浅析建筑工程技术的现状与发展论文(共8篇)
【摘要】目前,对于建筑工程技术,可达到人们居住环境需求,满足人们休憩、娱乐需求,达到环保、节能与舒适特点,与传统建筑技术比较,呈良好的发展趋势。现阶段,对于建筑技术要求,呈多样化与多元化特点,且诸多工程技术日益更新,使人们生活更加丰富,使现代建筑技术水平得到明显提升。笔者主要针对建筑工程技术的现状与发展进行分析和讨论。
【关键词】建筑工程技术;现状;智能化;发展趋势
施工技术是促使建筑企业发展的核心条件,因此对施工技术进行科学合理的管理,是当代施工建筑过程中的重中之重。在国内建筑市场竞争日渐激烈的环境中,施工企业只有在不断加强自身施工技术管理能力和水平的基础上,才能实现施工技术的进一步发展和创新。建筑施工技术优化管理,对控制项目成本,优化人员配置,起着至关重要的作用。
1、现代建筑工程技术的特点
目前,随着经济的发展和社会的进步,人们对建筑物的质量和要求不断提高,为了满足现代的需求,建筑行业开始在建筑工程技术方面投入了更多精力,对建筑进行了重新定位,建造出的建筑除了满足人们的生活需要外,还要让它满足人们的审美及其它需要。例如,现在很多建筑都具有娱乐功能并且呈现舒适度高、节能、环保等特点,这是传统建筑技术所无法相比的。现代建筑工程技术呈现出了多元化的发展特点,一些新技术的融入也使现代建筑工程技术极大地丰富了人们的生活,为社会发展提供了更加强大的技术支持。具体说来,现代建筑工程技术的特点主要表现在以下几个方面:在建筑工程中充分利用自然环境资源,减少建筑对于环境的破坏,保持生态的平衡性,促进建筑物与自然的和谐发展;引入其它理论知识,使建造的建筑具有更大的科技性,能够提升建筑的社会和生态效益;融入现代的智能技术,实现建筑的自动化管理,为人们创造一个更舒适、高效、便捷的建筑环境。
2、建筑工程技术的现状
建筑行业的发展可谓历史悠久,然而在其发展的初期,由于技术和思想的匮乏,在建筑的形式上表现得很单调,人们更多的只是将建筑当作一个可以规避的住所,因而此时的建筑工程技术的水平较为低下。同时此时的建筑在功能特性以及创造性方面也显得不足,建筑材料的单一也造成了建筑工程技术的发展止步不前。
2.1 覆盖面广
建筑工程技术包含了土建、采暖卫生、煤气工程、电梯和消防等多个方面。这对建筑工程技术人员的专业知识提出高要求,由于学科知识交叉性很强,专业技术人员需要熟练掌握一系列的专业知识外,对边缘知识也要有一定的掌握。在学好高校开设的相干主课程之外还要掌握例如建筑材料学,建筑经济学等等。技术人员除了需要熟练掌握这一系列的专业知识外,还需要对与建筑工程相关的一些边缘学科有所了解,例如建筑材料学、经济管理学等。
2.2 更新速度快
得益于我国改革开放政策的不断深化,我国与世界其他国家的交流联系日益紧密,建筑行业的合作和拓展不断加深。通过不断学习先进的建筑工程技术,引进先进的技术装备,吸收大批优秀的工程技术人才,使我国的建筑工程技术水平有了迅猛发展,技术更新换代的速度大大提高。随着我国相关专业人才的不断优化,在建筑工程技术领域所取得的成就会更加显著。
2.3 专业性强
建筑工程行业的技术人员,除了要具备扎实的理论知识,还需要经过多年的经验积累,才能对相关技术问题做出准确判断。随着我国建筑行业整体技术水平的提高,对从业人员的技术要求也越来越高,这就需要科技人员在掌握已有建筑工程技术的基础上,不断学习和创新,最终成为能够应对和解决各种技术问题的复合型专业人才。
2.4 知识型技术
建筑工程技术这一行业的职业标准应该归纳为知识型技术行业。从业人员需要接受高等专业教育,并获得相关专业的从业技能证书,才能有资格在这一行业工作。对这一行业所需技术的掌握,需要工作人员具备一定的知识水平,才能深刻理解各种技术的基本原理和核心内涵,特别是涉及到一些国际领先的技术手段,工作人员更应该能够准确理解各种外语文献或说明书中所提到的各种操作技巧,以实现参考借鉴的目的。
3、关于建筑工程技术未来的发展
技术管理是企业进行一系列技术组织管理工作的总称。建筑施工企业的技术管理,是指以系统论的观点,对构成施工技术的各项要素和施工企业的各项技术活动,运用科学方法,进行计划与决策、组织与指挥、控制与调节。
3.1 智能化
在国家标准《智能建筑设计标准》(GB/T50314-)中对建筑智能化有如下定义:“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。”随着信息技术不断发展,在建筑安装工程中,广泛运用了计算机技术,利用计算机技术,对建筑安装实施监控、模拟,通过计算机操作系统,提高建筑安装过程,起着实时控制、监督、校对的作用,确保建筑安装质量满足要求。建工程技术的智能化强调建筑技术信息化、智能化,并在建筑过程中予以体现,根据实际需求统筹规划、总体平衡,避免脱离实际追求不适用的系统先进性,强调选择技术和系统设备的适宜性。通过开发“信息设施运行管理系统”、“物联网系统”,将建筑内各类信息设施的资源配置、技术性能、运行状态等相关信息进行监测、分析、处理和维护。
3.2 精细化
城市化进程的加快,对建筑安装施工技术的精细化要求也越来越高。比如对钢结构安装工程的吊装技术、焊接技术要求增高。其中焊接技术逐渐形成了集材料控制、焊接水平控制、射线检测焊缝等多功能为一体的WMS 焊接管理技术,从而加强对钢结构安装工程质量的监控吊装技术也进行了革新,在鸟巢施工中我国独立创造了计算机控制多吊点分散载荷吊装技术,从而使得液压提升器集群作业时的控制精度有了很大的提高。很好的完成了鸟巢安装工程的要求。现代建筑工程技术的发展可谓是百花争艳,各种技术层出不穷,以上都是比较热门的建筑技术。可以得出现代建筑技术几个特点,技术种类繁多,可满足各种需求,建筑的本质不再是单纯的居住要求,节能意识高,多为绿色建筑,和自然协调发展,尽量减少对大自然的生态环境破坏,技术服务的对象可以是多样化,可进行建筑家居,也可办公、观光、避险等,建筑物的保存周期长,坚固性更强,建筑工程的管理更系统化,技术的发展空间更大。
3.3 生态化
生态化建筑成为建筑工程行业中的一种新兴技术,开发新质量产品,降低浪费的现象,坚持走废弃物循环利用路线,在建筑工程中生态化充分利用了高新科技,运用物理知识、建筑设计方案、科学材料气候学等知识为建筑工程技术服务,根据建筑设计的要求,对生态环境进行充分考虑,以选取低成本,高质量,环保材料为宗旨,实现建筑物与生态环境相统一的路线,使建设工程项目的经济效益、生态效益得以提升,在避免对环境造成污染的同时,生态化建筑可以有效的降低成本浪费,降低资源的消耗。生态化建筑不仅仅为认为带来舒适、节能的环境,又最大程度的保护生态环境,是目前值得推广的建筑工程技术。节能技术在建筑工程中的应用,不但降低了施工的成本,而且太阳能、自然光线、天然材料等可循环资源在节能技术中的应用,对建筑工程整体技术的提高产生至关重要的作用。
3.4 多元化
单一的建筑工程技术已经不能满足人们的建筑需求。目前的建筑工程技术正向更加多元化的方向发展。在建筑工程的技术中涉及到两个或者多个学科的知识,这样可以使得建筑更加的美观、实用。建筑工程技术多元化发展的同时也需要多元化的人才去实施,这就对于建筑工程的人才提出了比较高的需求。并且众所周知,建筑工程的技术与其他很多学科的知识不一样,建筑工程的技术没有实践做基础的话,是不可能熟练地应用的,这就需要建筑工程的技术人才,在掌握了复杂的.多学科知识以后,进行相关的实践,充实自己的知识量。总而言之,目前的建筑工程技术已经不再是传统的那种简单的、单一的技术了,他需要涉及到更多的知识,向着更加多元化的方向发展,以满足人们日益增长的生活需求。
