设计优化范文10篇

设计优化范文篇1

通常情况下，工程问题中的正交试验强度通常默认为2，即:一个N×k矩阵，如果它的任意2列中所有可能水平都出现并且出现的次数相同，则称这个矩阵为正交矩阵。对于一些简单的正交试验可以查表或者通过借助Isight等优化设计软件提供的正交试验来获得，但对于复杂正交试验，目前还没有一个准确快速的途径来获得，必须通过数学计算进行构造。在过去的几十年中，许多数学家和统计学家都曾致力于正交矩阵的构造，通过实践发现，比较可行的算法有矩阵的划分与求和、矩阵的并列以及投影矩阵法等。以下为各种正交试验构造算法总结描述。1单水平复杂正交试验设计对于各因子水平相同的情况，可以利用“划分”与“求和”的方法。利用该方法建立的正交矩阵基本表达式可记为个p－1水平，称为p3分列记列名为C;将此列依次与前面的每列按上面的加法分别计算出p－1个列，共计(p+1)×(p－1)个列，列名按指数化简表示，直到“划分”完毕，依次与前面的每列“求和”完毕为止，即可得到完整的单水平正交矩阵，其中的交互作用列可按列名中的指数作列计算表示。2多水平复杂正交试验设计1并列法对于一般的水平数不同的变量进行正交试验设计可以由水平数相等的正交矩阵通过“并列法”改造而成。以多水平正交矩阵L27(3991)为例，具体做法如下:首先通过1节中所述的方法获得正交矩阵L27(313)。取出表中按照1节中方法构造的第1，2列，两列中的数对共9种:(1，1)，(1，2)，(1，3)，(2，1)，(2，2)，(2，3)，(3，1)，(3，2)，(3，3)，把这9种数对依次变成1，2……9，就可以把第1，2列合并成一个9水平列，并作为新矩阵的第一列。去掉第1，2列的交互作用列。将其余的5，6……13列依次列为2，3，4……10列。即可得矩阵L27(3991)。2投影矩阵法正交投影定理是一个有效的构造复杂正交试验的方法。在投影矩阵的正交分解中，常用到的分解方法根据矩阵论定理对于任意的置换矩阵S以及正交矩阵L都有即可对正交矩阵进行简化分解，通过简化分解后的正交矩阵代入上述公式则可以完成复杂的正交矩阵的构造。

二、复杂正交试验设计软件开发

根据上述几种算法，有针对性地开发了一款适用于整车优化设计的复杂正交试验设计软件。软件界面。该软件可以构造样本数在600以内的能够满足车辆优化设计要求的绝大多数正交试验矩阵。用户可以通过以下两种方式进行DOE矩阵的构造。方式1:通过样本数构造DOE矩阵。工程技术人员可以首先根据项目确定的时间要求和计算资源计算出允许DOE工作完成的样本数，通过输入确定的样本个数来构造DOE矩阵，进而筛选可能参与优化的设计变量及水平。方式2:通过变量数构造DOE矩阵。对于已经明确了设计变量和工况要求的优化项目，样本个数已经由设计变量确定，工程技术人员可以有针对性地通过输入变量数查找符合变量和水平要求的DOE矩阵。同时该软件主界面允许用户设置矩阵和样本的选择容差，对于无法构造出完全满足前提要求的矩阵的情况，工程师可以Tolerance选项修正优化的前提条件，Tolerance选项允许输入的最大容差为100，以获得准确的正交试验矩阵。在确定好试验设计矩阵之后，工程师可以按照设计要求输入每个变量的属性，包括名称、是否连续、详细水平取值等，并通过自动导出EXCEL表格或自定义模板格式的形式生成DOE矩阵。

三、基于复杂正交试验的车辆优化设计

具备了通过软件构造复杂试验设计矩阵的能力，可以在前期大幅度提高试验设计精度，并且可以快速进行试验设计工作，最终保证高精度的优化设计结果。以下列举了几个应用复杂正交试验完成的车辆优化设计成功案例。1发动机罩减重优化在某三厢紧凑型轿车开发中，其发动机罩优化参数包括2个形状变量，1个材料变量，9个厚度变量，5个尺寸变量，应用L64(2341084)正交矩阵进行试验设计，优化限制条件为子系统模态、各项刚度、强度以及行人保护性能要求，通过Isight软件进行优化集成，最终优化设计结果满足各项性能指标，同时重量比原始设计方案减轻5%。优化前后各设计参数对比，其中设计变量对某设计指标的贡献量分析结果。2后举升门铰链刚度问题改善某MPV车型开发期间，后举升门铰链刚度在样车试验中出现塑性变形，需要通过优化设计方法对该问题进行改进。考虑到后期更改成本和项目开发时间，仅对相关区域各车身零件板厚进行优化，共涉及零件8个，采用L100(56102)构造DOE矩阵，通过构造响应面及集成优化设计，在保证重量不增加的前提下，整体刚度水平提高了46%，解决了举升门铰链变形问题。优化前后设计变量及输出指标结果如表1所示，其中某两个设计参数与一个刚度指标关系的三维近似模型如图6所示。3白车身前期优化设计优化设计已经成为目前上海通用白车身前期开发的标准工作流程，以某小型三厢轿车白车身开发为例，设计变量涉及白车身及副车架尺寸、厚度、形状等41个变量。采用L256(48833)正交矩阵进行试验设计，设计工况包括白车身结构、NVH和被动安全性等11个工况。为保证后期的优化方案能够正确地指导项目开发方向，对通过该正交试验矩阵建立的所有输出指标的数学模型精度进行了深入的分析研究。某优化指标的的误差分析结果。可以看出，采用多种误差分析方法统计的数学模型误差均在可接受范围之内。该项目通过后期多目标优化设计，清晰给出了各设计变量及性能指标之间的相互关系，将设计空间内的白车身架构性能最大化，同时有效地控制了前期车身重量指标，做到了前期白车身的效率最优化。其中各设计变量对于某安全性能的贡献量结果。以此优化结果作为后续开发的基础，避免了后期开发的盲目性，保证了后期开发的正确方向，按照该优化设计思路，已成功完成了多款新车型的前期开发。部分设计变量及设计指标优化前后取值。

