小型体育场的优化设计 篇1
企业作为一种组织结构, 在向社会输出产品或服务的同时, 必须从社会上购入各种资源, 才能维持正常的运作。在企业的各种活动中, 采购是非常重要的一个环节。人们常说的采购支出节约对利润的倍增效应。针对这个情况, 我对中小型企业的采购流程做了优化设计。希望能给相关行业的人带来点帮助。
1采购计划编制
采购计划作为采购管理运作的第一步, 其制定得是否合理、完善, 直接关系到整个采购活动的成败。采购计划就是根据市场需求、企业的生产能力和采购环境等因素来确定采购的时间、采购的数量、以及如何开展采购作业等内容。
制定采购计划主要是为了指导采购部门的实际采购工作, 保证产销活动的顺利进行和资金的合理运用以及提高公司的经营效益。制定采购计划是为了达到以下的目的: (1) 预测所需要材料的数量和时间, 确保材料的及时供应。 (2) 配合生产活动。确保采购适当的材料来满足生产的需要。生产部门从而顺利地完成销售任务。 (3) 减少材料库存, 降低库存费用。不必要的库存等于浪费。库存实际上是一种闲置的资源, 不仅不能在生产经营中创造价值, 反而会占用资金而增加公司的成本。材料库存会造成大量资金的沉淀, 会影响公司资金的正常运转, 同时还会增加市场风险, 给公司的经营造成不利影响。
1.1了解和评估材料需求情况
采购的依据就是公司生产用料的需求。因此, 作为编制采购计划的第一步就是要明确公司的生产销售计划, 材料库存的情况以及剩余订单的情况。
1.1.1生产计划。
生产计划是由公司生产部门根据市场营销部的信息, 以及公司领导的决定, 并结合公司生产的实际情况而对各种产品所做的安排和规划。生产计划就是采购供料的目标, 采购最重要的职能就是要确保生产用料的及时、有效供应。详见表1-1
填表人:填表时间:审核:批准:
1.1.2库存清单。
库存清单是对目前在仓库中储存的全部材料的汇总, 是使采购人员做到“心中有数”的重要信息。通过对库存清单的查询, 采购人员可以准确了解目前在仓库的材料数量和成本等情况。一份简单的库存清单如表1-2所示:
1.1.3与材料供应商的剩余订单明细表。
剩余订单明细表是指采购部与材料供应商签订的, 并且正在执行的有效订单。通过它可以较详细地了解目前材料的订货情况, 交付情况, 成本情况等重要信息, 掌握合同的动态执行情况。将剩余订单明细表与库存清单配合使用, 可以使采购人员对目前材料的资源情况有较清楚的了解。剩余订单明细表的主要内容见表1-3:
通过上表可以清楚、全面的掌握材料的实际交付情况与计划交付的差异, 从而使采购人员能够对订单的执行情况进行动态监控, 发现问题并及时采取措施, 以确保生产所需材料的及时供应。
1.2确定采购数量
适当的材料采购数量和时间对于满足公司生产的用料需求有着直接的影响。采购数量的确定主要包括以下四个方面的内容:计算生产需求、计算库存数量、计算剩余订单数量、确定采购数量。
1.2.1将生产需求和市场需求综合后转变成生产计划
首先要把综合后的需求量减去已存在产品的数量;为保证及时供应突发的产品销售, 应该对畅销产品做一个仓库需保底留存数量, 产品生产需求数量=生产计划数量—现已存产品数量+仓库需保底留存数量。然后再换算分解成原材料, 这样才能较准确地确定生产所需原材料的数量。
1.2.2计算可用库存数量
在计算库存数量的时候, 要注意考虑材料的库存状态:是否可用, 是否待处理。尤其是对于待处理的材料必须要从可用的库存量中扣除。其计算公式为:
可用库存数量=总库存数量一报废数量一待处理数量
1.2.3计算剩余订单数
即要计算订单在执行后剩余的数量因为, 一份订单从发出到执行完毕要经历数周乃至数月的时间。在此期间, 只有部分的材料可能已经收到。针对这些情况, 应该从订单总量中将己收到的材料数扣除, 从而确保对订单的执行情况进行有效的监控。其计算公式为:剩余订单数二订单总数一己到货数
1.2.4初步确定采购的数量和资金安排
在掌握了生产需求数量、可用库存数量和剩余订单数量的基础上, 就可以得出需要采购材料的数量了。另外, 作好资金计划就能让财务及公司老板知道年度的资金统筹。其公式为:采购数量=生产需求数量一可用库存数量一剩余订单数量;每种原材料金额=每种原材料采购数量*单价。综合后的表格如图1-4所示:
产品生产需求数量=生产计划数量-已存产品数量+仓库保底数量;再将产品生产需求数量按配方换算成所需各种原材料的的数量;最终的采购数量就=按配方需材料数量- (已存原材料数量+报废和待处理数量) - (订单总数-己到货数)
2临时采购计划
除了按年度正式编制的采购计划以外, 还有由于临时生产的调整或其它原因而编制的临时采购计划。临时采购计划一般不如年度采购计划规范, 它强调的是采购计划的简单性、灵活性和及时性。其材料的采购价格一般较低, 使用数量不易确定, 而且比较容易从市场上获得, 因而临时采购计划是作为年度采购计划的补充和完善。
虽然临时采购计划位于从属的地位, 但是对于在紧急情况下确保公司生产用料的持续供应也具有重要的作用。例如, 有可能发生这样的情况:在生产过程中由于机器发生故障, 生产出了废品。而此时该材料既无库存又无剩余订单。这时, 公司必须立刻启动了紧急临时采购计划, 在报公司正式批准该采购计划之前就与供应商迅速签订了采购合同, 并要求其第一时间发运, 从而为后续生产的按计划进行抢回了宝贵的时间, 减小了公司的损失。由此可见, 临时采购计划是完整采购计划的不可或缺的组成部分。
3供应商的选择和开发
3.1供应商的选择
供应商管理是采购管理的一个重要内容, 这项工作的好坏, 直接关系到公司采购工作的质量。供应商管理包括供应商的选择、供应商的评审、供应商的激励和供应商的开发。进行规范高效的采购管理, 建立和不断完善对供应商的管理体系已经成为公司提高采购管理效率和效益的必然选择。
审核通过的供应商才能列入供应商管理体系里。采购人员方能向通过审核的供应商进行采购意向。
3.2供应商的开发
即使某一个供应商的服务很好, 采购人员还是应该多去收集相关材料的信息, 不断更新供应商和抽检现已合作的供应商的材料, 寻求更好的供应商
4采购合同的制定
合同的签定是更好地保障自己的利益不受侵害。所以合同中的条款的制定也是非常重要的。特别是合同的有效期, 交货时间, 逾期不交货的赔付, 价格的变动通知, 材料出现质量问题后的赔付, 付款方式, 验收方式等都要仔细斟酌, 不要留下任何漏洞。由于每个公司的合同要求不一样。本人在此就不做详叙。
参考文献
[1]王忠宗.采购管理手册.广东:广东经济出版社.2001.
