解决方案模板十篇

时间:2023-03-20 13:11:37

解决方案模板

解决方案模板篇1

关键词:液晶电视 LED背光模组 侧光式 直下式 一体化 超薄 光学材料 结构设计

中图分类号:TN312 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)06(c)-0122-03

1 传统背光模组设计分析

电视从CRT时代走入液晶时代,也带来了背光模组技术。因液晶玻璃无法自发光,背光模组便成为了液晶电视必不可少的零件之一。背光模组大体结构是由前框、中框、光学膜片、导光板(扩散板)、光源、后框组成,根据光源的位置不同分为直下式(图1)和侧光式(图2)。直下式背光模组的光源位于出光面的下方,线(点)光源通过反射片的反射和扩散板及光学膜片的扩散,转化为均匀的面光源,光源与扩散板间存在一定的混光距离。与之不同,侧光式背光模的光源则位于发光面的侧边,线(点)光源通过导光板的网点和光学膜片的扩散,转化为均匀的面光源,侧光式背光模组在薄型化上比直下式更有优势。

随着液晶电视的发展,人们对液晶电视的外观追求越来越高,特别是OLED惊艳问世,给液晶行业带来了极大的震撼。面对OLED的超薄挑战,液晶电视的超薄化设计是当务之急,而这也是背光模组急切需要解决的问题。

2 超薄LED背光模组结构设计

液晶电视的超薄设计实际上是背光模组的超薄化设计,优化背其结构设计则是解决问题的根本。鉴于直下式背光模组需要一定厚度的混光距离来解决视效问题,该研究者主要从侧光式背光模组结构上来阐述超薄化背光模组的设计。

在传统侧光式背光模组中,液晶模组通常当作液晶电视的一个独立的零件,整机结构还需要面壳、后壳、主板支架等,即使是目前流行的一体化设计,多是将整机面壳和背光模组的前框合二为一,依旧存在着整机后壳和背光模组的背板。目前主流液晶模组厚度都在1.4cm左右,加上后壳整机厚度最薄处也有1.7cm,那么如何设计将整厚度降到1.0cm以下呢?可否将整机后壳和背光模组的背板合二为一呢?背光的结构如何突破才使整机更薄,提升与OLED电视的竞争力呢?

为了解决整机后壳和背光模组背板合二为一的问题,我们需要了解背光模组背板的作用。在背光模组中,背板作为结构主体存在,关系着整体背光模组的强度、平面度,同时背板连接着中框、前框,固定光学膜片、灯条、导光板等,作用其及重要。

惊艳问世的OLED是极薄的,整机效果如同平板经过曲面化则成。那么,在超薄LED背光模组设计中,我们可以借鉴其效果,将背光模组的背板做成光滑的平面,同时作为整机的后壳,达到合二为一的效果。平板背板我们可以采用铝板、钢化玻璃,或者其他刚性强重量轻的材料,在该方案中选用2.0厚的铝板。材料的选择可以解决传统背板的强度平面度方面的需求,但对于光学膜片、导光板和灯条的固定如何实现呢?以下该研究者通过单长入光背光模组设计提出设计解决方案。

背板平面化后,光学材料的固定需要通过其它材料来实现。参考传统背板四周折边来实现光学材料的固定,该研究者提出采用型材中框的解决方案。型材中框通过拼接做成U型,为了保证U形型材中框的角度和强度,在型材中框的角落设计了角架,用螺丝将其固定在型材中框角落处。U形型材中框与平板背板的固定,采用传统的背锁螺丝固定,这样既保证了型材中框与平面背板的结合强度,也满足电视的美观需求。

型材中框与平面背板锁附于一体后便等同了传统的背板,那么我们就可以在型材中框上设计光学材料的固定结构。

导光板的固定我们采用与传统背光模组的固定方式,通过非入光侧的角落RUBBER限位,保证了导光板的固定,同时满足导光板在高温吸湿的膨胀需求。为了保证产品的可靠性,该方案导光板选用3.0厚度的材料。对于膜片的固定则在型材中框上设计凸台挂钩,用来吊挂光学膜片,视尺寸大小需求设计不同数量的挂钩。

此外,背光模组中光学材料还有灯条的固定方案待解决。传统灯条固定是将灯条通过导热胶贴在散热铝条上,散热铝条通过螺丝固定在背板上。为了解决LED的散热问题,保证其可靠性,我们仍然保留散热条,因背板设计为平面结构,我们将其锁在背板的后面,这样很好地解决了其固定的问题。因型材中框的设计为U形,在入光侧还需增加一支撑条来承载液晶玻璃,支撑条折边与散热条锁附。

为了液晶模组更加薄型化,该研究者借鉴了LGD的无框电视,取消了液晶模组的前框(面壳),让产品更薄更时尚。而没有了前框(面壳),液晶玻璃如何固定呢?

LGD的无框液晶模组采用的是液晶玻璃粘贴卡扣,采用侧固定条插入卡扣中,然后将侧固定条侧锁固定于背板。但此种固定方式不美观,无法直接应用于超薄无框模组的构想中。而以往的液晶电视中,我们采用过大受欢迎的封屏技术,鉴于此技术的成功,我们将其移植至无框液晶模组中,采用胶粘技术实现液晶面板与背光模组的固定。在液晶玻璃粘贴双面胶选用泡棉胶,以解决背光模组不平面时带来的漏光问题。

至此,超薄背光模组设计基本完成,以下给出其剖视图,从前文所述的材料选择来计算,新方案的背光模组厚度仅为0.88cm,同时这也就是整机的厚度,0.88cm的厚度远小于现有液晶电视的厚度,几乎可以同0.43cm的OLED电视媲美了。

超薄背光模组新方案的装配同样采取正装方式,中框与背板(后壳)通过螺丝锁附固定,再将散热条(灯条)锁固于背板,再依次组装反射片、导光板、光学膜片。传统工艺相比,差异在于液晶玻璃的组装,该方案采用胶粘方式解决液晶玻璃的固定,是方案实现的难点之一,需要我们在后继的工作中重点研究解决,此外背板的材料选择也是我们深入研究的方向。

3 结语

该文针对侧光式背光模组提出侧光式超薄背光模组的设计方案,方案采用平面化背板和U形型材中框的设计,简化模组背板的生产工艺,实现整机平面化、超薄化的新颖造型,提升产品的竞争力。面对OLED的挑战,背光模组原有设计的将无法满足消费者对液晶电视超薄化的需求,而超薄背光模组则液晶电视提供了与OLED相媲美的艳丽造型,更好应对OLED对液晶电视产业的冲击,超薄背光模组在未来的液晶电视领域具有巨大的市场潜力,但超薄设计如何保证产品可靠性和可制造性是设计师需要投入更大的努力,对设计师来说是一大挑战,更具有广阔的研究空间。

参考文献

[1] 高鸿锦,董友梅.液晶与平板显示器技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2007.

解决方案模板篇2

“平板电脑这个产业的发展才刚刚开始,现在还缺乏真正成熟稳定的软硬一体化解决方案。”曾任Google公司技术总监的乐投科技CEO邸烁表示,与PC不同,平板电脑可采用的硬件较多,如何通过调优让Android系统能够与硬件良好协作,带来更好的用户体验,将是平板电脑竞争的关键所在。

系统调优成方案竞争关键

“目前市场上也出现了一些山寨产品,但很多都经常死机,这是由于在系统调优方面做得不好。”邸烁表示,稳定性、界面体验和易用性是决定一款平板电脑成败最重要的几个因素,其中最基础的就是稳定性。

在传统PC架构中,由于软硬件,尤其是最为基础的处理器和操作系统都较为标准化,稳定性能够得到一定程度的保证。不过,对于平板电脑来说,情况并不相同。由于ARM公司采用授权策略,市场上提供ARM芯片的供应商非常多,每家供应商的芯片都各有不同。记者查阅了几种平板电脑中常用的芯片方案,发现不同芯片的差异非常大,除了核心架构有不同选择外,其集成图形模块、网络模块等功能模块也各不相同,这对系统调优提出了很高的要求。“我们在一个产品上就解了几千个bug。”邸烁表示,在平板电脑的发展初期,如果产品稳定性不够,用户反馈不佳,甚至会影响平板电脑的未来发展速度。“解决稳定性问题没有什么讨巧的办法,只能多测试。”邸烁介绍,乐投在方案的测试方面到了“近乎偏执”的程度,并针对不同处理器进行方案测试,以保证整体方案的稳定性。

须提升多方面易用性

“举个例子,原生态的Android系统中,对视频解码的支持并不完善,只能解码很少几种视频格式。”技术出身的邸烁对Android的优缺点心知肚明。因此,他也针对Android的一些不足之处进行完善,从而提升用户的使用体验。

