优化设计论文精选(九篇)

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第1篇：优化设计论文范文

1.1问题的提出

为建设黄壁庄水库副坝防渗墙，拟在副坝下游侧桩号2+000和3+750处的压坡平台上兴建2座产量200m3/h的大型混凝土生产系统，该系统含2个长×宽×高为60×60×8.4m一次储量7000m3的储料场和2座2×1.5m3的强制式机组的拌和楼见图1。由于副坝是整个水库工程存在隐患最多的部位，水库主管单位对在压坡平台上兴建工程严加限制：一不得深挖；二不得宽挖。保证在除险加固完成前副坝的安全度汛。在地形条件受限制的情况下，如何确保储料场按计划完成，关键在挡土墙设计。

如何在众多形式的挡土墙中选择一种适合现场条件的档土墙结构是当前必须研究的课题。档土墙作为一般拦土结构物，常用在闸坝的翼墙和渡槽、倒虹吸的进出口边墙及其他路堤挡土部位等。对这类工程的优化设计问题往往易被忽视。我们的实践表明，各类挡土墙的技术经济效益有着相当大的差别。本项研究，从工程实际出发，意图在如减压式挡土墙、重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙等四种结构中进行双向优选，即进行本类的优选设计和各类之间的优选比较，最后确定一种技术、经济状况最优、现场适应性最好的挡土墙方案用于本工程。现将研究过程介绍如下。

1.2课题研究思路

该课题的研究思路分三步的研究思路。

第一步，首先确定方案比选的统一标准。过去人们的观点认为挡土墙形状各异，结构不同，各有优缺点，要比较相当困难。实际上任何形式的挡土墙功能都是挡土拦土，因此研究认为，它们的正常挡土状态就应当是一个统一标准，而这个正常的挡土状态正是现行的规范状态，在规范状态下这些参与比选的各类挡土墙是处在同一个设计水平上，因而可以比较。

第二步，确定优化设计的风险决策方法。众所周知，任何挡土墙的稳定性特征值都是挡土墙背填土物理力学特性的函数，同时又受地基结构特性的约束；对于挡土墙的经济造价，又与结构特征相关的工程量及市场物价相关的分析单价密不可分。显然，这些都是描述挡土墙特征的随机变量。鉴于挡土墙具有上述特点，因此可以认为每类挡土墙也是离散随机变量，采用数学期望准则和优势比较准则完全能够将含离散随机变量的各个方案进行优劣比较，按照定义，离散随机变量的一切可能值Xi与对应的概率P（ζ=Xi）的乘积之和称为数学期望，记为Mζ。如果随机变量只取得有限个值：X1、X2、X3、……Xi，而取得这些值的概率分别是P（x1）、P（x2）、P（x3）……P（xi）则

Mζ=X1P（x1）+X2P（x2）+X3P（x3）……XiP（xi）

运用到风险决策中来，以Mζ值最小为最优方案。

优势比较准则实际是将方案的技术效益或造价进行比较。当方案Ⅰ的随机变量S1、S2、S3、……Si与方案Ⅱ的随机变量S1、S2、S3、……Si对应相减，其值为“0”或“+”值，则方案Ⅰ有优势；若相减后其值为“0”“0”“+”“-”或“0”“0”“-”“-”，则方案Ⅰ不存在优势。

第三步，选取拟比较的能反映方案特性的随机变量可能值。研究认为，方案的规范状态，挡土墙的墙基应力，墙基对围岩的扰动度参数——挡土墙的宽高比B/H和相对避扰度、工程造价及相对效益A等值，基本能描述挡土墙的特征，而且这些变量在分析过程中都能一一取得。故以它们作为研究比较的随机变量是合理的。

第四步，搜索各类挡土墙的规范状态并按数学期望准则和优势比较准则分别考核各个待选方案。选出最优秀方案。

2各类挡土墙的设计指标

2.1确定计算挡土墙的土压力理论

目前计算土压力的理论有多种，而各种理论又用各自不同的假设分析方法来求算土压力。根据初步筛选，除减压式挡土墙外，其余重力式挡土墙，悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙背墙顶与墙踵连线倾角均大于临界角εer，本工程εer=45-ψ/2。尽管一些方案的墙背可能出现第二滑裂面，尽管采用的计算公式可能出现误差，为方便起见确定统一采用郎肯主动土压力理论来计算各类挡土墙的主动±压力。初步分析估算，计算误差不会导致大方案比较结果出现错位。

有关郎肯主动土压力计算公式详见图2。

2.2现行规范（SD133-84）指标与现场地质的物理力学特性。

现行规范（SD133-84）指标与现场地质的物理力学特性见表1。

2.3四种挡土墙的现行规范状态的计算成果

根据前述2.1和2.2节确定的数学模型和物理力学指标，无论用手算方式还是计算机搜索都可得到现行规范状态下的挡土墙计算成果。详见图2、表2和表3。

表2中的“GF”是“规范”二字的汉语拼音缩写；“围岩相对避扰度”意思指“围岩避免扰动的相对程度”，此相对值越大表明围岩受扰动越小，反之则越大。

3挡土墙优化设计的风险决策

3.1按数学期望准则的风险决策

采用数学期望准则风险决策之前先将表2中的第（2）项和第（5）项、表3中的第（12）项集中到表4来，并认为表中所有随机变量X1、X2、X3的概率P（x1）、P（x2）、P（x3）值均为0.333，则可算出a、b、c、d各方案的数学期望Mζ值，详见表4。

