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工程结构分析论文范文1
论文摘要:模态分析是结构动态分析的一种手段,通过分析工程结构的动特性可建立结构在动态激励条件下的响应,预测结构在实际工作状态下的_上作行为及其对环境的影响。
0前言
程结构跨度变得越来越大,结构的动力特性也就显得越来越重要,因此结构设计帅和上程技术人员也对它更加重视。方面,通过对结构动力特性优化设计,使结构处于良好的上作状态,保证了结构的安全可靠性,延长了结构的使用周期和减少了对环境的厂几扰:另一方而,通过结构的动力特性可了解复杂结构的结构性能和技术性能,从而作出科学的技术评定。运用结构动力特性解决程实际问题,需要有个桥梁—近20余年迅速发展起来的模态分析技术。模态分析是结构动特性分析的,种手段,通过分析L.程结构的模态特性可建立结构在动态激励条件下的响应,预测结构在实际五作状态下的工作行为及其对环境的影响。
1模态分析理论
1.l模态分析的实质
模态分析实质是一种坐标系统的变换,目的在于把原在物理坐标系统中描述的响应向量放到所谓的“模态坐标系统”中描述,这一坐标系统每一个基向量恰好是振动系统的个特征向量,利用各特征向量之间的正交性,可使描述响应向量的各个坐标互相独立而无藕合,于是,振动方程是一组互无祸合的方程,各个坐标均可单独求解。
1.2模态分析的方法
模态分析可分为实验模态分析与计算模态分析两种方法。实验模态分析是采用实验与理论分析相结合的方法来识别结构模态参数(模态频率、模态阻尼、振型),用实验的方法来寻求模态振型以及描述响应向量的各个坐标,即模态坐标。它对程结构的动态分析及优化设计有实用价值。工程结构可视一系统,系统的动态特性是指系统随频率、刚度、阻尼变化的特性。它既可用频域的频响函数描述,也可用时域的脉冲响应函数描述。建立频响函数与模态参数之间的关系,以便识别模态参数,是模态分析的理论一项重要内容。
实验模态分析可分为两种不同的实验方法:
正则振型实验法(NMT):此法用多个激振器对结构同时进行正弦激励,当激振力矢量被调到正比f某一振型时,就可激励出某一纯模态振型,并直接测出相应的模态参数,不必再进行计算。该法的优点在于所得的结果精度高;但它需要高精度的庞大测试仪器和熟练的实验技能,费时长,成本高。
频响函数法(FRF):此法可只在结构的某一选定点卜进行激励,同时在多个选定点依次测量其响应。将激励和响应的时域信号,经FFT分析仪转换成频域的频谱。因频响函数是响应与激励谱的复数比,对已建立的频响函数数学模型进行曲线拟合,就可从频响函数求出系统的模态参数。该法的优点在于可同时激励出全部模态,测试的时间短,所用仪器设备较简单,实验方便,在产业和科研部门得到了一泛的应用。
1.3模态分析技术
模态分析技术的各主要环节如下图所示:
频响函数H表示系统的输出X与输入F的复数比,基木定义是
它的物理含义是:在频率山处输入(激励)—一单的正弦力,则系统将在同样的田处产生一正弦运动的输出(响应),如下别所示:
而对于线性定常系统,任何输入/输出谱,都可以认为是正弦谱的迭加。故描述系统动态特性的频响函数(FRF)与用来测量的信号类型无关,可用同样应用于简谐激励、瞬态激励和随机激励。
模态分析中结构的各阶固有频率相差较大,而阻尼又较小的情况下,以某一固有频率激振时,该阶固有模态就占土导地位,在定的误差范围内即可当作纯模态响应看待,于是识别L:作可化为一个一个的单自由系统进行就非常方便。但是实际实验中要激出“纯模态”响应是不可能的,因为任何一种分布的激振力必将激出多个模态响应,实际测得的响应是多个响应的叠加。从能量的角度米看,各阶模态之间是正交的,各固有模态之间总是不祸合的,每阶固有模态表现为一种特定的能量平衡状态,各平衡状态之间没有能量交换也互不祸合,结构的能量就是各阶固有模态能量的总和。
模态分析最主要的应用是建立结构动态响应的预测模型,为结构的动强度设计及疲劳寿命的估计服务。模态分析的结果必将伴随着模态坐标的缩减,因为在实际中,我们总是只是取其中的若厂阶起土要作用的模态,而忽略其余阶模态。在物理坐标系中所表达的结构振动方程是按动力平衡观点或牛顿第,二定理来建立的,而在模态坐标系统中建立的响应计算模型或动力方程是从能量平衡观点建立的。局部物理参数的变化总能在模态参数中得到反映,但并非是很敏感的,有的局部变化甚至是不敏感。例如,在某阶振型的节点(该处振幅理论值为零)处附加质量,对该阶模态参数就不会引起变化,所以我们常常能够通过模态参数的变化来检测结构局部损伤,但不能检测非常小的局部损伤。实践说明,在结构动特性中,振型对局部损伤的敏感性大于其它参数的敏感性,而应变模态振型比位移模态振型更敏感。
众所周知,结构在脉冲激励下作自山振动时,由于结构阻尼的存在,其响应将逐渐衰减。理论,结构的动力响应可视为各阶模态按不同比例叠加的结果。对于结构位移响应而言,高阶模态的位移贡献相对较小,而低阶模态的位移贡献相对较大。因此当结构自由振动时,不少人认为结构的模态阶数越高,其响应衰减的速度就越快,最后保留的部分响应是以结构第一阶模态所作的自山衰减振动。目前,这直觉甚至被当作结论被L程界所接受,并在许多上程结构的动态测试中应用,特别是被用来确定结构的第一阶固有频率和阳尼系数。从结构的位移响应中获得的这直观结论,在振动理论尚未给予明确的回答。事实,并非所有程结构都表现为“结构的模态阶数越高,其对应的位移响应衰减的就越快”。
