基于SolidWorks 对机械零件结构的设计与应用论文

下面是小编帮大家整理的基于SolidWorks 对机械零件结构的设计与应用论文，本文共10篇，希望对大家有所帮助。本文原稿由网友“吃得多怎么了”提供。

篇1：基于SolidWorks 对机械零件结构的设计与应用论文

1 SolidWorks 概述

1.1 SolidWorks 软件简介

SolidWorks 是一个以特殊表征为基础的三维CAD 参数化设计软件，主要有实际零件的设计造型、装配的设计造型和自主产生二维工程图纸这三个应用功能大项，随着技术的不断发展和更新另外附加了各类仿真插件和相关渲染工具以此对软件进行完善更新，更好的为机械零件结构设计体更强大的辅助功能。在软件的辅助下可以顺利完成真实形体的设计、快捷形成零件工程图、生产相应模型并且进行科学性技术性附加帮助性解释。

1.2 SolidWorks 的功能特点

SolidWorks 软件形成的是较为完整的，完全面向对象形式的树状结构整体，内涵许多目标对象类型、属性和方法。

1.3 SolidWorks 的功能特点如下所述

1.3.1Windows 用户友好型界面展现及具有较强的可编辑性其管理器能够更加直接的完成管理活动，SolidWorks 特征管理器以图形展示的方式进行零件模型表征并与实际模板进行实时关联，中文简化界面易懂易操作，界面展现更加清楚、直观。可编辑性特点使工件设计不断循环的修改过程变得容易和简单，在设计、装配、制图三种状态下的任意一个都可以实现编辑和修改操作并对另外两种状态进行同步更新。

1.3.2 图纸成型和检测具有简便灵活性

软件将描绘图纸和特征定义进行鲜明区别而存在较大差异性，使操作者更加明晰所有操作状态，简化图纸成型操作步骤，更容易上手操作实践，实时记录操作和互动反应，自动进行约束增加，状态间的差异性由表示属性的差异性代表，高效简便完成形状调整和修改并进行合理性检验检测。

1.3.3 工程图纸制作及数据信息交互

在零件模型和装配设计工作顺利完毕后可以通过RapidDraft 工程图技术根据模型智能化制作出项对应关联的工程图。另外软件中进行工程图纸的相关操作选项可以完成更加灵活的调整、剖析。通过该软件形成的相关数据信息能够实现与另外CAD 工具之间完成准确交互，另外为其他设备软件工具提供数据信息连接接口以完成信息交换。

1.3.4 集合性的参数化装配和建模

该软件可根据实际需要在两种装配形成模型中进行取舍，可以同时进行装配设计和零件设计，亦可以按先零件后装配的顺序进行设计，另外附加的辅助功能如：零件安置方式、同功能件更换、检测和零件组装功能等，一个状态的调整联动到其他状态下的实时更新改变，装配建模方便快捷。

篇2：基于SolidWorks 对机械零件结构的设计与应用论文

2.1 零件模型的建立

在运用SolidWorks 软件进行零件模型建立的过程中首先需要对详细的标准参数信息及对应分类信息进行数据储存，其中可将前者称为几何信息数据，由标准参数名和标准参数值组合构成;后者相对的则被称为联系性非几何信息，分为类别和类型两个方面。

2.2 有限元模型的建立

建立零件的有限元模型，这是SolidWorks 软件应用中进行零件结构分析的重要组成部分。首先要保证所建立的.模型几何体是正确的且在进行网格化的过程中可以使单元数量适度小，这样才能确保得到准确的位移、应力、应变、温度分布等重要参数信息。接下来通过加载和求解进行受力分析。首先要对零件或装配件相应位置施加固定约束，其次根据其或拉伸或压缩的受利情况及质量和位置距离关系计算出受力的大小和压强，最后对得到结果图示，如应力分析情况、敏感区应力大小等，然后将所得数据与零件自身拉伸强度极限进行比较分析得到位移情况。

2.3 机械零件结构设计

机械零件结构设计指的是从生产方式的确定、生产原材料的确定、采用加工工序直到该零件的最终装配等一个完整的动作过程。生产方式是针对各种结构形式必须采用的不同种特定生产方法;原材料是对其质量、品质、属性、效用等方面的综合考量;对加工工序的安排或排布要充分考虑辅助资金支出价值，尽力满足所设计零件的需求特点诉求点，以高效灵活的方式设计制造出最符合理想的零件。

3 机械零件设计的实现过程

机械零件结构设计的一般过程，此处以机械手部件为例进行实现。

首先要建立该零件的参数信息及关系的数据库。数据库是对零件参数的诸多进行存储。在对零件的各项参数完成明晰的基础上通过VB 数据库应用程序进行各个类别零件的关系数据库，接下来将数据库中的基本表进行关系联系。

然后要进行机械手部件的结构特征分析并建立对应的数据模型。为了其二次开发应用的便捷性需要根据各个分类零件的差异特点完成正确的模型。通过对实际结构的拆分确定零件的各个特征项完成相对应数据信息的记录存储并以宏文件的形式进行实时跟进。

由于SolidWorks 软件中采用了特殊的程序接口和完全面向对象式的用户交互界面，这使得相关文件的创立变得更加简便灵活。

最后根据实际情况对各项参数及参数值进行相关操作，完成该机械零件结构设计。在此过程中可能需要通过该软件的特殊接口完成向其他相关软件或程序的数据信息交互沟通。

4 结论

SolidWorks 软件是计算机技术发展的重要产物之一，其技术功能也在不断更新完善，它在机械零件设计领域的大范围运用使得机械零件的设计生产制造更加系统化、高效化，是机械系统中的重要组成部分之一，是此类相关工作的首选技术辅助工具，其应用水平的和利用情况引领着机械零件设计软件的潮流。

篇3：土木工程结构设计与施工策略的应用论文

土木工程结构设计与施工策略的应用论文

一、前言

通过对建筑物的了解以及研究我们可以发现在建筑物中，能够对建筑工程的质量产生影响的最主要的一个因素就是土木工程的结构设计，因此在施工的过程中必须要十分的重视，但是在进行施工的过程中过，对土木工程的结构设计是一项十分复杂并且十分难以控制的工作，进而导致在进行施工的过程中也会出现一些很大的障碍。因此在对此进行设计的时候必须要将在进行施工的时候遇到的各种问题都要考虑到，进而能够使设计的内容能够符合工程的建设。

二、当前我国的土木工程结构在进行设计的过程中存在的问题

1、土木工程建筑结构设计的可靠性低

我国在进行土木工程施工的过程中，由于相关的技术发展的还不是特别的完善，因此在发展的过程中还存在着很多的问题。其中最主要的一个问题就是相关的设计人员对土木工程进行设计的时候，所设计的内容具有的可靠性比较低。这是一个十分严重的问题，如果不能对其进行改进，就会对建筑工程产生十分严重的影响。因此在对土木工程进行设计的时候，应该要对设计的人员进行一个比较严格的规定，使其所设计的内容能够真正的起到作用，也能够使其设计的内容在土木工程中进行真正的实施。

