机械结构论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇机械结构论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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1.1材料变元

现实生活中很多种材料都可以用来设计机械结构，不一样的材料要求的加工方法和手段不一样、适用的结构类别不一样、零件需要的大小也不一样。材料的变元可以变化出不一样的结构模式。比如说：在进行钢材料的结构设计过程中，零件的截面面积越大，材料结构强度就越大、越硬；在铁材料的结构设计中，为了使结构变强变硬，人们通常使用加强筋和隔板的方法；在塑料材料的结构设计中，塑料件的筋板和壁厚应该无差而别且对称均匀。

1.2数量变元

在产品的结构当中主要包括以下几个方面，即零件以及轮廓面、线和加工、工作面共同构成了产品本身，如果想要将机械的结构目的进行改变，那么就可以通过调节上述结构元素而实现。就好比在铸件的过程中，是希望越简单便捷越好的。能够节省一些不必要的零件配置，又能在安装的时候方便人们的使用，这在无形中就提高了工作效率，比如安装一个螺丝钉的时候，如果按照螺钉和垫圈以及弹簧垫圈才能结合在一起的模式去安装，那么就需要最少三个步骤，但是如果把它们设计为一体的话，就可以大量地节省安装的时间，提高了效率。

1.3位置变元

在实际操作过程中，产品结构的元素之间的位置是可以进行调换的，这样可以无形中使结构本身的设计更加完善。比如，零件的焊缝位置应该对应中性轴或者至少需要靠近中性轴，这样便于将收缩力减少或者能够避免产品的变形。除此之外，零件的摆放问题也十分重要，如果杂乱无章则会大大阻碍操作速度。

1.4尺寸变元

零件的尺寸必须符合使用的标准才行，必须在各项标准合格之后才可以进行操作，比如：在冷冲压弯这一工艺中，就需要零件按照既定的需求进行弯曲，如果零件在加工的过程中，实现了标准的弯度，那么就算是一个成品，不需要再度进行加工。如果不符合产品的需求那么还需要进一步的加工整形来达到产品的要求。

1.5形状变元

机械整体的结构目的可以通过调整零件的形状或者改变其规格的大小而实现。比如在弹簧的生产过程中需要考虑多个问题，首先是弹簧的大小及其相对的螺丝垫圈的规格，能否让弹簧和使用的螺旋面以及被需要压紧的零件相吻合，就需要设计出不同规则的产品，无论零件的形状面如何都需要相匹配的弹簧来配合才行，如果零件之间的距离过大，或者不能够将压力有效融合，那么零件在安装过后就不算是合格，如果这一类零件销售在市场中，很可能造成一系列事故，那么为了防止拉簧因为这些问题而失去使用效率，就势必要将弹簧的设计空间放大，并且实现它的自身独特性，即使它在单独使用的过程中也可以实现跟其他零件的配合。

1.6分析连接变元

一是联接方法，主要的模式有焊接、胶结以及螺纹联接等方式。二是联接的方式，根据结构类型的不同而不同，因此为了丰富联接方式以及寻找到最为契合的联接方式，各个联接的结构以及联接的方式都可以进行相对应的合理调整。比如：针对一些需要拆卸的零件，如果在联接的方式上不能选择好，那么就会在联接和拆卸方面造成一定的困难，此类的零件需要便捷的拆卸模式，比如日常生活中所购买的一些产品，像是随声听的后盖，就可以任意拆卸下来安装电池来维持继续使用，这样的结构也方便用户使用，从未为其提供便捷的操作模式。

1.7分析工艺变元

零件在产生之前，往往会有其自己的设计图纸，而设计图纸上面的结构内容直接决定了产品属于何种工艺级别的零件，因为每一个设备的零件都不是完全相同的，所以零件的设计以及成本也千差万别，如果设计工艺在产品出产之前没有得到完善，那么势必会影响到零件自身的质量，一旦零件没有合乎要求，那么产品的整体结构就会受到一定的影响。因此在零件铸造之前对于零件图纸的研究必须给予深度的重视，现在的加工技艺正呈现着不断创新和完善的趋势，但是问题也就随之而来，这些加工工艺虽然具有创新性，但是还不够成熟，并非达到了理想中的需求，因此还需要进一步的对此加大研究的力度。

2机械结构创新的尝试及优化测评

2.1机械结构设计的创新尝试

防腐剂在石油以及一些石化设备中具有十分重要的作用，下文以其为例，阐述变元法在其中重要的作用。石油和石化设备必须进行防腐蚀性的设计，这样一来，在设计的最初就应该考虑到防腐蚀性的大小和影响因素，从而采取必要的保护和防治措施，主要有以下几个方面。首先，在总体的设计上面，对停车间给予了严格的要求，不能堆放杂乱，不能潮湿，不能含有其他不利于防腐的物质存在。其次，设备的使用年限与设备本身一些极为细小的间隙区有着十分重大的联系，这些缝隙极有可能在人眼看不到的地方发生腐蚀问题，或者这些缝隙人是无法凭借手工去进行操作控制的，就像是一些产品的焊接点，这些产品貌似看起来已经不存在腐蚀的可能，但是难免会有看不到的缝隙存在，应该进行必要的封存和填补，或者干脆将缝隙扩大，这样便于对其进行维修补救和防护。再次，温度较高以及质量较高的浓度阶梯，局部势差问题往往在这种情况和产品中产生，一旦发生了腐蚀则不可控制。此外，每一种金属都有着自己独特的属性，产品在构建的过程中不一定是一种金属构建而成，多半是几种金属共同组合而成，但是不同的金属势必会产生接触面的腐蚀，应该对此进行绝缘处理。最后，面积越小腐蚀的点也就越小，因此要针对产品的不同设计缩小表面积从而减少腐蚀。

2.2对机械结构变元创新设计的优化评测

机械结构在完成变元创新实践之后。要根据目前的性能以及使用效果进行一个综合的测评，首先要进行模糊测评，运用理论研究和一些理想化的模型设计一种测评模式，但是这种测评模式并不是实际操作中的模型，而是通过一定的数学模型，根据先进的设计理念和规划，对其进行变化创新设计的检测。在测试的过程中测试者凭借自己多年的使用经验和研究理念进行对其综合评价的过程，并根据现有的先进思维对其进行构建，在测试的过程中还需要考虑到社会实际问题，产品在经过变元之后，使用方面是否安全，便捷，可维修性是否达到了指标，并且要将逻辑推理的思维运用到其中，选择出使用其整体变元的方案，最后针对已经选择好了的方案，进行进一步地修改和完善，从而作用于产品的机械结构构建当中，服务于产品的整体功能。

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①必须确保设备的机械结构于停车期间完全空干，以防止因介质残留淤积而造成的腐蚀。

