻可以充分利用太陽光的輻射，減少了取暖燃料的燃燒，起到節能減排的作用;在炎熱的夏季，可以利用幕墻的通風系統加大室內熱能的耗散，減少空調的使用，節約電能。同時擁有可以自動調節的百頁這樣的裝置，可以控制太陽的光線進入室內，調節室內的光線環境，使人們可以更舒適的工作。當然在設計者用于創新的同時，國家也應該采取相關措施，鼓勵設計創新，設立相關的獎勵制度。

3結語

篇3

當井下發生瓦斯爆炸等突況時，無法及時安全升井的井下人員，可以在救生艙內堅持若干小時，等待外部救援。救生艙殼體由過渡艙、生存艙和隔離艙門組成。為了便于下井安裝，救生艙殼體帶多個法蘭，并通過螺栓連接而成，其中過渡艙作為人員進出的通道；生存艙作為避災人員躲災休息的場所，可抵御外部瓦斯爆炸帶來的沖擊波；隔離艙門將過渡艙與生存艙隔開以免進人時有害氣體進入生存艙。

2礦用救生艙殼體建模及有限元分析

2．1救生艙殼體的幾何模型

目前救生艙殼體結構有2種：①頂面為圓弧形，底面為矩形；②頂面和底面均為矩形。其中頂面和底面均為矩形的救生艙殼體結構具有較強抗爆能力，所以本文針對此進行研究。根據殼體各部分結構對有限元分析結果的影響程度差異，本文對救生艙殼體結構的三維幾何模型進行了一定簡化，救生艙整體結構依據殼體實際尺寸進行建模，細小部件合理簡化，保留主體結構特征。建立的救生艙殼體幾何模型。

2．2救生艙殼體的有限元模型

救生艙殼體和其他主要零部件材料分別為Q345和Q235，進行數值模擬時采用彈塑性材料模型。

3方形救生艙殼體模型優化

當方形救生艙殼體前、后側都受到瓦斯爆炸沖擊波作用時，艙門和觀察窗都會受到不同程度的變形和破壞，此時逃生人員要想從艙內逃出就很困難，因此當艙門和觀察窗都失效時，設置逃生窗是必須的。位于艙壁上的逃生窗為防爆密閉窗，它要求能夠承受高溫、高壓和耐沖擊，同時要求具有很高的阻燃性能，因此其鋼板要厚，要有巖棉隔熱，且要求在艙里和艙外均可開啟和關閉。

4結語

篇4

在房屋設計中實際應用的現狀隨著人們對于房屋建設的要求的提高，人們也逐漸的認識到將建筑結構優化方法運用到房屋設計中的重要意義。從目前的房屋建造來看，部分的建造商開始將建筑結構優化方法應用到房屋設計中以滿足購房者的實際需求，從目前的房市狀況來看，對于這些應用了建筑結構設計優化方法而設計出的房屋在銷售中得到了大多數購房者的青睞，并且能夠得到購房者的一致好評。由此看來，建筑結構設計優化方法應用到房屋設計中具有較強的實際意義。但是依舊存在部分建造商對于將建筑結構設計優化方法運用到房屋設計中沒有較強的意識，因此在這種情況下設計出的房屋難以得到購房者的贊賞，一般此類房屋可能在適用性、安全性、易施工等方面表現較為突出，但是在可觀性上則難以令人感到滿意。由此看來，建筑結構優化方法在房屋設計中的應用還有待推廣，此外在對建筑結構優化方法進行推廣時注意其在房屋設計以及房屋建設的實際情況對其進行改進，使得其能夠更好的服務于房屋設計。

2結構設計優化技術的現實意義

結構設計優化技術能夠在很大的程度上滿足人們對于房屋的多方面要求，具有較強的現實意義。作為購房者希望能夠得到一所價格適中，外觀美，安全的房屋，而通過結構設計優化技術應用后的房屋則能夠保證房屋的適用性、經濟型、安全性，能夠建造出滿足人們要求的房屋。此外作為房屋的建造商來說，能夠使建造出的房屋迎合購房者的胃口，并且能夠在很大的程度上降低建造的成本，實現經濟效益的最大化是其根本目的是可遇而不可求的。以往的房屋設計很難滿足建造上的所有要求，經常出現不可兼得的局面，但是當結構設計優化技術得到運用后，建造商的一系列愿望都得以實現。由此看來，結構設計優化技術具有加強的現實意義。