2、土木工程建筑设计的安全性能比较低

在土木工程进行施工的过程中，最重要的就是土木工程的质量，只有土木工程的质量得到保证，才能够使土木工程顺利的进行建设。但是在当前的设计人员对土木工程的结构进行设计的时候，经常讲土木工程的安全性忽略，使土木工程在施工的时候不能够按照科学的施工技术以及规定的规范进行施工。导致我国土木工程结构设计的安全性能比较低的现象还有一个重要的内容就是我国在对土木工程的结构设计方面发展的时间十分的短暂，因此在进行设计的时候所具有的专业的能力也就比较低，相关的设计人员在进行设计的时候经常会出现手忙脚乱、顾头不顾尾的现象，这就会使土木工程的结构设计内容对质量的保证比较低，严重的影响了土木工程的正常施工。

3、进行土木工程结构设计的时候操作的不符合相应的规范

在当今的时代中，建筑行业得到了很大的发展，因此国家以及相关的政府部门对建筑工程中相关的内容更加的重视。但是虽然建筑行业得到了人们的重视，但是在实际施工以及设计的过程中依然存在这一些比较严重的问题，其中在设计阶段中存在的最严重的问题就是相关的人员在进行设计的过程中不按照相应的规范进行设计。这种在设计的时候不按照规范进行设计的现象会对土木工程的质量产生十分严重的影响，因此在进行设计的过程中，必须要求相应的人员对此进行处理。

三、土木工程施工策略在土木工程技术应用上存在的问题

1、在进行土木工程建设的过程中，进行钢筋混凝土结构施

工的时候有一些不合理的现象钢筋混凝土工程是土木工程建设过程中一项十分重要的工程，在施工的时候，这个工程的施工质量能够直接的影响到整个土木工程的质量。当今我国的土木工程的结构设计还处在一个刚刚起步的阶段，因此在进行施工的时候还存在着许多的问题。在土木工程施工的过程中经常存在一些不合理的施工现象。在实际的情况下，在进行施工的时候相关的工作人员由于具有的专业能力不够，因此一般情况下就会出现施工的质量不符合规范的现象，对建筑物的质量就会产生一些比较严重的影响，同时还会影响到施工的进度，因此对钢筋工程以及混凝土工程进行施工的时候应该要进行格外的重视。

2、进行土木工程施工的过程中，施工人员的素质比较低

在进行土木工程施工的时候，由于施工的人员都是一些农民工，因此他们所具有的素质以及专业能力都非常的低，因此就会对施工的质量以及施工的进度产生很大的影响。如果施工人员具有的专业能力不够，在施工的时候遇到一些先进的设备就不能进行操作，并且对先进的技术学习的也比较慢，因此就会对土木工程的质量产生影响。

3、在进行施工的过程中所采购的材料不符合相应的要求

在土木工程进行施工的过程中，最重要的一个内容就是施工过程使用的材料，因此在进行土木工程建设的.过程中，相关的材料采购人员应该购买符合质量安全规范的材料，不能够因为一些蝇头小利而使用假冒伪劣的材料，这是一种对社会，对人民不负责的现象。因此在进行土木工程施工的过程中，要想施工的质量得到保证，首先就应该要使施工过程中使用的材料的质量得到保证。

四、土木工程技术应用过程中的相关措施

1、在进行施工的过程中要对钢筋混凝土的结构进行控制

在土木工程中，钢筋混凝土的工程是一个比较复杂的工程，在这个工程中，结构所承受的荷载力的方向是不确定的，因此在进行施工的过程中必须要对施工的结构进行严格的控制。另外，在进行施工的时候还应该对土木工程中其他的结构进行控制，通过对结构的控制，就能够使土木工程具有更高的质量。

2、在土木工程使用的过程中加强对工作人员素质的培训

我们在上面的文章就已经提到，施工人员对土木工程的质量会产生十分严重的影响，因此应该对土木工程的施工人员进行定期的专业素质的培训。在对施工人员进行培训的时候不应该只进行专业能力的培训，对职业道德的培训也不能够忽视。通过对相关人员素质的培养就能够使技术人员在进行工作的时候能够熟练的掌握新的设备以及新的施工技术，通过新设备以及新的施工技术的使用，就能够使土木工程的施工质量得到保证，同时也能够使土木工程的施工进度得到一定的保证。另外，通过对施工人员职业道德的培训，就能够使相应的人员在工作的时候有一个严谨认真的态度，也能够在侧面提高工程的质量。

3、在施工的过程中加强对材料的控制

我们在上面的文章中已经知道，在土木工程施工的过程中，材料会对质量产生一个直接的影响。因此在进行材料的采购的时候就应该要使用一些符合相应的质量要求的材料，并且所采购的材料还应该要满足施工的要求，进而就能够使相关的人员在进行土木工程施工的过程中能够对土木工程的质量进行保证。另外，使用满足条件的材料还能够保证施工的进度不受到影响。在施工的过程中如果遇到不符合要求的材料应该要及时的进行调整，只有这样，才能够使土木工程的质量在全方面得到保障。

4、提高对钻孔灌注设计的重视

由于设计单位很少将施工设备标注在设计图纸中，所以施工团队需要结合施工成本与工程情况选取合理的施工设备。一般建议使用旋挖技术进行施工，首先此技术采用的都是先进的设备，人为操作较少，确保桩制作的质量。其次，虽然旋挖技术的成本高，但可确保桩的承载能力强。最后，旋挖技术可确保干净的施工环境，避免对施工环境造成污染。

五、结束语

在土木工程施工的过程中，要对土木工程的质量进行控制。一般情况下，在土木工程技术进行应用的过程中，与土木工程结构的设计以及施工的策略有着十分大的关联，因此对土木工程施工质量的控制就是土木工程应用技术的控制。在进行控制的过程中，应该要结合相应的规范进行施工，通过与相应的规范进行结合，就能够使工程的质量以及工程施工的质量在很大的程度上得到保证。

参考文献：

［1］周艳娇．浅谈土木工程结构设计与施工技术两者之间的关系［J］．城市建设理论研究(电子版)，，(33)．

［2］张丹斌．土木工程中施工的技术与设计初探［J］．科技致富向导，，(12)．

［3］李家清．土木工程中施工的技术与设计初探［J］．科技致富向导，2011，(23)．

［4］申健文．土木工程施工技术与设计的巧妙结合［J］．城市建设理论研究(电子版)，，(33)

［5］刘泉东，贾春明．高层建筑混凝土施工技术探讨［J］．科技创新与应用，2013，24∶232．

［6］李率立．高层建筑混凝土施工技术的探讨［J］．中国建材科技，，S2∶98．

篇4：高层建筑结构设计与研究论文

高层建筑结构设计与研究论文

摘要：当前，随着我国城市化进程的不断加快，高层建筑物的数量在持续不断地增加。在高层建筑物中，梁式转换层具有承上启下的作用，因而在设计的过程中需要与上部结构中的竖向载荷相结合，通过进行科学、合理的设计与规划来减少结构突变及应力集中的现象产生，由此来保障整个结构的连续性以及受力的平稳性。