②防止间隙结构的出现，以杜绝腐蚀介质的入侵。

③高温及高质量浓度将导致沉淀物及冷凝物的出现，进而增加腐蚀几率，因此设计人员在结构设计时必须避免此类现象的出现。

④异类金属接触可能导致接触性腐蚀出现，因此设计人员在进行结构设计时理应尽可能地将异类金属有效地隔绝开来。

⑤避免高速流体接触流道壁面，以降低侵蚀腐蚀。

⑥遵守最小化表面积原则，也就是说在容积一样的情况下让结构被腐蚀的表面积最少，比方说球体结构最好，其次便为圆柱体。

2机械结构创新设计与变元法应用

我们在对某一结构的设计方案展开评价时，理应对其将带来的经济效益、所具有的工艺性、技术可行性等相关指标进行综合的考量，随后从诸多备选结构方案中选出最佳的结构方案。在机械结构方案已然确定的情形下，也可对重要结构或零件展开不同变元的研究，甚至于变元间展开综合的联合修改，已实现优化设计的目的。此外，也可选用某些数学模型，之所以建议大家选择数学模型，主要是由于数学模型能够较好地介绍结构设计中的尺寸及数量变元，同时还能够对材料变元展开间接的介绍。以机械设备的不同要求及特征为依据，综合使用不同变元，使用设计人员掌握的经验和知识，借助创造性思维的方法，设计出不一样的机械结构。比方说如下转盘结构。在以上三大结构图里，假如把结构设计方案1里的锥齿轮间与主轴承二者之间的位置进行调整，且借助调整位置变元，接着再改变水平轴位置的左轴承形状，即借助更改形状变元后得到结构设计方案2。假如更改方案1里的主轴承及齿轮的尺寸、大小与数量，且借助调整二者的数量变元与尺寸变元，随后再调整齿轮构件及轴承零件的位置，再改变位置变元，即能够得到设计方案3。从以上盘结构方案都可采用变元法较好的实现。如果进一步运用变元法，同样可以获得更多类型各异的结构设计方案。借助对比以上三大结构方案，综合研究社会效益可行性与制造工艺等诸多内容，我们可以得出这样的结论：方案2系三大方案中最佳结构组合。某一机械结构方案的综合评估，理应以实际使用效果充当最后评估的事实依据。如果对转盘结构里的齿轮构件展开进一步的可行性分析与优化设计，同时对滚动轴承和齿轮工作展开弹性流体压研究，接着实施精密计算，均能够为改善转盘结构设计提供诸多参考数据。

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2舰船指控设备结构型式的演变

自20世纪50年代开始，我国舰船指控设备完成了由机电指挥仪向数字化综合指控设备的演变，设备从以模拟计算机为主转变成以微型数字计算机为主。下面介绍指控设备上一些主要器件、部件和结构型式的演变。

2.1显示器的演变

目前，CRT显示器已被液晶显示器和LCD显示器替代。由于工作原理不同，液晶显示器、LCD显示器与CRT显示器有明显的性能差异，较圆满地解决了CRT显示器无法克服的在体积、重量、功耗、环保和电磁辐射等方面的缺点。

2.2计算机的演变

早期舰船用计算机的结构形式是：各插件模块通过槽口固定于开放式插件框架中，自带的楔形锁紧装置与槽口两侧壁紧固，其后部的电连接器通过盲插方式与印制大底板上的电连接器链接，大底板上的输入输出信号通过专用的转接板转接。现在取而代之的是全密封、全加固的抗恶劣环境加固机，不仅体积小、重量轻，而且具有良好的抗振、散热、电磁防护能力。

2.3功能部件的演变

鼠标、键盘、触摸屏等通用的功能逐渐被集成为全加固模块，通过预留接口与外部设备联系。尺寸被严格定义，实现了模块标准化、通用化设计。这类模块多采用整体设计和加工工艺，如真空钎焊、整体铸造和整体机加等，具有体积小、结构紧凑等特点，既能减轻重量，又保证模块有良好的适应性。

2.4整机结构型式的演变

显示器、计算机和功能模块的进步，导致了整机在重量、体积上都有了大幅度的下降，造型变得更加时尚、美观。由于各类模块标准化、通用化的实现，整机设计变得快捷、方便，在争取任务和任务立项时，根据特定的需求，短时间内可提供初步的技术方案，确定外形尺寸和重量等指标。表1给出了不同时期指控设备的结构型式。

3几个关键技术问题的现状

经过几十年的发展，指控设备的结构设计内容发生了较大的变化，不再有非线性齿轮、劈锥、传动链这类复杂结构，剩下的是台、柜造型、面板设计、壳体铸造等。台、柜、箱及其各层次设备已实现标准化、通用化和系列化。整机内部小到插件模块、通用模块、专用模块，大到显示器、计算机都实现了全加固设计，并通过严格的应力筛选试验，整机必须按国军标要求参加例行试验，通过抗振、散热和电磁兼容能力测试。结构设计及其可靠性测试方法和手段逐渐成熟，但也存在一些问题。

3.1隔振减振设计

隔振减振设计主要还是遵循传统的方法进行，以定性设计为主。即，对结构件做个初步的静力分析后，再根据使用环境和经验乘上一个安全系数，在设计阶段难以充分考虑动态激励带来的影响。设备的抗振能力主要靠环境试验来验证。这种设计方法带来的问题是：

1)由于无法准确把握设备内部重量及分布，台、柜、箱在设计上普遍存在刚强度整体有余、局部不足的问题。虽然在振动、冲击试验中也能发现一些问题，诸如在某个频段振动超标，在哪个频点共振幅值最大等，但不能具体定位，也不能准确评估共振带来的影响；

2)设备的重量和几何重心的位置，是在总装完成后靠称量才能最终确定，所以，通常是选择具有一定承载范围的减震器，在使用过程中需对承载量进行调节，给用户带来一定的麻烦。

3.2热设计

现役的指控设备从机箱到台、柜基本上还是通过风机散热，这是目前主流散热方式。对于发热量大的模块，如加固机，除了要解决自身的散热问题，还在台、柜内部设计专用风道，保证热量快速排除。其弊病是会造成电磁干扰且噪声较大；20世纪90年代，国外一些潜艇指控设备开始采用液冷散热，这种通过泵产生的动力推动密闭装置中液体的循环来实现散热的方式，具有较高的效率，且噪声较小，缺点是成本较高。近年来，国内也开始进行这方面的研究与试验。由于现行的热设计方法不能准确判断台、柜内部气流的走向，故无法实现对设备从芯片到整机实施有效的温度控制，仅仅是根据总功耗、单个风机的风量以及热源的位置来大略地确定风机的数量和进、出风口的位置，散热效率不高。

3.3电磁兼容设计

早期的纯机械设备和机电设备几乎不要做电磁兼容试验，然而，随着军械电子化程度的迅速提高，越来越多的电路被装入有限的空间，设备内外电磁信号纵横交错、密集重叠，功率分布不均匀；特别是电子战，其基本着眼点就是夺取“制电磁权”。电磁兼容设计在现代指控系统中的重要性可见一斑。电磁兼容设计涉及电器和结构等多个专业，综合性很强。虽然电磁干扰主要是电子元器件及其分布的问题，但与它们安装的位置、元器件屏蔽与密封的好坏、材料固有的屏蔽效能等紧密相关。经过多年的研究并结合试验，指控设备的电磁兼容设计已初具规模，并制定了一些设计规范。但是，由于设备内部安装的模块较多，很难直观地了解内部的电磁环境，一些问题在设计阶段很难被发现。而电磁兼容检测试验又是在设备出厂、功能调试完成后根据要求进行的，这时已到了研制的后期，等发现了问题，再针对超标项目实施解决方案，通常代价是昂贵的，会增加一些不期望的附加元器件。