四、结论与展望

设计优化范文篇2

在后置油门的优化设计中，其外部壳体和内部传感器都必须满足防水、防潮、防震、防灰尘、可靠性高、寿命长等性能要求。1机械结构工作原理：当后置油门手柄旋转时，，和手柄相连接的磁体旋转，使作用于霍尔元件上的磁感应强度发生改变，输出电压相应变化，以此反映出旋转角度的变化。2传感器结构原霍尔式角位移传感器结构如图2，和新霍尔式角位移传感器结构如图4对比原霍尔式角位移传感器使用的霍尔元件是直立式，单信号输出，必须设计一封闭式磁路与之配合，磁体装在转子中，转子和壳体有一旋转间隙，此间隙因受潮或灰尘进入等原因，转子容易发生卡住现象，导致后置油门不能正常工作。新霍尔式角位移传感器使用的是可编程三轴霍尔元件，平面封装，双信号输出，磁力线通过空气传导作用于霍尔元件的表面，当手柄旋转时，和手柄相连接的磁体旋转，作用于霍尔元件表面的磁感应强度产生变化，输出电压相应变化，反映出旋转角度的变化。旋转体与传感器没有直接接触，就不会产生任何磨损和卡住现象，其防水和工作寿命等各项性能指标得到保证。3回位弹簧设计在后置油门的工作寿命设计中，传感器由于是非接触式，工作寿命能满足1×107次以上全行程往返的要求，最主要就是弹簧的设计也要满足该要求。由后置油门结构及使用参数要求，弹簧扭距T＝1426N·mm，变形角φ＝50°＝0．87rad，内半径R1＝9mm，外半径R＝21．5mm。设计计算如下1）弹簧材料按照YB／T5310－2010“弹簧用不锈钢冷轧钢带”标准，选用牌号1Cr17Ni7，抗拉强度选为为σb＝1300MPa的不锈钢材料。2）许用应力当使用寿命大于105时，取［σ］＝（0．5～0．6）σb＝（0．5～0．6）×1300MPa＝650～780MPa，这里，取［σ］＝650MPa。3）弹簧材料的截面尺寸b，h，b＝5mm为已知条件，由公式h＝6k2Tb［σ槡］求截面厚度h，弹簧要求外端固定，因此k2＝1，所以h＝6×1×713槡5×650mm＝1．14mm，查“弹簧材料的厚度和宽度尺寸系列表”，取h＝1．2mm。4）弹簧工作长度l由“非接触型平面涡卷弹簧的设计计算公式表”中公式，并取k1＝1，E＝0×105N／mm2，l＝Ebh2φ12k1T＝2×105×5×1．23×0．8712×1×713mm＝146mm。5）节距tt＝π×（R2－R21）l＝3．14×（21．52－92）146mm＝8．19mm取t＝8．2mm。6）圈数n0n＝R－R1t＝21．5－98．2圈＝1．5圈。

二、传感器电路设计

传感器的电路设计主要要做好电磁兼容设计，第一是传感器对外发射的电磁干扰不能超过一定的限值；第二是传感器要具有抵抗外界电磁干扰的能力。霍尔元件可选用MELEXIS公司的MLX90316器件，它是一个可编程三轴霍尔传感器，0～360o高精度连续测量，线性模拟双信号输出。传感器技术参数如表1所示从以上主要电气技术参数可看出，霍尔式角位移传感器是直流小信号工作器件，对外发射的电磁干扰很小，其电路的设计主要放在抗外部干扰上，即保证传感器能够抵抗来自外部的干扰能正常工作和承受外部电压的冲击而不被损坏。具体电路如图4所示。电路中E1、E2为磁珠，可以吸收传导来的噪音；C1～C5为贴片电容，可以吸收和滤除噪音；D1、D2为双向TVS管（瞬态抑制二极管），当两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1×10－12s）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保霍尔元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。TVS管的选取：TVS管额定反向关断电压Vwm应大于或等于被保护电路的最大工作电压。考虑到霍尔元件的工作电压为5V，但编程电压为7．5V，以及TVS管的离散性，TVS管可选用SMCJ11CA。为了满足传感器防水，防潮，防震，防灰尘等性能要求，电路板可用韧性好的弹性体环氧树脂封装在塑料密闭腔内，既防水，又具有吸震与缓冲效果。由于HALL元件选用的是一个可编程双信号输出霍尔元件，所以，只要传感器和后置油门总成装配好后，再按照电气性能要求写入相应程序。

三、结语

设计优化范文篇3

根据拓扑优化的结果，在支架传力路径上增加加强筋条，筋条高度为8mm；同时由于立筋的增加，为了更准确模拟铰链接头与耳片之间、耳片与加强筋条之间的传力，将耳片与接头设计为如图5所示；简化了梁与支架的连接，在原来支架与梁的连接处用固支约束模拟紧固件连接。在这次优化中，以筋条处的典型剖面为例，筋条的高度和厚度以及筋条两边的腹板的宽度和厚度都是设计变量。由于本模型中含5个十字形筋条，另有2个类似筋条，变量的数量很多，各个变量之间存在着复杂的影响关系，最终的优化结果对参数的变化十分敏感。

2结构验证与对比分析

经过拓扑优化和形状优化，我们最终得到了较为理想的设计方案。将上述支架的优化结果返回到CATIA模型中，并经过相应简化后。为了验证该优化方案的可靠性，特对此机构进行有限元分析计算，将此三维数模建立有限元模型，按极限工况计算其变形及应力分布，将其计算结果与之相比较可知：零件在两个工况下的位移和应力分布情况与壳模型计算的结果较为接近，并且满足零件的初始设计约束。同时，在实际零件设计中，对壳模型计算中的应力集中点菜用大圆角过度设计，零件的最大应力水平有显著降低。

3优化结果分析

在未引入优化设计方法之前，该零件的筋条布置往往参考相关机型同类型零件的设计或依据经验设计。为两个零件为以传统方式设计的未经优化的零件。通过拓扑优化和尺寸优化，在不改变零件材料且不牺牲自身弯曲刚度的前提下，实现了该零件的轻量化设计。在工况13个支架零件的应力和变形云图（左侧为应力云图，右侧为变形云图）。在工况1，3个零件的最大变形量基本一致并且最大应力接近，但是优化后零件相比零件A质量减轻15.5%，相比零件B质量减轻21.3%。如果考虑在支架腹板上增加液压及电缆通道的情况下，零件A和零件B需要在腹板处开孔，这两个零件的刚度还将进一步减弱。