2工程实例
湖北省秘归县三峡库区一钢筋混凝上结构转体施1.拱桥(土跨105米)的成桥动力试验中,为了获取桥梁在车辆激励作用下的自由振动响应信号,在桥而一3/8处(点A1),1/8处(中点A2),3/8处(点A3),1/4处(点A1),分别布置了加速度传感器(桥梁结构示意图如图1所示)。桥梁结构在不同速度的载重车辆的激励下,其振动的自由衰减响应信号由低频加速度传感器获取,经过电荷放大器、滤波器后,送数值信号采集分析系统作频谱分析。
A1点的加速度响应频谱如图2所示,结构的第1至4阶固有频率分别识别为2.12Hz,3.54Hz,4.781-Iz和G.44Hz;而由A2点的加速瓜响应频谱分析仅识别出结构第2阶和第4阶固有频率:3.54Hz和G.44Hz(对称点的响应信号无法识别出反对称的振动模态,即该结构的第1阶模态是反对称的)。如果将A1点的加速度自伯响应信号经过一定时间衰减后(截取信号的后部分,其类似d单自由度振动系统的自由衰减响应信号),对其作余振波形分析,固有频率为3.SOHz;如果对其信号作频谱分析,识别的固有频率为3.54Hz,皆为结构的第2阶固有频率。其分析结果表明该桥梁结构的第2阶模态比第1阶模态衰减得快,即结构自由振动时各阶模态衰减的快慢并非一定按模态顺序排列。同时必须指出的是,在许多成桥动力检测中,目前仍然应用结构的余振波形来确定结构的第1阶固有频率和阻尼比,这样就很有可能将结构的高阶模态参数误作为第1阶模态参数,进而对结构的建造质量和技术性能作出错误的判断。
3结论
通过对结构动特性的研究,在结构振动控制、结构动力特性优化设计、结构动力修正、结构故障诊断等上程应用方而都会取得长足进展。本文仅利用工程结构模态分析归纳以下一几点:
工程结构分析论文范文2
关键词:有限元,ANSYS,箱梁桥,自重
在桥梁结构分析中,桥梁结构本身的自重时常占桥梁结构所受荷载的很大部分,准确模拟桥梁结构自重是常遇问题,桥梁中对等截面连续梁可看成均布荷载,但如果结构形状复杂—例如,变截面连续梁等,若沿桥梁轴线方向按均布荷载处理就不甚合理。本文用大型通用软件ANSYS模拟某连续刚构桥箱梁桥自重为例来说明ANSYS软件在这方面的应用。
1.ANSYS软件及其工作流程
ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件,由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发,对自然界四大场—力场、流场、热场、磁场实现全面分析;ANSYS用户涵盖了机械、航空航天、能源、交通运输、土木建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学科研等众多领域,ANSYS是这些领域进行国际国内分析设计技术交流的分析平台,是一个功能强大的有限元分析程序[1,2,3]。
ANSYS主要由前置处理(Preprocessing)、解题程序(solution)、后置处理 (Postprocessing)以及时间历程等组成,在前处理方面,ANSYS的实体建模功能比较完善,提供了完整的布尔运算,还提供了拖拉、延伸、旋转、移动、延伸和拷贝实体模型图元的功能[1,2,3]。论文参考。在此,采用了ANSYS对该桥的温度效应进行仿真分析。
ANSYS具有丰富的单元库和材料库,可以对任意结构形式的桥梁进行全桥仿真分析,较为精确的反映出桥梁在各种因素下的综合特征,如桥梁的应力应变分布、变形等等。
2.工程实例
某桥桥梁全长287.54m。主桥上部采用35m+60m+90m+60m+35m预应力混凝土刚构-连续箱梁体系;主桥主墩采用双薄壁式墩,主桥边墩采用板式桥墩。桥箱梁横断面为单幅箱梁,全宽12.0m。箱梁纵向为变截面,变截面部分箱梁梁高按二次抛物线(y=0.001829x2)变化,其余箱梁梁高为等高度;顶板、腹板厚为分段线性变截面。主墩墩顶箱梁梁高5.00m,跨中及边跨支点箱梁梁高2.00m,桥梁纵向线形图、支点和跨中断面结构尺寸详图见图2-1、图2-2和图2-3。
图2-1 桥梁纵向箱梁结构图
图2-2 支点横断面箱梁结构尺寸图(注:单位cm)
(注:单位cm)
图2-3 跨中横断面箱梁结构尺寸图(注:单位cm)
3.ANSYS仿真分析
3. 1建模
ANSYS具有丰富的单元库,常用单元有杆单元(link)、梁单元(beam)、板壳单元(shell)和实体单元(solid)。单元类型的合理选取很大程度上影响着能否科学合理的进行研究。论文参考。本例选用如图3-1所示的三维结构实体单元来模拟结构自重。
图3-1 ANSYS材料库中solid65单元图