[2]魏国辰.采购实际操作技巧.北京:中国物资出版社.2003.
小型体育场的优化设计 篇2
一、FDM 3D打印机的工作原理
小型3D打印机的设计原理基于Fused Deposition Modeling技术, 属于快速成型技术中的一种, 也叫桌面级3D打印机。它是以数字模型文件为基础, 运用塑料通过逐层堆叠积累的方式来构造物体的技术 ( 即“积层造型”) , 具有结构简单、工作较稳定的优点以及打印时间长、效率较低的缺点。
二、影响小型3D打印机成型效率的因素分析
( 一) 3D打印机的因素。
1. 材料因素。3D打印的材料因工作的特殊性要求其有一定的拉伸和弯曲强度, 以及良好的机械性能。为此在加工过程中要考虑相关因素从而降低加工速度。
2. 熔头因素。采用Fused Deposition Modeling技术的3D打印机是由加热的喷嘴将材料通过加热熔化挤出后堆叠积累而成型的。为此熔头设计的大小以及熔头制作所用材料都影响到打印速度。
( 二) 操作人员的因素。
1. 上料不到位, 卡丝、断线。桌面级3D打印机结构简单的特点带来了上料精确度不高、乱丝、卡丝、断线的缺点。从图2 可见, 材料绕线不规则, 进料口与绕线端距离较远, 走线路线是开放的, 容易出现上述缺点。
2. 参数设置不当。3D打印机工作步骤是在开始“打印”物体前, 需要先生成待打印物体的三维数字模型分层切片, 打印启动后先要把成卷的丝状热熔性材料 ( ABS树脂、尼龙、蜡等) 输送到打印头内部加热到熔融流体状态, 经过挤压作用从喷嘴口挤出, 挤出的液滴会沉积到一个平台上, 同时该喷嘴可以在水平面 ( X、Y) 内联运平移和在垂直方向 ( Z) 向上下移动。加热的喷嘴会在软件控制下沿产品CAD模型的二维切片几何轨迹运动, 从喷嘴挤出的液滴遇到平板层冷却后材料逐层堆积粘接变硬。经多层叠加形成最终产品。根据上述工作原理描述, 分析桌面型3D打印机的打印控制的参数模型。假定桌面型3D打印机系统是一个频分多路复用, 打印系统的设备庞大、复杂, 各个设备串联方式相互衔接, 桌面型3D打印机的过程控制参数描述为:
选择第k个3D打印组别进行j项作业的打印, 且占任务比例xjk。
其中, M表示桌面型3D打印生产线的作业数, S ={S1, S2, …, Sunm}表示“打印”成型的模具集合, Np表示可进行第p项3D打印作业的组别数量, Nj表示参与第j项作业的区域喷粉末的厚度, 考虑第i次打印的帧数, 输入为3D打印各路作业信号频谱向量Y ( i) 和打印通道的路间干扰矩阵X ( i) , 桌面型3D打印的激发态跃迁矩阵维数分别为N ( i) ×1 和N ( i) × m。
3. 3D打印辅助软件中的参数设置不当。在3D打印前需要辅助软件设置打印件打印质量、分层厚度、支撑结构等。这些参数的设置都影响着打印效率。
三、提高小型3D打印机成型效率的优化策略
( 一) 参数优化。首先确定打印机逐层级联退激基态分解的子矩阵规模L × M, 打印效益水平分别记为Bu与Bv, 得到桌面型3D打印机质量或效率的耦合博弈模型为:
由于3D打印各生产组别具有专业的生产水平, 上式中, Bjk生产组别k完成后端数据存储, 进行3D打印的输出, 得到j项3D打印作业的经济 ( 成本) 值:
以此为基础, 进行桌面型3D打印机的速度控制优化设计。
( 二) 合理设置熔温。3D打印熔温的正确选择与喷嘴直径的合理设计也影响着打印的速度。在3D打印中熔温主要包括打印喷头加热温度和零件着床板的温度。喷头加热温度主要影响加工材料的粘结性和堆积性以及丝状材料的流动性。喷头温度过低将影响零件成型过程, 使材料很难粘附到着床板上或使零件发生脱层缺陷, 也很容易造成喷嘴堵塞; 喷头温度过高挤出的材料呈现液体状, 不容易控制零件成型较难。零件着床温度直接景况零件成型, 过高难保证零件形状, 过低容易造成脱落、翘曲等现象。熔温的合理选用将大大提高加工速度。
四、结语
小型3D打印机在汽车, 航空航天, 机械制造, 建筑制造等行业都有重要的应用价值和前景。3D打印机的打印速度是体现打印机工作效率的重要参数, 提高小型3D打印机的打印速度可以提高3D打印和三维模型的制造生产效率。通过文中的分析, 影响3D打印机的打印速度的因素较多, 主要的因素是参数设置与熔温的选择。只要在3D打印时根据实际合理选择参数就能提高打印速度。
参考文献
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小型体育场的优化设计 篇3
关键字混凝土砌块；设计；施工；质量