3結構設計優化技術

在建筑結構設計中的步驟房屋工程結構優化通常包括以下幾個方面:基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、維護結構方案的優化設計以及結構細部設計的優化設計。這些方面的設計優化內容還包括選型、受力分析、造價分析等，在實際的施工中密切的結合實際的施工情況，追求優化的實際應用性，圍繞提升房屋的綜合價值進行優化設計。使設計出來的房屋造型美觀同時還能夠滿足人們對于安全、經濟的要求，設計出真正的經濟適用房。

3．1建立結構優化模型

結構優化設計通常情況下分為兩部分，一部分是結構優化設計模型，另一部分就是結構優化計算方案。所謂的結構設計優化就是變量中選擇出主要的參數，然后根據數據分析建立起函數模型，運用函數模型借助較為科學的方法計算出最優解。建立模型的步驟一般有以下幾步:一、選擇合理的設計變量。設計變量的選擇對于模型的構建具有重要的意義，設計變量的選擇將會影響到對設計要求影響較大的參數的選擇，進一步涉及到參數重要性的區分問題。選擇出了合理的設計變量在很大的程度上能夠減少計算編程的工作量;二、確定目標函數。首先找出滿足函數條件的最優解，然后確定約束條件。在房屋的優化設計中存在著很多的約束條件，其中有:應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從彈塑性約束等，在進行優化設計時要確保所有的約束條件都在規定的范圍內，能夠滿足設計規范，即在規范條件內滿足約束條件。

3．2設定優化設計

計算方案結構的優化涉及到很多的約束條件以及變量，因此在進行計算時需要將所有的約束條件轉化成非約束條件，充分的考慮變量因素，運用各種數學計算方法做好計算方案的設計工作。

3．3程序設計

在構建好結構優化模型、設定好優化設計計算方案后就可以在以上基礎上進行程序的編寫，然后將編寫好的程序導入計算機中，在進行計算時只需要將相關的數據輸入相關的變成或者是系統中，通過計算機程序的自行計算便能得出相關的結果。

3．4結果分析

在得出計算結果后，對其進行分析，進而確定出最佳的方案。在實施結構設計優化技術在建筑結構設計中的步驟時，要注意各方面的因素，要能從多方面進行考慮，保證所有的問題的難度降到最低。房屋的建設本身就是一項花費資金較多、耗費人力較大的工程，實施結構設計優化技術的主要目的就是為了將相關的成本降到最低，同時保證房屋的質量以及美觀。因此在建造是要注意以下幾個方面:處理好經濟與技術之間的矛盾。在進行設計時，肯定會涉及到經濟的問題，并且技術在一定的程度上與經濟也會存在這矛盾，技術的引用和實施必然會涉及到經濟因素，但是最為建造商對此要有充分的認識，能夠認識到經濟與技術之間矛盾存在的必然性，能夠理解到技術做帶來的經濟方面的節約量將會遠遠超過耗費量，要大力的引用技術。

4結構設計優化技術的實踐應用

中要注意的問題結構設計優化技術的實踐應用能夠帶來巨大的經濟效益，但是要注意的是實踐應用的過程中有很多的問題是不能夠忽略的，作為設計者和建造者對于這些問題應該要投入一定的關注。

4．1前期的參與

前期方案的制定將會直接的關系到建筑的總投資問題，但是，當前房屋建設工程中存在的問題就是結構設計優化技術并沒有參與到前期方案的確定中，這種情況下，設計人員往往會忽略其實際應用性和經濟性，在最后的實踐過程中得以證實的是結構設計優化技術根本就沒有發揮到節約建造成本的目的，導致這個問題的主要原因就是缺乏前期的參與，因此一定要注意結構設計優化在方案制定時的前期參與。

4．2概念設計

結合細部結構設計優化概念設計與結合實際情況進行設計具有重要的區別，一般概念設計都是脫離實際數據的，不具有準確性，因此在進行計算式難免會出現較大的差異。在進行概念性設計時，作為設計人員要充分的認識到數據的重要性，將相關的數值運用到設計中，作為輔助依據。在設計時，設計人員既要在宏觀上把握整體的設計，與此同時在細節方面也要注意，做好細部結構的設計優化工作，保證細部工作的無誤，從而保證整體的效果。比如:材料強度、抗拉能力等多方面細部因素的考慮能夠在很大的程度上保證結構優化設計技術的實踐應用。

