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本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作細(xì)則 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 朱明智 學(xué)號(hào) 100007150 指導(dǎo)教師 張軍 選題情況 課題名稱 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 √ 偏易 工 作 量 較大 合理 √ 較小 符合規(guī)范化 的要求 任務(wù)書 有 √ 無 開題報(bào)告 有 √ 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 √ 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 √ 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 √ 慢 中期工作匯報(bào)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人 年 月 日 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生：朱 明 智 指 導(dǎo) 老 師：張 軍 完 成 日 期：2014年6月 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作細(xì)則 揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作材料 學(xué)生姓名： 朱明智 學(xué)號(hào)： 100007150 系 部： 機(jī)械電子工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 張 軍 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述） 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2014 年 4 月 8日 實(shí)習(xí)報(bào)告 江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司、揚(yáng)州保來得科技實(shí)業(yè)有限公司 揚(yáng)州大學(xué) 廣陵學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 朱明智 畢業(yè)設(shè)計(jì)前期，學(xué)校組織我們參觀了江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司和揚(yáng)州保來得科技實(shí)業(yè)有限公司，幫助我們更好的了解自己即將或正在做的課題的，了解自己所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，這對(duì)我們中后期的工作有很大的好處。下午2點(diǎn)，我們?cè)趯?dǎo)師的帶領(lǐng)下到了兩個(gè)公司參觀實(shí)習(xí)，期間車間的技術(shù)人員給我們介紹講解，參觀大約持續(xù)了兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間，感覺受益匪淺！ 江蘇揚(yáng)力集團(tuán)有限公司始創(chuàng)于1966年，總部坐落于長(zhǎng)三角沿江工業(yè)走廊核心區(qū)域的揚(yáng)州市邗江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)?，F(xiàn)有員工6000余人，占地面積1600畝，注冊(cè)資本1億元，資產(chǎn)總額22億元。憑借得天獨(dú)厚的區(qū)域環(huán)境和自身優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)力集團(tuán)以46年的光輝歷程，創(chuàng)造了我國(guó)鍛壓機(jī)床發(fā)展史上一個(gè)又一個(gè)奇跡，先后榮獲“國(guó)家重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)”、“中國(guó)鍛壓機(jī)床排頭兵”、“中國(guó)機(jī)械企業(yè)500強(qiáng)”、“全國(guó)五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀”等榮譽(yù)和稱號(hào)。2008年，揚(yáng)力商標(biāo)被國(guó)家工商總局正式認(rèn)定為“中國(guó)馳名商標(biāo)”。 長(zhǎng)期以來，揚(yáng)力集團(tuán)致力于沖、剪、折、激光等各類中高端金屬板材設(shè)備的開發(fā)研制，實(shí)施以“品牌、品質(zhì)、品位”為一體的“三品”戰(zhàn)略，打造技術(shù)一流的職工團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)造國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品品牌，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、汽車、家電、五金、造幣等生產(chǎn)領(lǐng)域，并遠(yuǎn)銷歐美、東南亞等幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)。 這次實(shí)習(xí)我們主要參觀了壓力機(jī)這一部分，了解到一種新型的壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)，是為曲柄壓力機(jī)。它的工作原理：機(jī)械壓力機(jī)工作時(shí),由電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶驅(qū)動(dòng)大皮帶輪（通常兼作飛輪）,經(jīng)過齒輪副和離合器帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu),使滑塊和凸模直線下行。鍛壓工作完成后滑塊回程上行,離合器自動(dòng)脫開，同時(shí)曲柄軸上的自動(dòng)器接通，使滑塊停止在上止點(diǎn)附近。 每個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)稱為一個(gè)“點(diǎn)”。最簡(jiǎn)單的機(jī)械壓力機(jī)采用單點(diǎn)式，即只有一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。有的大工作面機(jī)械壓力機(jī)，為使滑塊底面受力均勻和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)而采用雙點(diǎn)或四點(diǎn)的。 機(jī)械壓力機(jī)的載荷是沖擊性的，即在一個(gè)工作周期內(nèi)鍛壓工作的時(shí)間很短。短時(shí)的最大功率比平均功率大十幾倍以上，因此在傳動(dòng)系統(tǒng)中都設(shè)置有飛輪。按平均功率選用的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，飛輪運(yùn)轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速，積蓄動(dòng)能。凸模接觸坯料開始鍛壓工作后，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率小于載荷，轉(zhuǎn)速降低，飛輪釋放出積蓄的動(dòng)能進(jìn)行補(bǔ)償。鍛壓工作完成后，飛輪再次加速積蓄動(dòng)能，以備下次使用。 機(jī)械壓力機(jī)上的離合器與制動(dòng)器之間設(shè)有機(jī)械或電氣連鎖,以保證離合器接合前制動(dòng)器一定松開,制動(dòng)器制動(dòng)前離合器一定脫開。機(jī)械壓力機(jī)的操作分為連續(xù)、單次行程和寸動(dòng)（微動(dòng)），大多數(shù)是通過控制離合器和制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)的?；瑝K的行程長(zhǎng)度不變，但其底面與工作臺(tái)面之間的距離（稱為封密高度），可以通過螺桿調(diào)節(jié)。 生產(chǎn)中，有可能發(fā)生超過壓力機(jī)公稱工作力的現(xiàn)象。為保證設(shè)備安全，常在壓力機(jī)上裝設(shè)過載保護(hù)裝置。為了保證操作者人身安全，壓力機(jī)上面裝有光電式或雙手操作式人身保護(hù)裝置。 后來我們還參觀了揚(yáng)州保來得科技實(shí)業(yè)有限公司。揚(yáng)州保來得科技實(shí)業(yè)有限公司是由香港保來得及揚(yáng)州粉末冶金廠共同合資成立,并于1993年3月起動(dòng)工興建的大型粉末冶金制造廠。公司擁有一流廠房及先進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)正積極地為各大企業(yè)工廠提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及配套服務(wù)，為成為中國(guó)一流企業(yè)而努力不懈。 一、生產(chǎn)設(shè)備： 1.從0.5噸到750噸機(jī)種齊全的粉末成形機(jī)，到先進(jìn)的燒結(jié)及加工設(shè)備，可以接受任何客戶的訂單與要求。步進(jìn)梁式高溫?zé)Y(jié)爐和真空熱處理爐及真空脫臘燒結(jié)爐，更能面對(duì)高難度的燒結(jié)過程，生產(chǎn)出精密的零件。另500噸的加工整形機(jī)，使加工工作更趨完美。 2.模具制造設(shè)備，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作站提供了模具設(shè)計(jì)模擬的高精密與高效率作業(yè)；瑞士AGIE的先進(jìn)線切割機(jī)和放電加工機(jī)對(duì)模具高精密度的要求提供了更加有力的保證。 3各式先進(jìn)、齊全的高精度、高品質(zhì)檢驗(yàn)儀器設(shè)備，包括三次元測(cè)定機(jī)、輪廓測(cè)定機(jī)、測(cè)定油品質(zhì)量之紅外線光譜儀。擁有其它各項(xiàng)包括齒輪崁合精度與導(dǎo)程測(cè)試、真圓度/硬度/表面粗度/尺寸精度/重量/內(nèi)徑等測(cè)試需求的各種現(xiàn)代化設(shè)備，以確保產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)顧客之要求。 二、生產(chǎn)技術(shù)：?粉末冶金。 