由表4可见，减压式挡土墙Mζ值较小，而悬臂式挡土墙的Mζ值较大。比较结果表明，减压式挡土墙在这四种挡土墙方案中为最优方案。

3.2按优势比较准则的风险决策

在进行优势比较准则决策之前，先将表2中的第（3）项第（6）项和表5中的第（13）项集列成表5并进行优势比较。详见表5。

将表5中各个随机变量相互比较发现，减压式挡土墙对其他三类挡土墙比较均得到“0”“0”“+”“+”，表明减压式挡土墙方案比较优秀，为首选方案。重力式挡土墙和扶臂式挡土墙方案对悬臂式挡土墙，比较结果也显示“0”“0”“+”“+”，表明该两者也有一定优势，可作为备选方案。

总之，无论采用数学期望准则还是采用优势比较准则分别对减压式挡土墙，重力式挡土墙、悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙进行分析，结果基本一致。在规范状态下，减压式挡土墙方案对围岩土扰动较小、较好地适应现场受限制的地形条件、工程量及造价较低，是被考核的四个挡土墙方案最具优势者。

4减压式挡土墙在黄壁庄水库除险加固工程混凝土生产系统中的应用。

4.1减压式挡土墙设计应注意事项

混凝土标号应为C20以上。进行配筋计算时宜取安全系数K≥1.4。并且墙底不得有虚土。

4.2减压式挡土墙的施工

注意墙体分段施工程序：先浇筑Ⅰ墙基底板——Ⅱ垂直墙体下半部分——Ⅲ减压平台以下的土方回填夯实——Ⅳ浇筑减压平台——Ⅴ浇筑垂直墙体上半部——Ⅵ减压平台以上回填。

4.3减压式挡土墙应用效果

在储料场的两端，总长4×40m=160m，墙高8.4m，墙基宽2.51m的减压式挡土墙于1998年11月建成投入运用。当储料7000m3时，减压平台以上储料高度h＞4m，墙顶变形2mm，墙基变形为0，运行正常。此种结构应用在储料场工程，减压平台可以代替部分混凝土硬化地面的工程量，一举两得，技术和经济效益明显。

5结语

本项研究采用数学期望准则和优势比较准则对不同类型挡土墙方案进行风险决策获得满意的效果，使工程实际中提出的问题得到解决，是对挡土墙结构优化设计的有益尝试。

减压式挡土墙是本项风险决策研究比选的出的优秀挡土墙方案。在黄壁庄水库工程应用结果表明，它的挡土效果与其他重力式挡土墙、悬臂挡土墙和扶壁式挡土墙相当，而工程造价仅为其他三类挡土墙的57%—81%、对围岩的扰动影响仅为其他三类挡土墙的41%—44%，对受限制的土基条件适应性较好，技术和经济效益明显。宜作闸坝翼墙及一般渠系建筑物进出口过渡段工程的选择方案。

本项研究的思路可供同类工程建设参考。

参考文献

[1]武汉水利电力学院.土力学及岩石力学[M].北京：水利电力出版社，1979.

第2篇：优化设计论文范文

考虑四边简支方板的自由振动，外加载荷q为0，设复合材料层合板的长、高分别为a、h，边界条件为:采用满足(6)式边界条件的Navier三角函数解分别来表示u0，v0，w0，φx，φy;分别代入所求得的控制方程中，可以得到:对应的{U}={Umn，Vmn，Wmn}T;而一阶剪切变形理论和高阶剪切变形理论得到5×5的刚度矩阵和质量矩阵，对应的{U}={Umn，Vmn，Wmn，Xmn，Ymn}T;{U}为x，y，z方向的位移向量。

2数值算例

以正交各向异性对称铺设的四边简支方板［0°/90°/90°/0°］为例，方板长度为a，厚度为h，且层合板的每一层都具有相同的材料参数和厚度。表1中文献［9］是复合材料固有频率的有限元解，文献［10］是根据分层理论所求的解，都具有较高的精度。表1为JD、YJJQ和GJJQ同文献［9］及文献［10］的一阶无量纲固有频率结果对比。从表中数据可以看出，当跨厚比a/h=5时，JD的误差很大，YJJQ也有较大误差，而GJJQ相比于文献有较好的结果;当a/h=10时，JD误差减小，但仍有较大误差。此时，YJJQ和GJJQ具有较好的精度;当a/h=100时，JD、YJJQ和GJJQ同文献［9］及文献［10］的解都较为接近。由表中数据可知，GJJQ精度高，可靠性好。通常，弹性模量比(E1/E2)、跨厚比(a/h)的改变对复合材料层合板固有频率有影响。以数值分析中的方板为例，图1～图3分别是基于3种理论，层合板一阶无量纲固有频率与弹性模量比、跨厚比的关系。

3层合板固有频率的优化设计

1)优化模型建立及设计变量。基于高阶剪切变形原理，建立层合板固有频率等效模型，再将层合板固有频率等效为单层正交各向异性材料的材料属性。复合材料层合板的减振降噪性能通常受其固有频率影响，而有很多因素影响固有频率，如铺设角度、跨厚比、弹性模量比、湿热等等。对其进行优化设计，能提高层合板的性能。以上例中的层合方板为例，基于高阶剪切变形理论下，对层合板的固有频率进行优化，选择铺设角度作为设计变量。2)目标函数及约束条件。本文以上例材料参数作为层合板的初始参数，以层合板固有频率最大化作为优化目标，文中得到的(8)式则是固有频率的目标函数。铺设角取值范围∈［0°90°］。3)优化设计方法。文中以改进的适应度函数［11］遗传算法对目标函数进行优化。遗传算法引导搜索的主要依据就是个体的适应度值。也就是说，遗传算法依靠选择操作来引导算法的搜索方向。选择操作是以个体的适应度作为确定性指标，从当前群体中选择适应度值高的个体进行交叉和变异，寻找最优解。如果适应度函数选择不当，它直接影响到遗传算法的收敛速度、稳定性及能否找到最优解。本文选择种群规模(NIND)为20;遗传代数(GEN)为40;交叉概率(px)为0．7;变异概率(pm)为0．01;代沟(GGAP)为0．95，采用进化代数固定的终止策略。从图4看出，优化目标值随着遗传代数增加呈递增趋势，优化到第10代时找到全局最优解。优化结果为x=0．735，y=0．769，z=15．31;即θ1=44．5°，θ2=44．9°，为15．31。由表2可知，优化后的效果较明显，ω～11从12．40提高到了15．31。