“目前,我们重点在高清解码、网络资源搜索等方面进行研发工作。”邸烁介绍,WowPad目前在易用性方面所做的改进最突出的有几个方面:首先,针对视频播放,乐投专门组织团队进行研发,使WowPad方案可以支持几乎所有视频编码格式;其次,针对用户对消费内容资源的需求,乐投还研发了一套搜索引擎,能够根据用户需求搜索相应的文本、视频或是应用资源,以供用户使用;另外,乐投还投入大量力量,在自动软件升级程序、用户界面定制方案等方面进行了研发。目前,WowPad已经支持多种界面特效,未来还将进一步完善UI,给用户更好的第一体验。

为了提升用户易用性,芯片供应厂商也努力在芯片中集成更多的功能,以给用户更好的体验。盈方微的IMAPx2芯片就集成了1080P视频硬解码单元、2D/3D GPU等模块,以满足用户的应用需求。

发挥产业集群效应

乐投科技是首批入驻惠州基地的平板电脑相关企业代表。“在惠州基地建设初期,高新区计划重点引进一些研发型的企业,包括系统、软件等方案的供应商;未来,高新区将进一步引进主板、整机、半导体乃至面板等平板电脑产业链相关的企业入驻,从而形成产业集聚效应。”杨鹏飞向记者介绍,仲恺高新区原本就具备五金、模具等方面的良好配套能力,因而惠州基地将重点引进系统、方案的供应商。基地规划面积为3平方公里,首期建设将投入1平方公里。仲恺高新区也将从人才引进、税收优惠、政策扶植等角度对引进企业提供支持。

解决方案模板篇3

[摘 要]冲压件 叠料问题 解决方法

中图分类号:TG386 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)19-0005-01

一、 关于汽车冲压件叠料问题的含义

所谓汽车冲压件的叠料问题,简单地说,就是板料在使用机械设备进行拉伸的过程当中,流动速度过大或者流动速度过低,致使板料当中所产生的内应力不能够迅速得到释放,由此发生板料在汽车冲压件当中的堆积现象,如果堆积现象比较严重,那么就有可能产生如图1所示的汽车冲压件的叠料问题。

二、 汽车冲压件发生叠料问题的影响原因和对应解决办法

(一) 案例一

在某一汽车车型当中,前顶灯安装支架因为整体拉深高度较高,因此使用的二次拉伸技术。在进行首次拉伸的过程当中,没有进行拉伸筋的设置。在开展拉伸的过程当中,板料在进料时受到的阻力相对较弱,流动速度很快,所以在冲压件的侧壁上发生了叠料现象。

解决措施:针对这一现状,技术人员对该部件开展了二段拉伸筋的施加作业,零部件当中的叠料现象得到了较为完善的处理。在此次汽车冲压件发生叠料现象之后,技术人员果断使用了拉伸筋进行了处理,并起到了良好的效果。综合分析,拉伸筋在此次叠料现象影响处理的过程当中起到了以下的作用:首先,拉伸筋的使用提升了板料的进料阻力,增加了汽车冲压件的刚性和塑性形变的能力。再有就是拉伸筋的使用有效的调整了在压料面之上各个位置当中的阻力,改良了阻力的分布,这使得汽车冲压件的外部轮廓上的直线部分和曲线部分在进料的过程当中,所受到的阻力变得相对均匀,物料流动性得到了显著的改善。第三,拉伸筋的使用减小了对压料面精确性的较高要求,提升了在汽车冲压和拉伸过程当中的稳定程度。技术人员在容易产生叠料现象的位置合理施加拉伸筋,能够增加调压范围,降低气垫所产生的压力波动对汽车冲压件所产生的影响。

从上述处理措施当中不难看出,在汽车冲压件产生叠料现象之后,对拉伸筋的形状、数量、位置进行合理的改变,可以有效改善板料的流动速度,由此完美解决冲压件所发生的叠料现象。

(二) 案例二

技术人员在针对某车型汽车尾灯外护板进行调整时发生叠料现象,工作人员立即对叠料现象的形成原因开展了分析,分析结果如图2所示,凸模在朝下方运动的过程当中与制件发生了接触,在相互接触和挤压的过程当中,制件当中的两个侧板板料朝着想着中间缝隙较大的地方进行了流动,经过测量凹凸模缝隙宽度大约为1.5毫米左右,板料厚度大约为0.7毫米左右.板料在流动的过程当中,流速过快,因此发生叠料现象,使得汽车配件的表面起皱。

解决措施:在此车型当中,原本所设计的凹凸模间隙距离为0.9-1.2毫米,因此技术人员需要针对凹凸模的间隙距离进行调整。技术人员使用凸模作为基准,开展对凹模的补焊作业,让凹凸模之间的间隙距离适中保持在0.7毫米左右,。在使用以上手段进行处理之后,再次冲压时,板料的流速变得正面配件型面变得平稳安定,叠料现象得到了有效的解除,起皱现象消失。

(三) 案例三

某车型汽车的冲压件在开展拉伸的过程当中,产生了如图3所示的右下角叠料起皱现象,技术人员经过现场分析,认为造成这一现象的原因的在压边的过程当中,力量过小,从而导致板料在进行压实的过程中受力不足,即板料无法被完全压实。并且板料流动速度较快,拉伸程度不够。

解决措施:针对这一现象,技术人员在对产生叠料起皱部位进行勘察之后,在对应位置的调压垫和顶杆连接杆中间的位置添加了一张厚度为0.3毫米的垫片,有效增加了在进行配件压边过程中的力量,汽车配件所发生了叠料起皱现象也得到了消除。

(四) 案例四

技术人员在针对某车型汽车B柱加强版进行SE分析的过程当中,发现叠料起皱现象。经过分析,工作人员认为,发生叠料现象的原因是该零部件在制作成型的过程当中,多余的材料不能得到有效的施放,从而致使板料在一个很小的空间当中汇聚,由此产生叠料现象。

解决措施:针对这一现状,技术人员采用的解决办法是在配件的多料区当中添加入吸料筋,通过吸料筋的加入,可以让汽车配件当中多余的材料转变成外观美观的筋,由此消除配件当中的叠料起皱现象。

(五)案例五

在某车型的汽车当中,其防撞梁立柱翻遍处发生叠料现象,在叠料现象发生的地方是收缩翻遍,弧度两边的物料朝着中间方向发生了移动。因此在此处产生了起皱。

解决方式:在发生此类问题时,技术人员最常用的解决办法便是在叠料现象发生的地方通过人工方式打开一个工艺缺口,凭借该缺口剪切掉多余的物料,由此消除叠料现象的发生。

(六)案例六

在某车型的汽车后围侧之中,其连接板的左右两边为对称排布,设计技术是对左右两边的工艺部件进行对称性的拉伸,该技使用经过了SE的成型分析。而在制作零部件的过程中,其拐角处产生了皱褶,相关技术人员分析认为,产生皱褶的原因是因为物料的走料趋向由周围朝着中心汇聚,这使得部件在拐角位置出现了较为严重的叠料现象。

解决方式:针对这一问题,技术人员需要对所使用的加工技术进行改良,让部件拐角位置的物料朝着外部进行扩散,这样才能消除零部件的叠料现象。

结束语:

从文中不难发现,造成汽车冲压件发生叠料现象的原因是多样化的,针对这一现状,正确进行叠料现象发生原因的分析才是关键。工作人员不能只使用某一种技术方式进行叠料现象的处理,而必须要根据汽车冲压件产生叠料现象的位置,板料的整体流动速度等多方面的因素,分析汽车冲压件发生叠料现象的最直接原因。并且在此基础上,选择作为合理的处理方式对叠料现象进行解决。本文仅例举了一部分较为常见的汽车冲压件叠料现象产生原因,期望能够给予从事汽车修理制造行业的工作人员带来一定的参考。

参考文献:

[1] 李丽坤.汽车钣金冲压件叠料问题解决案例分析[J].金属加工(热加工),2013,05:11.

[2] 欧阳桃花,丁玲,黄江明.汽车模具制造能力演化路径与能力构筑竞争:北京比亚迪模具案例[J].管理学报,2012,02:157-164.

[3] 王红,夏冰.关于冲压件起皱控制方法及影响因素探究[J].科技风,2015,05:33.