5結語

篇5

本設備筒體較為危險的開孔分別為DN400mm的沖洗水入口DN500mm和人孔。

1．1氣化裝置人孔應力分析

鎖斗人孔的設計為鍛件與筒體內壁齊平結構，筒體壁厚130mm，人孔鍛件尺寸為752mm×145mm。Sv(局部薄膜應力+一次彎曲應力+二次應力+峰值應力)為204．59MPa。

1．2氣化裝置沖洗水入口應力分析

鎖斗沖洗水入口的設計為鍛件與筒體內壁齊平結構，筒體壁厚130mm，沖洗水入口鍛件尺寸602mm×120mm。Sv(局部薄膜應力+一次彎曲應力+二次應力+峰值應力)為198．62MPa。

1．3分析設計結果評定

從分析設計評定結果可以看出，筒體上開孔的最大應力點在筒體上的最大開孔人孔鍛件內側。此處的應力分析結果是控制整個筒體壁厚設計結果的關鍵因素。如果通過人孔結構的優化和改進達到降低最危險處的應力值，從而降低筒體壁厚的目的，將是一種經濟合理的措施。

2設計優化

根據傳統氣化裝置開孔補強公式，筆者想到，如果接管內伸一定的數值，其可以增加開孔補強面積，進而改善筒體開孔處的補強效果，那么這種內伸結構在承受交變載荷的疲勞設備上是否也能起到同樣的效果呢?根據這個構想，筆者進行了一系列的不同人孔結構的應力分析:

①在鎖斗筒體壁厚為130mm、人孔鍛件尺寸為752mm×145mm的情況下，應力分析結果云圖，內伸170mm的應力分析結果;

②在筒體壁厚90mm、人孔鍛件尺寸為652mm×95mm的情況下，應力分析結果云圖，取不同內伸量的應力分析

3筒體壁厚及人孔鍛件厚度設計結構優化分析與結論

3．1分析

在操作壓力為0～6．6MPa的交變載荷下，鎖斗上的最大開孔———人孔處的鍛件采用內伸結構可以有效的大幅降低總應力Sv，筒體壁厚和鍛件尺寸有了進一步優化的可能性。人孔鍛件最大應力值隨內伸量的增大而減小，但是總體應力值變化不大?？紤]到實際制造和設備使用情況，可以適當選擇一個比較合適的人孔鍛件內伸量數值。以不同人孔設計結構，其鋼材耗用量見，可看出人孔設計結構優化的效果。

3．2結論

(1)人孔內伸結構的內伸量增加很大的情況下，應力水平降低并不明顯，而人孔鍛件內伸過多會造成材料的浪費和設備制造難度的加大。故在控制合理應力水平的情況下，盡量減少鍛件內伸量是較為合理的。

(2)以筒體壁厚90mm、人孔鍛件95mm、內伸150mm為例，相同應力水平下，人孔鍛件采用內伸結構與人孔鍛件不內伸結構相比減少了約31．87%的鋼材用量，大大節約了設備的制造成本。

篇6

由于模型比較復雜，分析時需要簡化幾何體，具體做法如下：連接伸縮大臂與伸縮套筒的液壓缸用一個橫截面為矩形的桿件替代；所有用銷軸和圓螺母聯接結構均用圓柱體替代；裝配過程中所留的間隙都需要進行填補，不能留有空隙，對于之后網格的劃分，有些地方的圓角適當可以省略。

2礦用液壓起重機吊臂結構的有限元分析

吊臂截面是通過4塊厚度為16mm的長型板材焊接到一起的箱體結構，在伸縮大臂與伸縮套筒之間安裝一個液壓缸，可以保證伸縮臂能夠水平伸出。本結構所選用的材料為Q550高強度低合金結構鋼，吊臂主要承受來自重物的軸向應力、扭矩和彎矩；伸縮套筒前下端的部位與旋轉裝置連接有升降液壓缸，可以保證吊臂的俯仰，旋轉套筒在液壓缸的推動下能保證吊臂的旋轉運動。吊臂最前端安裝有鏈輪和礦用圓環鏈，需要校核吊臂完全伸出3.1m時吊臂提升15t重物情況下的應力情況。

（1）建立靜態算例

采用SolidWorksSimulation進行靜態結構分析，將模型導入SolidWorks中，調出Simulation插件，建立靜態算例；定義默認的求解器FFEPlus。

