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随着社会的不断进步,人民对提高生活质量的需求,尤其是对视力保健的关注度越来越高。统计数据表明, 中国 在校小学生佩戴眼镜的人数比例达到30%,中学生为50%,而大学生则达到了75%,成为名符其实的眼镜王国”。 一、应社会需求 发展 起来的新学科 1988年,中国计量 科学 研究院(以下简称“计量院”)组织了新中国成立以来首次、也是北京市第一次眼镜市场的产品质量调查。根据英国标准化协会(BSI)的标准,京城20多家大眼镜店被抽查的上千副眼镜的质量合格率不足10%。 为此,我国著名光学专家王大珩院士率先向社会发出呼吁:眼镜是保健用品,不是一般的商品,全社会都应陔关注消费者的视力健康!一些政协委员和人大代表电纷纷提出提案,建议国家有关部门对眼镜行业进行治理和整顿。 眼镜质量问题引起了原国家技术监督局的高度重况和关注.眼镜立即在“质量万里行”活动中被列为重点监督的产品。计量院正是从这时开始涉足眼科光学领计量和检测标准的研究的。近20年过去了,具有中国旖色的眼科光学计量取得了长足的发展和进步。 二、眼科光学与相关产业密切结合、与其他学科相巨交叉 眼科光学是集眼科学、计量学、光学和光学仪器、验光学、眼镜学、像质评价技术、光电检测技术、光谱光度学、神经学、生物学、材料学、制造工艺等为一体的新兴的边缘学科。眼科光学计量是眼科诊断、 治疗 、视力矫正和眼保健的基础保证。 根据国际标准化组织(ISO)的专业划分,至少有五大产业领域与眼科光学密切相关,它们是眼镜镜片、眼科仪器、角膜接触镜、人工晶体和个体眼部防护用品。由此可见,眼科光学又是医疗卫生、眼镜行业和光学 工业 的结合体。 三、具有中国特色的眼科光学计量体系 根据日益增长的国际市场和贸易全球化的需要,20世纪80年代中期,ISO在IS0C172“光学和光子学”标准化技术委员会下面设立了SC7“眼科光学和仪器”标准化分技术委员会。由于信息不畅以及行业划分的制约,中国的眼科光学计量研究与国际IS0C172,sC7的建立虽然同步,却又毫不相干。而国际计量界的同行们,无论是德国联邦物理技术研究院(PTB)、美国国家标准与技术研究院(NIST),还是英国国家物理实验室(NPL),都还没有开展这一领域的研究。 命运注定,中国眼科光学计量的生存、确立和发展必须自主创新。 1。独创性 由于有了计量院这样一支实力雄厚的技术队伍的实质性介入,仅仅十几年,中国已经开始步人国际先进水平的行列。 在国家质检总局的大力支持下.计量院会同全国质监系统先后研究建立了顶焦度计量基准、验光机顶焦度工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准等一系列有代表性的基、标准装置,并在全国范围内建立了具有中国特色的顶焦度量值传递和溯源体系,如图1所示。 纵观国际眼科光学大家庭,中国的眼科光学计量颇具独创性。正如国际计量局局长瓦拉德于2005年下半年参观计量院眼科光学实验室时所说的:“我在你们这里看到了一片新天地。” 2.建标与量值传递的新模式 传统的计量工作,往往是先投入巨资研究检测装置,待建立计量基准或计量标准后,再对社会开展周期检定和量值溯源。 计量院在开展眼科光学计量研究的初期.面临着技术上走哪条路的抉择。由于服科光学计量服务的对象是一个个不同的生命体,从某种意义上说.如果初期没有选择好突破口,计量检定方法不能通过临床医学的考验,就不可能得到今天医学界的承认,更不会被国内外市场广泛使用并接受,也绝无可能发展到今天的规模和水平。回顾 历史 ,眼科光学计量所实现的突破在于: (1)选择了以动态或在线检测为研究目标 事实证明,这种模式能够较好地适应眼镜行业或医学界在使用现场进行动态测量或在线校准和检测的需求显然,传统的、基于静态或分量程的工业计量模式,以及高成本低使用率的计量建标和检定模式.不适于眼科临床医学的需求。而中国自主研发的各种眼科光学计量标准器具,如标准镜片和标准模拟眼等,则以其高科技含量、低成本高使用率、便于携带等显著特点.一下子就被国内外客户广泛接受,并占领了市场。 (2)以Map手段实现量值传递的新模式 面对具有3.6亿用户的眼镜市场,我们只有通过大面积的建标和计量检定,才能有效控制眼镜行业的产品质量,才能保证全国范围内顶焦度量值的统一。而Map了用客传递手段,就像勾画一张全国地图一样,把顶焦度一级或二级标准、验光机顶焦度标准、瞳距仪检定装置、透射比计量标准装置、角膜曲率计检定标准等通过自上而下的逐级推广、很快就覆盖了全国除 台湾 和西藏以外的大部分省、市地区计量所,甚至远销海外。这种新模式,满足了我国眼镜行业分布区域大、计量检定贯穿始终、无所不在的市场的需求。 四、计量基标准与科研成果转化 眼科光学领域内的基本物理量是顶焦度——VertexPowero 围绕着顶焦度这个重要物理量,我国先后研究建立了各项基(标)准,并将其迅速转化为市场上可流通的商用计量标准器具。例如:“顶焦度标准镜片”、“主观式和客观式标准模拟眼”、“接触镜顶焦度专用标准镜片”、“眼镜片透射比测量装置”、“瞳距仪计量检定装置”和“商用瞳距仪样机”、“角膜曲率计标准器”等。 上述计量标准器具均可直接用于对眼科光学计量仪器进行强制检定和计量校准,且具有包容性强、较长期的适应性、研究费用低廉、易于操作和大范围推广等优点,有利于调动地方质监部门的积极性。 上下齐抓共管大好局面的形成,使我国政府对眼科光学领域的产品质量实施市场监督的目标能够落到实处。 五、发挥龙头作用、形成计量院与地方技术机构双赢的局面 眼科光学计量之所以能够在短短十几年里取得如此快速的发展.并为提高我国眼镜行业产品质量的提高作出举足轻重的贡献,除了计量院自身的努力之外,另一个重要的原因就是这项工作得到了全国各地质监部门的积极响应和大力协助。 目前.除台湾、西藏以外的大多数省市级的计量和质检机构都开展了眼科光学计量检定和产品质量监督工作.各地技术机构直接使用计量院提供的计量标准器具。这种“统一研制、统一推广、统一培训、统一周期检定”的“四个统一”模式有效解决了巨大市场需求下的量值溯源和量值统一问题,使将原来看起来十分复杂和困难的技术管理和市场监督工作变得简化和顺畅起来。 眼科光学计量走出了一条计量为国民 经济 服务、为社会发展服务、为提高人民生活质量和身体健康服务的新思路,不但使社会和国民从中受益,也形成了计量院与地方技术机构双赢共进的新局面。 六、中国眼科光学计量研究实现“从零的突破到质变的跨越” 眼科光学计量所走过的路。为计量科学技术的发展开拓了广阔的研究领域,使计量科学更贴近生活,更贴近国民经济。也锻炼和造就了一批了解市场、了解 企业 需求。通过为社会服务而发现和寻找科研方向的新型的科技人员。 顶焦度计量标准(基准)、验光机工作基准、角膜接触镜顶焦度工作基准的相继研发成功。确立了计量院在国内眼科光学领域的“科研龙头”地位.同时。为提高中国在国际眼科光学界的地位赢得了关键的一票。
光学仪器中有一个重要的组成是:物镜,它的作用是将标本作第一次放大,它是决定显微镜性能的最重要的部件——分辨力的高低。分辨力也叫分辨率或分辨本领。分辨力的大小是用分辨距离(所能分辨开的两个物点间的最小距离)的数值来表示的。
在明视距离(25cm)之处,正常人眼所能看清相距0.073mm的两个物点,这个0.073mm的数值,即为正常人眼的分辨距离。显微镜的分辨距离越小,即表示它的分辨力越高,也就是表示它的性能越好。
显微镜的分辨力的大小由物镜的分辨力来决定的,而物镜的分辨力又是由它的数值孔径和照明光线的波长决定的。当用普通的中央照明法(使光线均匀地透过标本的明视照明法)时,显微镜的分辨距离为d=0.61λ/NA。
扩展资料:
光学仪器中的目镜与物镜的关系物镜已经分辨清楚的细微结构,假如没有经过目镜的再放大,达不到人眼所能分辨的大小,那就看不清楚;但物镜所不能分辨的细微结构,虽然经过高倍目镜的再放大,也还是看不清楚,所以目镜只能起放大作用,不会提高显微镜的分辨率。
有时虽然物镜能分辨开两个靠得很近的物点,但由于这两个物点的像的距离小于眼睛的分辨距离,还是无法看清。所以,目镜和物镜即相互联系,又彼此制约。
参考资料来源:百度百科-光学显微镜
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料,ErF3为激活剂,YbF3为敏化剂,采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中,制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明,在1064nm激光激发下,材料可以发射出绿色和红色荧光,是一种新型的红外激光显示材料。关键字:1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed materials.Key Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 11.1 稀土元素的光谱理论简介 11.1.1 稀土元素简介 11.1.2 稀土离子能级 11.1.3 晶体场理论 21.1.4 基质晶格的影响 21.2 上转换发光材料的发展概况 31.3 上转换发光的基本理论 41.3.1 激发态吸收 41.3.2 光子雪崩上转换 41.3.3 能量传递上转换 51.4 敏化机制与掺杂方式 61.4.1 敏化机制 61.4.2 掺杂方式 71.5 上转换发光材料的应用 81.6 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 102.1 红外激光显示材料的合成 102.1.1 实验药品 102.1.2 实验仪器 102.1.3 样品的制备 112.2 红外激光显示材料的表征 122.2.1 XRD 122.2.2 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 143.1 基质材料的确定 143.2 助熔剂的选择 153.3 烧结时间的确定 153.4 烧结温度的确定 163.5 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论1.1 稀土元素的光谱理论简介1.1.1 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族,原子序数为21的钪(Sc):39的钇(Y)和原子序数57至71的镧系中的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态,因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态,能级跃迁通道多达20余万个,可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点:(1)与一般元素相比,稀土元素4f电子层构型的特点,使其化合物具有多种荧光特性;(2)稀土元素由于4f电子处于内存轨道,受外层s和P轨道的有效屏蔽,很难受到外部环境的干扰,4f能级差极小,f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱,发光的色纯度高;(3)荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级;(4)吸收激发能量的能力强,转换效率高;(5)物理化学性质稳定,可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。1.1.2稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层,但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒,不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除,可以产生f-f跃迁,4f轨道的主量子数是4,轨道量子数是3,比其他的s,p,d轨道量子数都大,能级较多。除f-f跃迁外,还有4f-5d,4f-6s,4f-6p电子跃迁。由于5d,6s,6p能级处于更高的能级位置,所以跃迁波长较短,除个别离子外,大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2,5p6壳层的屏蔽作用,对外场作用的反应不敏感,所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此,f-f跃迁的光谱为锐线,4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱,因为其他组态是外壳层,受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态,在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁,在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项,但这种方法在电子数多,量子数大时,相当麻烦且容易出错。所以,对稀土离子不太适合。利用群论方法,采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项,通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目,如S,P,D,F,G,H,I,K,L,M,N,O,Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,……,25+l表示光谱项的多重性,S是总自旋量子数。在光谱学中,用符号2S+1L表示光谱项。1.1.3 晶体场理论晶体场理论认为,当稀土离子掺入到晶体中,受到周围晶格离子的影响时,其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场,通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中,参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子,电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身,而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s,5p轨道高,但是5s,5p轨道在4f轨道的外面,因而5s,5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用,使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用,也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用,4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂,分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂,对周围环境(配位情况、晶场强度、对称性)非常敏感,可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构,且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同,稀土离子4f电子发光有特征性,因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。