作者简介:

解决方案模板篇4

行动导向法将学生作为学习的核心和主体,教师由传统的知识讲授者转变为学习活动的组织者、观察者和调整者,强调对学生学习自发性的调动和培养。它以学生应具备的职业能力为主要学习目标,对其进行详细分解,落实于教师引导学生自我构建的具体学习行动中。对于物流课程的开发,遵循“行动领域———学习领域———学习情境”的规律,即先按照物流岗位的工作过程开发相关的学习领域,这些领域包含了各环节物流工作的职业要求,然后以这些学习领域为目标,设计能保证学生掌握有关职业技能的学习活动,即“学习情境”。这种教学模式在德国得到了充分发展,也在调动学生学习积极性、培养学生实际工作能力方面取得了显著的成效。行动导向法中的“行动”有三层含义,一是指行动过程,具体包括资讯、计划、决策、实施、检查、评估六个步骤;二是指职业行为;三是指人的认知规律。因此,行动导向法强调职业教育的教学活动要以实际工作情境中所要求的行动能力为目标,在研究职业情境的基础上提取学习情境,以学习情境中的行动过程作为培养学生的途径。

基于行动导向的教学模式

基于行动导向的教学模式包括了对一系列具体教学方法的应用,如案例教学法、头脑风暴法、项目教学法、角色扮演法、张贴板教学法、模拟教学法、实物展示法等。以下以采购管理课程为例,对几种主要方法在教学实践中的应用进行探讨。

1.头脑风暴法+案例教学法头脑风暴法是由学生对某一给定的问题自由讨论,在彼此交换意见的过程中逐渐形成对问题的认识或解决方法。教师作为协调者,不评判任何学生在讨论中发言的正确性与否,重点控制讨论的效率,避免出现闲聊或无意义的争执。这种方法有利于集思广益,调动学生的学习积极性,为学生创造性地解决问题提供条件。案例教学法是由学生对教师所提供的原始资料提出问题,并自己动手寻求解决问题的方案。学生通过彼此间的交流以及教师给予的反馈,更好地掌握专业知识和技能,并锻炼其分析问题、解决问题的能力。以上两者在高职物流教学中可以紧密地结合起来,比如采购业务流程再造内容的教学,就可给出学生一个企业采购流程的案例,让其用头脑风暴的形式自由讨论该企业采购流程再造的方式。具体步骤为:首先,由教师给出某物流企业采购流程的基本信息,即六步骤里的“资讯”;其次,学生分组讨论,并记录整理讨论结果,提出企业采购流程方面存在的问题和解决的方法,即“计划、决策、实施”;最后,学生分组汇报讨论结果,即“检查、评估”。教师应注意对学生的合理想法给予鼓励,调动其学习的积极性。2.模拟教学法+角色扮演法模拟教学法是通过模拟实际工作过程或虚拟工作情境,让学生更好地理解学习内容,获得相关技能。此种方法为学生提供了反复练结的机会,更有利于巩固所学知识。角色扮演法主要是让学生扮演不同的工作角色,通过虚拟体验不同工作岗位的工作过程加深对所学知识的理解。比如采购谈判的教学,就可模拟实际谈判的过程,让学生分成两组,分别扮演采购方和供应商,根据给定的案例,按照谈判准备、正式谈判和检查确认三个阶段,对合作的基本内容进行洽谈,并在此过程中总结实用的谈判技巧和策略。3.张贴板教学法张贴板是一种用软木或者塑料泡沫制作的粘贴板,教师和学生可将学习过程中的任何思考、总结写在卡片上,然后用大头针钉在上面。采用张贴板教学,加强了教师和学生在教学过程中的互动交流,改变了传统的黑板板书不便更改整理的缺陷,板上的卡片可以随时更换调整,便于师生在短时间内进行大量的信息交流,将讨论的过程和总结的结果全部记录下来。在采购管理的教学中,JIT的看板原理的学习就可以巧妙地运用张贴板。由于看板管理本身就是运用传送看板和生产看板明确每个工序对物料的需求量,根据卡片提示来以需定产的,因此可让学生根据案例实际制作和使用看板,将所有看板即卡片钉在张贴板上,然后按看板管理的流程进行更替操作,便可对JIT的基本原理加深印象。4.实物展示法实物展示法即将教学内容中涉及的实际工作工具展现给学生,将抽象的知识具体化,帮助学生更深入地了解实际的工作情境。在高职物流管理的教学中,可带学生去物流企业参观,或者借用、租用乃至购买部分物流工具,如叉车、托盘、物流信息管理软件等,建立学校自己的物流实训基地。也可以考虑让学生动手制作模型,既提高了其动手能力,也调动了学生的学习积极性。

应注意的问题

解决方案模板篇5

关键词:保安电源;宽尾墩;消能;模型试验

Abstract: The emergency power supply is arranged in the overflow orifice bucket pool, the original orifice energy dissipation by broad tail pier and bucket basin combined energy dissipation into broad tail pier and building roof jet flow combined energy dissipation. This paper addresses the problem of downstream river bed scour prevention hydraulic characteristics, release flood waters of the hub through hydraulic model test.

Key words: security power; broad tail pier; energy dissipation; model test

中图分类号:TV

1工程概况

岩滩水电站位于红水河中游,是红水河梯级的第五级水电站。电站一期工程装机1210MW,已于1995年全部建成投产,二期工程装机600MW。为满足电网事故“黑启动”的要求,岩滩电厂须设立独立的保安电源机组(即岩滩电厂保安电源电站),装机容量为50MW,以满足电站事故情况下保安电源要求。

岩滩电厂保安电源电站布置在原一期工程7#溢流表孔消力戽内,洪水仍可由7#表孔渲泄,但消能方式由戽式消能变为厂房顶射流形式,利用溢流表孔两边尾水导墙做为厂房边墙。机组引水压力钢管进口位于右侧相邻5m×8m泄水孔左侧边墙,桩号下0+43.54m,高程180.0m,直径4.4m。

由于受溢流表孔尺寸限制,主机间净空尺寸宽度为15m,副厂房布置于主机间上游;考虑设备进厂,厂房两侧边墙上立排架与坝顶(233.0m)连接形成交通,安装间布置在排架196.0m,主变压器布置于排架顶部233.0m。

由于保安电站置于7#溢流表孔戽式消力池内,7#表孔消能方式由宽尾墩与戽式消力池联合消能变为宽尾墩与厂房顶板挑流联合消能,保安电站屋顶板、泄水孔两侧建筑物结构安全以及下游河床的防冲刷等问题,拟通过优化泄水建筑物体型解决。

模型布置平面总图见附图1。

2模型设计

模型按重力相似准则进行设计,模型截取7#溢流孔的两侧边墙作为本次试验研究单元;试验在宽0.6m的玻璃水槽中进行。根据设计要求,选择比尺为Lr=70。相应各要素比尺如下:

流量比尺:Qr=Lr5/2= 40996.34 流速比尺:Vr=Lr1/2=8.367

时间比尺:Tr=Lr1/2=8.367 糙率比尺:nr=Lr1/6=2.0

为保证泄槽内水流的可视性,7#溢流孔闸墩及其引水导墙采用有机玻璃制作,其它枢纽建筑物用水泥砂浆刮模制作。上下游地形均按高程150.0m铺设,厂房尾水出口下游进行局部冲刷试验,自下0+142m至下0+300m范围河床部分做成动床,按原地形铺设模型砂。

模型砂粒径根据公式V=KD1/2计算。

式中: V—抗冲流速,根据设计提供河床岩块抗冲流速为6~8m/s。

K—系数,取K=5。

D—粒径。

则模型砂粒径为:

Dm=Dp/Lr=(Vp/K)2/Lr=[(6.0~8.0)/5)]2/70=2.0cm~4.0cm

上游水位控制测点设于坝上0+300m,下游水位测点设于坝下0+500m。

3原布置方案

为比较7#溢流表孔内有无宽尾墩泄洪时的水力要素,原方案试验分为直尾墩方案(拆除宽尾墩)和宽尾墩方案进行。

3.1直尾墩方案

洪峰流量Q10%=17500m3/s及Q1%=24300 m3/s时,7#溢流孔敞开泄流。试验表明,厂房顶板水流平顺, Q1%=24300 m3/s时,局部有水面线略高于两侧边墙顶高程196.0m,水流未冲击进房楼排架,适当加高两边墙即可满足要求。泄槽末端流速较大,达23.0m/s,水流呈抛物线水舌直冲下游河床,形成较深的冲坑。 Q1%=24300 m3/s时,定床132.0m高程仍有13m/s的流速,水流余能还较大,表明实际冲坑还会进一步刷深,泄槽出口左侧船闸下游为引航道导墙,如此大的冲坑严重威胁导墙基础的安全。

3.2宽尾墩方案

Q10%=17500m3/s时,由于墩后大片无水区的存在,水流经宽尾墩的挤压和竖向拉伸作用后直冲厂房顶板,激起的水浪直接冲击进厂楼的上游墙并被反弹翻越两侧边墙,水流对进厂楼排架的冲击力强度很大。在Q1%=24300 m3/s时,水体满槽,宽尾墩后未出现无水区,水流较为平顺。对下游河床的冲刷与无宽尾墩差异不大。

