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设计技术论文精品(七篇)

时间:2023-05-08 19:19:50

设计技术论文

设计技术论文篇(1)

该案项目位于深圳和香港的交界处,莲塘/香园围口岸联检大楼的建设用地有两块,西侧是香园围口岸,东侧是莲塘口岸,中间深圳河穿流而过,周边有部分住宅用地。整体建筑用地规划合理,分区明确,联检大楼功能齐全,周围还设有货检设施、配套政府办公设施、停车场及园林绿化等必要设施。道路系统完整流畅,交通便利。EDA建筑的设计者对基地分析研究后发现深港双方基地成一定的夹角关系,正交柱网无法妥善处理平面布局关系,因此突破性地多引入一个向量;同时通过对条状薄片进行打结试验,发现在极限状态下,结形成的几何形体水平投影为正五边形,由此确定采用正五边形作为该项目的核心设计元素。此次建筑表皮设计手法是在五边体中交叉叠加的特点基础上进行数字变换,形成立体编织的视觉效果(图3),与屋面呈一定角度的片状太阳能构件可以提高太阳能转换效率,建筑外墙材料采用绿色建材金色铜板和灰色钛锌板。由于此方案设计造型及外表皮相对复杂,因此整个设计运用了数字设计的手段,从概念创作到最终成图,一气呵成。

2技术手段

2.1金属材料建筑表皮技术优势

金属表皮已经成为当下十分流行的趋势,铝合金、钛锌合金、铜等材料等在建筑设计上得到了广泛的应用。金属具有稳定的物理性能,正如金属具有延展性,能被弯曲、扭转以及变形,却不影响本身特性。同样金属表皮耐久且具有自洁性能,并且规模化车间的生产减少了现场施工量,易于加工,促进了生产效率提高。金属本身的耐腐蚀、耐久性都较其他材料要强,以金属构建形成的建筑表皮甚至能够获得与建筑主体结构同步的生命周期。预装配化施工,缩短施工周期。金属的材料性质决定了其可以在工厂中大规模加工生产,进而在工地进行组装,极其便于施工,能够大大的缩短施工周期,降低了人工成本。现代技术不仅能让金属表皮能够创造新颖的外部形象外,而且又能起到保护与创新的双重作用。透过金属表皮,原有建筑透过金属表皮传达出历史的信息,视线又会被其所表现出的不确定性所吸引,传统与现代在轻薄的表皮上得到同时呈现。

2.2金属材料建筑表皮的节能与环保

莲塘/香园围口岸联检大楼概念设计是通过大量的节能设计计算的,例如辐射计算、对铜、锌板角度的模拟测试等,该设计力求符合当今低碳节能的设计潮流,达到一个绿色建筑应有金属表皮的拆卸或重新安装比较方便,能回收循环再利用起到生态节能的作用。环保在材料的应用上也尤为重要,金属表皮能够减少污染的产生,可以有效地过滤太阳辐射,并且能够配合自然通风、太阳能照明取热等节能技术(图5),保证了室内实现向外渗透地最大可能性。与此同时,金属材料的可重复利用性减少了材料的浪费,并且采用预处理技术减少二次污染。金属材料是回收率最高的建筑材料,常用的金属制品废弃之后有75%可以回收再利用,而铜的回收率则达到了100%。另外,金属材料不会对环境造成污染,可谓是名副其实的绿色环保材料。

3技术美学

3.1新美学基础

20世纪以来,建筑表皮逐渐地从结构的束缚中解脱出来,在建筑师们的不断的尝试与创新中,通过运用新型的建造技术拓宽金属的材料形式并挖掘材料更深层次的表现潜力,形成金属材料多元化的建筑语言。如今,金属早已成为一种重要的表皮材料,引领着当下十分流行的表皮发展趋势。各种新型的合金、冲孔、板网、格栅或编织网形式的金属材料在幕墙及建筑屋面系统中得到广泛地应用。我国对技术美学的研究不断地拓展和深化,在借鉴与吸收国外研究成果的基础上,探索一条符合中国当代技术美学理论与内容的体系。目前国内认为技术美是技术美学的最高范畴,它是技术活动和产品所表现的审美价值,是一种综合性的美。从构成来看,技术美主要内容是功能美,也包括形式美和艺术美。新美学的基础必须建构自己独特的观念及范畴体系,揭示其自身研究领域的审美规律。

3.2技术美学产生根源

目前国内技术美学研究大多是关于基本原理的研究,对技术美学思想史的研究还很少。并且,对西方技术美学思想产生、发展的介绍也只限于西方工业革命以后,如新艺术运动、包豪斯及工业设计的兴起、发展过程等等。其实,技术美的创造不只是大机器生产出现以后才有,技术作为人类改造自然的手段和方法,它不仅包括机械化工业技术,也包括工业革命之前的手工技术。因此,技术美的创造及其思想也不只是工业革命以后才出现的。正如竹内敏雄所指出的:“一般意义上的技术同人类历史一道自古以来就存在着,古代的手工艺也好,现代的工程技术也好,都包括在内。只是在它们之间,功能的效率相差悬殊,而只要随着那一种产品都符合各自的目的,并伴随着那种程度的美的效果。那么,在它的技术美的结构上就没有本质的差异。”

3.3技术美学发展趋势

现如今,建筑师越来越认识到技术对象的审美价值。他们试图在自己的美学理论中对此加以分析,扩大研究视野,为理论体系纳入新的内容。技术美学作为一门应用学科不能停留在形而上的抽象议论层次,而应具有强烈的实践性和可操作性,用于指导当代物质审美文化建设。技术美学作为一门应用学科不能停留在形而上的抽象议论层次,而应具有强烈的实践性和可操作性,用于指导当代物质审美文化建设。技术美学对实践的介入主要通过设计活动来进行,它不仅为最佳而合理的设计观提供思想基础,也为设计活动提供理论指导。技术美学不只是美学自身的逻辑发展和延伸,更是人类实践过程中审美创造智慧的结晶和运用。技术美学对实践的介入主要通过设计活动来进行。它不仅为最佳而合理的设计观提供思想基础,也为设计活动提供理论指导。技术美学不只是美学自身的逻辑发展和延伸,更是人类实践过程中审美创造智慧的结晶和运用。当代技术美学研究不应只是告诉人们什么是技术美,更重要的是使人们懂得怎样才能创造和实现技术美。技术美学研究不仅要解决带有普遍意义的设计观念、方法等宏观问题,也应该关注设计实践中的具体问题,把技术美学的基本观点微观化、具体化,用于解决物质生产和生活领域审美创造中的许多复杂的问题。这样,技术美学才具有强大的生命力。