4关键技术的发展趋势

从上节中可以看到：

1)指控设备结构设计的研制任务量大、周期长、成本高；

2)隔振减振、散热、电磁防护等关键技术的研究进入了瓶颈期，还停留在依靠经验或以往环境试验结果类比、亦或有限的公式估算上。置身于21世纪，这种设计方法已无法适应现代国防对产品快速、可靠、经济的要求。三维设计技术和仿真技术的发展与推广，为这些研究内容的突破提供了有力支持。它们与传统的经验设计方法的融合，将有助于提高研制效率，推动机械结构设计从定性到定性与定量相结合的转变。

4.1三维设计技术的应用

结构设计实现由二维向三维的转变可以说是革命性的，设计者借助计算机将设计思想转化为可视的、可修改、可分析的实体模型，为新产品研发、仿真分析及后续的演示带来诸多方便。

1)三维设计可以直观地反映整机内部各单元的装配关系，避免产生干涉等错误。

2)三维软件的参数化设计技术特别适于复杂结构件局部特征修改的快速设计。以机柜壳体为例，对于同一规格的不同机柜，壳体大部分设计特征是通用的，不同主要表现为：两侧壁上横向加强筋和走线凸台的高度位置，导销支架、前横梁支架安装位置以及后横梁的高度位置。如果利用三维软件参数化建模工具，在壳体三维模型构建过程中使用变量来控制上述特征的位置尺寸和约束关系，根据不同的机柜需求编辑这些参数，即可得到具有相似拓扑结构的壳体。

3)随着舰船装备量的加大，用户对设备的重量提出了严格要求。在设计阶段通过指定材质，可快速预测出整机的重量，避免了整机装配完成后再进行减重或配重处理。

4)根据台、柜、箱内部的重量分布，可较准确地地计算出设备的几何重心，并以此为依据确定隔振器的大小和安装位置，逐步实现由选择隔振器到定制隔振器的转变。

5)建立产品常用件、标准件数据库，在新产品设计时可直接调用，节省了人力、物力，避免了重复劳动。

6)仿真分析和演示系统需要三维模型的支持。以仿真为例，在国外设计和分析通常分属不同的部门，设计者考虑的是功能的实现，分析人员则是负责对设计的合理性和准确性做出评估。有了三维模型，分析人员可直接在三维模型上进行简化，开展分析，保证设计与仿真同步进行。

4.2基于仿真分析的隔振减振设计

仿真技术的引入，在方案论证阶段有助于快速了解整机的振动特性以及对外载的响应情况，为决策提供支持；在设计过程中能及时发现结构上的薄弱环节，尽量做到结构合理、加工量少、材料利用率高，在保证抗振能力的前提下，实现轻量化设计。国内很多研究机构和高校都开展了这项工作，并取得了良好的效果。应用较广泛的结构力学仿真软件有很多，如ANSYS、UGNX、ABAQUS等。建议组织专人开展这项研究，掌握模块、机箱和整机各层次设备的结构力学性能，提高指控设备机械结构设计的竞争力。

4.3基于仿真分析的热设计

随着电子技术的迅速发展，指控设备集成化程度不断提高，单位体积内产生的热量不断增加，而有效的散热面积却相对减少；一些发热量较大的功率器件和组件的热设计问题日显突出。如何有效降低传热路径上的热阻成为急待解决的问题，这需要可靠性高且工程化强的热仿真软件的支持。目前已广泛应用的计算机辅助热设计软件有FLUENT，ANSYS，ICEPAK等。这类软件可在短时间内获得复杂热分析方案的模拟结果，及时对元器件的布局、传热路径的设计是否合理做出判断。

4.4基于仿真分析的电磁兼容设计

相对抗振和散热，舰船领域的电磁兼容仿真研究更是鲜见。直到近年才有一些成熟的电磁兼容仿真分析软件被引入国内，如SEMCAD、EMC-A、IE3D-SI等，它们从电磁兼容三要素(干扰源、耦合路径、接收器)出发，与实际工程紧密结合，通过建立干扰源、接收器与多种传输路径的数学模型来模拟传导、辐射、屏蔽等电磁干扰现象，并提供发射机和接收机的端口库、滤波器库、频谱信号库、屏蔽材料库等，可在研制过程中对板卡、模块和台柜等各层次设备及设备间的抗干扰设计做出评估，便于及早发现问题，减少试验阶段的整改。

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1．1热学特性

镨铁硼材料在低温环境下的热导率和比热容是对磁铁夹持机构进行热分析的必要参数。测量结果表明，镨铁硼样品热导率随着温度的降低而降低，在80K时，垂直和平行于磁化方向的热导率较为接近，均约为4W/m•K，该值约为相同温度下铝合金的5%左右。由于镨铁硼的导热性较差，因此在设计时需要尽量增大磁铁的传热面积。通常，我们使用热扩散系数α来衡量材料内部温度变化传播的速率，即热扩散系数越大的材料，温度变化越容易在该材料中传递。热扩散系数的定义式如公式(1)所示:α=k/(ρcp)(1)式中，k为热导率;ρ为密度;cp为比热容。镨铁硼在80K时的比热容约为185J/kg•K，约为室温下的40%。根据上述测量结果，比较镨铁硼和铝合金6061的热扩散系数，80K时，镨铁硼的热扩散系数约为铝合金的2%，这意味着镨铁硼材料内传递温度的速率远远小于铝合金。因此，在监测磁铁温度与热负荷关系时，应将温度探头布置在比较接近热负荷来源的位置。

1．2力学特性

镨铁硼材料随温度变化的膨胀曲线。镨铁硼在沿平行于取向方向上的收缩量大于垂直于取向方向上的收缩量。由室温降低到液氮温度时，单位长度的镨铁硼大约收缩0．8mm。300K和77K温度下，镨铁硼样品沿垂直于取向方向和平行于取向方向的的弹性模量Y、泊松比v和抗压强度σbc。

2传热结构设计

2．1磁铁夹持机构

对低温波荡器而言，磁铁的夹持机构不仅用于固定磁铁的位置，还需要通过良好的热接触，确保磁铁能够被冷却到设计温度，是传热结构设计的关键。磁铁夹持机构设计，与磁铁接触并进行热交换的结构包括:磁铁夹持基座、磁铁压紧块、磁极和磁极夹持基座。在设计时，应尽量增大上述结构与磁铁的接触面积，使热量更多的经过夹持机构传递至冷却管道。使用ANSYS软件模拟工作状态下磁铁的温度分布以及各个结构与磁铁之间的换热量，分析不同结构对磁铁平均温度的影响。假设夹持机构的底面为80K定温，在磁块顶面热负荷为0．35W，此时，镨铁硼磁块的平均温度约为82K，满足设计要求计算各个接触面的热流量。可以看出，磁极和磁极夹持基座由于与磁铁接触面积最大，其在冷却磁铁时起到的作用最大。因此，在公差设计时应确保磁极和磁极夹持机构在低温条件下与磁铁良好接触。由于低温环境下，铝合金的收缩量大于镨铁硼，因此在设计时需要确保磁极和磁铁在室温条件下接触良好。此外，需要注意的是，机械结构在降温后会发生收缩，这使磁块面临着可能被破坏的风险。因此，模拟计算该温度场下磁铁的受力情况，确保结构设计的可行性。计算得到磁块承受的最大应力约为782MPa，该值约为磁块抗压强度的70%，不会对磁块造成破坏，满足使用需求。