4结束语

设计优化范文篇4

关键词：建筑结构；优化设计；要点

1前言

随着我国建筑行业的不断进步随着我国建筑行业的不断进步，城市建设力度的加大，一批批建设项目拔地而起批批建设项目拔地而起，城市建设投入大量的资金，土地和建材等资源材等资源，也成为社会环境污染，资源紧张的原因之一。同时各行各业对建筑结构认识的也在提高各行各业对建筑结构认识的也在提高，都对建筑结构提出更高的要求高的要求，建筑结构部分花费的时间和资金成本在整个建筑工程中所占比例不容小觑工程中所占比例不容小觑，而建筑结构的优化在保证结构安全的前提下全的前提下，综合考虑建筑性能的各个因素，充分利用建筑材料的性能料的性能，降低建筑材料及人工成本，提高建筑的长远经济效益效益。

2建筑结构设计优化的意义

建筑艺术是我国的传统文化建筑艺术是我国的传统文化，论具有悠久的历史。随着时代的变迁时代的变迁，在建筑的设计方面，有了较大的变化，在注重建筑实用价值的基础之上筑实用价值的基础之上，对艺术设计也有了一定的要求。不管是传统的建筑还是现代的建筑管是传统的建筑还是现代的建筑，建筑结构设计，都是围绕着几个核心部分来进行的几个核心部分来进行的，包括安全性、建筑过程的便利性、经济性以及美观性济性以及美观性。这些因素在房屋结构设计中是要考虑的几个因素个因素。人们对居住环境的要求越来越高，基本要求就是让建筑结构有足够的安全性和功能性建筑结构有足够的安全性和功能性。建筑结构在建筑施工成本中占据较大的比例本中占据较大的比例，只有在保障工程施工质量的前提下优化建筑结构设计化建筑结构设计，才能最大限度的降低建筑施工成本。实现生态和经济效益的完美组合生态和经济效益的完美组合。

3结构设计优化的要点

在遵循设计规范在遵循设计规范，满足建设方的使用要求的前提下，降低工程成本工程成本，使工程达适用，安全，经济，美观和便于施工这五方面的最佳结合面的最佳结合，这就是优化设计。优化设计首先是建筑方案优化优化，在建筑前期的方案设计中，结构设计人员应充分融入其中中，建筑设计往往追求外观的新奇，不计成本，不考虑抗震，越是复杂的不规则的建筑抗震性能越差是复杂的不规则的建筑抗震性能越差，建筑成本越高。应该追求简约而美的设计理念追求简约而美的设计理念，选择规则的平面和立面，避免过大的外挑和内收的外挑和内收，避免薄弱层，尽量不设转换层，尤其是高位转换换，保持受力的均衡。优化设计其次是结构方案的优化优化设计其次是结构方案的优化，首先就是结构形式的选择选择，通过对建筑的高度、功能、结构的破坏形式、整体性、刚度度、结构与地基的关系等多方面综合考虑，选择恰当的结构形式式。使建筑形体，结构体系和刚度分布达到平衡，根据抗震结构中薄弱环节或关键控制点进行针对性的优化构中薄弱环节或关键控制点进行针对性的优化。由于地震的预测难度较大预测难度较大，地震发生对人类的生命和财产造成巨大损失，因此建筑设计对结构设计人员提出了更高的要求因此建筑设计对结构设计人员提出了更高的要求。在对房屋结构进行优化设计时应侧重抗震方案的设计结构进行优化设计时应侧重抗震方案的设计，采用多道设防方法方法，当地震来袭时，房屋的次要构件可以消耗一部分地震能量量。尽量避免抗震性能不好含钢量还相对较高的结构形式，如异形柱结构和短肢剪力墙结构如异形柱结构和短肢剪力墙结构。总之在提升房屋结构抗震能力的同时能力的同时，让设计成本也有所下降。其次就是结构布置其次就是结构布置，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置，在早期迅速速、有效地进行构思、比较与选择，所得结构方案往往易于手算算、传力路径简捷明确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算运算，同时要有多道防止破坏的防线，例如结构构件布置要均匀匀，有利于缩小建筑的刚度中心和质量重心的距离，减小结构扭转效应扭转效应，最大程度保持抗侧力构件的原始形态。结构布置也应尽可能的连续也应尽可能的连续，均匀，避免刚度，承载力和传力途径的突变变，如不能避免应将突变限制在某一楼层或几个楼层出现敏感的薄弱部位感的薄弱部位，从而减少这些部位在水平作用下产生过大的应力集中或过大的变形应力集中或过大的变形，导致结构破坏。结构布置以超静定为主为主，不设计或少设计成静定结构。在整个建筑工程中在整个建筑工程中，基础的造价占有相当大的比重，结构设计人员一般注重结构的安全可靠度设计人员一般注重结构的安全可靠度，而对基础的经济分析比较缺乏足够的重视比较缺乏足够的重视。基础优化能节省总造价的55%~15%。当然基础方案的选择是最重要的当然基础方案的选择是最重要的，根据土层特征、分析上部结构和地下结构结合周围建筑情况构和地下结构结合周围建筑情况，从各个基础形式的特点，材料用量料用量，施工难易程度，施工的工期进行综合分析比较。基础能浅埋时尽量浅埋能浅埋时尽量浅埋，节省了土方开挖量。基础截面的选择以满足冲切及抗剪的前提下满足冲切及抗剪的前提下，配筋大部分为构造配筋。例如某工程基础原设计使用的是筏板基础工程基础原设计使用的是筏板基础，由于成本的问题对该结构进行优化设计构进行优化设计，将筏板基础改为独立基础加防水板，独立基础厚度较原先筏板基础的厚度加大础厚度较原先筏板基础的厚度加大，但防水板厚度较筏板减小小，同时构造配筋大幅度降低，整体降低了工程造价，同时防水板也增加了基础的整体刚度水板也增加了基础的整体刚度，对不均匀沉降起到一定的作用用，也满足了承载力的要求，使建筑材料减少，施工周期缩短短。桩基础的优化也很重要，根据地基状况和现场施工情况选择桩的类型及基础形式选择桩的类型及基础形式，最大程度降低工程成本，再通过地基持力层的状况分析所需要的桩长基持力层的状况分析所需要的桩长，多个方案进行比较推敲，从而筛选出最优的设计方案从而筛选出最优的设计方案。优化设计的思想落实到各个环节优化设计的思想落实到各个环节，细部优化也很重要。（1）结构计算首先输入合理的计算参数结构计算首先输入合理的计算参数，（2）按精细化的要求准确的输入荷载准确的输入荷载，然后布置梁板柱，例如梁宽度尽量控制在350350mm以下以下，否则需要四肢箍，梁高的增加比梁宽增加更有效效，尽量把梁布置成连续梁，对挠度控制有利。次梁间距要控制好制好。（3）层间位移角和位移比尽量接近规范限值层间位移角和位移比尽量接近规范限值。（4）墙柱轴压比接近规范限值且大部分为构造配筋压比接近规范限值且大部分为构造配筋。（5）梁板配筋率在经济配筋率范围内等济配筋率范围内等。((6)设计图纸便于施工设计图纸便于施工。

