范范20130108
[提要] 美术是一种造型艺术,是以线条、色彩、结构塑造形象的视觉艺术。幼儿美术活动的价值在于它不仅培养了幼儿的审美能力,同时也赋予了幼儿主动学习和发展创造能力的机会,培养了幼儿的创新意识。 就儿童而言,每个幼儿都有创造的潜力,学前儿童美术创作中的创造力是指创造出对其个人来说是全新的前所未有的想法或作品的能力,这种能力不仅在作品中反映出来,还从其创作的过程中显示出来,孩子的偶发奇想常常孕育着创造的火花,在孩子美术活动的过程中,创造是永恒的主旋律。 那么如何有效地促进幼儿创造力的培养呢?笔者认为: 一、观察了解幼儿,满足幼儿的表现需要。 1、了解幼儿活动开始时的兴趣,满足幼儿的表现需要。 2、了解幼儿活动过程中的状况,给予幼儿适时的指导。 二、充分尊重幼儿,还给幼儿自由、自主的活动空间。 1、信任幼儿,坚持艺术表现无对错。 2、减少规定,还给幼儿自由、自主的活动空间。 3、尊重幼儿,给儿童的活动提供一段不受评价的时期,使其自由想像不受阻碍。 三、帮助幼儿成为美术活动的真正主人。 1、通过各种途径丰富幼儿的经验。 2、引导幼儿掌握美术基本技能。 3、帮助幼儿进行创造性的画面表达。 [正 文] 美术是一种造型艺术,是以线条、色彩、 结构塑造形象的视觉艺术。美术以它的直观性、可视性、 形象生动对幼儿有很大的感染力, 幼儿美术活动的价值在于它不仅培养了幼儿的审美能力, 同时也赋予了幼儿主动学习和发展创造能力的机会,培养了幼儿的创新意识。 社会生活中,每个人都有表现自我和与人交流的需要, 对孩子来说,美术首先是孩子自我表现的一种方式, 在幼儿尚不能自如地运用语言文字这种成人约定俗成的文字符号系统与人交流时,美术成了他们表达思想、 宣泄情境、想象和创造他们自己世界的一种有效途径。 就儿童而言,每个幼儿都有创造的潜力,儿童的创造力是指创造出对其个人来说是全新的、前所未有的想法或作品的能力,在学前儿童美术发展过程中,从涂鸦期开始的乱涂,逐渐画出什么东西,并给它命名,到象征期为事物象征性地创造一个多半是不完整的、粗略的轮廊的形象,再到图画期用画来表达多种概念都显示出他们独特的创造力,这种能力不仅在作品中反映出来,还从其创作的过程中显示出来。在幼儿美术作品中,他们可以打破成人美术的条条框框,出现一些在成人看来既可笑又非常可爱的现象。这种超常规独特的现象,正体现出幼儿大胆的想象和神奇的创造力。在幼儿美术创作过程中,他们先是通过感官对外部世界审美客体有情感的感知,伴随审美经验在记忆中的储存,再经过手的技能运作活动,创造性地用作品来传达内心的活动。这一过程带有明显的个人色彩,概括地说,幼儿美术活动中的创造包括两方面:一类创造是实在的可视形象的创造。这就是我们常看到的儿童的绘画作品,手工作品中那些不合逻辑的构思、不合比例的造型、主观想像的色彩、随意安排的空间构图等。另一类创造是幼儿审美心理意象的创造,这是幼儿基于自身的审美需要和审美能力在特定具体的审美理解活动中的一种创造。《纲要》中的艺术领域对两类艺术创造都做了说明,并且特别强调审美心理意象的创造。指导要点里第二条指出“幼儿创作过程和作品是他们表达自己的认识和情感的重要方式,应支持幼儿富有个性和创造性的表达,克服过分强调技巧和标准要求的偏向”。内容与要求第三条也强调“尊重每个幼儿的想法和创造,肯定和接纳他们独特的审美感受和表现方式”。 综上所述,创造是幼儿美术活动的核心,是永恒不变的主旋律,那在美术活动中如何有效地促进幼儿创造力的培养呢?笔者以为: 一、观察了解幼儿,满足幼儿的创作需要。 实施教育,观察先行。作为活动的设计者和组织者,教师只有通过观察才能判断幼儿学得是否主动、 积极,才能真正了解幼儿的兴趣和需要。 1、了解幼儿活动开始时的兴趣, 满足幼儿的表现需要。 在美术活动中, 教师应运用有效的手段去了解幼儿的创作兴趣,灵活实施活动方案, 以适应幼儿的创作需要。如结合“三八”妇女节, 我们开展了《我爱妈妈》的命题画创作活动。多多(系化名)小朋友的爸爸、 妈妈都在美国, 多多根本没有和妈妈在一起的生活体验,所以他对这次的命题画毫无兴趣。