4技术美学应用案例及总结

4.1半透明的金属表皮

现代建筑重要特征是技术在建筑艺术中的觉醒,注重发挥建筑结构和建筑材料的性能特点,不去掩饰它们,而是将其作为建筑造型的表现要素之一。建筑中的支撑结构与表皮的分离使表皮成为一个相对独立的膜结构,这种分层构造,为表皮材料提供了可能性,例如瑞士建筑师赫尔佐格及德梅隆在美国旧金山deYoungMuseum中铜穿孔板的使用。穿孔板的纹理重现了阳光下斑驳的树影意向,创造出诗意的建筑(图6)。

4.2承重的金属表皮

OMA为PRADA旧金山店设计的建筑表皮,采用横隔板结构,将钢骨架安装在与基础同标高的支撑结构上,使建筑结构更加牢固。不锈钢厚度为25mm,使之满足结构要求,并且在295mm宽交错栅格上打圆孔从而减轻自重并扩大建筑内外视野(图7)。这些圆孔由水柱切成,从栅格、孔的分布和大小中,能够反映出不锈钢板可以承受的来自侧向力的压力,在压力较小的区域可以只留下满足结构需求的材料。

4.3金属表皮对旧建筑的保护

Peripheriques建筑事务所设计改造了巴黎历史中心附近校园的一栋建筑。策略是在原有建筑框架概念的基础上进行改动,将原来的一个庭院改造为两个,其中一个用ETEE膜加以覆盖,十几种不同图案的穿孔铝板构成了外部表皮,用一个Z型的斜面引导着人流和视线的到达。改造后的建筑色彩丰富,在不同区域的颜色有助于空间方向感的定位。

5结语

设计技术论文篇(2)

对很多留学生和其他海外同胞来说,这是一项非常普通的服务项目,花钱不多,需求却不少。就在这项普通的服务项目中,已经蕴含了很多“服务计算”的概念。

2004年9月15-18日,著名的IEEE计算机学会专门成立的服务计算技术委员会在上海召开首届服务计算国际会议(SCC2004),包括IBM研究中心著名专家、著名大学的学者、企业界领袖等300多人出席了这次专题学术会议,并发表了数百篇学术论文和六个主题与专题报告。

据悉,包括IBM在内的众多国际知名的IT企业已经纷纷把自己的研究发展方向转向以“服务计算”为核心的经营思路。

到底“服务计算(ServicesComputing)”是一个什么概念?它为什么会引起研究、产业、商业和技术等众多方面的热烈追捧?它会对未来的商业、技术、研究发展带来怎样的影响和指导?本文试图探索对上述这些问题的解答论文。

服务需求催生下的新学科

9月份在上海召开的首届服务计算年会标志着由IEEE权威机构认定的一个新的学科已经诞生,并继续引领着全球相关的专家学者和实践者去不断完善和发展。

据IBM华生研究中心(IBM研究总部)电子商务部门的资深研究员和IEEE服务计算技术执行委员会主席、IEEE电子商务委员会副理事长张良杰先生介绍,服务计算是跨越计算机与信息技术、商业管理、商业质询服务等领域的一个新的学科,是应用面向服务架构(SOA)技术在消除商业服务与信息支撑技术之间的横沟方面的直接产物。它在形成自己独特的科学与技术体系的基础上有机整合了一系列最新技术成果:SOA(ServiceOrientedArchitecture,面向服务的体系架构)及Web服务、网格/效用计算(Grid&UtilityComputing)以及业务流程整合及管理(BusinessProcessIntegration&Management),第一部分解决的是技术平台和架构的问题;第二部分解决是服务交付的问题;第三部分则是业务本身的整合和管理。

Web服务已经在很多新产品和新的应用软件中得到了广泛深入的应用,网格计算已经运用了万维网服务标准提供了各个网格资源间的标准接口。服务计算提供的服务协同和管理将会使目前不堪重负的业务系统得以改善,提高生产效率,重新建立起新的价值链体系。同时,从关注数据管理到流程管理的转变必然会带来大量基于面向服务架构(SOA)的实施工作。

而服务计算学科的建立是一个水到渠成的事情。2001年开始,世界最大的信息技术公司IBM开始倡导动态电子商务(Dynamice-Business)的理念转向WebServices,把运行在不同工作平台的应用能够相互交流、整合在一起。2002年6月,在工业界、学术界等各个方面的推动下,工商学院和计算机公司已经率先意识到WebServices给业界产生的深远影响,张良杰先生所筹办的第一个以WebServicesComputing为名的的学术专题研讨分会依托于国际互联网计算会议(IC02)在美国拉斯维加斯举行,首次把网上服务和计算融为一体,为今后正式定名为”服务计算”迈出了第一步。2003年11月,在IEEE的推动下,把服务的概念进一步拓展,正式确认服务和计算联系在一起的一门新学科诞生。IEEE服务计算技术执行委员会成立,张良杰先生出任委员会的首任主席。

商业和技术的完全融合

服务计算学科的建立是完全符合当今社会发展的实际需要,如果按照张良杰博士的介绍,我们可以大致来分拆解释一下本文开始时举出的“照片快递”的例子来说明。

照片的网上传递可以利用到WebServices的技术,而且整个服务模式和技术实现的架构一定是面向服务(SOA)的,如果服务的范围扩大的话,在海外收集照片传送的客户和在国内快递照片的业务也扩展到更多城市的话,也许还会用到网格计算和效用计算的技术(Grid&UtilityComputing)。毫无疑问,一个项目的成功除了技术支撑条件外,更重要的还是商业模式的确定。所以,业务流程的整合将会起到关键作用。如何让客户感觉到方便快捷、热情周到的服务同样是“照片快递”业务的关键所在,当然可以利用应用管理软件对这一部分进行优化整合、降低成本。

可以看出,如果充分利用服务计算技术将会大大促进商业运营的效率和业绩,无论所讨论的服务项目有多么简单。当然,对那些从事复杂业务的服务项目,可取得的效率就会更高。敏感的IT服务公司表现更为积极。

今天的服务供应商面临着三大挑战:如何从运营中获取利润,并通过合理的定价体系来正确反映供应商的服务成本?如何通过快速配置新的服务来扩大收入?如何通过客户化服务来改善客户的满意度,同时提高运营效率和提升利润空间?应对这些挑战,服务供应商需要在一种服务计算本身蕴藏的独特的科学与技术体系下全面考量、开发或使用全新而有效的服务计算管理工具。

方向引导影响深远

有什么样的方向决定了有多大的发展。在服务业越来越成为一个国家经济总量的重要组成部分时,技术的推动势必要以服务本身为发展的核心内容,一个公司的发展战略也必然以服务作为核心。大家知道,美国的经济总量有一半来自于服务业,IBM公司的收入来源也有将近一半来自服务队伍。

许多商业管理学院和信息技术领域的教授与专家们在谈到“服务概念”的名字时非常兴奋,服务代表了商业模式;计算则代表以IT技术为核心的技术,这两个字合在一起就高度浓缩了商业和技术的完美结合。技术为商业服务,商业催生新技术的逻辑关系就一目了然了。而服务计算的最高境界就是消除商业模式和技术之间的“鸿沟(Gap)”。