砌块建筑在我国还是个较新的建筑结构体系。我国自50年代起开始研制、生产、应用各类小型空心砌块，取得了很大成就，但是也存在很多问题，以致于今天砼小型空心砌块也没有在广大的城乡得到普遍推广应用。
一、混凝土小型空心砌块砌体工程的要求
(一)主控项目：
1、砌块强度等级符合设计要求。检查和验收：检查出厂合格证、试验报告、批量，符合设计要求为合格。
2、砂浆强度等级符合设计要求，要有配合比报告，计量配制，在试块强度未出来之前，先将试块编号填写，出来后核对。并在分项工程中，按批进行评定，符合要求为合格。
3、墙体转角处和纵横墙交接处应同时砌筑。临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3。
4、水平灰缝的砂浆饱满度不低于90％，按净面积计算。用百格网检查，每批不少于3处，每处检测3块小砌块，取其平均值。
5、竖向灰缝不低于80％，竖缝凹槽填满砂浆，不出现瞎缝或透缝。
6、轴线位置偏移10mm，检查全部承重墙，不大于10mm。
7、层高垂直度，选质量较差的抽查，不少于6处，不大于5mm。经纬仪、吊线和尺量检查。
(二)一般项目：
1、水平灰缝厚度和竖向灰缝宽度，宜为10mm，以8～12mm为限。每个检验批不少于3处，用尺量小砌块5皮高度的砌体，检查2mm砌体长度的竖向灰缝折算。
2、基础顶面和楼面标高，±15mm，用水平仪和尺检测。
3、表面平整度，清水墙5mm，混水墙8mm，用2米靠尺及塞尺测量。
4、门窗洞口高宽(后塞口)±5mm，尺量检查。
5、窗口偏移20mm，吊线或经纬仪检查。
6、水平灰缝平直度，拉10mm小线尺量检查。
二、小型空心砌块结构的优化设计
1、建筑及节能设计
常用的标准砌块实际尺寸为390mm(长)×190mm(宽)×190mm(高)，加10mm灰缝后的标志尺寸为400mm×200mm×200mm。因此该种砌块的合理模数应为2M(M=100mm)，即墙段的平面尺寸及竖向尺寸应为200mm的倍数，对于清水砌块建筑更是如此。这样可以减少异型砌块的用量及施工现场切割工作量，简化了材料的生产及施工操作，提高工效，降低成本。当不能满足上述要求时，水平和竖向可采用nM模数。当采用90mm高度砌块时，应对此处的砌体强度进行折减，或用灌孔混凝土将孔灌实。
对可能安装空调机、热水器、抽油烟机等重物的砌块墙体，指定位置并把该范围内的空心砌块用混凝土灌实。在用户手册中指明灌实砌块的具体位置，告知用户关于砌块建筑使用与维护的须知内容。
在砌块住宅建筑的门厅和楼梯间内，应安排好竖向水、电管线用的管道井以及各种表盒的位置，并保证表盒安装后的楼梯及通道的尺寸符合有关规范要求。当需要在墙片上开边长≥500mm的洞时，在开洞墙片设芯柱和钢筋混凝土带，形成封闭框架式的墙体，其抗裂能力可提高33％—100％。
墙体内部不应设置各种带有压力的水、暖、燃气和蒸汽管线。电线管应在墙体内上下贯通的砌块孔洞中设置，不得在墙体内水平设置。等等。
2、结构设计与抗裂措施
因砌块建筑对地基不均匀沉降较为敏感，故应加强基础整体刚度。可在基础底板处设一素混凝土梁，其宽度可比砌块墙体稍宽，这样即可以将墙体传下的线荷载扩散在较大范围，使基础底板受力均匀，又可使砌块从同一水平高度开始砌筑，减少所用砌块规格的数量。在楼、屋盖处的所有纵横墙上设置现浇钢筋混凝土圈梁，不得采用槽形小砌块作模，圈梁设在同一水平，并交圈闭合。圈梁的截面高度宜为块高的倍数，且不宜小于200mm。圈粱的配筋不宜少于4φ12，箍筋φ6@200(当圈梁兼作过梁时，应适当加密箍筋)。混凝土的强度等级不应低于C2O。
在多层砌块建筑中，混凝土砌块墙体门窗洞口的过梁，当采用预制和支座处局部现浇的构件时，不仅可提高施工速度，而且也能保证工程质量，预制部分过梁混凝土的长度≥洞净宽加80mm，两端部甩出钢筋的长度≥150mm。为增强预制过梁与砌体交接处的抗裂能力，宜将甩筋端部的箍筋焊接，否则甩筋锚固长度应≥30d，且≥300mm，其截面及配筋按单体设计。所用混凝土强度不应低于C2O。
从结构受力的角度，对端部为构造柱其间为芯柱的墙与垒芯柱墙进行了对比试验，证明前者的变形能力、抗剪能力较后者有所改善。因此对于横墙较少房屋，应在外墙四角、大房间四角设置钢筋混凝土构造柱加强。构造柱处墙体应砌成马牙槎，构造柱两侧的砌块孔洞亦应用混凝土灌实。在其他部位采用芯柱，芯柱之间、芯柱与构造柱之间的距离，应符合有关标准的规定，但不宜大干2m。
采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。当采用横墙承重，且坡屋面为现浇钢筋混凝土板时，在屋脊处应设通长分隔缝。