1.1.4 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响,另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面:(1)可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性,使不同跃迁的谱强度发生明显的变化;(2)可影响某些能级的分裂;(3)某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光,即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子(Me)和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子(RE)形成一直线,即Me-O-RE接近180°时,基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。1.2 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律,发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用,以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展,这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱,因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线,可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此,稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末,Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现,当基质材料中掺入Yb3+离子时,Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光,并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时,可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量,这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始,上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求,使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展,频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣,把上转换发光的研究推向高潮,并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展,人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上,Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法,双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一,这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像,而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像,具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别,这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下,发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺,因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前,研究的稀土离子主要集中在Nd3+,Er3+,Ho3+,Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性,是一种最常用的敏化离子。一般来说,要制备高效的上转换材料,首先要寻找合适的基质材料,当前研究的上转换材料多达上百种,有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为:(1)氟化物;(2)氧化物;(3)卤氧化物;(4)硫氧化物;(5)硫化物等。迄今为止,上转换发光研究取得了很大的进展,人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。1.3 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换,其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用,使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小,每种稀土离子都有其确定的能级位置,不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式:激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。1.3.1激发态吸收激发态吸收(Excited Stated Absorption简写为ESA)是上转换发光中的最基本过程,如图1-1所示。首先,发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子,跃迁到中间亚稳态E1上,E1上的电子又吸收一个ω2光子,跃迁到高能级E2上,当处于能级E2上的电子向基态跃迁时,就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程1.3.2 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年,N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制,而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程,如图1-2所示,一个四能级系统,Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态,E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振,但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间,而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I,产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用,产生能量传输II,则产生三个为位于M1的电子,如此循环,E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时,就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换1.3.3能量传递上转换能量转移(Energy Transfer,简写成ET)是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合,一个回到低能态,把能量转移给另一个离子,使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径:(a)是最普通的一种能量传递方式,处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子,使受主离子跃迁到更高的激发态去;(b)过程称为多步连续能量传递,在这一过程中,只有施主离子可以吸收入射光子的能量,处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递,把受主离子跃迁到中间态,然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态;(c)过程可命名为交叉弛豫能量传递(Cross Relaxation Up-conversion,简称CR),这种能量传递通常发生在相同离子间,在这个过程中,两个相同的离子通过能量传递,使一个离子跃迁到更高的激发态,而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去;(d)过程为合作发光过程的原理图,两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光,他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级,这是一种奇特的上转换发光现象;(e)过程为合作敏化上转换,两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态,而使受主离子跃迁到较高的能态。(a)普通能量传递 (b)多步连续能量传递(c)交叉弛豫能量传递 (d)合作发光能量传递(e)合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程,在多光子过程中,激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系:Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度,Iexcitation表示激发光强度,在双对数坐标下,上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线,其斜率即为上转换过程所需的光子数n,这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。1.4 敏化机制与掺杂方式1.4.1 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子,实现激活离子高能级的粒子数布居,从而提高激活离子的转换效率,这个过程可以表述如下:Dexc+A→D+AexcD表示施主离子,A是受主离子,下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构,是最常用的也是最主要的一种敏化离子。(1)直接上转换敏化对与稀土激活中心(如Er3+,Tm3+,Ho3+)和敏化中心Yb3+共掺的发光材料,由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收,吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+,通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递,可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光,这类过程会导致上转换荧光明显增强,称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化(2)间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大,泵浦激光的穿透深度非常小,因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率,但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况,国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的:当激活中心为Tm3+时,如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振,激活中心Tm3+就被激发至3H4能级,随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递,使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递,实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居,这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理,在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点:(1)敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度;(2)敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率;(3)激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化1.4.2 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系,表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+:Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+:Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+:Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+:Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+:Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+:Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+:Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+: Nd3+ :Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+: Nd3+ :Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+: Er3+ :Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化1.5 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下,可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下,上转换可见光包含多个波带,每个波带有多条光谱线,这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变,都会引起各荧光带的相对强度变化,不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系(我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比,通常以某以一波段的峰值强度为标准)。