2．2冷却管道

冷却管道和内大梁支撑杆在设计时，会互相影响。一方面，支撑杆引入的热传导是热负荷的主要来源之一，冷却管道在设计时需要提供足够的换热面积，带走系统的全部热负荷。另一方面，内大梁支撑杆需要提供足够的机械强度，使得低温环境下机械结构的收缩造成的相位误差尽可能小。首先，分析热负荷对温度梯度的影响。设定支撑杆的安装位置，通过调整在该面积上加载的热流量大小，比较当采用单冷却通道或者双冷却通道的方案时，磁铁阵列的最大温差。随着热流量的增大，采用单冷却管道的方案时，磁铁沿束流方向的最大温差与采用双冷却通道方案时大得多。为避免支撑杆引入的热负荷对磁铁温度的影响，双冷却通道的方案是使磁铁阵列温度均匀度更小的设计。然后，选择冷却管道的布置方式，比较双冷却管道与单冷却管道方案对磁场相位误差的影响。使用ANSYS软件计算低温环境下内大梁的变形量，分析磁间隙的波动，再使用RADIA程序计算由于机械变形造成的相位误差。考虑液氮的流动方向，共存在如下四种设计方案:单通道同向、单通道反向、双通道同向和双通道反向。磁间隙模拟结果，双冷却通道的方案由于可以减小内大梁在束流方向上的温差，使得磁间隙波动量相对较小。相位误差计算结果，使用双通道的方案造成的相位误差约为0．1度，并且可以忽略液氮的流动方向对相位误差的影响，是非常适合低温波荡器的液氮管道布置方案。而单冷却通道的设计则最好分别在两真空内大梁内采用的相反流动方向。综上所述，低温波荡器内冷却管道采用双冷却通道同向并联的设计方案，每根真空内大梁中开设两条水平排布的冷却通道，使液氮在单梁上往返流动一个来回。该方案不仅可以获得更好的冷却效果，允许使用机械强度较大的支撑杆，还能有效减小降温造成的相位误差。而上下两真空内大梁采用相同的流动方向可以在简化管道的同时，并不造成相位误差额外的增大。

3结论

本文利用测量得到的镨铁硼物性参数，使用数值模拟的方法，综合分析低温波荡器内传热结构的热力耦合场，开展对磁铁及其夹持机构、冷却管道和真空内大梁支撑杆的分析研究。

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2柔性同步带驱动定位动态分析

在该系统中，电机的运动通过同步带传输到移动装置。在啮合齿之间必须有足够的间隙，以确保运动的流畅，没有干涉，但这种间隙的存在导致滞后现象的产生和噪音。当运动方向改变时，在外部激励支配下动力传输齿产生脱离和微小滑移。这一现象的结果是带慢慢滑移直到下一对齿进入啮合。mxfxFFfc21sgn()(1)fc代表移动载荷的库仑摩擦力，在同步带与带轮齿啮合中有弹性变形，因此在同步带上产生附加的张紧力差值Δf，其大小与指同步带和带轮齿之间的齿侧隙及齿的刚度等有关。在同步带两侧的张紧力变为：2211FFFFFF(2)这里F0是作用在带上的载荷或预紧力。在带上的附加力（12F与F）全是非负量。预紧力大小决定带的承载能力。带的张力之间的关系满足柔韧体欧拉公式[5]：()1212ueFFFFFF(3)式中，α为带轮的包角，由于同步带传动比i=1，所以α=π；（u）为动态摩擦系数，其依赖带轮和带之间的相对圆周速度，u为相对滑动速度。因为带的总体长度不应有变化，则根据变形协调条件，带紧边长度的变化量与松边长度变化量应该相等。AEFLxAEF(LLx)()2010Δ+=Δ(4)式中，A为带截面面积，E为带弹性模量。将式(2)～式(4)联立解出：()(1)()000012LxLLxFLLxLxFF++++Δ+Δ=γγ(5)()(1)sgn()0021LxLLxFLmxfxFFfc(6)动态系统可以用式（6）进行描述。上述同步带驱动装置的运动动态模型，可用于运动控制系统的设计。

3试验测量装置

柔性同步带定位系统的运动误差特性，弹性变形的影响和间隙的影响，对于弹性变形所引起的误差，文献[6]采用两个编码器分别测量主动轮和从动轮转速。为精确控制移动负载的加速或减速，本试验装置采用线性坐标测量装置（CMM），结合高分辨率刻线尺搭建模型来验证模型预期的性能。在系统中使用了常规的控制器PC104PMAC卡，为确定传动系统引起的位置误差，采用位置测量的基本旋转编码器（PE）以和高分辨率刻线尺（LS）的测量结果进行对比。控制电机速度按照梯形路径输入，叠加获得定位误差图形（ΔX=XLS-XPE）。ΔX包含与支承元件（如抗摩轴承、轴承轴）等相关的几何和运动误差，如前所述定位误差具有延时滞后的特点，具有相当的重复性，在文献[7]中也介绍了这个特性。

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中国的童鞋分为小童（3~6岁）、中童（7~12岁）和大童（12岁以上），大童的尺码已接近成年人，一般按成年人的尺码进行设计，但在童鞋设计时，要区分小童和中童。在设计小童鞋时，一般选用26码作为基本码；如果设计中童鞋时，一般选用32码（法码）作为基本码。而本次设计是以小童鞋为例，所以选用26码楦作为标准楦，数据也选用标准数据，即它的楦底样长为166mm、跖围为165mm。目前，贴楦绝大多数是采用美纹纸贴楦法，而在进行沙滩凉鞋的帮样结构设计时，基本都采用贴全楦法，即在贴楦时，有三条美纹纸竖向贴（先贴一条背中线，再在两侧各贴一条），接着其他采用横向贴法，且每条美纹纸都有1/2的重合（见图2）。

1.2标划“三点一线”和口门、后帮控制线

用铅笔在已贴美纹纸的楦头上，将背中线、后弧线、楦底中心线画出，并找到外腰边沿凸度点O，过点O作背中线的垂线OH，即为口门控制线。取OH的中点E和后跟高度点C（26码的后跟高度为45mm），用软尺直线连接CE，即为后帮高度控制线（见图3）。

1.3设定各部位点

各部位点的设定，见图4。（1）鞋帮总脸长的设定鞋帮总脸长没有固定的数据，主要视鞋的风格类型和分割比例而定，同时兼顾美观和穿着的舒适性。本款式凉鞋总脸长点设在脚弯点与跗骨点之间，一般是楦底样长的65%，即166mm×65%≈108mm；以楦底前端点I沿背中线向后量取长为108mm处，定为J点，线段JI即为鞋帮总脸长。（2）内怀最前点的设定全空式凉鞋的内怀最前点主要根据款式类型而定，一般设计在大脚趾后端点的前方。根据本款式特点，内怀最前点一般设计在楦底样长的85.5%处，即以楦底后端点K为起点，直线量取142mm（166mm×85.5%≈142mm）与楦底边沿交叉点P，即为内怀最前点。（3）外怀最前点的设定全空式凉鞋的外怀最前点，也是根据款式类型而定，一般设计在小脚趾后端点的前方。根据本款式特点，外怀最前点一般设计在楦底样长的83.1%处，即以楦底后端点K为起点，直线量取138mm（166mm×83.1%≈138mm）与楦底边沿交叉点S，即为外怀最前点。（4）后帮高度的设定后帮高度主要根据款式、后跟造型和穿着的舒适性而定。本款式是带有后带的凉鞋，且后带中包有海绵，因此，这样的后帮高度要略高于正常的后跟高度点。通常是占楦底样长的28.9%，即166mm×28.9%≈48mm。以楦底后端点K沿后弧线向上量取长为48mm处，定为M点，线段KM的长度即为后帮高度。