我通过和他交谈, 发现他对星期天和奶奶游儿童乐园的场景津津乐道, 我就建议多多把它画下来,多多欣然接受, 在我的辅导下,一幅《快乐的星期天》跃然纸上, 画面上的多多神采飞扬。由此可见, 当幼儿认为老师的命题妨碍了他的表达方式,或是幼儿近日的生活体验中有他更感兴趣的、 更愿意表达的内容时, 老师可以通过和幼儿交谈或个别辅导,临时改变活动内容,去顺应幼儿的表现需要, 调动幼儿创作的积极性, 尽可能为每个幼儿提供从自己的兴趣出发进行学习的机会。 因为“兴趣”往往是孩子主动创造学习的源动力。 2、了解幼儿活动过程中的状况, 给予幼儿适时的指导。 在美术活动过程中,幼儿会遇到这样或那样的问题,产生这样或那样的需要,有的需要具体的指导, 有的需要的只是鼓励和支持。例如绘画《马路上的汽车》, 有一位小朋友在宽阔的马路上画上了公共汽车、 大卡车,后来,他很想再画一辆洒水车,可尝试了几次都画不好,反而使画面更加凌乱,最后他决定放弃。这时, 我及时引导他把洒水车和其它汽车进行比较, 找出其共同点和不同点,鼓励他再试一试, 由于我的及时鼓励和指导,这位小朋友再一次有了创作热情,最后他成功了。 因此,教师只有仔细观察幼儿的创作过程, 才能了解幼儿何时需要何种支持、鼓励和帮助, 以避免幼儿产生畏难情绪,进而对美术创作失去兴趣, 影响幼儿的发展。 二、充分尊重幼儿,还给幼儿自由、 自主的活动空间。 心理学家罗杰期认为“有利于创造活动的一般条件是心理的安全和心理的自由”。这就是说,宽松的心理环境是人们发挥创造性的前提。一些研究也表明,在心情良好的状态下人的思路开阔、思维敏捷,解决问题迅速,而心情低沉或郁闷时,则思路堵塞、操作迟缓,无创造性可言,对于幼儿来说,一个宽松的心理环境来自于教师的信任尊重。 1、信任幼儿,坚持艺术表现无对错。 幼儿在进行美术活动时,要把他们的所见、 所想、所感通过视觉媒介转化成为自己的作品, 他们不是按照事物的原型如实地复制, 而是创造出与他们想要表现的事物具有相同特征或结构的形象, 这其间有幼儿自己对事物的理解、经验,也有在经验之上的想象、 创造的参与。 《幼儿园教育指导纲要》艺术领域内容与要求第三条指出“提供自由表现的机会,鼓励幼儿用不同艺术形式大胆地表达自己的情感、理解和想像,尊重每个幼儿的的想法和创造, 肯定和接纳他们独特的审美感受和表现方式, 分享他们创造的快乐。 ”所以在美术活动中教师应鼓励幼儿毫无拘束地表现自己的内心情感, 尊重每个幼儿的个性表现及艺术创作,让每个幼儿都能享受成功的欢乐, 始终坚持艺术表现没有对错之分, 因为孩子绘画的表现方式本来就没有外在的标准,即使最简单的线条, 也能被用来表现很复杂的事物,例如:一次秋游结束, 我组织幼儿用笔把自己途中看到的美丽景色画下来, 有的小朋友画了秋天美丽的菊花,有的画了秋天丰收的水果, 有的画了秋天的公园、小朋友在拾落叶等等, 这些幼儿的绘画作品构图合理,色彩明快,线条运用得也较流畅, 基本上能反映秋天的特征,也符合活动的目标。 于是在布置画展时,我将这些作品挂在醒目的地方,并组织幼儿评价, 给予了充分的肯定。 岂料,这时, 贝贝(系化名)小朋友说:“老师,你为什么不表扬我呢?”其实, 最初我已经考虑尽量把全班小朋友的画都展示出来, 只因为贝贝的画实在看不出内容,乱七八糟的线,有的红、有的黄、有的灰, 依稀可辨几片树叶。所以这次就没有把他的画拿出去。 听他这么一说,我把他的画拿出来。“贝贝, 没有展示你的画是老师的疏忽,不过你能不能跟小朋友讲一讲, 你画的是什么? ”贝贝拿着他的绘画作品大声地说:“我画的是秋天的风,秋天的风是金黄色的, 它把树叶吹黄了;秋天的风是灰色的,因为它吹在身上有点儿冷; 秋天的风还是红色的,因为它把苹果吹红了。 ”听了他的介绍,我瞠目结舌, 原来“乱七八糟”里面还有这么丰富的内容,秋天的风竟然也能画得这么精彩! 不拘一格的表现方式正是幼儿创造性的表现呀! 