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高,具有特色的防伪材料,实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比;也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比,达到控制色比关系。1.6 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光,在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值,是最常用的激光波段。然而,由于人眼对1064nm的红外光不可见,因此,需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质,掺杂稀土离子,通过配方和工艺研究,制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比,最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究,红外响应发光材料取得了很大进展,现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距,尤其是蓝光,其效率更低。因此,寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中,本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光,得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料,得到了一些有意义的研究结果。2.1 红外激光显示材料的合成2.1.1 实验药品(1)合成材料所用的化学试剂主要有:LaF3,BaF2,Na2SiF6,NaF,氢氟酸,浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3,纯度在4N以上。(2)ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3,YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物,称取适量的Er2O3,Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中,滴加稍微过量的硝酸(浓度约为8mol/L),置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌,直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下:Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸,烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀,烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀,其化学反应如下:Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离,并多次使用蒸馏水进行洗涤,将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱,在100℃条件下保温12小时,得到了实验所需的ErF3、YbF3,装入广口瓶中备用。2.1.2 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司)PL 203电子分析天平(梅特勒一托多利仪器上海有限公司)202-0AB型电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)SHB-111型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)WGY-10型荧光分光光度计(天津市港东科技发展有限公司)DXJ-2000型晶体分析仪(丹东方圆仪器有限公司)1064nm半导体激光器(长春新产业光电技术有限公司)4-13型箱式电阻炉(沈阳市节能电炉厂)2.1.3 样品的制备(1)实验方法本实验样品制备方法是:以稀土化合物YbF3、ErF3,基质氟化物为原料,引入适量的助熔剂,采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起,经微粉化后机械混合均匀,在较高温下进行固相反应,冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应,高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分,晶核的生成一般是比较困难的,因为在成核过程中,原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整,甚至重新排列。显然,这种调整和重排要消耗很多能量。因而,固相反应只能在高温下发生,而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知,影响固体反应速度的三种重要因素有:①反应固体之间的接触面积及其表面积;②产物相的成核速度;③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加,因此,在固态反应中,将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的,因此可能导致产物组成的不均匀,所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外,如果体系存在气相和液相,往往能够帮助物质输运,在固相反应中起到重要作用,因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下,高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。(2)实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量(表3-1,表3-2,表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度),准确计算各试剂的质量,使用电子天平精确称量后,把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中(粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3),再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图:图2-1 实验流程图2.2 红外激光显示材料的表征2.2.1 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年,Hugo M.Rietveld鉴于计算机处理大量数据的能力,在粉末中子衍射结构分析中,提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年,Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中,从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集,主要测试参数为:Cu靶Kα线,管压45kV,管流35Ma,狭缝DSlmm、RS0.3mm.、SS1 mm,扫描速度10度/min(普通扫描)、0.02度/min(步进扫描),通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相,也可以简单判断随着掺杂量的增加,是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
这个行业没有一个固定的模式,也没有一个固定的标准,现在很多仪器都有很多新的功能,但是效果并没有得到确认。
【导语】随着城市化的发展,社会竞争正在不断地加剧,现代人生活节奏变得越来越紧凑。人们每天都会把自己的神经神经绷得紧紧的,以应付一整天繁杂的工作。日复一日,年复一年,每天的过度操劳自然会累积在人们身体的各个部位,产生一定的酸痛。为了能缓解这一症状,很多朋友会考虑购买一款肩部按摩器。可是,有一些朋友不了解肩部按摩器,比如肩部按摩器的原理是什么?肩部按摩器有什么作用?适用范围呢?……带着这些问题,小编一一帮大家解答。
一、肩部按摩器的原理
肩部按摩器,是利用人体工程力学以及中医经络学的原理,经过研究者大量的实践生产出来的一种缓解身体酸痛的产品。它可以通过电源或者物理作用自动发热,并设计产生模拟人手敲打的温热捶打功能,提供如真人按摩般的舒服享受。
二、肩部按摩器的作用
肩部按摩器,可以缓解因为工作压力或者家务劳动所引起的肩背酸痛,可以改善因为夜间睡眠落枕造成的肩部酸痛,还可以通过按摩促进血液循环,缓解因为长年气血循环不畅所造成的局部疼痛,也可以燃烧脂肪,有助于减肥,塑造美妙身体曲线。肩部按摩器好处真不少,但一定要坚持使用,长期使用,效果才会更好。
三、肩部按摩器的适用范围及类型
肩部按摩器的人群适用范围很广泛,包括长期使用电脑工作者、眼睛近视者、管理层、驾车族、高强高压工作者、中老年人、轻微失眠者、运动性劳损者等等。随着人们生活质量的提升,社会科学的不断进步,肩部按摩器也在不断地发展,目前市场上出现不少类型的肩部按摩器,包括数码显示型、LED显示型、沙子加重型、水凝胶加重型、矿物盐加重型、加热型等等,真是五花八门!
现在,大家对肩部按摩器是不是有了一个大概的了解呢?有个肩部按摩器这么爽,你们是不是心痒痒了呢?来来来,快去抢购咯!!
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按摩器行业整体处于供需平衡态势
首先,从产业链的角度来看,按摩器具行业的上游行业为电子、机电、注塑、化工、五金、纺织、包装印刷等行业。在中国,这些行业竞争充分,因此,因原材料供应问题影响行业生产的可能性不大。下游行业为各类销售渠道的经营者,由其将产品销售给终端客户。
通过统计上市公司已公开披露的数据进行分析,2016-2019年中国按摩器产销率呈现下降趋势,由2016年125%下降到2019年的101%。其中按摩椅产销率由2016年的85%上升到2019年的98%。按摩小电器产销率由2016年的126%下降到2019年的102%。这也说明行业头部企业开始发力中高端产品,因此按摩椅的产销率逐步上升。
产量
而从产量的角度来看,中国已成为全球最大的按摩器具生产国家,全球按摩器具产品主要在中国生产。台湾地区的按摩器具生产已基本完成转移,日本厂商也逐步退出了按摩小电器、中低端按摩椅等单价较低产品的生产,专注于高性能全功能按摩椅等按摩产品的研发与生产。根据上市公司公布的数据显示,中国上市公司按摩椅产量逐年上升,从2016年的33.10万台上升到2019年的67.2万台。但是按摩小电器数量呈现先增长后下降的趋势。
而产能方面,目前,中国按摩器上市公司中对于按摩器产能扩张相对比较谨慎,根据行业龙头奥佳华公布的数据来看,目前产能利用率基本饱和。但是从2020年奥佳华可转债募资说明书可以看到,其募资的主要用途是扩张产能。另外荣泰健康也在发行可转债以募集资金,目前已经公布了项目可能性计划书。以此来看,随着产能逐步饱和,龙头企业开始产能扩张以满足生产需要。
中国按摩器销量
根据数据显示,2016-2019年中国按摩器销量数据与产量数据趋势保持一致,上市公司按摩椅销售量持续扩大,从2016年的28.11万台上升到2019年的66.06万台。而按摩小电器则整体呈现下降趋势,从2016年的1811.45万台下降到2019年的1628.86万台。
从渗透率来看中国按摩器还有还有提升空间
在按摩产品的渗透率方面,中国市场渗透率提升空间较大。以按摩椅为例,现阶段中国已成为按摩椅最大的生产基地,但按摩椅的渗透率不及其他地区,中国香港和中国台湾地区按摩椅渗透率各为10%,而中国大陆地区按摩椅市场渗透率约为1.5%,与其他地区相比具有一定的差距。但随着中国人口老龄化进程加速和大众消费观的改变,按摩产品的渗透率将不断上升,市场需求将进一步提升。
另外,共享按摩椅的铺设在国内市场起到了良好的市场培育作用。按摩椅的销售在国内市场呈井喷式发展,行业迎来蓬勃发展的“春天”。大健康的消费趋势及消费升级催生巨大需求。另外,根据荣健健康发布的数据显示,预计2025年中国按摩器的整体渗透率将会达到4.72%。
当然,受益于居民收入水平提升,对按摩保健器具特别是花费较高的按摩椅的消费观念在逐渐发生变化,国内按摩器具的渗透了提升,同时,市场规模也在逐年上升。目前中国是全球按摩器具的研发与制造中心,是全球最大的按摩椅出口国,整体技术实力稳步提升。同时,中国也是全球按摩保健产品市场需求增长最快的地区之一。
根据数据显示,2010-2017年中国按摩器市场规模呈现稳步上升趋势,根据现状以及行业发展趋势进行推测,2019年中国国内按摩器市场大约139亿元。
前瞻产业研究院根据现状以及行业发展趋势进行推测,随着中国中高端收入人群以及老年人群越来越多,共享按摩椅、智能按摩器等新市场的兴起,中国国内按摩器市场或许会迎来激增。
按摩器销售渠道逐步提升
由于按摩器比较注重现场体验感,因此中国按摩器的销售渠道主要还是在线下,线上占比相对较小。由于目前没有官方公布的数据,借用奥佳华公司的相关数据来大致了解一下整个行业的情况。
