技术设计论文范文
时间：2023-03-03 21:13:16
技术设计论文范文第1篇
摘要：在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
关键词：机械设计；CAD技术
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写，是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和产品数据管理技术（ProductDataManagement，PDM）及计算机集成制造系统（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(IntelligentCAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。
2三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3CAD技术在机械设计中的应用
3.1零件与装配图的实体生成
3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2实体装配图的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制图到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘图、图形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。
3.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4CAD前沿技术与发展趋势
4.1图形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路，解放大脑，让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能，为设计师提供了方便。此外，笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上，建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员，同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误，回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
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技术设计论文范文第2篇
关键词加壳；脱壳；DLL；DES；NET；MSIL
1引言
为了保护自己的软件的技术内核不被他人轻易盗用，软件开发人员使用了各种加密技术来保障软件的版权不被侵犯，壳便是我们常用的一种软件保护手段。对于Win32中软件加壳技术已经有非常成熟的商业产品，然而，对于.NET环境下软件，由于.NET程序的编译结果不是机器语言代码，而是一种MSIL中间代码，因此不能使用传统的加壳技术。目前，专门对.NET软件实施加壳的商业软件主要有MaxtoCode，另外，SafeNet公司也推出了其软件保护产品圣天狗最新的外壳工具，满足了软件开发商的一大愿望。圣天狗外壳加密工具可以自动完成对可执行文件的加密过程，从而让开发商快速方便地完成软件加密和授权管理的工作。
本文介绍了.NET环境下一种简单的软件加壳技术，该技术使用了数字签名、MSIL代码混淆、加密等技术，可达到高强度的软件保护。与MaxtoCode相比，这种技术的优点是：可以防止软件非法拷贝，针对计算机硬件“指纹”授权(指纹：即硬件信息中终身不变的识别号，如CPU和硬盘的序列号等，下同)，对于网络版，可以防止非本服务器的客户端访问服务。
2认识“壳”
壳是对加密软件的一个形象的比喻，顾名思义，壳是软件外部的一件“外衣”，是软件的保护屏障。有了它，恶意攻击者就无法在对软件反汇编后，直接找到软件的核心代码。
壳是一段程序，它先于程序运行，壳在运行后就获得了该软件控制权，利用其保护功能对软件进行安全保护。
壳的工作原理大致是：先运行壳程序，壳将加密的主程序(主程序即原来的待加壳的程序，下同)代码解密到内存中，运行其中相应功能，并将程序的控制权交还给主程序。
本文中研究的加壳技术正是基于这种原理，只是壳也是用.NET编写的，加密与解密密钥与用户的机器硬件指纹有关，而不是固定的密钥，所以可以防止软件非法拷贝，达到更高的保护强度。
3本加壳技术的原理
先将原来的主程序编译成DLL，再编写一个壳程序，编译成EXE，并将程序的运行入口(即main函数)移到壳中来，由壳开始执行整个程序。首先，可以用自编的加密工具，在软件前将所有DLL文件分别进行加密(输入特定的密钥)，在壳加载DLL时临时将其解密到内存中，并加载运行。由于解密DLL的结果只存在于内存，所以攻击者无法获得解密后的DLL，除非他能找到DLL的解密密钥。同时，为了避免攻击者分析外壳程序的逻辑，从中寻找解密密钥，还可以将壳编译成EXE文件后，再用第三方软件进行混淆(如：XenoCode)或加密(如：MaxtoCode)，这样攻击者将无法了解DLL加密的算法及处理逻辑。从而，更有效地保护主程序DLL。加壳与脱壳的原理如图1所示。
图1NET软件加密型加壳的原理
4软件与用户注册流程
为了推广软件，开发商一般会将软件的试用版放在网上，让用户自由下载试用，用户基本满意后再注册正式版。
软件与用户注册的流程如图2所示。
5软件与用户注册的实现
5.1注册申请
为了达到软件防拷贝的功能，开发商必须为不同的用户制作不同的安装文件，一套程序只能在一台机器上运行。为此，开发商在制作安装文件时，必须取得软件将要运行的目标机器的指纹和用户的单位名称，对于有应用程序服务器的网络版软件，只需要取得应用服务器的指纹。指纹数据可以由用户使用特定的程序取得，并通过短信或邮件的方式告知开发商。
指纹的提取有两种方法：其一，通过软件的试用版。试用版中设计申请注册的模块，用户通过此模块提取本机的指纹数据。软件的试用版文件的制作不是针对目标机器的指纹制作的，可以在任何机器上运行。为了防止Cracker找到DLL的解密密钥后，将试用版破解。通常可以对试用版软件设置功能限制(如：去掉部分关键代码)，这样即使试用版被破解，也无法投入正式的应用。
方法二：使用专用于注册申请的程序。对于网络版的应用服务程序，如果没有用户界面，或无须试用的用户，只能使用由开发商提供的专用注册程序来提取机器指纹。
5.2计算注册码
这种加壳技术本来可以省去输入注册码手工注册这个过程，因为每一个的版本只能在指定的机器上运行，但为了定制用户单位信息以及对用户数进行限制，还是要有注册过程的。注册码是由用户单位、机器指纹及用户数限制等信息经过加密处理后得到的，处理可以用自制的注册码计算工具来实现。
5.3加密DLL文件
本加壳技术的核心之一是加密DLL文件，加密过程可以用自制的加密工具完成。加密算法可以选择.NET框架中提供任何加密算法或者自行设计加密算法。算法可以不用公开的算法，因为加密解密都是在自己的程序中进行。因此，此方案的安全性完全可以由开发商自己保证，而不依赖于第三方。
5.4制作安装盘
制作之前，只需用专为此用户加密的DLL文件及授权文件等替换安装工程中相应的文件，再生成安装盘。安装盘中可以单独存放一份加密DLL文件和授权文件，以备客户升级正式版时用户直接拷贝。
一般而言，安装文件中不能直接包含注册码或授权文件的，但在这种技术下，可以将授权文件打包到安装盘中，因为，即使安装文件被复制，也无法在非授权的机器上运行。
5.5正式版安装