张良杰博士强调,IEEE服务计算技术委员会的成立改变了过去由零散的机构、产业、团体对服务计算的研究和推广,更可以从学术研究的角度来形成服务计算本身蕴藏的独特的科学与技术体系,从而在标准的制订和推广上入手,整合原有的技术标准,鼓励参与各方在各自领域的标准化建设。使更多的服务可以由众多标准化的、可重复利用的模块组成,大大促进服务项目开发的进度和效益。

设计技术论文篇(3)

关键词:桥梁伸缩缝设计破坏

引言

随着我国交通运输事业的迅猛发展,桥梁作为交通线中的重要组成部分,其数量的增多、规模的扩大更为明显,而桥梁组成之一的伸缩装置,用量也越来越大,使用范围也越来越广,型式也越来越多了。桥梁伸缩装置在结构中直接承受车轮荷载的反复冲击作用,且长期暴露在大气中,是桥梁中易受破坏且难以修补的部位。因此,选用优良的伸缩装置,使其能适应由于桥梁的各种变化所引起的伸缩。

一、桥梁伸缩缝概述

桥梁伸缩缝是指为适应材料胀缩变形需要而在桥梁上部结构中设置的间隙。为使车辆平稳通过桥面,在桥梁伸缩缝处设置的由橡胶和钢材等构件组成的各种装置称为伸缩缝装置。当前,对于桥梁伸缩缝一般有对接式、钢制支承式、组合剪切式(板式)、模数支承式以及弹性装置。①对接式伸缩缝。对接式伸缩缝装置,更具其构造形式和受力特点的不同,可分为填塞对接型和嵌固对接型两种。填塞对接型伸缩装置是以沥青、木板、麻絮、橡胶等材料填塞缝隙,伸缩体在任何情况下都处于受压状态。该类伸缩装置一般用于伸缩量在40mm以下的常规桥梁工程上,但目前已不多见。嵌固式对接伸缩缝装置利用不同形态的钢构件将不同形状的橡胶条(带)嵌牢固定,并以橡胶条(带)的拉压变形来吸收梁体的变形,其伸缩体可以处于受压状态。也可以处于受拉状态。②钢制支承式伸缩装置。当桥梁的伸缩变形量超过50mm时,常采用钢质伸缩装置。该伸缩装置当车辆驶过时往往由于梁端转动或挠曲变形而产生拍击作用,噪声大,而且容易使结构损坏。因此,需采用设有螺栓弹簧的装置来固定滑动钢板,以减少拍击和噪声,该伸缩缝的构造相对复杂。③组合剪切式(板式)橡胶伸缩装置。该装置是利用各种不同断面形状的橡胶带作为填嵌材料的伸缩装置。由于橡胶富有弹性,易于粘贴,又能满足变形要求且具备防水功能。因此,目前在国内、外桥梁工程中已获得广泛应用。④模数支承式伸缩装置。板式橡胶制品这一类伸缩装置,很难满足大位移量的要求;钢制型的伸缩装置,很难做到密封不透水,而且容易造成对车辆的冲击,影响车辆的行驶性。因此,出现了利用吸震缓冲性能好又容易做到密封的橡胶材料,与强度高性能好的异型钢材组合的,在大位移量情况下能承受车辆荷载的各类型模数支承式(模数式)桥梁伸缩装置系列。⑤弹性体伸缩装置。弹性体伸缩装置分为锌铁皮伸缩缝和TST碎石弹性伸缩缝,弹性体伸缩装置是一种简易的伸缩缝装置,对于中小跨径的桥梁,当伸缩量在20mm-40mm以内时可以采用TST碎石弹性伸缩缝装置,是将特制的弹塑性材料TST加热熔化后,灌入经过清洗加热的碎石中,即形成了TST碎石弹性伸缩缝,碎石用以支持车辆荷载,TST弹塑性体在一25℃~60℃条件下能够满足伸缩量的要求。

二、桥梁伸缩缝设计要点

2.1伸缩缝破坏过早的设计原因伸缩缝的破坏最先从过渡段的混凝土开始。过渡段混凝土的主要荷载为车辆轮压产生的动载,当轮压在伸缩缝上时,其荷载通过锚固系统传递到过渡段混凝土,再传递到梁板上,并产生一定的压缩变形。在设计上而言,造成伸缩缝的破坏过早,无非是以下方面的原因:①伸缩缝在整个桥梁工程所占的份量不多,一般易被设计人员忽视,从而未对伸缩缝进行细致的考虑与设计。②伸缩装置的受力复杂,而与之密切相关起决定作用的锚固系统却不尽合理。③设计方面对施工的实际情况考虑不足。如:锚固混凝土太薄且钢筋密布,伸缩装置的锚固系统很难准确地预埋在梁中,甚至无法预埋,相当一部分锚固系统不得不锚固在整体化层混凝土中。④有的设计工程师在伸缩缝设计过程中只注重计算桥梁的伸缩量,并以此进行选型,而往往对伸缩装置的性能了解不全面,忽视了产品的相应技术要求。

2.2伸缩缝设计要点

2.2.1整体设计合理选定恰当伸缩量的缝隙极为重要,缝隙越大伸缩装置越容易遭破坏。采用的缝隙过大或过小,以及没有考虑安装时的温度而调整间隙。特别是针对板式橡胶伸缩装置,易造成破坏。即使是连续桥面,在面层铺装上往往也会出现裂纹。因此。要采取预先切割桥面,设置接缝,或用较软的铺装层来吸收裂缝,或者安设小型的伸缩装置来解决。在较大纵坡的情况下,如不设置考虑适应竖直变位的构造,也容易产生缺陷,引起破坏。伸缩装置沿桥面纵向,即使伸缩量小,也存在挠度差大的问题,因此,在伸缩装置构造上要给予重视。伸缩装置与梁体结合成等强的整体无疑是提高其使用效能的重要手段。除模数式伸缩装置之外的其他类型的桥梁伸缩装置,与桥面板的固定、结合往往不够充分,效果不甚理想,一般构造尺寸较小、刚度不足,而且对新材料的特征、配合等研究不够深入,所以在选型时应作充分的比较研究。为防止因雨水而起的漏水现象,虽然在一些钢制伸缩缝装置中,对配合部位采取插入密封橡胶或将排水装置或铺装层面层作为容易清扫的型式,或在整个缝隙中灌注填人防水材料的实用型式。对与桥面的雨水,一般应在伸缩装置附近设集中排水口;对不在日常养护作多次涂漆的构件上,设计上应采用优质耐久的防护材料作有效的处理。2.2.2实例设计在设计方面,有些设计者误认为上部构造梁板的实际预制长度与理论长度之差就是桥两端伸缩缝的宽度。就一孔20m长的简支梁桥为例,有些设计人员照本宣科,把两端各设一道缝宽2cm的伸缩缝。实际上按温差45℃设计,伸缩量按下式计算:L=Lt+Ls+Lc+Ld+ALe,Ltf=taL。式中:Lt—温度变化产生的伸缩量;a—线膨胀系数,混凝土a=10×10-6,钢a=12×10-6;L—伸缩梁的长度Ls,Lc—由于混凝土收缩和徐变影响而产生的收缩;Ld—梁端转角产生的变形量;Le—制造安装误差。膨胀系数n=10×10-6,干燥收缩度20×10-5,徐变系数ψ=2.0,预应力引起的平均轴向应力σ=6N/mm2,混凝土的弹性模量Eh=30000N/mm2,施加预应力后三个月的递减系数=0.4,则:=45×10×10-6×20000=9mm,L=20×aLβ=20×10×10-6×20000×0.4=1.6mm。L=σ/EhψLβ=6/30000×2×20000×0.4=3.2mm。设梁端旋转水平变形Ld=3mm。总伸缩量L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此计算,只在一端(若系坡桥只在高处一端)留一道缝宽2cm的伸缩缝即可,另一端桥面铺装与背墙连续,这样,既节约了资金,又减轻了跳车。