根据奥佳华在债券募资说明书所披露的信息显示,2016-2019年奥佳华销售以线下为主,但是从2016年开始,电商渠道逐步发力,截止到2019年第三季度,奥佳华电商销售渠道占比已经达到5.03%,较2016年上涨了4个百分点。前瞻产业研究院结合现状以及公司规划,推测奥佳华2022年预计会达到10.63%。
共享按摩椅是否会踏入共享单车的恶魔圈
通过对用户的调研,发现几乎所有的用户都希望能在电影院使用共享按摩椅,电影院与用户使用需求更加契合,能够满足用户观影等待期间的休闲与保健需求。各大共享按摩椅品牌已经在电影院区域展开了一场激烈的竞争,目前除了这块区域之外,效果更好的就是机场和高铁站,这两个区域也是用户使用意愿最强烈的场景,机场和高铁站目前正处于市场开发的前期,前期覆盖资源的多少,将很大程度决定未来按摩椅行业主导权的归属。
就目前市场情况看来,共享按摩椅市场呈现百花齐放、群雄争霸的局面,尽管有几家处于行业龙头,但是行业内暗流涌动,还未知某天哪匹黑马将靠研发、资金、运营、布局等实力一统江湖。以奥佳华为例,截止到2019年,根据公司官网披露,公司有三大运营中心,50个服务团队,覆盖全国300个城市。
现随着社会的发展与进步,现在的年轻人工作与生活的压力普遍都很大,因此处于亚健康的人群也越来越来多,多数的职场人处于亚健康状态。随着人们对健康意识的逐步增强,健康类器材的使用需求也飞速增长,特别是随着近几年共享经济的发展,不断衍生出各种各样的共享类产品,共享按摩器也不例外。
其实共享按摩器的市场空间和潜力巨大,人们对健康意识的逐步增强,期望按摩器材能缓解疲劳和降低劳损的人群也会越来越多。但由于有的按摩器并非生活必需品,因此很多人都不会特意购买按摩器放在家中,共享按摩器的出现,满足了人们对按摩的需求。
共享按摩椅市场目前处于起步期,但终有天花板,在天花板来临前,谁能决胜取决于谁能以更快的速度抢占更好的投放位置。与共享单车不同,最早铺设共享按摩椅的人能够占据最好的位置即相当于使用频次更高,回本更快。目前看来,共享按摩椅已经进入的场景包括商场、高铁站、机场、影院、酒店等。同时,各大共享按摩椅品牌还在积极挖掘其他应用场景的可能性。高铁站盈利能力最强,酒店盈利能力最低,中间分别是机场、电影院、商场等。当然,最后谁会胜出现在也还是个迷。
更多数据可参考前瞻产业研究院《中国按摩器行业市场需求与投资规划分析报告》
您好,南京按摩行业的现状是,近年来,南京按摩行业发展迅速,消费者的需求也在不断增加。按摩行业的发展受到了政府的大力支持,政府不断推出政策支持,按摩行业的发展也得到了很大的帮助。目前,南京按摩行业的发展已经达到了一定的水平,消费者的需求也在不断增加。按摩行业的发展也受到了消费者的欢迎,消费者对按摩行业的服务也越来越满意。按摩行业的发展也受到了政府的大力支持,政府不断推出政策支持,按摩行业的发展也得到了很大的帮助。此外,按摩行业的技术也在不断更新,技术的提高也使得按摩行业的服务水平得到了提升。总之,南京按摩行业的发展状况良好,消费者的需求也在不断增加。
光学仪器 1979年创刊,未入选过核心期刊。复合影响因子:0.366 综合影响因子:0.234 ISSN: 1005-5630CN: 31-1504/TH
不是核心,我这有2012核心目录。传给你,
学院现有各类全日制学生3500多人,其中本科学生近3000人,硕士研究生500多人,博士研究生30多人。学院现有教职工近250人,其中工程院院士1人,国家级有突出贡献的中青年专家1人,博士生导师19人,教授30多人、副教授50余人,专任教师近200人。同时学院还聘请了一批知名学者担任兼职教授,形成了一支教风优良、精干高效、结构合理、适应教学与学科发展需要的富有活力的师资队伍。 光电信息与计算机工程学院下设光电信息工程系、测试与信息工程系、控制科学与工程系、计算机科学与工程、电气工程系等5个系和上海市高等学校本科实验教学示范中心——光电信息实验中心。另外学院还设有国家光学仪器质量监督检验中心、工业过程自动化国家工程研究中心(与上海工业自动化仪表研究所共建)、上海市现代光学系统重点实验室、光电仪器研发中心,学院还是中国仪器仪表学会理事长单位,全国光学和光子学标准化技术委员会挂靠单位,国家光学学会工程光学专业委员会挂靠单位,中国仪器仪表学会光学仪器分会挂靠单位和中国仪器仪表行业协会光学仪器分会挂靠单位。学院还设有《光学仪器》杂志编辑部,公开出版和发行《光学仪器》月刊。
毕业论文指导:如何写“国内外研究现状”?一、为什么要写国内外研究现状通过写国内外研究现状,可以考察学生是不是阅读了大量的相关文献。为什么要求学生阅读大量的参考文献呢?不是为了让学生抄袭,而是为了让学生了解相关领域理论研究前沿,从而开拓思路,在他人成果的基础上展开更加深入的研究,避免不必要的重复劳动。二、怎样写国内外研究现状在写之前,同学们要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。三、写国内外研究现状应注意的问题一是注意不要把研究现状写成事物本身发展现状。例如,写股指期货研究现状,应该写有哪些专著或论文、哪位作者、有什么观点,而不是写股指期货本身何时产生、有哪些交易品种、如何演变。二是要反映最新研究成果。三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。 国内外研究现状的开题报告的格式(通用)由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、
机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)
在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
论文题目:
MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告
本课题的研究内容
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:
1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。
2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。
3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。
4、撰写设计说明书。
本课题研究的实施方案、进度安排
本课题采取的研究方法为:
(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。
进度安排:
2009.3.16-3.20 收集相关的毕业课题资料。
2009.3.23-3.27 完成开题报告。
2009.3.30-4.17 完成毕业设计方案的制定、设计及计算。
2009.4.20-5.15 完成刀库的设计
2009.5.18-5.29 完成毕业设计说明书。
2009.6.01-6.08 毕业设计答辩。
主要参考文献
[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,1995.3
[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社2000.12
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[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11
1 课题提出的背景与研究意义
1.1 课题研究背景
在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。
1.2课题研究的意义
机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。
2 本课题国内外的研究现状
磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年G.Schweitzer教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。
1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。
从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:
(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动
磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。
(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。
(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。
(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。
3 课题的研究目标与研究内容
3.1 研究目标
控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。
3.2 主要研究内容
(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。
(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究
1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)
本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。
对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。
目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。
实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。
作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。
2、基本内容和技术方案
本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。
1.基本内容
先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。
2.系统技术方案
(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。
(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。
(3)实现方案:
行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。
喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。
3、进度安排
3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献
5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计
8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数
10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图
14-15周 准备并进行毕业答辩
1. 设计(或研究)的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。
相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:
1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:
(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;
(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;
(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计(或研究)的内容
1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。
2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)相关英文资料翻译。
4. 设计(或研究)方法
1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。
2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)查阅20篇以上与课题相关的文献。
5)完成12000字的论文。
6)翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周:文献检索,开题报告。
07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周:进行数值模拟。
14-16周:撰写毕业论文。
17周:进行答辩。
一、毕业设计题目的背景
三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。
二、主要研究内容及意义
本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。
本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。
三、实施计划
收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日
开题准备: 4月17日——4月20日
确定设计方案:4月21日——4月28日
进行相关设计计算:4月28日——5月8日
绘制图纸:5月9日——5月15日
整理材料:5月15日——5月16日
编写设计说明书:5月17日——5月20日
准备答辩:
四、参考文献
[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.
[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.
[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.
[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.
[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.