关键词：梁式转换层；高层建筑；结构设计

近年来随着我国社会经济持续不断的发展，人们的生活质量及水平也随之得到了极大程度的提升与发展。进而，对相关建筑物的结构设计及要求也在不断地增加，以此来更好地满足人们在日常生活中对停车及购物等方面的要求。基于此，很多的高层建筑采用了梁式转换层的结构来进行设计与规划，进而提升了整个高层建筑的实用性，为人们的生活提供了更多的便捷。

1高层建筑梁式转换层设计概述

1.1梁式转换层结构设计特点

就当前我国高层建筑中应用梁式转换层的效果来看，通过应用梁式转换层能够促使高层建筑的上下荷载力保持在一个平衡的状态之中，进而能够有效地避免由于结构发生形变而导致受力不均匀的现象，进而增加了整个结构的稳定性。此外，在设计建筑的过程中，通过在梁式转换层中增设一些管道、通道等线路能够提升整个高层建筑多功能性，为其中的用户提供暖气、水电等相关的保障措施。但是，目前我国带有国内转换层的高层建筑大多采用的都是上部剪力墙、下部框架式的结构，其框架式剪力墙的结构如图1所示。这种形式的设计还需要通过应用相关的转换构建来对高层建筑的结构内力进行重新的分配，进而来调整高层建筑的内部应力，防止其发生形变。

1.2高层建筑梁式转换层的构造特点

在高层建筑的设计过程中，转换层的应用十分普遍，其中的建筑构造形式也存在着多样性的变化，具体如图2所示。目前，在我国高层建筑转换层的设计中，梁式转换层的应用最多，板式转换层以及箱型转换层等的应用次数较低。梁式转换层由于尺寸较大、结构设计简单、便于施工等特点，在实际的建设设计当中的应用十分广泛。此外，梁式转换层在高层建筑设计应用中还有性能稳定、工程造价核算便捷以及经济效益较高等有利的特点。

1.3高层建筑梁式转换层受力特点

梁式转换层在高层建筑应用过程中主要是维持高层建筑内部稳定，使其能够受力均匀，通过上部密集小空间的竖向载荷传递到下部稀疏的大空间中。但是由于高层建筑的结构设计通常都比较复杂，所具有的功能也具有多样化的特性，从而会造成内部荷载在竖向传递的过程中出现中断的问题，进而造成建筑整体刚度发生突变的现象。这种建筑的形式在发生地震时，很容易由于下部结构的稀疏而发生坍塌及变形的事件。因此，在对高层建筑进行转换层设计时，需要针对受力均衡问题展开有效的分析与解决，由此来避免建筑结构被破坏的事故发生，尽可能地减少相关财产的损失。

2梁式转换层的`高层建筑结构设计案例

2.1工程概况

A市某高层建筑，有地下1层，地上22层，总建筑面积为25840m2。其中的1-4层为商业用房，1层的层高为5m，2-4层的层高为4m，采用框架简体结构。5-20层均为住宅层，层高为3m，采用的是剪力墙简体结构。21-22层分别是电梯的机房以及屋面水箱，层高为3m。针对这种情况，需要在整栋建筑物中的4-5层之间设置一个结构转换层，同时存放相关的操作设备。其楼层结构平面设置的情况如图3所示。

2.2楼层转换方案

在对这个高层建筑进行楼层结构转换的时候，所采用的转换层的结构形式为梁式、板式、箱式等多种形式。由于这些转换层能够形成一个较大的空间，进而完成结构类型以及轴线的转变。其中的梁式转换层对相关的受力结构比较明确，从而在设计及施工过程中的操作比较便捷，应用的范围较为广泛。因此，在本工程的施工过程中采用梁式转换层的方式，其转换层的高度为2.5m，转换梁上、下两端与楼板相连，上层楼板厚度为20cm，下层楼板的厚度为300cm。转换梁承托上部的剪力墙，且所使用的混凝土强度为C40。

2.3整体结构分析

在高层建筑梁式转换层中所使用的转化梁本身是杆件，能够直接地按照梁单元进行相关的分析与设计，同时，梁的轴线位于转换层的上层楼板处，在整体结构中需要通过对上下层的刚度进行比较来确定适当的力度，防止竖向刚度的变化而形成薄弱层。据此，转换层的下层柱子截面尺寸可以设置为110cm×110cm，剪力墙的厚度为50cm，混凝土的强度等级为C45。同时，转换层上层的剪力墙的厚度为35cm，混凝土的强度等级为C45。

2.4转换梁设计

在高层建筑中，转换梁承托上部剪力墙，受力较大，也是保障整个结构安全性的关键性因素。转换梁的跨度大约在9m左右，截面的高度为2.5m。但是由于我国在混凝土设计规范中没有明确地给出承载力计算的方法，进而对此进行了两种连续短梁的试验研究。

2.4.1试验结果

本试验中所采用的转换梁为转换梁1/5的缩尺模型，其截面尺寸及配筋的形式如图4所示。通过经过相关试验可知：该转换梁的正截面平均应变符合平截面的建设。斜裂缝在加载点与中支座的内剪跨区的梁腹中部出现，属于剪斜裂缝，并通过长时间的发展成为临界斜裂缝。底部的纵筋和顶部的纵筋会顺着梁的方向来分散相应的应力，因而在斜裂缝出现之前，需要与弯矩图保持一致性，而在斜裂缝出现之后则与弯矩图产生明显的差距，由此就说明了转换梁内的应力发生了较大程度的变化。此外，在转化梁的底部纵筋处于受拉状态中，顶部纵筋的内剪跨内也随之处于一种受拉状态。当试验受到破坏时，内剪跨区段之内，临界斜裂缝的箍筋会受到一定的拉力，剪压区内的混凝土压疏。当穿越斜裂缝的箍筋应力变化为原来的应力的53%时，剪压区内的混凝土中就没有压疏现象。

2.4.2相关构造要求

依据相关的试验结果，为了保证梁式转换层中的转换梁在斜裂缝出现后能够起到纵筋拉杆的效果，其底部纵筋不能够在跨内形成弯折或者是截断的现象，需要将整个纵筋全部地伸入到支座中，并使用相关的可靠锚进行固定。同时，转换层的顶部纵筋在跨中不能够较早地被折断，最好进行通长布置。由于转换梁的横截面尺寸较大，因此需要依据梁高来配置一定数量的水平腹筋。由此，就能够承受到一定的受剪承载力，进而对整个裂缝的发展情况有一个抑制的作用，能够有效地减少相关温度以及混凝土收缩对整个工程的影响力。

2.5转换层抗震设计

在进行转换层结构设计的时候，由于有转换层的存在，致使高层建筑物在高度方向上的刚度均匀性会受到较大的影响，进而造成承载力构件与墙、柱截面产生突变，线路发生曲折的现象等等，因此，转换结构需要较大的抗震性能。基于此，需要在该建筑物3层及以上的部分都设置部分框支剪力墙结构的转换层。同时，相关构架的抗震等级还需要依照国家相关的标准进行。此外，还需要配备相关构件抗震性能的构造措施，以此来有效地提升建筑物的抗震等级，增加高层建筑物转换层的抗震效果。

3结语

在高层建筑结构设计的过程中，通过应用梁式转换层能够有效地提升整个工程的项目建设效果，由此来提升整个高层建筑的稳定性。此外，通过应用梁式转换层还能够在相关的成本造价、费图4试验梁截面尺寸及配筋用方面有一定程度的提升。因此，在高层建筑设计的过程中可以通过应用梁式转换层来保证整个建筑工程设计的稳定性，同时还能够对相关设计、施工单位的操作进行有效的控制，从而避免产生相关的问题及困难，最终做到优化高层建筑设计，提升整个工程的结构。

参考文献：

[1]熊进刚，吴晓莉，程文瀼，陈礼建，杨建明.有梁式转换层的高层建筑结构设计与研究[J].工业建筑，（6）：33-36.