3.5 国际化
随着经济的发展,社会的进步,人们的生活水平不断提升,人们对建筑物的要求也在不断提升。传统的建筑工程结构单一,对环境影响较大,已经无法满足人们的需求。世界各地的建筑都具有不同的特色,在全球化的热潮之下,建筑行业的国际交流和合作也逐渐增加。现阶段,好多国家重点项目都是合作项目,这样可以充分利用资源,融合不同国家的建筑特色,进而构建出别具一格的建筑。建筑项目的国际合作可以促进建筑市场的竞争,还可以促进新技术的出现,从而使得整个建筑行业获得长远发展。
结语:
建筑工程技术的管理水平是建筑行业中不容忽视的环节,它决定了建筑工程的质量、企业的效益,影响着人们的生产生活,对整个建筑行业的发展也有着重要的作用。但技术管理并不是一件简单的工作。企业要从工程质量着手,通过提高工程技术管理的水平,加强管理力度,依靠先进的技术知识保证工程质量,向社会交出满意的作品,从而提高自己的经济效益和知名度,在竞争中立于不败之地。
参考文献:
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1.1 桩基技术
(1)沉管灌注桩。在振动、锤击沉管灌注桩基础上,研究了新的桩型,如新工艺的沉管桩、沉管扩底桩(静压沉管夯扩灌注桩和锤击振动沉管扩底灌注桩)、直径500mm以上的大直径沉管桩等。先张法预应力混凝土管桩逐步扩大应用范围,在防止由于起吊不当、偏打、打桩应力过高、挤土、超静水压力等原因而产生的施工裂缝方面,研究出了有效地措施。(2)挖孔桩。近年来已可开挖直径3.4m、扩大头直径达6m的超大直径挖孔桩。在一些复杂地质条件下,亦可施工深60m的超深人工挖孔桩。(3)大直径钢管桩。在建筑物密集地区高层建筑中应用较多,在防止挤土桩沉桩时对周围环境影响的技术方面达到了较高的水平。(4)CFG桩复合地基技术。CFG桩复合地基是一种采用长螺旋钻成孔管内泵压水泥粉煤灰碎石桩、桩间土和褥垫层组成的一种新型复合地基形式,适用于饱和及非饱和的粉土、粘性土、砂土、淤泥质土等地质条件。同等条件下CFG桩复合地基的综合造价仅为灌注桩的50%~70%左右。(5)桩检测技术。桩的检测包括成孔后检测和成桩后检测。后者主要是动力检测,我国桩基动力检测的软硬件系统正在赶上或达到国际水平。已编制了“桩基低应变动力检测规程”和“高应变动力试桩规程”等,对桩的检测和验收起了指导作用。
1.2 深基坑支护技术
为适应不同坑深和环境保护要求,在支护墙方面发展了土钉墙、水泥土墙、排桩和地下连续墙等。(1)土钉墙。费用低、施工方便,适宜于深度不大于15m、周围环境保护要求不十分严格的工程,因此,土钉墙和复合土钉墙近年来发展十分迅速,在软土地区得到应用。(2)地下连续墙。宜用于基坑较深、环境保护要求严格的深基坑工程。近年在北京中银大厦施工中,基础外墙采用封闭式三合一型(防水、护坡、承重)800mm厚的地下连续墙,深度达30米,在施工中要采取实施可拆式锚杆等特殊措施,与锚杆,降水,土方同步进行,解决了地下连续墙的锚固问题。(3)内支撑H型钢、钢管、混凝土支撑皆有应用,布置方式根据基坑形状有对撑、角撑、桁(框)架式、圆环式等,还可多种布置方式混合使用。圆环式支撑受力合理、能为挖土提高较大的空间。深、大基坑土方开挖目前多采用反铲挖土机下坑,以分层、分块、对称、限时的方式开挖土方,以减少时空效应的影响,限制支护墙的变形。
2 建筑混凝土工程施工技术
2.1 预拌混凝土和混凝土泵送技术
(1)预拌混凝土技术。商品混凝土的应用数量和比例标志着一个国家的混凝土工业生产的水平。(2)混凝土外加剂技术。商品混凝土产量的增大,极大地推动了混凝土外加剂(特别是各种减水剂)的发展。如自流平混凝土、水下混凝土施工技术、喷射混凝土、商品混凝土和泵送混凝土。(3)预防混凝土碱集料反应的措施。要解决混凝土碱一集料反应,重点在选用的低碱水泥、砂石料、外加剂和低碱活性集料等,选用高品质减水剂、膨胀剂,严格控制砂石料的含泥量及其级配,混凝土试配时首先考虑使用低碱活性集料以及优选低碱水泥(碱含当量0.6%以下)、掺加矿粉掺和料及低碱、无碱外加剂。
2.2 高强高性能混凝土
目前我国已利用多种地方材料(磨细砂渣、无机超细粉、粉煤灰、硅粉等)和超塑化剂在工业化生产水平C60的高强混凝土,C80高强混凝土在一些大城市开始用于工程实践,也已基本掌握了配置100MPa高强混凝土的技术,并在国家大剧院工程中应用。
2.3 预应力混凝土技术
新Ⅲ级钢筋和低松弛高强度钢绞线的推广,以及开发研究的新型预应力锚夹具的应用,都为推广预应力混凝土创造了条件。目前大跨度预应力框架和高层建筑大开间的无粘结预应力楼板应用较为普遍,后者能减少板厚、减低高度、减轻建筑物自重,优越性显著。
2.4 钢筋技术
在粗钢筋连接方面,除广泛应用的电渣压力焊外,机械连接(套筒挤压连接、锥螺纹连接、直螺纹连接)不受钢筋化学成分、可焊性及气候影响,质量稳定,无明火,操作简单,施工速度快。尤其是直螺纹连接,可确保接头强度不低于母材强度,连接套筒通用Ⅱ、Ⅲ级钢筋,该技术正得到国内广泛推广。
2.5 模板工程施工技术
(1)模板脚手架体系的发展。近20年来,竖向模板经历了小钢模一钢框竹胶合板一一全钢组合大模板,目前市场的主流体系除组合钢模板外,木胶合板模板使用量也比较大。水平模板体系一直难以工具化,国内主要采用木胶合板模板和竹胶合板模板体系(欧美多采用铝木结合)。全钢大模板具有拼缝少,施工过程中混凝土不易漏浆;刚度大,能承受混凝土侧压力达60KN/m2,构件不易变形、鼓肚;周转次数多;模板表面平整光洁,成型质量好,能很好保证清水混凝土质量的优点。(2)模板脚手架技术。在脚手架技术方面,扣件式钢管脚手架、碗扣式钢管脚手架、门式钢管脚手架以及爬、挑、挂脚手架得到广泛应用,此外还有一些特殊脚手架,如:吊脚手架(吊篮)桥式脚手架塔式脚手架。超高层建筑的发展,促进了高层建筑模板体系的系统研究,目前已有模板CAD辅助设计软件。高层建筑施工用附着升降式脚手架亦日益完善。
2.6 建筑防水技术
近年,我国建筑防水材料应用量稳步增长,特别是新型防水材料增长很快。高分子防水卷材重点发展EPDM、PVC(P型)两种产品,并积极开发TPO产品;刚性防水材料、渗透结晶型防水材料、金属屋面材料、沥青油毡瓦、水泥瓦、土工材料应有一定的发展。
3 结语
城市现代化建设的飞速发展,离不开建筑施工技术,因此针对建筑技术的现状,如何使建筑施工技术在城市化建设中相应发展显得尤为重要,不仅要满足施工的多方面要求,更要与现代城市的结构和要求同步发展,努力开拓技术新领域,积极吸取国内外新的建筑技术和管理手段,为推动我国建筑技术作出新的贡献。
参考文献
[1]闵旺荣.论房屋建筑混凝土施工技术[J].科技风,2010,(12).
关键词:建筑;施工技术;发展方向
1建筑施工技术的重要性
1.1对安全生产的重要作用
在“以人为本”思想理念的引导下,各行各业的生产经营活动中最为重要的就是安全,在建筑施工中,根据不同类型而有一些危险源,在建筑施工中,总是会采取一定的措施来减少这些危险源对人体的伤害。而施工技术的进步发展使得人们的生产更加的安全了,现在有了更多的先进机器,可以代替人们的工作,施工技术的进度带来了生产的更加安全。
1.2促进工程如期完工
在现代社会里,人们的生活节奏大大地加快了,做任何事都要讲究效率。施工技术的更新换代不仅带来了施工中的便利,还使得施工更加迅速,促进工程如期完工或提早完工,提高了工作效率。