又如:一次写生活动《电视机》, 在引导幼儿观察了电视机的外形特征之后,幼儿开始作画,只见玲玲(系化名)小朋友画的电视机上还装上了两个轮子, 当我问她为什么给汽车装上轮子时, 玲玲回答说:“电视机太重了,奶奶想搬搬不动,装上轮子就省劲多了, 连我也能推动哩!”听了她的一番解释,我不禁咋舌, 孩子的想象真是我们大人无法企及呀! 我及时鼓励了她的大胆想象,而没有以成人的眼光去看待她的作品, 因为创造力正是萌芽于孩子天真浪漫的幻想之中, 他们的偶发奇想常常孕育着创造的火花, 对于孩子来说绘画最重要的价值是使孩子蕴藏的创造力能够得到充分的发挥, 说不定哪天电视机就真的给装上轮子哩! 2、减少规定 ,还给幼儿自由、自主的活动空间。 人人生而具有创造性,但不一定都能表现出来, 它需要自由的空气、激励的土壤。过多、过细、过于整齐划一的限制必会阻碍创造力的发挥。在美术活动中,教师应尽可能减少规定让 幼儿根据自己的兴趣、需要决择并有创造的自由, 才能尽情地抒发自己的感受,进行大胆的创作。 譬如在以“金色的秋天”为主题的美术活动中,我先带领幼儿秋游, 丰富幼儿的感性经验, 然后引导幼儿想象秋天丰收的景色,最后与幼儿一起讨论创作计划, 如“你打算表现秋天的什么”、“你准备选择什么样的材料”、 “你想运用什么方法”等等,让幼儿自己设定创作内容, 自由选择创作材料,有的幼儿选择了多彩的橡皮泥, 说要用橡皮泥制作秋天的各种水果,有的对绘画情有独钟, 有的是多管齐下,又是折又是剪又是贴。在我们的鼓励下, 幼儿不断创新,一幅幅集画、折、剪、贴为一体的错落有致、生动活泼的秋天呈现在我们的面前。纵观整个创作过程,幼儿极其投入,注入了满腔热情。由此可知, 教师应帮助幼儿考虑自己的计划, 并让幼儿按自己的方式和意愿去尝试创作,并给予充分的创作时间, 这将对幼儿的发展产生积极的影响,有助于幼儿创新意识的形成。 3、尊重幼儿, 给儿童的活动提供一段不受评价的时期,使其自由想像不受阻碍。 即不轻易评价幼儿的创新成果,这样会给他们的创造心理带来安全感,消除其怕受评判的紧张情绪,以使他们无所顾忌地自由创造。在教育活动中常有这样一种做法:教师在巡回指导时,觉得某一位幼儿创作的作品不错,于是就将他的作品拿起给其他儿童看,其实这是一种不适宜的教育行为。它既打断了创作者的思路,又为其它的幼儿提供了模仿的对象,阻碍了幼儿创造力的发挥。因此,给幼儿提供一段不受评价的时期,这是儿童发挥创造力不可缺少的条件。在尊重、信任、容许、赞美的环境中,幼儿消除胆怯和依赖心理,从而能够积极主动地参与到活动中,进行积极的探索,发挥出创造的潜能。 三、帮助幼儿真正成为美术活动的主人。 1、通过各种途径丰富幼儿的经验。 丰富的经验是从事艺术创作的原材料。美术心理学的研究表明 ,来自现实生活本身并且经过创作者亲身体验过的知觉材料远比间接的知觉刺激重要得多。因此,教师可以通过多种途径丰富幼儿的日常生活经验,扩大他们的知识面。教师可以经常带幼儿走出幼儿园,通过参观、散步、郊游等方式去亲近自然、了解社会,平时可以为幼儿选择一些适合他们年龄特点、有趣的、另被他们理解的美术作品,引导他们去欣赏,丰富幼儿的审美经验。 2、引导幼儿掌握美术基本技能。 美术是一种符号系统,幼儿在借助于这一符号系统进行情感表达时,必然受制于他们所使用的美术媒介。在美术活动中,有的孩子会因为美术技能的限制,不善于或是不能将自己想要描绘的事物表现出来,这时孩子可能因不会画而变得不愿画,他的创作欲望就会爱到压抑。 《幼儿园教育指导纲要》艺术领域内容与要求第四条提出“在支持鼓励幼儿积极参加各种艺术活动并大胆地表现的同时,帮助他们提高表现的技能和能力”,指导要点第三条也提出“根据幼儿的发展状况和需要,对表现方式和技能技巧给予适时适当的指导。”所以帮助幼儿掌握美术基本技能,并创造性地运用于自己的创作中,显然是必须的。 教师在引导幼儿学习美术基本技能时要注意教学方法的使用。可多运用启发式教学,侧重运用观察、体验、联想、欣赏等方式进行,重在帮助幼儿掌握运用各种美术工具、材料的方法。 