4结束语

优化方法的技术性性实现优化方法的技术性性实现，需要设计人员有丰富的经验积累积累，在处理问题时可以更灵活的选择方案，更充分的判断可行性行性，最合理的利用材料的性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调最好的协调，并具有建筑规范所规定的安全度。适用，安全，经济经济，美观和便于施工是进行建筑工程设计的一般原则而这五个方面各有所重五个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的设计往往是这五个方面的最佳结合个方面的最佳结合。

作者:陈天静 单位:大连奥世建筑设计有限公司

参考文献：

设计优化范文篇5

关键词：变电站；220kV架构；优化设计；3D3S

一直以来我国针对变电站架构设计均采用标准化设计方法，为了控制安全性，往往存在较大的安全富裕，但是这也在一定程度上造成了严重的资源浪费。基于此种情况，对变电站输电铁塔架构开展优化设计具有非常重要的意义[1]。在本文的研究当中选择采用3D3S软件对某一220kV变电站架构进行建模分析，并探索优化设计的具体方法。

1空间模型

采用3D3S作为空间建模工具，根据工程实际情况建立模型，该模型的具体架构如图1中所示。完成空间模型建立之后，还需要根据工程实际情况，将架构所承担的荷载施加到结构之上。具体来说所需要施加的荷载主要包含：地震力、风力、导线、架构本身重量以及导线所受到的风荷载等。在进行荷载施加时需要严格按照实际情况进行分析，并合理施加荷载。

2档距选择

档距的选择是杆塔结构设计中所考虑的重点内容，同时也是控制工程成本的重要方法。单基杆塔的重量及单位公里杆塔数量决定了单位公里的塔重。单基塔重与杆塔基础成反比[2]。因此，在实际当中针对档距的选择往往只能依赖于经验，即在满足结构受力的前提之下尽量选择最优的档距。基于此种情况，在本文的研究当中结合笔者的实际工作经验，针对不同的塔型设计了多组不同的档距方法，并对不同设计方案的单位公里塔重进行了测算。根据比选结果，在该工程当中所采用的档距如表1所示。

3基础选型

在杆塔设计中基础具有非常重要的意义，也是影响工程造价的重要因素，尤其是随着电压等级的不断提升，基础造价在工程总造价中所占据的比例正在不断提升[3]。另外，基础设计涉及的因素相对较多，需要综合考虑施工条件、施工进度要求、承载力等多种要求。因此，基础选型也存在着较大的难度[4]。基于此种情况，在本文当中以SJ411C型杆塔为例对基础选型进行了分析。该杆塔基础最初选择采用斜柱插入式基础，基础露头为900mm，埋深为4.5m，具体设计如下页图2所示。但是经施工单位反馈在开挖过程中出现流砂，同时基坑存在严重坍塌情况，若继续采用原有基础设计方案，则必须要做好基坑支护以及井点降水技术处理，这必然会造成成本费用的严重浪费。在本工程项目当中综合考虑多种因素，选择将基础进行扩大处理，同时将实际地基情况输入到3D3S中对基础进行承载力、上拔稳定验算、下压稳定验算、冲切破坏验算，具体设计结果如图3所示。

4结语

以某一220kV变电站为例分析了变电站架构的优化设计方法，指出了杆塔档距选择以及基础选型优化设计方法，希望能对变电站架构设计优化有所启发。

参考文献

[1]何勇，刘玮，刘汉生，等.三沪直流输电线路工程杆塔优化设计[J].电力建设，2008（6）：30-34.

[2]张子富，杨靖波.提高导线悬挂高度的杆塔结构优化研究[J].电力建设，2009，30（5）：35-38.

[3]王强，田云.重冰区220kV线路杆塔选型与设计优化[J].中国高新技术企业，2015（9）：40-41.

设计优化范文篇6

1引言

海绵城市理念在园林绿地建设中极具适用性，而园林优化设计又是打造海绵城市过程中不可或缺的重要内容。当前，园林的主要功用是观赏、休闲、娱乐，在人们日常生活中扮演着重要角色。基于海绵城市理念，对其进行优化设计，不仅能够提高水资源利用率，而且能够有效解决水污染问题，使城市空气及环境得到净化，经济效益与生态效益兼备。

2海绵城市理念、建设原则及规划目的

2.1海绵城市理念

海绵城市即充分发挥现代城市的弹性，使其对环境变化及自然灾害具备较好的应对能力。海绵城市极为舒适，呈现宜居性特征，具备较好的渗透性和净化功能。主要实现方法是充分发挥生态、自然排水系统功能，对雨水进行吸纳和缓释，有效缓解城市内涝问题，改善城市环境，解决水资源浪费问题。

2.2海绵城市建设原则

安全性原则。参考城市防洪排涝标准，进行海绵城市建设，使城市雨水控制系统更加安全、可靠，抵制自然灾害，保护人民群众的生命财产安全，保障城市供水，为人们提供一个安全的用水环境。生态性原则。生态问题是海绵城市规划及建设中考量的重要内容，将自然排水系统应用到公园、河流、绿地等海绵体中，使雨水能够自然排放和净化，对水资源进行充分利用，使其具备较强的自然修复能力。因地制宜原则。依据区域性地质情况和水文特征等，分析园林设计中的各影响因素，以对开发设施和系统等进行针对性选择。④统筹建设原则。将海绵城市理念应用到园林优化设计中，需各部门及专业共同参与及合作，该过程中要分工明确，对各项设计施工内容进行统筹安排，达到园林预期设计目标，并兼顾社会性、经济性和环保性[1]。