[2]赵京江.结构设计中梁式转换层设计要点———怡福苑A1幢住宅结构设计体会[J].建筑技术管理，（6）：76-78.

[3]熊进刚，李艳.带结构转换层的高层建筑结构设计[J].南昌大学学报：工科版，（4）：15-18.

[4]张誉，赵鸣.空腹桁架式结构转换层的试验研究[J].建筑结构学报，（6）：11-17.

[5]傅传国，梁书亮.钢骨混凝土梁式转换层结构抗震性能试验研究[J].建筑结构，（4）：61-64.

篇5：塔楼结构设计与运用论文

塔楼结构设计与运用论文

摘要：文章通过对结构体系的分析、对巨型转换桁架的研究、对钢板混凝土剪力墙的应用和对悬臂桁架施工的控制，实现了结构与建筑的深度融合，在实现建筑设计效果的同时提高了结构效率，降低了工程造价，取得较好的经济效益。

关键词：转换桁架；钢板混凝土；剪力墙；悬臂桁架

1工程背景及概况

珠海横琴保利国际广场前身为横琴发展大厦，位于珠海市横琴自贸区内，原规划及单体设计方案通过国际招标产生，由日本株式会社佐藤综合计画中得。项目规划为地块一一栋19层主塔楼及地块二两栋副塔楼组成的群体建筑。其中，地块一主塔楼标准层平面面宽100m，进深100m（塔楼中心设置40m×40m的内天井作通风采光使用），塔楼高度100m形成一个完美的正立方体外形。塔楼首层为由南侧广场延伸形成的大台阶“基座”，中轴对称，仪式感极强，二层整体内缩形成标准层外挑灰空间。整个建筑形体简洁，外立面采用节能遮阳的横向金属百叶，利用百叶后各层随机设置的办公室外空间及空中绿化平台形成了立面上韵律感的“云符”，以此造就独特的“横琴岛建筑外立面风格”——琴歌（见图1）。图1效果图为实现建筑师的设计构想，达到“悬浮”的造型效果，原结构设计方案为：主塔楼向四周悬挑13m，布置四个落地核心筒，筒体之间跨度33.6m。结构体系采用了带高强度预应力拉索及屈曲支撑减震的巨型转换桁架-钢框架筒-支撑结构，属于非常规结构体系。结构体系受力复杂且效率低下，同时施工难度极大，运营维护困难且费用高昂。主体结构建造成本概算为4169元/m2，远远高于常规项目。获取该项目后，对设计方案的建筑内外空间形态、使用功能和结构选型进行了深入研究，在保持建筑立面形态，不破坏“悬浮”效果及使用功能的前提下，结构与建筑进行了高度融合。在结构体系选型和优化过程中，运用双向渐进优化法，不断寻找和删除结构中低效的材料，加强结构关键和最需要部位的材料使用，通过对8个结构设计方案的比选，完成了结构体系的全面优化：①结构主要体系由原来的钢框架筒-支撑体系改为常规的框架-剪力墙结构；②利用3层层高设置外挑13m、高9m的钢结构转换桁架；③核心筒从原“L”形布置改为矩形布置，核心筒之间设置部分中柱落地，最大跨度从双向33.6m减少至单向19.3m；④取消高强度预应力拉索及屈曲支撑减震，采用钢板混凝土剪力墙抗震。图2二层平面图较好的经济效益。

2结构体系

塔楼平面呈“回”字形布置（见图2、图3）。为实现建筑独特的造型和丰富的功能要求，形成了大悬挑、大跨度、大开洞及穿层柱等结构薄弱部位，存在扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续、承载力突变等不规则类型，属于复杂超限高层建筑。结构设计面临的最大挑战在于如何实现建筑的“悬浮”效果，同时保证其经过优化，结构传力更直接合理，结构效率显著提高，施工及后期维护难度明显降低。2，相比原方案工程造价降低超过2亿元，实现建筑方案的同时取得具有良好的结构性能。为此，结构在第3层设置了巨型钢结构转换桁架，以支撑建筑四周不落地的44根外围柱和无柱大堂及架空层不落地的18根中柱；2～4层的剪力墙内设置20～25mm厚钢板形成钢板混凝土剪力墙；4层及以下框架柱采用型钢混凝土柱（见图4）。图4南北向结构体系示意图图5东西向悬挑转换桁架示意图图6南北向悬挑转换桁架示意图注：红色为受拉构件，蓝色为受压构件结构中的建筑空间最大化。转换桁架是最重要的关键受力构件，按照中震弹性、大震不屈服的性能目标设计。综合考虑桁架层无楼板和有楼板对桁架层水平构件的不利影响进行包络设计，以及竖向地震作用，并把抗震等级提高至特一级，从构件强度和延性两方面确保结构的安全。通过对桁架构件设置的仔细研究，做到了低冗余度转换结构安全和建筑空间使用功能的协调统一，实现框架部分的转换（见图5、图6）。结构按性能化设计，抗震性能目标为C级，性能状况如下：转换桁架中震弹性、大震不屈服；底部加强区剪力墙和框架柱中震下斜截面弹性、正截面不屈服，大震不屈服；其余剪力墙和框架柱中震下斜截面弹性、正截面不屈服，大震部分屈服，满足最小抗剪截面条件；连梁和框架梁中震下部分屈服、满足抗剪截面条件，大震下大部分屈服、满足最小抗剪截面条件；楼板中震下局部开裂，开裂处应力由楼板钢筋承担，大震下大部分屈服。主塔楼外挑达11.6～14.65m，在竖向荷载作用下悬臂部分变形较大。因此在变形最大的四层楼板的.悬臂根部设置环形后浇带，并在主体结构封顶后才能浇筑混凝土，运用先“放”后“抗”的方法，在后浇带浇筑前释放了大部分变形，从而降低因悬臂结构变形导致楼板开裂的风险。