粉末冶金是制取金屬粉末(添加或不添加非金屬粉末)，實(shí)施成形和燒結(jié)，制成材料或制品的加工方法。 粉末冶金的生產(chǎn)過程? （1）生產(chǎn)粉末。粉末的生產(chǎn)過程包括粉末的制取、粉料的混合等步驟。為改善粉末的成型性和可塑性通常加入汽油、橡膠或石蠟等增塑劑。 （2）壓制成型。粉末在500~600MPa壓力下，壓成所需形狀。 （3）燒結(jié)。在保護(hù)氣氛的高溫爐或真空爐中進(jìn)行。燒結(jié)不同于金屬熔化，燒結(jié)時(shí)至少有一種元素仍處于固態(tài)。燒結(jié)過程中粉末顆粒間通過擴(kuò)散、再結(jié)晶、熔焊、化合、溶解等一系列的物理化學(xué)過程，成為具有一定孔隙度的冶金產(chǎn)品。 （4）后處理。一般情況下，燒結(jié)好的制件可直接使用。但對(duì)于某些尺寸要求精度高并且有高的硬度、耐磨性的制件還要進(jìn)行燒結(jié)后處理。后處理包括精壓、滾壓、擠壓、淬火、表面淬火、浸油、及熔滲等。 這次的實(shí)習(xí)雖然只有短短的一個(gè)下午的時(shí)間，但是我學(xué)到了很多東西。通過這次參觀實(shí)習(xí)，我深入的了解和掌握了本專業(yè)基礎(chǔ)的生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，鞏固和加深已學(xué)過的理論知識(shí)，并為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。參觀實(shí)習(xí)期間，通過對(duì)典型零件機(jī)械加工工藝的分析，以及零件加工過程中所用的機(jī)床，夾具量具等工藝裝備，把理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合起來，提高我們的分析和解決問題的工作能力。除此之外，我還了解了一臺(tái)機(jī)器從毛培到產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過程，組織管理，設(shè)備選擇和車間布置等方面的知識(shí)，所以我覺得這次的參觀實(shí)習(xí)對(duì)自己還是很有幫助的。 廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 學(xué) 院 廣陵學(xué)院 選 題 教 師 姓名 張軍 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 副教授 申報(bào)課題名稱 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 課題來源 A B C D √ √ 課題簡(jiǎn)介 本課題面向三座標(biāo)激光測(cè)量機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，要求按照設(shè)計(jì)參數(shù)完成縱軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)校核。 設(shè)計(jì)（論文） 要 求 （包括應(yīng)具備的條件） 1、良好的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)。 2、熟練的三維造型能力。 3、準(zhǔn)確的二維結(jié)構(gòu)表達(dá)和計(jì)算機(jī)繪圖能力。 課題預(yù)計(jì) 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計(jì) 難易程度 難 一般 易 √ √ 所在專業(yè)審定意見： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日 院主管領(lǐng)導(dǎo)意見： 簽名： 年 月 日 說明：1、該表作為本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè) 有關(guān)人員討論，負(fù)責(zé)人簽名后生效； 2、有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應(yīng)欄打“√” 課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔 廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 教 科 部： 機(jī)械電子工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 朱明智 學(xué)號(hào)： 100007150 畢業(yè)（論文）題目： 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 起訖日期： 2014.2.17~2014.6.8 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn)： 指 導(dǎo) 老 師： 張 軍 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人： 宋愛平 發(fā)任務(wù)書日期： 2014 年 2 月 17 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 通過課題的設(shè)計(jì)，了解激光測(cè)量機(jī)的工作原理，根據(jù)其總體布局形式設(shè)計(jì)其縱軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，掌握一般工程問題的解決辦法，結(jié)合專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)方案，解決實(shí)際問題，培養(yǎng)設(shè)計(jì)者的基本工程素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 2、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： l 完成縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維裝配圖。 l 設(shè)計(jì)完成關(guān)鍵零件的零件圖。 l 建立零件的三維模型 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1、對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、 圖表、實(shí)物樣品等）： 1. 結(jié)構(gòu)裝配圖 2. 關(guān)鍵零件的零件圖 3. 零件的三維建模 4. 機(jī)構(gòu)的三維仿真裝配 4、主要參考文獻(xiàn)： [1]王弘鈺，通用激光測(cè)量?jī)x，長(zhǎng)春郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，1999.12 [2]田振亞，高東強(qiáng)，郭文舉，王海波，二維數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009.2 [3]楊萍，數(shù)控工作臺(tái)的設(shè)計(jì)， 淮南聯(lián)合大學(xué)，1996.8 [4]陳孝庫，激光測(cè)量?jī)x，沈陽信號(hào)工廠，1978 [5]E.B.Anekcehko，李紹貴，激光測(cè)量?jī)x信號(hào)的形成,1989.5 [6]武勇軍，李向，曹芒，李達(dá)成，超精加工表面粗糙度的激光測(cè)量?jī)x，清華大學(xué)精儀系，1996.4 [7]岳臨萍，孫德宏，叢榮葵，靳兆錄，刁魯南，李剛，多普勒激光測(cè)量?jī)x原理簡(jiǎn)析及應(yīng)用，濟(jì)鋼中厚板廠，2007.12 [8]石成英，林輝，姜勤波，翟曉穎，激光非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的幾何參數(shù)標(biāo)定方法，第二炮兵工程學(xué)院，2005 [9]閆國(guó)珍，線路激光測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路，鄭州鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所，2008.6 [10]彭彥平，菅磊，張偉，非接觸式鉆頭幾何形狀激光測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)，大連工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，2011.3 [11]蔣東，快速掃描三坐標(biāo)激光測(cè)量技術(shù)研究，東北大學(xué)，2005 [12]羅竟?jié)谡辉囼?yàn)的非接觸式激光測(cè)量的偏差源研究，上汽通用五菱汽車股份有限公司，2012.9 [13]黃根林，激光測(cè)量系統(tǒng)，上海磨床研究所，1979.3 [14]黃戰(zhàn)華，蔡懷宇，李賀橋，張以謨，三角法激光測(cè)量系統(tǒng)的誤差分析及消除方法，2002.6 [15]孟獻(xiàn)豐，陸春華，倪亞茹，張其土，許仲梓，激光技術(shù)的應(yīng)用與防護(hù)，2005.4 [16]季國(guó)平,我國(guó)激光技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)部電子信息產(chǎn)品管理司，2003.5 [17]鄭劍和，三維測(cè)量與三坐標(biāo)測(cè)量，法如國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司，2009.7 [18]王亞平，郭敏，非接觸式激光測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理，2005 [19]張國(guó)雄，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，天津大學(xué)，2000.2 [20]黎明，三維激光測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用研究，浙江大學(xué)，2005 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 第1-2周： 第3-4周： 第5-7周： 第8-10周： 第11－13周： 第14-15周： 收集閱讀與課題有關(guān)的中英文資料； 翻譯英文資料 ； 畢業(yè)實(shí)習(xí)，并完成實(shí)習(xí)報(bào)告； 調(diào)查研究、分析課題，提交開題報(bào)告； 二維、三維造型軟件練習(xí)； 對(duì)所給數(shù)據(jù)計(jì)算出各零部件的大?。? 