2.3海绵城市规划目标

首先，提高雨水利用率。以海绵城市理念为基础，对园林进行优化设计，能够对雨水资源进行合理应用，具体实现方法是集蓄和渗透，继而对地下水进行有效补充，以对径流系数进行有效控制，使排水压力得到有效缓解。与此同时，也可以通过池塘、湿地和自然水体等，对雨水进行科学调蓄和应用，使城市生态环境得到有效改善。其次，改善城市景观。在园林优化设计中应用海绵城市理念，能够对现有城市景观进行有效改善。公园、绿地等多处于生态敏感地带，其因自身独有的生态格局，极具休闲性。但是，要改变传统开发模式，既要实现自然资源保护，又要促进城市发展，依据城市水文地质及水环境特征，实现控制目标规划。与此同时，建设园林时，很容易污染水资源，需对降水径流污染进行严格控制。

3基于海绵城市理念的园林优化设计方法

3.1转变传统设计理念

城市园林设计中，设计人员很容易沿用传统设计理念，采用水泵、管渠等设计方式，园林道路面积相对较大。部分设计人员秉承末端集中排水原则，导致园林很容易在降雨天气出现雨水淤积。海绵城市更倾向于采用自然排水方式，选择下沉式绿地等影响相对较小的排水方法，注重源头分散控制。相较于传统园林设计理念，基于海绵城市理念的园林设计方式更具先进性及可行性，不仅有助于节约水资源，而且排水畅通。设计人员也要依据园林实际情况，改变传统设计理念，选择适用性较强的设计方法，以达到良好的园林设计效果，符合海绵城市建设要求。例如，园林优化设计中，可选用渗透技术，构建雨水花园、生物滞留带、渗井等，减少不必要的水资源浪费问题，确保雨水天气排水畅通；在绿地、广场等设置湿塘以及各类渗管渠等。

3.2科学选择海绵体

海绵园林的优越性主要表现在三个方面：对园林原有生态系统进行有效保护；对已破坏生态系统进行修复。低影响开发。然而，现阶段，城市海绵园林建设中仍然存在诸多问题，海绵体吸收能力较小或者使用过程中发生损坏等。产生该类问题的原因主要是工作人员的重视度不足，其并未依据地区实际情况，对外部环境进行全面考察、分析和论证，导致海绵体选择过于随意，以至于无法达到良好的园林优化设计效果。我国国土资源辽阔，各地区环境和气候有所不同，存在较大差异，城市降水量也有差别。为将海绵体的效用发挥到最大，设计人员要依据城市园林建设要求及区域状况，对海绵体进行合理选择，确保其适用性，并进行严格的质量检查。而施工单位也要依据工作人员的调查情况，将基础设施采购工作落实到位，达到预期园林设计效果。

3.3合理设计景观，低影响开发

依据地域特征及城市园林建设要求，既要确保基础设施建设工作，又要兼顾市政设施的稳定性。降雨之后，选择源头分散的控制方法，对雨洪进行低冲击开发利用。其中，控制参数包括排水量和径流系数，对各项技术进行合理应用和开发，设置透水铺装，将蓄水池、碎石沟、渗透渠等基础性海绵设施建设工作落实到位。小径流中，采用正确的方式，对观望承受的雨水压力进行有效控制，并合理建设排水网络，使其分布合理，既要确保各项基础设施建设的完整性，又要将其与市政设施进行完美融合。有效融合景观植物。设计施工单位要对园林土壤状况进行全面分析，对其具备清晰的认识，优选改良土壤，以实现径流量控制，并进行地下水补给。与此同时，也要依据区域状况及园林优化设计要求，对草、灌、乔等各类植物进行合理搭配，注重水生植物与陆生植物的协调性，增加园林中植物种类。对园林气候和水土特性等进行综合考量，优选植物群。该过程中，也要立体种植植物，依据植物特性，确保各品种之间搭配的合理性，并考量外部土壤、气候特征，使其与植物生长要求及规律等相符合，在园林优化设计中，实现多样化种植。在园林内部设置植物群落，以对地表径流进行有效控制，使水循环时刻处于良好的运行状况，使水资源得到充分利用，减少不必要的浪费问题。依据植物实际分布状况，考量生态效益的同时，适当种植乔木、草本植物等，达到防风固沙效果。树根经长期生长，蔓延到地下，用以保持水土。该过程中需要考量的相关内容比较多，需对公园和道路系统中的雨水节点、排水方向等进行严格考量，并划定排水分区，依据场地竖向，划定拟布局低影响开发设施汇水面，并测量其面积。选择低影响开发设施类型，并对其进行合理布局。

4结语

综上所述，将海绵城市理念应用到园林优化设计中极具适用性。市政及相关设计部门要结合园林设计及建设理念，对海绵城市概念具备清晰的认识，依据园林优化设计要求，改变设计人员的传统观念，合理选择海绵体，实现海绵园林建设目标，减少不必要的水资源浪费问题，实现环境保护，为人们提供良好的休闲、娱乐场所，提高我国城市园林建设整体水平。

作者:李跃雯 单位:中国城市建设研究院有限公司

设计优化范文篇7

关键词：轿车；衣帽架；框架结构；优化设计

汽车的衣帽架结构主要由后座椅靠背横梁、后风窗流水槽横梁、衣帽架覆盖件等组成，左右两侧与侧围总成连接。从功能上说，前侧支撑后座椅靠背，上侧安装搁物板，并能承载一定的搁物重量，后侧设计有后风挡安装面和流水槽，也需要承载一定载荷[1]。从性能上说，衣帽架结构的设计，对车身的尾碰性能、行李箱入侵、车身扭转刚度都有较大的决定因素。