三、混凝土小型空心砌块结构在使用过程中存在的几个主要问题：
1、防裂抗渗问题仍未得到根本性的解决：由于温度和湿度的变化、砌体的碳化收缩和基础沉降等原因，引起建筑砌块墙体的位移，砌体收缩被抑制时，墙体就会逐渐产生拉应力，当这些拉应力超过砌体的抗拉强度、超过砌体和砂浆间的粘结强度或超过水平灰缝的抗剪强度，墙体就会产生裂缝，进而造成墙面渗水。此外，由于温差应力导致刚性屋面砌块房屋顶层墙体出现裂缝产生渗漏；砌块墙体水平和竖向灰缝达不到规范要求的砂浆饱满度而产生渗漏。
现有的解决途径有许多，如：提高屋顶保温隔热性能、控制施工中勾缝和砌筑的质量、限制砌块的含水率、配制抗裂钢筋、在墙体中设置泄水孔等。但由于设计施工人员对砼小型空心砌块结构的性能不十分了解，在设计与施工中普遍存在一些误区，急需有相关的设计指南和施工规程做指导，许多设计施工技术有待进一步研究与细化，渗漏问题依然是住宅使用中急需解决的重要问题之一。
2、热工性能需要改进：单排孔砌块墙(内外各抹20厚水泥砂浆)的热阻值是0.21m2·K/w，双排孔砌块墙(内外各抹20厚水泥砂浆)的热阻值是0.24 m2·K/W，砼小型空心砌块壁薄，墙体厚度小，因而保温隔热性能不好；另外，由于抗震构造的要求，芯柱灌孔面积占墙体面积的较大比例，灌孔后墙体导热系数增大，形成热桥，边角容易结露，砌块墙体的实测热阻小于理论热阻和实验热阻。因此，小型砼空心砌块墙体的保温隔热性能远达不到国家有关规范、标准对居住建筑外墙的绝热性指标。
小型体育场的优化设计 篇4
微波滤波器被广泛应用于微波通信、雷达导航、电子对抗、卫星接收、测试仪表等系统中, 是微波、毫米波系统中不可缺少的器件, 其性能的优劣往往直接影响整个通信系统的性能。随着卫星通信、移动通信的迅猛发展, 对无线电子设备提出了更高的要求, 使小型化、高可靠性已经成为无线通信系统发展的必然趋势, 尤其是微波滤波器小型化问题已成为微波电路小型化发展的瓶颈。在射频和微波电路中最常用的谐振器是微带型谐振器, 它具有物理尺寸小, 通过光刻易于加工, 易于与其他有源电路元件集成等优点。另外, 微带谐振器采用不同衬底材料, 能够在很大的频率范围内得到应用, 在现代滤波器设计中被寄予厚望, 特别是近几年出现的一些新材料和加工技术, 进一步促进了微带滤波器的发展和应用。
在滤波器设计理论方面, 传统的Butterworth和Chebyshev函数滤波器通过增加阶数来满足高选择特性, 违背了滤波器小型化的设计理念。椭圆函数滤波器虽然具有较好的选择特性, 但实现起来比较困难, 然而修正后的椭圆函数滤波器, 可以采用交叉耦合电路的形式来实现, 尤其是对含源-负载耦合中交叉耦合的引入, 在改善传统滤波器选择特性的基础上进一步减小了滤波器的体积。在滤波器结构设计方面, 发卡型、开口谐振环、阶跃阻抗谐振器等平面谐振结构已被提出, 以满足滤波器小型化设计要求[1], 其中双模滤波器[2]和慢波效应滤波器[3]是另外两种减少滤波器体积的方法。尽管如此, 所有这些结构全都在一层介质板上布局, 因此这些滤波器用在移动终端上仍显得较大。为了解决这个问题, 基于多层布局的微带带通滤波器被提了出来, 多层滤波器也逐渐进入了人们的视野, 无线移动通信的迅猛发展更是促进了多层技术的进步。所谓多层技术是指采用多层结构把微带谐振器坐落在不同的介质层上, 滤波器的传输特性由分布在介质层上、下表面的慢波开环谐振器相互耦合构成, 其上下表面谐振器之间的耦合通过引入公共接地板上的开缝得到。
本文将含源-负载耦合的交叉耦合理论与多层结构相结合, 解决了位于不同层的源、负载如何引入容性耦合, 并对其进行了等效电路分析。在滤波器小型化的基础上, 使其体积进一步减小为原来的一半。此外, 通过HFSS与Designer之间的协同, 运用梯度优化算法来拟合曲线, 快速提取了滤波器状态参数, 以优化滤波器设计。
1 含源-负载耦合的交叉耦合多层滤波器设计
1.1 缝耦合准椭圆函数滤波器设计
基于现代通信系统对滤波器低插损、高带外衰减和小型化的要求, 传统源和负载分别与一个谐振腔相耦合的交叉耦合拓扑结构已相对滞后, 人们开始考虑源-负载之间的耦合[4]。下面详细描述含源-负载耦合的两腔微带带通滤波器小型化设计过程。本文设计的两层介质微带滤波器如图1所示, 采用六边形结构, 顶层和底层的开口谐振环通过公共地上的开缝来实现耦合。耦合量的大小由开缝的尺寸dx, dy来控制, 耦合形式由开缝位置决定。在电场占优的位置开缝, 相应的谐振器间为容性耦合, 因此可称其为电缝;磁场占优的位置开缝, 谐振器间为磁性耦合, 可称其为磁缝。本文中所选用的介质板材料为复合材料εr=9.8, 厚度为0.5 mm, 所采用的耦合矩阵为[5]:
通过提取相邻腔间磁耦合结构的集总元件等效电路模型, 进而借助三维EM仿真软件来计算谐振器间的耦合系数。图2 (a) 的等效集总元件电路如图2 (b) 所示, Lo和C分别代表耦合谐振电路的自电感和自电容, Lm代表互感。从参考面T1-T′1, T2-T′2看进去, 二端口网络可用式 (2) , 式 (3) 描述[6]:
由式 (2) 和磁耦合谐振电路可以看出:
根据网络理论, 图2 (b) 的等效电路如图3所示, 两个谐振器之间的磁耦合可通过阻抗变换器K=ωLm来描述。由于公共地开缝, 谐振器分布电感增大, 因此定义磁耦合时谐振器自电感为L=Lo+Lm, 其中Lo代表未耦合时谐振器的自电感。在参考面T-T′上分别插入电壁 (短路) 和磁壁 (开路) , 得到两个谐振频率分别为:
由电路理论可得磁耦合系数为:
从式 (5) 可以看出, 该耦合方式的耦合系数仅与两个频率即fe和fm相关, 在三维EM仿真软件中通过提取这两个频率即可计算出所需的耦合系数。
1.2 源-负载容性耦合等效电路分析
层间源、负载耦合的特殊性, 使得耦合的方式及大小不能像谐振器之间通过各种排布来实现, 也未有相关文献中提到。由于微带线中传输模为准TEM模, 其传输特性与TEM模相差很小。在这里假设微带线中传输TEM模, 由于导体带和接地板为非导磁体, 引入另一导体带对磁场的分布影响不大, 对电场的分布影响较大, 即引入另一导体带后, 单根微带线的分布电感几乎不变, 分布电容则变化较大, 且随着公共地上开缝的增大, 分布电容减小, 故源、负载间不能通过缝耦合来实现较强的容性 (电) 耦合。因此本文中, 将顶层的源引入底层形成耦合微带线来实现源、负间的电耦合。可通过微带电路中常见的不连续性之一的微带间隙来分析源-负载耦合。常用微带间隙作为耦合电容, 在间隙很小时, 可把它看成一个集总元件串联电容, 电容C值可通过近似计算的方法确定。但在要求精确的情况下, 电容间隙不能看成一个集总电容, 可用图4的∏型电路等效[7]。
并联及串联电容可通过下式确定, Co为奇模电容, Ce为偶模电容。
式中:
变量mo及ko可基于以下算式得到, 其中:0.1≤s/W≤1.0。
当0.1≤s/W<0.3时:
当0.3≤s/W≤1.0时:
上面从理论上分析了层间源、负载间可通过电容间隙实现较强的容性耦合, 并给出了相应的计算公式初步估算电容间隙s的大小, 通过电磁仿真软件, 也可得到同一结论。与文献[5]中的单层结构相比, 本文提出的双层结构 (其长宽为6.8 mm×7.4 mm) 尺寸缩小为原来的一半, 与文献[8]中含源-负载耦合的发卡型结构相比, 尺寸缩小到70%以上, 且能获得更好的带外衰减特性。
2 计算机辅助优化
实际中, 借助三维高频EM仿真软件提取谐振器间的耦合系数及外部Q值, 获得滤波器的基本结构尺寸参数之后, 考虑到源、负载的影响, 必须对模型进行整体仿真, 以优化滤波性能。在计算机性能日益提高的今天, 滤波器的优化仍是极为耗时的一件事情。以下通过HFSS与Designer协同仿[9], 运用梯度优化算法来拟合曲线, 提取滤波器状态参数[10]以及进行灵敏度分析, 实现了滤波器的快速优化设计。
2.1 参数提取原理
通过Ansoft Designer的N-port功能模块, 把基于HFSS的S参数曲线以.S2P文件格式导入Designer中。其次根据综合出的理想耦合矩阵建立该滤波器等效电路模型。建立等效模型时, 除要考虑滤波器结构之外, 还须充分考虑各种实际影响因素。随后通过Designer中的随机优化和梯度优化算法来进行S参数曲线拟合, 其代价函数为:
式中:S
2.2 仿真及结果对比
参数提取电路如图5所示, 图6为拟合后的S参数曲线。由图6可看出, 拟合效果较好。由于在两层介质板之间引入源-负载容性耦合的缘故, Designer拟合出的S曲线略有些不对称。表1是理想状态的耦合矩阵与实际状态下提取的参数值, 其中K为归一化的耦合系数。由于结构的对称性, KS1=K2L, 故K2L的数值未在表中列出。
经过3次迭代优化, 该滤波器传输特性得到极大改善, 由于导体损耗和辐射损耗, 带内插损相对较大, 但足以满足设计指标[11]。实际加工的滤波器照片如图7所示, 理想、仿真、实测的结果如图8所示, S (1, 1) 为理论结果, S (4, 3) 为仿真结果, S (6, 5) 为实测结果。由图可知实测与仿真结果、理论值吻合较好。