運(yùn)用二維、三維軟件對(duì)其造型； 對(duì)所做工作進(jìn)行總結(jié)、分析、做PPT,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 所在專業(yè)審核意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 學(xué)院意見： 院長(zhǎng)： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 朱明智 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械81001 指 導(dǎo) 教 師 張軍 完 成 日 期 2014 年 6 月 4 日 廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué) 生 姓名： 朱明智 學(xué)號(hào)： 100007150 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： 激光測(cè)量機(jī)縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo) 老 師： 張 軍 2014年 4 月 8 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 1、結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1.測(cè)量機(jī)的簡(jiǎn)況與基本構(gòu)成 測(cè)量機(jī)的測(cè)量原理是將被測(cè)零件放入其容許的測(cè)量空間以獲得被測(cè)幾何型面上各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)尺寸。根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算, 求出被測(cè)零件的幾何形狀位置尺寸及其不確定度。 世界上第一臺(tái)測(cè)量機(jī)是在1959年由英國(guó)制造的?，F(xiàn)在,國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用已相當(dāng)普遍。目前, 世界上生產(chǎn)測(cè)量機(jī)的廠商已超過50家, 品種規(guī)格已達(dá)300種以上。全世界擁有2萬臺(tái)以上, 我國(guó)也擁有400臺(tái)以上。 現(xiàn)代測(cè)量機(jī)用于： （1）對(duì)三維復(fù)雜零件的尺寸、形狀和相互位置進(jìn)行高準(zhǔn)確度測(cè)量； （2）實(shí)物模型數(shù)字化,例如對(duì)飛機(jī)機(jī)翼的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、汽車外型?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y(cè)量； （3）在線質(zhì)量控制。 可以看出,測(cè)量機(jī)的萬能性強(qiáng),自動(dòng)化程度高。它是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究必不可少的精密測(cè)量?jī)x器。 測(cè)量機(jī)是以精密機(jī)械為基礎(chǔ), 綜合應(yīng)用光學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的測(cè)量?jī)x器。稱它為坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)更名符其實(shí)。它包括:1）測(cè)量機(jī)；2）數(shù)據(jù)處理及控制系統(tǒng)；3）測(cè)頭和4）軟件等四部分。 2.激光測(cè)量機(jī)的工作原理 隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展, 人們?cè)絹碓疥P(guān)注產(chǎn)品質(zhì)量, 而保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是檢驗(yàn)。為解決生產(chǎn)中箱體零件的檢測(cè)而研制的通用激光測(cè)量?jī)x，可對(duì)零件的高度、寬度、長(zhǎng)度、厚度、距離、位移和各種有關(guān)的行位、誤差進(jìn)行高速的、非接觸式檢測(cè)。該儀器具有體積小、功能多等優(yōu)點(diǎn)。 既可作為獨(dú)立的光電檢測(cè)儀，也可作為激光測(cè)頭與其他系統(tǒng)相結(jié)合成為具有柔性的多功能測(cè)量機(jī)。該項(xiàng)目屬于國(guó)防科工委“八五”重點(diǎn)項(xiàng)目先進(jìn)制造技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)——激光測(cè)量技術(shù)的研究。 儀器的基本工作原理是利用光學(xué)系統(tǒng)將被測(cè)頭的空間位置成像于PSD ( 光電位置傳感器) 上, 通過光、物、像之間的三角關(guān)系, 獲得像點(diǎn)在PSD 上的位置, 經(jīng)PSD, 將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào), 再通過信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)空間位置測(cè)量。這種測(cè)量方法又稱光三角測(cè)量法。 3.激光測(cè)量機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及測(cè)量過程 激光非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)主要由：三維掃描機(jī)構(gòu)、激光非接觸測(cè)量頭及對(duì)準(zhǔn)裝置、控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等四部分組成。它實(shí)質(zhì)上是由一個(gè)水平X軸、一個(gè)垂直Y軸、一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)加上CCD激光測(cè)量頭等構(gòu)成的特別適合回轉(zhuǎn)體高速非接觸測(cè)量的三坐標(biāo)機(jī)。 系統(tǒng)工作過程為：主控程序先完成系統(tǒng)的初始化,然后把被測(cè)量部件放在轉(zhuǎn)臺(tái)上,在測(cè)量過程中轉(zhuǎn)臺(tái)一直勻速旋轉(zhuǎn)。測(cè)量從最底圈開始,一圈一圈測(cè)量。當(dāng)測(cè)量一圈時(shí),主控程序啟動(dòng)控制模塊控制橫梁和滑動(dòng)臂沿水平及垂直方向運(yùn)動(dòng),使得測(cè)量點(diǎn)在測(cè)量頭的測(cè)量范圍內(nèi),然后轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn),使得測(cè)量頭對(duì)準(zhǔn)被測(cè)部件。轉(zhuǎn)頭運(yùn)動(dòng)完畢后,運(yùn)動(dòng)控制模塊通知主控程序運(yùn)動(dòng)結(jié)束,然后由主控程序啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集模塊。數(shù)據(jù)采集模塊在高精度定時(shí)線程的控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。當(dāng)測(cè)量完一圈后,數(shù)據(jù)采集模塊暫停,同時(shí)通知主控程序完成一圈數(shù)據(jù)采集。這時(shí)候主控制程序再啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制模塊 來調(diào)整測(cè)量頭的位置,準(zhǔn)備測(cè)量下一圈。這樣一直測(cè)量到最后一圈,然后系統(tǒng)復(fù)位。數(shù)據(jù)利用串行化技術(shù)存儲(chǔ),以供數(shù)據(jù)處理程序處理。 4.機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類 通常來說，用于步進(jìn)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般有以下幾類： 機(jī)構(gòu) 特點(diǎn) 滾珠絲杠(直接連接) 用于距離較短的高精度定位。 電機(jī)和滾珠絲杠只用聯(lián)軸節(jié)連接，沒有間隙。 滾珠絲杠(減速) 選擇減速比，可加大向機(jī)械系統(tǒng)傳遞的轉(zhuǎn)矩。 由于產(chǎn)生齒輪側(cè)隙，需要采取補(bǔ)償措施。 齒條和小齒輪 用于距離較長(zhǎng)的(臺(tái)車驅(qū)動(dòng)等)定位。 小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈包含了π值，因此需要修正。 同步皮帶(傳送帶) 與鏈條比較，形態(tài)上的自由度變大。 主要用于輕載。 皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的移動(dòng)量中包含π值，因此需要修正。 鏈條驅(qū)動(dòng) 多用于輸送線上。必須考慮鏈條本身的伸長(zhǎng)并采取相應(yīng)的措施。在減速比比較大的狀態(tài)下使用，機(jī)械系統(tǒng)的移動(dòng)速度小。 進(jìn)料輥 將板帶上的材料夾入輥間送出。 由于未嚴(yán)密確定輥?zhàn)又睆?，在尺寸長(zhǎng)的物件上將產(chǎn)生誤差，需進(jìn)行π補(bǔ)償。 如果急劇加速，將產(chǎn)生打滑，送出量不足。 轉(zhuǎn)盤分度 轉(zhuǎn)盤的慣性矩大，需要設(shè)定足夠的減速比。 轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速低，多使用蝸輪蝸桿。 主軸驅(qū)動(dòng) 在卷繞線材時(shí)，由于慣性矩大，需要設(shè)定夠的減速比。 在等圓周速度控制中，必須把周邊機(jī)械考慮進(jìn)來研究。 5.滾珠絲杠副 當(dāng)今世界中,能代表機(jī)械的、有各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置,可以說無一不是具有某種形式的運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)。滾珠絲杠副是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的最合理的產(chǎn)品。 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)以滾珠作為滾動(dòng)媒介的滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的體系。