1.3提高建筑物的质量
建筑工程在建设的整个环节中最为关键的就是要保证质量,高质量的建筑物会给人们在使用的过程中带来很多便利,便于维护管理,提高使用寿命。施工技术的提高可以提高建筑物的质量,通过某些施工技术,提高建筑物某些基础性的、支柱性建设的质量,从而提高建筑物的整体质量。
2建筑施工技术的现状和发展方向
2.1桩基础技术
桩基础是用承台或梁将沉入土中的桩联系起来,以承受上部结构的一种常用的基础形式。从材料上来看,桩可以分为:木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钢桩等。施工技术上来看,桩可以分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料和形式的桩,然后用沉桩设备将桩沉入土中。灌注桩是在施工现场的桩位上用机械或人工成孔,然后在孔内灌注混凝土或钢筋混凝土而成,灌注桩适用于严格限制噪声、振动、挤土影响、持力层欺负较大的地区。
柱锤冲扩桩法是借用强夯的原理采用桩的形式与地基土体共同作用形成复合地基,可用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土、黄土等地基。柱锤冲扩桩法的施工流程为:
第一,清理平整施工场地,布置桩位。第二,施工机具就位,使柱锤对准桩位。采用直径为300——500mm、长度为2——6m、质量为1——8t的柱锤。第三,柱锤冲孔,根据土质及地下水情况采用三种成孔方式,即冲击成孔、填料冲击成孔、复打成孔。第四,成桩。用标准料斗或运料车将拌合好的填料分层填入桩孔夯实,当采用套管成孔时,边分层填料夯实,边将套管拔出。
2.2节能技术
地球上很多资源都是不可再生资源,人们要追求可持续发展,就必须开发利用可再生资源。在建筑行业,能源的消耗极大,这除了开发可再生能源之外,更为重要的是节能,建筑行业的节能技术有以下几个方面:
第一,遮阳中使用节能技术。在建筑中使用遮阳措施可以调节室内的光线,既可以避免阳光对室内的直射,又可以避免因为阳光直射而给室内的一些电器带来损害。这种技术的应用需要考虑的方面很多,首先就是地区的气候、建筑物的位置,根据气候来调整这样遮阳的设计,还有一个就是美观问题,除了起到遮阳的效果外,还要满足人们的视觉体验,起到美观的效果,能与周边环境和谐统一。遮阳可以减少对室内电器的损害,减少了能源的消耗,目前在我国的使用还不够广泛,这是将来的一个发展方向。
第二,太阳能的使用。在我国的建筑物的施工中太阳能的使用最多的就是太阳能热水器。太阳能是可再生的取之不尽用之不竭的能源,太阳能热水器在建筑物上的使用就是根据太阳的角度、建筑物的朝向等,运用一定的材料使得太阳能吸收板吸收太阳能的热量,然后再转化成热能,给人们提供热水。太阳能技术在建筑物上的使用已经非常的娴熟,但是太阳能的使用过程中受到天气的影响特别大,所以今后还要进一步研究发展。
在建筑施工上节能技术的发展是建筑行业的一大发展方向,目前我国建筑中节能技术已经取得了初步的成效,随着社会的发展建设,为了促进可持续发展,在建筑物上的节能技术也要得到快速的发展,这是适应时代发展的需要。节能技术与各种科学技术手段是无法分离的,在学术上,要积极研究新的节能材料,研究新的节能技术,应用于建筑施工中。
2.3大体积混凝土浇筑技术
随着建筑事业的发展,大体积混凝土的应用越来越多,而大体积混凝土如果稍不注意就会产生裂缝,而裂缝的产生又会给建筑物带来极大的损害,尤其是在大体积混凝土的浇筑上要注意。我国的一个成功案例是中央电视台主楼工程。在大体积混凝土的浇筑上应该注意以下方面:第一,混凝土浇筑不能留冷缝,保证浇筑的交接时间,应控制在初凝前。第二,保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振和过振。第三,及时发出温控警报,做好覆盖保温和保湿工作,覆盖面不能过热,必要时揭开保温层便于散热。
2.4模板工程施工技术
模板是一种临时支护结构,它按设计要求制作,使混凝土结构、构件按规定的位置、几何尺寸成形,保持其正确的位置,并承受模板自重及作用在其上的外部荷载。优质的模板能保证施工更加安全,能够保证混凝土工程质量、施工进度达到要求,还能降低成本。
近二十多年来,我国的建筑模板得到了迅速的发展,在脚手架上,国内现在较多的就是门式脚手架、碗扣式脚手架、普通扣件式钢管脚手架。随着科学技术的发展,脚手架的发展趋势是朝向轻质高强结构、标准化、装配化和多功能方向。材料由木、竹发展为金属制品;搭设工艺将逐步采用组装方法,尽量减少或不用扣件、螺栓等零件;材质也将逐步采用薄壁型钢、铝合金制品等。
结束语
建筑施工技术的发展给建筑工程带来了诸多便利,既使得建筑施工中的安全生产事故减少,又使得建筑的质量得以提高。就如在模板的施工技术上,现在使用的模板在施工过程中不易漏浆,刚度大,不易变形、鼓胀,表面平整光滑,能够很好的保证混凝土的质量。
随着科学技术的发展,建筑施工技术也会不断的向前发展,将来的建筑施工技术会使得建筑施工朝向更加安全、劳动强度降低、工程质量更好的方向发展。
参考文献
[1]黄亚青.关于对我国建筑施工技术发展方向的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(15).
[2]管剑开.对建筑施工技术发展方向及现状的再探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011(30).
[3]成雄飞.浅析建筑施工技术的发展方向及现状[J].建材与装饰,2012(16).
1 我国桥梁工程转体技术发展的情况
在我国社会的不断发展过程中,在20世纪70年代起,很多相关的施工单位都开始研究桥梁的转体技术,在1977年期间我国首次把平转技术实施在四川遂宁的桥梁建造之上,再次之后平转施工之后我国建造的拱桥跨径一般都在100mm以下,也是在那个阶段之后我国转体施工技术也得到了良好的发展。
2 桥梁转体施工分类以及其组成
2.1 转体施工的分类以及组成
按照我国桥梁的结构,以及桥梁的转动方向能够把桥梁的转体施工技术和方法分成几个类型,分别为:竖转型施工技术、平转型施工技术以及竖转和平转相结合的施工技术,在这三种技术之中,平转型技术在桥梁的建造过程中应用的范围最广泛。但是近年来随着我国社会需求量的增加,越来越多的大跨径桥梁转体建造需求呈现出来,因此越来越多的桥梁建造开始使用平转和竖转相结合的建造方式。这也是现阶段我国比较重视的一种技术类型。
2.2 转体施工工艺特点以及其适用范围
摘要
摘 要
作为机电系的一名学生,将来工作学习都会以机电为主,所以必须掌握好各种机电的专业知识。机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,我会本着认真的态度对待专业课的学习,提高自己的专业素养。
接下来我将介绍一下机电一体化技术的基本概要和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势和前景。
关键词:机电一体化;制造技术;发展趋势;微电子技术;
焦作大学机电系毕业论文
Abstract