[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008
1. 设计(或研究)的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。
相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:
1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:
(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;
(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;
(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计(或研究)的内容
1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。
2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)相关英文资料翻译。
4. 设计(或研究)方法
1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。
2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)查阅20篇以上与课题相关的文献。
5)完成12000字的论文。
6)翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周:文献检索,开题报告。
07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周:进行数值模拟。
14-16周:撰写毕业论文。
17周:进行答辩。
开题报告的现状分析怎么写
开题报告的现状分析怎么写,开题报阐述别人在本研究领域或相关课题研究中做了什么,做得如何,有哪些问题解决了,哪些尚未解决的报告。以下分享开题报告的现状分析怎么写。
一、开题报告必须对现有文献进行调研,并撰写研究现状。研究现状是开题报告的关键部分,对开题报告的层次和水平起决定性作用,也是英语论文“文献综述”的基础。
二、 撰写研究现状之前,需要查阅与论文选题有关的国内外文献,以便了解国内外在该选题上的研究现状,比如:目前已经有了哪些方面的研究;这些研究是如何实施的;它们的研究方向和深度;取得了什么成果;还有哪些问题有待解决等等。
三、对选题相关文献的认真查阅不但可以让我们避免进行无效重复的研究工作,而且可以开阔我们的视野、拓展我们的研究视角。通过较全面的国内外文献资料的分析,我们就可以发现以往研究的不足或漏洞,甚至可以启迪我们新的研究思维和角度,为我们提供新的研究目的和切入点。
四、研究现状内容长度一般是在1000字左右。并要附上有权威性和时效性的参考文献目录。
五、在写研究现状时,不能单纯列举,应避免繁琐和不得要领。另外,也应避免空洞和泛泛而谈。要先从大处着手,然后逐步归拢,最后集中到本选题的研究问题上。要对所搜集到的研究文献进行的归纳和整合,客观地阐述研究背景,然后对巳有研究的不足进行主观评论。必须指出国内外文献就相关论题已经提出的观点、解决方法和阶段性成果,阐述这些研究的广度、深度和不足,从而提出有待进一步研究的问题,确定本选题研究的平台,并指出本选题的研究预期将有哪些突破。
开题报告范文
一、开题报告内容概括
1、课题研究的背景
所谓课题背景,主要指的是为什么要对这个课题进行研究,所以有的课题干脆把这一部分称为“问题的提出”,意思就是说为什么要提出这个问题,或者说提出这个课题。
2、课题研究的内容。
课题研究的内容,顾名思义,就是我们的课题要研究的是什么。比如我校黄姝老师的指导的课题“佛山新八景”,课题研究的内容就是:“以佛山新八景为重点,考察佛山历史文化沉淀的昨天、今天、明天,结合佛山经济发展的趋势,拟定开发具有新佛山、新八景、新气象的文化旅游的可行性报告及开发方案。”
3、课题研究的目的和意义
课题研究的目的,应该叙述自己在这次研究中想要达到的境地或想要得到的结果。
4、课题研究的方法
在“课题研究的方法”这一部分,应该提出本课题组关于解决本课题问题的门路或者说程序等。一般来说,研究性学习的课题研究方法有:实地调查考察法(通过组织学生到所研究的处所实地调查,从而得出结论的方法)、问卷调查法(根据本课题的情况和自己要了解的内容设置一些问题,以问卷的形式向相关人员调查的方法)、人物采访法(直接向有关人员采访,以掌握第一手材料的方法)、文献法(通过查阅各类资料、图表等,分析、比较得出结论)等等。在课题研究中,应该根据自己课题的实际情况提出相关的课题研究方法,不一定面面俱到,只要实用就行。
5、课题研究的步骤
课题研究的步骤,当然就是说本课题准备通过哪几步程序来达到研究的目的。所以在这一部分里应该着重思考的问题就是自己的课题大概准备分几步来完成。一般来说课题研究的基本步骤不外乎是以下几个方面:准备阶段、查阅资料阶段、实地考察阶段、问卷调查阶段、采访阶段、资料的分析整理阶段、对本课题的总结与反思阶段等。
6、课题参与人员及组织分工。
这属于对本课题研究的管理范畴,但也不可忽视。因为管理不到位,学生不能明确自己的职责,有时就会偷懒或者互相推诿,有时就会做重复劳动。因此课题参与人员的组织分工是不可少的。最好是把所有的参与研究的学生分成几个小组,每个小组通过民主选举的方式推选出小组长,由小组长负责本小组的'任务分派和落实。然后根据本课题的情况,把相关的研究任务分割成几大部分,一个小组负责一个部分。最后由小组长组织人员汇总和整理。
7、课题的经费估算
一个课题要开展,必然需要一些经费来启动,所以最后还应该大概地估算一下本课题所需要的资金是多少,比如搜集资料需要多少钱,实地调查的外出经费,问卷调查的印刷和分发的费用,课题组所要占用的场地费,有些课题还需要购买一些相关的材料,结题报告等资料的印刷费等等。所谓“大军未动,粮草先行”,没有足够的资金作后盾,课题研究势必举步维艰,捉襟见肘,甚至于半途而废。因此,课题的经费也必须在开题之初就估算好,未雨绸缪,才能真正把本课题的研究做到最好。
二、注意事项
一、题目要准确
题目就是文章的眼睛,要明亮而有神,是论文研究内容的高度概括,是整篇论文的研讨中心,题目就是告诉别人你要干什么或解决什么问题。因此,论文题目要注意以下几方面:题目应当精练并完整表达文章的本意,但切忌简单的罗列现象或者陈述事实;文章题目不宜使用公文式的标题;文章题目要体现研究的侧重点,要呈现研究对象以及要解决的问题(也就是研究的对象和研究内容一定要在题目呈现);论文题目要新颖、简洁,字数最好不超过20个字,如果确因研究需要,就采用主副标题;
二、框架要完整
开题报告框架主体部分包含的内容主要有:
1、选题缘由
2、文献综述
3、研究的理论基础
4、研究的主要内容
5、研究的目的和意义
6、研究的思路和方法
7、研究的步骤
8、论文提纲
三、主体要完美
1、选题缘由
选题缘由就是要说清楚我们为什么选这项研究。首先,要阐明我们的研究人员的整体素质以及综合考察研究人员在这个领域的合作研究更切实一些;第二,选题对我们今后的工作和学习以及后续研究具有哪些代表性、典型性、新颖性;第三,该选题的时代背景和实现背景的意义如何;
2、 文献综述
在论文的写作过程中,文献是我们文章的理论基础和实践支撑,在理论和实践上都具有一定的价值。我们的文献综述很容易犯两方面的错误,一是只是高度的加以概括和总结,三言两语就结束了;二是把所有的文章和书本都一一罗列上去。文献综述的目的在于帮助我们理清思路,看前人是如何研究的,已有哪些方面的研究成果;文献综述是我们现有研究的依据。对于文献综述的梳理我们不能马虎或潦草的完成,文献资料查询一定要结合论文的关键词,对大量文献资料进行观点提炼,并在归纳总结中思考自己研究的亮点。
3、 概念界定