由于实际工程中要拆除钢筋混凝土制作的宽尾墩相当困难,设计主要考虑不拆除宽尾墩的可行性。上述试验情况表明,原布置方案有宽尾墩时还须解决以下问题:

① 水流翻越两侧边墙影响升船机结构安全。

② 10年一遇洪水时,水流经宽尾墩后激起水浪直接冲击进厂楼排架,对排架结构安全不利。

③解决泄槽末端抛物线水流对船闸下游引航道导墙基础的冲刷。

4优化方案

为解决原布置方案的水力学问题,模型作以下修改:

①加高7#孔两侧边墙及进厂楼排架底板至215.0m高程,加高原下游引航道导墙(187.0m高程段)至194.70m高程,防止水流没顶、外溢、冲击进厂楼排架、尾水启闭机排架及船闸升船机,边墙实际高度再根据最终选定方案试验水面线进行调整。

②延长厂房顶板泄流槽长度及加设水流导向体。根据原有周边结构以厂房顶板末端作为延长抛物线泄槽起点,采用底坡连接曲线,将厂房顶板泄槽向下游分别延伸至下0+172.00m及下0+182.00m,并对比增设水流导向体对水力要素的影响,通过延长泄槽长度及增加水流导向体试验,解决高速水流对船闸下游引航道导墙基础冲刷的影响。修改方案平面图见附图5。

模型修改后分别进行了洪峰流量为Q10%=17500m3/s、Q1%=24300m3/s有无宽尾墩情况的水力要素对比试验,延长泄槽对比试验方案见表4-1:

表4-1岩滩保安电源电站水工模型延长泄槽对比试验方案

4.1修改方案一

修改方案一在泄槽水平段后采用抛物线曲面连接,将泄槽向下游延伸至0+172m。试验成果表明:无宽尾墩时,厂房顶板水流平顺,波动小。有宽尾墩时,在Q10%=17500m3/s时,水流经宽尾墩的挤压和竖向拉伸作用后直冲厂房顶板,激起很高的水浪,涌浪最高点达到204.08m,水面波动较大;在Q1%=24300m3/s时,水体满槽,水流则较为平顺。使得水舌入水角度减小,下游河床冲刷明显改善,但主流潜底,河床冲刷仍然严重,在100年标准防冲流量Q1%=24300m3/s时,冲坑深度为16.16m。

4.2修改方案二

修改方案二是在修改方案一基础上设水流导向体,把主流导向右侧,以减轻左侧导航墙基础的淘刷。试验成果表明:修改方案二有无宽尾墩情况下泄槽内水流态与方案一相比变化不大,增设水流导向体对减少下游冲刷有一定改善,但水流偏右仍然不够,对导航墙基础的冲刷仍然严重,在Q1%=24300m3/s时最深点深度为13.51m。

4.3修改方案三

修改方案三在修改方案二的基础上将泄槽末端延长到下0+182m,坝顶高程降低5.43m,为17.17m,将出口窄缝放在泄槽的右侧。试验结果表明:受导向体的导向作用,入水角度减小,主流偏右,左侧下游引航道导墙基础受冲刷的程度明显减轻,但由于水舌太厚,由左侧入流潜底强度仍然很大,在Q1%=24300m3/s时,导航墙基础冲刷深度仍有5.6m,尚未满足要求,还需要进一步完善。修改方案三流态及冲刷效果见照片1。

照片1、修改方案三下游流态(Q=17500m3/s)

修改方案一、二、三下游河床冲刷试验成果见表4-2。

表4-2 下游河床冲刷试验成果表

说明:“左”即为导航墙右侧边;“中”为玻璃水槽的中央,距导航墙边约15m。

4.4修改方案四(宽尾墩修改方案)

在Q10%=17500m3/s时受宽尾墩影响而激起的水浪高达204.08m,使得边墙过高。为解决此问题,在修改方案三的基础上,模型作以下修改:即在宽尾墩后(沿Q10%=17500m3/s时水流边线)将墩后的无水区进行填筑,形成一个新增块体,尾部逐渐收缩直至下0+70m,见图2。

(1)流速、流态

宽尾墩作修改后,新增块体填充了宽尾墩后的无水区,试验表明,在Q10%=17500m3/s时,水流满槽,水流平顺,无涌浪现象;在Q1%=24300m3/s时水流也较为平顺。由此解决了由于水面线过高,冲击进厂楼排架,及需要加高导墙等问题,建议设计采用。Q1%=24300m3/s时,左边墙下0+137.60m以下局部有水面线高于墙顶设计高程194.70m,水流翻越墙顶进入引航道内,影响导航墙的安全,建议设计参考试验数据适当加高此段导墙并延长至下0+182.00m。

(2)泄流能力

在10年一遇以上洪水时,7#溢流孔敞开泄流,试验实测数据表明:10年一遇及100年一遇洪水流量时,试验实测7#孔泄流能力与设计推算单孔泄流能力较为接近。而1000年及5000年洪水时实测泄流量比设计略小,其中1000年洪水时实测上0+300m水位227.70m,比设计库水位高0.33m,5000年洪水时高0.43m。试验成果见图3。

(3)时均及脉动压力

为了解厂房顶板与两侧边墙的时均以及脉动水压力,根据泄槽内布置特点,在槽内共布置了8个时均及脉动压力测点,时均及脉动压力分别采用测压管及传感器量测。观测资料表明,各测点时均水压力均为正压,其值随水头的大小而增减,压力值在3.73 kPa ~264.77 kPa。脉动压力幅值均较小,其均方根值为3.46 kPa ~6.43 kPa ;功率谱分析图表明,各测点压力脉动能量较分散、主频集中度不高,主频在0.35 Hz ~17.43Hz之间,除个别测点外能量都比较低,个别能量集中的测点主频均在2.3 Hz以下,对建筑物结构不会构成危害。

5结语

(1)原布置方案:无宽尾墩在100年一遇洪水时,局部有水面线略高于两侧边墙顶高程196.0m,水流未冲击进房楼排架。有宽尾墩在10年一遇洪水时,水流在宽尾墩后撞击厂房顶板激起水浪,水面线较高,水流对进厂楼排架的冲击力强度很大。原布置方案下泄水流对下游导航墙基础造成较为严重的冲刷。

(2)优化方案中宽尾墩后设置新增块体后, 7#孔泄槽内水力特性好较好,设计可参考试验实测水面线确定边墙高度;延长厂房顶板泄流槽长度及加设水流导向体,下游河床防冲刷得到了明显改善,但还需要进一步完善,以解决下游导航墙基础受冲刷的问题,由于断面模型受玻璃水槽边界条件的限制,影响了下游河床冲刷试验成果的准确性,因此建议下游河床冲刷的问题通过整体水工模型试验研究解决。

表4-3 7#孔泄槽内脉动压力试验成果表

参考文献:

解决方案模板篇6

关键词:预制栏板、阳台、分类、整治方案

中图分类号:TU226文献标识码: A 文章编号:

由于多种原因,预制栏板阳台普遍存在不同程度的破损。如果得不到及时整治,破损的阳台不但影响美观,还影响住户的使用,并且存在较大安全隐患。按照预制栏板阳台的破损情况,大致可以分为严重破损、破损较重和一般破损三类,我们只有根据预制栏板阳台不同的破损情况,采取合理的整治方案,才能达到有效解决阳台破损,又节省成本的目的。

1 预制栏板阳台破损的主要原因

由于建造时间较长,由于经过多年的日晒雨淋或施工质量的原因,预制栏板抹灰起鼓、开裂,甚至脱落。另外雨雪进入抹灰或栏板缝隙以后,经过冬天的冻胀,造成开裂或脱落,钢筋外露,经过长期与外界环境的直接接触,钢筋锈蚀、断裂,造成阳台预制栏板倾斜,甚至脱落。

2 预制栏板阳台破损分类

2.1 严重破损

阳台预制栏板抹灰大面积离鼓、开裂。栏板多处出现裂缝,钢筋外露锈蚀,向外倾斜、脱落等严重变形、破损的情况。(如图1、图2)

图1图2

2.2 破损较重

阳台预制栏板外饰面抹灰离鼓、开裂,部分栏板出现裂缝,钢筋外露锈蚀,松动,向外倾斜等情况。(如图3、图4)

图3 图4

2.3 一般破损

阳台预制栏板栏板外饰面抹灰离鼓、开裂、脱落等情况。(如图5、图6)