4结论

第3篇：优化设计论文范文

1.1ICA寻优的一般过程

与其他优化算法类似，ICA开始于在搜索空间内随机生成的一定数目的初始解。每一个初始解都被称为一个国家，由优化问题目标函数来评价这些国家的优劣程度。其中一定数目的最优秀的国家被视为帝国主义国家，其他国家被视为殖民地国家，并且被随机分配给帝国主义国家,一个帝国主义国家及其下属的殖民地国家组成一个帝国集团。在分配殖民地国家给帝国主义国家时，每个帝国主义国家分配到的殖民地国家的数目与它的优秀程度成正比。如果某殖民地国家向帝国主义国家移动后，其新位置比帝国主义国家更优秀，则需要互换该殖民地国家和帝国主义国家的位置。各个帝国集团之间会以竞争的形式争夺殖民地国家，从而壮大自身的势力。该过程如下：首先，计算每个帝国集团的总势力（该集团中帝国主义国家的势力与所有殖民地国家势力的平均值的一部分之和），然后，当前势力最弱的帝国内部的最弱的殖民地国家将被置为自由状态；所有的帝国集团通过竞争来获取该自由殖民地国家。势力越大的帝国集团，成功率也越大。随着竞争过程不断进行，势力强的帝国集团占有越来越多的殖民地国家，而势力弱的帝国集团逐渐失去其所有的殖民地。最终，失去所有殖民地国家的帝国集团将被覆灭。当算法迭代一定的次数之后，将只剩下一个帝国，该帝国中的帝国主义国家所代表的解即为算法找到的最优解。

1.2约束处理办法

ICA算法是针对无约束问题设计的，用来优化弹簧结构参数时，必须对问题中的约束条件进行处理。在此，我们假设每个可行解都要优于任何非可行解，人为赋予非可行解更大的目标函数值,同时假设违背约束条件越多的国家，其代表的解也越劣。在算法迭代过程中，检测每个国家与前述约束条件的符合程度。假设某个国家违背了N个约束，则将该国家的目标函数值设定为N*Mnumber.这里，Mnumber为一个数值很大的数，在我们的实验中，取99999。

2、求解实验及结果分析

为了检验本文提出的方法的可行性，并与其他方法进行对比，我们选用了文献中的算例进行优化计算实验和分析。算法程序在MATLAB环境下运行。初始国家数目设置为200，初始帝国数目设置为3，最大迭代次数设置为400次。对于片数为3和4两种情况，分别进行20次实验。由于文献中并未提供[σ]1和[σ]2的值。钢板弹簧片数取为3时，采用ICA算法得到的结果要优于文献中的结果，弹簧质量减少了约2.4%，同时，两种算法得到的应力[σ]2大致相等，但ICA得到的应力[σ]1降低了约23.2%；当钢板弹簧片数取为4时，文献中给出的参数结果并不能满足应力[σ]2的约束要求，而本文的结果满足许可应力的要求。同时根据文献中的数据，原设计中弹簧质量为40.9kg，本文得到的结果为35.3363kg，比原设计减少了13.6%。

3、结论

第4篇：优化设计论文范文

人们在对公路高边坡进行支护优化设计之前的基础性工作就是高边坡普查。高边坡普查是指在对前期勘察资料分析的基础上，对高边坡周围的地质情况进行进一步勘探，根据勘探结果作进一步的调查研究，并且重点分析需要开挖地段的周边的岩体结构，根据具体的地质状况以及岩土结构进行相应的实验研究。要结合定性研究与定量研究来对边坡稳定性进行分类，并对设计方案进行进一步的优化，来达到更加适合自然条件的设计，并指导施工。边坡普查目的主要就在于根据稳定性对边坡进行分区，来提出更好的优化设计方案，并且筛选出需要重点研究的边坡。

2重点高边坡稳定性评价及支护优化设计

2.1基于过程模拟与控制的高边坡稳定性评价及灾害控制方法研究

高边坡岩土体具有地质体所具备的地质过程特性，对岩石进行的高边坡稳定性评价的主要目的就是对边坡变形破坏的过程以及机制进行阐述，并且基于地心力学来对问题进行刻画，实际上这种对岩石高边坡进行的稳定性评价更具体说来应该是一个变形稳定性的问题。对变形稳定性的分析是指对高边坡的变形以及相关的破坏情况、破坏机制进行研究，并且结合数学、力学以及计算机技术，利用数值模拟的方法来对边坡变形的过程进行模拟演示，并且对变形过程进行控制，基于这种模拟研究的结果对边坡的稳定性进行相关评价。变形稳定性分析的过程是在对应力环境、变形特征、破坏模式、潜在滑面位置进行模拟分析的基础上进行的，但目前对于稳定性系数以及推力值的估计还缺乏足够的理论支持，没有形成一个成熟、准确的计算方法。