1.4设定部位线条与造型

各部位线条与造型的设定，决定了本款式的美观度和一定的舒适度（舒适度还与楦型有关），因此在帮样结构设计中此步骤非常关键。各部位线条和形状见图4或图5。（1）A—前帮内侧面的形状设定本款式的前帮内侧面，是一条带形状，可设计成直条形，但这样设计会过于简单，不是很美观，所以将它设计成下大上小的造型，这样做会有线条的美感，以及与B部件结合的非常流畅，不会那么呆板。大小要考虑B部件的数据，因为B部件的材质是织带，它的宽度数据是固定的几种，有15、18、20、25mm等规格。在本款中选择18mm或20mm（本文选择20mm）规格比较合适，因为太小，不够大方，美观度不好；太大，感觉过于臃肿。因为上端连接B部件，所以选择22mm的宽度；下端要比上端大一些，选择28mm。（2）B—前帮外侧面的数据设计上面已经介绍过，B部件的宽度选择，这里不作过多表述。而它的长度与E部件有关，因为B部件没有内里，它通过对折后固定在A部件上，形成环套，E部件从中穿过。所以与穿过B部件处的E部件宽度有关。（3）C、D—装饰片的造型设计鞋用的装饰件品种繁多，有装饰花、金属扣件、图案装饰等。而本款式的装饰件采用的是金属扣件与皮料装饰搭配使用，使装饰不会过于单调。此装饰件由3个部件组成，分别是C、D部件和“D”字形的金属扣。而C、D部件首先起到固定金属扣的作用，附带装饰的效果。因此，C、D部件连接金属扣处的宽度以D字扣的内径为准，而另一端设计成半边D字形的造型，使整个装饰看起来更协调、美观。本款式的D字扣的内径选用16mm，根据装扣件原则，皮料要比扣件内径略小一点，所以C、D部件与金属扣连接处的宽度设为14mm。C部件的另一端设计的要大一些，因为C部件的位置刚好在脚背上，视觉效果很明显，所以选用3颗铆钉去固定，这样饰看起来会更大气，它的宽度设为20mm，长度设为30mm。而D部件的另一端设计的稍大一些即可，因为D部件的位置在后方，装饰效果不很明显，所以用一颗铆钉固定便可，它的宽度设为16mm，长度设为22mm。（4）E—中帮面的线条设定在中帮面的设计中，主要配合整个鞋帮的造型和美观度，但对于凉鞋来讲，还要考虑有尽可能多的部位，同时不影响穿着的舒适度。本款式的中帮面造型中有一部分属于前帮面，它直接顺延到中帮面上，最终形成一个“Y”的造型。在前帮这个部分，它的宽度要与前帮内腰面相协调，因为与B部件有一个镶套的连接，它的尺寸要比A部件设计的小一些，所以在镶接处的宽度设为20mm，帮脚处设为24mm。在中帮面部分的宽度要比前帮面的略宽一些，设为26mm。鞋口处的线条用截面的方法去设计，即固定内外怀鞋底处定位点，再用软尺绕楦型一周，直接画直线便可。前帮部分与中帮部分直接将线条顺延起来，形成“Y”字形的整体。在中帮面的外腰部分，没有设计成直接到帮脚处，为了使穿着更方便，将此处设计成开口装置，用魔术贴（俗称毛刺）作为活动开口。开口的下方连接着F—后腰面部件，中帮面与F部件有一部分重叠。重叠部分的长度设为38mm，因为太长，没必要，太短，魔术贴粘不住。中帮面的分割处离帮脚处约5mm，这样设计可以使后腰面隐藏起来，感觉像是没有分割，是一个整体，会有比较好的视觉效果。（5）F—后腰面的形状设定在本款设计中，后腰面属于隐藏部位，且在中帮面的下方，所以它的尺寸与线条主要顺延中帮的线条设计，只是在上端做成倒角，保证穿着的舒适性就可以了。因此，后腰面的上端宽度设为26mm，帮脚处设为30mm。（6）G—后跟条带带的造型设计对于凉鞋后跟条带的设计，主要考虑保证穿着时的跟脚，及保护中后帮面的造型不易变形。最常用的尺寸为20mm（宽）×25mm（长）。因为这样的长度和宽度就可以满足需求，尺寸太小，会不好入脚；太大，无法起到让穿着更跟脚的作用，也是一种浪费。

2帮面样版的制作

2.1展平样版

在帮样结构设计中，样版的制作方法有很多种，有美纹纸贴楦法、牛皮纸贴楦法和比楦法等。而本文将介绍的是最常用的美纹纸贴楦法。鞋楦是一个三维立体的造型，而帮面样版是一个二维平面图形。因此在制作帮面样版之前必须有一个立体向平面转化的过程，即展平处理。经过展平处理而得到的样板，称之为展平样板。另外，每一块帮面样版都可以根据展平而制得，所以展平样版也称之为母版。具体步骤如下：（1）将已进行结构设计的美纹纸割去多余部分，在后跟条带上沿后弧线方向割开，再将美纹纸撕下，并展平在准备好的纸板上。从背中线部分向两侧逐渐展开、贴平，尽可能不产生褶皱（见图6）。（2）在帮脚处加7mm，后弧线断开处的两侧加2.5mm，然后再将各线条修顺畅，并割下。（3）在帮脚处用分规画一条距边5mm的线，然后在这条线上，取一些点（间距为5mm）并冲孔，作为线缝工艺操作时的缝线定位点。（4）在帮面装饰片的固定位置处，刻出槽线，用于制作装饰片的样版和定位。这样就完成了展平样板的制作（见图7）。