1常用衣帽架框架结构

1.1常用设计方案目前常用衣帽架框架结构主要是在前部设计有后座椅靠背横梁，后部有后风窗流水槽横梁，该两横梁在与左右侧围总成连接。图1为现有衣帽架结构示意图。图中，衣帽架总成1与左右侧围总成2、3连接成整体结构，4为后地板框架总成（简化为虚线所示）。衣帽架总成与上车体侧围总成2、3连接，并与下车体后地板框架总成4连接。1—衣帽架总成；2—左侧围总成；3—右侧围总成；4—后地板框架总成图2为现有衣帽架结构A-A视图。衣帽架总成1由后座椅靠背横梁5、后风窗流水槽横梁6、衣帽架7组成。5—后座椅靠背横梁；6—后风窗流水槽横梁；7—衣帽架图2A-A视图Fig.2SectionA-A由图1、图2所示，现有衣帽架结构设计时，衣帽架总成1中的后座椅靠背横梁5、后风窗流水槽横梁6只与左右侧围总成2、3连接，侧围总成上没有设计竖粱，用来连接衣帽架总成1和后地板框架总成4。1.2常用方案的缺陷由于结构原因，导致衣帽架总成1中的框架和后地板总成框架4没有形成封闭的整体框架结构。在尾碰撞时，碰撞力通过后地板框架中纵梁直接传到前部，增加伤害后排乘客人员伤害。在车辆行驶时，突然的刹车，会导致行李箱的行李也会直接碰撞后排成员，造成人员人身伤害。在市场车型中，也会经常反馈后轮包动刚度不足，导致车辆使用一段时间后，出现后轮包开裂现象。另外，不封闭的框架结构大大影响车身的扭转刚度。

2优化衣帽架框架结构

2.1优化设计方案本优化设计着手解决以下问题：在左右侧围两侧，增加衣帽架两侧竖梁设计，使衣帽架框架和后地板框架形成整体封闭结构，以增加车身性能，减少成员伤害。如图3所示，在左右侧围总成2、3上，设计有衣帽左、右侧竖梁11、12。2—左侧围总成；3—右侧围总成；5—后座椅靠背横梁；6—后风窗流水槽横梁；8—后地板左纵梁；9—后地板右纵梁；10—后地板横梁；11—衣帽架左竖梁；12—衣帽架右竖梁图3衣帽架结构优化设计示意图Fig.3Optimizationdesignchartofshelf如下图4所示，在优化设计结构中，衣帽架上侧Y方向（B-B视图）仍然由后座椅靠背横梁5、后风窗流水槽横梁6和衣帽架7组成，与原来结构相同。5—后座椅靠背横梁；6—后风窗流水槽横梁；7—衣帽架图4B-B视图Fig.4SectionB-B如图5所示，在优化设计结构中，衣帽架前侧Z方向（C-C视图）结构与原来相差较大。增加衣帽架左、右竖梁11、12后，衣帽架前横梁5通过衣帽架左、右竖梁11、12与后地板左右纵梁8、9形成立体框架结构，下侧的后地板横梁10又将衣帽架左、右竖梁11、12从左到右有效连接成平面内框架结构。2—左侧围总成；3—右侧围总成；5—后座椅靠背横梁；8—后地板左纵梁；9—后地板右纵梁；10—后地板横梁；11—衣帽架左前竖梁；12—衣帽架右前竖梁图5C-C视图Fig.5SectionC-C2.2优化效果该优化衣帽架框架结构设计中，在衣帽架框架横梁与后地板框架之间增加左右衣帽架竖梁设计，使衣帽架框架和后地板框架形成整体立体框架结构。在尾碰方面，由于增加了衣帽架强度，使碰撞力有效分散到上车身上；在行李箱入侵方面，也是由于衣帽架前部强度增加，都能减少对后排乘员的伤害[2]。从整个车身刚度来看，由于衣帽架框架和左右侧围、后地板框架合理连接，形成整体立体框架结构，大大增强了后轮包的动刚度，也增加车身的扭转刚度。

3结论

对于常用汽车衣帽架框架结构设计的缺点，优化框架结构形式，在左右侧后轮包上各增加左、右竖梁设计，将衣帽架框架和后地板框架总成连接为整体封闭的空腔框架结构设计。达到增强车身结构性能的目的，提高车身设计质量。

参考文献

[1]乐玉汉.轿车车身设计[M].北京:高等教育出版社1999.

设计优化范文篇8

关键词:锚杆，边坡，稳定性，安全系数

锚杆技术是土质高边坡治理中常见的加固手段［1，2］。锚杆设计能够随坡就势、与坡面紧密贴合、布置灵活、无需额外的占地面积、施工方便快捷、经济安全，而且锚杆支护的边坡可以在坡面上植草绿化，美化环境，保护生态［3］。因此，锚杆支护在边坡加固处理中应用越来越广泛。锚杆设计中，涉及到锚杆长度、间距、倾角等诸多参数［4，5］。设计合理的参数，可以在确保安全的前提下，进一步提高锚杆支护的经济性。本文以某高陡挖方土质边坡为工程背景，基于FLAC3D分析了锚杆长度、间距、倾角等参数对边坡稳定性的影响，探讨了锚杆优化设计的方法，并给出了该边坡的优化设计方案。

1工程背景

某小区东侧为高陡土质挖方边坡。该边坡距离最近的住宅楼约14m，高约15m，边坡坡度约为1∶0．8。该边坡地层情况如表1所示。为保证住宅楼的安全，拟采用锚杆系统对该边坡进行加固治理。

2加固前边坡稳定性分析

锚杆设计前，先采用FLAC3D有限差分软件对该边坡稳定性进行了数值模拟分析。分析过程中地层模型采用摩尔—库仑模型，采用自编的强度折减法进行稳定性分析。摩尔—库仑模型中重度、内聚力和内摩擦角参数参照表1中的数据，其余参数选取如下:体积模量1．2e8Pa，剪切模量4e7Pa，抗拉强度1e6Pa。FLAC3D计算得到的边坡稳定系数为1．08，剪应变增量云图及速度矢量图如图1所示。计算结果说明该边坡处于临界稳定状态，若遇持续降雨等扰动状态，可能会发生滑移。因此，需进行加固处理。根据剪应变增量云图，可以推断出危险滑移面的位置。