3、帮助幼儿进行创造性的画面表达。 画面表达是指儿童通过美术的工具和材料,把知觉和体验到的东西用造型、色彩和构图等艺术语言表达出来。教师应遵循幼儿身心发展的特点,引导幼儿从表现对象的整体结构出发,着重于事物的神韵。例如,创作“放风筝”,需要学习画动态的侧面人物,表现小朋友放风筝的快乐场景。我没有直接去说教怎样画,而是先带幼儿去放风筝,引导幼儿观察同伴放风筝时的神态、动作,并与静态的侧面人物作比较,找出其不同点。让幼儿体验放风筝的乐趣,在此基础上再指导他们创作“放风筝”,鼓励多样化、个性化的表现形式,发现幼儿新颖、独特、富有情趣的想法,随时加以肯定,促使他们进一步完善,这样有利于幼儿主动性、创造性的发挥。 参考文献: 1、《幼儿园教育指导纲要(试行)》,艺术 2、《学前儿童音乐与美术教育》,苏州大学出版社,2001 3、《学前儿童艺术综合教育研究》,北京师范大学出版社,1997 4、《学前儿童美术教育》,北京师范大学出版社,1999 06学前教育网版权所有,采集或转载请注明出处,文章来源:
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ABS与汽车制动系统汽车的制动性也是汽车的主要性能之一。自从汽车诞生之日起,汽车的制动性就显得至关重要;并且随着汽车技术的发展和汽车行驶车速的提高,其重要性也显得越来越明显。制动性直接关系到交通安全,重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。所以,汽车的制动性是汽车行驶的重要保障。汽车的制动性及其评价指标汽车行驶时能在短距离内停车并且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力,以及汽车在一定坡道上能长时间停车不动的驻车制动器性能称为汽车的制动性。汽车的制动性主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三方面来评价。一、提高汽车安全性的制动控制系统有汽车参与的交通事故中,事故的预防、事故的回避、乘客保护等安全领域与汽车的运动性能有密切的关系。事故预防中起主要作用的是驾驶员,事故发生瞬间对乘客保护主要是汽车的被动安全设备起作用,而事故的回避则与汽车的制动控制系统有紧密的关系。在事故预防环节中人和环境的作用是主要的,在事故回避环节中车的作用是主要的。在汽车中,提高安全性的制动控制系统除了ABS、TCS、ESP(VSC、VDS)等,另外还有BAS(BrakeAssistSystem,制动器辅助系统)。制动辅助系统BAS是当紧急刹车时,根据踩的速度、力度,制动系统自动感知而输出更强的制动力。它的工作原理是,令刹车泵里的真空量增加,使你一脚踩下去,制动力度大大提高,从而提高了驾驶安全性。即使车子已经熄火了,它还会使刹车制动能力保持一段时间。它的功能是在紧急制动时,提供一个附加的制动力来帮助没能及时形成较大制动力的驾驶员,制动助力加快制动踏板的移动;当司机施加在制动踏板上的制动力不太大时,增加制动力,使车辆的紧急制动性能最佳。有关调查显示,约有90%的汽车驾驶员紧急情况刹车时缺乏果断,而BAS则能从驾驶员踩下制动踏板的速度,探测车辆行驶情况。紧急情况下,当驾驶员迅速踩下制动踏板力度不足时,BAS便会启动,并在不足1秒的时间内把制动力增至最大,从而缩短紧急制动刹车距离。ABS虽然能够缩短刹车距离,但如果驾驶员采用点刹时,车轮往往不会抱死,ABS没有机会发挥作用。而制动辅助BAS,则让现有的ABS具有一定的智能。当驾驶者迅速用力踩下刹车踏板时,BAS就会判断车辆正在紧急刹车,从而启动ABS,迅速增大制动力。二、ABS系统的保养与正确使用ABS(防抱死制动系统)作为一种主动安全装置,在现代汽车上运用已经很广泛了。由于其在制动过程中的控制方式及工作过程与以往普通的制动系统有所区别,因此在使用保养方面也与传统的制动系统有所不同,否则会引发ABS系统故障。