Abstract As a student of Electromechanical College, we will devote ourselves to mechanical and electronic, s so we should grasp all kinds of mechanical professional knowledge.The result of modern science and technology development is Mechatronics.I will study my specialized courses with serious attitude, and improve my professional attainments.Then I will introduce the basic overview of mechatronics technology and its development background, review its present situation at home and abroad, and finally, we will analyze its trend of development and prospect.Key words: Mechatronics;Manufacturing technology;Trend of development;Microelectronics technology
焦作大学机电系毕业论文
目录
目录
1.引言………………………………………………………………………....4 2.机电一体化发展历程及概要………………………………….…...………5 3.典型机电一体化产品………………………………………………………7 4.机电一体化的发展趋势……………………………….………...…………8
4.1智能化………………………………………………………..…….…9 4.2模块化………………………………………………………….……..9 4.3网络化……………………………………………………………….10 4.4微型化……………………………………………………………….10 4.5绿色化………………………………………………………….……10 4.6系统化………………………………………………………….……11 4.7柔性化………………………………………………………….……11 5.我国发展“机电一体化”面临的形势和任务…………………………..12 6.我国发展“机电一体化”的对策………………………………………..13 7.结语…………………………………………………………………….…15 参考文献…………………………………………………………………...…16 致谢………………………………………………………………….………..17
焦作大学机电系毕业论文
第1章 引言
1.引言
现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
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第2章
机电一体化发展历程及概要
2.机电一体化发展历程及概要
自从电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,“机电一体化”技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时及70年代,人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用,近年来“机电一体化”更流行使用。
80年代,信息技术崭露头角。微处理机的性能提高,为更高级的机电一体化产品所采用,典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。微机作为关键技术引入了飞行器系统后,使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
关于“机电一体化”这个名词的起源,说法很多。早在1971年,日本“机械设计”杂志副刊就提出了“Electronics”这一名词,从图2-1可见它是融合机械技术、电子技术、信息技术等多种技术为一体的新兴的技术。采用机电一体化技术设计和制造出的产品,称之为机电一体化产品。
图2-1 从系统科学的观点来看,机电一体化产品又可称之为机电一体化系统,它是集机械元件和电子元件于一体的复合系统。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库,连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。这样,对机电一体化的系统设计方法的探索、成型 5 焦作大学机电系毕业论文
第2章
机电一体化发展历程及概要
和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。此外,光学也进入了机电一体化,产生了“光机电一体化”的新领域。
进入90年代,通信技术进入了机电一体化,机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。有些机电一体化机械可两用,有的在性能上更是多用途的,尤其是微传感器和执行器技术的发展,和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合,开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。虽然微加工方法尚未成熟,但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。之后,机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展,稳步进入了21世纪。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
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第3章
典型的机电一体化产品
3.典型的机电一体化产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床(图3-1)、机器人(图3-2)、汽车电子化产品(图3-3)、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
图3-1 图3-2
图3-3 7 焦作大学机电系毕业论文
第4章
机电一体化的发展趋势
4.机电一体化的发展趋势
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:①Mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。
我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉 焦作大学机电系毕业论文
第4章
机电一体化的发展趋势
综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
4.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4.2模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
4.3网络化