图5图6

3 预制栏板阳台整治方案

3.1 严重破损的整治方案

3.1.1 方案一

3.1.1.1 拆除全部栏板,剔出预埋件。

3.1.1.2 弹阳台栏板位置线,当栏板位置线放完后,安装阳台栏板。要求垂直,平整,竖缝不应小于20mm,阳台栏板缝隙不应小于20mm,但不大于30mm,阳台预埋铁与栏板预埋铁用不小于Ф8的矩形箍进行焊接,间距不大于25cm,板与板之间用不小于Ф6的矩形环进行连接,间距不大于25cm,焊缝质量必须符合焊接工艺标准要求。

3.1.1.3 最后清理栏板基层,挂钢丝网,新抹水泥砂浆并浇水养护。

3.1.2 方案二

3.1.2.1 原来的阳台在满足要求的条件下,可以采用现浇钢筋混凝土栏板的方案。

3.1.2.2 首先拆除全部栏板,将基层清理干净。

3.1.2.3 剔出阳台平板钢筋并进行除锈处理,按设计要求进行钢筋绑扎,竖筋与横筋相交点须每个绑扎,并将钢筋与阳台平板钢筋进行焊接。

3.1.2.4 为了安全及浇筑质量,模版分两次安装,两次浇筑,并分层振捣,分层浇筑。安装模版前,先在模版内侧涂刷脱模剂。

3.1.2.5 阳台混凝土栏板强度达到要求后拆模,并浇水养护。

3.1.3 方案三

拆除原有全部栏板,采用自重较轻的钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板作为栏板,内嵌方钢立柱,现浇钢筋混凝土压顶。

3.2 破损较重的整治方案

3.2.1 拆除部分破损栏板,剔出预埋件。

3.2.2 弹阳台栏板位置线,当栏板位置线放完后,安装阳台栏板。要求垂直,平整,竖缝不应小于20mm,阳台栏板缝隙不应小于20mm,但不大于30mm,阳台预埋铁与栏板预埋铁用不小于Ф8的矩形箍进行焊接,间距不大于25cm,板与板之间用不小于Ф6的矩形环进行连接,间距不大于25cm,焊缝质量必须符合焊接工艺标准要求。

3.2.3 最后清理栏板基层,挂钢丝网,新抹水泥砂浆并浇水养护。

3.3 一般破损的整治方案

解决方案模板篇7

促使台湾馆选择研华的产品源自于企业的技术实力。研华已经走过28年的历程,作为全球工业计算机(IPC)与自动化设备的资深厂商,在中国IPC市场占有近50%的份额。目前IPC贡献着企业25%的营收,不过从出货量上,占约13%营收的嵌入式板卡则更胜一筹。

随着经济危机的到来,研华趁势开始了战略转型:从应用导向平台,到暇务导向平台

即不仅停留在销售板卡本身,更看重板卡背后的整套服务。不追求竞争价格,而期望为客户带来更多的价值。

近日,在研华嵌入式应用设计论坛(ADF)北京站期间,研华嵌入式设计服务(Embedded Design-in Services)事业群副总经理魏廷晃和嵌入式运算核心事业群副总经理张家豪与我们分享了研华的创新理念和成功经验。

嵌入式Design-in服务

“研华在同业中的定位是成为市场的龙头公司。”魏廷晃说,“我们并不很在意价格竟争和比较的问题。对于采用我们服务的客户,我们更在意满意度如何。

随着技术的发展和竞争的残酷,客户的需求越来越高,为了获得客户青睐,厂商必须倾听并满足客户需求。对客户而言,最大的诱惑就是帮助其提高商业效率,面对现在的市场发展形势,研华认为作为仅提供硬件板卡的供货商角色已不能满足客户的需求。

多年丰富的嵌入式经验,帮助研华了解如何将know how(诀窍)转化为提供完整的解决方案,也清晰地发现客户在设计生产流程中的各类需求。为此,公司除了提供各式的硬件产品外,还整合了内外资源推出EmbeddedDesign-in Servlces(嵌入式设计服务)的概念,以全新的Emb'Core(嵌入式核心服务)经营模式,提供客户从产品规划、硬件设计、验证、系统整合到量产各个阶段中相应的服务。

Emb'Core经营模式

Emb'Core(嵌入式核心服务)是研华嵌入式运算核心事业群提出的特有经营模式,是以设计为目的的服务。这是―种可广泛集成嵌入式板卡、模块和软件的流线型解决方案。所谓Design-in,不是简单的产品设计(Design),而是包括完全参与客户的每个设计阶段:计划、板卡设计、设计验证和系统集成一大量生产的全过程,在每个阶段都能提供符合客户需要的服务。

具体来说,除了准时提供与Intel等芯片厂商同步上市的嵌入式板卡之外,研华也已提早开始开发下一代嵌入式板卡,同时专注于达到几项智能嵌入式平台的核心特征:更低的功耗、轻薄的造型、降低软件复杂度以及即插即用等特点。

在软件开发上,未来的设计趋势包括EFI(Extenslhie Fi rmwa reInterface。可扩展固件接口)的架构、智能型管理、实时操作系统(RTOS)、系统安全、远程访问、远程维护解决方案。研华已经针对嵌入式BIOS(基本输入输出系统)、OS和软件API(应用程序接口)提供上述相关的整合开发服务。其中Emb'Core提出三项EFI解决方案:嵌入式EFO BIOS、嵌入式EFI Pre-Boot应用方案与嵌入式EFIRemote Manager解决方案,将可让客户针对垂直市场的需求安装BIOS,并可提供多功能的嵌入式软件功能与定制化服务。

不仅如此,在Emb'Core的智能型管理上要能做到跨平台的数据安全、硬件监控、智能风扇等管理能力;在系统安全上能提供涵盖BIOS、平台和储存装置等三层安全机制,并能进行远程访问和灾难诊断能力。此外,也将提供储存模块、远程维护解决方案、触控等工业级嵌入式模块方案。

iManager

同样是提供板卡产品,但研华的服务模式已经从被动变为主动:除了销售板卡,还提供广泛的软件和硬件服务。张家豪指出,定制化的整合软件解决方案是提升产品价值和市场品牌的关键所在。为此,研华推出了智能管理软件iManager。这是一种基于研华SUSl(安全&统一智能接口)API软件的高级服务。这样即使在操作系统出现瘫痪时,板载芯片监控硬件和软件也能保留一些功能。

iManager包含5种主要模块:省电、监控、热键、视频亮度和安全。这些功能简化并增强了软硬件应用集成。通过这个新型嵌入式芯片,系统集成商可以更加优化设计,如简化系统更新、增强系统稳定性、提供智能板卡保护、增加安全性和方便设计配置。所有这些优点提高了客户的商业效率以及嵌入式产品的质量。

“iManager具有一些独特的创新。”张家豪举例说,尽管很多同业厂商也可以做BIOS,但只对BIOS进行修改,做一些定制化的服务,例如BIOS开机后换成客户需要的屏显内容,加上客户的商标等。但是研华继续研发到EFI BIOS层面,可以把BIOS做成3秒内开机。

从追求价格翻追求价值

Design-in理念的服务、Emb'Core经营模式的服务、iManager的软件服务……,除了服务,还是服务。服务之外研华的优势又是什么?是什么支撑研华28年来从小到大、成为业界翘楚?

魏廷晃说,一个企业的领先绝对不是单方面强,而是从前端到后端整个策略和执行能力的综合体现。研华做得相当好的地方,首先是技术到位,研华产品的质量在市场当中得到了肯定,可见研华的研发实力非常扎实:其次是服务:再有就是研华的企业文化和策略是成功的。研华企业文化是四句成语,以人为本,诚信笃识,卓越创新,放眼天下。需要说明的是,研华追求卓越,又放眼全球,但这里没有讲所谓的竞争和排外,这也是其他企业不容易模仿的。

解决方案模板篇8

关键词:套筒;插入板;成形;组焊

引言

核电站钢制安全壳套筒组件是核安全2级部件[1],由套筒和插入板组成,大尺寸的套筒组件制造时,涉及下料切割、成形、焊接、热处理、无损检测、机加工等多道工序,制造难点再与插入板分片方式的确定、成形精度的检测与控制、插板与套筒定位组焊方案的确定。文章对这几处工艺要点进行了分析,并提供了解决方案,最终明确了套筒组件的制造工艺流程。

1 核电站钢制安全壳套筒组件概述

钢制安全壳(以下简称CV)是大曲率的圆筒,套筒组件是CV上的贯穿件,主要由插入板和套筒组成,其中插入板与CV筒体曲率一致,且插入板厚度大于CV筒体厚度。根据ASME BPVC-Ⅲ-1-NE-4622要求[2],套筒组件应在组焊完成并经热处理后,再与CV筒体组焊。