总结多年的维修经验,笔者认为车主在使用装有ABS系统的汽车时要做到“四要”、“四不要”。四要(1)要始终将脚踩住制动踏板不放松。这样才能保证足够和连续的制动力,使ABS有效地发挥作用。(2)要保持足够的制动距离。当在良好路面上行驶时,至少要保证离前面的车辆有3s的制动时间;在不好的路面上行驶,要留给制动更长一些的时间。(3)要事先练习使用ABS,这样才能使自己对ABS工作时的制动踏板振颤有准备和适应能力。(4)要事先阅读汽车驾驶员手册。这样才能进一步理解各种操作。四不要(1)不要在驾驶装有ABS的汽车时比没有装ABS的汽车更随意。有些车主认为汽车装有ABS后,安全性加大,因此在驾驶中思想就会放松,为事故埋下隐患。(2)不要反复踩制动踏板。在驾驶有ABS的车时,反复踩制动踏板会使ABS的工作时断时续,导致制动效能降低和制动距离增加。实际上,ABS本身会以更高速率自动增减制动力,并提供有效的方向控制能力。(3)不要忘记控制转向盘。在制动时,ABS系统为驾驶者提供了可靠的方向控制能力,但它本身并不能自动完成汽车的转向操作。在出现意外状况时,还得需要人来完成转向控制。(4)不要在制动过程中,被ABS的正常液压工作噪声和制动踏板振颤吓住。这种声音和振颤都是正常的,且可让驾驶者由此而感知ABS在工作。经过了一百多年的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来,但是随着电子(特别是大规模、超大规模集成电路)的发展,汽车制动系统的形式也将发生变化。BBW(全电路制动,Break-By-Wire)系统的出现,将会彻底颠覆使用液压油或空气作为传力介质的传统制动系统。全电制动不同于传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管路和传感器,缩短制动反应时间。与传统的制动系统相比,BBW具有很多优点:结构简单,省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置、液压阀、复杂的管路系统等部件,使整车质量降低;制动时间短,提高制动性能;无制动液,维护简单;系统总成制造、装配、测试简单快捷,制动分总成为模块化结构;采用电线连接,系统耐久性能良好;易于改进,稍加改进就可以增加各种电控制功能。作为一种全新的制动系统,BBW给制动系统带来了巨大的变革,为将来的车辆智能控制提供条件。但是,要想全面推广,还有不少问题需要解决,比如:当前汽车的电力系统不能满足制动能量要求、控制系统失效时的处理和如何清除其它干扰信号对控制系统造成的影响等。目前BBW系统主要是应用在混合动力制动控制系统汽车上,采用液压制动和电制动两种制动系统;但是随着未来技术的发展,BBW全电路制动系统取代传统制动系统将成为现实。
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随着社会的进步,工业的发展,我国机械制造业得到了巨大的发展。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文例文参考的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析大型机械驾驶室减振设计
摘要:本文概述了工程机械减振技术的发展概况,并以大型机械的驾驶室减振设计为背景,探讨了发动机悬置设计的基本原则,并对发动机减振的布置的力学特性进行分析,最后提出了以驾驶室模态试验为基础来检验现有类型的驾驶室的结构弱点检验和构件加强的方法。
关键词:机械 驾驶室 减振设计
1、概述
工程机械在水利工程、道路施工、矿山等场合得到大量的使用,其性能的可靠性直接影响到工程建设的正常开展。这类机械的设计时通常采用静态设计,设计理念上更多的是考虑机械的强度、耐久性等和机械的工作性质直接相关因素。但从实际使用情况来看,国产的大型工程机械普遍存在着施工过程中振动过大的问题,这将间接影响设备的抗疲劳特性和操作人员的舒适性和操作的稳定性。