20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和 9 焦作大学机电系毕业论文
第4章
机电一体化的发展趋势
飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4.4微型化
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
4.5绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
4.6系统化 焦作大学机电系毕业论文
第4章
机电一体化的发展趋势
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受到动物的启发研制出来的。
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。
4.7柔性化
未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
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第5章 我国发展“机电一体化”面临的形势和任务
5.我国发展“机电一体化”面临的形势和任务
机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。
(一)我国“机电一体化”工作面临的形势
1.我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度。
2.我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。
3.我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。
(二)我国“机电一体化”工作的任务
我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。
总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。12 焦作大学机电系毕业论文
第6章 我国发展“机电一体化”的对策
6.我国发展“机电一体化”的对策
(一)加强统筹安排,协调发展计划
目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有统一考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!(二)强化行业管理,发挥“协会”作用
目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是很难的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和覆盖面,要加强办公室、秘书处的建设;要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作„„
(三)优化发展环境、增大支持力度
优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业有机改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。
(四)突出发展重点,兼顾“两个层次” 焦作大学机电系毕业论文
第6章 我国发展“机电一体化”的对策
机电一体化产业覆盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。
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结语
结语
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
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参考文献
参考文献
[1] 李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社,2004.[2]黄勇 陈子辰.机床数控系统的发展趋势 浙江大学,2003.[3]李运华.机电控制.北京:北京航空航天大学出版社,2003. [4]高钟毓.机电控制工程.北京:清华大学出版社,2002. [5]刘助柏.知识创新思维方法论.北京:机械工业出版社,1999.焦作大学机电系毕业论文
致谢
致谢
三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号,而于我的人生却只是一个逗号,我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下,走得辛苦却也收获满囊,在论文即将付梓之际,思绪万千,心情久久不能平静。伟人、名人为我所崇拜,可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人,我的指导老师。我不是您最出色的学生,而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨,学识渊博,思想深邃,视野雄阔,为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔,置身其间,耳濡目染,潜移默化,使我不仅接受了全新的思想观念,树立了宏伟的学术目标,领会了基本的思考方式,常常让我感到“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。
感谢我的爸爸妈妈,焉得谖草,言树之背,养育之恩,无以回报,你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚谢意!
这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此,谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意,同时也感谢学院为我提供良好的做毕业论文的环境。
最后再一次感谢所有在毕业论文中曾经帮助过我的张艳老师和同学,以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。
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近代焊接技术是从1882年出现碳弧焊开始的, 直到20世纪的30年代, 在生产上还只是采用气焊和手工电弧焊等简单的焊接方法。由于焊接具有节省金属、生产率高、产品质量好和大大改善劳动条件等优点, 所以在近半个世纪内得到了极为迅速的发展。20世纪40年代初期出现了优质电焊条, 使长期以来由于产品质量的问题让人们怀疑的焊接技术得到了一次历史性飞跃。20世纪40年代后期, 由于埋弧焊和电阻焊的应用使焊接过程的机械化和自动化成为现实。20世纪50年代的电渣焊、各种气体保护焊、超声波焊, 20世纪60年代的等离子弧焊、电子束焊、激光焊等先进焊接方法的不断涌现, 使焊接技术达到了一个新的水平, 使焊接技术进入了一个新的发展阶段。焊接技术和传统的工艺方法相比较, 目前已几乎全部取代了铆接技术, 部分代替了铸造和锻造。正是由于焊接技术的广泛应用, 所以焊接技术质量的可达性、安全性关系着国计民生的大事, 其焊接质量的好坏, 关系着社会的安定和稳定。