3巨型转换桁架

传递至转换桁架的主塔楼外围不落地框架柱轴力设计值最大约15000kN，大堂处不落地框架柱轴力设计值最大约21000kN。采用桁架转换充分利用了构件轴力传递上部荷载，极大地提高了材料利用效率，并有效实现了大跨度转换在东西向悬挑转换桁架中，通过方案比较加设1号斜腹杆，使桁架层上弦的拉力和下弦的压力部分通过1号斜腹杆的拉力相互抵消，大大减少了桁架层2～8号构件的剪力。同时也很大程度上减少了转换桁架的侧移，从而避免了4层核心筒之间的楼板承受较大的拉力和剪力，提高了结构受力性能，同时减少楼板开裂的风险。对于核心筒周边区域的悬挑转换，由核心筒伸出悬臂桁架直接支撑上部的框架柱。而对于塔楼角柱的转换，则在塔楼角部设置支撑在核心筒悬臂桁架上的封边桁架，把塔楼的角柱荷载传递给核心筒，完成主塔楼角部悬挑结构的转换（见图7）。转换桁架上弦轴力设计值最大约7100kN，下弦轴力设计值最大约5600kN，均采用箱型Q345B钢梁，截面为1000×500×35×35；斜腹杆最大轴力设计值约30000kN，采用矩形钢管支图10现场照片图11砂箱卸载示意图图7角部转换桁架示意图图8桁架层三维示意图（仅表达桁架和框架梁）撑和矩形钢管混凝土支撑，最大截面为900×700×35×35。按照转换层强斜腹杆的设计思路，对承受压力较大的斜腹杆，在矩形钢管内灌自密实高强混凝土（见图8）。

4钢板混凝土剪力墙

由于主塔楼悬挑大、自重大、刚度大而剪力墙少，在重力荷载和地震作用下，1m厚4.3m长的C60钢筋混凝土剪力墙需承受14000kN剪力设计值，不能满足受剪截面要求。简单采用加大剪力墙截面的方式会进一步加大主塔楼的刚度，地震力相应加大，对剪力墙承载力提出更高要求，形成不合理结构体系。因此从结构受力合理性和建筑空间利用率出发，在受剪力较大的2～4层剪力墙内设置20～25mm厚钢板形成钢板混凝土剪力墙，充分利用钢材的抗剪强度，最大剪力墙厚度只需要600mm，把结构刚度和地震力调整在合理范围内。剪力墙端部的型钢则和钢桁架有效连接，保证了桁架受力的可靠性（见图9）。

5悬臂桁架的施工实现

悬臂桁架从拼装到合拢成结构，最终实现结构设计受力，是整个施工的关键和难点。为了确保结构安全及施工过程的安全，在悬臂桁架端部采用点式格构式胎架对结构进行支持（见图10）。在胎架支撑上部主体结构施工过程中，胎架与主体结构形成一个临时的整体的受力体系。胎架卸载是整个施工过程中的里程碑工序，结果是上部荷载由临时胎架承受逐渐过渡为由悬臂桁架承受，标志着主体结构从临时受力体系转变为设计的永久结构受力体系，必须绝对受控。它是释放胎架构件内力，主体结构产生竖向变形以及临时支撑体系和主体结构中的内力动态重分布的过程。为控制风险，胎架卸载采用“位移和受力控制兼备，以位移控制为主”的主要控制思路，待桁架层安装完成且主体结构施工至6层后，利用砂箱排砂控制卸载的位移量，对整个主塔楼的悬臂桁架进行同步整体卸载（见图11）。设计对胎架卸载的全过程进行了施工模拟，通过现场组织试卸载，把相应的应力、应变和位移等监测数据和计算结果进行对比，确认无误后才进行整个塔楼全面卸载，有效地控制了施工风险。

6结束语

珠海横琴保利国际广场主塔楼在设计过程中结构与建筑进行了深度融合，通过结构算法为建筑找形，使结构构件本身成为建筑表达的一部分，成就了建过程中支撑胎架和结构体系中的受力十分复杂，需要保证受力体系内力重分布时缓慢平稳，否则容易出现安全事故或者主体结构产生过大的变形、裂缝而不满足耐久性及使用功能的要求。筑之美，并通过不断双向渐进优化结构体系，在实现建筑设计效果的同时提高了结构效率，降低了工程造价，取得较好的经济效益。

篇6：大学生结构设计与人才培养论文

大学生结构设计与人才培养论文

一、大学生结构设计竞赛的组织与实践

1．土木工程专业学科竞赛发展

土木工程有着悠久的历史，其专业综合性强，涉及学科面广，基础要求高。进入新时期，专业创新与发展是科研与教育工作者面临的重要课题。专业学科竞赛是培养专业人才创新能力的重要平台。土木工程专业创新竞赛由来已久，上世纪90年代，各高校土木工程专业开始开展各种形式的创新竞赛。题目设置以本专业基础知识为基础，利用简易材料，重点考查专业创新能力和动手操作能力。，首届全国大学生结构设计竞赛成功举办，标志着面向全国的系统的土木工程学科竞赛诞生。土木工程专业学科竞赛进入了一个全新的发展阶段，为各高校提供了学科技能竞技的平台。各高校以此为基础，积极探索，将学科竞赛与人才培养相结合，为创新思想的传播、创新能力的培养奠定了基础。

2．全国大学生结构设计竞赛

全国大学生结构设计竞赛由高等学校土木工程学科专业指导委员会和中国土木工程学会联合主办，由高校轮流承办，是土木工程学科培养大学生创新精神、团队意识和实践能力的最高水平学科竞赛。全国大学生结构设计竞赛旨在培养大学生的创新意识、合作精神，提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质，加强高校间的交流与合作。20，第一届全国大学生结构设计竞赛在浙江大学举行，此后从至，分别在大连理工大学、同济大学、哈尔滨工业大学、东南大学、重庆大学、湖南大学、长安大学举行了第二至第八届竞赛。

3．竞赛组织与实践

全国大学生结构设计竞赛每年举办一次，基于这个竞赛，各高校、省甚至地区都建立了相应的选拔体系和竞赛机制，这使得高校学生有更多的机会参与其中。可以说，结构设计竞赛现已成为我国土木工程专业学生参与面最广、水平最高的表现自己创新能力和专业素质的舞台。吉林大学建设工程学院作为吉林大学土木工程学科竞赛的组织单位，近年来对该竞赛的校内组织进行了有意义的探索。校内竞赛的组织基于两个目的:一是使更多的`学生参与其中，培养学生创新能力和创新意识。二是选拔最优秀的学生代表学校参与省级以及全国比赛。为使更多的学生参与其中，学校大力宣传，加上赛题的特色极大地调动了学生的积极性。近年来，结构设计竞赛在吉林大学土木工程等相关专业基本全员参与，学生利用所学基础知识，在结构体系选择、节点连接设计、构件制作加工等方面勇于创新、积极探索。竞赛充分调动了学生的创新积极性和主动性，也为选拔优秀人才奠定了基础。选拔优秀选手参加全国比赛，吉林大学打破团队选拔的模式，重点考查个人素质和动手能力，做到优化组合，团队整体水平有了大幅提升。除吉林大学外，吉林省内各高校皆以全国大学生结构设计竞赛为平台，通过省、校选拔组织，吸引学生积极参与，充分调动了学生的创新积极性，加深了学生对于创新的理解。