合理预留伸缩缝宽度,可使其在夏季挤紧,到冬季温度降低时才会拉开,从而有效提高伸缩缝寿命,减小桥头跳车。据观察伸缩缝挤坏的很少,大部分是缝太宽,引起跳车,跳车越严重缝破坏的越快,形成恶性循环。另外混凝土还有相当高的抗压强度,只要挤压在规定范围内,对桥梁结构不会造成影响。由此可见在伸缩缝的设计中,采用安全系数较大的伸缩缝宽度,是完全没有必要的。:

三、结语

桥梁伸缩缝的破坏,对桥梁使用性能以及通车都会带来严重的影响,因此必须加强桥梁伸缩缝的优化设计,从伸缩缝类型、结构以及环境等相关因素进行强化设计,才能确保伸缩缝在今后的使用中,满足桥梁使用性能。

参考文献:

[1]刘鹏.桥梁伸缩缝设计选型要点[J].山西建筑.2009.(31).333-334.

设计技术论文篇(4)

关键词:技术经济学;实验教学;Excel;经管类

专业技术经济学是一门应用理论经济学的基本原理,是研究技术领域经济问题和经济规律、技术进步与经济增长之间相互关系的学科;是研究技术领域内资源的最佳配置,寻找技术与经济的最佳结合以求可持续发展的学科;具有较强的理论性、实用性、定量性和综合性等特点[1]。该课程目前的教学多以课堂讲授为主,偏重于整个理论体系的讲解。对于经管类专业学生,不但要求系统掌握基本理论和知识,还应具备经济分析方面的综合素质,需要把理论知识运用到实际应用中,解决经济管理中常见的技术方案经济评价、项目可行性研究、设备更新、方案选择、技术创新、价值工程等生产实践问题。由于该课程涉及许多定量分析,对于经管类学生学习难度较大,因此单纯应用传统的教学模式很难收到良好的效果,我们尝试引进实验教学的方式,通过Excel软件的应用解决课程中的应用难题,以有效地提高该课程的教学效果[2]。

一、经管类专业设置技术经济学实验教学的意义

(1)课程定量分析方法教学的内在要求。著名教育学家陶行知曾经说过:“行是知之始,知是行之成。”有效运用课堂理论知识解决实际问题是我们开设这项实验教学的主要目的。对于经管类专业学生来说,技术经济学课程教学中对投资项目的市场预测、经济评估指标分析均涉及相当多复杂的手工计算,投资者以外的其他经济主体对于投资项目的经济分析结论的验证也相当费时,因此如何解决理论知识的应用问题便成了本课程亟待解决的难题。Office软件是办公中最常使用的工具,其中Excel是其重要成员,是一个强大的表格制作和数据处理软件。借助Excel各种编辑操作、财务数据分析方法、函数和图标等高级工具的综合应用,学生在不需要掌握复杂的编程和较难的数学推导情况下,就可以处理学习中遇到的常见的数据分析问题,并能解决学习中遇到的大部分量化问题。因此,开设本实验的意义在于使学生熟练掌握运用Excel进行函数模型及技术经济分析的计算,以期进一步提高学生对课堂理论知识的理解和解决实际问题的能力。(2)实验教学有助于提高课程理论教学效果。通过实验可以把抽象的理论通过具体的形式生动地重现出来,不仅可以增强学生学习的兴趣、加深学生的记忆,更重要的是使得知识的传授过程变得具体、形象、易于理解,而且更具说服力。技术经济学中技术经济方案评价、资金时间价值、设备更新等理论对初学者很难理解。教师通过精心设计把许多理论问题包含在实验当中,通过具体的实验和应用,不仅使理论知识易于理解,而且还能通过实验发现新问题[3]。(3)实验教学有助于推动技术经济学的学科发展。科学研究、理论教学、实验教学是学科发展的重要组成部分,三者密切联系、相互支撑、相互促进。技术经济学相关科研成果,可以通过实验教学加以体现,实验所创造的情境与学生已有的认知结构产生共鸣,使学生对抽象理论方法产生真实感,对教学内容产生认同感,愿意进一步深入学习,同时又可以激发教师以及学生对该学科的研究热情。从目前来看,实验教学正是学科发展这个木桶的短板,一旦突破,必极大推动学科发展[4]。

二、基于Excel的技术经济学实验教学的特征

Excel是一种能够使财务管理工作变得轻松和高效的软件工具,使用它可以避开数学和统计学中较难的部分,使许多以前用手工计算很复杂的程序大大简化。实验项目以Excel为基本工具,注重实用性和可操作性,充分利用了Excel的表格计算能力、图表显示功能、数据分析能力以及丰富强大的函数与数据处理功能,从实际案例出发,让学生了解技术经济分析中遇到的问题,理清问题结构,对问题中的关系进行量化,建立简单的数学模型,运用计算机工具来求得结果,帮助学生获得和提高动手能力、独立建模能力、综合应用理论知识能力[5]。我们根据课程的难点与重点,在技术经济学的教学中主要应用Excel软件设计了资金时间价值计算、资产折旧计算、量本利分析等方面的内容,为复杂的技术经济分析带来极大的便利。应用Excel进行技术经济分析的核心是函数的应用,尤其是财务函数。财务函数主要可分为四类,即投资计算函数、折旧计算函数、偿还率计算函数、债券及其他金融函数。