2.2净样版

（1）A—前帮内侧面先在纸板上画出前帮内侧面的轮廓线和帮脚的缝线定位点以及缝线的槽位线，并将此轮廓线割下，再在样板中间处刻一道槽线，作为缝假线的定位线，并做上内怀标志的牙剪。这样就可以得到前帮内侧面的净样板（见图8）。（2）B—前帮外侧面因为前帮外侧面使用的材料是织带，它有固定的宽度，之前的结构设计时已选择宽度为20mm，所以先割取一条宽度为20mm的条带，然后在这条带上做一对折线，将展平样板B部件的外轮廓一端，对准条带的对折线，然后画下与A的分割线和缝合线，最后放出8mm的压茬量，再沿着对折线对折，并剪去多余的条带，即可得到前帮外侧面的净样板（见图9）。（3）C—前装饰片在纸板上先画出前装饰片的轮廓线，然后在离前装饰片与金属扣件连接处3mm（因为金属扣是有厚度的，放出这3mm可抵消扣件厚度对样板的影响）远的地方做一条中心线，作为前装饰片的对折线，做出一个等腰三角形（底边长为8mm，边长为12mm），以此三角形的顶点作为铆钉定位点，用内径为2.0mm的冲子冲孔，将纸板沿对折线对折，并割出其轮廓线，展开后将两侧按线条走向顺延减小，长度为超过第一个铆钉定位孔8mm，剪去多余样板，在对折线上打两个定位孔，这样即可得到前装饰片的净样板（见图10）。（4）D—后装饰片方法同前装饰片的制作，只是在设定铆钉定位点时，将3个点改成1个点即可，这个点距离底边8mm左右，以便可得到后装饰片的净样板（见图11）。（5）E—中帮面先在板纸上画出中帮面的轮廓线和装饰片的定位点，以及帮脚处的线缝定位孔，然后将线条修顺，将外怀后侧的两个圆形倒角画好，后侧鞋口处放3mm翻缝工艺量，在内怀处冲出后跟条带的定位点，在帮脚处冲出的线缝定位点，然后再用内径为2.0mm的冲子冲出装饰片的定位点，最后割出轮廓线，做上内怀标志的牙剪，即可得到中帮面的净样版（见图12）。（6）F—后腰面先在板纸上画出后腰面的轮廓线和帮脚处的线缝定位孔，然后将线条修顺，将上端的两个圆形倒角画好，再冲出后跟条带的定位点，并在帮脚处冲出的线缝定位点，再做出毛刺定位线，最后割出轮廓线，即可得到后腰面的净样版（见图13）。（7）G—后跟条带先在板纸上画出一条中心线，将展平样版的内侧后跟条带的后端线对准此中心线，画出后跟条带的轮廓线，再将展平样版的外侧后跟条带的后端线对准此中心线，画出后跟条带的轮廓线，在上端鞋口处放3mm的翻缝工艺量，在两端各放8mm的压茬工艺量，并刻出槽线，最后割出外层轮廓线，在内怀做上内怀标志的牙剪，在中心线的上端剪出一个牙剪，下端打一个标志点，这样即可得到后跟条带的净样版（见图14）。

2.3划料样版

划料样板是在帮面的净样版基础上放出折边量和压茬量，再除去槽线和定位点的样版。因此，将帮面样版外轮廓线画在纸板上，如果遇到是折边工艺的，这个边放4.5~5mm；如果是压茬工艺的，这个边放8mm；其它工艺的保持不变，割去外轮廓线，即可得到划料样版。

3内里样版的制作

一般情况下，内里样版是根据帮面的展平样版来制作的，但分节式内里除外。而分节式内里一般都根据各组合的帮面来制作。本款式沙滩凉鞋采用的是分节式内里，所以选用帮面样版来制作内里样版。

3.1前帮里

先在纸板上画出前帮内侧面的轮廓线和槽线，在帮脚处向里缩条线3mm，在两侧各放出3mm，又在上端以槽线为基准放5mm，作为冲里量，然后割出轮廓线，作出内怀标志的牙剪，即可得到前帮里的样版（见图15）。

3.2中帮里

在纸板上先画出中帮面的轮廓线，在两边的帮脚处各向里缩条线3mm，在前端和外侧面放出3mm的冲里量，后端不变，然后割出轮廓线，作出内怀标志的牙剪、翻缝标志点和（魔术贴）毛面的定位点，即可得到中帮里的样版（见图16）。

3.3后帮里

在纸板上画出后腰面的轮廓线，在帮脚处向里缩条线3mm，其余部分放出3mm作为冲里量，然后割出轮廓线，即可得到后帮里的样版（见图17）。

3.4后跟条带里

将后跟条带样版放在纸板上画出轮廓线，在两端处各缩回3mm，在下端放出3mm的冲里量，即可得到后跟条带里样版（见图18）。

3.5（魔术贴）毛面和刺面

将中帮里与（魔术贴）毛面镶接的部位轮廓线画在纸板上，然后在后端缩回5mm，割出轮廓线即可得到毛面的样版。制作（魔术贴）刺面的样版时，先将后腰面的轮廓线和刺面的定位线画在纸板上，在前后两端各缩回2mm，割下轮廓线后，修顺四个圆角，便可得到刺面的样版（见图19）。

4定位版的制作

在制作定位版之前，要进行贴楦操作，只是贴楦主要是贴楦底板。贴楦完成后，在结构设计时，在楦底边沿做上各个帮脚处的定位标志，再将楦底样版揭下来，展平在纸板上，修顺轮廓线并刻下。用分规向内缩回5mm，画一圈线，然后将楦底边沿上所做的各个帮脚处的定位标志线顺延至此线，再剪去各定位处凹槽里的量，便可得到定位版（见图20）。

5问题分析

（1）鞋帮不伏楦鞋帮不伏楦分两种情况，原因有所不同，处理方法也有所变化。第一，如果鞋帮出现歪扭现象，从而导致不伏楦，很有可能是在制作展平样版时，没有顺延美纹纸的方向展平，强行拉动美纹纸，偏离自然跷度太多。或者在做定位版的时候发生了偏差，从而导致定位不准。第二，如果是因为鞋帮太大而导致鞋帮不伏楦，可能是因为材料太薄或延伸性太大所致。也可能是制作样版时放余量太大，或美纹纸被拉伸了太多。如果是材料问题，只需改变复合材料或增加复合材料便可。如果是样版问题，则必须修改样版。（2）鞋帮太紧，无法线缝这个问题比较简单，最有可能是因为制作样版时，没有加放余量或加放余量太小。又或者材料太厚或几种材料复合后太厚。如果厚度没问题，材料延伸性也正常，那就要调整样版了。（3）（魔术贴）毛、刺外露，盖不住毛、刺外露，可能是在设计时刺的大小已经超出了毛覆盖的范围。如果设计没有问题，那就是中帮面的样版制作得太小了。

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2）要考虑最大经济性的原则：经济性原则是人类生产生活中一成不变的原则，其涉及到产品的诸多细节方面，在设计、生产、使用的整个过程中才能综合体现出经济性的指标。即结构设计的结果应能使产品满足制造成本较低、使用高效率、维护费用较低等特性。

3）要考虑到机械零件的使用者的劳动需求：机械零件的安全性能必须要严格把握，以保证劳动者及周边人员的人身安全；另外，还应该尽可能地改善劳动者的劳动条件，为劳动者创造安全轻松、省时省力的劳动环境；最后，对于机械零件的外观设计上也应最求一定的美观要求。

4）要满足机械零件其他的环境、功能等上的特殊要求：如大型的机械产品应设计上便于运输的要求，机械机床精度长期保证和保持的要求等。

2机械零件结构的设计方法

设计是在正确的基本原理和已有的实践经验基础上来创造和发展新事物或者改造旧事物。对于机械零件的设计，也应与该概念相合，从知识上的理论原理到实践中的经验总结都应该体现出来，因此，从理论到实践的结构设计，可有以下的几种结构设计的设计方法：

2.1理论设计

理论设计是日常生活中已掌握的合乎客观实际规律的理论和实践知识的基础上，与现代的各种物理力学理论、机械与金属的知识原理和规律相结合，来实现对机械零件的最理论的结构设计。根据零件的整体载荷情况、材料性能、零件工作情况和应力分布规律等方面的条件，运用理论知识下的简单的数学计算公式来确定该机械零件的几何尺寸、设计要求等。运用数学计算公式初步建立机械零件的形状尺寸后，下一步则是进行校核计算。校核计算是指运用理论的校核计算方法对计算出的机械零件的危险剖面的安全系数数值进行比对校核。该设计步骤多应用于机械内应力分布规律比较复杂，但该规律又能通过材料力学公式表达出来的机械零件结构设计。同时，它也适用于在已知零件尺寸的基础上而又应力分布规律相对简单的结构设计情况，如轴和弹簧的设计。一些实践经验丰富的设计工作者为了简化计算过程，常在进行机械零件制造的结构设计时，在相关资料数据的基础上先进行粗略估算，直接实施结构设计，然后再进行校核计算。理论设计是一种比较科学和现代化的设计方法，随着科技的发展，该方法正在不断进步和改善，它阐明了机械零件的材料性能及应力分布规律，是在大量的感性知识的基础上总结出来的一种设计规律，可广泛适用于绝大部分的机械零件的结构设计。