定义实常数的时候,有三个自由度,包括三个位移自由度X、Y、Z三个方向,由于自重的方向是竖直向下的,因而输入Y为9.8(m/s2)。
应用ANSYS进行结构分析的时候需要定义材料特性,材料特性反映材料的基本物理力学特性,根据本例需要,现场实测的弹性模量为3.29×1010(Pa),密度取值为2.5×103(kg/m3)。论文参考。
ANSYS建模的时候,可以采用交互式界面输入,对于初学者,对比较简单的结构进行仿真分析的时候可采用这种方法;若结构外形尺寸比较复杂,ANSYS仿真分析的时候,可以采用命令流的方法。由于本例是变截面箱梁,故采用了命令流的方法,用ANSYS建立的模型如图3-2:
图3-2 ANSYS建立的模型图
用ANSYS进行有限元仿真分析的时候,建立模型后需要划分单元。本例中建立了桥梁的总体模型,为方便起见,用总体单元尺寸的命令流作自由式网格划分就能满足要求。划分完网格后的有限元计算模型如图3-3:
图3- 3 ANSYS建立的模型单元划分图
3. 2加载与求解
正确合理的加载是ANSYS仿真分析中的关键步骤,在不同的分析中,荷载亦不尽相同,如:位移、集中力、均布力、温度和电流、电压、水压、速度等。ANSYS中的荷载分为六类:DOF(自由度)约束力、力(集中荷载)、表面荷载、体荷载、惯性力以及藕合场荷载[1,2,3,4]。
两刚构墩底部受到基础各个方向的约束,所以进行d,all,all约束,在其他支座和桥台处受到竖直方向的约束,因而进行d,all,uy约束,在有限单元模型上施加约束后的图形如图3-4:
图3-4 ANSYS建立的模型施加约束图
对以上所有前处理过程进行核对无误后,进入求解程序进行计算求解。
3.3后置处理
ANSYS有着功能强大的后处理器,借助它可以将解题部分所得的位移、应力、应变等解答数据以各种不同的表示方式显示出来。
进行求解后得到的全桥在自重作用下的变形图如图3-5:
图3-5 ANSYS建立的模型求解后变形图
进行求解后得到的全桥在自重作用下沿桥梁纵向的应力图如图3-6:
图3-6 有限元求解后纵桥向应力图
从应力图中,可非常清楚地看出应力的分布情况及极值。
ANSYS还可以以列表的形式表示出各节点的位移或应力,同时给出相应的极值与节点编号,并且分析者可以以记事本的方式对文件命名另存。本例跨中节点位移及最大值如图3-7:
图3-7有限元求解后节点位移输出图
4.结语
由以上分析可知:用ANSYS分析软件进行桥梁结构重力的模拟是可行的;利用ANSYS进行桥梁结构自重仿真分析时,在科学合理的建立模型、合理的划分单元、正确施加荷载与约束的情况下,可以有效地对桥梁结构进行分析研究,并且可以获得直观而条理清晰的结果。
参考文献:
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工程结构分析论文范文3
关键词:拱桥;施工控制;施工管理
Abstract: more than ten years, big span concrete filled steel tube arch bridge in our country is developing very quickly in engineering practice had been used widely, not only the number of building increase gradually, span also is growing larger, so to construction technology, construction control requirements are constantly improved. Based on the east lake bridge engineering background, the main research of concrete filled steel tube arch bridge construction control theory, this paper studies the coagulation steel tube arch bridge arch rib construction method, and analyses the concrete filled steel tube arch bridge arch rib construction method, and points out that the development of concrete filled steel tube from main problem is the construction problems. Combined with the construction of the east lake bridge concrete filled steel tube arch bridge construction method for the construction control of study to lay the foundation.