对于没有安装过试用版的机器，可以直接使用安装盘安装正式版。对安装过试用版的机器，可以用安装盘中的正式版文件替换相应文件即可变成正式版。
5.6用户注册
调用正式版中“帮助”à“关于”à“注册”功能，输入注册码或选择授权文件进行注册。由于安装文件中包含授权文件，也可以在正式版首次运行时，通过授权文件自动注册，免去了手工注册的过程。
6程序运行时脱壳的实现
脱壳实际上是将加密的程序代码解密并加载到内存程序区，脱壳需要特定的解密密钥或特定的解密算法。对于较简单的程序，如果只有一两个DLL，可以由壳程序进行一次性脱壳，全部放在内存中，这没有什么技术上的难度，只是内存消耗较多。对于有多个DLL的程序，DLL不一定都要使用，有时可能只用其中部分，所以没有必要一次脱壳，全部占据在内存中，可以根据需要来脱壳。脱壳涉及到DLL解密、DLL调用请求的捕获等技术。
6.1DLL的解密
一般的加壳技术使用与用户无关的密钥，密钥是固定中壳代码中的，所以脱壳可以在任何一台机器上实现，无法实现软件防拷贝。而在本方案中，DLL加密密钥与用户计算机硬件指纹相关，当然解密密钥也不是壳代码中固定的，而需要临时从目标计算机上提取指纹生成密钥，才能解密，所以脱壳只能在授权的计算机上进行，从而可以很好地防止软件的非法拷贝。
解密密钥的是由硬件指纹生成的，指纹的提取与申请注册时提取指纹的算法相同，并且，指纹通过相同的保密算法转换后生成加密解密密钥。因此，指纹的提取算法存在于壳和专用的注册申请程序以软件的试用版中，为了防止这些算法的破解，需要使用第三方工具(如：XenoCode，MaxtoCode)对这些程序的MSIL代码进行混淆或加密。对于网络版软件，解密密钥最好是由壳临时从应用程序服务器获取；但为了简单起见，也可以将解密密钥存入授权文件中，授权文件经加密后随客户端软件一起安装，脱壳时从授权文件中提取解密密钥。
DLL的解密只能在内存中进行，不能生成临时文件，避免Cracker截获解密后的DLL。这就要用到文件流与加密流的技术，脱壳的部分代码如下：
publicstaticAssemblyasmload(stringasmName)
{Assemblyasmsvr=null；
FileStreamfsr=null；
byte[]byVec=newbyte[16]，byKey=newbyte[32]；
//asmName待加载的程序集名，由参数带入
stringtoLoad=AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory+asmName+"e.dll"；
if(!File.Exists(toLoad))returnnull；
fsr=newFileStream(toLoad，FileMode.Open，FileAccess.Read)；
byte[]rawAssembly=newbyte[fsr.Length]；
//提取机器指纹并生成DES加密密钥与初向量
createDesKeyVec(refbyVec，refbyKey)；
SymmetricAlgorithmdes=SymmetricAlgorithm.Create()；
CryptoStreamencStream=newCryptoStream(fsr，des.CreateDecryptor(byKey，byVec)，CryptoStreamMode.Read)；
//读取并解密到到缓冲区
encStream.Read(rawAssembly，0，(int)fsr.Length)；
encStream.Close()；
fsr.Close()；
asmsvr=AppDomain.CurrentDomain.Load(rawAssembly)；
}
6.2DLL调用请求的捕获
根据需要来脱壳也就是当程序集被调用时，临时脱壳并加载，程序集一旦加载，以后需要调用其中的功能时就可以直接从内存中运行，这就既避免了内存的浪费又不会影响程序运行速度。关键是程序集的调用不一定从壳中调用，可以从任何一个已经运行的程序集中调用，怎么才能截获程序集的调用请求呢？
首先要了解应用程序域，它由AppDomain对象来表示，为执行托管代码提供隔离、卸载和安全边界。多个应用程序域可以在一个进程中运行；但是，在应用程序域和线程之间没有一对一的关联。多个线程可以属于一个应用程序域，尽管给定的线程并不局限于一个应用程序域，但在任何给定时间，线程都在一个应用程序域中执行。每当程序运行时，便会自动创建应用程序域。AppDomain实例用于加载和执行程序集(Assembly)，AppDomain类实现一组事件，这些事件使应用程序可以在加载程序集、卸载应用程序域或引发未处理的异常时进行响应。本方案中就是通过事件AssemblyResolve来捕获程序集调用请求的。
实现方法是：首先，在壳的main()函数中注册事件AssemblyResolve的响应代码，形如：
AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve+=new
ResolveEventHandler(CurrentDomain_AssemblyResolve)；
然后，再编写一段事件响应代码，来实现程序集脱壳与加载。这样，在调用任何程序集时，就可以直接调用了，因为程序集的脱壳会自动进行。下面是事件响应的部分代码：
///<returns>返回找到的或临时加载的程序集</returns>
privatestaticAssemblyCurrentDomain_AssemblyResolve(objectsender，ResolveEventArgsargs)
{
Assemblyret=null；
try{
AppDomaindm=(AppDomain)sender；
stringdllName=args.Name.Split(''''，'''')[0]；
//用xx开头的文件表示加密过和DLL，区别于其它的DLL
if(dllName.StartsWith("xx")&&!dllName.EndsWith("resources"))
ret=asmload(dllName)；
}
catch(Exceptionae)
{MessageBox.Show("加载数据集"+args.Name+"时出错")；}
returnret；
}
7总结
以上软件保护方案的安全性能由DES算法(若采用)和机器指纹的安全性决定。DES算法的安全主要决定于对密钥保护。另外，由于密钥来自于机器指纹，而指纹数据来自于机器硬件信息，虽然，取指纹的算法要随软件外壳程序一起，但从指纹到密钥要经过自己设计的保密算法来转换，且保密算法不公开，所以算法本身是安全的。因此，密钥的安全还取决于指纹提取算法的安全性和指纹转密钥的算法安全性，而它们的安全性又取决于第三方加密或混淆的强度了，这是本方案所无法控制的，这也许就是此方案安全性最薄弱的环节。
对于用商业加壳软件的攻击较多，所以一旦商业加壳技术被破解，用它加密过的软件便没有安全了。但对于自编的加壳技术，加密技术可以自行设计(保密)，并且可以随时调整，而且，用户数不多，因此，攻击者比较少，用这种技术加密的软件安全性也就相对更好。使用本文中的加壳技术，可以更有效地抵抗拷贝、反编译、分发序列号、注册机各种常用的软件破解方法。然而，这种自编加壳技术虽然安全，但软件分发起来却十分复杂，这也是此方案的美中不足之处。
参考文献
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技术设计论文范文第3篇
概念设计是工业设计领域中的一个重要方面。国外大公司的产品设计部门包括:
1)(Conceptdesign)概念设计;2)(Detaildesign)详细设计;3)(Manufacturingdesign)制造设计。由此可见，产品的概念设计的主导地位和重要性。
1概念设计的内涵