（2）定義零部件材料屬性

銷軸采用35鋼，可以直接從材料庫中調用，其余零部件采用Q550高強度低合金結構鋼，調質處理后具有極高的力學性能。主要應用在重要的高強度結構件、工程機械、礦山鋼結構件等。由于系統材料庫中沒有現成Q550參數，因此需要按照Q550的材料系數及性能自定義材料，在有限元分析中主要需要Q550的4個材料參數：屈服強度550MPa，彈性模量210GPa，密度7.85g/cm3，泊松比0.3。在分析時將其賦予相應的零部件上。

（3）定義連接及夾具

銷軸與圓螺母聯接部位均用相觸面組并選擇無穿透這一接觸類型，伸縮大臂與伸縮套筒的連接部位選用相觸面組并選擇接合這一接觸類型。這樣做的目的一方面是將整個零部件作為一個整體，為下面網格的精細劃分提供基礎，另一方面使伸縮大臂與伸縮套筒之間不至于有滑脫的現象。

（4）外部載荷（加載）及劃分網格

在吊臂前端即與鏈輪聯接的銷軸上建立一個與上平面成27°的平面，施加一個作用力F，垂直于該平面且作用于銷軸上，F=394kN，它是吊臂提升m＝15t重物上仰角α＝36°時作用在銷軸上的合力，可以從簡化模型中計算出合力F。劃分網格，選用2階實體四面體單元，每個單元含有6個中間點和4個角點共10個節點，并且每個節點包含3個自由度。當單元在承受載荷的情況下會發生變形，其2階單元所對應的邊會變成曲線，面會變成曲面。選用高品質網格單元，劃分后可得到節點總數51188個，單元總數27194個；劃分網格后的三維實體模型。

（5）運行求解

在完成上述步驟之后，可以對整個模型運行求解，在默認的求解器FFEPlus下對吊臂進行有限元分析，得到相應的應力和位移云圖。

3靜態算例下的結果分析

額定承載150kN的狀況下，所顯示的最大應力σvonMises=298MPa，最大應力位置發生在伸縮大臂與伸縮套筒的連接部位，且其最大應力小于材料的屈服強度550MPa。根據材料力學上的強度理論計算公式可以計算出相應的安全系數。由于加載時的工作載荷是正常工作載荷的1.5倍，所以實際安全系數Ss=1.5×1.85=2.78；實際安全系數2.78大于井下標準安全系數1.5，滿足要求。由位移云圖可以看出最大位移發生在伸縮大臂的最前端，最大位移僅有16.64mm，變形量較小，不會造成吊臂結構的改變。吊臂雖然安全但從經濟的角度考慮，安全系數偏大，吊臂重量偏大，耗材過多。因此，需要重新對其進行優化設計。

4優化分析

對優化后的結構做優化分析可知，最大等效應力為348MPa，發生在伸縮套筒與伸縮臂的連接部位，計算其安全系數，所得結果na=550/348=1.58，滿足礦用設備安全系數1.5的要求；且其質量從原來的950kg降到804kg，相比之下減小了15.4%，在滿足強度的基礎上節約了板材的消耗，從而達到了優化的效果。

5結語

（1）根據井下需要安裝和拆卸設備的實際重量及井下實際工作的狀況，選用Q550高強度低合金結構鋼材料，并選擇相應的板材、截面形狀及焊接工藝；

（2）利用SolidWoksSimulation有限元分析軟件進行靜態結構分析，通過應力、位移云圖，找出了吊臂的最大應力及最大變形位置；計算出安全系數；為以后結構的改進提供參考；

篇7

1接地網優化設計的合理性

1.1改善導體的泄漏電流密度分布

圖1是面積為190m×170m的新塘變電站接地網，在導體根數相同的情況下，分別按10m等間距布置和平均10m不等間距布置。沿平行導體①、②、③、④、⑤的泄漏電流密度分布曲線見圖2。從圖中可見，不等間距布置的接地網，邊上導體①的泄漏電流密度較等間距布置的接地網平均低15%左右；對于導體②的泄漏電流密度，這兩種布置的接地網幾乎相等(僅相差0.3%)；對于中部導體③、④、⑤，不等間距布置的接地網的泄漏電流較等間距布置的接地網分別提高了9%，14%和15%。由此可見，不等間距布置能增大中部導體的泄漏電流密度分布，相應降低了邊緣導體的泄漏電流密度，使得中部導體能得到更充分的利用。