Keywords: arch bridge; Construction control; Construction management
中图分类号:TU71文献标识码:A文章编号:
1. 概述
在大跨度钢管混凝土拱桥的实际施工中,虽然可采用各种施工计算方法算出各施工阶段的位移值、挠度、预抛高值,但当按这些理论值进行施工时,结构的实际变形却不一定能达到预期的结果。这主要是由于施工中的测量误差、观测误差、安装误差等;或者是由于设计时所采用的设计参数,诸如材料的弹性模量、构件自重、施工临时荷载的条件等,与实际工程中所表现出来的参数不完全一致而引起的。这种偏差随着钢管混凝土拱桥拱肋施工长度的增加,会逐渐累积,必须进行有效的控制和必要的调整。否则,钢管混凝土拱桥的拱肋标高将偏离控制目标,从而会造成合龙困难,并会影响成桥后的线形和桥面行车等使用功能。再说,桥梁实际施工的施工因素造成的影响是设计中无法预见的,要针对具体的情况,在施工过程中进行适当和必要的调整,施工控制正是解决问题的有效途径。
同时,在施工过程中拱桥的安全是十分重要。据统计,拱桥的垮塌事故大多发生在施工过程中,所以,对于大跨度拱桥,包括大跨度钢管混凝土拱桥在施工过程中的变形及受力必须进行施工监控,避免结构在施工过程中出现失稳或过大的应力,而造成事故。大跨径钢管混凝上拱桥建成后,拱轴线是否与设计拱轴线相吻合,受力是否合理主要取决于:①施工质量;②施工控制技术;③设计质量。从某种意义讲,施工控制技术是大跨径钢管混凝土拱桥建设的关键之一,目前,正日益受到桥梁工作者的关注和重视。因此,桥梁在施工过程中必须加强现场施工控制工作。
2. 施工控制方法
2.1 闭环反馈控制
闭环反馈控制作为控制论的一个基本概念,是指被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端,并对输入端施加控制影响的一种控制关系。对于较复杂桥型,由于实际施工状态和计算采用模型的参数等状态之’间存在差异,随着结构复杂程度的增加、桥梁跨度的增大,在每个施工阶段的积累误差将越来越大,以至不可忽略,否则到施工结束时结构的内力和线形将较显著地偏离设计目标的成桥状态。因此,在施工中的每个阶段出现误差之后,就必须及时识别并加以纠正,而控制量的大小和纠正的措施是必须由误差经反馈计算所确定的,这就形成了一个闭环反馈控制过程。
2.2自适应控制
在闭环反馈控制的基础上,再加上一个系统辨识过程称为自适应控制,整个控制系统就成为自适应控制系统误差识别过程。当结构模型计算结果与测量到的受力状态不相符时,在参数辨识算法中输入误差去调节计算模型的参数,使模型的实际测量到的结果与输出结果相一致,得到修正后的计算模型参数,重新计算各施工阶段的理想状态,结构进行控制按反馈控制方法进行,这样,经过几个工况的反复辨识后,计算模型就与实际结构基本上相一致了,在此基础上可以对施工状态进行更好的控制。该方法目前被广泛采用,并认为是较合理的施工控制方法之一。
2.3开环控制
对于结构和施工较简单的桥梁常采用开环控制,控制时,一般按照设计施工图进行施工,施工完成后的结构就基本上能达到设计和规范所要求的内力状态和线形。这种控制方法就是一个开环的施工控制过程,与闭环控制相比没有反馈。在开环控制方法中,控制是单向的,并不需要像闭环反馈控制那样根据结构的反应来改变施工中的内力和变形。在各构件的安装和制造精度高,或者结构安装和制造误差的影响不大时,这种方法是方便可行的,大部分中小桥采用的都是这种方法进行施工控制。但这种控制方法没有控制误差和修正误差的能力。
3. 桥梁施工控制结构分析方法
桥梁施工控制时需预先计算结构各施工阶段的内力和变位,确定各施工阶段的结构线形,以使结构能达到最佳设计成桥状态。在实际施工中,桥梁施工控制结构分析方法一般采取倒退分析、前进分析、无应力状态法,以及三者相结合的综合方法,对结构进行计算机实时分析和跟踪控制。
工程结构分析论文范文4
关键词:CDIO;专业导论;课程考核方式
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)08-0105-03
近20年来,发达国家都在从观念、目标、教育内容到教育方法对工程教育进行整体改革。环顾欧美各科技强国不难发现,科技发展的加速化、综合化、产业化、国际化和一体化,对各国的工程教育改革提出了更新、更高的要求。
CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO的愿景是为学生提供一种强调工程基础的、建立在真实世界的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)过程的背景环境基础上的工程教育。通过精心规划项目的CDIO,可以引导学生对核心专业课程产生浓厚的学习兴趣,从而达到能力培养、综合发展的目的。
CDIO工程教育模式与以往培养计划的不同点之一是:通过开设导论性的基础课程,从起始阶段就将工程实践引导入门,激发学生兴趣,让学生尽早领略工程技术的精华,并且让他们亲手制造一些简单的东西。
大学生在进入大学之前,绝大部分只是凭专业名称或十分简单的专业介绍对所学专业有一个直观理解,对自己专业认识较少,甚至不知道所开设的课程对从事本专业工作有何作用,导致入学时找不到学习方向和目标,对专业课程的学习缺乏动力。而现有高校的教学计划中,很少有学校开设引导类的课程,帮助学生全面了解所学专业,提高学习兴趣。
在新生入学时开展专业引导教育,开设《专业导论》课,通过相关核心工程学科的应用激发学生的兴趣,明确学习动机。同时,学生CDl0教学大纲要求的主要能力发展也能有较早的起步。广东白云学院从2010年开始,在高职“2+1”人才培养模式改革的基础上,为培养高级应用型人才创出一条新路,对机械设计制造及其自动化专业实施基于CDIO工程教育理念的人才模式改革试点工作,开始了对《专业导论》课程教学及考核方式改革的研究与实践。
《专业导论》课程的教学内容
根据CDIO教学大纲中对导论课程的教学要求,其教学内容和项目的设计建立在对学生的引导及激发学习兴趣上,结合专业人才培养目标要求,坚持理论联系实际、学以致用的原则,在学生入校时即对学生进行全方位的专业知识教育。将《专业导论》课程的教学分为理论教学和项目制作实践两个部分。
理论教学内容的设计 《专业导论》课程强调教学的系统性、全面性、前沿性以及与国际化,强化学生工程能力的培养。通过精心设计,理论部分内容通过开设10次学科前沿及发展的讲座,让学生了解所学专业的最新发展及应用领域。讲座主要内容如下:机械工程发展简史、工程图学概论、工程材料概论、机械设计概论、机械创新设计、机械制造概论、模具技术发展、机电一体化技术发展、机械工程师职业能力素质要求等。在开展讲座的同时有针对性地带学生去相关企业参观见习,进一步了解和认识专业。
项目制作实践内容的设计 项目制作实践让学生初步体验机械产品的设计制造、装配调试过程及工程图的表达方法,为学生了解本专业、深入学习本专业的知识打下必要基础。对模具方向的学生引入模具结构测绘项目,让学生以模具实物为载体,通过对模具的拆装及测绘,完成简单模具二维装配图和零件图的输出;对机械设计制造方向的学生以齿轮泵、二级齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器为载体,测量并绘制典型零件图和装配图。这样,以工程图学基础理论和实验装置为依托,以工程绘图为载体,对实物装置进行结构分析和研讨,在实践中互动,在讨论中争辩,激发了学生创新意识,达到了新旧知识优化和创新思维综合训练的目的。学生在完成项目的过程中,掌握本专业所需掌握的工程语言——机械制图及零件测绘,直接培养学生对工程图的识图、绘图能力,并对模具结构、常用的机械产品结构有了初步的认识,培养学生的工程意识。
教学方法与教学手段
CDIO改革并不是要淡化理论课程的学习,而是要改革教学方法,采取能激起学生兴趣的教学方法,理论课程的教学不能采取传统的“满堂灌”的教学方式,而应采取基于问题的学习、师生互动主题研讨、案例教学、论文研究、项目训练等教学形式,着力培养学生的自主学习、发现问题、解决问题和创新思维能力。主要通过以下几种方式提高学生的学习兴趣和学习效果:
一是实施教学和研究互动、课内和课外互动、寓学于研的培养模式,设置基于课程的科研训练项目和自主科研训练项目两类,资助学生开展研究工作。基于课程的科研训练项目由研究型教学课程责任教师组织课程教学团队教师指导。自主科研训练项目一般为学生进入高年级后,在导师的指导下自主选题,经学院审批后开展科研训练工作,并以小组的形式参加创新设计大赛、机械设计竞赛、力学竞赛、挑战杯等科技竞赛活动。较好地完成科研训练项目的学生可以取得实践教学环节学分,鼓励学生以科研训练项目研究成果为内容撰写毕业论文,完成毕业环节。
二是在知名企业建立学生实践基地。学生可优先获得去该类企业实习的机会,并鼓励其在企业中开展科研训练项目的研究工作。