由于工程机械的工作环境恶劣,车体结构的振动问题更加明显,直接影响到驾驶员的舒适性和驾驶的安全性。因此对于大型工程机械而言,控制车体振动尤其是驾驶室的振动,寻求有效的减震设计方法,对于提高驾驶员的舒适度和车体驾驶室构件的疲劳寿命都是有重要意义的。大型工程机械的振动控制问题是个非常复杂的问题,本文将这一问题缩小到驾驶室的减振设计上,主要通过发动机悬置位置的优化设计,以及基于模态分析和被动隔振理论来降低驾驶室的振动效应。
早期的汽车发动机减振方法是利用硫化橡胶,但硫化橡胶在耐油和耐高温方面表现不够理想。20世纪40年代设计出了液压悬置装置来降低发动机的振幅,并取得了较好的使用效果。但液压悬置减振装置在高频激励下会出现动态硬化的问题,已经逐渐不适应汽车发动机减振的要求。
上述几类减振方式都属于被动减振技术,在此基础上,随着发动机减振技术的进步,半主动减振技术开始应用到发动机减振中,这类减振技术的代表作是半主动控制式液压悬置装置,这类减振技术的应用最为广泛。尽管后来又出现了由被动减振器、激振器等所构成的主动减振技术,这一技术能够较好的实现降噪性能,但结构非常复杂,在恶劣工作环境下的工程车辆较少使用。
在工程车辆驾驶室的舒适度设计方面,主要所依据的是动态舒适性理论,用以评价驾驶人员在驾驶室振动的条件下对主观舒适程度。从驾驶员所承受的振动来源来看,主要是受发动机的周期性振动和来自于路面的随机激励。其传递机理较为复杂,跟发动机、驾驶室、座椅等的减振都有关系。因此为便于分析,本文中只针对驾驶室的减振问题展开研究。
2、大型工程机械驾驶室的减振设计
如前文所述,驾驶室的振源激励主要来自于路面和发动机及其传动机构。来自于路面的振源激励具有很大的随机性,要进行理论分析非常困难。加之在需要使用大型工程机械的场合机械的运动速度一般都较慢,随之产生的路面激振频率较低。因此相比之下,大型机械的发动机在运行时一直都处在高速运转状态,由此产生的激振频率很高,也更容易导致构件的疲劳损坏,实践证明发动机及其附件的疲劳损坏主要是由发动机周期激振力产生的交变应力引起的。从物理背景来看,工程机械的驾驶室所受到的振动激励主要来从车架传递到台架,驾驶室的振动行为属于被动响应。为了便于分析,将驾驶室的隔振系统进行简化,以单自由度弹簧阻尼系统来对驾驶室受到振动激励过程进行分析。
发动机的悬置设计
发动机在工作过程中的振动原因主要是不平衡力和力矩,这类振动不仅会引起车架的的振动,也会形成较强烈的噪声,不仅会影响到构件的使用寿命也会影响驾驶员的舒适度。要缓解发动机振动所造成的负面影响,采用悬置的设计方式是比较有效的途径,其实现方式是在动力总成和车架之间加入弹性支承元件。悬置设计方式的理论基础是发动机解耦理论,通过解除发动机六个自由度解耦,改变发动机的支撑位置,从而实现发动机自由度间振动耦合的解除。
此外,需要配合使用解除耦合后的各自由度方向的刚度与相应的阻尼系数,但应注意在解耦之后振动最强的自由度方向的共振控制,可应用主动隔振理论来确定减震器的刚度和阻尼系数。采用合适的刚度和阻尼系数的目的在于控制发动机悬置系统的减振区域。
具体到悬置设计的细节方面,主要是确定发动机支撑的数目和相应的布置位置。在考虑发动机动力总成悬置系统的支撑数目时,考虑的因素包括承重量和激振力两大类。在设计时通常都会依据车辆类型的不同选择三点或者四点支撑方式。对于大型机械而言,在实践中一般都会采用四点支撑的方式,本文中作为算例的发动机属于某型重型挖掘机的发动机。因此采用经典的四点支撑。其支撑位置选择在飞轮端和风扇端,上述两个位置分别设置两个对称的支撑点,采用支撑对称的目的在于后期解耦方便。从布置的方式上看,主要有平置、汇聚和斜置三种典型布置方式,具体采用哪种方式取决于发动机周围附属配件的布局方式以及车架所能提供的空间有关。本文中不重点讨论减振支撑的布置方式,因此仍然采用平置式的减振布置方式。
悬置系统的动力学分析