概念界定就是要对论文的关键词下操作性定义,借鉴前人已有的经验和经历在自己的研究领域提出自己的新观点,尤其是要解释清楚自己本研究中的相关概念的实际含义。如教学就研究论文当中就必须明确是学科教学、课堂教学、单纯的指教师对学生的教、教师的教和学生的学等等,我们就必须根据论文内容的需要界定清楚。
4、 研究的理论基础
研究的理论基础要基于自己的研究内容进行选择,我们常常所说的理论基础有哲学、心理学、教育学、社会学等各类学科的权威性的一些教育教学观点和理论。
研究对象:根据自己的选题,确定研究对象,首先,一定要介绍清楚你的研究对象来源于哪些地区;其次,这些研究对象你是如何选取的;第三,你的研究对象主要是哪个年龄段,哪个学历层次等等;第四,你的研究对象一共有多少人,男女各多少人等,也可根据研究的需要对研究对象分类。
四、内容要要点化,注意术语的选用。
研究内容一般是2~3点,当然也可以更多,但是如果只是一点是绝对不够的。在研究内容中,首先提一下自己的研究内容,然后对自己的研究内容进行一些简单的解释。这一部分一般有半页到一页基本也就够了(自己的观点,仅供参考)。研究内容是要和将来的毕业设计结合起来的。所以在决定研究内容的时候要注意工作量和涉及的内容。首先工作量一定要够,其次是涉及的面不能太散乱。因为在后面的研究生毕业论文中,自己的研究内容也就两章,所以要把自己的工作做的相对集中一些,这样更有利于将来写毕业论文。在写研究内容时的术语。一般可以选择的有:改进…的方法,提出…的方法。切忌写:实现…的方法,研究…的方法;在写自己的研究内容的时候,一定是要可行的,有科学依据的,切忌自己凭空想象。
开题报告范文
1、选题目的
随着信息技术迅猛发展,计算机的更新换代越来越快,一些“不起眼”的计算机外设也得到了很好的发展,如现在很热的光电鼠标就是一个很好的例子,它的核心是一个光电式传感器,光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器,它可以用于检测能转换成光电变化的其它非电量,如零件直径,表面粗糙度,应变力,位移,振动,速度,加速度,以及物体的形状,工作状态的识别等,也可用于检测直接引起光电变化的非电量,如光强,光照度,辐射测温,气体成分分析等。光电式传感器具有非接触响应快,性能可靠等特点(当然用它做成的光电鼠标也具有这些特点)。
光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器及其特殊性能再很多场合得到了广泛的应用。而且应用光电传感器设计出的产品比普通产品更有可靠的灵活性和方便性。所以本可以在研究光电鼠标工作原理的基础上讨论光电传感器在实际当中的应用很有必要。
2、研究现状
鼠标自从诞生到今天,已经有38个年头了,这38年来,鼠标无论在性能还是工作原理上都有了许多变化。“mouse”换代发展反映了计算机技术的普及和应用电子技术的突飞猛进。同时也证明了一个结论:原创+科技进步=产品的生命。
曾经获得计算机界最权威的“图灵奖”的道格拉斯?恩格尔巴特(Douglas Englebart)博士于1968年12月9日在IEEE会议上展示了世界上第一个鼠标。如图所示:一个木质的小盒子,盒子下面有两个互相垂直的轮子,每个轮子带动一个机械变阻器获得X、Y轴上的位移,在盒子的上面则有一个按钮开关提供连通信号。鼠标的这款鼻祖与今天的鼠标结构大不相同,甚至还需要外置电源给他供电才能正常工作。然而他却引领了一个科技领域的几次革命,带给计算机工作者一次次的欢欣鼓舞。
1983年苹果公司受到仙童公司STAR计算机的启发,在当年推出的Iisa电脑上第一次使用了鼠标作为GUI(Graphical userinter face)界面操作工具。这款电脑虽然不成功,但它为转年推出的Macintosh以及MACOS操作系统提供了经验,鼠标的黄金年代来临了。这个时候的鼠标还是老式的机械式鼠标,但是对于最初的产品已经有了新的改良,鼠标球取代了不灵活的单滚球,单键设计被更加灵活的双键/三键所取代,可供电的标准RS232串行口设计取代了早期的独立接口,现代鼠标的基本结构已经成型。1982年罗技公司发明的世界第一款光机鼠标,光机结构是鼠标发展的发明。也就是这个时候现在鼠标的结构设计基本成熟,光机鼠标统治了鼠标市场达2019年之久。
1984年罗技的第一款无线鼠标研制成功,那时候还依靠红外线作为信号的载体。虽然说这款产品由于性能方面的诸多问题而告失败,但是罗技在无线方面的创新也给后来的产品带来了发展的潜能。
1996年由微软发明的鼠标滚轮是鼠标发展十分重大的发明,今天滚轮已经成为鼠标的标配之一。现在流行的滚轮设计一般包括两种,一是机械式滚轮,也就是用滚轮来带动一个机械电位器以获得信息,微软的很多鼠标都是采用这种结构。它的优点就是滚动比较精准,但是机械结构存在磨损问题。
另一种滚轮就是光电式滚轮,罗技等大多数厂商都是采用这种设计。它的滚轮内部就是一个栅轮。在栅轮的两侧分别有一个发光二级管和光敏二级管,工作原理上和光机鼠标获得滚动信息的方式是一样的。这种滚轮的寿命比较长而且手感很干脆,但是在滚动信息的精确性上却不如上面的机。1999年微软与安捷伦公司合作,推出了IntellimouseExplorer鼠标,揭开了光学成像鼠标的时代的序幕。其中Intellieye定位引擎是世界上第一个光学成像式鼠标引擎,它的高适应能力和不需清洁的特点成为当时最为轰动的鼠标产品,被多个科学评选评为1999年最杰出的科技产品之一。
摘要:夏代作为中国青铜时代的发展时期,其青铜器的审美特征突出地表现在酒器和兵器的造型形式和纹饰意蕴之中。尽管这一时期的青铜器仍然显得相对朴实,但其实用功能和形式美感兼具的造型,以及变化多样的几何纹和威严庄重的动物纹装饰,却凸显了其鲜明的时代审美风格:寓意象征性、庄严厚重性和整体适应性。这为商周青铜器鼎盛时代的到来,在审美的造型、纹饰和风格上均作了必要的铺垫。关键词:夏代青铜器;造型;几何纹;动物纹;寓意象征;庄严厚重Abstract: As the development time of Chinese Bronze Age, the esthetic characteristics of Xia Dynasty bronze utensil prominently is shown on modeling form and decorative design of drinking utensil and weapon. Although this time’s bronze utensil still appeared relatively simple, the modeling with practical function and form esthetic sense, as well as the changed diverse geometry decoration and the dignified grave animal decoration, actually display its bright time esthetic style: Implication symbolic, dignified massiveness and overall compatibility, which prepare both for the arrival of Shang and Zhou bronze prosperous time and the esthetic modeling, decorative design, style.Key word: The Xia dynasty’s bronze; modeling; geometry grain; animal grain; implication symbol; dignified早在6500年前,陕西临潼姜寨的仰韶文化先民铸造出了第一块铜片;随后,从马家窑文化到龙山文化时代,先民们又遗留下来了陶寺遗址的铜铃,登封王城岗遗址的残铜片、坩锅残片等;到了甘肃青海的齐家文化时代,他们则开始冶铸或冷锻出铜刀、凿、锥、钻头、斧、匕、指环以及小饰件和镜子等铜器。