三是通过组织科研训练团队、社会工作等途径培养学生的组织、沟通、协调等领导能力。
四是定期组织开展学术讨论。在导师的指导下对各自研究的课题,发表各自观点,营造良好的学习交流氛围,激发创造力,提高学生的表达和沟通能力。
CDIO人才培养模式下的课程考核方式
理论教学部分的考核方式 学生结合10次讲座所讲授的内容,独立查阅中英文文献,开展市场调研,撰写不少于5000字的调研报告或课程论文,并制作讲授课件,参加课堂上模拟的“21世纪制造业前沿国际论坛”,对调研报告或论文内容进行讲授。教师根据学生调研报告或论文撰写质量和课堂讲授的表现,以及平时教学活动全部环节的表现,确定此部分的分数。
项目制作实践部分的考核方式 (1)项目制作实践的组织形式及成果提交。项目制作实践时学生以4~6人为一个项目小组,每个小组配备一名指导教师。项目制作实践以小组为单位,在理论课堂外执行;项目组内活动方式有:座谈式交流研讨,专题式讲解介绍,边做边探讨式互动,系统性总结等。组间活动主要采用总结介绍方式。项目完成后团队需提交的成果资料有:零件图,总装图,工作原理介绍,项目工作总结或课程论文等。(2)项目制作实践考评方式与标准。项目制作实践的成绩分为优(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(
课程教学的成效
《专业导论》课程教学及考核方式改革的研究与实践主要取得了以下成效。
培养了学生的自主学习、团队协作、动手能力等,提高了综合素质 在 “模具结构测绘”实践项目教学环节,要求学生完成后提交的资料有:项目工作报告(装配体的工作原理、拆装顺序、装配简图等);全部零件(标准件除外)正式零件图;装配图(每人一张)。据统计,采用实践项目教学后,在学时与原来相同的情况下,45名学生共完成零件图119 张(A4~A1 不等),A1 装配图39张、A2装配图6张,比往届多绘制了装配图,并且零件的种类结构形式也有所增加;学生首次对典型模具机构进行了拆装和测绘。学生解决问题的能力和实际动手能力有明显的提高,促进了实践过程与工程实际接轨。虽然学习难度和工作量增加了,但由于学生自主学习的热情被激发出来,在项目团队的协作和交流中,大大促进了学生的思维能力、沟通能力、动手能力及合作精神,其综合素质得到较好的培养,成绩明显提高。
以项目小组为单位的答辩环节,提高了学生的口头表达能力、团队意识和集体荣誉感 项目制作实践在最后环节进行以项目小组为单位的答辩,采用答辩方式,不仅可以锻炼学生的口头表达能力,还可以培养学生的团结协作精神和集体荣誉感。在答辩时,回答问题的不是“个人”,而是代表团队,每个成员都可以抢答或补充回答,以体现团队的真实水平。该实践教学环节的成绩首先是团队的成绩,然后是在此之下的个人成绩,每名学生的成绩都和自己团队的表现息息相关。
教师的教学能力得以提高 基于CDIO工程理念的课程教学,其主要理念是通过项目制作实践环节,让学生在项目制作的过程中掌握理论知识。这就意味着教师决不可以袖手旁观,而是正好相反,对教师的要求也更高。教师要根据每个项目组学生工作的进展情况给予引导和适当的指导,帮助学生学会如何进行自主学习,使学生面对不同的情况和对象,会灵活选用和综合运用各种知识、手段。教师还要根据各组不同的工程项目,分别对学生讲解必须注意的问题和必要的解决问题的方法及基本原则,介绍一些可供参考的途径和技巧等。
结语
《专业导论》课程教学,根据不同专业方向的人才培养需求,分别设置了模具结构测绘、齿轮泵、二级齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器等项目实践,测量并绘制了典型模具的零件图和装配图,典型零件图和装配图;以工程图学基础理论和实验装置为依托,以工程绘图为载体,对实物装置进行结构分析和研讨。在实践中互动,在讨论中争辩,激发了学生的创新意识,达到了新旧知识优化和创新思维综合训练的目标。
根据课程特点,建立了基于CDIO工程教育理念的课程考核方式,对课程教学中的理论教学部分,以课程论文代替传统考试;在项目制作实践部分,将学生的成绩与团队成绩挂钩,学生成绩由个人和团队两部分成绩组成,采用团队成员之间互评、团队之间互评及导师评价三部分组成,通过课程考核方式的改革,培养了学生的合作意识、团队沟通和协作能力,提高了学生的综合素质。
参考文献:
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工程结构分析论文范文5