概念的设想是创造性思维的一种体现，概念产品是一种理想化的物质形式。下面以概念设计教学实例之一来说明其涵义:给出一个概念“断药”，让学生进行座椅的开发设计。步骤是，首先向学生讲述心理学中的一个名词———暗示心理，并分别举出一个“安乐死”实验和一个“挽救少女生命”的文学名著故事，从正反两个方面说明暗示对人的健康的影响;然后运用一个“民间故事”阐述如何将“断药”的概念物化到具体的产品上。因为，在民间曾有这样一个说法，就是将一把断了的钥匙用红线穿上挂在小孩的脖子上，取“断钥”的谐音“断药”暗示常生病的孩子挂上“断钥”这挂项链之后，就断了药，从此不再吃药，这也意味着孩子走向健康。所以，将一把断了的钥匙(断药)的概念物化到具体的产品上来为健康做设计时，用折断了的钥匙做椅架为主题，由学生创意出现了形形的座椅开发设计方案(其草图、效果图、视图等技术说明从略)，于是就有了一种新型的专用座椅的概念设计。其应用场合为疗养院、医院、不能自理的老人家庭等。
这是传统的产品概念设计。当然，产品的类型不止是这种无障碍设计思想指导下的专用座椅。产品即人之观念的物化，设计是一种思维行为。在这种思维创造活动中，产品概念的构思是丰富的，人的创作智慧是无穷的。概念产品的类型更是多种多样。
2概念设计与产品市场
概念设计只是第一步，能不能进行第二步Detaildesign，第三步Manufacturingdesign，甚至投放市场为开发商或企业带来效益等，这是个风险问题。设计师的概念设计毕竟与难以预料市场变化有着许多差距。如何缩短这一差距，是以往概念设计者的难题。在开发设计的许许多多产品中，只要一百件产品中有几件能够投放市场见效益就是成功。在追求“百分之几”的见效益成功的过程中，如何减少做“分母”的被动，扩大见效益的百分比，仍是最关键的，是公司管理决策人士和设计师共同努力的方向。
3虚拟现实技术促使概念设计的市场化
为了更好地接近产品的市场需求，目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计，就是将所要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析，其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是，产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而，设计表达在信息时代已是多元化的展示形式，计算机辅助工业设计的发展，尤其是虚拟现实技术在产品概念设计中的应用，已使设计师的设计思路和设计表达如虎添翼;可以想象面对一种虚拟的“故事版情景预言法”设计出的产品，让人更多了一种直观的、亲切的及交互的感受，这样开发设计的产品与传统相比，就大大减少了投放市场的风险性，也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产，提供更好的依据。虚拟现实技术能模拟整个产品开发过程，保证产品开发一次性成功，加快开发进程，甚至使设计者和用户融为一体，设计出满足市场需要的产品。
二、虚拟现实技术与虚拟产品
1虚拟现实系统(VirtualReality，VR)
虚拟现实系统又称为虚拟现实环境，是指计算机生成的一个实时三维环境。使用者可以在这环境中“自由地”运动，观察周围的景物，还可通过各种专用的传感交互设备与虚拟物体进行交互操作。用户看到的是全彩色景象，听到的是虚拟环境中的音响，感觉(手、脚或皮肤等)到的是虚拟环境所反馈的作用力，从而让使用者产生一种身临其境的感觉。产生虚拟现实环境的方法有:
1)基于模型的方法(ModelbasedMethod，MM)这种方法产生虚拟环境的步骤为:
①用放置在不同地点的多个摄像机将某环境或事物记录下来;
②利用计算机的视频技术抽取出环境或事物的三维模型;
③从虚拟摄像头的视角展示获得模型。具体的做法是:获得数据标度摄像头分离对象建立模型嵌入颜色交互回放。
2)基于图像的方法(ImagebasedMethod，IM)一般做法是:
用摄像头连续扫描周围空间来获取某一区域完整的景物图像，将获取的景物图像，通过图像处理技术，按坐标映射到图形工作站的虚拟全景屏上，用户载上头盔显示器就可以看到所摄周围景物环境。
2虚拟现实系统的常用设备及要求
虚拟现实系统常用设备有:三维鼠标(也称鸟标)、数据手套、数据衣、头盔显示器、立体声耳机等。对虚拟现实系统的要求除了应具有高性能的计算机系统(包括软、硬件)外，还必须有下列关键技术提供强有力的支持:(1)能以实时的速度生成具有三维全色彩的、有明暗、有阴影、有纹理的、逼真感强的景物图像;(2)头盔显示器能产生高分辨率图像和较大的视角;(3)能高精度地实时跟踪用户的头和手;(4)能对用户的动作产生力学反馈。
3虚拟产品(VirtualProduct，VP)
虚拟产品是虚拟现实技术应用于产品设计的产物，是一个数字化的产品。它具有真实产品所必须具有的特征。通过对产品实时的仿真，设计人员或用户就能够像使用真实产品一样使用虚拟产品。由于产品的设计过程是数字化的，因此节省了传统方法中需要制造的物理模型(包括概念模型、模拟实验模型、外观模型和生产模型等)的时间和物质。在计算机中由于对设计的产品进行反复设计、分析、干涉检查、模具设计等过程，使设计绘图的工作量比传统的绘图工作量大大减少。
三、虚拟现实技术在概念设计中应用前景
在概念设计中，如采用头脑风暴法进行方案创意时，可以将体验设计思想更好地融于其中，也就是更多地关注产品使用者的感受，而非产品本身。比如，针对不同用户及爱好者的要求，在不同的虚拟环境中，让他们亲自体验修改模型的感受;利用触摸屏来选择产品的造型、色彩、装饰风格等许多可选部件。在渲染和生成十分逼真的三维模型时，充分感受了自己所喜爱的产品在虚拟环境中的“真实”情况。甚至还可根据用户的建议，邀请部分用户直接与设计者一起对模型提出修改意见，观察设计和修改过程，直至大多数人满意为止。
为了适应激烈的市场竞争，设计厂家不能坐等用户找上门订购产品，而应该主动把自己厂家的产品推向市场。利用虚拟现实技术做出虚拟产品的动画广告，再与计算机网络技术结合起来，使用户能够通过网络来游览设计厂家的设计产品，并能直接在虚拟环境中对产品的功能、结构、外形、色彩等方面进行实时交互、了解、观察;同时，还可以通过Email对产品提出意见和建议，让厂家参照各方面的意见修改和完善所设计的产品。这样可提高设计厂家的竞争力，为设计厂家谋得更多的市场份额。
若用户对厂家设计的产品引起购买的欲望，通过网上游览，将信息反馈到各商家，商家则会主动争先与厂家联系，网上定货，使厂家的产品提前占领市场。由于激烈的全球市场竞争，各国都投入了大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入地研究。将研究的成果及时转化为生产力，这是产品迅速占领市场的关键。
参考文献
1陈军等虚拟现实中虚拟景象产生的技术初探计算机应用研究，1999，6
2熊曼辰等数字化与概念化工业设计ICME2000论文集
3孙守迁等计算机辅助概念设计研究现状和发展趋势中国机械工程，1999(10)
技术设计论文范文第4篇
在设计过程中，通过BIM的可视化应用提高了业主对方案的参与度和把控能力，同时由于可施工化分析的引入，施工合理性、经济性问题也会在设计方案阶段更易进行考量，本来在施工阶段才需考虑的问题会被前置到设计方案阶段。各种设想的比选，各种矛盾的解决压力会更集中地展现。原来工程项目从规划-设计-施工的流程关系变成了围绕着BIM模型的递进和穿插关系。这种工作的穿插会增加设计人员工作的难度，如果没有费用的补偿就会影响设计人员工作的积极性。要应对上述诸多的变化，设计管理就要进行相应的变革，建立配套的责权利对称的管理制度，打造适应于BIM技术的全新的工作流程。
2基于BIM技术的设计管理能实现哪些提升
2.1BIM技术使设计项目的进度管理更准确可控