以图1为例,大尺寸套筒组件的制造涉及下料切割、成形、焊接、热处理、无损检测、机加工等多道工序,成形要求高,控制焊接变形难度大,其制造工艺要点如下:(1)插入板分片方案的确定。插入板外形尺寸较大,出于成形设备加工能力限制、材料利用率等因素考虑,需要由几张钢板拼接而成。(2)插入板拼焊时成形曲率检测与控制。出于成形设备加工能力的限制,应先分片成形,然后拼焊,此时需要设计拼焊工装控制成形曲率。(3)套筒与插入板组焊时定位与变形控制。套筒与插入板组焊时需要准确定位,并且需要防止焊接变形。

2 插入板的几种分片形式

以图1为例,插入板的制造工艺流程如下:(1)压制(或卷制)钢板,要求内表面曲率R21440;(2)在成形好的钢板上划各拼焊板的切割线,并将各拼焊板切割下来;(3)制备各拼焊板的组焊坡口,坡口进行磁粉检测;(4)各拼焊板组焊,检测并控制插入板的成形曲率,此时应设计拼焊工装;(5)各拼接板组焊过程中,焊缝根部磁粉检测,焊接完成后进行射线检测和磁粉检测;(6)机加工插入板内圆焊接坡口,外圆坡口暂不加工;(7)清洗、入库,准备与套筒组焊。

插入板拼接一般只允许在水平方向拼焊,即拼接焊缝为B类焊缝,分片方案需考虑如下因素:(1)插入板拼接焊缝应避开CV筒体环焊缝;(2)材料消耗与利用率:拼接板的数量越多,钢板利用率越高消耗少,但是相应的焊接、无损检测等工作量增加,焊材消耗量也会增加;(3)拼焊及无损检测工作量:拼接板的数量越少,焊缝长度越短,相应的焊接、无损检测等工作量越少,焊接变形也较好控制,但是钢板利用率会较低消耗大;(4)焊接变形控制:拼接板的数量越多,焊接变形越难控制。

综合分析,拼接板的数量少,材料利用率低消耗多,但是焊接及无损检测工作量较少,焊接变形也较容易控制;拼接板的数量多,材料利用率高,但是焊接及无损检测工作量较大,焊接变形也较难控制。

图2、3分别给出了两片拼焊、四片拼焊的分片方案,比较如下:(1)两片拼焊,消耗钢板17.7m3,两条焊缝总长1020mm;(2)四片拼焊,消耗钢板11.4m3,四条焊缝总长2548mm。

综合考虑材料消耗与利用率、焊接及无损检测工作量、焊接变形控制、加工效率等因素,在设备加工能力满足的情况下,应首选两片拼焊的分片方案。

3 插入板分片拼焊工装的设计与应用

已经成形的插入板分片板在拼焊时,焊缝为全熔透形式,容易产生较大的焊接变形,需要在拼焊过程中检测并控制成形曲率,设计的拼焊工装见图4,主要由内弧面支撑模具、外弧面支撑模具、加紧装置、翻转吊耳等组成,其结构特点和使用方法如下:(1)内弧面支撑模具用以支撑R21400内表面,外弧面支撑模具用以支撑R21510外表面,支撑弧面在整个模具组焊完成后通过机加工而成,标定合格后可以作为检验模具,见图5;(2)插入板内外表面与支撑模具的贴合间隙,作为插入板成形质量的检查依据;(3)内弧面支撑模具、外弧面支撑模具根据拼接焊缝的位置,设置了过焊孔,两套模具可以单独使用,也可以组合使用,组合使用时,两套模具均与插入板夹紧,实现整体翻转;(4)该套工装也可用于插入板内外圆坡口的机加工,便于工件装夹找正。

4 插入板与套筒的组焊定位

插入板与套筒组焊时,应满足如下要求:(1)插入板弧面中心线与套筒轴线相交垂直。(2)确定插入板与套筒在套筒轴线方向的相对位置。

以上要求可通过设置定位筋板来解决,见图6,详细方案如下:(1)车平套筒一处端面,此端面作为插入板与套筒组装的轴向基准面;(2)确定定位筋板位置,确定其形状尺寸。筋板一边是圆弧段,另一边是直边段,圆弧段与插入板曲率贴合,直边段与套筒组件基准面齐平,筋板应避开插入板拼接焊缝;(3)插入板、套筒、定位筋板组焊,控制定位筋板直边段与套筒基准面齐平,检查筋板圆弧段与插入板曲面贴合间隙、套筒与插入板环缝组对间隙等;(4)各处尺寸检查无误后,将定位筋板与插入板、套筒点焊固定好,准备插入板与套筒的环缝组焊。(5)焊接过程中,如有需要,可以再设置防变形筋板,控制组件的变形。

5 套筒组件制造工艺流程

套筒组件制造工艺流程见图7,对无损检测时机及方法说明如下[3]:(1)套筒纵缝坡口、插入板拼接焊缝坡口,进行100%磁粉检测;(2)插入板拼接焊缝、套筒纵缝在组件整体热处理前,进行100%射线检测,表面再经100%磁粉检测;在组件整体热处理后,表面再经100%磁粉检测;(3)插入板与套筒环缝在组件整体热

处理后进行100%超声检测,表面再经100%磁粉检测;(4)定位筋板随套筒组件参与整体热

处理,热处理完成后再拆除,拆除后,焊缝表面再经100%磁粉检测。

6 结束语

大尺寸套筒组件制造时,插入板成形精度高,控制焊接变形难度大,文章提出了套筒组件的制造工艺要点及解决方案,即在分析明确插入板分片方式的基础上,设计插入板拼焊成形工装检测并控制成形精度,并设置定位筋板快速准确的进行套筒与嵌板的组焊,最后明确了套筒组件的制造工艺流程,对压力容器大尺寸贯穿件的制造有较大的应用价值。

参考文献

[1]郑东宏,刘乃军,等.压水堆承压设备的核安全分级和质保要求[J].装备制造技术,2013(3):92-95.

[2]ASME BPVC-Ⅲ-1-NE-2007.MC级设备[S].

解决方案模板篇9

关键词:新疆农业大学;紊流数值模拟;研究生优质课程;课程建设

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)09-0182-02

一、引言

《紊流数值模拟》的研究对象是自然界和水利工程中的各种类型的水流现象和伴随着水体流动发生的热输运和物质输运。在水利建设和国民经济其他领域中,水流和伴随着水流的热输运、物质输运,具有极其重要的意义。为了兴水利、除水害,作为水资源综合利用的第一步,必须探明水流运动的规律和伴随水流发生的热输运、物质输运的规律。为了建设水利枢纽,必须预测建造水工建筑物以后上、下游水流的运动规律、泥沙运动规律等,从而选择最好的设计方案。为了防治水污染,必须预测河流、湖泊中的水流规律和污染物质的运动规律。准确地预测水流和输运现象,还能帮助我们预报乃至控制一些潜在的灾祸,如洪水和溃坝等。目前常用的预测水流和输运现象的方法为物理模型试验及数值模拟方法。如何使《紊流数值模拟》课程建设适应现代水利工程前沿技术的发展需要,如何通过本课程的教学建设与改革,让学生更好地掌握课程内容,以便与我校水力学及河流动力学专业、水利工程专业研究生的培养目标相吻合,为学生在后续的研究工作奠定坚实的基础。本文结合课程小组教师多年来的教学实践经验,对当前《紊流数值模拟》的课程体系、系列优化教材的选用与教学平台的建设,教学方法与手段的完善,以及考核方式的改进等问题进行了探讨,以满足研究生全方位课程学习的要求,提高课程教学质量、培养学生解决实际问题的能力和创新能力。

二、课程建设内容

(一)教学内容更新完善

《紊流数值模拟》所涉及的应用领域非常广泛,众所周知自然界中流体(气体、液体)流动基本上都是紊流,紊流数值模拟可用于一切做紊流运动的流动现象。在理论上它更是涉及了流体力学、粘性流体力学、固液两相流动力学、气液两相流动力学、计算水力学理论和方法。课程的讲授思路是建立通用的数学模型和相应的数值计算方法,以预测水流和伴随水流发生的各类输运(物质输运、浓度输运、紊动扩散输运)现象。但是水流输运现象十分复杂,为了封闭N-S方程不同的研究人员建立了不同的数学模型和数值计算方法名目繁多,千姿百态,要在较少的学时内历数各类水流输运现象、各类数学模型和数值计算方法,几乎是不可能的。因此本课程在学习过程中由浅入深进行:从控制方程N-S方程出发,考虑到它的不封闭性,有不同的紊流模型对其进行了封闭,从最简单的紊流模型零方程模型讲到单方程模型,最后讲到双方程模型及其典型代表模型和应力―通量代数模型;由恒定一维问题入手,推广到非恒定流三维问题。