这些显示了中国文化由“铜石并用时代”向“青铜时代”的缓慢过渡。而到了夏代,青铜器工艺在总结新石器时代器物制造经验的基础上取得了长足的进步。偃师二里头遗址和夏县东下冯遗址这一片独特面貌的早期青铜文化区域,同中国历史记载的夏王朝统治的范围大致吻合;考古发掘的大量青铜器,又与夏人的一些史实——如夏禹的 “贡金九牧,铸鼎物象”(《左传•宣公三年》)、“以铜为兵”(《越绝书•记宝剑》),夏后启的采矿冶铜等,也是可以相互印证的。尤其是二里头遗址中发掘的炼渣、炼铜坩埚残片、陶范碎片,表明青铜器的冶炼作坊已初具规模。因此,“青铜器的大量铸造和使用是二里头文化的重要特征之一……二里头文化……已进入中国青铜时代的发展时期”[1]。夏代青铜器已经开始走出新石器时代青铜器制造的原始阶段,其大量的礼器和兵器形成了中国青铜器造型的基本格局,神秘的兽面纹开启了中国青铜器纹饰的主体图案,庄严厚重的审美感受更是代表了中国青铜器的整体艺术风格,这些均为商周青铜器艺术鼎盛时期的到来作了必要的铺垫。一 造型形式以二里头文化遗址为代表的夏代文明,其出土的青铜器主要有礼器中的酒器爵、斝、角、盉,饪食器鼎,兵器中的戈、钺、镞,乐器中的铃,以及镶嵌绿松石兽面纹铜牌饰和残存的圈足器等,从而奠定了中国青铜器以礼器和兵器为主要形制的造型格局。在众多的器形之中,仅就青铜爵而言,“二里头文化的青铜爵大体上有两种造型,一类是原始型的,即爵的样式基本上是模仿陶爵的,它的外形和二里头遗址中出土的手制陶爵有着相似的特征,细腰、平底、短足,呈荷叶状的边口部和流从口部的延伸不甚规整,外观颇像用手捏成的陶器。另一类造型是比较精致型的,器壁匀薄流狭长而线条优美精细,虽然同是细腰平底,显然是在陶范上事先作过细致修整的,三足细长而微呈曲线形”[2]。这种原始型和精致型的变化,实际上体现了从早期到晚期夏代青铜器造型由简单向复杂多样,由粗放向精致演变的审美历程。早期的青铜器形制主要受同时期的各类陶器的影响。如夏代早期作为食器的青铜三足云纹鼎,矮小、无柱、口沿平直,其祖型就是新石器时代的陶鼎;作为酒器的青铜束腰爵,素面无柱,形体单薄古拙,充满着浓厚的原始初创气息,其流的长短、俯仰以及爵身趋扁宽的形式也同龙山文化的豫西三里桥类型和豫北后岗类型陶器如出一辙,并没有摆脱陶爵的三条矮尖足附于器底的外侧、形体圆润以及没有棱角变化等浓重特征,更“没有形成青铜器所特有的准确造型和挺劲的轮廓线,也未经精工磨砺”[3],这无疑是二里头青铜爵的最早形式。铜鬲的口沿也与陶鬲口沿的折沿式和侈沿式相对应,其足仍沿用规整圆锥体的陶鬲足。因而,这一时期的青铜容器“从其形制特征来讲,它们几乎全与同时的陶器相同,它们的发展演变也与相应的陶器同步”[4]。夏代早期的青铜器尚处于祖型于陶器的阶段,还没有形成自身独立的审美特征。到了夏代后期,青铜器则相对精巧,造型具有一定的审美价值。此时,青铜爵造型的陶器特征显著减退,在注重实用的同时,还十分讲究形式感,增设了距离很近且具有装饰性的两乳钉状柱,三足分布规矩,接近于等腰三角形,口沿呈凹弧流线型。另外,爵的侧面设一折弧形大鋬,鋬面上又加铸两个狭长的镂孔,既有效控制了鋬的厚度,又增饰了具有装饰效果的镂孔纹;1959年上海博物馆自废铜中抢救出来的乳钉纹管流爵,其一侧设斜置的流管,流上铸两个方折形饰物,造型别具一格,其鋬下有一圈较宽的假腹,其上铸用多个空心圆孔,形成镂空的装饰效果;尤其是二里头出土的乳钉纹长流爵,流特别细长,作狭槽状,尾与其对应,既平衡了重心,又显得修长而纤细,三足尖端呈弯弧线状而外撇,这些与扁平直立式样规整的橄榄形爵身搭配和谐,刚柔相济,已经脱离了夏代陶爵的体制,并成为中国酒具的形象代表。这时的青铜鼎,其腹部较为高深,配三只四棱锥形空心足,两耳立于口沿上,其中一耳与一足呈垂直线对应,另一耳则位于另外两足中间,整体造型兼具实用和审美的双重要求,给人一种规整中有生气,对比中显和谐的审美感受。同时,这一时期还出现了创新型的高颈扁腹直壁斝(二里头遗址六区M9:1),口沿上设两个三菱锥状矮柱,腹部鼓起,下承三个大空锥足,器壁很薄,其先进的设计直接是二里岗文化铜斝的原始祖型。夏代晚期处理器壁匀薄的技巧,也为商代青铜器物新颖造型的设计开创了先河。二 纹饰意蕴夏代青铜器的纹饰,一方面对同时期的灰陶和礼玉的纹饰有所继承,另一方面又结合当时专制社会形成阶段的特征对其纹饰作了一定的扬弃,所以无论是纹饰的结构特征,还是其表现方法,均形成了鲜明的时代特征。夏代青铜器纹饰多以乳钉或圆饼状的实心的连珠纹,以及弦纹、云雷纹等几何纹为主,虽然还没有发现像商代青铜器上直接铸刻的饕餮动物纹为主题的装饰,但在二里头遗址发掘的用绿松石镶嵌而成的动物头部图案的铜牌饰上,却已经形成了这一动物纹的基本模式,从而开启了中国青铜器动物纹的先河。(一)几何纹几何纹在新石器时代的彩陶上就早已出现,而到了夏代,青铜器则开始模仿陶器的各种几何纹饰类型,出现了一些简单的连珠纹、弦纹和云雷纹,从而开启了中国青铜器纹饰的先河。这些几何纹虽然相对单纯和平面化,却不仅具有形式上的变化和结构上的美感,体现了丰富的审美风尚和极具时代性的文化内涵。最早出现的连珠纹图案呈小圆珠状,有单排和双排两种横式排列,圆圈也有实心和空心之分,多饰在器物的肩上或器盖的边缘等部位,其形成也经历了一定的演变过程。如青铜器上的乳钉等,首先可能是防碰撞的实用功能和相对规则的装饰功能的统一,后来其实用功能退化,渐渐演化为专门的装饰性图案。二里头乳钉纹斝颈部突出的圆饼状乳钉纹(即连珠纹),作为青铜器上简单而原始的纹饰,就是在防滑的实用基础上而形成的。据考证,连珠纹是用一个管状器在陶范上印制的,圈与圈间距的疏密,横行排列的整齐,虽不很严格,却显得自然。如二里头铜爵上也饰有很不规矩的圆点纹,作单向或双向排列,类似的还有上海博物馆收藏的一件铜角,其杯体下部也铸有圆圈状的连珠纹。弦纹也是青铜器上简单的纹饰,为一根凸起的直或横的线条,简洁朴素。它一般与乳钉状连珠纹配合使用,并且多作为连珠纹的边框。如夏代晚期的乳钉纹管流爵的颈上也饰弦纹三道,其间夹杂疏密有致的双排乳钉纹,显得规整而又有变化;二里头出土的铜斝,与鋬相背的腰腹正面装饰有两道凸弦纹,中间则夹有一排五颗乳钉纹,从而在腹部形成了一周由凸弦纹与圈纹组成的宽带纹,显得简洁而利落,形成了夏代青铜器纹饰的特有形式,与青铜时代的其它阶段的纹饰风格迥异。云雷纹是夏代青铜器上最为典型的几何形图案,是用利器在陶范上刻划而成,圆柔形的云纹和方折形的雷纹连续出现,构成了回旋式线条,显得自然流畅。夏代青铜鼎的腹部一般多饰以云雷纹,较特殊的是二里头六区(KM3:2)青铜戈,其曲内后部也铸有凸起的云纹,纹间的凹槽内还镶嵌有绿松石,将相对神秘庄重的云雷纹打扮得楚楚动人,寓庄严与审美于一体。这种云雷纹的阳纹线条在纹饰中间均形成一个圆圈,颇似神秘而狞厉的斜角目纹,周围再搭配饰以抽象而富于变化的阳纹线条,整个构图简洁而生动,寓狞厉与生气为一体,很可能就是商周青铜鼎上兽面纹的胎形。除此之外,二里头文化中出现的几何纹还有近似水涡的涡纹;阳纹线条纵横交错而成的网格纹,如二里头遗址五区M1:1青铜鼎腹部饰有粗疏的带状网格纹;以及绿松石镶嵌十字纹,如1975年偃师二里头遗址出土的圆形青铜器上就饰有两头粗中间细的十字纹,另外一件夏代晚期的镶嵌十字纹方钺在其中心圆孔周围的正反两面也用形状规整的小绿松石片镶嵌成两周十字图案,并在其内外用绿松石片组成两个圆周将其围住,整个图案排列整齐有序,又富于变化。十字纹、圆圈纹与中心镂孔形成方圆,体现了虚实融合的和谐形式感。(二)动物纹到了夏代晚期,铜牌饰的出现才标志着中国青铜器中以夸张形式或以幻想中的动物头部为主体的抽象兽面图案,这也是迄今发现的青铜器上最早的动物纹。该纹饰的动物头部,除两眼之外的其他部分,均为抽象的,而不是具体表现实样的。这可以追溯到龙山文化遗址中石锛上怪异的动物纹饰,身上横条沟曲形的刻线与青铜兽面纹就极为相似,新寨二里头一期文化遗存中发现的陶器盖上也有类似的怪兽纹饰。夏代兽面铜牌上的兽面纹,图案设计简单质朴,特别突出兽目,后来逐渐发展成二里头玉柄形器上的饕餮图案,并成为早商及其以后青铜容器上兽面纹和饕餮纹的祖型。