设计项目的进度管理基本采用节点工期管理的模式，在约定的节点时间交付相应设计阶段的设计成果，即方案阶段交付方案设计图纸，初设阶段交付初步设计图纸，施工图设计阶段交付最终施工图纸。这种传统的节点管控的方式，很难实现过程管控，不到节点时间，无法看到设计人员工作进展程度。到了节点时间，若项目组成员中出现生病、请假的特殊情况，就会造成无法按照约定时间交付的违约现象。BIM技术的应用，构建了协同工作平台，项目组成员每天的工作成果都会同步到统一的模型服务器中。BIM经理具有模型管理的最高权限，他可以时时查看和调出项目组中任何专业、任何一个成员的最新工作成果，为过程管控的开展提供技术保障。
2.2BIM技术使设计项目的质量管理落到实处
设计企业都有相应的设计质量管理制度，但同样的制度下，不同的项目负责人带出的项目设计质量却相去甚远。之所以会这样是因为设计工作是脑力活动的集成，设计质量与项目负责人的工作经验、责任心和技术能力有极大的关联度，而与管理制度的关联度很有限。尤其在计算机技术和信息化技术日益普及的今天，只靠制度建设缺乏管理工具和管理手段的建设，其结果就是口号式的务虚管理。BIM技术的可视化使设计成果可更直观地检查和核对，碰撞检查可以将各专业设计模型间打架或矛盾的地方显现，提醒设计人员进行修改。软件内设的逻辑关系，可以避免许多低级错误和图纸自相矛盾的情况，有效地保证设计质量。总之，应用BIM技术可以实现真正意义上的计算机辅助设计，使设计质量摆脱完全依赖人脑的现状，变成在过程中可看、可查、可控。
2.3准确快速地形成设计概算
以往的CAD图纸由于信息不够全面，无法自动形成工程量，概算人员需要另行建模统计，因此难以保证设计概算的准确和及时。应用BIM技术，设计人员建立的BIM模型实际上是一个富有信息的项目构件和部件的数据库，从中可以准确地获得各种材料、设备的统计数据，因此编制概算可直接从模型中提取所需数据，编制时间可缩短70%以上。设计概算是确定和控制建设项目投资的依据，也是甲方衡量设计方案的经济性、可实施性的依据，在工程项目建设中起着十分重要的作用。但长期以来的设计工作中，因为设计方案经常修改，设计概算无法及时准确的随方案变动，使得设计概算可信度和指导作用受到各方质疑，没有能发挥出应有的作用。相信随着BIM技术的推广，项目各参与方对设计概算及其他设计文件的依赖程度会更高，设计的龙头作用会更加显著。
3结语
设计的质量、进度和经济合理性是设计管理的重要内容。一直以来，设计单位的设计管理工作是通过贯标体系来进行管控的。这种依托程序文件所开展的自上而下的金字塔式的管理方式，由于缺乏技术手段，大多存在于形式主义的层面。BIM技术的应用会打破这种现象，使设计管理通过网络化的程序渗透到每一个项目的模型中。企业可以建立自己的样本文件、出图样板等标准化文本，将技术管理要求放入其中，作为所有设计项目开始建模的依据，保证所有设计项目技术要求的一致性。同时针对每一类有共性的项目，通过共享参数的设定保证其在各个项目中的一致。对于只适用于单个项目但各个专业间需一致的信息，可通过项目参数的建立传递至各个专业。总之，借助BIM的工具作用，不但会增强设计实现的能力，而且会增强设计管理的能力，随着设计管理能力的增强又会反过来为设计实现提供更大的可能。
技术设计论文范文第5篇
在现实当中，电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑，在一般情况下，硬件的设计要放在软件设计的前面，根据实际电气工程的需要，对电子元器件进行针对性选择，第一步，应该设置一个中央服务器，将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的核心；第二步，对的辅助设备进行选择，比如控制器以及传感器；第三步，对所有设备进行连接，组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。然而在实际的电气工程及其自动化设计时，不仅要遵循以上说的理论，还要根据实际的情况，包括环境、空间等因素，对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的，电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计，因此，对硬件的安装也有着相当高的要求，设备的体积不能过大，也不能过小，过大会导致空间的拥挤，过小又会影响操作，所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察，然后，根据实际的数据，对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后，还要设计相应的软件系统，现进市面上，有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化，企业都会选取优质的软件公司，这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用
电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障，所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的，但是由于社会经济的不断发展，科学技术的不断进步，变电站的电力设备也逐渐增多，并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂，为了确保电网的安全运行，电业部门，投入了大量的人力物力和资金，将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中，应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备，应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆，使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分，进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率，所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
2.2电气自动化技术在电网调度中的应用
电网调度的自动化在电力系统的自动化中占有非常重要的地位，由于我国拥有广阔的国土，可以根据范围的大小使用电气工程及其自动化技术对电网进行调动，包括调度主站系统和远动装置，是用来对整个电网运行状态进行监控的。继而保证调度人员能够通观全局，把握电网调度过程中可能出现的问题，有效地对其进行避免，并且有效地指挥电网的稳定性、安全性以及经济性，这样一来就能够对电网进行较为全面的分析和研究，然后为安全处理中心提供事故的事故处理的相应应对措施，进而将事故发生时所带来的不必要的经济损失降到最低。
技术设计论文范文第6篇
关键词：串口通信；面向对象方法；多线程；PLC
1引言
传统的金刚石合成机控制系统是由一个PLC和一个可显示终端构成。这种传统的控制系统一般具有如下缺点：
(1)系统所有的工作都由PLC完成，其控制精度较差，致使合成的金刚石质量较差；
(2)显示终端的平面尺寸过小，这一方面使得操作人员观察系统的状态很不方便，另一方面也常常会引起误操作；
(3)金刚石合成工艺复杂，需控制的参数很多，但原控制系统不能对参数进行保存，这样在根据不同产品和工艺要求对部分参数进行调整时，每次都必须重新设置所有的参数，操作非常麻烦；
（4）界面不友好；
（5）不能通过控制系统自动考核操作人员的工作质量。