2.2重点高边坡稳定性评价

对需要重点进行研究的边坡要随时进行施工跟踪，要注意对实际施工中遇到的岩体结构以及边坡变形的情况进行足够精确、细致的描述，并且要积极收集边坡以及施工过程中的反馈信息，对具体的坡体情况进行分析，根据上述资料以及研究分析，来建立相应的地质模型来反映控制性结构面空间展布特征，并且要根据具体边坡结构的实际特征来进行计算方法的选择，用来研究边坡变形的破坏模式以及稳定性情况。土质边坡、散体结构以及破裂结构边坡的稳定性大多都会受到最大剪应力面的控制，因此，对这类边坡的边坡开挖过程进行研究分析，就要在对潜在滑动面的位置的判断基础之上进行，并且根据强度稳定性分析来对相应的边坡稳定性进行评价，为支护设计的优化提高有效的参数。

2.3重点高边坡支护优化设计

在对边坡支护进行优化中，要由对变形破坏的过程进行模拟来研究边坡开挖过程的不同变形阶段，由地质体所处的演化阶段以及变形破坏机制来对支护方案进行筛选，要按照具体的规范标准来进行静力学设计，要按照数值模拟的结果来研究地质体以及治理工程结构之间的相互作用，并由此来进行方案的优化设计。高边坡优化设计要建立在精准的地质模型的基础上，利用控制过程技术来完成，而且还需要特别关注边坡的稳定性评价，根据原有的设计方案进行改进。边坡优化要注意变形控制以及灾害控制，要将采用适宜的支护措施来是变形控制在允许范围之内，要结合反馈信息以及稳定性分析结果来进行有针对性的优化。

3结语

第5篇：优化设计论文范文

关键词：三维建模；车床刀架转盘；机械加工；设计；优化

随着我国科学技术的不断进步，我国在机械制造行业所取得的成就也越来越多，车床刀架转盘作为普通的车床刀架的核心零件，它具有造价成本高以及图纸设计构成的体系非常复杂，而且对于这种零件的加工精度非常高，需要的工序也很多等特点。加工车床刀架转盘的设备主要是车床，但是使用的大多数还是传统的二维纸质工艺，在生产的加工阶段，操作的工需反复的查阅相关的资料以及车床刀架转盘的图纸，而且对于车床刀架转盘的操作熟练的人员也非常的少，因此做好对加工转盘的工序进行优化设计的工作就很有必要，从而提高企业的经济效益。

1对于车床刀架转盘零件进行三维建模

对于车床刀架转盘的三维立体建模是通过度对各种方法的结合，制作出不同类型的三维物体形状以及真实环境的过程。对于三维数字化工艺的设计是通过以车床刀架转盘的模型为载体，在进行综合的考虑制造资源以及对产品的制造工艺流程的基础上进行定义，用来控制以及实现可视化表达零件的整个制造过程的数字化模型，从车床刀架转盘的特征角度看，所有的产品零件都可以看成是通过一系列的简单特征所以组成。对车床刀架转盘零件的三维建模的过程中，也就是对很多特征进行叠加，或者是相交和切割的过程，三维工艺的建模过程就是对加工特征以及特征之间的关系进行组织的控制过程。通过对车床刀架转盘零件的图纸进行分析，运用相关的转盘三维模型进行具体的绘制工作。通过打开三维模型的软件，新建对话框进入车床刀架转盘建模环境，再插入车床刀架转盘的图纸，进入草图的环境进行相关的绘制工作，在进行回转命令，进行对回转特征的创建工作，再进行相似的方法绘制其他的零件草图，然后进行零件相关的拉伸特征的设置，除了这些之外还要注意对车床刀架转盘零件的细节特征创建。

2对于车床刀架转盘的机械加工工艺规程的设计

2.1对车床刀架转盘加工的要求进行分析

对车床刀架转盘的零件图进行详细的分析，对相关的零件的尺寸精度以及位置精度的要求进行充分的了解，比如零件的表面粗糙度和燕尾导轨面以及对称度等，相关的精度要求非常高，对相关的零件部位的精度要求分析可以看出导轨面是转盘零件最为关键的加工表面。

2.2对车床刀架转盘的零件图的检查

车床刀架转盘的零件图包括主视图和俯视图以及侧视图，通过采用局部剖视或者半剖视的方法，可以对转盘零件结构表达的更加清晰以及对转盘零件的布局更加的合理，注意对转盘的有关尺寸进行标注，注意对相关的形状精度以及位置精度进行详细的标注，而且要保证标注的统一性以及完整性，确保转盘零件符合国家的相关标准规定，通过对转盘零件的各项技术要求的可行性进行确定，保证了转盘零件设计的合理性，从而为转盘零件的组织生产以及机械加工工艺技术做好充分的准备工作。

2.3对转盘零件生产类型的分析

根据相关的公式以及企业的生产条件进行确定车床刀架转盘的年生产量，结合车床刀架转盘质量的分析，以及对加工工作各种零件的生产类型的数量和工艺的特征进行考虑，从而可以确定出车床刀架转盘的生产类型为中批生产。

2.4确定转盘零件机械加工的工艺流程

通过对转盘零件的零件图进行分析可以得出，转盘长度以及宽度等的设计标准，还有转盘高度的设计标准以及燕尾面的粗基准，对各端面根据相关的基准进行加工，再采用一面两孔的定位方式进行加工其他的表面，从而确定出车床刀架转盘的机械加工工艺的设计流程。

2.5确定相关的设计设备

通过对车床刀架转盘的机械加工工艺的方案以及各种方面加工的方法进行分析，结合对车床刀架转盘的最大轮廓尺寸和加工精度的考虑，进行对加工机床的选择，以及对各种刀具和量具以及夹具的选择。

2.6制定零件机械加工工艺的规程

通过对上文的论述结果的分析，进行车床刀架转盘的机械加工工艺各项要求的制定，制定的车床刀架转盘零件的机械加工工艺的规程是企业组织车床刀架转盘进行生产工作的标准，是整个车床刀架转盘机械加工工艺规程优化设计工作的重要环节之一。