3 结 语
通过将位于顶层的源引入底层实现了源-负载的容性耦合, 并对其进行了等效电路分析, 使多层结构成功的运用于含源-负载交叉耦合的滤波器设计, 极大减小了滤波器的体积。此外, 建立了该滤波器的精确等效电路模型, 通过协同仿真, 运用软件的优化拟合功能来迅速准确地提取滤波器的状态参数, 从而快速优化滤波器设计。
摘要：提出一种新型含源-负载耦合的交叉耦合微带带通滤波器, 该滤波器的传输特性由分布在介质上下表面的开环谐振器通过引入位于两介质层中间公共地板上的开缝耦合得到, 且将位于顶层的源引入底层, 实现了层间源、负载的容性耦合, 确保了带外的传输零点, 并对源、负载间的耦合进行了等效电路分析。与传统边缘耦合的平面结构滤波器相比, 体积减小为原来的一半, 且带外抑制良好。三维仿真软件HFSS用来计算该滤波器的耦合系数, 并协同Ansoft公司的Designer, 通过对参数的提取来迭代优化该滤波器, 有效地减少了滤波器的优化时间。对滤波器进行了仿真与实测, 其结果表明, 实测与理论值、仿真值吻合较好。
关键词：开环谐振器,多层结构,小型化,参数提取
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体育课堂教学设计优化策略 篇5
1 优化教学目标:选好基点
学生在教学过程中有没有全身心的投入、参与是课堂评价应评价的, 学生学习的效果有没有达到, 注重的是整个过程, 教师是否完成某项任务不是应评价的。我国教育专家建议:教师在上课的时候要多想想学生到底需要什么?他们在干什么?我们应该怎样教?学生是我们真正应该花更多精力关注的。新课程的提出:“用教材教, 而不是教教材。”是允许我们用同一教材达到不同的目标, 使学生练有所得, 学有所获。课堂教学应当是面对完整人的教育, 老师与学生之间的关系不仅只是以知识、技能传递为桥梁, 还是以情感交流为纽带;点燃火炬, 启迪学生智慧的火烛是教师的作用, 而不在是填满仓库, 培养学生体育才能, 走上终身体育之路。所以, 真正意义好的体育课, 不再仅仅是传递体育知识、技能的课。
例如:新体育课程“短跑项目教学”。新的课程要求, 教师不是把学生怎样“起跑”、如何“疾跑”、怎么“冲刺”等技术细节作为主要的教学目标, 课堂上教师不去过多追求训练质量、练习密度、运动强度等;而是运用新的课程理念, 开启学生的思维, 让学生掌握各种不同方法的跑, 在教师鼓励下, 学生精神愉快地参与到训练中去, 课堂既注重了学生技能和素质的提高, 也使学生得到教师的表扬与鼓励的人文关怀, 还挖掘了学生的团结协作、探究创新的优秀品质;更关注了弱势群体的运动水平的提高, 使得课堂上教师与学生关系和谐, 气氛活跃。这样的教学设计, 既有基础性的认知目标, 又有技能目标, 还有一定的情感教育目标。三维目标相互贯通, 相互依赖, 有机地融合与一体, 使课上得更有趣, 内容丰富, 气氛更活跃, 练习更有针对性;学生从心底里感到喜欢、喜爱、也才乐于参与。
2 突出学生主体:定好立足点
学生既是教学群体的主体, 又是教学个体的主体。新课程提倡, 教学是为了学生的学, 学生评价标准应以关注学生学习状况, 练习情况的过程为主。体育不仅仅是局限于教给学生体育基础知识、运动技能, 更重要的是通过教师精心的组织, 言传身教, 积极诱导, 巧妙的训练手段和潜移默化地影响学生的情操和情感, 影响他们对世界观的感受, 对体育有更深的理解。学生是课堂的主体, 课堂教学应实现教育家陶行知先生, 所倡导的充分解放学生大脑、眼睛、嘴巴、双手, 让学生自主地参与学习, 参与锻炼。教师还要多考虑如何指导和帮助学生学习和练习;使课堂练习变学生“要我学”为“我要学”, 让学生成为体育课学习的主人;因此, “学生是学习和发展的主体”的教学, 让每一个学生都能在课堂练习中获得成功的喜悦, 激发他们对体育的兴趣, 得到身、心全面的发展。教育家叶圣陶先生说过:“教是为了不教。”也就说, 课堂教学应是多项信息在师生间、学生间传递情感相互交流的。应贯彻因材施教的原则, 学生在课程学习中和身体练习中的个性并存在身体素质差异需要承认和尊重;个体在群体中所处的位置也需要承认和尊重。“视徒如己, 反己以教”, 教师在授课中应以朋友的姿态出现在学生的面前, 制造的教学氛围为民主、平等、友好, 给学生以心理上的支持, 让每一个学生都自发的主动参与, 这样学生诸方面的素质就会得到发展。尊重和提高学生的主体地位并不代表在教学过程中弱化教师的作用。