为了提高控制精度、方便操作，开发新的控制系统迫在眉睫。笔者针对以上问题，将IPC与PLC有机结合在一起，开发了一套新的控制系统。通过该系统可在上位机（IPC）和PLC之间通过RS－232与RS－485进行大量串口通信。
2VC串口通信分析
在32位Windows系统下使用VC开发串口通信程序通常有如下4种方法：
（1）使用Microsoft公司提供的名为MSCOMM的通信控件；
（2）直接使用Windows应用程序接口（API）；
（3）自行设计一个串口通信类；
（4）通过开发一个ActiveX控件来实现串口通信功能。
在上述几种方法中，实际上还是使用WindowsAPI函数，然后把串口通信的细节给封装起来，同时提供给用户几个简单的接口函数。上述几种方法各有优缺点，但在实际情况下，大多数编程人员喜欢使用API函数自行设计串口通信类。
用WindowsAPI函数进行串口通信的编程流程如图1所示。其中打开串口是确定串口号与串口的打开方式；初始化串口用于配置通讯的波特率、每字节位数、校验位、停止位和读写超时等；读写串口用于向串口进行发送数据和从串口接收数据；关闭串口用于将串口关闭并释放串口资源（Windows系统下串口是系统资源）。
由于绝大多数控制系统中串口通信是比较费时的，而且监控系统还要进行数据处理和显示等，所以一般采用多线程技术，并用AfxBeginThread（）函数创建辅助线程来管理串口通信，这样，主进程就能在进行串口读写的同时，处理数据并完成用户指令的响应，但是设计时一定要处理好数据的共享问题。
串口读写既可以选择同步、异步方式，也可以选择查询、定时读写和事件驱动方式。由于同步方式容易造成线程阻塞，所以一般采用异步方式；而查询方式要占用大量的CPU时间，所以一般采用定时读写或者事件驱动方式，事件驱动方式相关文献较多，故此重点讨论定时读写方式。定时读写方式就是上位机向下位机发送固定格式的数据，在下位机收到后向上位机返回状态信息数据。由于数据的传输需要时间，所有上位机发送数据后就调用＿sleep（）函数进行休眠，休眠的时间可根据需要进行不同的设置。这样，可以节省CPU时间，以使系统能够很好地进行监控工作和处理其它事务。
3VC串口通信的设计与实现
笔者在Windows系统下，采用面向对象的方法和多线程技术，并使用VisualC6．0作为编程工具开发了一个通用串口通信类CSerialPort，该CSerialPort类封装了串口通信的基本数据和方法，下面给出CSerialPort类的简单介绍。
CSerialPort类头文件中的主要成员变量和成员函数如下：
ClassCSerialPort
{
private:
HANDELm_hPort;
DCBm_Dcb;
COMMTIMEOUTSm_TimeOuts;
DWORDm_Error;
Public:
CSerialPort();／／构造函数
virtual～CSerialPort();／／析构函数
／／InitPort()函数实现初始化串口
BOOLInitPort(
char＊str＝“com1”,
UINTBaudRate＝9600,
UINTParity＝0,
UINTByteSize＝8,
UINTStopBits＝1,
UINTReadMultiplier＝0,
UINTReadConstant＝0,
UINTWriteMultiplier＝10,
UINTWriteConstant＝1000);
DCBGetDCB();／／获得DCB参数
／／SetDCB()函数实现设置DCB参数
BOOLSetDCB(
UINTBaudRate＝9600,
UINTParity＝0,
UNITByteSize＝8,
UINTStopBits＝1);
／／GetTimeOuts()函数获得超时参数
COMMTIMEOUTSGetTimeOuts();
／／SetTimeOuts()函数设置超时参数
BOOLSetTimeOuts(
UINTReadMultiplier＝0,
UINTReadConstant＝0,
UINTWriteMultiplier＝10,
UINTWriteConstant＝1000);
／／WritePort()函数实现写串口操作
voidWritePort(HANDLEport,CString);
CStringReadPort(HANDLEport);／／读串口操作
BOOLClosePort();／／关闭串口
};
下面对该类的重要函数作以说明：
(1）在构造函数CSerialPort（）中已对该类的数据成员进行了初始化操作。
（2）初始化串口函数InitPort（）函数用于完成串口的初始化工作，包括打开串口、设置DCB参数、设置通信的超时时间等。
打开串口使用CreateFile（）函数，其中InitPort（）函数中的第一个参数为要打开的串口，通常将该参数赋给CreateFile（）函数中的第一个参数；设置DCB参数应调用该类中的SetDCB（）函数，并将InitPort（）函数中的第2至第5参数赋给SetDCB（）函数；设置通信的超时时间应调用该类中的SetTimeOuts（）函数，并将InitPort（）函数中的第6至第9参数赋给SetTimeOuts（）函数。另外，该串口是系统资源，应该根据不同要求对其安全属性进行设置。
（3）SetDCB（）函数用于设置DCB参数，包括传输的波特率、是否进行奇偶校验、每字节长度以及停止位等。
（4）SetTimeOuts（）函数用于设定访问的超时值，根据设置的值可以计算出总的超时间隔。前面两个参数用来设置读操作总的超时值，后面两个参数用来设置写操作总的超时值。
（5）WritePort（）函数用来完成向串口写数据。由于该系统需要对多个串口进行通信，所以首先应把串口号作为参数传递给该函数；接着该函数把按参数传递过来的、要发送的数据进行编码（也就是加入校验，这样能减少误码率），然后再调用WindowsAPI函数WriteFile（）并把数据发送到串口。
（6）ReadPort（）函数用来完成从串口读数据，由于有多个串口，所以应把串口作为参数传递进来，然后调用API函数ReadFile（），并把下位机发送到串口，数据读出来放到缓存里面，接着对数据进行处理以将其变换成字符串（CString）类型并返回。
（7）GetDCB（）函数主要用于获得串口的当前配置，可通过调用API函数GetCommState（）来实现，然后再进行相应的处理。
（8）GetTimeOuts（）函数用于获得访问超时值。
（9）ClosePort（）函数可用来关闭串口。因为在Windows系统中串口是系统资源，因而在不用时，应将其释放掉，以便于其它进程对该资源的使用。
4基于串口通信的金刚石合成控制
金刚石合成控制系统采用主从式控制方式，上位机为微机、下位机为PLC。上位机的主要功能是对系统进行实时监控，下位机的主要功能是对系统进行实时控制。上位机采用Windows98操作系统，其监控程序可用VC开发，上、下位机之间通过RS－232与RS－485串口进行通信，它们之间采用的通信波特率为9600bps，无奇偶校验，每字节8位，并有1位停止位。上、下位机之间传送的数据格式可自己定义。由于传输数据时可能会引起错误，所以加入了校验算法。该系统通过上位机向下位机发送数据，下位机收到后就把当前系统的状态参数返回给上位机。由于该系统中所控制的参数具有迟滞性，所以应采用定时发送数据的方法来采集现场状态信息。
上位机编程时，可用VC6．0生成一个对话框类型的程序框架，然后将自己编写的CSerialPort类加入到该工程中，并在主界面类CCrystal中添加一个CSerialPort类的成员变量serial。当监控系统开始工作时，可用AfxBeginThread函数创建辅助线程来管理串口通信，当调用CSerialPort类中的WritePort函数向串口发送数据后，可调用＿sleep函数使辅助线程休眠一段时间，以便使PLC有充分的时间返回数据；接着再调用CSerialPort类中的ReadPort（）函数并从串口读数据，然后再调用＿sleep（）函数使辅助线程再休眠一定的时间。这样设计后，当进行串口通信时，主线程就能继续完成监控功能和处理其他事务。辅助线程函数的主要代码如下：