二、历年全国大学生结构设计竞赛赛题创新点

全国大学生结构设计竞赛赛题由承办方牵头拟定，竞赛题目多以土木工程结构为对象，以纸或木材、竹材为材料，期望设计出新颖的结构型式并表现出精湛的制作工艺，以较小的质量承受较大的荷载。表1列举了历届竞赛赛题特点及参赛作品的创新点。通过以上表格可以看出，尽管竞赛赛题大多是对土木工程结构进行考核，但在赛题立意、赛题考核中充分体现了创新思想。其中第一届赛题考查了沙埋基础，第三届赛题考查了发电叶轮设计，第五届赛题的屋顶水箱、第七届赛题的高跷都是日常结构设计中少见的。而参赛队伍更是勇于创新，作品中的张拉基础、前倾桁架、弧形桁架、曲线桁架、变刚度支撑、悬挂结构、隔离结构、变刚度支撑、下柔上刚等更是结构设计中罕见甚至不建议使用的结构形式。能在结构大赛中亮相并取得优异成绩，是其充分分析赛题、大胆创新的结果，也给工程设计提供了借鉴，甚至为科学研究和工程规范的修改提供了思路。

三、如何利用创新平台培养专业创新人才

1．基于学科竞赛的创新平台建设

十年来，以全国大学生结构设计竞赛为代表的一系列学科竞赛在摸索中不断前进，每届比赛赛题中无不体现鼓励创新的影子，但凡在大赛中取得优异成绩的队伍无一不是将结构创新作为结构设计的着眼点和突破口。也正因此，结构设计竞赛为鼓励学生创新，使技术创新的理念深入人心提供了良好平台。以此平台为依托，衍生了校级、省级、地区级比赛，使得更多的人参与到这项活动中来，将理论与实践结合，体会创新的重要性。结构设计竞赛已经发展成组织有力、参与广泛、被业界认可、在国内外有一定影响力的专业学科竞赛。接下来，进行基于学科竞赛的创新平台建设尤为重要，部分高校的一些探索值得借鉴。第一，要开拓思路，将平台建设得专业化、系统化，努力提高平台受众。土木工程包括建筑工程、桥梁与隧道工程、市政工程等专业，其专业特点既有联系又有明显的区别，因此设计一些不拘泥于结构设计，突出专业特点的创新平台对于吸引专业学生、培养专业创新能力尤为重要。要注意不同平台间的交叉与融合，系统地为创新服务。同时，将平台建设与专业基础知识相结合，建设结构力学、材料力学、水力学等不同侧重点的平台更能使不同层次的学生有针对性地发挥其优势，更有助于提高平台受众、培养基础研究创新能力。第二，突出创新宗旨。创新是平台建设的灵魂。在平台建设中，要突出创新宗旨，将创新贯穿于平台立意、平台建设、平台评价的始终。使参与到平台中的所有教师和学生以创新为根本动力和出发点，将所学知识与实践相结合，培养创新意识和创新能力。

2．创新人才培养

创新人才的培养是现代高等教育最重要、最明确的目标。创新平台只是媒介，而创新型人才的培养才是工作的核心目的。从宏观上看，以结构设计竞赛为基础的各类创新平台只是为激发和培养创新能力、创新思维提供了条件。更全面的创新人才培养要立足于解决实际问题、培养合作意识，并在学科建设、教学计划等方面使创新平台能够在人才培养中高效化、制度化。(1)通过创新解决实际问题结构设计竞赛题目绝大多数来自于实际工程，经过一定的简化设计，要解决工程中的一些关键性问题，在解决问题过程中具有很大的灵活性。结构设计本身就是一种科学创造的过程，学生不仅要利用力学等知识确定结构方案，还要从构造学的角度确定连接方式，从美学的角度确定相关造型，从经济学的角度确定最节省的材料使用方案。这一过程就是学生综合运用所学知识的过程，也是培养学生创新创造的过程。(2)培养合作意识基于创新平台，在培养出创新人才的同时，培养出更多的具有合作精神的优秀人才。传统的应试模式培养出的高校毕业生更多地重视个人能力，而轻视协作能力。基于竞赛创建的创新型平台任务多要求小组完成，提倡小组人员由若干不同年级、不同专业、不同特长的学生组合，小组中团队协作能力的发挥直接影响到任务完成的效果。学生完成任务的过程是一个团队合作的过程，也是不断提高沟通能力的过程。(3)创新人才培养制度化、规范化成立专门的组织机构，专人负责、专用场地、专项经费、健全专项激励机制，保证创新平台能够在提高实践教学质量中发挥关键作用。与此同时，也要敢于突破传统观念，由传授知识向培养创新能力转变，加强实践教学环节比重，改革和完善现有的专业教学内容和课程体系，制订出能培养学生创新精神和实践能力的教学计划，确定创新人才培养方案，从而在创新平台、教学计划、培养方案多方相互配合下，全面推动创新人才的培养。

四、结论

结构设计竞赛现已成为我国土木工程专业学生广泛参与并表现自己创新能力和专业素质的舞台。无论赛题创意还是竞赛组织，无不体现其创新的宗旨。基于结构设计的平台建设要突出创新宗旨，专业化、系统化建设平台，努力提高平台受众。以创新平台为载体，建立健全组织制度，使其在提高实践教学质量中发挥关键作用，解决实际问题，培养合作意识。

篇7：建筑结构设计中剪力墙结构设计方法及应用初探论文

建筑结构设计中剪力墙结构设计方法及应用初探论文

摘要：如今，我国经济快速发展、技术水平不断提高，建筑事业的发展也在突飞猛进。作为我国重要的支柱性产业，建筑行业在近年的结构设计中，普遍采用剪力墙结构，这和剪力墙结构较好的抗震性和抗侧刚度大的特点是密不可分的。文章对剪力墙结构设计方法及建筑结构设计的应用进行了分析，保障了建筑结构中剪力墙的正确使用。

关键词：剪力墙；结构设计；应用分析

剪力墙在建筑中具有结构刚度大、整体好、抗震性强等优点，从而被广泛应用到建筑结构设计中。剪力墙在应用中具有众多优点，得到了开发商和业主的普遍青睐。在应用中，要仔细分析剪力墙的优缺点，以提高剪力墙结构的综合利用率，更好的促进建筑事业的发展。

1.剪力墙结构设计中的基本概念及其分类

1.1剪力墙结构的基本概念。剪力墙高和宽尺寸都比较大，但其厚度却非常小，这就决定了剪力墙的几何特征和受力形态。其几何特征类似于板，但受力形态却和柱子惊人的相似，在比值上与柱子有一定的区别。在剪力墙的结构中，墙是一个平面结构，承受着竖向压力和其平面作用下的水平剪力的双重力量。在地震作用和风载下剪力墙仅满足刚度强度是远远不够的，还必须满足非弹性形变反复循环下的延性、能量消耗和控制结构断裂而不倒的要求。所以，在剪力墙的设计中要求将其设计成延性弯曲型。

1.2剪力墙结构的分类。剪力墙结构主要可以分为四类，而分类的依据则是剪力墙是否开洞和其开洞的大小。

（1）实体墙或者截面剪力墙不开洞或者开洞的'面积小于15%，这种剪力墙就会变成曲型，其就像一个整体的悬壁墙，在整个墙肢的高度上，弯矩图既没有弯点，也不会发生突变；