例如:我在设计教学生创编游戏时, 讲授创编的原则、方法后, 不是让学生去凭空想象, 而是让学生通过社会实践, 分成几个小组到乡村、到山区去挖掘素材, 在民间游戏的基础上, 进行再创编;这样学生不仅学会了社会调查, 也创编出了许多在民间游戏基础上的新游戏;学生学会了参与, 更提高了学生相互协作, 共同创新的能力与写作能力。体育课教师不是只简单的教会学生几个技术动作, 更重要的好是“授之以渔”;让学生在学习中发现, 在运动中合作, 在探究中创新, 让学生真正成为学习的主人。
3 体现人文关怀:择好“支点”
“教学的艺术不在于传授本领, 而在于善于激励, 善于唤醒和鼓舞。”同时, 也要善于创新和发现。在教学的双边关系中, 大多数体育教师都喜欢听学生正确的回答或看到学生完美的技术动作的示范, 学生一旦回答问题不正确、示范中稍有纰漏, 教师就会大发雷霆、训斥学生。这种做法不利于课堂教学, 不利于培养学生, 不利于创新学习, 更不利于学生掌握难度大的技术动作。体育不仅有自然学科的属性, 也有社会科学的属性, 是具有人文特征的学科。体育课教学不仅强化的是个人的运动技巧, 更重要的是课程中教师用生命呵护生命、用创造激发创造、用智慧培育智慧的事业。假如, 体育课离开人文性教学, 体育教学就会失去灵性、失去灵魂显得苍白无力。张扬学生个性的课堂, 是“雏鸟成长的摇篮、雄鹰展翅的蓝天”。课堂上勇于发现学生学习的“闪光点”, 使学生成为学习的主体, 并得到生动活泼的发展, 就是解放学生学习个性。课堂教学方法的创新, 一定要从学生的需求出发, 为学生的全面发展服务。当学生提出问题的时候, 当学生对某事项提出质疑的时候, 当学生的学习遇到困难的时候, 当学生需要帮助和保护的时候, 教师不可以把学生的问题淡化处置或置之不理, 而是, 要及时给予关注并当场解决。当学生的思维受到阻碍, 教师要从学生的角度考虑学生的困难, 给学生一个推动力, 使学生思维进一步发展;在学生与学生互动的时候, 让每个学生都能够提出自己的意见, 教师全程倾听, 并适当指导学生讨论要热烈、有价值、有深度;在老师与学生互动的时候, 老师点拨要到位、表扬鼓励要及时等等。
体育课有其独特的特点, 不同于其它理论课, 许多内容是通过学生反复身体练习, 分组来完成的。组织复杂, 这就给教师提出了新的要求, 学生性格各不相同, 体质不同, 体育基础不同;课很大程度取决于学生的自我管理。教师对学生要大胆、尽心地科学管理, 关心与教育并重, 表扬与鼓励并用, 多发现学生在练习中的闪光点;表扬基础好、练习好的学生;也要关注弱势群体, 看到他们的进步, 要及时给予鼓励与表扬, 还要保护好学生的自尊心。例如:教师在教授“支撑跳跃”难度大, 危险性大的项目时, 在加强保护的同时, 用一个简单鼓励的手势, 或简单的几个字的语言表扬“勇敢”、“好”、“漂亮”、“正确”, 说到位的话, 点拨及时的话, 会给学生以激励、信心;学生就变得大胆、泼辣、勇敢;课堂气氛就显得活跃, 教师与学生的关系就会和谐, 班集体的凝聚力就强, 团结就好, 风气就正;培养了学生之间的团结, 向上的精神与集体主义精神。
4 注重互动探究:控制沸点
例如:我们在教材搭配上, 一般都是每节课都是安排2~3个教学内容;而游戏课, 有趣味、有竞争、有胜负, 学生喜爱;若每节课都安排游戏教材, 时时是沸点、处处是高潮;那么, 从学生学习的注意力、兴趣、记忆、参与出发都有一定的时间限制, 处处是高潮、时时是沸点, 即使是再好的教材内容, 时间一长也就显得平淡, 会失去沸点与高潮, 学生也会感到厌倦。因此, 一节课最好安排一个游戏内容, 或让课上出现一个沸点, 一个高潮就足够了。让学生在体育课中能够亲身体验到课有尽, 味无穷;课有余音, 留有余香之感。
总之, 新课程改革要求优化教学策略, 一个优秀的体育教师要“积学以储宝, 酌理以富才, 研阅以穷照, 驯致以择辞。”如是, 才能不断自我提升, 提高教育教学效果。
摘要：本文作者是根据新的课程改革精神, 运用新的思维模式、新的教学方法, 在体育课堂教学设计上, 把过去以教师为中心、以体育技能为重心的教学策略, 改为以学生为中心;在体育教学中, 淡化技能教学, 重视体育课堂过程的教学, 提高学生身体素质, 活跃身心;在课堂教学设计上下功夫, 从教学目标、学生主体情况、课上对学生进行人文关怀下功夫, 关心你与教育并重, 技能发展与素质发展并重。才能设计出好的体育课, 也才能上好体育课。
关键词：体育课,教学设计,优化,策略
参考文献
[1]王秀亮.小学教师教育新理念学科教学论[M].中国文史出版社, 2005.
[2]管梅英.关于校本课程建设的几点思考[J].上海教育科研, 2003.