UINTSerialPro（void＊param）
{
Ccrystal＊mdlg＝（Ccrystal＊）param
CStringstr；
intflag＝1；
／／如果初始化串口失败返回
if（！InitPort（“com2”））
{AfxMessageBox（“打开串口2失败”）；
return0；
}
／／循环读写串口，直到结束
while（flag）
{
／／这里把要发送的数据传送给变量str
……
／／向串口写数据
mdlg－＞serial．WritePort(hport，str);
／／让辅助线程休眠100ms
＿sleep(100);
／／从串口读数据并赋给变量str
str＝mdlg－＞serial．ReadPort(hport);
／／这里把从串口得到的数据进行处理
……
5结束语
技术设计论文范文第7篇
[关键词]结构设计；预应力混凝土；无粘结预应力
DESGNANDSTUDY0FPRESTRESSEDCONCRETETECHNOLOGY
FORCHENGDURAILwAYCONSTRUCTIONCULTURE
ANDENTERTANMENTBUILDING
[Abstract]Toprovideadesignmethodforsimilarprojects，asystematicexpositionofsometechnologicalproblemsforunbondedprestressedconcretestructureismadethroughapracticalprojectdesign．Theresultsshowthatthisdesignisreasonableandremarkableincomprehensiveeconomicalbenefit．
[Keywordb]Structuraldesign；Prestressedconcrete；Unbondedprestressing
1工程概况
本工程位于成都市西北桥成都铁路局工程总公司办公楼的侧面。主体建筑A区平面尺寸分别：30．8m×25．2m，柱网开间为7m，跨度分别为5．1、9．3、7．2m。建筑总高度地上23．7m，地上7层，1、2层为客房，3、4层为办公用房，5层为健身、活动用房，6层为档案室，7层为大会议室，地下室用于停放自行车。
A区主体结构型式为纵向框架、横向板柱结构，后张高效预应力混凝土楼屋盖，预应力筋采用无粘结筋。L～7层楼面设预应力纵向框架扁梁，每跨跨度为7m，断面尺寸为1200mm×400mm、800mm×400mm、600mm×400mm三种，楼面板为无粘结预应力板，厚度为230mm，板跨度分别为5．1、9．3、7．2m，屋面为无粘结预应力正交网格梁，柱网为21．6m×2lm，梁断面为300mm×1100mm，网格尺寸为2．33m×2．40mm，屋面板为普通钢筋混凝土板，板厚为80mm。
3结构方案的研究
3．1初设阶段
由于建设方要求建筑总高度不超过24m及楼层总数不少于7层，若采用普通混凝土结构，跨度为9．3m的框架梁断面高度需900mm左右，3至6层层高为3．3m的无隔墙大间空仅为3．3－0．9＝2．4m，房间净空很低，效果很差，7层大会议室更无法使用，建筑方案不能实施。预应力结构由于能有效地降低结构构件截面高度，增加室内净空，起到在净空不变的情况下降低层高的作用。经多方案比选论证，最后决定采用高效预应力混凝土结构。
3．2施设阶段
3．2．1预应力结构的选择
目前普遍采用的预应力结构有无梁楼盖和有梁楼盖两种。无梁楼盖有其顶棚平整、降低层高、易于布设管道等优点，但由于该工程跨度分别为5．1m、9．3m、7．2m，跨度变化较大，楼板与框架柱节点处的较大弯矩使得楼板的抗冲切较难满足。若为了满足楼板的抗冲切要求，需在柱顶加板托，这样在柱顶局部范围出现一个“墩子”，影响不准备设吊顶的客房美观。因此，决定采用有梁楼盖。
3．2．2楼盖预应力框架梁的设置
由于客房管道井的影响，不能在横向设预应力框架扁梁，因此该工程仅纵向设预应力框架扁梁，跨度为7m，5．1m、9．3m、7．2m跨度的板将荷载直接传给纵向预应力框架扁梁，横向的风、地震等水平荷载在楼板内引起的内力，主要由配置在柱上预应力板带内的普通钢筋承受。
3．2．3该结构方案优点
①由于采用了预应力结构，降低了结构的断面高度，在保证室内净空的条件下，有效地降低楼层高度，同样总建筑高度下比采用普通混凝土结构多修了一层(采用普通混凝土结构由于净空原因只能修六层)，为建设方多争取了一层的建筑面积，取得了很好的效益。
②荷载传力路线为：楼板一纵向预应力框架梁一框架柱一基础，结构受力明确，无多余的传力过程。
③由于仅纵向设预应力框架梁，给暖通、给排水、电力管道(线)布置提供了有利条件，减少了暖通、给排水、电力专业的设计难度。
4框架结构计算
4．1基本参数
①抗震设防7度，抗震等级三级
②场地土类别：二类场地土
③混凝土：C40
④楼、屋面活荷载标准值(kN／㎡)
健身、活动室：2，档案室：3
不上人屋面：0．7，上人屋面：1．5
客房、办公室、大会议室：2
⑤梁、板裂缝控制等级为二级
⑥结构内力计算方法：采用PKPM程序进行计算
4．2框架梁参数
梁设计以D轴六层框架为例，梁内布置14根d＝15mm无粘预应力钢绞线(?ptk＝1570N／m㎡)，支座及跨中均布置8Ф22普通钢筋。无粘结筋张拉控制应力бcon＝0．7×1570＝1100N／m㎡，扣除全部损失后预应力筋的有效应力бpe＝814N／m㎡。扁梁截面1200×400，翼缘板宽取2300，截面积A＝0．733㎡，惯性矩T＝0．00871m4，形心位置y1＝0．17lm，y2＝0．229m。
4．3结构内力分析结果
荷载作用下弯矩包络图(见图1)，预应力等效荷载综合弯矩图(见图2)。
4．4框架梁正截面抗裂度验算
4．4．1混凝土受拉区容许拉应力
荷载短期效应组合0．6γ?tk＝2580kN／㎡，荷载长期效应组合0．25γ?tk＝1070kN／㎡
4．4．2支座截面抗裂度
Npe＝1584kN，预应力综合弯矩Mp＝272kN—m
荷载短期效应组合弯矩Ms＝497．5kN－m，σsc＝(Ms—Mp)y1／I—Npe／A＝2266＜2580kN／㎡
荷载长期效应组合弯矩M1＝439．8kN—m，σ1c＝(M1一Mp)y1／I—Npe／A＝l133kN／㎡(相对误差为(1133—1070)／1070＝5．9％，可)
4．4．3跨中截面抗裂度
Npe＝1584kN，Mp＝179．6kN—m，Ms＝265．3kN—m，σsc＝92＜2580kN／㎡M1＝234．4kN—m，σ1c＝—718kN／㎡(受压)
4．5框架梁正截面强度验算
4．5．1无粘筋应力设计值
hp＝400—60＝340mm
配筋指标βo＝(Ap6pe十As?y)／(?cmbhp)
＝0．288＜0．45
应力设计值6p＝[σpe十(500—770βo)]／1．2
＝910N／m㎡
4．5．2支座截面强度验算
次弯矩Mc＝96．2kN—m，设计弯矩M''''＝M—Mc＝544．8kN—m，χ＝(Apбp十As?y—As?y)／(b?㎝)＝69mm，承载力Mu＝85l＞M''''＝544．8kN—m，开裂弯矩Mcr＝Mp十(Npe／A十γ?tk)W＝600KN—m＜mu＝85lkN—m(可)
4．5．3跨中裁面强度验算
Mc＝—88kN—m，M''''＝411。5kN—m，χ＝4lmm，Mu＝851＞M''''＝411．5，Mcr＝425＜Mu＝85l(可)
5楼面板设计