现代焊接诞生至今仅百余年, 充分显示出生命力, 二十世纪来, 尤其是近二三十年, 科学技术以空前速度向前发展。如等离子物理、电子束、红外线、真空、超声、声学乃至计算机技术、微电子技术、自动控制技术、材料科学与工程断裂力学、检测技术等许多观代科学技术的新成就, 都在焊接上获得应用。奠定了焊接技术发展的基础, 增强了焊接技术本身的能力, 扩大了焊接技术的内涵和外延。因而焊接作为一门科学技术, 无论在理论上还是应用上都在日新月异地发展。现代科学技术的新成就已日益渗透到焊接科学枝术领域, 促进了现代焊接技术的发展。
2 我国焊接技术现存的问题
反观我国的焊接行业, 不难发现, 在技术方面, 我们面临着几乎是完全相同的问题:
2.1 技能人才的缺乏。
反映在焊接行业则是焊接专业人才的贫瘠, 近年来, 专业人才的供需矛盾日显突出。在我国职业培训体系尚不完备的条件下, 人才问题已经初露端倪。这种情况如果持续下去, 今后几年矛盾将会更加突出。
2.2 研究开发水平的下降。
焊接研究开发的主要问题反映在两方面:一是投入严重不足;二是整体研究水平下降。此外, 我国在科研院所转企改制过程中, 有一些问题没有得到很好地解决。这些问题包括:研究院所的经营和研发的方向发生了很大变化, 一些中、长期的研究项目和公益性研究项目倍受冷落;有些研究院所由于人才流失、资金支持不力等原因, 被迫放弃一些有市场需求的研究领域, 造成研究领域逐步缩减。总之, 就整体研究水平而言我们正呈下降趋势。
2.3 焊接领域内的技术扩散。
在焊接领域内, 大多数企业 (特别是焊接材料和焊接设备制造厂) 属于中、小型企业, 自身的研究开发能力比较弱, 在很大程度上依靠大学、研究院所的研究力量。长期以来, 我国焊接行业主要依靠这种以高等院校为上游, 科研院所为中游, 企业为下游 (科技成果应用主体) 的产学研合作链从事研究开发和研究成果的转化。当合作创新链的源头和中、上游部分出现问题时, 对下游的负面影响恐怕就勿需多言了, 其结果当然可想而知了。
综上所述, 我们在技术进步的每个关键环节上几乎都存在着这样或那样的问题, 这不仅严重地妨碍着焊接领域的技术创新, 而且引发出了一系列问题, 诸如:水平低、工艺落后、自动化程度低、焊接质量差、生产效率低、焊接材料和焊接设备品种少、档次低等等。中国焊接行业面临着“从弱到强”的发展课题, 技术创新和支撑体系建设及完善是今后发展的关键。因此, 焊接行业要如何充分借鉴先进国家经验, 积极应对这一挑战, 并以此带动我国焊接材料、焊接设备、辅助机具、制造应用等行业的健康发展。
3 焊接技术的未来展望
现代焊接技术自诞生以来一直受到诸学科最新发展的直接影响与引导, 众所周知, 受材料, 信息学科新技术的影响, 不仅导致了数十种焊接新工艺的问世, 而且也使得焊接工艺操作正经历着手工焊到自动焊、自动化、智能化的过渡, 这已成为公认的发展趋势。
3.1 能源方面。
目前, 焊接热源已非常丰富, 如火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离子、电子束、激光束、微波等等, 但焊接热源的研究与开发并未终止, 其新的发展可概括为三个方面:首先是对现有热源的改善, 使它更为有效、方便、经济适用, 在这方面, 电子束和激光束焊接的发展较显著;其次是开发更好、更有效的热源, 采用两种热源叠加以求获得更强的能量密度, 例如在电子束焊中加入激光束等;第三是节能技术。由于焊接所消耗的能源很大, 所以出现了不少以节能为目标的新技术, 如太阳能焊、电阻点焊、螺柱焊机中利用电子技术的发展来提高焊机的功率因数等。
3.2 计算机在焊接中的应用。
弧焊设备微机控制系统, 可对焊接电流、焊接速度、弧长等多项参数进行分析和控制, 对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保留, 从而给出焊接质量的确切信息。目前以计算机为核心建立的各种控制系统包括焊接顺序控制系统、PID调节系统、最佳控制及自适应控制系统等。这些系统均在电弧焊、压焊和钎焊等不同的焊接方法中得到应用。计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人们的重视。目前, 计算机模拟技术已用于焊接热过程、焊接冶金过程、焊接应力和变形等的模拟;数据库技术被用于建立焊工档案管理数据库、焊接符号检索数据库、焊接工艺评定数据库、焊接材料检索数据库等;在焊接领域中, CAD/CAM的应用正处于不断开发阶段, 焊接的柔性制造系统也已出现。
3.3 焊接机器人和智能化。
焊接机器人是焊接自动化的革命性进步, 它突破了焊接刚性自动化的传统方式, 开拓了一种柔性自动化新方式, 焊接机器人的主要优点是:稳定和提高焊接质量, 保证焊接产品的均一性;提高生产率, 一天可24h连续生产;可在有害环境下长期工作, 改善了工人劳动条件;降低了对工人操作技术要求;可实现小批量产品焊接自动化;为焊接柔性生产线提供了技术基础。为提高焊接过程的自动化程度, 除了控制电弧对焊缝的自动跟踪外, 还应实时控制焊接质量, 为此需要在焊接过程中检测焊接坡口的状况, 如熔宽、熔深和背面焊道成形等, 以便能及时地调整焊接参数, 保证良好的焊接质量, 这就是智能化焊接。智能化焊接的第一个发展重点在视觉系统, 它的关键技术是传感器技术。虽然目前智能化还处在初级阶段, 但有着广阔前景, 是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统, 近年来国内外已有较深入的研究, 并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经验水平, 以及具有解决焊接专门问题能力范围的计算机软件系统。在此基础上发展起来的焊接质量计算机综合管理系统在焊接中也得到了应用, 其内容包括对产品的初始试验资料和数据的分析、产品质量检验、销售监督等, 其软件包括数据库、专家系统等技术的具体应用。
3.4 提高焊接生产率。
提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力。提高生产率的途径有两个方面:其一是提高焊接熔敷率。手弧焊中的铁粉焊、重力焊、躺焊等工艺;埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类, 其效果显著。其二是减少坡口截面及熔敷金属量, 近10年来最突出的成就是窄间隙焊接。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础, 利用单丝、双丝或三丝进行焊接。无论接头厚度如何, 均可采用对接形式。窄间隙焊接的主要技术关键是如何保证两侧熔透和保证电弧中心自动跟踪处于坡口中心线上。为解决这两个问题, 世界各国开发出多种不同方案, 因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。电子束焊、激光束焊及等离子弧焊时, 可采用对接接头, 且不用开波口, 因此是理想的窄间隙焊接法, 这是它们受到广泛重视的重要原因之一。
目前, 正是焊接行业飞速发展的有利时期。广大焊接工作者任重而道远, 务必树立知难而上的决心。抓住机遇, 为我国焊接技术水平的提高努力奋斗。
责任编辑:王亚芳