3结束语

车床刀架转盘的三维工艺项目能够大大降低企业的成本，从而增加企业的经济效益。企业的精益化生产才符合现阶段时代的发展，才能够紧紧跟随智能化制造的步伐。在对车床刀架转盘的机械加工工艺规程的优化设计过程中，要做好对于零件的分析以及研究工作，通过对车床刀架转盘零件的机械加工工艺进行优化设计，制定好相关的零件机械加工工艺规程，才能缩短零件的生产周期，从而降低制造的成本以及提高了零件的精密度，对提高企业的劳动生产率以及降低劳动的强度都有着重要的作用。

作者:张克盛 单位:甘肃畜牧工程职业技术学院

参考文献：

第6篇：优化设计论文范文

流延法是LTCC生料带成型的重要手段,探索合适的多元溶剂与分散剂体系,优化多元玻璃/陶瓷粉体与粘结剂、增塑剂等有机体系的组成配比,通过流延制备出表面光顺、厚度均匀可控、高固含量的大面积生料带,以提高玻璃/陶瓷的烧结致密度,确保生料带与印刷金属浆料的共烧匹配,降低微电路插损等综合性能,一直是LTCC技术重点研究内容之一[9-10]。本文针对硼硅酸盐/氧化铝陶瓷复合材料体系的特点,在探索甲乙酮/乙醇、甲乙酮/异丙醇、异丙醇/乙醇等多种二元溶剂互溶组合的基础上[11-12],选择以具有较长支链的磷酸酯为分散剂[13],以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂,设计优化溶剂体系和分散剂含量,以实现玻璃/陶瓷复合粉料在有机体系中的均匀分散与悬浮稳定浆料的制备。阐述了浆料组成与悬浮液流变性能以及流延生料带性能之间的关系规律。

2实验

2.1实验原料实验用玻璃/陶瓷,分别为自制的宽频低损耗Ca-Al-B-Si-O多元硼硅酸盐玻璃、α-刚玉氧化铝陶瓷。在1530℃保温2~4h熔制的硼硅酸盐玻璃经水淬、破碎后,快速磨球磨1.5~3.0h,测得粉体的中位径为3.12μm,比表面积为3.49m2/g。α-氧化铝陶瓷纯度≥99.9%,中位径为2.3μm,比表面积为3.34m2/g。选用磷酸酯类分散剂,通过测试与评价玻璃/陶瓷粉体在3种溶剂体系的分散行为,选用了3种沸点相近且互溶的溶剂,分别为乙醇、异丙醇和甲乙酮,二元溶剂质量比为m(异丙醇)/m(乙醇溶液)=68∶32,m(甲乙酮)/m(乙醇溶液)=44∶56,m(甲乙酮)/m(异丙醇溶液)=21∶79。用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂,等质量的聚乙二醇(PEG)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)作为增塑剂。

2.2试样制备玻璃与氧化铝陶瓷料,按质量百分比55∶45混合均匀,与溶剂、分散剂、氧化锆球共混24h,加入粘结剂与增塑剂再次混合24~36h得到流延浆料,设计的系列浆料组成配比如表1所示,通过改变溶剂量确保浆料粘度相近,真空脱泡后流延。流延所得生料带在室温下自然干燥24h。生料带的表面纹理、开裂与否、拉伸强度、对基带的附着力以及体积密度等,会随着玻璃/陶瓷与有机成分比值,以及增塑剂/粘结剂比值的变化而改变。实验设计引入下列2个参数X=无机粉体/(无机粉体+分散剂+粘结剂+增塑剂)Y=增塑剂/粘结剂用冲压机从流延生料带上冲出直径为21.46mm的圆片,在模具中放入10层圆片,叠合的温度75℃,压力制度为21MPa保压10min。

2.3性能测试用Malvern-2000激光粒度分析仪,测定玻璃粉体粒度分布;阿基米德法测其开气孔率;用美国Brookfield公司(R/S)型流变仪测定玻璃/陶瓷悬浮液的流变性能,剪切速率范围分别为0~300s-1,然后从300s-1~0,时间分别为200s;用BrookfieldKU-2型粘度计测试浆料的粘度;用JSM-5900扫描电子显微镜观察表面形貌;用Agilent4294A阻抗仪测试10MHz介电性能。