2.2经验设计

经验设计是指根据设计者本人的设计经验，再结合零件已有的设计使用经验，采用类比的方法来进行的结构设计就叫做经验设计。在理论设计非常困难或者理论欠缺等不适用的情况下，可考虑使用经验设计的的方法。经验设计与理论设计相比，虽然没有足够多的理论科学分析作为设计的基础，但是根据设计经验本身形成的公式与理论就已具备有一定的科学参考价值和理论统计性，所以经得起实践过程中的考验，具有很大的实用性的价值。并且一般来说，理论设计和经验设计在某种意义上是相辅相成的，可以相互应用。经验设计适合应用于载荷情况不明、无法用理论分析且外形复杂的机械零件的结构设计中，多在机架、变速箱体的设计中得到应用，也多应用在一些价值不高的机械零件结构设计中。2.3模型实验设计模型实验设计是指在对机械零件作出已有的初步设计的基础上，再做整体和局部的非特殊处理，形成一体上的模型，并对提出的模型进行反复试验，结合实验经验加以修正完善。该设计方法要能制定出复杂机械零件的工作应力分布和极限承受能力，相对于经验设计更加合理，更加完善。这也是一种使经验设计顺利转化为理论设计的重要途径。模型实验的设计方法与实验相结合，能改善理论设计指导上的不足，同时也弥补了经验设计中不够科学的地方。对于一些理论知识不够完备的大型的、结构复杂的机械零件的结构设计，模型实验设计是一项不错的选择。

3机械零件的结构设计需要有创新意识

创新精神是一个国家和民族进步的前提和不断源泉，同时，为了与国际现代化科技的创新发展理念相接轨，每一个机械零件制造的结构设计者都应当尽力附上自己的创新设计，以促进产业发展，并能提高产品的竞争力，实现经济效益。以上的设计方法和原有的理论设计步骤上设计者都可以做出自我的创新改变。如在进行机械零件内部结构分类时除了按各部分的功能进行分类外，还可以根据不同结构的不同价值，进行成本优化，做出结构评价再分类。

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如今，人们对于基础工程建设的需求越来越多，这就对建筑工程的施工质量以及结构设计提出了新的要求。就我国目前建筑工程项目设计而言，由于大部分的建筑工程都需要的大跨度的结构设计，特别是在一些建设规模较大的建筑工程项目中，建筑设计人员要采用更多科学合理的设计形式来满足大跨度结构的设计要求。因此，斜拉网络杂交结构正是这一发展过程中的产物，并逐渐受到了建筑行业的青睐。这种空间结构体系具有较强的实用性，大大增强了建筑物的可靠度。下面，本文就对斜拉网络杂交结构设计中的若干问题进行初探，具体分析了斜拉网络杂交结构的特点以及布置形式，总结出一些自身的观点。

1 结构布置

斜拉网络杂交结构设计通常是由不同构件共同组成的。因此，本文具体归纳了斜拉网络杂交结构布置中主要的组成部分。

1.1 斜拉索

一般情况下，如果塔柱是处于网络覆盖区域的话，这时的斜拉索就可以向塔里周围投放不同形式的布索。而一旦塔柱超出网络覆盖区域内时，就只能投放塔体与网格之间的一侧布索上，并且，在这一过程中，还需要坚实可靠的锚索。其次，当斜拉索直接固定在网格节点位置时，最好采用多向布索形式，还要在平面投影上摆出多样的形态变化。此外，一旦斜拉索处于构架中间位置时，也是比较常用多向布索方案。笔者通过对一些优秀的斜拉网络杂交结构设计成品得知，，扇式布索兼有放射式布索和竖琴式布索具备很好的安全性，能够达到理想的使用效果，是当前斜拉网络杂交结构设计中常用的一种索型。

1.2 塔柱和网格

为了节省更多的施工成本，可以从塔柱和斜拉索方面入手，根据以往成功的例子来看，两层塔柱的高度必须与塔柱之间保持一定的距离，斜拉索的水平角度应该超出25°，而塔柱尺寸的大小则是根据实际的施工情况而决定，斜拉网络杂交结构的高度要要小于其他普通的网络结构。

2 结构分析

斜拉网格结构的静力分析建立在组合结构有限元的基础上，对于塔柱和网格分别离散为空间梁元和空间杆元，而斜拉索则等代为弹性模量随张力大小而变化的受拉二力杆件。根据空间杆元和梁元刚度矩阵建立网格和塔柱的总体刚度方程，在此基础上建立斜拉索、网格、塔柱间的变形协调关系，并通过迭代求解。

2.1 塔柱的简化计算

塔柱的计算模型犹如弹性地基上的连续梁，斜拉索、网格和塔柱两两铰接，塔柱的底端固接。当斜拉索预张拉对网格结构施加预应力时，根据索张拉方式，斜拉网格结构有二阶段受力、三阶段受力或五阶段受力等，一般分为初始加载、张拉斜拉索和继续加载三个阶段。根据斜拉网格结构的不同受力阶段分别建立相应的总刚方程，从而求得各阶段的结构内力，每阶段末结构内力为前面各阶段所得内力的叠加。

2.2 预应力设计方法

在斜拉网络杂交结构实际应用过程中，其所承受的预应力是因为斜拉索在张拉作用下而产生的，这样的预应力可以将拉索更加紧实，以便于更好的与网格之间的相互配合，不仅大大增加了斜拉索的刚性，还有效减轻了网络杆件内部的压力，起到了非常理想的保护作用，从很大程度上节省了一定的施工成本，避免了安全质量风险的发生，极大的保障了斜拉网络杂交结构的结实性。由此，我们可以看出，在对斜拉网络杂交结构的预应力进行设计时，要采用更多经济实用的计算方法，从而进一步提高工程项目的经济效益。那么，本文具体归纳了在预应力设计中应该着重注意的两点问题：

2.2.1 预应力损失

一般来讲，在斜拉网格结构中，预应力的损失可以分为局部与整体两方面。其中局部损失主要有摩擦损失和锚固损失等，而整体损失则主要有张拉损失、松弛损失等。摩擦损失是指张拉设备在使用过程中所造成的损失；由于斜拉网格结构是一种后张预应力结构体系，因而在钢束的使用中发生滑移或变形的情况时，就会形成锚固损失。预应力钢材的应力松弛是指钢材受到一定的张拉力以后，在长度保持不变的条件下，钢材应力随时间增长而降低的现象。

2.2.2 张拉控制应力的确定

预应力钢结构多为体外张拉，拉索的防锈措施更为严格，设计时，应该考虑更大的安全系数。结构中拉索的内力在施工和使用过程中不断变化，为了保证结构的安全和刚度，对预应力钢结构中张拉控制应力的确定主要考虑结构受荷后索中的内力残值，使其在某一范围之内。