摘要:焊接是一种低成本、高科技连接材料的可靠工艺方法。到目前为止, 还没有另外一种工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接, 并对所焊产品产生更大的附加值。目前, 焊接已不再是一种单纯意义上的加工技艺, 它已发展成为集多种学科为一体的工程工艺科学。随着科学技术的进步与发展, 焊接在未来工业经济中的作用和地位无法取代。浅要探讨了焊接技术的发展、意义和存在的问题, 并对未来焊接技术的发展进行了展望。
【关键词】绿色建筑技术;现状;发展
0.前言
建筑施工现象随处可见,我国建筑施工企业发展迅速,但是,在建筑施工中,施工材料的合理使用是不可忽视的一个问题,而实际上,建筑材料浪费现象严重,不但增加了施工的成本费用,而且阻碍着绿色建筑理念的实施,为此,在建筑施工中,要大力提倡绿色建筑技术。
1.绿色建筑技术现状分析
我国建筑施工中,绿色建筑技术已经慢慢开始投入使用,但是,绿色建筑技术在投入使用过程中,依然存在一些突出的问题,造成绿色建筑技术没有得到良好的使用。我国绿色建筑技术与发达国家相比较,还存在一定的差距,加之我国建筑事业还处于初期阶段,在绿色建筑技术的使用上,还需要进一步的加强与推广[1]。我国越来越多的城市,现如今已经开始出台相关的绿色建筑发展指标,根据该地区的实际情况制定,但是,所指定的地方性标准,在适应上存在很大的难度,为此,得不到推广与使用。我国政府相关部门,已经意识到推广绿色建筑技术的重要性,在建筑企业中使用绿色建筑技术给予了大力的支持,同时,制订了绿色建筑相关执行条例,现如今,正将绿色建筑理念向我国的各个地区推广,包括西部地区。但是我国的绿色建筑技术在设计与技术水平上需要提高,我国大多数绿色建筑技术,都是从国外引进,本国的绿色建筑技术还未成熟,而且,我国绿色建筑规划师的工作经验有限,对于环保节能结束的操作,并没有完完全全熟知,操作技能上还有待加强。在绿色建筑技术的使用上,规划院、施工方这两者很少进行沟通交流,大部分施工企业本根没有意识到绿色建筑技术使用的重要性,同时也不了解绿色节能方面的知识,绿色建筑技术在施工中难以得到良好的使用[2]。加之,建筑施工做了专业上的分类,导致整体的工作效率、协作性大大降低,在建筑规划后期阶段,才进行节能设备的安装,这样明显不能实现全体绿色建筑规划。另外,我国了掌握绿色建筑技术的施工人员人数非常少,我国所生产出来的绿色建筑材料、硬件等都不够成熟,缺乏绿色建筑评价体系,在施工中更是缺乏技术指导,导致我国绿色技能技术无法得到发挥。
2.绿色建筑技术的发展对策
2.1技术理念的改革
要将绿色建筑技术广泛的运用到实际的建筑当中,第一步要做的工作就是进行技术理念的改革,我国是一个发展中国家,人们的环保意识有待加强,绿色建筑技术的投入使用,是贯彻低碳、环保以及可持续发展观的有效举措。国家要重视绿色建筑工作,制定相关的政策法规与激励机制,建立一个绿色建筑评价体系,并以此为依据,进行示范工程建设,提高技术支撑力,大力提倡了绿色建筑技术的投入使用,不短壮大我国的绿色建筑产业,构建一个环保、节能的建筑模式[3]。支持绿色建筑技术,政府要给予扶持,全面贯彻绿色建筑理念与技术,进行资金的扶持,通过市场的调节,增加资金的投入,全面构建绿色服务体系,从而提高我国绿色建筑的检测水平、设计水平、评价水平、运行管理水平以及科研水平,是我国绿色建筑产业健康持续发展。其次,在推广绿色建筑技术的过程中,要不断的完善标准,各个部门在日常的工作要相互沟通,相互协调,使我国的绿色建筑评价标准得到完善,并在短时间里可出台相关的制度,对节能、节材以及节水等,进行做详细的设计标准,规范技术规程,制定规范性的实施标准,为我国绿色建筑产业做保障。最后,对科技要本着坚持创新的态度,提升我国绿色建筑技术水平,必须要对现有的技术进行创新,负责绿色建筑的相关人员,要具备创新能力,在条件允许的情况下,派遣人员到国外学习先进的技术,将先进的绿色建筑技术引入我国,加快我国绿色建筑产业的发展速度,使我国在建建筑与未来建设的建筑均达到环保节能要求。
2.2做好规划与能源循环使用工作
在建筑施工中,采用绿色建筑技术,是实现环保节能的一个有效方式,在打造绿色建筑的过程中,科学合理的至关重要。当建设一栋建筑时,需要考虑到建筑的规模大小、功能以及所建设的场地等问题,当一切均一一确定之后,再考虑该建筑的朝向问题和建筑的外形,这两者对建筑所耗材料具有很大影响。现如今,大部分的住宅建筑的内部负荷量比较小,而外部的负荷变化显著增大,具有很大的影响作用。为此,在建设建筑物过程当中,要对建筑物的外形设计做研究,尽量降低体形的系数,达到节能的目的。另外,为了达到节能目的,还需要注重再生能源的使用,太阳能是常见的一种天然能源,其使用的范围也比较广泛,在建筑工程中,可以充分使用太阳能,太阳能的来源范畴广泛,采用其光的反射原理,给予建筑物热量与光照,达到节能能源的目的[4]。使用太阳能,充分表现了绿色建筑技术的实现,绿色建筑技术在实际建筑施工中得到使用,把施工节能技术、现代科技相互结合起来。太阳能存在于自然界子宫,充分的使用太阳能,每一座建筑当中,都可使用,不但可达到节约资源的目的,而且人们可以充分感受到绿色建筑技术的重要性。
2.3建筑护栏与水资源的发展趋势
工程建筑护栏的外观、牢固性能整体改造与整个建筑使用寿命有着重要联系。根据我国近几年来的大多数建筑护栏构成中,玻璃门窗的广泛增加。以往的木质建筑逐渐减少,使用玻璃透明的建筑来增强室内光线的充足度,亦要把玻璃合理规范的安置在适合的角度,让整个透明护栏与非透明护栏外观起到隔热的作用,在炎热的夏天,阳光的强烈直晒,加上室内温度不断上升,导致空气中形成了大量的负荷。那么,在有玻璃等透明的建筑系列上装上窗帘等物体来挡阳光,减少太阳直射房间的强烈度,因此,环保木质建筑物的相比,严格控制透明玻璃物体的使用。 在建筑施工中,浪费水现象严重,水的合理使用,是值得关注的一个问题。关于如何合理使用水资源的问题,众多国家中我国是严重缺乏水资源的国家之一,目前严重缺水的城市还广泛存在,由于人们对节约用水的不重视认知能力的欠缺。因此,必须要提高人民节约用水的意识[5]。对住宅小区供水系统机械牛分类,可将其分为两类,一类是专门供应饮用水,该系统主要是人们生活用水,用来引用,对水质的要求比较高,为此,水系统必须要达到饮用水的标准,而另外一套水系统,则是专供使用水,还系统的水可以进行循环使用,例如,可将住户的洗衣水、洗菜水等,集中到蓄水池当中,经过净化、过滤等处理之后,再次使用,将其循环到用户的使用水管当中,将此类用水用于冲厕、洗车等。在建筑施工中,安装这两套供水系统,大大提高了水的使用率,达到节约用水的目的。
3.结束语
在建筑工程中,我国了绿色建筑技术的使用范围比较小,提倡绿色建筑技术需要对我国传统的绿色建筑技术进行更新改革,从转变技术理念着手,做好规划与能源循环使用工作,对建筑护栏做改造以及合理使用水资源,使我国所打造出来的建筑符合环保要求,持续走环保节能路线。 [科]
【参考文献】
[1]清华大学建筑节能研究中心.2009中国建筑节能年度发展研究报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2009,11(02):574-576.
[2]绿色、智能通向节能省地型建筑的捷径——第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会在北京召开[J].中国住宅设施,2013,17(05):874.