1.2均勻土壤表面的電位分布

由表1的計算結果可知，不等間距布置的接地網能較大地改善表面電位分布，其最大與最小網孔電位的相對差值不超過0.7%，使各網孔電位大致相等，而等間距地網，其最大與最小網孔電位的相對差值在12.2%以上。同時不等間距地網的最大接觸電勢較等間距地網的最大接觸電勢降低了60.1%，極大地提高了接地網的安全水平。

表1計算結果比較

布置最大網孔電位Vmax／kV最小網孔電位Vmin／kV最大接觸電勢Vjmax／kV接地電阻R／Ωδ／%

等間距5.7095.0810.7990.52312.2

不等間距5.5445.5060.3150.5190.7

注：1)δ=(Vmax-Vmin)／Vmin；

2)地網面積為190m×170m；

3)長方向導體根數n1=18，寬方向導體根數n2=20。

1.3節省大量鋼材和施工費用

如果按10m等間距布置的新塘變電站接地網，最大接觸電勢在邊角網孔，其值為0.799kV，但采用不等間距布置時，保持最大接觸電勢與該值接近，這時可節省鋼材31.2%，見表2。

2接地網優化設計的方法

在設計時采用嘗試的方法來確定均壓導體的總根數和總長度，即先對地網長和寬方向的導體根數n1和n2進行試算，對于大地網一般可采用均壓導體間距為10m左右試算，若接觸電勢滿足要求，進行技術經濟比較后再考慮增減導體的根數。如圖3所示，當確定了n1和n2后，則地網長寬方向的分段數就確定了：長方向上導體分段為k1=n2-1，寬方向上的導體分段為k2=n1-1，然后按下式得出各分段導體的長度。

表2使用鋼材量的比較

布置n1n2Vjmax／kV鋼材長度L／m

等間距18200.7996860

不等間距12140.7564700

Lik=L.Sik，

式中L——地網邊長(長方向L=L1，寬方向L=L2)，m；

Lik——第i段導體長度，m；

Sik——Lik占邊長L的百分數。

Sik與i的關系似一負指數曲線，即Sik=b1×e-b2i+b3，

式中，b1，b2，b3均為常數，其確定方法如下：

當7≤k≤14時，當k＞14時，

對于任意矩形地網，只要長、寬方向導體的布置根數一經確定，就可根據長、寬方向導體的不同分段k，分別按上述推得的公式布置導體的間距。

3結論

a)采用不等間距布置優化設計接地網，能夠使地網各網孔電位趨于一致，從而提高了變電站的安全水平。

b)在同樣安全水平下，優化設計的接地網較常規布置的接地網，一般能節省鋼材量達38%以上，同時也減少了相應的接地工程投資，在技術上、經濟上較為合理。

c)從邊緣到中心均壓導體間距采用按負指數規律增加的新方法來布置接地網，其指數公式的系數b只與某平行導體根數(或平行導體分段數k)有關。

參考文獻

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1.1抽氣逆止閥故障頻發

作為工業設備使用的一種形式，抽氣逆止閥內部各個組成成分相互配合、協調合作，在具體的使用選擇過程中要根據其用途差異化區別挑選個性化的適用類型。當前抽氣逆止閥故障頻發的原因所在是相關使用者缺乏對于此類設備的充分了解，導致由于忽視不同抽氣逆止閥組成結構與安裝配置等基本信息存在差異，造成工業使用中出現設備故障。

1.2開關接觸不當

鑒于我國現有的工業抽氣逆止閥設計水平較低，產品在應用過程中難免出現開關使用不靈活的現象。這表現為開關的接觸動作難以實現或靈敏度較低等，開關接觸緩慢或動作延遲造成了抽氣逆止閥開關時間放緩，這嚴重制約了此類設備發揮對于工業制造的控制效用，也影響了我國工業的發展進程。

2新型閥門的優化思考

工業抽氣逆止閥的改進與優化對于穩定我國工業的可持續發展具有不可替代的作用，伴隨著對于閥門質量要求的不斷攀升，設計新型的工業抽氣逆止閥對于促進工業效率的提升具有實際意義。這就需要設計者靈活應用先進的設計理念對現有閥門進行完善的檢測與評估，不斷革新設計技術來協調其與社會經濟的共生關系。