三、实验教学内容的确定

1.实验对象和实验环境

本实验的开设可以面向经管类本专科学生,专业方向为财务、工商管理、市场营销、物流、工业工程、电子商务等。实验环境为微机室,软件环境需要安装MicrosoftOfficeExcel2003/2007,为保证Excel中的很多扩展功能可以使用,MicrosoftOffice需要完全安装,这样可以使加载宏功能可用。同时,教师机需要安装传输文件的软件如飞鸽传书,每次实验前由实验指导教师将实验所需要的数据、实验要求发送给学生。

2.基于Excel进行技术经济分析的基本原则

(1)正确性。要求根据案例背景在模型中输入正确的公式或调用正确的函数,公式能够正确反映各要素间的数学关系;函数的函数名与调用的参数符合语法,函数的逻辑关系清晰。(2)动态性。使用单元格地址表示模型中的变量参数,当模型中的变量参数发生变化时,通过控件控制单元格地址,使模型能动态灵活地随变量的变化而改变,实现在不同情况下,得到不同的技术经济分析结论。(3)简约性。在使用函数和公式时,尽量选择简约的表达方式,减少烦琐的、难以理解的公式。(4)易维护性。模型分布区域化,在建模过程易于查找错误和修改,在经营环境发生变化时可以方便改善模型,同时,正确使用变量可以提高模型的易维护性[4]。

3.实验内容

根据经管类技术经济学课程设置的内容,实验主要包括7个项目,具体内容如下。(1)移动平均分析和指数平滑分析;(2)回归分析;(3)投资项目经济评估指标分析;(4)折旧计算;(5)量本利分析;(6)投资决策模型;(7)项目风险模拟决策。

四、实验教学组织实施

(1)划分小组。小组合作学习是以教学目标为导向,以异质小组为基本形式,以教学各动态因素的互动合作为动力资源,以团体成绩为奖励依据的一种教学活动和策略体系。技术经济学教学实验采用小组形式,由5~6人组成,每组选出一个小组长,小组长负责小组内部的分工协调。小组之间可以互相帮助、互相启迪。同时,通过小组间的激励措施,还可以培养学生的团队精神、合作意识,另一方面也便于教师的实验教学监督与管理。(2)示范讲解。教师每次示范都应根据教学任务和学生的实际情况明确示范目的,即要解决的问题,示范什么,如何示范,在示范时提示学生要观察什么。教师进行软件操作示范要正确、熟练,讲解要做到目的明确,有的放矢,确保讲解内容的正确性和科学性,给学生一个正确的模仿对象。这要求教师必须认真备课,保证每一步操作都做到正确规范。教师应根据学生的具体情况及差异性,确定讲解内容的深度、广度及具体的讲解方法。讲解要富有启发性和引导性,努力使学生知其然并知其所以然,提高教学效果。(3)指导学生实验。在实验过程中,教师要引导学生对实验过程出现的问题进行讨论,学生是主体,处于积极主动地位,应让学生的智慧、才能充分表现出来。指导过程中要及时正确地找出学生实验中出现的问题,发现实验中的新结果,启发学生将实验结果和理论相联系。有些实验结果是验证了结论,有些实验结果可能与学过的知识相违背,这就要求学生不断领悟知识,拓展知识,从而更好地理解技术经济学相关理论知识。要承认学生的水平与能力有差别,对不同对象要因材施教。同时顾全大局,鼓励进步,帮助后进,调动全体学生做好实验的积极性[6]。

五、考核

实验以Excel工作簿和实验报告的形式提交[7],其中:(1)工作簿命名正确占10%。工作簿的命名规则为学号+姓名,例如:00088110李四.xls。(2)模型正确性占70%。使用正确的公式、函数、图,控件参数设置正确,数据分析和规划求解参数设置正确。(3)模型的格式清晰美观占10%。模型在工作表中分布合理,图表具有标题。(4)实验结果按时上交占10%。(5)五级记分:优秀、良好、中等、及格、不及格。技术经济学实验教学综合了经济学、计算机科学、决策模拟等多门学科,在教学的过程中,教师要精心准备实验内容,充分利用现有的软、硬件设备,科学组织与管理实验过程,规范实验考核。根据经管类学生的特点,将理论教学与实验教学结合起来,充分发挥学生的主观能动性,调动学生的学习积极性和创新思维,使学生能做到融会贯通、举一反三,形成科研、理论教学、实验教学的良性互动,促进学科的长远发展。同时,实验内容还需要进一步扩展,不断丰富实验项目、实验案例,尽量广泛涉及宏观的和微观的技术经济问题,通过Excel这个功能强大的表格数据管理软件进行数据分析和建立正确的模型,解决经济管理中的实际问题。

作者:王慧 单位:中国矿业大学

参考文献:

[1]侯琳琳.“四位一体”教学方法的实施与思考———基于《技术经济学》课程教学改革实践[J].教育与现代化,2010,(4):34—37.

[2]安嘉清.《技术经济学》教学的实践与体会[J].中外企业家,2010,(6):257—258.

设计技术论文篇(5)

项目化教学需要用已有的知识和技能来完成实际的工作任务,解决实际的工程问题,这“已有的知识和技能”就来自原来的传统的教学模式,其在基础理论教学中有无可替代的优势。项目化教学的同时应结合传统教学模式,让学生既能获得基础知识的储备又能提高动手能力、创新能力,激励学生发现自己特有的天赋和才能。

二、公差与技术测量课程的现状

公差与技术测量课程是高职院校机械类专业的一门重要技术基础课,是连接设计类和工艺类课程的纽带,先修课程有机械制图、机械设计基础等,理论知识和实践技能并重。笔者从自己学生时代学习这门课到现在教这门课的切身体验来说,这门课概念定义多,如互换性定义、公差标准化概念、14种形位公差的释义等;基本术语多,如尺寸基本术语、公差基本术语、配合基本术语、公差原则基本术语等。这些基础知识多且有较大的理解难度,加之高职学生学习主动性不高,学完这部分知识通常满头雾水,不知道何为极限与配合、互换性和公差标准化有什么关系,只知道做题的时候需要查孔或轴的基本偏差表和标准公差表,可具体为什么要查这些国家标准更是不清楚了。另外,还需掌握基本量具量仪的使用,掌握常见形位公差的测量方法、学会处理测量误差,能识读零件图中各种公差代号、符号和标准,能分析滚动轴承、平键连接、螺纹连接等的互换性。由于学生基础部分不扎实和缺乏完善的试验器材,很多学校,包括本科院校对这部分内容都是一带而过,即使有教师认真讲授,学生也难以接收。