以傳動(dòng)形式分為兩種： （1）將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)。 （2）將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 滾珠絲杠副特性有： （1）傳動(dòng)效率高? 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率高達(dá)90%～98%，為傳統(tǒng)的滑動(dòng)絲杠系統(tǒng)的2～4倍，所以能以較小的扭矩得到較大的推力，亦可由直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)可逆）。?? （2）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)? 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)為點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，工作中摩擦阻力小、靈敏度高、啟動(dòng)時(shí)無顫動(dòng)、低速時(shí)無爬行現(xiàn)象，因此可精密地控制微量進(jìn)給。 （3）高精度? 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中溫升較小，并可預(yù)緊消除軸向間隙和對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱伸長(zhǎng)，因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 （4）高耐用性? 鋼球滾動(dòng)接觸處均經(jīng)硬化（HRC58～63）處理，并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過程純屬滾動(dòng)，相對(duì)對(duì)磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性。 （5）同步性好? 由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)靈敏、無阻滯、無滑移，用幾套相同的滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置，可以獲得很好的同步效果。 （6）高可靠性? 與其它傳動(dòng)機(jī)械，液壓傳動(dòng)相比，滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)故障率很低，維修保養(yǎng)也較簡(jiǎn)單，只需進(jìn)行一般的潤(rùn)滑和防塵。在特殊場(chǎng)合可在無潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。 （7）無背隙與高剛性? 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)采用歌德式溝槽形狀、使鋼珠與溝槽達(dá)到最佳接觸以便輕易運(yùn)轉(zhuǎn)。若加入適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，消除軸向間隙，可使?jié)L珠有更佳的剛性，減少滾珠和螺母、絲杠間的彈性變形，達(dá)到更高的精度。 參考文獻(xiàn) [1]王弘鈺，通用激光測(cè)量?jī)x，長(zhǎng)春郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，1999.12 [2]田振亞，高東強(qiáng)，郭文舉，王海波，二維數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2009.2 [3]楊萍，數(shù)控工作臺(tái)的設(shè)計(jì)， 淮南聯(lián)合大學(xué)，1996.8 [4]陳孝庫，激光測(cè)量?jī)x，沈陽信號(hào)工廠，1978 [5]E.B.Anekcehko，李紹貴，激光測(cè)量?jī)x信號(hào)的形成,1989.5 [6]武勇軍，李向，曹芒，李達(dá)成，超精加工表面粗糙度的激光測(cè)量?jī)x，清華大學(xué)精儀系，1996.4 [7]岳臨萍，孫德宏，叢榮葵，靳兆錄，刁魯南，李剛，多普勒激光測(cè)量?jī)x原理簡(jiǎn)析及應(yīng)用，濟(jì)鋼中厚板廠，2007.12 [8]石成英，林輝，姜勤波，翟曉穎，激光非接觸式三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的幾何參數(shù)標(biāo)定方法，第二炮兵工程學(xué)院，2005 [9]閆國(guó)珍，線路激光測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)思路，鄭州鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所，2008.6 [10]彭彥平，菅磊，張偉，非接觸式鉆頭幾何形狀激光測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)，大連工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院，2011.3 [11]蔣東，快速掃描三坐標(biāo)激光測(cè)量技術(shù)研究，東北大學(xué)，2005 [12]羅竟?jié)谡辉囼?yàn)的非接觸式激光測(cè)量的偏差源研究，上汽通用五菱汽車股份有限公司，2012.9 [13]黃根林，激光測(cè)量系統(tǒng)，上海磨床研究所，1979.3 [14]黃戰(zhàn)華，蔡懷宇，李賀橋，張以謨，三角法激光測(cè)量系統(tǒng)的誤差分析及消除方法，2002.6 [15]孟獻(xiàn)豐，陸春華，倪亞茹，張其土，許仲梓，激光技術(shù)的應(yīng)用與防護(hù)，2005.4 [16]季國(guó)平,我國(guó)激光技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，信息產(chǎn)業(yè)部電子信息產(chǎn)品管理司，2003.5 [17]鄭劍和，三維測(cè)量與三坐標(biāo)測(cè)量，法如國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司，2009.7 [18]王亞平，郭敏，非接觸式激光測(cè)量點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理，2005 [19]張國(guó)雄，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，天津大學(xué)，2000.2 [20]黎明，三維激光測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用研究，浙江大學(xué)，2005 2、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 1.研究的問題 本課題面向三座標(biāo)激光測(cè)量機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，要求按照設(shè)計(jì)參數(shù)完成縱軸的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)校核。完成縱軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的二維裝配圖，設(shè)計(jì)完成關(guān)鍵零件的零件圖，建立零件的三維模型。 2.研究手段 數(shù)控工作臺(tái)是一個(gè)由許多環(huán)節(jié)構(gòu)成的復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，動(dòng)力學(xué)建模是對(duì)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行分析、仿真、修改、控制和優(yōu)化的基礎(chǔ)。關(guān)于建模方法，Leonard－Cristian Pop 等提出建模的整個(gè)過程包括：基于物理模型確定力學(xué)模型，基于力學(xué)模型確定數(shù)學(xué)模型；得到模型的部件參數(shù)有兩種方法：一種方法采用系統(tǒng)固有頻率方程求解，另一種方法是得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)；通常用有限數(shù)量自由度( DOF) 機(jī)械模型對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，模型的自由度數(shù)越少越好，盡管有限的自由度數(shù)會(huì)影響結(jié)果的精度，但是只要精度在可接受范圍內(nèi)。關(guān)于模型的尺度，U.C.Gu等研究了承受移動(dòng)質(zhì)量的高速主軸的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，用 Timoshenko 梁理論把滾珠絲杠作為一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)軸來建模，把螺母作為一個(gè)移動(dòng)的集中質(zhì)量來建模。R.Whalley等用混合的、分布-集總參數(shù)的方法建立機(jī)床x 軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型。關(guān)于數(shù)控工作臺(tái)模型，王軍平等運(yùn)用集中參數(shù)法建立了機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)給機(jī)構(gòu)的非線性動(dòng)力學(xué)模型。C Pislaru 等提出了基于傳遞線建模技術(shù)的一臺(tái)測(cè)試裝置的建模和仿真，強(qiáng)調(diào)了非線性( Coulomb摩擦力和粘性摩擦力、間隙) 的建模和在滾珠絲杠螺母直線運(yùn)動(dòng)時(shí)作用在其上的軸向力和扭轉(zhuǎn)力矩。 滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)的數(shù)控工作臺(tái)的物理模型如圖 1所示。可以看出: 它是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)支承、聯(lián)軸器、前端軸承、前端軸承座、滾珠絲杠、滾珠螺母、后端軸承、后端軸承座、導(dǎo)軌和工作臺(tái)等組成，是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。 