某体育馆防火设计方案优化分析 篇6
1工程概况及防火设计中的问题
某体育馆占地面积10 781m2,建筑面积17 420m2, 主体1层,局部4层,建筑高度23.7m,总座位数5 053个,属中型甲级体育馆,耐火等级为二级,设计使用年限50a,项目首层平面图如图1所示。该项目设有完善的消防设施,但在建筑防火设计上,该项目存在的主要问题有以下两点:
(1)该项目比赛大厅为一个整体的高大空间,比赛大厅、观众席划分为一个防火分区,面积约为8 690m2,防火分区面积超过现行国家标准GB 50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称“建规”)的规定。
(2)首层比赛场地内的人员在进行疏散时需要先经过首层部分通道,然后直通室外,疏散距离最大为50m, 超过“建规”的规定。
2优化方案分析
针对该项目存在的主要问题,提出的优化设计方案应满足如下基本要求:
(1)防火分区的划分应能有效降低火灾危害,将火灾的财产损失控制在可接受的范围之内,使其在发生火灾时将建筑火灾控制在设定的防火空间内,而不会经水平方向和竖向向其他区域蔓延;
(2)建筑内应具有足够的安全疏散设施保证人员的生命安全,并能使建筑内的人员在规定时间内能够安全疏散至室外安全区域。
2.1.1体育馆首层
为了减少首层比赛场地内人员的疏散距离,比赛场地的5个出入口处设置安全通道通向室外,如图2所示。 具体设计措施如下:
(1)通道采用防火墙、甲级防火门与其他部位进行分隔,功能用房不向通道内开门;
(2)通道内装修材料的燃烧性能为A级,且通道不 用于除人员通行外的其他用途;
(3)通道内设置应急照明和保持视觉连续的疏散指示标志,疏散标志间距不大于3m;
(4)一层门厅布置室内消火栓,消火栓箱内均配消防软管卷盘和灭火器;
(5)比赛大厅设置机械排烟系统和双波段图像型火灾探测系统,排烟量不小于540 000m3/h。
2.1.2体育馆二层
(1)观众休息厅仅作为人员集散之用,而不用做其他功能用途,不堆放任何可燃物。
(2)观众休息厅地面、墙面和顶棚等装修材料的燃烧性能为A级。
(3)观众休息厅内设置自动灭火系统、火灾自动报警系统和机械排烟系统,自动喷水灭火系统采用快速响应喷头,机械排烟系统的排烟量按不小于60 m3/(m2·h) 设计。
(4)对于贵宾厅与观众休息厅之间的防火分隔,要求采用耐火极限不低于3.0h的不燃烧体隔墙分隔,门采用甲级防火门;贵宾厅与比赛大厅之间采用耐火极限不低于2.0h的C类防火玻璃进行分隔,如图3所示。
2.1.3其他功能用房
观众席看台顶部的安保观察室、声光控制室、灯光控制室和观察室等房间面积不超过100m2,要求各功能房间之间采用耐火极限不低于2.0h的不燃烧体隔墙进行分隔,与比赛大厅之间采用耐火极 限不低于2.0h的C类防火玻璃进行分隔。
3可行性分析
针对该项目存在的主要消防问题,运用消防安全工程学原理,根据火灾危险性设定合理的火灾场景并相应地设定疏散场景,对设定火灾场景下的火灾烟气、温度等火灾动力学参数以及设定疏散场景下的人员疏散情况进行模拟分析计算,得到人员的可用疏散时间(TASET)和必需疏散时间(TRSET);最后通过比较这两个时间,即可确定疏散设计的可行性。当TASET>TRSET时,可以认为建筑设计中的疏散设计可行;反之,则需要修改设计,重新进行了分析计算。
3.1火灾场景分析
该项目设定了6个火灾场景,如表1所示。
综合考虑火灾的可能性与潜在的后果,从可能的火灾场景中选择出供分析的火灾场景。该项目火源位置分别设置在建筑一层比赛场地中心和观众席内看台,主要考核本层和上部人员安全疏散的可行性。
3.2火灾烟气蔓延及人员可用疏散时间分析
人员可用疏散时间分析主要是根据设定相应的火灾场景,通过模拟烟气的运动规律来计算烟气层的温度、高度、对流热以及能见度、CO含量等,以此判断能否将火灾控制在设定的防火区域内,并验证本建筑内的消防设施能否阻止火灾烟气达到影响人员疏散安全的极限值。根据火灾蔓延及烟气流动状态模拟分析计算结果,对应上述各参数的极限值确定各火灾场景下的人员可用疏散时间。模拟结果显示,除火灾场景3中看台顶部的人员可用疏散时间为1 680s外,其余火灾场景下的人员可用疏散时间均大于1 800s。
3.3人员必需疏散时间分析及判定
人员疏散分析主要是根据建筑特点和人员荷载,结合火灾模拟研究结果,计算在最不利情况下,建筑内各区域人员在现有疏 散宽度和 距离情况 下所需要 的疏散时 间,为优化人员疏散方案提供设计参考依据。分析时应考虑疏散人数、人员行走速度、安全出口的计算宽度以及人员构成等因素,人员数量主要根据不同建筑的使用功能,参照现行规范按人员密度或建筑设计容量确定,该项目为体育场馆,平时主要使用功能为训练和比赛,疏散人员主要为观众和工作人员等,观众区人员数量按照固定座位数确定。该项目在考虑到楼座、池座及活动看台和工作人员数量后,确定需要疏散的人员数量为7 093人。
疏散场景的设计总体原则为找出火灾发生后,最不利于人员安全疏散的情况。通常考虑火灾发生在某一疏散出口附近,使该出口堵塞不能用于人员疏散。在此基础上,确定相应的疏散场景,如表2所示。
火灾发生后,并不是所有人员均立即进行疏散。为了方便统一地描述人员必需疏散时间,通常将人员必需疏散时间化分为报警时间、响应时间和疏散行走时间等三部分。报警时间是指从火灾发生到火灾自动报警系统报警这段时间,在设有火灾自动报警系统的项目中,通常在火灾发生的初始阶段就能被周围人员发现;响应时间是指人员接收到警报之后到疏散行动开始之前的这段时间间隔,一般根据建筑物用途及特性确定;而疏散行走时间则根据疏散模拟分析软件进行分析确定。
通过利用人员疏散模拟软件的疏散分析,确定了不同疏散场景下的人员必需疏散时间,并与人员可用疏散时间进行对比判定,结果如表3所示。
通过结果分析可知,对于体育馆比赛大厅和观众厅, 在设定火灾场景的工况下,在机械排烟系统有效开启时, 建筑内观众区内的人员可以在危险来临之前疏散至安全区域;机械排烟系统失效时,烟气层下降速度增加,观众区上层区域人员的可用疏散时间降低,但观众区内人员仍能够在危险来临之前通过前厅疏散至安全区域。
4结论
该项目在防火分区扩大和疏散距离增加后,在优化方案的基础上,可以得到如下结论:
(1)该项目的防火分区划分及防火分隔措施可有效阻止火势蔓延,能够满足建筑整体消防安全的要求;
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