李学勤分析山东日照两镇的玉锛饕餮纹、河南偃师二里头铅的嵌绿松石青铜牌饰饕餮纹时,也指出了其审美过渡性:“山东龙山文化和二里头文化的饕餮纹确实可以看成良渚文化和商代这种花纹的中介”[5]。夏代也有部分铜酒器在器盖的边缘饰以变形的动物纹图案,并且特别突出骇人的双目,营造了一种威严的氛围,既与使用者的礼仪和等级地位相呼应,也与夏代关于龙的神话传说相印证。夏代青铜器上的动物纹装饰,当为商周同类青铜器纹样的滥觞,而且经过变形的动物纹图案也形成了后来青铜纹饰的主体。总之,夏代晚期的青铜器纹饰,一方面赋予了青铜器外在形式的华美与瑰丽,如青铜质料的器物表面,刻以单层平雕纹饰,且纹饰多作条带状,往往给人以既有力度和锐度的触觉感受,又有流畅和圆润的视觉感受,“灵活的线形纹饰弥补了青铜器体块特质的不足,赋予了凝重的青铜器以生命的气息”[6],形成了刚柔相济的艺术审美韵味;另一方面又承载着特定的文化意味和精神特质,夏代先民把现实以及臆想的物象铸刻在象征权力、威仪和用以祭祀的青铜礼器上,如夏代九鼎的纹饰既满足了其宗教性的龙崇拜,也通过把天下各地的自然资源和财富绘制成图象,刻铸于鼎上,以此作为帝王享有灵物和征收贡赋的象征,突出其现实的攫取权力和树立威信的政治意义。三 艺术风格夏代青铜器由于工艺技术的演进而极大地促进了先民们审美理想的物化,在各类器物造型和纹饰的审美设计中,充分吸收夏王朝这个全新社会形态中的精神内涵和生活习俗,将社会各阶层,尤其是统治阶层的意识形态形象化抽象化地熔铸于这一高贵典雅的青铜器物之中,从而形成了独具时代特色的青铜艺术风格:寓意象征性、庄严厚重性、整体适应性。一是寓意象征性。夏代青铜礼器和兵器的特定功用及其造型纹饰的文化内涵是极具寓意象征性的,不仅寄寓着当时夏代贵族和下层民众对所谓自然力量的利用和膜拜,而且还直接象征着当时社会的政治权力和等级制度。青铜礼器和兵器造型庄重,纹饰逐渐走向神秘化,发挥着“钟鸣鼎食”的重要作用。《左传•宣公三年》载:“昔夏之方有德也,远方图物,贡金九牧,铸鼎象物,百物而为之备,使民知神奸”,夏代青铜九鼎的纹饰图案在象生的背后,仍然隐含着一定的表意性,用鼎的大小、轻重和不同形状、纹饰来象征各种事物和等级制度,既是天下各地自然资源和财富的体现,也是帝王享有灵物和征收贡赋的象征。夏代晚期出土的镶嵌十字纹方钺,根据其平直无锋刃的造型和镶嵌绿松石十字纹的纹饰判断,应该不是一件简单的兵器,“而可能作为仪仗用,是一种军事权力的象征,是现实所有者身份的特殊兵器”[3],寄寓象征着夏代这一特定历史阶段的意识形态和精神内涵。同时,夏代青铜器的装饰性纹饰自此一改以往的仿生化形式模拟,更多地向着抽象化方向发展。如镶嵌十字纹方钺上的十字纹,是一种抽象的线条,二里头五区M4出土的青铜兽面牌饰,有突出的圆目,装饰性和抽象性特征较明显。夏代是一个充满残酷战争和奴役的时代,这种兽面纹饰“一方面是恐怖的化身,另方面又是保护的神祗。它对异氏族、部落是威惧恐吓的符号;对本氏族、部落则又具有保护的神力。这种双重性的宗教观念、情感和想象便凝聚在此怪异狞厉的形象之中”[7],夏代青铜礼器的王权性象征在其纹饰尤其是在兽面纹中彰显无疑。因此,夏代社会生活内容和宗教礼仪的丰富,特别是青铜礼器和兵器的精神性特征,强化了夏代器物创造的寓意象征性。二是庄严厚重性。青铜器在夏代作为国家第一重器,其礼仪性比当时全社会普及的陶器要浓厚得多,无论是其坚硬的质地、凝重的色泽,还是独特的造型、别样的纹饰,都在陶器、玉器的基础上融入了审美形式的因素,呈现出威严而凝重的审美风格,形成一种独具时代气息的庄严厚重美。如夏代青铜爵改造了以往陶爵的基本造型,力求使器物的上中下各部位比例协调,左中右各部位保持平衡,以便器物的重心落在中心位置,从而取得沉稳的视觉效果。同时,流管等附件的安置,也在不破坏整体平衡的原则下进行,成为一种有效调节平衡的手段,显得规整而庄严;镶嵌绿松石兽面纹图案的双目以及周围的抽象化线条,装饰虽简洁,却突现出神秘动物的凶猛与残酷,且采用对称平衡的方式,更是给人一种庄严肃穆的审美感受。同时,夏代青铜器的社会政治功能性也极大地影响着青铜艺术的发展方向,几何式的方圆结构,长短大小的比例变化,器腹多为圆方造型,下面贯之以三足,与夏礼的规范性合拍。如青铜鼎在仿照新石器时代陶鼎造型的基础上进一步融入国家的理念,对称规整的双耳立于口沿之上,坚实浑厚的三足承于圆腹之下,营造了一种厚实而稳定的氛围,确实有“定鼎”的气度,成为国家的象征。厚重而不失其精致,形体规整而又显得大方,夏代器物在活泼愉快的自然美基础上形成了厚重而神秘的庄严美,而这种庄严厚重性蔚为夏代青铜艺术的主流,也是整个三代青铜器艺术的审美特质之一。因此,夏代青铜器整体风格的形成,一方面与青铜艺术本身内在求变的的传承与创新有关,另一方面外在的社会、政治、文化也在其演变中也充当着重要的角色,从而实现了器物整体造型和纹饰庄重风格和现实社会权力等级制度庄严氛围的完美统一。三是整体适应性。夏代青铜器尤其注重器物造型、纹饰及其功用的整体适应性。“青铜器的整体艺术造型,主要是器物的形象特点,各种附饰和纹饰的整体适应性水平”[8],因而夏代青铜器的整体艺术造型也正是表现为其形制、装饰和功能的整体性和相应性,在表现形式、表现手法上,均讲究别致的形制与其特殊功能的紧密联系,讲究纹样及图案在各种不同器皿具体部位结合时的“适形造型”方式。如上海博物馆馆藏的一夏代钉形柱爵,其中腰极细,与上部伸出的流尾,以及下部外撇的锥足形成分段,既利于饮用,又方便摆放,形制与功用得到了完美的结合。此外,夏代青铜器的纹饰,也“布置严谨,意匠奇妙,虽是一种装饰艺术,但和器的形制是一致的,表现一个时代工艺美术的时代特征,也反映了当时人们的观念形态”[9],并且这些纹饰形象随着不同时代的社会风俗和制作目的的不同,附着于不同的青铜式样上而表现出不同的精神内涵与艺术趣味,从而突显了夏代青铜器的纹饰与功用整体适应性的时代特征。如二里头遗址出土的呈盾牌状的铜牌饰,其凸面由各式形状的绿松石片粘嵌排列成浅浮雕式的兽体形象,多为龙的各种变体,且下体背侧有的还饰以卷云纹,飞龙在天的威严和自由,与夏代先民的龙崇拜思想以及铜牌饰的礼仪功能相得益彰,铜牌饰的纹饰与功用也就在夏代先民的想象中得到了整合。“中国真正进入青铜时代大约是从公元前21世纪开始的,从公元前21世纪至公元5世纪中叶,包括古代文献上记载的夏、商、西周和春秋几个历史时代是中国的青铜时代。时间长达1600年左右”[10],而在这1600年的演变历程中,夏代青铜器中礼器和兵器的两大工艺造型,几何纹与兽面纹的工艺装饰,以及独具时代特征的庄严厚重的审美艺术风格,无疑具有举足轻重的作用,是我国青铜器工艺的源头,为商代和西周时代青铜铸造业的持续稳定发展奠定了坚实的物质和精神基础。参考文献:[1]张之恒 周裕兴.夏商周考古[M].南京:南京大学出版社,1995:32-33.[2]马承源.中国青铜器研究[M].上海:上海古籍出版社,2002:14-15.[3]陈佩芬.夏商周青铜器研究•夏商篇上》[M].上海:上海古籍出版社,2006: 7、16.[4]郑光.二里头陶器文化论略[J].二里头陶器集粹,中国社会科学出版社,1995: 24.[5]李学勤.良渚文化玉器与饕餮纹的演变[J].走出疑古时代,辽宁大学出版社,1997:90.[6]朱志荣 邵君秋:《商代青铜器纹饰的审美特征[J].安徽师范大学学报,2003,1: 99.[7]李泽厚.美的历程[M].天津:天津社会科学出版社,2001: 57.[8]马承源.中国青铜器[M].上海:上海古籍出版社,2003: 15.[9]容庚 张维持.殷周青铜器通论[M].北京:文物出版社,1984: 102.[10]李伯谦.中国青铜文化结构体系研究[M].北京:科学出版社,1998: 275.
春秋战国时期青铜器论文怎么写:1、当时青铜器的数量及总体情况;2、多夏商西周时期青铜文化的继承和发展;3、其特点:铸刻文字的青铜器和青铜农具的种类数量;4、青铜器的使用范围;
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