傳動(dòng)部分主要利用步進(jìn)電機(jī)2作為動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)矩，電機(jī)輸出軸通過聯(lián)軸器 3 與滾珠絲杠 5 相聯(lián)接，最后通過滾珠螺母帶動(dòng)工作臺(tái) X 向或 Y 向運(yùn)動(dòng)，X 向工作臺(tái)機(jī)構(gòu)，（Y 向圖中未示，結(jié)構(gòu)與此類似），如圖2所示。 換向機(jī)構(gòu)采用滾珠絲杠，固定方式為一端固定，一段有隙，其優(yōu)點(diǎn)在于壓桿穩(wěn)定和臨界轉(zhuǎn)校高，而且絲杠有熱膨脹的余地。支承形式采用角接觸球軸承一對(duì)，背靠背組合的形式。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撝?，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦大大降低二者之間的摩擦阻力，有助于提高數(shù)控系統(tǒng)的相應(yīng)度與靈敏度。因此在x、y向用滾動(dòng)導(dǎo)軌副。 滾珠絲杠副的選用： 1. 滾珠絲杠副的導(dǎo)程 Ph的確定 2. 精度選擇 3. 滾珠絲杠副的載荷及轉(zhuǎn)速計(jì)算 4. 依據(jù)當(dāng)量轉(zhuǎn)速 nm及當(dāng)量載荷 Fm確定預(yù)期額定動(dòng)載荷 Cam 5. 初步確定滾珠絲杠公稱直徑 D0及規(guī)格型號(hào) 6. 精度校核 7. 壓桿 (拉) 穩(wěn)定性校核 8. 極限轉(zhuǎn)速及 DN 值校核 9. 最大靜負(fù)載校核 10. 強(qiáng)度校核 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 指導(dǎo)教師意見： 1、對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語： 2、對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果 的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 9 September 11th Testimony MSC.Software Corp has provided simulation software tools MSC.Dytran and MSC.Marc to a US Congressional Committee to simulate and understand the collapse of the World Trade Center buildings. On March 6, 2002, Dr. Abolhassan Astaneh-Asl, PhD., professor of Civil and Environmental engineering at the University of California, Berkeley, testified before the Committee on Science of the U.S. House of Representatives regarding his investigation of the WTC collapsed structures. His testimony included a series of simulations, developed in conjunction with MSC.Software using MSC.Dytran, of a 747 jetliner crashing into a steel structure. "The tragic events of September 11th prompted us all to ask what we could do to help," said Frank Perna, chairman and chief executive officer of MSC.Software. "MSC.Software has a long history of working with researchers and governmental entities around the world to recreate complex engineering problems, including those dealing with forensics, in the hope of preventing tragedies like the World Trade Center collapse in the future. We are proud to have played a small part in the efforts up to this point and hope more governmental agencies will take up our offer to provide our software and services free of charge to any government entity investigating the attacks." "Understanding how and why the World Trade Center buildings collapsed will help us prevent this type of building collapse in the future", said Dr. Astaneh-Asl, "To simulate the very complex issues and non-linearities involved in analysing the impact of an airplane and the ensuing fire you need the most powerful and advanced software, such as MSC.Software's simulation tools. The contributions of MSC.Software to our research program have been invaluable. We will continue to use these tools in our investigation to gain insight to what might have caused the collapse and to learn valuable lessons that can be applied in the future to prevent such catastrophic collapses." The images accompanying this article show an analysis of the performance of a generic steel high-rise structure subjected to the impact of a 747 jetliner and the ensuing fire. The example demonstrates the power of advanced technology developed in aerospace and mechanical engineering that can be brought to bear on such a problem. Professor Astaneh has suggested during the investigation (which is still ongoing, with a fuller report due out in September this year) that a possible cause of the collapse was the buckling of the exterior columns of the WTC towers after being subjected to intense heat. He also investigated fracturing of the steel columns and the break up of the plane that occurred during the dynamic impact. MSC.Dytran helps engineers predict how structures respond to real-world, high-speed events such as crashes. Typical applications include airbag deployment and occupant interaction in vehicle crashes, sheet metal forming, bird strikes on aircraft, explosive containment within aircraft structures, ship collision and grounding, projectile impact and penetration, drop tests, sheet metal forging and fluid-sloshing effects on structures. MSC.Marc is a nonlinear analysis tool for advanced engineering simulation. It can be used to simulate temperature effects such as during fires.? Professor Astaneh's investigation, whilst focusing on the events surrounding the tragic collapse of the WTC due to terrorist activity, was put into sharper focus by more recent events in Milan, where a small aircraft crashed accidentally into the Pirelli building in the center of the city. Being able to forecast the damage that would be caused by deliberate, accidental or environmental events on high-rise buildings enables civil engineers to mitigate the potentially catastrophic results by modifying designs. Whilst not wishing to pre-empt the final results of the investigation it would appear that