为减少研究成本,在支撑的材料上选用橡胶减振器。由前节所述,由于采用的是四个平置式的橡胶减震器,因此可以在进行力学分析时将其简化为三个互相垂直的弹簧阻尼系统,从而可以构建一个发动机主动隔振的力学模型。
驾驶室模态试验
在上述基本力学分析的基础上,进一步采用驾驶室模态试验的方法来检验整个驾驶室的减振效果,其目的在于掌握驾驶室的动态特性和找出驾驶室结构上的薄弱部位,同时以试验为基础还可以调整驾驶室减震器的系数匹配,减小驾驶室的整体振动响应。在试验时以快速傅里叶变换为以及,测量激振力和振动响应之间的关系,从而得到二者之间的传递函数,而模态分析的目的是通过实现来实现传递函数的曲线拟合和确定结构的模态参数。本试验中采用LMS模态测试分析软件,驾驶室所受的激振用力锤激振器来模拟。
在试验时用力锤敲击驾驶室从而制造出1-200HZ脉冲信号。通过记录下在不同激振频率下驾驶室结构的反应来确定驾驶室各个构件的强度,以及应该避免的激振频率。在得到这些基础数据后可为后续的驾驶室减振设计的选择悬置系统的减振区域的临界值,使得驾驶室所有构件的固有频率都能够位于减振器的减振区域内,从而起到抑制驾驶室结构的振动响应。
参考文献
[1]司爱国.轮式装载机行驶稳定系统开发与研究[D].北京:北京科技大学硕士学位论文.
[2]王敏.轻卡动力总成悬置系统的隔振性能[D].合肥:合肥工业大学硕士学位论文.
浅谈机械的可靠性设计
【摘要】本文主要叙述机械可靠性设计的一些基本内容,在此基础上进一步的分析了机械可靠性的优化设计,以及重点的分析了机械可靠性设计的稳健设计,希望能够对我国的机械可靠性设计发展有所帮助。
【关键词】机械可靠性设计;发展沿革;优化设计;稳健设计
引言:20世纪40年代的时候出现了可靠性设计思想,这种思想主要是将安全度作为主题所研究的可靠性理论,这项技术出现后在理论学术界以及实际工程界都有了很大的关注度,相关的理论以及方式也是不断的出现。比如:M onte C arlo 模拟法 、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、响应面法、支持向量机法 、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等这些理论设计到了静强设计、疲劳强度设计、有限寿命设计的各个方面,对于结构系统、机构系统、震动系统等有这可靠性的研究。
1.机械可靠性设计的概述
在产品质量中可靠性是其最为主要的指标以及最重要的技术指标,工程界对于这一点也是越来越重视。在产品的设计、研制、装配、调试等各个环节中可靠性都有着一定的关联性,所以说在概率统计理论的基础上要加大其的推广认识,这样对于原本传统的相关问题能够很好的解决点,同时将产品质量提升上去而且使得产品成本有所降低。经过多年的发展,可靠性技术的不断发展,使得机械可靠性以及设计方式出现了很好的种类,但是就具体的实质来说,大致的分为数学模型法以及物流原因方式两种。
数学模型法就是通过某种实验数据所得概率统计为基础,逐渐的划分为两点,第一点为时间范畴中所涉及的量是可靠性质的,也是就是说因为依据某种规律在时间变动下,疲劳寿命以及耗损失都是在一定的范围之内的;第二种为,将某种偶然因素所发生结果所表现的可靠性,主要是因为不定期所出现的偶然因素所波动的,都是通过概率可靠性对于随机事件计算的,也会发展为两个方面:第一种是对模型法或者相关扩展方式,这样的方式主要是对于产品实效原因产生与产品上应力大于产品本身的强度,所以说应力概率是低于可靠度强度的,第二种为随即过程中或者是随机场不超出规定水准的概率。
2.可靠性优化设计
可靠性优化设计的基本理论
无论是什么样的机械产品,在最开始的方案构建到后期的生产制造实施,都是需要经过一个设计过程的,但是现在计算不断发展,新的知识、新的材料、新的手工艺、新的会计不断的出现,使得机械产品日益在完善,这就是所谓的知识成就了技术、技术成就了产品时间。使得研究的时间越来越短,但是结构确实越来越复杂,这样的情况下顾客对于产品功能、性能、质量、或者是相关服务都有着很大的要求。