楼板设计以五层楼面为例，板厚h＝230mm，预应力筋采用7Ф?5平行钢丝束(?ptk＝1570N／m㎡)，间距为260mm，6con＝0．7×1570＝1100N／m㎡，扣除全部损失后有效应力6pe＝901N／m㎡。普通钢筋(二级钢)板底通长Ф12＠200板面支座负筋Ф12＠150。
5．1计算简图及预应力筋布置(见图3)
(a)板竖向荷载计算简图，kPa；(b)板恒载弯矩图，kN·m；?扳活载弯矩包络图，kN·m；(d)板预应力筋布置；(e)综合弯矩图，kN·m；(f)板活载弯矩包络固，kN·m
板截面参数：A＝0．805m2，I＝0．00355m4
5．2板内力分析结果(见图3)
为方便内力组合及配筋计算，在对楼面恒活载内力分析时，板计算宽度取3．5m，与地震荷载内力分析时等宽度。''''
5．3板正截面抗裂度验算
5．3．1混凝土受拉区容许应力同梁
5．3．2截面抗裂度
Ap＝1871mm2，Npe＝1686kN，M活＝54．1kN—m''''预应力综合弯矩与恒载弯矩相互抵消，则
бsc＝My／I－Npe／A＝—342kN／㎡(受压)，б1c＝0．4My／I—Npe／A＝—1393kN／㎡(受压)
5．4正截面强度验算(无地震组台)
5．4．1无粘结筋应力设计值(见表1)
平均6p＝(бpl十бp2十бp3十бp4)／5＝958N／mm2
5．4．2支座截面强度验算
Mc＝35．9kN—m，M''''＝254．9kN—m，χ＝35mm
Mn＝484＞M''''＝254．9，Mcr＝376＜Mu＝484(可)
5．4．3跨中截面强度验算(见表2)
5．5正截面强度验算(有地震组合)
5．5．1边支座
χ＝12．4mm，Mu＝125＞M''''＝71。8kN—mб
5．5．2中支座
M''''＝236Kn－m<无地震组合的M''''＝254．9）
承载力验算不起控制作用。
6结语
6．1预应力度与抗裂度
根据目前的国内设计规范，无粘结预应力混凝土结构一般按二级抗裂度控制。预应力度偏高，有时反向应力较高往往不利于早期裂缝控制，也不利于抗震耗能。如果为了降低预应力度而增加普通钢筋，则总用钢量增大，总体上看不经济，表明大多情况下楼盖结构按二级抗裂度设计偏严。建议适当放宽混凝土受拉允许应力，例如：拉应力限制系数бcts由0．6放宽为0．8～1．0，αctl由0．25放宽为0．4～0．5。这方面还有待进一步研究。
6．2实践与展望
技术设计论文范文第8篇
摘要：通过阅读、利用网络、参加各种途径各种形式的培训讲座、关注生活，学量相关的技术设计知识，教学理论，获取专业的帮助，不断积累，丰富自己的知识体系、建起教学资源库、提高通用技术教学的能力，操作水平。把握课程标准，在教学实践、课题研究、试卷命题、撰写论文和建设管理试验室、亲历技术设计过程的实践中，获得专业的成长。
关键词：学习；随时积累；阅读；资源库；研训；实践；成长
书到用时方恨少，技到使时知不够。在刚开始进行通用技术教学备课时，我充分地领教了技术的综合性，在教学中也深深体会到要上好这门课真的很不容易。虽然我的工科专业知识和担任物理教学具有的知识与通用技术这门学科的知识体系有相交叉的部分，但这些远远不够，我还需要学量的相关技术设计知识、获得专业帮助、积累丰富的教学素材、加强实践操作技能来提高自己的通用技术教学能力。多么希望当我要给学生一杯水时，我能够是那涌流的泉水，不断地积聚，源源地给予！
我喜欢这门技术课。我希望：学生能在我的帮助下培养技术思想，能够真正认识技术、了解技术、正确应用技术，提高技术修养，发展创新思维，能够在技术的道路上有成功的喜悦。我踏上了我的专业成长之路
一、在学习中积累
“对这节课，我准备了一辈子。对每一节课，我都是用终身的时间来备课的。”一位优秀的老师这么说过。是的，作为教师，我们需要不断学习，随时积累教学素材，积淀足够的知识，提升自己的各种能力，有效教学。
（一）广泛阅读，并做摘抄笔记。
我常常泡在图书馆、书城，阅读有关的书籍，做读书笔记。因此获得了很多有助于自己教学的知识。
1.阅读技术课程标准。课程标准是各项教学研究、实践活动的依据。
2.阅读教育理论书籍。在新课程改革中，先进的教育理论是指导教学思想的明灯。有了先进的教育理论，才会进行创新的教学。
3.阅读各专业书籍。通用技术综合了各学科的知识，渗透了多方面的意识。阅读各类专业书籍才能积聚广博的知识，教学中带领学生进入经典的技术世界，在领略技术魅力的同时正确认识、使用技术。阅读工业设计类书籍，可以丰富设计思想，提高技术设计的能力。
4.阅读心理学书籍。了解现代学生的心理，才能设计出适合学生的教学活动。
（二）充分利用网络。
1.利用网络获取资料。从技术网站下载有关技术的资料，搜索科技前沿的技术、产品。把收集到的资料归类，建立通用技术资源库。
2.进行网络教研。全国各地不同学科背景的通用技术教师在QQ群相聚，共享教学资源，大家互相取长补短。在这里，我请教别人，也帮助别人解答问题，在共同探讨中加深对技术的理解。利用网络，我学习他人的经验，借鉴但不盲目拿来。
（三）参加各种途径、各种形式的研训。
1.参加集中的培训、讲座、校际教研。在这些活动中与专家、同行面对面研讨，有时在一个具体的教学环境中来共同学习。这些研训活动帮助我进一步明确通用技术课程的目标、理念、设计思路和课程内容，更好把握通用技术教材编写意图。提高教学能力。
2.参加网络远程研修。国家、省、市各级都有远程研修课程，这些课程都是经过精心挑选设置的，我们可以自主选择需要的内容来进行学习，还可以得到在线专家指导。通过远程研修，更新教学理念，探究新的教学方式、更优的教学策略、合理有效的教学评价。更好进行课堂教学设计，提高教研能力，提升课堂教学水平。
3.参加操作培训。通用技术操作室的建设配备了很多新设备，我对一些设备的操作却不是很熟悉，有的甚至不会使用。对我来说，操作培训是今后实践教学的一种积累，对专业技术能力提高也是非常有帮助的。通过培训，进一步提高自己的技术实践能力，能更好地对学生进行操作指导，真正提高他们的终身技术能力素养。
（四）关注生活。
为了积累教学素材，我养成了关注生活的习惯。技术源于生活又改变了生活，通用技术是与生活紧紧联系在一起的。身边产品上的设计创意、技术因素，都是很好的教学资源。
通过学习，我不断积累，丰富自己的知识体系、建起教学资源库、提高教学能力、操作水平。这些积累都是为了更好地进行教学实践。
二、在实践中成长
（一）教学实践。从常态课到公开课，在课堂教学，都应熟悉课标，把握教学目标。为获得更佳的教学效果，与学生沟通交流，了解学生特点，平时尝试不同的教学方式，同一课题，这个班级采用讨论式教学，那个班级尝试自主学习式，找到最适合自己学生的方式。课中、课后反思，发现问题，及时处理，关注教学中发生的有意义的事件，记录研究，在实践与反思中改进教学，提高教学水平。
开公开课，邀请同学科和其他学科的老师来听课，听听他们的评价和建议。经历了精心地备课、开课、反思，然后评课的整个流程下来，教学实践能力大大获得了提高。
（二）参与课题研究。 参与课题研究，探究在新课程改革的环境下，如何更好地进行教学。在研究过程中，需要更深入的学习课程标准，体会课改精神，提高理论水平。制定专业成长计划，通过实践，逐步提高教学水平，科研能力，寻找更适合自己学生的教学方式。
（三）命一份试卷。试卷的命题以课标为依据，体现课程理念。以提高学生的技术素养、科学素养、人文素养为核心，培养学生的创新精神和实践能力。合理设置考核内容，以基础知识、基本能力、基本技能考核为主，试题面向全体学生，联系生活与社会，考查学生正确认识技术、理解技术、应用技术能力。经历发挥考试对教学促进作用命题的过程，对今后通用技术课程的教学方向会有更好的把握。
（四）写一篇论文。将平时的教学经验总结、反思结果记录下来，把课题研究的实践过程与收获转化成文字，整理，撰写成论文。这样就可以将实践转化成理论，然后让理论更好来指导实践。