2.1傳統與現代技術搭配

伴隨著工業抽氣逆止閥更新換代速率的增快，工業設計者要不斷學習相關理論，熟悉新產品的性能與用法，在了解設備的基礎上進行合理利用。要實現工業抽氣逆止閥的改良就要明確設計理念，將質量保證與故障減小上升到設計改良的戰略規劃中，把工業多元化需求的滿足與閥門設計的目標統一起來，實行靈活多變、多元化的改良模式，最大限度的提升工業抽氣逆止閥設計中各個主體的協調度。具體而言，要將工業抽氣逆止閥傳統的設備使用技術與新型科技智慧型檢測、試驗手段相結合，著力發揮信息技術在設備改進方面的作用，不斷提升其機械自動化的診斷水平，并引進國外先進設備開展實驗。在解決工業抽氣逆止閥現有故障時，要從根本上認識到故障現象出現的原因，提出有效的解決方案。一方面要對工業抽氣逆止閥定期進行檢驗與維修，借助定期維護來提高其使用壽命。另一方面，還要積極推動以智能型試驗為基礎的新式閥門信息收集方式，將抽氣逆止閥故障的數據診斷與問題的探究作為一個系統性工程處理，在大量數據的支撐下提出可行的智能測試方法，最終實現推動設備改良可持續發展助力的目標。

2.2依據問題革新改良措施

要根據工業抽氣逆止閥個性化的運行方式來選擇差異化的改良措施，根據開關的靈敏度判斷合分閘的位置是否正確，通過密切觀察其是否存在斷裂分解等現象判斷離合系統是否有檢修的隱患；可以采用多樣化的抽氣逆止閥安全措施防止故障現象的發生；建立即時控制來實現閥門的保護功能；定期清洗抽氣逆止閥，來保證接觸部位作用發揮正常。要嘗試設計具有逆止和快速關閉雙重作用的新型抽氣逆止閥，通過革新設計的結構和性能來改良現有的抽氣逆止閥，進而不斷滿足工業領域的使用要求。新型工業抽氣逆止閥的具體改良方案如下：首先，要檢測低工業抽氣逆止閥的各項相關參數指標，在不損害設備的前提下及時準確的了解其運行狀態；其次，要結合閥門相關知識和故障檢測的基本原則，來定期定時地評價工業抽氣逆止閥的現行情況，對于合理規劃其使用壽命，預測其完成目標計劃的可行性具有良好的前瞻性。

2.3形成各分系統的互動

新型工業抽氣逆止閥的改進需要協調各個組成部分之間的關系，形成良性互動。具體而言，首先，在新型工業抽氣逆止閥材料的選擇上，要根據實際需要與設備要求選用合金等耐磨材料，在滿足閥門設計標準的基礎上，最大限度的提高材料的可靠性與安全性，為閥門的持續利用奠定基礎。其次，要發揮抽氣逆止閥中固有保護系統的作用，在必要時刻實現其對于設備的自我保護；還要充分考量離合設備的銜接效用，靈活處理抽氣逆止閥內部關聯與分離的關系。最后，還要利用智能手段與新式設備實現對于工業抽氣逆止閥的保護及聯網控制，在切實改善當前工業抽氣逆止閥存在故障現狀的同時，大力發展多元化的檢測技術，實現對其的有效控制。

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在進行建筑剪力墻機構結構設計時，要充分考慮到設計是否符合規范要求，是否滿足實際運行的情況，在進行計算以后，把一些沒有必要的多余量刪除，計算一定要精準，多余量只能說明計算仍然缺少控制能力，在確保計算準確的情況下，有些甚至不需要看計算書或是建筑方案，這樣就可以省去一些不必要的步驟，比如說剪力墻的結構剛度不能夠過大，應該是以規定要求的樓層最小剪力系數為目標，這樣可以使計算結果接近規范限值。在布置剪力墻的時候，我們應該將它布置成雙向的，而不僅僅是單向設置，以此來形成空間的結構；尤其是對于那些抗震設計的剪力墻結構，更應該避免僅單向布置剪力墻。而將剪力墻布置成雙向結構來形成的空間結構，我們可以利用這個優點來做些其他的設計，而且剪力墻自身對負重的能力較高，我們可以減少對材料的投資，并且減少材料本身對自然環境的污染。我們不僅達到了對剪力墻的優化設計目的，還減少了環境的污染，這樣就符合我們原本意愿。我們這樣還可以對規范的要求更加理解，做到靈活使用，讓我們的設計更加完美。