although considerable damage from such an action could not have been avoided, the eventual collapse of the building was entirely unforeseen.? A comparison was also made about the efforts made, 30 or 40 years ago, by the National Science Foundation, funded by Congress, regarding the hazards of other 'extreme events' such as earthquakes and their effect on buildings and the subsequent loss of life. Research and engineering communities have been able to develop more efficient and economical technologies to mitigate seismic hazards. Professor Astaneh has been the Principal Investigator in conducting research on damage and collapse of several major buildings and bridges in the aftermath of earthquakes. The approach taken in earthquake engineering can equally be applied to investigation of damage due to terrorist attacks, as well as to minimising the consequences of such attacks. He argues that similar efforts are needed to counter the equally devastating effects of terrorism against the built environment. Other comparisons with earthquake studies were made by committee member Dr W Gene Corley, the Senior Vice president of CTL Engineering, representing the American Society of Civil Engineers. ASCE has been involved in five recent studies, in El Salvador, India, Seattle and Peru, and, in 1995, examined the Murrah Federal Office Building collapse in Oklahoma City.? Among the important points made, he stated that one of the main difficulties was in establishing, as accurately as possible, the physical attributes of the buildings prior to the collapse. Doing this, he said, was a monumental task. The construction of the building was documented by literally thousands of engineering drawings. In addition, there were numerous changes to them over their lives. Such data has to be used to construct detailed computer models of the structures. Besides the hard work involved in scouring libraries and other data repositories for the information, ACSE ran briefings for the investigation team using the principal designers to explain how the buildings were constructed. A principal cause of the collapse of the Twin Towers has been attributed to Progressive Collapse. Dr Corley explained that the likelihood of such an occurrence is dependent upon two inter-related though separate behaviours - the event or load to which the subject is subjected, and the strength or redundancy of the structure. At present there is no rational technical basis to specify either the initiating event or to evaluate the effectiveness of alternative mitigating strategies, and there is a need to develop engineering-based tools to guide the profession in the future. Dr Corley added, also, that while events like September are rare, fires in buildings are not rare. To improve the performance of structures in a fire environment will also require the development of new tools and design methods through collaboration between fire engineering and structural engineering communities for application to both new and existing buildings. Further testimony by Dr. Arden L Bement Jr, of the National Institute of Standards and Technology (NIST), discussed progressive collapse as well, regarding it as the spread of failure by a chain reaction that is disproportionate to the triggering event - responsible, besides the WTC, for the large number of deaths in the bombing of the Federal Building in Oklahama City.? He admitted that the United States has not yet developed standards and practices to assess and reduce this vulnerability. He also stated that the problem for modern buildings is their smaller margin of safety - and the reserve capacity to accommodate abnormal loads - due to increased efficiency in the use of building materials and refinements in analysis techniques. Professor Astaneh's, and others, testimony before the Committee on Science as well as a video of the entire hearing can be found atwww.house.gov/science/welcome.htm. CU?http://www.msc.software.com/ 9月11日 聲明 MSC軟件公司通過仿真軟件工具M(jìn)SC.DYTRAN和MSC.MARC向美國(guó)國(guó)會(huì)委員會(huì)模擬，了解世界貿(mào)易中心大樓倒塌的情況。 2002年3月6日，ASL Abolhassan Astaneh博士（加州大學(xué)伯克利分校土木與環(huán)境工程教授），在美國(guó)國(guó)會(huì)眾議院科學(xué)委員會(huì)，發(fā)表關(guān)于世貿(mào)中心的調(diào)查倒塌。他的證詞，包括一系列使用MSC.Dytran MSC.Software公司開發(fā)的軟件來模擬波音747客機(jī)撞擊成鋼結(jié)構(gòu)模擬。 “MSC.Software公司董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官弗蘭克說：“9月11日發(fā)生的悲慘事件，促使我們?nèi)ピ儐栕约何覀兛梢宰鲂┦裁磥韼椭?。MSC.Software公司有著一段和與世界各地的研究人員和政府機(jī)構(gòu)的一起工作，研究復(fù)雜的工程問題的歷史，其中包括處理與取證，防止像在未來類似世界貿(mào)易中心倒塌的悲劇的發(fā)生。我們很榮幸能在努力防止此類事件發(fā)生起到小小的作用，并希望更多的政府機(jī)構(gòu)將采用我們提供的免費(fèi)軟件和服務(wù)來調(diào)查攻擊任何政府實(shí)體的事件?！? “分析了解世界貿(mào)易中心大廈為什么倒塌，將有助于我們防止這種類型的建筑在未來的崩潰”，Astaneh-Asl博士說，“為了模擬非常復(fù)雜飛機(jī)的沖擊以及隨后火災(zāi)的問題，你需要最強(qiáng)大和最先進(jìn)的軟件，比如MSC.Software公司提供的仿真工具。對(duì)于我們的研究方案MSC.Software公司的貢獻(xiàn)是非常重要的。我們將繼續(xù)使用這些工具，并通過我們調(diào)查，了解崩潰的誘因，學(xué)習(xí)寶貴的經(jīng)驗(yàn)，以便在未來防止這種災(zāi)難的發(fā)生。” 本文附帶的圖片為一個(gè)通用鋼鐵高層建筑受到波音747客機(jī)的撞擊以及隨后的火災(zāi)影響而發(fā)生的變化，演示了航空航天機(jī)械工程的先進(jìn)技術(shù)在帶來這類問題上所能承受的能力。