关键词:斜拉桥;多索面;结构验算;
中图分类号: K928 文献标识码: A
1概述
目前多修建的双索面公路斜拉桥结构型式,对于桥面不是很宽,车道数少的情况是适用的,但随着公路交通的发展,交通量的不断增多,车道数增大到四车道以上时,桥梁宽度就会比较大,其载荷也越来越重,横向跨中弯矩大并且可能控制设计。而中小跨径由于梁高度矮,双索面斜拉桥必然会使横梁尺寸增加。
拉索是斜拉桥的主要承重构件之一,其布置方式对整个斜拉桥的结构刚度和经济合理性有重要影响。本文从拉索的设置形式为切入点,通过已建成的某特大斜拉桥为工程背景,分别对双索面、三索面的形式进行结构分析。
2工程实例分析
2.1工程概况
某市跨江斜拉桥,主跨383m独塔钢箱梁双索面斜拉桥,设计荷载等级公路-Ⅰ,地震烈度按Ⅷ度设防,桥下通航净空(288×55m)。桥面按双向八车道设计,钢箱梁梁高3.5m,宽B=42m。,桥型图、主梁横断面如下:
图1 桥型布置图
图2 主梁横断面
2.2结构对比分析
2.2.1 内力对比分析
考虑仅作定性比较,可以采用简化的图式进行,即可以将拉索近似看为刚性支撑。其上作用的荷载有横梁自重、行车道板及桥面铺装(相邻两跨的一半)的重量、活载。近似的计算方法计算。
双索面方案横向内力计算
钢箱梁标准梁段重322t,标准梁段长度为16m,横隔梁间距为3.2m。中央分隔带2m。横梁可以视为一个工字钢,其截面尺寸为:隔板厚1cm,高3.5m,上缘厚1.6cm,下缘厚1.2cm,翼缘板宽度为3.2cm。其截面特性计算如下:
双索面 荷载 跨中 L/4跨
弯距(t.m) 应力(t/m2) 弯距(t.m) 应力(t/m2)
恒载 352 1791/2206 296 1506/1855
活载 1374 6992/8609 1237 6295/7751
合计 1726 8783/10815 1533 7801/9606
三索面 荷载 弯距(t.m) 应力(t/m2) 弯距(t.m) 应力(t/m2)
恒载 128 368/452 55.5 280/345
活载 609 1651/2030 273.4 1349/1660
合计 737 2019/2482 328.9 1629/2005
表1 内力计算表
弯矩比较:
双索面与三索面横梁跨中的应力比较:
压应力拉应力
双索面与三索面横梁L/4处的应力比较:
压应力拉应力
由上可见,三索面的横梁弯矩减小了2.6倍,横梁跨中压应力减小了3.5倍,拉应力减小了5.4倍。L/4处拉压应力减小了近5倍。
2.2.2 活载挠度对比分析
计算活载挠度可以用MIDAS/CIVIL分别建立两个模型。
图3 双索面方案全桥模型
图4 三索面方案全桥模型
两种模型的区别只是图4中多了一道索面,相应的增加了一个塔柱。索力是将原双索面的索力平均分配到三个索面上。在两个模型中分别加上八车道的活载,则经过计算后,双索面方案中,在八车道活载下,最大活载位移发生在16#索(主跨侧共22对索,全桥44对索)位置,位移值为向下43.5cm,在此位置最小活载位移为向上0.1cm,其主梁的相对挠度为1/879;三索面方案中,在八车道活载作用下,最大活载位移亦发生在16#索位置处,位移值为向下33.3cm,在此位置最小活载位移为向上0.1cm,其主梁相对挠度为1/1147。可见,改为三索面的活载挠度减小了24%。
3结论
本文以某实际工程为背景,分析了不同索面的设置形式的结果分析,得出以下结论:
双索面宽斜拉桥在横向上受力不合理,必须要通过设置强大的横隔梁来抵抗横向受弯,如果充分利用中央分隔带的空间多设置一道(三道)索面,则能很好的改善宽桥重载斜拉桥的横向受力问题,因此三(多)索面斜拉桥应该是今后大跨径宽桥的发展趋势之一。
参考文献:
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工程结构分析论文范文6
论文摘要:本文以汉中略阳为例,提出了汉中略阳生态旅游产品的市场营销策略,对略阳生态旅游的实践有一定的启发性,对我国生态旅游业的发展也有一定的借鉴意义。
生态旅游是指"为了解当地环境的文化与自然历史知识,有目的到自然区域所做的旅游,这种旅游活动的开展在尽量不改变生态系统完整的同时,创造经济发展机会,让自然资源的保护在财政上使当地居民受益"。生态旅游产品是一种满足旅游者在旅游活动过程中的精神、文化、生活需求的物质实体和非物质形态的服务,它是旅游者支付一定的金钱、时间和精力所获得的一种特殊的经历和体验。