（2）整体小开口剪力墙。虽然这种剪力墙的开口比较小，但是开洞面积已经大于15%。整个剪力墙的变形主要为弯曲型，但是整个墙肢的高度基本上没有反弯点，弯矩图的主要位置发生了突变；

（3）双肢或多肢剪力墙。这种剪力墙一般开口较大，或者其洞口成列分布。虽然在开口上与整体小开口剪力墙不同，但是受力特点却十分类似；

（4）壁式框架。这种剪力墙洞口尺寸很大，连梁线刚度和墙肢线的刚度比较接近，整个受力墙的变形为剪切型，受力特点与框架结构类似。壁式框架在大多数高层建筑的楼层中会出现反弯点，弯矩图在楼层的地方也会产生突变。

2.剪力墙结构设计的方法

剪力墙长度和宽的尺寸比较大，但是其厚度比较小。根据其设计的长度和厚度的比值可以将其按照柱形和双向受压构件设计。

2.1剪力墙结构厚度的选取。抗震规范6.4.1条有明确规定，剪力墙底部加强墙厚一、二级抗震等级最好大于200mm，而且不得低于楼层高度的1/16，其它地方则不得小于160mm。在剪力墙结构设计中，遇到特殊情况的建筑物应该采取概念设计分析，有效控制墙肢轴压的比值，确保整体的连结从而达到减少墙厚度的效果。

2.2墙肢长度的选取。剪力墙墙肢截面的高度就是剪力墙墙肢的长度，这个长度一般不应超过8m。在剪力墙结构设计中应确保剪力墙结构的延性，为了避免脆性的剪切破坏，可以将高宽比大于2的细高剪力墙设计成弯曲破坏的延性剪力墙。但有的墙体长度很长，为了确保墙体的高宽比值大于2，就要开设洞口，将长墙分成均匀、长度较小的连肢墙，而其洞口则最好采用约束弯矩比较小的弱连梁。

3.剪力墙结构设计计算的原则

在剪力墙的设计过程中，不能盲目地采取手段，应该根据设计规范具体考察结构的设计是否合理。在进行设计时，在技术层面上应遵循一些原则，这样才能促进剪力墙结构设计的规范化、合理化。

3.1楼层之间最小剪力系数的调整原则。为了减轻结构的自重，避免地震的发生，在建筑过程中可以减少布置剪力墙，但是要求短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩的比值不超过40%，可以采取大开间剪力墙，使其结构拥有更好的侧向刚度，确保楼层最小剪力系数不小于规范限值，这样可以大大减少工程造价。

3.2楼层层间最大位移与层高之比的调整原则。对于普通的建筑，设计重点是楼层之间的扭转变形和剪切变形。剪切变形的控制大多以竖向构件的多少来衡量，如果竖向构件数量很多，就会造成剪重比偏大，造成设计不合理，导致扭转变形过大，同样不能有效满足楼层间位移的需要。所以，在建筑物中应尽量避免扭转变形，而不能仅靠增加竖向构件的刚度来调整楼层之间的位移。

3.3剪力墙连梁超限的调整原则。剪力墙跨高比小于2.5的连梁比较容易出现剪力和弯矩超过规定限度的情况，因此一般规定剪力墙连梁的跨高比最好大于2.5.跨高比大于5的连梁最好按照框架梁来设计，而跨高比在5-6之间，连梁刚度不减的情况下，会出现剪力或弯矩超出规定限度。所以在剪力墙结构设计过程中应该充分利用连梁超限的调整原则，这样回大大节省工程造价，能有效的节约工程的投资。

4.认真分析剪力墙结构体系特点，采取有效措施优化结构设计

4.1剪力墙结构体系特点。剪力墙作为建筑结构中不可或缺的构件，逐渐被人们发现了不足之处，其具有承载力和平面内刚度大的优势，但剪切变形相对来说较大，且平面外较薄弱，加上开动后剪力墙形式复杂多变，受力非常繁琐。剪力墙的抗剪、抗弯以及抗侧刚度都比较大，在地震作用下，可以吸收地震的能量，减小地震力对建筑结构的破坏性。所以，使用剪力墙结构的建筑质量更高，出现安全的事故的概率也更低。剪力墙结构设计比较复杂，而且施工成本较高；剪力墙的高度一般比普通墙面要高很多，墙体相比较为平整，外形更加美观。剪力墙的类型很多，不同的施工要求以及施工场地对剪力墙的结构有着不同的选择，为了提高施工的质量，设计人员需要先实地考察，这样也有助于设计出科学、合理的建筑。剪力墙在建筑中数量不宜过多，否则会影响建筑的整体结构以及布置的合理性。在设计剪力墙结构时，要考虑到不同墙面的承重能力不同，这样才能充分显现剪力墙的作用与价值。

4.2剪力墙优化设计的有效措施。在优化剪力墙结构的设计中，为了使受力达到均衡，应当采取有效的措施。剪力墙结构的安全可靠度非常高，每一个结构能够同时发挥最大作用，这样能够使设计达到经济合理。所以在剪力墙的优化设计中首先应该考虑到工程的造价和安全性，结合这两项因素对剪力墙的布置进行合理的调整，这样能够促进建筑结构设计中剪力墙结构的优化。另外，为了节省工程造价，可以从技术手段和原材料的应用这两方面入手。

5.结语

剪力墙结构在民用建筑中应用广泛，对剪力墙结构设计进行有效分析的过程中，我们应该重视剪力墙结构基本概念的设计，认真把握设计中遵守的各项原则，合理选用剪力墙结构的长度和宽度，使设计达到最优效果。只有这样才能保证建筑结构经济安全，有效减少工程费用，促进整个工程建设的持续稳定发展。

篇8：南宁大桥主桥上部结构设计与应用

南宁大桥主桥上部结构模板设计与应用

文章结合南宁大桥主桥上部结构模板的设计与施工实践,着重介绍了液压自爬模的系统构成及施工流程,阐述了施工安全措施及规定,为同类工程设计与施工提供参考.

作 者：林用祥 尤东锋 LIN Yong-xiang YOU Dong-feng  作者单位：林用祥,LIN Yong-xiang(中铁二局股份有限公司南宁大桥项目经理部,广西,南宁,530021)

尤东锋,YOU Dong-feng(北京卓良模板有限公司,北京,101300)

刊 名：西部交通科技 英文刊名：WESTERN CHINA COMMUNICATION SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U443.3 关键词：桥梁工程   异形混凝土结构   模板设计   应用  

篇9：运动力学中机械结构设计应用探析论文

摘要：运动力学是研究物体运动规律的，通常指的是物体的运动.随着现代运动力学理论的不断延伸发展，其在很多领域已经有了比较深入的应用.基于此，在本文的研究中，主要对运动力学在机械结构设计中的应用进行论述，并结合一些实际机械设计案例，对运动力学的应用价值和作用进行分析，希望可以对相关机械结构设计领域对运动力学的科学运用起到一定的参考和启发作用.