3锚杆优化设计

采用锚杆对该边坡进行加固，首先根据设计规范选取数组锚杆垂直间距、锚杆倾角以及锚杆长度的可行组合，分别采用FLAC3D进行数值分析，力求找到较优的加固设计方案。数值模拟中，地层模型仍选用摩尔—库仑模型，锚杆采用结构单元进行模拟。3．1锚杆垂直间距对边坡稳定性的影响设计锚杆倾角为20°，上下锚杆长度分别为12m或8m，锚杆垂直间距分别为2．5m，3m和3．5m进行数值模拟，间距不同时锚固体应力分布如图2所示。）间距2.5mb）间距3mc）间距3.5ma图2间距不同时锚固体应力分布图2．5m，3m，3．5m三种间距加固情况下，边坡稳定性安全系数分别为:2．6，2．1，1．7。根据CECS22:2005岩土锚杆(索)技术规程，当永久性边坡稳定性危害较大但不致出现公共安全问题时，安全系数应大于2。因此，此三种情况下，认为间距3m为较优选择。通过对三种间距下情况对比分析还可以得出如下结论:上部锚杆受力较小，主要是中下部锚杆受力;锚杆长度设置太长时，锚固体所起的锚固作用有限，因此锚杆长度可适当减小。3．2锚杆倾角对边坡稳定性的影响a）倾角15°图3倾角不同时锚杆轴力分布图b）倾角20°c）倾角25°根据3．1研究结果，锚杆垂直间距设计为3m，最下面一排锚杆长度设计为6m，其余锚杆长度设计为10m，锚杆倾角分别为15°，20°，25°进行数值模拟。倾角不同时锚杆轴力分布如图3所示。15°，20°，25°三种间距加固情况下，边坡稳定性安全系数分别为:2．1，2．0，1．8。倾角越大，安全系数减小。查询轴力最大值可知，三种情况下15°，轴力最大值最小。因此认为锚杆倾角较小时，加固效果较优。但锚杆倾角不能太小，否则影响水泥砂的灌注。3．3锚杆长度对边坡稳定性的影响根据锚杆倾角为15°，垂直间距设计为3m时，两种不同的锚杆长度模拟结论可以看出:两者的安全系数相等;锚杆长度设置太长时，锚固体所起的锚固作用有限，因此在设计过程中锚杆长度无需设置太长，其起到的加固作用有限，但经济成本会增加。

4结语

通过FLAC3D强度折减法分析，未加固边坡处于临滑状态。对锚杆加固边坡进行数值模拟，通过对比分析，认为较优的设计方案为:锚杆倾角为15°，垂直间距设计为3m，最下面一排锚杆长度设计为6m，其余锚杆长度设计为10m。该设计方案下，加固后边坡稳定安全系数为2．1，满足规范要求，能同时兼顾安全性和经济性。

作者:王刚 单位:湖南辉达规划勘测设计研究有限公司

参考文献:

［1］孟宪坤，江燕．浅谈土锚杆在土质边坡处理中的应用［J］．水电施工技术，2010(3):4-6．

［2］王建明．论灌浆锚杆在粘性土质边坡加固设计中的应用［J］．水利技术监督，2004，12(5):55-56．

［3］陈道远．锚杆格构梁在土质边坡支护工程中的应用［J］．四川建材，2008，34(3):227-228，231．

设计优化范文篇9

一、服装设计教学中设计与工艺教学内容的优化

（一）优化服装设计教学

服装设计的实现注重对实用美术的应用，具体要求服装设计工作人员掌握一定的服装设计艺术和服装设计手工技艺。在服装设计教学中需要教师着重对学生的商品意识、经营意识和市场意识进行培养。这三种意识的培养需要优化服装设计教学，具体需要采取有效的方法对服装发展市场展开调查研究，结合调查研究的结果实现对服装设计发展方向的清楚定位，之后结合现阶段流行的服装设计图案、色彩搭配理念等，将这些内容更好地体现在服装设计教学中。在学生进行服装设计学习的时候，提升学生对服装设计教学中设计与工艺结合教学的认识。为了让学生能够更好地掌握所学的服装设计工艺知识技能，教师可将学生设计出来的服装在虚拟平台上进行展示。

（二）优化服装结构设计教

学在服装设计与工艺教学中，教师需要采用更灵活的方式进行，通过灵活的教学方式，一方面可以提高学生构图制图能力，另一方面能够提升学生的创新能力。在服装设计和工艺的教学中，教师还可引导学生将有意义的作品和实际的成衣课程教学结合在一起，引导学生采取正确的方式，按照适当的比例进行制图裁剪操作。

（三）优化服装材料工艺教学

服装设计材料是将服装设计意图变成实际的重要实现途径。优秀的服装设计需要良好的服装设计材料支持。为此，在服装设计教学中，教师需要引导学生了解服装设计材料，加强服装材料工艺教学。服装材料工艺教学不仅包括服装面料基础知识，而且还需要教师引导学生把握各种不同服装面料的性能、呈现状态等，从而在实际的服装设计中采用合适的材料开展设计教学。

二、服装设计教学中“设计与工艺”教学模式的优化

（一）完善服装设计平面图的要求标准

在服装设计教学中，教师要加强对服装设计效果图和服装平面图的重视，特别是不能忽视服装设计平面图在服装设计中的重要作用。在实际教学中，需要教师向学生仔细讲解服装设计平面图的内容，让学生深刻认识服装平面图和服装设计呈现效果之间的密切关联。在实际的教学中，教师需要严格按照服装平面控制图的标准来指导教学，对完成的服装设计平面图进行反复的审查。

（二）模糊服装设计和服装工艺之间的学科差异

现阶段，服装设计教学的重要理念是发展学生的形象思维，提高学生对服装设计的敏感度和感知能力，从而能够将所学的服装设计知识充分应用到实际的服装设计加工中，制作成服装设计模型。服装工艺教学注重的是对学生逻辑思维能力的培养。服装设计的最终目的是满足不同人对服装的需求，随着社会大众审美的发展变化，服装工艺教学也需要不断变化，在实际的服装工艺教学中要体现时代性特点。同时，为了提升服装工艺教学的时代前瞻性，教师在具备良好思维能力的同时还要拥有敏锐度洞察力，能够把握市场发展变化下的服装设计方向，及时把握和预测服装市场的流行发展方向，为此，要求教师要具备良好的形象思维能力。在服装设计和服装工艺教学中要坚持以逻辑思维为主，以形象思维为辅的发展原则。在服装设计教学中，模糊原有的服装设计和服装工艺教学差异，采取服装设计和服装工艺结合的教学发展模式，从而更好地提升服装设计专业学生的服装设计能力。