三、高职公差与技术测量课程项目化教学设计

针对这门课基础知识多且难、教学硬件不完善,笔者以学院简单的试验器材为载体,从高职学生主动性不高、基础知识不扎实为出发点,综合传统教学和项目化教学,学习其他教师关于项目化教学在《公差与技术测量》中的运用探索,去除一些个人认为知识繁杂,学生易混淆的地方,如文章中把基础知识全部融入项目识读零件图中,看起来项目内容很多很强大,若全部掌握会很有成就感,但学生看到任务书或者学习过程中难免会因多因难而产生厌倦情绪甚至放弃学习,最终适得其反,这部分知识又是本门课的核心部分,不可丢弃。笔者对这门课的教学项目设计看似任务性不是很强,但简单清晰,学生容易接受,在贵州工业职业技术学院数控技术专业学生的学习中反映良好。

(一)课程内容设计

该课程项目化设计为六个项目十三任务,目标是学生在学习后能够建立几何参数互换性、公差标准化的概念;掌握所学各种公差标准的基本内容及特点,根据产品的功能要求,学会初步选用公差与配合;能正确理解、标注常用的公差配合要求,并能查用有关表格,学会正确选择和使用常用量具和仪器,能对一般几何量进行综合检测,了解各种典型零件的互换性及其检测方法。拟重点培养学生的学习能力,使学生掌握必要的专业知识,学会团队合作、独自思考、认真负责。

(二)能力训练项目设计

能力训练项目设计即任务具体设计,从拟实现能力目标、相关支撑知识、训练方法及步骤和结果展示这几个方面进行。运用项目教学法进行教学时,学生是认知的主体和知识意义的主动建构者,根据项目教学的教法思路和前辈们的经验,笔者设计了项目教学法的教学步骤。该步骤贯穿于整个教学过程,其中应根据具体任务,某些环节简化,某些环节强调。在任务实施的整个过程中,教师全程指导,必要的情况下,教师 可根据学生实际情况实施分层教学、递进教学。即对实施任务存在较大困难的小组进行任务难度的适度降低;在实施过程中,若指导亦不能使学生顺利完成任务,可采用案例教学的方法进行进一步引导,保证每个学生、每个小组均完成完整的工程任务。

四、总结

设计技术论文篇(6)

数字动画技术是基于数字技术生成的动画艺术系统。数字动画的互动性以及特有的虚拟现实性使得动画成为一种典型的数字艺术形式。数字动画的创作所具有的特点和优势使得各个领域中展现了一片新的光彩。

1.现代化的设计方式

设计师的思维能够利用动画技术来加以呈现。例如,在大型的建筑项目设计中,首先就应该对建筑的功能进行平面设计,包括建筑的剖面以及立面等,再使用数字动画技术对建筑的内部、外部、视觉效果等进行设计,以实现建筑的构思。在动画制作的过程中,其实也就是设计者思维的一种实际体现,以直观的动画方式,方便于设计者创作和构思,这就建立了现代化的建筑方式。

2.良好的展示平台

数字动画技术直观的反映了建筑空间的整体效果,体现了建筑内部空间和外部环境,对建筑中的各个功能设计联系加以明确,为设计师的设计提供了基础。通过数字动画技术应用到建筑设计中建立了灵活、方便的建筑设计以及平台。

3.现代化的营销模式的建立

在销售建筑的过程中,传统的销售是以制作大型建筑沙盘模型展示给客户看的,但是这种销售模式的成本较高,而且占据的空间也很大。相比之下,建筑动画可以真实的模拟建筑环境,从动画中体会到建筑的空间环境,推动客户快速做出决定。建筑动画其实也是一种广告的形式,能够以电视和网络的形式进行宣传。数字动画技术尽管通过3Dstudio软件完成以上功能,但是还应该掌握其关键技术:第一,在三维动画建模时,有的物体的形状较为特色,需要钻孔、削边等处理,这样就要对这些物体进行粘贴和做交集运算。因为使用的CAD软件中是由点组成线和线组成面的,在运算交集时,就会可能出现切割失败等问题。因此,在建模时就要特别重视刀子和切割物体的位置。第二,材质的制作和选择。3DS给予了丰富的材质库,不过在具体的配色中还要对一些具体的颜色进行额外的制作。在选择材质时,要从物体的透明性上来选择,不然就会导致着色后会看得清楚里面物体的轮廓,影响效果。第三,动画的编辑。对于已经生成的动画片,应该把动画分解成一张张的图片,在图像处理软件中对这些图片进行编辑和修改。反之,也可以把图片合成动画片段。第四,画中画的实现:为了实现动画中的一些动作,就要从不同的角度进行观察。可以在同一个屏幕上显示多个画面。例如,在设置场面时使用投影机再配合文字说明把动画投影到模建筑模型表面,实现画中画的效果。

二、数字动画对建筑设计的意义

实现建筑动画是数字动画技术的一个表现方向,即建筑三维动画。通过使用动画虚拟数码技术结合电影的方式,根据房地产的建筑、园林等设计图纸把建筑的外观和室内的结构等今后建成的场景提前展示给人们看,拓宽了人们的事业,而且能提前享受美好的家园生活。通过数字动画技术实现建筑设计的动画化,以全方位的镜头观察,逼真的展现了建筑整体的形象,能够拍到相机所不能拍到的镜头,把设计者的思想和艺术形象展现出来。建筑设计中利用动画技术时可视化的建筑设计是一种重要的表现手段。通过建筑物动画,在其设计的最初阶段就能够通过可视和动态的方式来展示建筑物的地理环境、外貌、附属设施等,让人们提前感受这美妙的情境。因此,数字动画技术也已经成为了建筑设计方案的效果展示、投标以及论证的有力工具,在建设设计业、房地产等利于有着良好的应用前景。而由数字动画技术制作的建筑物三维动画画面,压缩比高,能够以真彩色和大幅面细腻的展现出建筑物的造型和内部效果、材料质感、光照环境等等。几乎可以“以假乱真”。

市场类型是多种多样的,随着商品经济的发展,市场上的各种局面越来越丰富多彩。建筑设计市场作为一个持续发展且与人民生活紧密联系的地产市场,凭借着其高含量的技术不断增值。传统的建筑设计通常都是通过平面和静态效果图展现的。而数字动画技术的应用则使得建筑设计以三维图动画的形态立体和动态的表现了建筑设计。同平面设计相比,建筑动画有了更多的时间和空间概念。不仅仅是基于平面设计法则,更多的是依据艺术的规律拓展了更广阔的表现天地。建筑动画能够从多个角度反映设计师的设计理念,让人有身临其境的感觉,在建筑动画艺术氛围中实现观众和设计者的心灵上的共鸣。对于那么还没有实现甚至是没有准备的项目,客户能够提前领略到精彩实施后的结果。当今,通过多媒体传播的数字时代,数字动画技术在建筑设计中的应用效果是平面建筑设计无法比拟的。作为一个新兴的艺术技术,数字动画技术对建筑设计市场发展具有重要的意义。