3结果与讨论

3.1溶剂种类与分散剂含量对玻璃/陶瓷浆料流变性能的影响

图1为3种不同二元溶剂制备的浆料流变曲线(未添加粘结剂和塑化剂),分散剂添加量为粉体总量的1%(质量分数),玻璃/陶瓷固含量为32%(体积分数)。由图1可看出,3种浆料都呈现出剪切变稀的特性。相同的剪切速率下,甲乙酮-异丙醇溶液剪切粘度最低,且流变曲线重合度较好,说明此种浆料在剪切速率变化过程中能够迅速恢复,流动性好,所以选择甲乙酮-异丙醇作为溶剂。图2为分散剂含量对玻璃/陶瓷悬浮液流变性能的影响。当分散剂含量较低时,剪切速率-剪切应力曲线斜率较大,表明浆料有较大的剪切粘度;随着分散剂添加量增多,剪切粘度下降,当用量超过1.5%(质量分数)后,粘度反而增大。分析其原因是分散剂用量偏少时,粉体颗粒表面分散剂覆盖层太薄,难以产生足够强的位阻作用与静电排斥作用,浆料整体上表现出流动性变差,粘度较大;随着分散剂用量增加,颗粒的表面被充分覆盖,产生足够强的空间位阻作用,浆料粘度下降,流变性能明显改善,体系趋于稳定;当进一步增加分散剂用量后,多余的分散剂分子溶解在溶剂中,分子链互相缠结,使浆料的粘度上升,流动性变差,所以分散剂的最佳用量为粉体的1.5%(质量分数)。流延浆料对玻璃/陶瓷系生料带结构与性能的影响不同X、Y值的流延配方设计如表1所示。设计1#~2#,保持Y值为0.75,固含量X值从0.65增加到0.71,目的是为了得到烧结致密的试样;设计2#~4#是为多层生料带叠压时,在层与层之间能形成很好的粘结,维持X=0.71的恒定值,适当增加粘结剂的用量;4#~5#设计目的与1#~2#一致,是进一步提高固含量以期得到更致密的烧结试样;同时需要设计5#~6#来调整粘结剂用量确保层与层之间的粘结性能。流延实验结果表明,采用上述不同的X、Y值配制的浆料,流延所制备的生料带,均与膜带之间的粘附力较小,生料带干燥后,容易从膜带上剥离下来;随着玻璃/陶瓷固含量X值的增加,粘附力逐渐减小;高密度流延生料带与多层带的良好叠合是一对矛盾体,X、Y值优化是关键。如表2所示实验表明,保持Y值不变,增加玻璃/陶瓷料含量X值,在相同体积内无机粉体的体积比增大,1#~2#生料带的密度随之增大,但4#~5#密度的变化规律并非一致,这是因为增塑剂的用量减少后粘结剂相对过量,就会阻碍粉体颗粒的重排与紧密堆积体积密度明显减小,气孔率增大。流延带干燥过程中,增塑剂可以促进粉体的重排与紧密堆积,减小颗粒迁移的阻力,可以得到致密程度更高的生料带,较多的增塑剂还可以降低浆料的粘度,提高浆料中无机粉体的体积含量,得到较大密度的生料带,同时起到作用,使流延带表面更加平滑。叠压过程(21MPa、75℃、保压10min)增大了试样的密度,75℃高于粘结剂的Tg,有机成分软化,得到更致密的试样。3#流延带具有最大的体积密度和最小的气孔率,因此将3#作为此玻璃/陶瓷最佳流延配方。压后的试样于温度精密控制的电炉中进行常压烧结。图3为硼硅酸盐玻璃/氧化铝陶瓷料的DSC曲线图。posites由图3可看出,玻璃化转变温度Tg在638.6℃附近,高于此温度,玻璃开始出现液相,当温度达到835.1℃时,玻璃开始析晶,并且在906.2℃出现一个明显的放热峰,由此可以知,玻璃从开始软化到析晶的温度区间很宽,这可以保证玻璃/陶瓷有充分的烧结致密化过程。图4为3#生料带在不同烧结温度下的XRD图。从图4也可以看出,800℃下玻璃未析晶,而850℃下出现钙长石相,与图3的差热分析相吻合,同时说明了图3差热曲线835.1℃对应的是玻璃中钙长石相的析出。为了得到致密的试样,需要抑制玻璃/陶瓷试样的析晶以及保证玻璃能够产生粘性流动,因此确立其烧成制度为2℃/min升至550℃后保温3h排除有机物,保温120min后以5℃/min快速升温至保温。ferenttemperature表3为不同配方流延的生料带烧成试样的体积密度、烧成收缩率、相对密度、介电常数与介电损耗。根据流延工艺参数分析,烧成收缩率主要与流延配方中有机物的含量与流延带的气孔率有关,1#~2#有机物的含量降低,有利于烧结收缩率减小;2#~3#增加粘结剂用量,降低了样品的气孔率,烧结收缩率随之下降;进一步提高固含量X值,烧结收缩未下降反而上升,原因是玻璃/陶瓷含量增大后,生料带中的气孔率上升明显,导致收缩增大(如4#~6#)。玻璃复合陶瓷的烧结机制属于液相烧结,玻璃产生粘性流动润湿氧化铝颗粒,排出气孔,所以不同X、Y值的流延配方烧成的试样体积密度、气孔率相当,相对密度能够达到95%以上,10MHz频率测试的相对介电常数在7.70左右,3#烧成试样介电损耗最低,达到2对基体材料与印刷金属浆料等共烧匹配而言,热膨胀系数是基板的重要指标之一,基体材料与印刷金属浆料的热膨胀系数相差大,异质材料就会在共烧过程中产生机械应力,从而造成多层电路基板的翘曲变形甚至碎裂,影响产品质量与可靠性。对3#生料带850℃烧成试样多次测试表明,25~500℃范围内玻璃/陶瓷的热膨胀系数在(7.30~7.65)×10-6/℃,达到了大面积多功能模块封装对低温共烧玻璃陶瓷材料的要求。在3#生片上印刷银电极浆料,多层热压叠合,在850℃下共烧,烧成结果如图5所示。Fig5Photographof3#greentapesco-firedwithsilverpaste可以看出,银电极与基板的匹配良好,表面平整,渗透小,无翘曲变形。

3.2微观结构分析与表征

第7篇：优化设计论文范文

工程概况

本工程自220kV某变电站110kV侧门架起，至110kV某变电站止，全线单回路架设，电压等级110kV，线路全长约15.5km。本工程计算用气象条件可组合如下：最高气温+40℃，最低气温-40℃，平均气温15℃，最大风速29m/s，最大冻土深度:91cm；年平均雷暴日数:30.5d；全年主导风向:ENE，验算地线支架强度时覆冰取15mm。导线采用LGJ-185/30型钢芯铝绞线，经济电流密度J=1.15A/mm2（负荷利用小时数3000-5000）时，其经济输送容量为41MVA，最大输送容量为98MVA。全线架设双地线，地线一根采用GJ-55钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线），另一根采用OPGW复合光缆。工程性质属新建。