（三）结合虚实结合的教学模式优化服装设计和服装工艺教学

虚实结合实训教学模式，是运用虚拟的信息化资源，再现现实服装设计、试穿服装、制作服装的过程。结合真实的实训场所，实现服装教学与岗位工作过程在信息化环境下的有效衔接。该教学模式最大的特点是以学生为主体，充分发挥学生的自主性和创造性。基于学生的认知心理特点，创设虚拟的试衣间情境，激发学生的学习兴趣，引导学生自主探究和评价。

综上所述，随着人们和社会发展对服装品质、服装质量等要求的提升，服装设计专业的教师更需要不断提升个人综合素质，结合学生的实际学习需求和社会对服装设计专业的发展要求，进一步探索服装设计和服装工艺结合的教学模式，在探索和革新中不断提升服装设计专业学生的服装设计和服装工艺水平，提升他们对社会的适应力，从而为他们日后的工作提供重要的专业基础知识支持。

作者:孙巧巧 单位:江苏省车辐中等专业学校

参考文献：

设计优化范文篇10

关键词：客货分离；优化；设计

1工程概况

随着青岛市黄岛区经济转型、结构优化的快速发展，改善交通路网，树立城市形象，完善城市功能，形成新的城市格局显得尤为重要。现状团结路长期超负荷使用，大部分路面出现严重破碎、沉陷、错台、裂缝等病害，影响了行车的安全和畅通，也影响了周边的经济发展。团结路作为青岛市黄岛区南北向主干路，南起嘉陵江路，北至红石崖。根据黄岛区的交通与规划，随着临港工业区、富源工业园、保税港区、前湾港区、南港工业园的建成，五大工业区的重型货车日益增加，重型货车通过团结路进入高速公路，团结路已经成为黄岛区重型货车的主要交通要道。团结路北段道路南起淮河路，北至富源一号路，改造道路长2658米。区内企业和厂区密集，有青岛前湾港集团、青岛赛轮股份有限公司、青岛丽东化工公司等。团结路作为连接公路（328省道）与前湾港和同三高速公路的主要道路，其货车交通量高于客车交通量。通过现场踏勘、调查与路面检测，该路段的路面结构强度较低，抗裂性能差，同时随着近几年交通量的增大，目前机动车道路面的裂缝严重，断板率高，错台较多，严重影响行车，已不能满足现状交通要求。为了更好地提高团结路交通能力，团结路北段道路改造工程（淮河路-富源一号路）进行客货分离优化设计，双向八车道，四条货车专用道，四条客车专用道，两侧设置非机动车道、人行道与绿化带。随着道路交通运量持续增长，道路交通拥堵形势日益严峻。为切实保障道路交通有序、安全、畅通，结合城市管理治理的工作部署，交警将进一步采取精细化的管理措施，团结路北段道路先行实施客货分离交通组织。

2道路设计标准

道路等级：主干路；道路红线宽度：50m；设计速度：V=60km/h；路面类型：沥青混凝土路面；标准轴载：BZZ-100KN；交通量达到饱和状态的设计年限：20年；沥青路面的设计使用年限：15年。

3设计原则

道路断面布置原则：符合规范，确保安全，顺应规划，景观协调，减少拆迁，保护环境，减少噪音。道路横断面设计主要结合道路性质、现状断面、交通功能、沿线建筑物分布、地下管线及道路绿化等综合因素确定。根据本工程道路的性质及交通功能，道路的横断面布置应尽量采取流向分离、快慢分离、人车分离的原则。(1)工程设计应符合城市总体规划，符合本项目可行性研究报告批复的有关强制性要求，满足有关法律、法规的规定，满足工程建设强制性标准、规范的规定和要求。(2)路线布设应充分结合沿线地形、地物、相交道路的实际情况，尽量避让环境敏感点，减少工程建设期间征地拆迁及相关协调的难度，节约投资，以利于项目顺利实施。(3)在满足“安全、适用、耐久、经济、美观”前提下，充分考虑施工条件、施工工期，合理选择道路断面形式。(4)根据城市规划路网布局，分析和论证各立交节点交通流量流向，合理选择交叉口形式。(5)采用交通规划、交通预测、交通评价等方面的新技术进行总体设计，使工程方案充分体现合理性、适用性、可行性和性价比。(6)积极协调与其他工程建设的关系，使地下管网、防洪河道、轨道交通、相交道路等总体系统协调、配套，形成完整的综合体系。(7)以人为本，从交通安全角度出发，完善人行过街设施，同步建设方便残疾人、老年人和弱势群体的工程设施。(8)重视生态建设和环境保护工作，对道路沿线区域内自然地貌、河流、山体植被等生态环境进行有效保护，重视水土保持和生态景观设计，防止污染水源和水土流失，使道路与周围环境景观和谐统一，融入自然。(9)妥善处理工程建设中的近、远期关系，做到近期满足使用功能要求，远期保留实施条件，处理好近远期的方案衔接关系，尽量避免和减少废弃工程，避免重复投资。(10)注重设计与施工的协调性，降低施工期间交通疏导难度，完善施工期间的交通疏解方案设计与措施，减少项目建设期间对沿线区域居民的出行及生活影响，减少对社会的负面影响。

4客货分离优化设计

本次对团结路北段道路改造工程进行优化设计横断面。道路现状四块板，双向六车道，中间设置1m隔离墩，机动车道11.5m，两侧分隔带为2.5m。具体为：50米（红线）=4.5m(绿化带)+2m（人行道）+4m（非机动车道）+2米（分隔带）+11.5米（机动车道）+1米（中央隔离墩）+11.5米（机动车道）+2米（分隔带）+4m（非机动车道）+2m（人行道）+4.5m(绿化带)。团结路北段道路改造工程设计进行优化调整为客货分离式。道路由现状四块板调整为一块板，将三个分隔带全部取消，增加两处隔离墩为客货分离分车带，人行道和绿化带宽度不变。双向六车道调整为双向八车道。横断面布置具体为：50米（红线）=4.5m(绿化带)+2m（人行道）+2.75m（非机动车道）+7米（客车道）+1米（隔离墩）+7.5米（货车道）+0.5米（中央双黄线）+7.5米（货车道）+1米（隔离墩）+7米（客车道）+2.75m（非机动车道）+2m（人行道）+4.5m(绿化带)。