三、数字动画技术建筑设计中的实际应用

1.制作模型建筑

一般使用AutoCAD来制作建筑模型,首先要把不同的图层进行分离,然后绘制建筑的平面文件,再把结果导入到3DSMAX的软件中去,在经过挤压以及放样等处理后建立建筑的三维模型,最后进行整合成为完整的场景。在模型的制作过程中还要对灯光加以布置,灯光的布置要能够使得亮度均匀,而且要去除阴影,去掉动态的光线反射,减少环境因素对于建筑的影响,以提供清晰明亮的建筑整体效果。

2.动画设置

在完成建筑的模型的制作后,就可以到动画模型的制作中。在不同的关键帧中使用变形、位移等工具实现爬模模型的建立。单个建筑模型的动画制作要规范,要和实际的施工情况相符合,而且多个模型动画要保持位置准确,根据先后顺序排列。在摄像机动画制作之前,应该先了解摄像机体现的重点,提前设计好摄像机的路线、镜头的拉伸和移动等等,表现动画的主题。在制作摄像机动画时,切不可出现抖动和镜头中断的现象,要进行自然地过渡。图四是某建筑动画的静帧效果图。

3.动画输出

在建筑动画设计中的输出动画阶段其实际就是摄像机拍摄的视图进行渲染的过程。建筑的最终效果图是展现建筑成果的方式,同虚拟现实技术相比,渲染技术的更为的精细,而且还能够对建筑的最终结果进行再现,更具有真实感。在渲染前要对建设好的模型进行环境的温完善和布置,调整相关的参数,实现渲染的最佳效果。对于建筑动画的输出,可从以下几个方面进行。

光源:在建筑动画设计的光源问题上要根据不同的场景以及建筑的角度选择不同角度的光源,并且对光源的位置加以调整,以达到光源位置的最佳设置。

材质:在选择建筑的材质时可通过设置坐标的方法,对建筑环境的光源、透明度、折射等的参数加以设置,给予建筑材质纹理。在这个过程中,设置的材质也可以利用修改工具进行后期的修改或者调整。

视点和相机:在数字动画设计和渲染的过程中,为了提高展示的效果,利于设计师进行修改以及相关人员的观察,在制作和渲染动画的过程中,可设置动画的观察角度,进行综合考虑,在最佳的地点设置视点,提出要渲染的建筑主体,通过关注环境场景和整体的效果来为最后的动画效果典型构图基础。

配景:完成建筑的渲染图后,要加入一些配景,诸如人、车辆以及标志牌等等,以更好的达到逼真的效果。数字动画技术软件中的配景图片可以根据实际的比例进行缩放,插入到渲染图中去,实现仿真效果。

四、结论

设计技术论文篇(7)

建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM),是指利用数字技术表达建筑项目(现在泛指工程项目)的几何、物理和功能信息,以及支持项目设计、施工、运营及管理全生命周期的技术、方法或过程。BIM具有可视化、协同性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。它使得工程项目在设计、施工、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行;不但能模拟设计出真实场景的建筑物模型,还可以模拟不能在真实世界中进行操作的事物。单体建筑的BIM技术及其应用已趋于成熟,但铁路工程BIM技术的开发与应用整体上尚处于起步和探索阶段,没有成熟的软件可以使用,没有现成的经验可以借鉴。目前业主的需求越来越迫切和广泛,有关部门已开始大力推进BIM技术在我国铁路工程的开发与应用。今后工程设计单位除了提交设计图纸外,还需要“传模型”,没有用BIM设计能力的单位将失去竞争力,铁路工程设计BIM技术的开发与应用已迫在眉睫。BIM时代已经来临,这是设计手段上的一次革命。首先,是在设计观念和习惯要改变。过去设计人员只能用绘图这种二维的手段来反映现实的三维工程项目。随着BIM技术及计算机软硬件的发展,今后设计人员将逐步过渡到直接用虚拟的三维模型来反映现实的三维工程项目,用数据库来代替绘图。通过建立基于BIM技术带状的铁路工程真实场景模型协同设计平台,实现各专业在同一个全线真实三维场景模型下的协同设计,使工程技术人员对各种工程信息作出正确的理解和高效的应对,从而提高生产效率、节约成本和缩短工期。根据目前铁路工程BIM技术火热的发展势头,在未来三五年内该技术的开发与应用将会有一个跨越式发展。

2铁路工程设计BIM技术的差异化

铁路工程项目是一个综合的系统工程,具有点多、线长、面广、投资规模大、技术性强、专业分工细、参加单位多、流程复杂等特点,有的工程还涉及运营中的即有线改造。一条铁路工程项目的建设,从勘测设计、施工到交付运营将构成一个庞大的系统,在这个系统内既有严格的分工,又有密切的协作,同时又相互制约。铁路工程与一般工民建筑的BIM技术开发与应用的差异化,具体体现在以下几个方面。

2.1工程呈带状分布,沿途地理环境复杂

全线工程的作业面呈带状分布,每个建设项目长度延绵从几十公里到上千公里,沿途穿山、越岭、跨河,工程地质、地形和环境复杂多变;而一般的工民建筑只是相对集中布置在一个区域,大部分工点是建在已经完成“三通一平”的简单地形上,地质和周围环境相对单纯。

2.2工程数量巨大,数据海量

通常一条铁路的建设投资都在几亿元以上,有的多达千亿以上。项目常常被划分成数个甚至数十个标段,工点数量更是巨大。无论是工程建筑信息还是工程地理信息数据都是海量的,这样的海量数据将需要一个有效的数据管理平台和数据管理模式来管理。

2.3参加专业众多,需要协同设计

在一个铁路项目的设计中通常需要有众多的专业协同工作,如:经调、行车、测绘、地质、线路、路基、轨道、桥梁、隧道、站场、机务、车辆、给排水、通信、信号、信息、电力、电化、房屋、暖通、环保、工程经济等专业。随着技术进步和建设标准的提高,这些专业不但技术上要求高,而且需要多专业间的密切配合协同设计,平行交叉作业繁多。

2.4工程属性差异大,不易开发通用软件

由于各专业工程内容的属性不同,其设计的表达方式也有所不同。如:土建工程中设计的表达方式主要是几何结构、受力分析、强度计算;四电工程中除了视觉层面的外,在设计上更多的表达方式是逻辑关系、负荷计算、信息规则;而对于轨道、路基、隧道、接触网等工程为沿线路走向连续延伸。因此,采用或开发一个通用的软件来解决这些个性化的需求在现阶段是不可能的。

2.5专业间存在“信息孤岛”,现用软件大部分没有BIM接口

在铁路勘察设计企业的信息化建设过程中,一开始各专业都是本从本专业的需求出发,对勘察设计的软件和设备进行引进、开发或升级换代,在此过程中逐步形成了本专业的数据标准格式。这些专业数据虽然能满足本专业铁路勘察设计的业务需求,但是下游专业开展设计时常常需要先经过二次转换或重新录入,才能使用上游专业提供的数据,数据跨专业使用的效率较为低下。随着信息化建设的深入,各设计专业也在逐步完善自己的专业数据库,加强了对数据的管理和维护,但没有从一个全局性的高度来规划和协调,使得各专业信息化的程度越深,专业间“信息孤岛”的现象越严重。另外,由于铁路工程BIM技术的应用起步比较晚,各专业正在使用的辅助设计软件在开发时大部分没有考虑与BIM软件的接口问题。