2、剪力墻結構的優化設計

2.1對于剪力墻結構的設計，其應沿著主軸方向雙向或多向布置。不同方向的剪力墻宜聯結在一起，應盡量拉通、對直成為工形、T形、L型等有翼緣的墻，形成一定空間結構?？拐鹪O計時，為了使其具有有較好的空間性能，不能單向設置剪力墻。應使兩個受力方向的抗側剛度相近，剪力墻墻肢截面宜簡單、規則。為了能充分利用剪力墻結構的能力，在設計時必須減輕墻體結構的自量、加大空間面積、提高剪力墻的承載力和抗側剛度等。除此之外，剪力墻的布置不能太密，使結構具有適宜的側向剛度。若側向剛度過大，不僅加大自重，還會使地震力增大。

2.2剪力墻墻段設計要求是墻體規則、豎向剛度均勻，門窗孔洞整齊，要有明確的剪力墻肢和連梁，它們之間的應力應該分布均勻，要符合目前常用的計算簡圖，避免一些剛度差異過大引起的問題。

2.3如果剪力墻較長，應先將其平均分成多個墻體，開挖孔洞，各剪力墻之間的連接部分采用弱連梁連接的方法。但值得注意的是，在進行抗震設計時，應盡量避免開挖孔洞，并且在兩個孔洞之間形成墻體肢截面高度與厚度比小于四的小墻肢。當墻厚大于小墻肢截面的四分之一時，需按框架柱設計要求對箍筋進行全高加密。

2.4當剪力墻結構平面內的剛度和承重力較大，而平面外剛度和承載力相對較小。為了保證剪力墻平面外的穩定性，就應控制剪力墻平面外的彎矩。

2.5剪力墻的設置能夠影響到結構的抗側剛度的大小，為避免剛度發生改變，應自下而上連續布置。但是值得注意的是，若剪力墻沿高度不連續，會對導致剪力墻結構的剛度沿高度而發生突然變化。

3、剪力墻結構優化設計措施

3.1注重轉換層結構設計

新時期高層建筑越來越多，使用功能也是逐漸的多樣化，對于一些多功能的高層建筑來說，上下兩部分的使用功能是不一樣，因此就要考慮到轉換層的結構設計，在設計的時候，要充分的考慮到大空間的剪力墻轉換難度大，調整上下之間的剛度使之達到相互接近值，由于轉換層本身的剛度和質量不應該大，可以通過在水平力的作用下，精確的分析轉換層位移角是否均勻，通過仔細的分析可能存在的問題，研究具體結構的內分配問題，才能保證轉換層結構設計的完整性。

3.2優化連梁設計

對于連梁非抗震及抗震設計，高跨比大于和小于2.5這兩種情況，規范在截面受剪承載力以及配筋這兩個方面都有明確的要求。塑性調幅可以采取以下兩種方法：①將連梁的剛度在內力計算之前進行折減。②將連梁的彎矩與剪力的組合值在內力計算之后再乘上一個折減系數。不管是采用哪種方法，應該確保經過調整后連梁的彎矩、剪力設計值不得小于使用階段實際值，也不得低于設防烈度低一度的地震組合所得的彎矩設計值。防止在正常使用狀況下或者較小地震作用下產生裂縫，影響結構安全。另外，還必須要重視連梁的鉸接處理。

3.3底部加強部位的設計優化

一般在進行高層剪力墻結構設計時，最底部分的高度可以獲取嵌固部位以上，墻肢總高度的十分之一和底部兩層的較大值；底部帶轉換層的高層建筑結構，其剪力墻底部加強部位的高度可取框支層加上框支層以上二層的高度及落地抗震墻肢總高度的十分之一二者的較大值。當將地下室頂板視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將發生在地上樓層，同時將影響到地下一層，此時地下一層的抗震等級不能降低，加強部位的范圍應向下延伸到地下一層，并應按規范要求在地下一層設置約束邊緣構件。

4、結束語

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1.1變電站接電網中變電站的工作人員出現的問題

在變電站接入電網時總會出現各種各樣的問題，有時由于工作人員的疏忽，在沒全面檢查變電站各種基礎設施和供電設備時就接入了電網之中，這樣不僅是對工作的不負責任，而且也是對自己的生命和其他工作人員生命極其不負責任的現象，一旦接入了電網，那么就會有源源不斷的電力輸送到變電站當中去，如果變電站中的設備不足以承受住這樣的電力，或者變電站中的設備出現問題，這些情況都會導致電力在變電站中發生重大的電力事故，事故對變電站和變電站中工作人員的安全都會產生重大的影響，直接或間接造成的損失不可估量，變電站發生事故也會對用該變電站的用戶和企業單位造成影響，要知道當今生活大部分都是需要電力來維持使用的，離開了電力就會全部陷入癱瘓之中，間接的損失那也是相當大的。