Astaneh教授在調(diào)查期間（今年九月將進(jìn)行更全面的報(bào)告目前調(diào)查工作還在進(jìn)行中）發(fā)表崩潰的原因可能是因?yàn)槭蕾Q(mào)中心雙塔的外部受強(qiáng)烈的熱而彎曲，他還研究了斷裂的鋼柱和飛機(jī)解體過程中發(fā)生動(dòng)態(tài)影響。 MSC.Dytran幫助工程師預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在已知情況下發(fā)生的變化如崩潰以及如何應(yīng)對(duì)。典型的應(yīng)用如在車輛碰撞時(shí)安全氣囊和乘員的相互作用，金屬板材成形，飛機(jī)上的鳥擊，飛機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)爆炸的遏制，船舶碰撞和擱淺，彈丸的影響力和滲透力，跌落試驗(yàn)，板材鍛造和結(jié)構(gòu)上的液體晃動(dòng)的影響。MSC.Marc是一個(gè)先進(jìn)的工程模擬的非線性分析工具。它還可以用來模擬溫度的影響比如用在火災(zāi)。 Astaneh教授在調(diào)查由于恐怖活動(dòng)而造成在世貿(mào)中心悲劇倒塌事件的周邊因素，同時(shí)更加關(guān)注在米蘭一架小型飛機(jī)墜毀到城市中心Pirelli building的事件。能夠預(yù)測(cè)將由高層建筑上的意外或環(huán)境事件造成的損害，使民間的工程師通過修改設(shè)計(jì)以減輕可能帶來的災(zāi)難性的結(jié)果。雖然不希望搶先調(diào)查的最終結(jié)果會(huì)出現(xiàn)，但是相當(dāng)大的破壞，已經(jīng)不能避免的，建設(shè)的最終崩潰也是完全不可預(yù)見的。 一個(gè)比較，30年或40年前由美國(guó)國(guó)會(huì)資助的，通過國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的努力取得了有關(guān)的危害如地震及其對(duì)建筑物的影響和隨后的生命損失等研究成果。其后研究和工程社區(qū)已經(jīng)開發(fā)出更有效和經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，以減輕地震災(zāi)害。Astaneh教授已經(jīng)在幾個(gè)主要研究建筑物和橋梁在地震后的破壞和崩潰的團(tuán)隊(duì)擔(dān)任首席研究員。地震工程所采取的方法同樣可以用于調(diào)查恐怖襲擊造成的損害，以及減少這類攻擊的后果。他認(rèn)為對(duì)抗同樣由于恐怖主義而造成對(duì)建筑以及環(huán)境毀滅性的打擊需要類似的努力。 煤制油工程的高級(jí)副總裁，美國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)代表委員博士W Gene Corley也就地震與ASCE五個(gè)最近的研究在西雅圖和秘魯，薩爾瓦多，印度，以及1995年在審查默拉聯(lián)邦辦公室在俄克拉何馬城的建筑物倒塌等進(jìn)行了比較。 在重要幾點(diǎn)中，他指出，建立以及可能準(zhǔn)確描述崩潰前建筑物的物理屬性變化是主要困難之一。他說建立以及可能準(zhǔn)確描述崩潰前建筑物的物理屬性變化是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。建筑物的結(jié)構(gòu)是由數(shù)千個(gè)工程圖紙描述的。此外，在建筑物生命周期內(nèi)還有許多變化。利用這些數(shù)據(jù)來構(gòu)造詳細(xì)的計(jì)算機(jī)模型結(jié)構(gòu)。除了淘圖書館和其他數(shù)據(jù)信息庫所涉及的辛勤工作，ACSE的跑簡(jiǎn)報(bào)調(diào)查隊(duì)還要找主要設(shè)計(jì)師來了解如何建造此建筑物。 雙塔倒塌的主要根源是由于其慢慢倒塌?？评┦拷忉屨f，這種情況發(fā)生的可能是因?yàn)閮蓚€(gè)相互獨(dú)立又相互依賴的事件或主題受到的負(fù)荷，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或冗余。目前還沒有合理的技術(shù)基礎(chǔ)去描述開始發(fā)生的事件又或去評(píng)估緩解戰(zhàn)略的成效，所以有必要開發(fā)以工程為基礎(chǔ)的工具來指導(dǎo)今后的工作。 科利博士補(bǔ)充，而像九月的事件是罕見的，但建筑物中火災(zāi)并不少見。需要新的工具和設(shè)計(jì)方法以及通過與消防工程和應(yīng)用新的和現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)工程社區(qū)之間的協(xié)作來改善火災(zāi)環(huán)境中的結(jié)構(gòu)顯示。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的Dr. Arden L Bement Jr提出的證據(jù)，進(jìn)一步證明連續(xù)倒塌以及，關(guān)于失敗的蔓延是不相稱的觸發(fā)事件 - 負(fù)責(zé)連鎖反應(yīng)，除了世貿(mào)中心，為大量的Oklahama市聯(lián)邦大樓爆炸案的死亡。 他承認(rèn)，美國(guó)尚未制定標(biāo)準(zhǔn)和慣例，以評(píng)估和減少此漏洞。他還指出，現(xiàn)代建筑的問題在于安全余量較小儲(chǔ)備能力也較低難以適應(yīng)由于頻繁使用建筑材料和分析技術(shù)的改進(jìn)以增加效率而造成的異常負(fù)載。Dr.Astaneh以及其他人的在聽證會(huì)發(fā)表的調(diào)查以及整個(gè)聽證會(huì)視頻委員會(huì)的證詞都可以在www.house.gov/science/welcome.htm以及http://www.msc.software.com/找到。 Solid Views Version 16 of Cimmetry's Autovue enables user to view solid models over the web and provides a faster and more secure method of transferring model data from servers to clients. Autovue is one of the most popular visualisation and collaboration tools available. Cimmetry's latest version, AutoVue 16, introduces numerous enhancements - the two most significant using Java to enable designers to download and work on solid models directly over the web, and producing 3D metafiles to speed up the transferral of solid model data to clients, reducing the size of files to the minimum required to view the model. The new version supports a number of new formats, including EAI/HP DirectModel .JT format and Microstation, and enhances existing support for the major Solid Modelling applications. AutoVue 16 also introduces visualisation for the electronics industry, supporting EDA formats, and there are considerable enhancements to markup, including a Markup Navigation Tree. This enables users to navigate through the markups of collaborators, shown in a list of entities in a markup file, making sure that none are overlooked. AutoVue SolidModel for Java Cimmetry uses the web's own language, Java, to provide a native, thin-client, 3D visualisation solution, with which design engineers can view and collaborate on 3D CAD designs directly within their web browsers. This simple, out-of-the-box solution relies on straightforward administration of access on the server, no admin for the client, and transparent visualisation of metafile copies of original documents, reducing security issues to a minimum. Similar to AutoVue's Windows based product, users have access to native 3D CAD assemblies, parts and 2D drafts from all major software suppliers, and can single-click through entire assemblies and family trees, explode assemblies into component parts, manipulate 3D views, view multiple rendering modes and cross-section assemblies. Autovue 16 enables users to switch between 3D assemblies and corresponding draft views, and produce precise measurements of distances, angles, arcs and mass properties.? Cimmetrys believe that, writing the software in Java 1.1, provides users with a complete 3D visualisation solution on the most widely known platform available - and