2.6部分专业和设计不宜采用BIM的表达方式

虽然BIM技术具有可视化、协同性、模拟性等特点,但不是所有的设计阶段、设计思想和解决问题的方式都可以用BIM的方式来表达,如:方案研究阶段、预可研阶段,以及经调、行车的分析计算等,BIM并不是最佳的表达方式。

3解决方案

带状大范围工程设计三维真实感场景技术的研究成功,开辟了一个全新的铁路工程设计应用BIM技术途径。从真实场景模型上不但能量测对象的三维位置信息,而且还能反映对象的属性信息,如房屋的层高和新旧、地表植被类型、地土壤类型等。对于地质专业的不良地质、滑坡、断层等信息,从航空的角度更容易判释。真实感场景不但为设计提供了基础信息来源,同时也提供了一个空间平台,使得地理、地质、水文、城市规划、线路设计走向等各方面的空间数据,可以在统一的地理空间上同时表现出来。线路、地质、路基、桥梁、隧道、站场等多个专业都可以在这个空间里进行信息获取、信息挖掘、辅助设计、方案对比等工作。同时,各专业在设计过程中生成的BIM模型作为一种三维信息模型,也可以在真实场景模型中呈现。使用航空遥感影像数据和地形数据由计算机生成与现场一致的的三维真实场景模型,将各专业的分析与计算、图形与信息交互、设计效果呈现等数据,按照里程坐标集成在一个带状连续的真实场景中,在分布式数据库的管理模式下,实现各专业在真实三维场景模型下的协同设计,既建立一个各专业在三维真实场景下同时开展设计工作的大平台,如图1所示,具体解决方案如下。

3.1平台组成及分工

大平台由若干个专业BIM设计平台和一个真实场景协同设计平台组成。由于各专业的设计内容和流程十分复杂,每个专业需要建立自己相对独立的专业BIM设计平台,主要解决本专业作业中的分析与计算、模拟与仿真、族库的建立与调用、中间成果及最终成果的生成、设计效果呈现等纵向问题,针对每一项专业性强的设计内容还需要建立相应的设计子系统;同时还要考虑施工、运营维护等工程全生命周期BIM的条件。在真实场景协同设计平台上主要摆放各专业上下游互提资料及设计效果呈现等数据,主要是解决数据共享、设计协同及视觉上设计效果呈现等横向问题。各专业的数据在本专业BIM设计平台上“重量化”,在真实场景协同设计平台上“轻量化”。

3.2各专业BIM模型在平台上的呈现方法

铁路全线工程设计是以线路里程为基础的设计模式。建立BIM单体模型坐标与里程坐标之间的转换,将各专业的BIM模型以里程坐标在真实场景协同设计平台这个统一的地理空间中进行套合,解决单体BIM模型孤立存在的问题。采用地形重构技术,对各专业要放置的三维模型与地形进行融合处理,保证模型按照给定的设计高程、地理坐标及其他规则放置后表面与结合处地表一致,实现地形与三维模型之间的无缝套合。同时,制定各专业放置在三维真实场景平台上模型的比例尺、坐标系标准及模型族库建立规则,确保提交的数据准确融入系统和BIM的模型与模型之间无缝贴合。

3.3数据库管理方式

针对铁路工程数据量大及专业相对独立的特点,采用分布式数据库结构。该数据库由全局数据库和若干个专业数据库组成。全局数据库存储项目、方案、坐标系、专业、设计人员、规则等具有全局性的数据,以数据索引统领各专业数据库,形成联系。各专业建立自己的数据库,存储本专业的数据,并将数据索引信息注册到全局信息库。各专业的数据按照接口标准放到数据库中,以完成数据,专业间通过接口标准及权限来获取各自所需的信息。

3.4现用专业软件上传数据库的途径

对于各专业目前使用的独立软件,无法直接连接到数据库上,可按下列三种途径来解决,如图2所示。途径一:通过编写数据转换程序和本地数据管理程序,完成专业软件与协同设计平台的连接。数据转换程序将各专业的专业数据转换为标准接口数据,并存储到本地数据缓冲位置;本地数据管理程序实现对本地缓冲数据的。途径二:修改现有软件,增加标准数据输出接口,通过数据管理程序数据。途径三:重新编写专业软件,软件直接以标准接口输出数据,再由数据管理程序负责。甚至可以将程序直接写入专业软件,直接由专业软件。如果现用专业设计软件能进行二次开发,则通过途径二进行软件改造,增加新的接口是最理想的方式;否则就应选择途径一编制新的转换程序,将数据按接口进行转换;而途径三由于要对既有软件进行更新换代,代价太大,不宜采用。

3.5中间互通软件和接口的选定

由于各专业的工程内容属性不同,其设计的表达方式也就有所不同,适合采用的BIM软件也就不一致。在专业互提资料中,每个专业的上下游专业通常也有好几个,如果没有一个通用的中间互通接口和标准,将导致接口过于复杂和接口设计困难。鉴于铁路工程设计中一直采用的是AutoCAD系统,各专业在该平台上开发和积累了大量的应用软件,设计人员对该系统也很熟悉;因此,为了使数据接口尽可能的减少和简化,各专业在设计时可以根据专业特点和属性采用个性化的BIM软件,但在进入三维真实场景平台互提资料和设计效果呈现时规定统一采用AutodeskRevit格式。这样,不论各专业采用哪种BIM软件,只需开发该软件与Revit的接口即可。同时开发Revit格式的三维模型数据与三维GIS模型数据的交换软件和制订数据接口标准,使Revit格式的三维模型数据导入之后能够完整保留其原来的各项属性,实现在三维真实场景平台上对各专业的三维模型属性进行查询、调用、编辑、增加、删除等操作。

3.6平台初期拉通的原则

鉴于铁路工程BIM技术才处于起步阶段,要求开发人员不但要有软件开发技能,还要熟悉设计流程,同时还需要有专业人员的配合;而刚开始对有些知识的认识是模糊和不完整的,通常是在开发过程中逐渐了解和掌握,并加深理解的;有的是随着项目的推进,被细化或变更。因此,在现阶段各专业仅适合在视觉和几何形状层面上进行初步拉通。随着项目的推进和认识不断深入,专业间的不断磨合,以及规则、标准的逐步制订和完善,再加载物理属性信息和分析计算功能,即实现各专业这个阶段在真实场景协同设计平台上统一摆放的是Revit格式的三维模型。

4结论