3 节点构造

3.1 拉索与网格结构的连接

斜拉索的张拉端一般位于该节点，其设计要便于张拉和以后的换索。斜拉索一般与网格结构的上弦节点相连，可在球节点上焊接一段带耳板的钢管，用销子将耳板与拉索帽连接；索也可穿过球体直接锚固于网格结构球节点上，索穿过球体引起球的承载力的降低，可在球内焊接一段钢管予以加强。

3.2 拉索与塔柱的连接

拉索与塔柱连接处一般作为拉索的固定端。拉索固定于柱顶时，一般在柱顶设置钢箱或其他形式的锚座，两侧拉索的水平力在锚座上平衡。拉索不在柱顶时，可直接锚固于柱身。当塔柱为钢柱时，可在钢柱上焊接耳板，拉索帽通过销子就可与塔柱连接。

3.3 网格与塔柱的连接

通常来说，将塔柱与网格连接在一起主要是为了凸显两个优势，一是提高了网格结构的弹性，即使在受到外力挤压的作用下，也不会对网格结构造成较大的影响。二是可以将塔柱上端受到的压力分担给柱中一部分，在网格具备较强的弹性支撑的基础下，进一步增强了塔柱结构的牢固性。

结束语

综上所述，可以得知，斜拉网络杂交结构设计对于大跨度的建筑工程项目建设有着重要的影响。这种网络结构形式不仅能够实现安全生产的目的，还能为工程项目带来一定的景观效益，极大的保障了建筑物结构的安全稳定系。因此，我国建筑行业要高度重视斜拉网络杂交结构设计问题，加强对斜拉网络杂交结构的优化设计，并大力推广和应用斜拉网络杂交结构设计形式。虽然我国目前的斜拉网络杂交结构设计中还存在一些问题，还需要相关技术人员进一步的完善，从而促进斜拉网络杂交结构的蓬勃发展。

参考文献

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单位代码：我校单位代码10425。

学    号：以《研究生教育管理信息系统》显示的学号为准。

密    级：保密论文须直接注明密级及相应的保密期限，如系公开论文此项不标注。

论文题目：应准确、鲜明、简洁，能概括整个论文中最主要和最重要的内容。论文题目中所用到的词应考虑到为检索提供特定实用的信息（如关键词），一般不宜超过25个中文字，若语意未尽，可用副标题补充说明。副标题应处于从属地位，一般可在题目的下一行用破折号“——”引出。论文题目应避免使用不常用缩略词、首字母缩写字、字符、代号和公式等。

工程领域：项目管理/工业工程。

研究方向：按照2008年招生简章要求。

校内导师：指导教师的署名应以研究生院批准招生的为准。

现场导师：工程硕士所在工作单位具有高级职称的人员。

二、独创性声明和使用授权书

学位论文的独创性声明和使用授权书的内容和格式见第三部分图示，必须由作者、指导教师亲笔签名并填写日期。

三、摘要

中文摘要内容包括：“摘要”字样，摘要正文，关键词。对于中英文摘要，都必须在摘要的最下方另起一行，用显著的字符注明本文的关键词。

摘要是学位论文内容的简短陈述，应体现论文工作的核心思想。论文摘要应力求语言精练准确，工程硕士学位论文的中文摘要一般约500～800字。摘要内容应涉及本项科研工作的目的和意义、研究思想和方法、研究成果和结论，硕士学位论文必须突出论文的新见解。

关键词：是为用户查找文献，从文中选取出来用来揭示全文主题内容的一组词语或术语。关键词一般为3～5个，按词条的外延层次排列（外延大的排在前面）。关键词之间用逗号分开，最后一个关键词后不打标点符号。

英文摘要：为了国际交流的需要，论文须有英文摘要。英文摘要的内容及关键词应与中文摘要及关键词一致。英文和汉语拼音一律为Times New Roman体，字号与中文摘要相同。

四、目录

目录既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题。目录按章、节、条序号和标题编写，一般为二级或三级，目录中应包括前言、论文主体、结论、参考文献、附录、攻读硕士学位期间取得的学术成果、致谢等。

五、主体部分

论文主体一般应包括：前言、正文、结论等部分。

1．章节标题及层次

论文主体分章节撰写， 每章应另起一页。

章节标题要突出重点、简明扼要、层次清晰。字数一般在15字以内， 不得使用标点符号。标题中尽量不采用英文缩写词，对必须采用者，应使用本行业的通用缩写词。

论文的章节按混合编排格式，即：一级标题用“第1章”、“第2章”……。从二级标题开始，用阿拉伯数字连续编号，在不同层次的数字之间加一个下圆点相隔，最末数字后不加标点。例如：

第一级标题     第1章（居中）

第二级标题     1.1 （标题数字左侧顶格，标题内容与数字之间间隔一格）

第三级标题     1.1.1（标题数字左侧顶格，标题内容与数字之间间隔一格）

正文中的标题层次一般不应超过四级，四级以后可单独编号，编写作(1) (2) (3)层次以少为宜，根据实际需要选择。各章题序的阿拉伯数字用Times New Roman体。

2．前言

前言一般作为第一章，是论文主体的开端。内容应简要说明研究的问题、目的及意义，国内外研究现状，理论基础及研究思路、方法，研究内容的基本框架、逻辑结构等。应言简意赅，不要与摘要雷同，不要写成摘要的注释。不必赘述一般教科书中有的知识。前言一般不少于3000字。

3．正文

正文是学位论文的核心部分，占主要篇幅。

作者应根据研究工作的内容，阐明研究方案和实验方法，突出自己的创新性和特色工作，做到论点明确、论据充分、结论可信，与同类和相关工作的比较分析清楚。工程硕士论文重点应与相关的实际工作相结合。

正文应该结构合理，层次分明，推理严密，文笔流畅，内容集中简练，图表、参考文献规范。硕士学位论文一般为2.5 ~4.0万字。

4．结论

学位论文的结论单独作为论文的最后一章。

结论是整篇学位论文的总结，是整篇论文的归宿。要求精炼、准确、完整地阐述论文的创新点。在结论或讨论中可提出尚待解决的问题，进一步研究的设想，与论文工作有关的建议等。结论根据研究内容分段总结，不必分节次。

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论文中将介绍机械臂系统的组成结构、工作原理、数学建模、控制方案和控制软件的设计。文中将详尽介绍基于拉各朗日方程的系统数学建模，面向状态空间的控制方案和面向解耦通道的控制方案，在经典PD控制的基础上加入了现代的神经元网络控制，并比较了它们之间的差异和结合以后所取得的改善。

论文中讨论的神经网络BP控制和PD控制在MATLAB里仿真获得了成功，并同时讨论了两种方法，都分别得到了结果。PD控制在实际系统上进行了调试。

关键词： 机械臂，神经网络，BP控制

目录

第一章 绪论

一 论文的背景与来源 (4)

二 毕设论文的组织结构和取得的结果 (5)

第二章 机械臂系统的介绍

一 系统结构和工作原理 (6)

二 机械臂控制方法概述 (9)

第三章 机械臂的数学模型

一 系统的动力学模型 (12)

二 系统控制要达到的目标 (20)

第四章 机械臂系统的仿真

一 控制系统的仿真概述 (21)

二 机械臂的PD控制 (23)

三 机械臂的BP控制 (33)

第五章 机械臂系统的控制实验

一 VC的介绍 (56)

二 控制软件的功能 (57)

三 控制软件的功能及特点 (59)

四 实验结果分析 (60)

结束语

参考书目

：18000多字

有中、英文摘要

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