does not require the thin-client user to have to download Java upgrades before he begins to use the software. Besides being the simplest method of collaborating through web browsers, the software is also integrated with EDM/PDM and supply chain solutions via Cimmetry's Document Management API (DMAPI). Server Based Metafile?Rendering? Autovue's SolidModel solution can also be used to optimise performance levels and speed up data delivery. Using Metafiles, it can reduce the amount of data being transferred between the server and the client by a significant amount. After the initial viewing session, when the model is delivered to the client, a 3D Metafile, from 5 to 15% the size of the original solid model file, is generated by Autovue (3D CMF) for subsequent streaming of data. The CMF Metafile, transferring data to and from the server in a continuous stream, has two methods of transmission - to accommodate fast and slow connections. As it is used to gradually build up 3D models on the client's screen, it can be interrupted in full flow - essential, should the client decide to change the view he requires.? When bandwidth is not an issue, the algorithm cycles through parts in an assembly and requests data from the server via the CMF in 'chunks' - usually about 10% of the original file size, until the full 3D model of the part being viewed reaches full resolution on the screen. Initial views are in coarse resolution, which is improved as more data is received. If the CMF is about 10% of the original model size, and the chunks are 10% of that, only 1% of the original data needs to be transmitted for the client to see the initial view of the complete assembly, and only 0.01% to see the initial view of the first part (given a model with an average of 100 parts).? The second method is more complex, and looks at the view parameters to compute the level of detail required on a part-by-part basis, only transferring enough data to accurately visually represent the assembly. If a part is completely off the screen, it doesn't need to be updated, and the data will not be sent. If the user zooms in on a part, a higher level of detail will be required. AutoVue uses a number of algorithms to achieve such a high level of interactivity, but the advantage is that only the amount of data needed to view a model is transferred, making considerable savings on the bandwidth and memory required. Cimmetry say that Version 16 of AutoVue constitutes a significant enhancement over earlier releases, enabling them to offer, now, powerful visualisation and collaboration solutions for both Windows and Java platforms. http://www.cimmetry.com/ 可靠的意見 Cimmetry的AutoVue 16版使用戶在網(wǎng)上查看實(shí)體模型，并提供了從服務(wù)器到客戶端傳輸模型數(shù)據(jù)的速度更快，更安全的方法。 AutoVue的是最流行的可視化和協(xié)作工具之一。 AutoVue 16,Cimmetry公司的最新版本介紹了許多增強(qiáng)功能 - 兩種具有重大意義是設(shè)計(jì)師能使用Java下載和直接在網(wǎng)絡(luò)中的建立實(shí)體模型，并制作三維圖元文件加快了堅(jiān)實(shí)的模型數(shù)據(jù)到客戶端傳輸，減少了文件查看模型所需的最低要求。 新版本支持一些新的格式，包括EAI/HP DirectModel.JT格式和Microstation格式，并提高對(duì)現(xiàn)有的主要固體建模應(yīng)用的支持。 AutoVue 16還引入了電子行業(yè)的可視化，支持的EDA格式，并有增強(qiáng)標(biāo)記的功能，包括標(biāo)記導(dǎo)航樹。這使用戶能夠?yàn)g覽通過合作者的標(biāo)記，對(duì)照標(biāo)記文件中的實(shí)體名單，確定沒有東西被忽略。 Cimmetry公司的AutoVue Solid java模型使用自己的網(wǎng)上語言，提供本機(jī)，客戶機(jī)，三維可視化解決方案，設(shè)計(jì)工程師可以在瀏覽器中查看和協(xié)作三維CAD設(shè)計(jì)。這個(gè)簡(jiǎn)單的創(chuàng)新解決方案依賴于直接訪問服務(wù)器上，沒有為客戶的管理，透明的可視化圖元文件拷貝原始文件的安全問題減少到最低限度，管理。 相似的對(duì)于Windows AutoVue基于產(chǎn)品，用戶訪問原始的3D CAD組件，部件和所有主要的軟件供應(yīng)商的2D草稿，并可以通過整個(gè)集會(huì)和家庭樹單，點(diǎn)擊，爆炸制成零部件裝配，操縱3D視圖，查看多個(gè)渲染模??式和橫截面組件。 AutoVue 16使用戶之間能夠交換3D組件和相應(yīng)的草案的意見，并產(chǎn)生精確的測(cè)量距離，角度，弧和質(zhì)量特性。 Cimmetrys相信，在Java 1.1編寫的軟件，為用戶在最廣為人知的平臺(tái)上提供一個(gè)完整的三維可視化解決方案 - 不需要受客戶機(jī)的限制，就開始使用該軟件下載進(jìn)行Java升級(jí)。除了最簡(jiǎn)單通過網(wǎng)頁瀏覽器的的方法的合作合作，這個(gè)軟件也能夠通過EDM/PDM 得到協(xié)調(diào)和通過Cimmetry的DMAP理論提供鏈的解決方法。 基于服務(wù)器的Metafile渲染 AutoVue的SolidModel解決方案也可以用于優(yōu)化性能水平，加快數(shù)據(jù)傳輸。使用圖元文件，它可以減少相當(dāng)數(shù)量的服務(wù)器和客戶端之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。初始觀看會(huì)議后，當(dāng)模型被傳遞到客戶端，一個(gè)三維圖元文件只有原來的實(shí)體模型文件的大小的5％到15％，之后由AutoVue（3D CMF）后續(xù)生成。 CMF的圖元文件，連續(xù)傳輸有兩種方法 - 適應(yīng)快速和慢速連接。當(dāng)它用來逐步建立客戶端的屏幕上的三維模型，用戶可以在全流中斷以防客戶決定改變他的看法。 當(dāng)帶寬是不是一個(gè)問題，在裝配零件和通過CMF的“塊”的服務(wù)器請(qǐng)求數(shù)據(jù)通過算法周期 - 通常大約10％的原始文件的大小，直到正在觀看的部分達(dá)到全三維模型全分辨率的屏幕上。原來的觀點(diǎn)是一種比較粗糙的解決方法，但是它隨著更多的數(shù)據(jù)被提供而得到改進(jìn)。如果CMF大約是原始模型尺寸的10%，并且大塊只是它的10%，那么只需要將原始數(shù)據(jù)的1%傳遞給客戶以看到整個(gè)集成的最初觀點(diǎn)，另外只有0.01%用于看到第一部分的最初觀點(diǎn)（特定的一個(gè)模型平均100部分）。第二方法更復(fù)雜的，觀視圖參數(shù)計(jì)算細(xì)致的程度要求在一個(gè)part-by-part基礎(chǔ)，只有傳輸足夠的數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確表現(xiàn)。如果數(shù)據(jù)完全不在屏幕上顯示，它不需要進(jìn)行更新，數(shù)據(jù)也不會(huì)被發(fā)送。如果用戶縮放一部分，那么一個(gè)需要提供更高的細(xì)節(jié)水平。 AutoVue的算法可以實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)高層次的互動(dòng)，只需要傳輸少量模型的數(shù)據(jù)量，需要的帶寬和內(nèi)存大大減少。 Cimmetry公司說AutoVue的16版本，相對(duì)于早期版本的有著顯著增強(qiáng)，為Windows和Java的平臺(tái)提供強(qiáng)大的可視化和協(xié)作解決方案。 http://www.cimmetry.com/