（五）建设、管理操作室、试验室。参与技术操作室、试验室的建设、管理，使我对所拥有的这些可利用技术工具、器材、仪器、设备了如指掌：哪些可以被我直接拿来利用，哪些可以通过阅读说明书学会使用，哪些还需要专业人士的指导后才可以使用。在教学中，我可以自己制作什么样的教具辅助教学。在教学设计中，提高这些工具、器材、仪器、设备的利用率，进行有效教学。
（六）亲历产品的完整设计制作流程。自己动手设计制作教具。完整经历一个作品的设计制作过程。在确定设计项目后，制定设计方案，选择合适的工具，采用恰当的工艺制作出模型并进行技术试验，通过对完成作品的评估、及时发现问题，优化，最终完成模型的制作。亲历产品的完整设计流程，才能更好了解产品设计的一般过程要遵循的一般原则，体会设计是一个往复循环的过程。经历不断的测试、评估、优化，直至最终符合设计要求。通过设计、制作实践，提高技术设计、操作能力。提高技术设计的教学能力。
技术设计论文范文第9篇
目的和意义：
设计书是环岛安置工程沉降观测的技术依据之一，同时也可作为同类项目的参考资料。通过本设计书撰写，基本掌握测绘项目技术设计的方法与要求，同时进一步熟悉沉降观测的组织与实施，更好地理论联系实际。沉降观测是确保大中型建筑物安全运营的手段之一，通过本项目的设计与实施能更好的保证生命财产安全。
发展趋势：
城市的小高层、中高层楼房日俱增多，楼房塌陷也伴随着增多，存在严重危害性，人民群众心里也出现了恐慌现象，这给楼房的质量提出了更高的要求，其中沉降观测是建筑物质量控制中的重要环节，也是表达楼房质量最直观的数据之一。目前沉降观测，施工队一般仅能用DS3观测，而专业测量队常按二等精度组织实施，且存在数字水准仪逐渐取代光学水准仪的趋势。
二.课题研究（设计）的内容（论文基本框架）：
小高层建筑物沉降观测技术设计与实施
1项目概况
2作业依据
3设计方案
3.1基准点的建立
3.2工作基准点的建立
3.3沉降点的布设及基本要求
3.4沉降观测精度要求
3.5沉降观测水准路线的布设
3.6水准路线的外业观测
3.7数据处理
3.8观测期限与观测周期
3.9观测中的注意事项
4提供成果资料
5成果分析
附表和附图
致谢
三.课题研究（设计）的主要研究方法、技术路线：
（1）收集并参考相似工程的设计书和技术总结资料；
（2）收集并参考相似工程的论文资料；
（3）测区资料的收集整理；
（4）编写项目技术设计方案；
（5）参加测区的踏勘、选点及控制网布设和观测；
（6）直接参加各期沉降观测工作，加强实践环节；
（7）参与内业平差计算、成果分析及资料整理；
（8）参加检查验收。
四.完成课题研究（设计）的条件和进度、具体安排及预期结果等：
设计条件：乐清市北白象镇东才村坐落在白象大道与象南路交叉口，其环岛安置工程主体建筑14层高约为42m，属小高层民用建筑，地基的土质类型为砂土，钢筋混凝土桩。该工程于20**年9月开工建设，工期为6个月，20**年1月已完成基础施工。为了解该建筑的沉降情况，确保后期施工安全，20**年1月北白象镇委托测绘队对该建筑进行沉降观测。
安排：
20**年1月协同有关人员到实地踏勘，查找附近原有的高程控制点。
20**年2月编制技术方案
20**年3月－4月沉降观测
20**年5月成果分析和技术总结。
预期结果：根据技术要求以及实地情况，编制技术设计书并完成相应测量工作。
五.主要参考文献：
【1】顾孝烈等.第2版测量学.上海：同济大学出版社，1999
【2】陈龙飞等.工程测量学.上海：同济大学出版社，1990
【3】孔祥元等.第2版控制测量学.武汉：武汉大学出版社，2002
【4】徐绍铨等.修订版GPS测量原理及应用.武汉：武汉大学出版社，2003
【5】SL197—97，工程测量规范[S]
【6】GB12898—97，国家二等水准测量规范[S]
技术设计论文范文第10篇
一、适用范围
本条件适用于测绘专业各分支专业，即大地测量、摄影测量与遥感、工程测量（含矿山测量、水利测量等）、地形测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地质测绘、地图制图与地图制印、地理信息工程专业中从事科学研究、技术设计、技术生产及测绘仪器设备维修、质量检查监督、技术管理、技术开发、科技信息等工作的工程技术人员。
二、政治思想条件
遵守国家法律和法规，有良好的职业道德和敬业精神。任现职期间，年度考核合格以上。
三、学历、资历条件
获博士学位后，从事本专业技术工作，取得工程师资格2年以上。或大学本科毕业以上学历，从事本专业技术工作，取得工程师资格5年以上。
四、外语、计算机条件
（一）较熟练掌握一门外语，参加全国职称外语统一考试，成绩符合规定要求。
（二）较熟练掌握计算机应用技术，参加全国或全省职称计算机考试，成绩符合规定要求。
五、专业技术工作经历（能力）条件
取得工程师资格后，具备下列条件之一：
（一）省（部）级测绘科技项目、工程项目的主要参加者。
（二）主持完成市（厅）级测绘科技项目、工程项目两项以上。
（三）主持技术推广项目，采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品两项以上或主要参加三项以上。
（四）编制和审核大中型测绘项目综合技术设计两项以上或单项设计书四项以上，并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产项目一项以上。
（五）主持完成三项以上大中型测绘工程项目的质量检查，编写相应的技术报告。
（六）编辑设计或编审大型普通地图集或专题图集，并已出版。
（七）承担完成三种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务，并能独立解决其重大技术难题。
（八）承担完成重大测绘仪器的研制、改装或精密仪器安装调试工作。
（九）主要参加基础地理信息系统的建设及技术推广，完成数字化制图或编辑入库等项目工作。
六、业绩成果条件
取得工程师资格后，具备下列条件之一：
（一）国家、省（部）级测绘科技成果获奖项目的主要完成人、或市（厅）级测绘科技进步一、二等奖获奖项目的主要完成人。（以奖励证书为准）
（二）主持或组织完成的项目成果获得市（厅）级优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上。（以奖励证书为准）
（三）主持完成大型测绘项目，经省级业务主管部门审定，其项目设计水平先进、质量优良，产生显著的效益。
（四）主持开发、推广的科技成果两项以上，取得明显的经济效益。
七、论文、著作条件
取得工程师资格后，公开发表、出版本专业有较高水平的论文（第一作者）、著作（主要编著译者），撰写有较高价值的专项技术分析报告，具备下列条件之一：
（一）出版本专业著作1部。
（二）在省级以上专业学术期刊2篇以上。
（三）在国际或全国学术会议宣读或交流论文2篇以上。
（四）为解决复杂技术问题撰写有较高水平的技术报告2篇以上或重大项目的立项研究（论证）报告2篇以上。
八、破格条件
为不拘一格选拔人才，对确有突出贡献者，并取得工程师资格2年以上，具备下列条件中的两条，可破格申报：
1、获部级发明奖、自然科学奖、科技进步奖项的主要完成人；或省（部）级自然科学奖、科技进步奖二等奖一项或三等奖二项以上，获奖项目的主要完成人。（以奖励证书为准）
2、在推广新新技、新工艺和科技成果转化等方面取得了重大经济社会效益，处于本行业领先水平，并被省（部）级授予优秀科技工作者荣誉称号。
3、担任大、中型工程项目中的技术负责人，完成大型工程一项或中型工程二项以上，取得显著的经济效益，并通过省级权威部门鉴定，填补了省内外技术领域空白。
4、在部级学术刊物上发表有价值的学术论文3篇、省级5篇以上，或正式出版专著1部（独著10万字以上，合著20万字以上）。
九、附则
1、凡冠有“以上”的，均含本级（或本数量）。
2、获奖项目的主要完成人：是指取得获奖证书且在有效名额内的人员，以奖励证书为准。