1.2變電站接電網時變電站中設備的損壞導致的問題

一般來說，現在的變電站建造時間已久，變電站中的很多設備比較陳舊，經常會出現一些問題。變電站一般會定期檢查機器設備，然而有時的一些設備的損壞也是人們不能預想的，變電站中機器設備比較復雜，有時一些問題平時檢查很難查出來。在變電站接入電網中時發生了機器設備零件的損壞現象，不僅會直接破壞變電站接入電網的進程，而且還可能導致機器著火等事故，這將直接危險到了電力系統工作人員的安全問題。還有可能會使變電站各個系統的穩定造成威脅。

1.3變電站接電網時出現斷電造成的問題

在變電站需要接入新的電網時，可能會出現一定時期的斷電現象，但是這段時間不會太久，由于一些用戶或者企業未能及時收到通知說明要斷電的情況，一些用戶或者企業在工作時間段發生斷電的現象，對機器和企業的效益造成重大的損失，這些問題追究起來都是變電站未能在斷電前讓用戶和企業都能了解到斷電的通知。彭寧寧桂林豐源電力勘察設計有限責任公司

1.4變電站中電力的穩定性影響

變電站對其電力的電流電壓和頻率的穩定性也是有要求的，一般性的小波動對變電站是沒有太大的影響的，然而在通入頻率較大的電流時就會對變電站的穩定性造成影響，可能會造成變電站的運行受到影響，出現停運現象，嚴重的可能會對變電站系統內部的各方面造成損壞，從而會造成變電站系統的癱瘓，造成下路的用戶和企業的斷電并造成各種經濟的損失。總之，穩定安全的變電站系統是經濟快速發展的前提和保障。

二、110kV變電站接電網時接地的重要性

變電站接電網時接地的步驟是必不可少的，接地的作用可以在發生走電漏電時起到作用，有了一個良好的接地系統的保護，變電站才能在原有的基礎上發揮出更穩定更安全的性能。對于變電站接地設計要滿足不同安全規范的要求，使其在變電站中防電防雷接地、保護接地和工作接地三者能夠有機的結合起來。接地還可以滿足系統電磁兼容的要求，能夠有效的提高變電站弱電設備的抗干擾能力，具有很重要的影響。造成變電站接地系統不能正常運行的因素有很多，主要因素是接地網電阻過大，接地網電阻過大可能是由于施工工藝和施工人員焊接的不好造成的。在接地系統完成后，要對挖出的泥土填埋回去并要夯實，因為不同的土質對接地網的阻值會有重大的影響。而且在不同的溫度和季節接地的阻值也會大不相同。在變電站接電網之前要對其進行電阻的測量后再進行。

三、變電站接電網的優化措施

針對變電站中工作人員的疏忽問題，應該在檢測機器的重視度上在工作人員之間得到重視，在全面檢查過后再接入電網之中去，不能有一絲的松懈出現。在機器的檢查方面要多做幾次檢測，在多次檢查過后發現沒有問題之后再接入電網之中，不要拿自己的生命和其他人的生命開玩笑，所以應最大程度上的避免這一問題的發生。針對變電站中設備的自身損壞的問題，需要相關工作人員在定期檢查中對發生問題的機器零部件進行及時的修理或更換，等到發生問題時就已經晚了。在定期檢查時也要按時進行檢查，不能疏忽大意，要對機器的每一個部件都進行詳細的檢查。針對變電站接入電網時發生斷電的現象，要提前在用戶可以見到的地方貼停電的通知，避免居民的擔心，并說明原因和情況，特別是在夏天要盡快回復電力。接地在變電站接電網中也是相當重要的，影響接地的阻值也要進行優化，對于泥土的阻值過高的問題可以采取降阻劑或者進行局部的換土，這種方法可降低接電網附近的土地電阻率，并可以盡量的減少接觸電阻。在接地效果不理想的情況下，還可以適當的增設接地體，通過增設水平接地體并且加深深埋垂直接地體從而達到降低阻值的效果。

四、總結