[3]马维娜,梅洪元,俞天琦.我国绿色建筑技术现状与发展策略[J].建筑技術,2010,12(07):247-249.
[4]马维娜,梅洪元,俞天琦.我国绿色建筑技术现状与发展策略[J].建筑技术,2010,10(07):110-112.
【关键词】士官教育 现代教育技术 创新发展
用兵之法,教戒为先,教育训练始终是军队战斗力生成和增长的最主要途径。新的士官制度已经实行,建设一支高素质士官人才队伍的战略工程任重道远,必须充分认识士官教育的重要地位和作用。只有准确地认识现代化新型岗位士官教育的定位,解决当前士官教育存在的主要问题,才能有针对性地更好更快地推进士官教育的创新发展。
一 现今军队院校士官教育的现状
1.教育理念滞后
当前士官教育的定位,与时代需求以及对士官素质的要求还存在一定差异,呈现出一定的滞后性,在士官教育就是一种以职业为基础的教育的认识上还有一定差距,需要及时、合理地提升。任职教育不同于以往的学历教育,它是一种必须以培养驾驭未来战争所需的实用型高层次人才为目的,以适应战场复杂环境、判断与解决问题的能力为最终评价指标的特色教育。
2.在教育环境的构建和开放性上存在认识偏差
当前军队院校的士官教育,开发步伐迟缓。(1)重视“硬环境”忽视“软环境”。目前,一些院校对校园外观环境的构建较为重视,忽视了对人文环境、和谐环境及增强“内功”的构建。(2)重视管理忽视教学。只是重视管理层面,而忽视了管理与教学的内在联系,使管理和教学不能有机地统一起来。(3)对既有教育资源的利用率不高。对图书馆、现代教育资源只注重“有”,不注重“用”。(4)实践性教学场地严重不足,赴部队实习效率低下,影响了实践性教学的正常开展。
3.教学核心认识不够
认为士官教育简单,层次低,不需要花太多工夫,导致院校教学、建设与管理失衡,严重制约其发展,转型没有明确的思路。院校没有充分发挥自身特点去研究与探讨士官教育转型的方法、步骤与措施,思路模糊不清,导致士官教育转型步伐缓慢。
4.培训模式单一
士官队伍年龄结构的多元、技术要求的日趋复杂、任职岗位的多样选择等特殊性,决定了士官培养模式的多层次性和多样性,但当前的士官培训模式在学科、专业设置上过于单一,与未来战争对士官一专多能而又有创新能力的需求不相适应。
5.课程设置缺乏创新
每门专业都有相对科学、规范的课程设置,但从目前情况看,士官培训专业的课程设置还受传统模式的制约,很难适应学科专业的发展和满足部队岗位任职需求。(1)理论性课程和实践性课程比例严重失调,难以体现出专业技术教育的特点。(2)课程开设多而杂,导致学员学习没有集中的针对性和方向指向性。(3)课程设置创新力度不够,课程设置沿用传统的较多,现代前沿领域的应用较少。
二 提高士官教育教学质量,适应军事技术发展
1.转变教育理念
在教育理念上,实现由学历教育向任职教育的观念转变。士官教育是军事教育的重要组成部分,与军官教育相比较,具有更强的岗位指向性,军事职业教育特色更为典型,可以说我军的任职教育本质就是职业教育,主要是指为了使培养对象具备从事某种军事工作岗位能力而进行的专门教育。所以,我们必须从教学观念上尽快实现从学历教育向任职教育的转变,重在定向的装备岗位士官操作维修实践能力的培养。2.加快教材体系建设
现今院校为士官教育编写的教材的整体水平不高,仍存在照搬照抄参考教材的现象,没有充分考虑士官教育对象的特点,制约了士官教学质量。士官教育的教材,应充分考虑教学对象的学历水平,在编写上,有针对性地增加一些基础知识,并且按照科学技术和武器装备的不断发展和教学实践的不断创新要求,编写出科学实用的教材,实现教材体系建设的滚动式发展。
3.建立健全任职教育评估机制
教学评估是教学过程中极为重要的一个组成部分,其目的是检查和促进教与学。士官教育作为一种针对性很强的岗位任职教育,其培养目标的重心应放在对士官的操作、技能、实践能力的培养方面。因此,对于士官教育的评估,应该从笔试、操作技能达标测试、情感评价三方面进行,三者各有侧重,相辅相成,构成一个相对全面、完整的评估整体。
三 现代教育技术在士官教育创新中的应用
现代教育技术的发展及运用促进了教育思想、教育观念的更新,应用到士官教育这个层面,可以从以下几个角度来看现代教育技术对士官教育的影响与作用:
1.提高学习效率,改善教学质量
现代教育技术的运用,解决了目前士官教学中存在的一些突出矛盾,比如士官学员文化基础较差与课程内容相对较深之间的矛盾,学制较短与科目内容相对较多的矛盾,设备较少与学员实用操作技能相对要求较高的矛盾等等。投影片、录像片、多媒体辅助教学软件在教学中的应用,既丰富了教学内容,也营造出教与学的愉悦气氛,有助于培养学员多方面的能力、提高教学质量,从而培养出高素质的士官人才。
2.有助于更新教育观念,建立新型教育模式
学员掌握知识是发展能力的基础,知识的主动获取已经从课堂和书本拓展到由现代技术所产生的远程网络,虚拟现实交互式人工环境等等。通过这些高技术的演练到实物操作,对性。从“以教员为中心、以课堂为中心、以课本为中心”的传统教育观念,转变为以学员为主体、以教员为主导的新型教育观念,在研究“学”上下工夫,变学员的被动学习为主动学习,使之成为学习的主人,使其能力和个性得以充分发展、素质得到全面提高。
3.有助于士官成长
现代教育技术创新了教学内容,不仅为士官学员将来的岗位任职奠定基础,而且为他们今后的发展埋下伏笔。通过高新技术将新的学习理念、学习精神、学习能力的培养纳入到教学过程中去,提高士官学员学习的主动性,培养他们终身学习的理念;提高他们学以致用的能力,即结合工作实际和自身实际进行学习的能力,做到所学即所用;提高他们创新学习的能力,致力于使他们尝试前沿技术。
打赢未来信息化条件下的局部战争,不仅需要一大批掌握现代军事技术的军官人才,同时更需要一大批熟练使用和掌握现代武器装备的士官人才。尊重士官人才独特的成才要求和规律,按需培养,高质培养,以部队军事斗争准备和打赢信息化局部战争为牵引,着眼于部队需要和士官第一任职需要,使他们能经受各方面的考验,担负起当先锋、打头阵的重任。
参考文献
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