一、汉中略阳生态旅游发展中的问题
1、缺乏科学合理的规划。
略阳生态旅游景点少而乱,布局不合理。生态旅游尚处于低层次、粗放型的发展状态,造成了旅游资源的极大浪费。
2、旅游配套产品稀少,旅游花费结构不尽合理。
在旅游者的旅游花费中,用于餐饮、长途交通、游览等基本旅游消费的支出所占比重达67.4%,而非基本旅游消费支出所占比重仅32.6%。
3、客源市场不均衡。
客源主要来周边地区,汉中、甘肃、四川等。从2001年起国外旅游人数呈逐年下降趋势。
4、无序竞争久禁不止。
由于旅行社数目的剧增,使得旅行社企业之间的竞争越来越激烈,有些旅行社为了生存,采用了"零"团费、"负"团费的办法将旅游收益转嫁到导游和旅游客车驾驶人员身上,依靠景点门票和购物的回扣或宰客增加旅游收益的现象时有发生,严重地影响了旅游者的旅游质量和败坏了旅游目的地的旅游形象。
旅游资源的破坏和浪费现象严重。由于忽视对当地居民生态环境保护意识的教育和生态旅游带来的巨大经济效益,使得一些旅游景点和酒店只顾眼前的利益,不考虑长期发展,最终导致旅游资源的破坏和浪费;旅游者对生态旅游的理解仅仅停留在走向大自然,对生态旅游的价值缺乏充分的认识和理解,忽视了生态旅游的环境保护和文化保护。
同时,据专家预测,在未来的一个时期,随着城乡居民收入水平的提高和闲暇时间的增多,对旅游的需求将会越来越大,特别是国家采取鼓励发展的"假日经济"政策,假期的延长,为人们出门旅游提供了的机会,而生态型度假休闲旅游将是人们(特别是城市居民)的一大需求。随着"中五路"的即将完工,"十天"高速、"西成高铁"、"309"省道等重点交通项目的相继开工,以及五龙洞国家森林公园"灾后恢复重建"资金和"亚行贷款"等建设资金相继到位,五龙洞国家公园迎来了难得的历史机遇,面对发展及时编制及修订完善公园建设规划显得尤为重要和迫切。构建略阳生态旅游区是《汉中市旅游发展总体规划》确定的目标之一。这为略阳生态旅游区的开发和建设提供了一个良好的宏观环境。
二、略阳生态旅游市场营销策略
(一)产品策略
1、科学评价生态旅游资源。
略阳生态旅游处于起步阶段,生态旅游产品存在类型单一、档次低、低水平重复等问题。结合略阳地区的实际情况,立足资源优势,建立一套资源评估体系,正确评价资源的类型,开发独具特色的热带生态旅游产品。同时还要对生态旅游景点的环境承受能力进行评估,以保护环境不受游客的破坏。
2、明确产品定位。
略阳生态游客的组成结构,显示出不合理的目标市场结构,因此要重新调整目标市场的组成结构,将略阳生态旅游从以观光旅游为主向以休闲度假旅游为主的结构升级;向高档次、高消费的旅游市场目标转变;挖掘出富有地方民族特色和民俗风情的文化内涵,丰富生态旅游内容。
3、改进产品组合。
略有丰富的亚热带森林资源和温带资源,但开发的生态旅游产品却没有完全利用这些资源,仅是开发一些低级,大众的旅游观光项目,旅游产品线比较单一,应结合略阳生态旅游资源的多样性开发形式多样的旅游项目。
(二)价格策略
1、建立合理的旅游价格体系。
为了充分、有效地利用价格杠杆为略阳旅游发展服务,政府有关部门要配合旅游协会组织会员协商由企业自行定价的旅游项目价格及浮动范围,通过协调机制,建立合理的价格体系。对于国有的生态旅游产品应以政府指导价作为价格。
2、加强价格监督。
既要防止低于成本价倾销,又要防止高价联盟坑害旅游者,使价格水平既体现价值又符合市场。通过建立合理的价格体系,建立良好的市场秩序,促进略阳生态旅游区发展。
(三)渠道策略
改变略阳生态旅游产品单一的渠道现状,实行多渠道策略。与全国有影响力的旅行社、交通运输部门联手,实施双赢的"留客计划 ";充分利用因特网资源,建立略阳生态旅游的专有网站,加强对略阳生态旅游的整体营销。
(四)促销策略
促销策略的关键是联合企业和政府,加强生态旅游的促销力度。要改变目前各经营单位各自为政、零敲碎打的局面,实施政府主导、企业参与的营销战略,开展有计划、有重点、有主题的宣传促销,形成合力,有的放矢,将有特色的旅游产品进行组合设计包装,统一向外展示略阳生态旅游新形象。具体操作方式有:(1)进行文化营销。可以利用略阳独特的地方民风民俗。(2)进行知识营销。略阳动植物丰富,可以通过召开一些研讨会或举办一些公益活动,扩大其在全国的影响。(3)联合强势旅行社在主要目标市场进行营业推广活动。
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