关键词：运动力学；零部件链接；机械结构；设计应用；疲劳力学

机械结构设计过程中，会运用很多原理，其中运动力学原理发挥着非常重要的理论指导作用.在物理学的很多力学实验中，运动力学也是受到很多研究人员重视和关注的.可以说，运动力学作为机械科学与物理学科的一种连接纽带，通过科学合理的应用运动动力学，对于机械结构设计的改良和优化，具有十分有价值的指导意义.机械机构设计质量和效率的提升，离不开运动力学理论的支撑.因此，本文通过对运动力学进行深度解析，并将机械结构设计的要素进行系统归纳总结，结合一些实际案例，对运动力学在机械结构设计中的应用问题进行分析.

1机械结构设计在应用中的技术要素

机械结构设计是机械工艺技术革新的重要技术手段，而在结构设计中很多关键技术要素，正是决定机械机构设计水平的基础.运动力学在机械结构设计中，不仅要实现关键技术要素的改良优化，并且在设计工艺、生产效率方面也要得到提升.机械机构设计在几何层面、理论原理层面，要遵循精密设计技术的原则指导，保证零部件之间实现精细紧密的咬合，并保证咬合力得到一定程度的提升.在机械机构运动过程中，咬合力能够随着机械零部件的转动，而实现动态的变化，保持同机械运动作业要求相符合的力度要求.机械结构设计中要对不同的面进行优化，通过应用运动力学原理，保证每一个不同的面上的用力、收礼以及摩擦阻力等，在机械设备运转的过程中，达到和动态平衡变化.

篇10：运动力学中机械结构设计应用探析论文

运动力学的应用是一项比较复杂的系统过程，需要机械结构设计人员做到整体的把握，并且做好其他相关理论的论证和实验.在本文的研究过程中，通过对一些实际设计案例的分析，基本上总结出如下几个方面的设计步骤程序.

4.1形成运动力学设计的整体策略

运动力学的应用，要从结构设计大的方面确定整体策略.有了一个比较完善的整体策略，在全局观的视角下，形成运动力学在不同细小分支部件的应用模型.这对于设计者来说，首先在整体策略中，要考虑好哪些大的部件结构，需要运用运动力学，其运用的实际效果能够达到什么程度，这就需要形成一个比较模糊的设计形象概念.比较精密的机械结构设计，还需要运用一些科学算法，如数学模糊算法、微积分计算等，得到运动力学的设计应用参数范围.在这个基础上，设计者可以基本上确定机械结构设计的大小尺寸，占用空间等.尺寸设定好之后，需要对结构部件的材料进行选择，材料的确定，要考虑对应的力学参数，以及在结构运动过程中，参数的变化.

4.2对机床的结构方式进行确定

在机械结构设计过程中，一些重要的部位零部件，不仅要在图纸上进行理论论证说明，分析运用力学的应用逻辑，而且在实际结构部件组装时，还要能够顺畅对接.这就需要做好机床加工的结构布置方案.机床是冲压各种零部件的重要设备，在冲压过程中，会对一些关键的结构部位进行力度检验，运动力学运用是否合理，通过机床结构方式的变化，能够进行反复试验.所以，对于机械结构来说，运动力学的应用，必须要做到图纸与实物的顺畅对接，不能出现在设计图纸上论证可行的理论，而在实物机械结构中不能发挥作用的现象.机床的结构方式，同实际机械结构设备的设计模型要匹配，在运动力学原理的应用方法，机床内部的结构方式、动力作用传输、结构控制等，要做好设计科学，使用合理，这样才能够为机械结构的合理设计，提供良好的基础架构支撑.

4.3合理设定机械结构的各部件及总成结构形式功能

运动力学在机械结构运作时，要显示出其应用优势和特点，就需要对总体的结构形式机器功能进行合理设定.机械结构中的部件功能、性质，以及组合方式，要能够确保在发生一些较小的物理碰撞下，保持完好.各种组件的安装和拆卸，要考虑设计空间结构的便利性.例如，在内部空间结构比较小的情况下，一般耗材部件的更换，如果能够通过科学的设计，改变部件的一些形式，则会使得部件的更换变得省时省力.运动力学中常用的一些动力传输工具，例如齿轮、皮带、链条等，在这些传递部件中，皮带是比较容易损坏的.在考虑综合结构部件合理、性能达到要求的情况下，如果能够在设计中减少对皮带的使用，或者使用一些较小的齿轮代替，则会大大减小更换皮带的时间.这在实际机械设备施工作业中，往往会影响效率和实际作业质量.所以，对于机械结构设计中，很多部件更换问题，通过运动力学相关理论的融合与指导，变化动力、机械运动方式，保证其功能作用不受影响，这样才能够充分体现运动力学的应用价值.

4.4做好运动力学相关理论的计算校核

运动力学在机械结构设计应用方面，是需要进行比较复杂的计算和校核的.因此，对于设计技术人员一定要掌握必要的计算方法.例如支持PLC或数控系统或运动控制卡等这一类东西所需要的程序逻辑算法.举个简单的例子就是比如解决一只N轴联动的机械手的算法问题.需要考虑当臂关节平面移动，臂关节转动，肘关节平面移动，肘关节转动，腕关节转动，指关节摆动等一切运动所遵循的运动轨迹方程.要紧密联系物理现象的计算.比如静力学，运动力学，弹性力学，流体力学等.当设计某个零件时，首先要考虑这个零件所要承担或完成什么任务，再结合这些任务去确定这个零件的形状，确定形状和所需要满足的运动关系尺寸后再去针对这个零件的受力状态和受力性质以及材质同时考虑转速、热变形以及设计寿命等等诸多因素后到最后才能下手去确定各个部位的形状和位置尺寸.对于零件或部件加工或组装时候的工时以及各项工艺参数的计算，就比如制造某款设备，铁板下料部分需要进行铁板排料的计算.金加工部分对于不同的加工性质有不同的加工参数的计算以及不同的加工方法排列的计算，以及在这样的工艺参数下各个步骤所需要的加工时间的计算.

5结语

通过对运动力学的理论阐释及对其在机械结构设计应用中的使用角度和应用范围进行深度分析，便可得知运动力学对机械设计所具有的非比寻常的指导作用和干预影响.由于机械产品的使用在当今经济活动中，与运动设备之间的联系越发紧密，因此在机械结构的设计活动中，需要机械运动理论的深度化透析和研究，并且紧随市场需求的步伐，进行相应的技术改革与理念创新，为国家的机械制造业提供更为便捷的服务.

参考文献：

〔1〕刘宇怀，冀林海，梁永红，王莉.ANSYS在机械结构设计中的应用研究[J].科技展望,2016（08）.

〔2〕乔栋.解析运动力学在机械结构设计中的应用[J].绿色环保建材,2016（08）.

〔3〕彭嘉斌，戴祝，廖瑛，陈志伟.运动力学对线在全膝关节置换术中的应用[J].国际骨科学杂志,2016（11）.

〔4〕刘小东，肖沪生，徐芳.超声技术检测动脉血管管壁运动力学的方法[J].中国中西医结合影像学杂志,2015（03）.

〔5〕张生芳，王志勇.运动力学原理在体育运动中的应用探讨[J].牡丹江大学学报,2013（02）.

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