1设计范围：新建220kV某变电站-110kV某变电站线路；对邻近通信线路及无线电设施的影响及防护设计；编制本期工程投资概算。

2线路走廊清理设计：线路所经过地区为市规划区内，线路廊道规划充分考虑市规划区道路，合理利用市规划区道路行进。

3主要技术经济特性

3.1线路路径长度约15.5km，曲折系数1.46，杆塔数量60基。其中直线塔为30基，转角塔为27基，钢管杆为3基。

3.2沿线地形、地貌、地质条件和交通概况：根据对线路沿线踏勘和调查资料，线路全段途径的主要地貌单元为冲洪积平原，地层为第四系冲洪积物，微地貌主要为农田地。全线自然海拔高程在690～784m之间，地势开阔，地表植被发育情况良好。全线有简易路相连，交通条件良好。

两型三新”应用情况

全寿命周期建设管理目标是实现输变电工程全寿命周期内功能匹配、寿命协调和费用平衡。在深化理解其理念的前提下，根据国家电网公司和新疆自治区电力公司的文件要求，结合线路工程的特点，提出了本线路设计安全可靠、可维护、可扩展、节约环保、可实施、可回收、全寿命周期成本最优的建设目标。

1建设“两型三新”输电线路的目的：贯彻项目全寿命周期管理的理念和差异化设计的要求，集成应用新技术、新材料、新工艺，实现输电线路功能可靠，节约建设和运行总体成本，推进基建标准化建设，又好又快建设“资源节约型、环境友好型”输电线路，实现公司电网建设方式的转变。

2建设“两型三新”输电线路的总体要求是：技术创新、安全可靠、经济合理、节约资源、环境友好。本工程在新技术、新材料、新工艺应用上，吸取近年来成熟适用的成果，防污闪、防覆冰、防雷击跳闸等提高运行可靠性，落地抱杆、塔式起重机、索道运输等安全高效的标准化工器具和施工工艺。

3“两型三新”的应用“：两型三新”的核心指导理念是全寿命周期管理，在全寿命周期管理的理论基础上提出了更加适合输电线路全寿命周期管理的意见。在设计理念上，推行全寿命周期最优化设计，贯彻标准化设计和差异化设计，确保安全可靠，提高输电线路建设的效率和效益。在设计标准上，应用近年相关理论研究、科学试验和工程实践经验的成果，使新一级的电网建设更好更快更可靠。在设计寿命上，综合论证导地线、绝缘子、金具、杆塔、基础等各部分的寿命配合，研究线路各组成部分和整体的寿命指标评价体系，实现全寿命周期内的协调。在新技术、新材料、新工艺的应用上，杆塔设计采用高低基础、原状土基础等保护环境技术。

工程设计

1线路规划：拟建某变电站110kV进出线共规划两回，根据本工程可研报告中的进出线规划，本线路在变电站出线段均采用双回路终端塔出线，这样减少了变电站出线段占地，减少施工造成的停电时间。

2线路选择：线路应尽可能避让自然保护区、森林、果园、经济作物区，本工程在灌木林保护区内避让困难，考虑树木自然生长高度，按跨越设计，对塔位附近的灌木减少树木砍伐，施工完毕需对植被进行恢复，本工程全线定线定位测量将采用RTK设备GPS技术。

3电气部分：工程全线采用预绞式防滑型防振锤。由于工程位于29m/s风速区，工程中使用的耐张、转角塔型跳线串采用加重锤的防风措施。

4杆塔：本工程全线采用1A3及1D5系列铁塔。

5基础：根据本工程地质、水文报告并结合各种塔型基础作用力的特点确定本工程铁塔基础型式只选用现浇钢筋混凝土柔性直柱基础、现浇钢筋混凝土台阶式刚性基础、掏挖基础及卡盘式基础。

6走廊清理：线路所经过地区大部分为农田，在规划区局部由于廊道问题存在跨越房屋等情况，跨越房屋处需满足规范要求，需砍伐杨树，考虑树木自然生长高度，按跨越设计，对塔位附近的杨树减少树木砍伐，施工完毕需对植被进行恢复。

7导、地线选型：本工程导线截面积在选用185mm2的基础上，全线架设双地线，将以GJ-55型镀锌钢绞线为基准选用地线。根据系统通讯要求，本工程还需架设一根16芯OPGW光缆。地线一根为GJ-55型镀锌钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线），另一根为OPGW光缆。

8导、地线防振：导线年平均张力的上限值为16080N，导线上安装2个防振锤，导线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤；地线的平均运行张力为破断拉力的25%，地线防振锤采用预绞丝式防滑型防振锤。

9防雷设计：沿线雷电日数为30.5天，工程全线架设双地线作为线路的防雷保护措施，地线一根采用OPGW复合光缆，另一根采用GJ-55镀锌钢绞线（220kV某变出线1.5km处采用GJ-80钢绞线）。

10接地设计：接地装置材料除同铁塔接触处采用50×185热镀锌扁铁外，接地引下线与接地体采用Φ12圆钢。所有杆塔均逐基逐腿接地，埋设接地装置。

11导线对地和交叉跨越距离：本工程居民区导线对地最小距离为7m。非居民区导线对地最小距离为6m。线路跨越公路及河流两侧树林时，应砍伐通道。

第8篇：优化设计论文范文

加强劳动组织员工的组织建设，提升员工的个人能力和组织的整体素质，是建设劳动组织、提高工作效率的需要。对企业内的劳动组织人员进行规范化的队伍建设，改革企业管理制度，对于人力资源的安排做到合理化。最重要的一点是对于员工的能力和素质等方面要进行实时的培训，通过个人能力的提高来推动企业的发展。