由于新疆地区属于B类二区招生地区,所以进入我校的硕士生生源入学分数较低,大多来自三本院校,数学基础相对薄弱。而本课程采用的教材是金忠青编著的《N-S方程数值解和紊流模型》,该书短小精悍,适用于数学基础较扎实的学生直接使用,书中的偏微分方程采用了张量、梯度、散度等方法表示,对于我校的学生来说用此类方法表示的N-S方程难度较大,不清楚各项的物理含义和对应的代数展开式。讲解容易但理解难度较大,学生听过后似乎知其然但不知其所以然。因此,在绪论之后的《水流和输运现象的数学描述》这一章的讲解过程中,增加了1~2个学时讲授张量知识、梯度、散度、通量的数学定义,并通过补充案例帮助学生理解这些物理量在流体运动过程中的物理意义。在第三章紊流模型部分的讲解过程中,弱化了单方程模型(如k方程)和双方程模型(如k-e模型)的数理论证过程,强化广泛应用的紊流模型的基本原理和基本方程的建立或其逻辑推导过程,强化了方程中各物理项的基本概念的理解,使学生做到知其然和知其所以然。根据选课学生拟开展的科研课题的类型、硕士毕业论文的拟研究方向,针对性地选择教学实例,在课堂上对教学实例进行讨论分析,课后请学生分成小组针对不同的实例进行实践练习,之后教师与学生实践小组的讨论,对练习结果进行查找问题,提出改进措施和建议,学生对其实践内容进行完善,逐步提高学生解决问题的能力。

(二)改革教学方法与手段

由于本课程开设时间不长,近几年的教学过程中主要以黑板板书、课堂讲解为主,虽然也适当采用了多媒体播放视频、图片等方法辅助教学,但是教学方法和手段相对单调。为了进一步提高教学效果,满足学生全方位的课程学习要求,作者对教学方法和手段进行改进,主要包括以下几方面:

1.采用多媒体课件与黑板教学并存的教学手段。针对更新和完善后的教学内容制作多媒体教学课件,采用多媒体课件与黑板教学相结合的方式进行教学。在教学过程中,根据教学形式与内容的不同,采用相应的教学手段,或者两者结合使用,各取其长,使两种教学手段的优点都得到充分发挥,有效地加大课堂教学容量,优化教学效果,提高教学质量。在第二章、第三章控制方程的推导过程中,采用多媒体与黑板板书相结合,把需要反复使用地方程如N-S方程用PPT呈现出来,但是后续方程的推导过程采用黑板板书,采用黑板板书与PPT相结合的过程可达到满意效果。

2.采用启发式+讨论式+实践操作+质疑式教学方法强化实践教学环节。与本科教学不同,研究生进入硕士阶段的学习之后,很快会参与到导师的科研项目中,自然而然地进入了发现问题、拟解决问题和如何解决问题的阶段,此时学生的学习目的很强,授课教师稍加引导和启发学生便能进入带着问题主动学习的积极状态。因此,在授课过程中,根据选课学生拟开展的科研课题的类型、硕士毕业论文的拟研究方向,精心选择典型案例,在重点章节结束后安排1个学时做专题讨论,教师提出问题,初步提出解决思路,学生对问题的具体解决方案如模型选择、网格划分、边界条件的设置等问题进行讨论。

3.充分利用微信、QQ等方便快捷的网络交流工具,建立讨论组,加强学生与学生、学生与授课教师之间在线实时交流,随着学生数量的增多,不同学生所研究课题的不同,遇到问题不同,通过微信群、QQ群组的讨论过程,可使学生们共享案例分析过程、获得各种不同案例相关问题的解决经验,同时可以做到有问题及时讨论、及时解决,提高学生的学习效率和学习热情。

(三)建设和丰富案例库

在教学方法与教学手段改进的基础上,为了进一步提高学生的学习兴趣和学习效率,丰富课堂教学内容,教师结合课题组承担的相关生产科研课题或者根据媒体上公开发表的资料和相关信息建立了案例库,按照不同的教学目的,对其进行组织和加工形成教学案例库。通过图形和工程概况的相关文字说明使学生了解该工程案例所需解决问题。并根据图中给出的尺寸进行建模,划分网格,并选取合适的数学模型和数学方法进行计算。将计算结果与消力池模型试验结果图片进行初步对比,判断计算结果的合理性,再根据案例库中提供的该工程的实测的其他流场信息对计算结果进行详细对比,对出现的错误结果进行原因分析,经过纠错和改正多次重复,学生对所学的理论如何在实际工程中有效应用有了更深刻地认识,达到学以致用的目的。通过对案例的学习和相关实践训练,大大提高教学的针对性和实效性。

(四)改革课程考核模式

以往本课程的考核方式主要采取了卷面考试的形式,考试总评分由作业成绩、考试成绩组成,结果表明此种考核方式较片面,不能正确地反映学生的学习效果和应用所学方法解决实际问题的能力,不符合本课程的学习目的和要求。因此,本研究将改革课程考核模式,加大过程性考核所占权重,形成由过程性考核的平时学业成绩与终结性成绩相结合的综合考核机制。其中,过程性考核占60%,期末考核占40%。在过程性考核方面,可结合不同的学习情境、实践任务,采用操作演示、方案设计、小组汇报及答辩、口试等方式进行;期末的终结性考核可以采用笔试方式,考核学生对课程知识的综合运用能力。

三、结语

本文立足于笔者及课程小组其他教师近些年来从事紊流数值模拟课程教学基础之上,分析了往届学生的学习效果欠佳、解决实际问题能力不足的原因,为了提高学习效果和教学质量,达到研究生全方位的学习要求,笔者根据新疆农业大学硕士研究生生源情况,完善了课程内容体系。对教学方法和教学手段进行了改革,针对学生所参与的科研项目或其毕业论文研究方向,针对性地选择教学实例,在案例教学的过程中,将多媒体、网络交流工具、课堂教学、分组讨论等方法有机结合形成全方位立体式教学模式,逐步提高学生解决问题的能力。对考核模式进行了改革,采用重考核过程、多阶段形式组合的考核评价方式,可有效全面地考核学生的学习效果。通过本课程优质课程建设,完善了理论教学过程,同时加强了实践教学环节,达到了产、学、研相结合的教学和新疆农业大学水力学及河流动力学、水利工程专业硕士研究生全方位课程学习要求。

参考文献:

[1]金忠青.N-S方程的数值解和紊流模型[M].北京:科学出版社,1989.

解决方案模板篇10

关键词:楼板;事故;检测;鉴定;加固

中图分类号:TU754 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)03-0-02

随着我国城市建设的高速发展,出现了大量的高层建筑物。同时,随着房地产业的兴起,高层住宅也越来越多。由于设计、施工和管理上的大意,高层住宅质量问题频发,轻则影响结构的使用和耐久性能;重则危及结构安全,或无法使用,造成重大的经济损失。当建筑物不能满足当前的工程性能要求时,必须进行局部或整体的加固、改建或重建。如果能够通过必要的检测与鉴定,科学地评估这种损伤的程度和规律,及时采取有效处理措施,通过对破损的结构进行加固修复,可以提高其承载能力,改善结构的工作性能,使这些结构仍能满足人们对建筑物安全性、适用性和耐久性的要求,从而达到继续正常使用的目的。同时,也要总结相关的经验教训,以避免类似问题的再次出现。

从节约投资和可持续发展的原则来看,在结构物功能没有完全丧失,只是减弱及安全度下降的情况下,不可轻言拆除或重建,可优先考虑对其进行补强与加固处理。本文将以某高层住宅楼楼板工程事故为例,对楼板进行检测和鉴定,对事故产生的原因进行综合分析;总结经验教训,并有针对性地提出加固处理措施,对结构进行修复,在满足各项性能要求的前提下,最大程度的减少损失。

一、工程事故概况

某新建高层住宅,地上23层,地下一层;剪力墙结构。2011年8月初该楼9-23层客厅楼板(8.5m×6.3m),其平面布置见图1。在施工完毕,尚未使用的情况下发现客厅处楼板出现了明显可见的下挠,楼板表面的平整度出现严重偏差,最大处超过10cm;楼板沿平行于长跨方向出现开裂现象,大量的板中出现多条裂缝;为了全面掌握楼板出现损伤的情况,分析其成因,给后续处理提供技术依据,对该楼9-23层客厅楼板进行了相关检测鉴定。

图1 楼面结构平面布置图

二、检测鉴定的内容与结果

1.构件损伤及变形:通过对该建筑客厅楼板损伤情况进行检查;现场发现9-23层客厅楼板都存在不同程度的开裂和变形现象。对每层楼板的挠度和裂缝情况进行检测。检测结果表明,大部分板块的挠度在40~60mm之间,最大挠度达到72mm;而且,此时楼板除了自重,尚无其它荷载,变形远超规范允许值。所检测板块的板底全部出现肉眼可见裂缝,其典型分布如图2所示,宽度主要在0.2~0.4mm之间,最大达到0.47mm;同时板面在墙边及四角均出现多道裂缝。