这样的趋势下,对于设计整个过程要加大进度,设计周期要缩短。同时需要注意的是,对于设计是不是能够完善来说,产品的力学性能或者是使用价值、制造成本都是有着一定行的影响的,但是对于产品企业的工作质量或者是仅仅效果也是有着相对影响的,所以说,如何将设计质量提升上去,设计理论怎么发展下去,设计技术怎么做到更好,设计过程怎么才能加快嫉妒,都是现在机械设计中所研究的重要问题。
60年代的时候是机械优化设计发展最为迅速的时候,将数学规划以及计算机技术这两种结合在一起。所谓的数学规划理念在现在已经是不断的成熟起来,计算机技术也是高速的发展和广泛的使用中,在工程设计中为最普遍使用优化设计提供相关理论以及方式。
国家能源以及相关资源的是否被合理使用都受到了产品最佳、最可靠性的问题影响,通过使用最佳或者是最可靠性设计能够得到小体积、轻质量、节能材料的产品,同时这样产品有着一定的可靠性,机械产品所进行优化设计的主要目标就是根据一定的预期点或者是安全需要,通过一种最优化的形式将产品展示处理,在进行设计的同时需要将各种载荷随机性考虑到位,同时不能忽略的是结构参数的随机性,这两点对于产品都有着一定性能的影响。
所谓的可靠性优化设计是指质量、成本、可靠度这三方面的,将产品的总体可靠度进行一定的性能约束优化,将所出现的问题合理安全性的相结合,这样也是在结构布局或者是产品质量有保证情况,使得产品有了最大化的可靠度。
近年来可靠性优化设计发展
最近的30年内,机械设计领域中,因为科技的融入使得现代化设计方式以及相关的科学方式不断的出现,在可靠性设计或者是优化设计方面一定有着很高的水准,但是就单方面来说,无论是可靠性设计或者是优化设计,都不能很好的将其所具备的巨大潜力展示出来。一点是因为可靠性设计和优化设计是不相同的,在机械产品经过可靠性设计之后,不能将其工作性能或者是参数达到最为优秀的一点,还有一点是因为优化设计所包含的不是可靠性设计,机械产品要是在不可靠性情况下所进行的优化设计,不能保证产品在一定的条件下或者是时间内,能够将所规定的功能很好的完成,有的时候也许会出现一定的事故,这样直接都有着经济损失。
除此之外,因为机械产品有着很多的设计参数,要是对于多个设计参数进行确定的时候,单纯的可靠性设计就不是这样有地位了,所以在进行可靠性优化设计研究的前提下,要将机械产品可靠性要求先保证,同时保证所运行的环境是最佳的工作性能以及参数,将可靠性或者是优化性设计很好的结合在一起,然后在发展研究设计,才能得出最为优秀的设计方式。
关于可靠性的稳健设计
产品质量是企业赢得用户的关键因素 。任何一种产品,它的总体质量一般可分为用户质量if't-部质量)和技术质量(内部质量)。前者是指用户所能感受到、见到、触到或听到的体现产品优劣的一些质量特性 ;后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能 的稳健性。稳健设计作为一种低成本和高质量的设计思想和方法,对产 品性能、质量和成本综合考虑,选择出最佳设计,不仅可以提高产品的质量,而且可以降低成本。在机械产 品设计中,正确地应用稳健设计的理论与方法可以使产品在制造和使用中,或是在规定的寿命期 问内当设计因素发生微小变化时都能保证产品质量的稳定 。
结束语:总而言之,对于机械的可靠性设计而言,设计人员应该根据实际,做出最优的设计,只有这样的设计才能将可靠性或者是优化设计巨大潜力发挥出来,将两点所具有的优势已近特长全部发挥出来,才能达到产品最佳以及最可靠点,这样的设计有着最为先进和最实用的设计特点,才能最好的达到预定的目标,和保证在设计中的机械产品的质量以及经济效益。
【参考文献】
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时间不等人了
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
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