二、优化企业劳动组织的设计实施措施

企业在优化劳动组织设计的时候一定要注意管理水平的提高和劳动组织人员管理措施的转变这两个方面的要求，必须方方面面以企业的发展为主，因此在优化劳动组织设计时可以从以下这几个方面实施。1.加强企业劳动人员的操作技能众多企业的生存、发展之道都是一样的，要想在众多企业中能够脱颖而后，靠的也就是企业的生产效率，而企业的生产效率主要是取决与劳动组织人员的操作技能。在这里就要求劳动组织人员能够掌握多种技能，以自己的专职为主，多种操作技能为辅的职业能力，对于工作中的一些小问题能够自己解决，避免了工作效率的低下，时间的浪费。培养复合型的技能人才为企业服务，提高企业的生产效率，降低劳动组织人员的人工成本的支出，从而使企业在市场竞争中能够稳定发展。2.创新企业人力资源的管理制度创新是一个企业得到发展的根本，所以对于劳动租住来说也要进行创新的管理制度：首先，要减少重复的工作步骤，避免浪费工作时间，根据不同的发展、生产情况，制定相对应的流程。提高企业管理人员的管理能力，增加劳动组织人员的操作技能。还有就是对于工作过程中安全措施也要重新进行规划和安排，以员工的人身财产为最大的工作基础；其次就是要加强检查的精细度，严格质量把关的力度，进行企业岗位分工化管理，提高企业的生产效率和员工的操作能力；最后就是建立完善合理的人力资源的管理制度，对于表现优秀的劳动组织中的员工要进行奖励，有能力的劳动人员要进行相关的工资补偿和职位的提高，提高劳动组织员工的工作积极性，同时还要对员工进行定期的专业培训，争取加强劳动组织员工的专业性，促进企业的不断发展。

三、注意劳动组织优化过程中的问题

在进行企业劳动组织优化设计的过程中要善于总结工作过程中的重要点，可以结合不同的关键点结合，由于企业的生产规模大、劳动组织的人员数量庞大，其没有很好的管理方案进行管理，就会出现劳动人员存在不合理的现象，劳动人员的数量导致在企业中人力资源没有得到充分的利用，所以在进行优化企业劳动组织的设计中一定要注重全方面的考虑企业岗位所需要的人才问题。与此同时还有对员工的工作定位不明确、企业的商品生产与市场需求存在差异等一些问题。针对员工工作定位不明确的这个问题，解决的方法是高层的管理者要结合企业内外部的各方面，对劳动组织人员进行科学化、规范化的人员定位，而且能够伴随市场和企业的发展进行改变；企业商品生产与市场需求存在差异这一点，主要是由于企业在生产之前没有做好充足的市场调查，市场调查不全面，有的企业甚至盲目的跟随其他企业进行生产，严重脱离自身企业的生产实际。所以在优化企业劳动组织的设计中一定注意并处理好这些问题，只有这样才能够更好的促进企业的发展。

四、总结

第9篇：优化设计论文范文

(一)引用形象教学思维和建筑艺术实体建筑结构优化设计的目的是通过设计方案的优化，在确保建筑结构安全性和实用性的同时，提高建筑的整体美观性，科学合理地控制和压缩建筑结构的建材使用和工程施工周期，达到降低工程造价、获得最大利益的最终目的。建筑结构优化设计教学服务于市场，也要取之于市场，要引入建筑艺术实体和结构优化设计的工程实例，“教”与“学”相结合，增加抽象理念的形象教学内容。建筑学专业的学生对中国古建筑和世界著名建筑的造型设计比较感兴趣，老师可以通过引用这些建筑实例，进行建筑结构的优化设计教学，在讲授建筑结构力学计算、构件受力、框架结构的同时还能兼顾学生的兴趣，引导学生结合形象思维和逻辑思维进行课堂实践。例如在讲授建筑构件的受力时，引用经典的建筑形象万神庙和路易斯•康的印度经管学院作为实例。针对两个建筑同样的穹顶结构，万神庙利用连续不断的石墙来承担穹顶的结构侧推力，而印度经管学院建筑通过钢筋混凝土梁结构来抵抗拱的侧推力，由于结构的不同，建筑形象也截然不同。学生通过耳熟能详的经典建筑形象，由表入里地分析和探索了建筑结构的优化设计，带着发现的乐趣实现了课堂教学，课程吸收效果明显。

(二)增强建筑结构优化设计课程教学的连续性建筑结构课程通常为48课时至64课时，持续周期为一个学期，在学期结束后课程内容便很少涉及，课程得不到连续性学习。建筑结构设计优化是一门凌驾于多门建筑课程的综合学科，要在不同的建筑课程中融会贯通，在其他课程中反复实践和利用，才能将建筑结构优化设计的知识进行实际操作。这就要求不光要有独立的建筑结构课程和结构专业的教师，其他建筑课程和教师在教研中要融入结构优化的理念，通过启发性教学方法，使学生伴随建筑知识的增长提高结构优化设计能力。

(三)利用多媒体技术进行教学建筑结构设计要求学生对建筑的整体和个体构件都充分了解，传统的板报式讲授并不能直观地反映建筑构件实例的三维立体形象，学生和老师都应鼓励使用三维立体的软件设计建筑模型，提供设计作品的感官性的同时可以增强课程的趣味性。比如教师通过模型构件的软件设计立体的建筑模型，建筑的框架结构、构件受力情况和施工方法等都可以通过多媒体技术形象地呈现在大屏幕上，启发学生进行构件优化设计的灵感。老师和同学也可以通过计算机软件的交互作用，进行构件的交流和整体结构优化的探讨。学生可以通过软件完成教学作业，较徒手绘图简捷省力。新媒体技术能够很好的引发学生的课堂兴奋，也容易产生视觉疲劳，教师要掌握好重难点，合理分配计算机教学和传统板报式教学的课时。

二、结语