2.混凝土强度检测:该建筑地面以下一层及地面以上一层混凝土构件(梁、板、墙)的混凝土设计强度等级为C30,二层以上为C25。现场随机抽取该建筑楼板构件,采用钻芯法与回弹法相结合对其混凝土强度进行检测,结果表明,大部分构件的混凝土强度能够满足要求,有少量的板强度不足,个别板块只有15~16MPa;且在检测时发现部分板块中出现夹砂现象,总体可判定混凝土质量不佳。

3.构件截面尺寸检测:现场对该建筑客厅楼板的厚度(扣除面层)进行检测,通过选择不同点对板厚进行测量。检测结果表明,普遍存在板厚度不足的问题,且大量的板块厚度不均匀,表现为四周厚,中间薄;其中四周板厚多在135~150mm,而中间板厚多在105~125mm;厚度差值在20~40mm。

4.构件钢筋配置检测:现场对该建筑随机抽取混凝土楼板构件,采用钢筋位置探测仪检测受力钢筋配置情况,并用局部剔凿表面混凝土进行验证,检测结果表明,钢筋总体配置情况符合设计要求,但也存在钢筋间距偏差较大的问题。

5.构件保护层厚度检测:该建筑混凝土楼板保护层厚度设计值为15mm。现场对该建筑随机抽取混凝土板构件,采用钢筋位置探测仪检测保护层厚度情况,并用局部剔凿表面混凝土进行验证,检测结果表明,保护层厚度极不均匀;其中,板面负筋的保护层明显偏大,多在30mm以上,最大值达到40mm以上;板底正筋的保护层基本正常,但个别位置偏小,最小值只有5mm。明显不符合设计及相关规范的要求。

6.结构设计核查:该混凝土楼板设计承载力满足要求;楼板厚度设计值为150mm,板厚度取值偏小,刚度不足,不符合混凝土结构设计规范相关要求;同时,配筋构造也不符合江苏省“住宅工程质量通病控制标准”的相关要求。

7.楼板承载力验算分析:根据检测结果及相关规范要求,采用PKPM系列结构计算软件,对客厅楼板现有结构承载力进行验算。板块实际计算弯矩见图3。验算时楼板的混凝土强度取值均按每层实测数据取值,楼板厚度取实测平均值,楼板钢筋保护层厚度取实测平均值。验算结果表明,支座部分的承载能力严重不足,跨中截面基本满足承载力要求。

经鉴定,该工程9-23层客厅楼面板构件安全性等级均为cu级及du级,安全性极不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》对au级的要求,已严重影响整体承载力,必须及时或立即采取措施。

三、事故原因分析

该工程事故的产生其原因是多方面的,下面将在设计、施工与管理方面进行阐述。

1.设计方面

客厅的板块尺寸较大,应在设计构造上采取相应的措施。混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)9.1.2第2条规定,现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定:板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40。而本工程中板的跨厚比达到了42,且规范中还要求“当板的荷载、跨度较大时宜适当减小”,设计人员显然未能很好理解规范的意图,当板跨较大时,构件的承载力容易满足,但挠度和裂缝宽度却极易超标。

江苏省“住宅工程质量通病控制标准”:7.1.1第5条要求,“当板宽急剧变化时,钢筋直径不应小于8mm,间距不大应于100mm,并应在板的上表面配置纵横两个方向的温度筋”。 而本工程中的板宽显然属于急剧变化的,但钢筋间距为150mm,且未加配温度筋。

2.施工方面

通过检测和调查、收集相关施工与监理记录,可判定在此工程事故中,施工方面的问题是事故发生的主因。主要表现在以下几个方面。

(1)表现在施工的控制水平较差,如板厚不均匀,钢筋间距不均匀等;

(2)其次是现场管理较为混乱,主要表现在板负筋位置不准确,保护层厚度明显过大,施工时的钢筋保护未做好,造成板面在支座处开裂;

(3)存在有偷工减料现象,主要表现在楼板厚度不足,混凝土振捣不密实,现场清理不干净等,严重影响混凝土的强度;

(4)模板及支撑体系刚度明显不足,由于该板跨度及荷载较大,而施工方对此未采取相应措施,造成施工期间整个模板及支撑体系明显下沉;

(5)养护不足,拆模过早;由于后期施工期间进入秋冬季,温度下降,高空风速加大,水份散失快,混凝土收缩加剧;同时混凝土硬化速度变慢,拆模时间未做调整,混凝土强度不足,造成板开裂、下挠。

在上述原因中,板负筋位置不准确,楼板厚度不足,模板及支撑体系刚度不足是引起该项事故的主因。

3.管理方面

本工程大跨楼板事故的发生,凸显了整个现场管理的混乱,设计中的大跨板未能引起足够的重视;施工中的诸多问题也未能够及时的发现并予以纠正。过多地关注成本和工程进度,忽视了对于工程质量的管理。

四、事故处理要点与加固方案的选择

通过以上的检测与分析,对事故的基本现状和产生的原因有了总体的把握,为后续的事故处理提供了原始的资料,而加固方案的确定则影响到加固的成本和加固的效果。本工程事故处理的首要目标就是如何恢复板的变形,其次才是裂缝处理和板的补强。该工程陆续提出了多个加固方案,基本情况如下:

方案一:该工程最先提出的加固方案其主要措施如下,板底贴碳纤维补强,同时兼顾封闭裂缝;板面加做钢筋混凝土叠合层,在对板进行补强的同时,兼顾板面找平。该方案很好地解决了承载能力的问题,同时也兼顾了耐久性,成本也不高。但未能解决板底下挠的问题;普遍40~60mm的挠度绝非能够通过抹灰层就能解决的。后又提出采用千斤顶顶撑的措施,但通过分析发现需要同时顶撑多层楼板,设备占用量太大,成本太高。

方案二:其主要思想非常简单,对于挠度未超规范要求的,采用方案一中的补强措施;对于挠度超过规范要求的,则将板拆除重做;此方案很快被否定,主要在于拆除成本高,且易对相邻结构造成二次损伤;同时由于该工程主体已结束,大量吊送施工材料,垂直运输解决成本太高。以上两个方案均为原主体设计单位提出,其方案未能很好解决加固成本和加固效果的平衡,加固方案的确定既要满足结构的功能要求,又要便于实施,要有良好的经济效益,同时还应兼顾社会和环境效益。

方案三:其主要的加固措施包括以下几个方面,板底不作补强加固处理,仅对裂缝进行灌缝及封闭加强处理;板面主要采取两个措施;首先,凿除板支座处的部分混凝土(支座处保护层厚度过大),设置部分预应力钢筋,通过预应力效益恢复板的变形同时封闭裂缝,预应力钢筋在提高板支座负弯矩承载能力的同时,也提高了板跨中正弯矩承载能力;其次,板面做叠合层,加大板厚,找平板面,并在叠合层中配置部分钢筋,提高板承载能力,同时防止板面开裂。

最终该工程选择了加固方案三,该方案应用预应力加固技术很好地解决了板块下挠变形的问题,同时也解决了结构补强、裂缝封闭、板面找平等问题。在满足结构性能的同时,具有良好的经济效益,充分利用原有板的性能,施工方便,社会不良影响小。

五、结语

通过对该工程事故的检测与分析,以及后期加固方案的选择,总结了大量的经验教训,主要有以下几个方面:

1.结构设计时应充分理解规范条文的用意,对于一些比较特殊的结构或构件,要予以充分的重视,避免因惯性思维而产生设计上的失误;

2.设计人员应对施工技术有所了解,对于易发生问题的情况应有一定的预见性,事先采取预防性措施,避免问题的发生;

3.加强施工现场的管理,细节决定成败,许多不经意的小问题可能会累积成大事故;

4.不要掉入“经验”的陷阱,所有的经验都是有一定的前提的,客观条件变了,而不知灵活地采取应对措施,死搬所谓的“经验”,往往会掉入陷阱。

5.工程事故的处理,是一门非常专业的技术,加固方案的确定更应听取多方面的建议,尤其是相关专业人员的意见,不应局限于原设计单位。

6.加固方案的确定不应仅仅考虑结构的补强,要兼顾多方面的要求,寻求一个最佳的交汇点。

参考文献:

[1]GB50292-1999.民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[2]曹双寅,邱洪兴,王恒华.结构可靠性鉴定与加固技术[M].北京:中国水利水电出版社,2002.

[3]GB50010―2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[4]DGJ32/J16―2006.住宅工程质量通病控制标准/江苏省建设标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2005.