有限元分析论文范文

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第1篇

西门子NX是一个完全集成的CAD/CAM/CAE软件集，具有强大的计算机辅助设计、分析和制造功能。本文通过西门子NX的CAD/CAM/CAE来完成建模、有限元分析及数控编程。首先，在NX的CAD模块进行三维建模，完成建模后进入NX的结构分析模块，创建新分析方案，选择解算器，这里用NXnastran，材料设置为steel，即对应的45钢。网格划分是有限元分析的基础，其目的是将结构转化为离散的连续实体，有限元网格划分的质量，直接影响到分析结果的精确度和分析所用的时间，在保证解算精度的情况下尽量提高数值计算的速度。

在NX仿真导航器中激活FEM文件，将其设为显示部件，选择“3D四面体网格”工具，选用具有较高计算精度的“10节点四面体单元”对零件进行网格划分。在NX仿真导航器中激活仿真文件，将其设为显示部件，在约束类型中选择“固定约束”工具，选择尺寸100的平面定义固定全约束。在载荷类型中选择“力”工具，选择固定约束对面椭圆面（事先适当分割面），设置作用力为500N，力的方向为100平面的垂直方向。有限元模型建立后，可进行模型检查，如网格、节点/单元、载荷、约束及材料等，检查没有错误，进行求解，求解完成后，对分析结果进行综合评定，如图2所示。

变形输出excel文件格式，经过后处理输出的excel文件详细地记录了各坐标点上的变形量，如表1所示。有限元分析施加载荷和边界条件时，添加的力和约束与实际加工时工件的夹紧力、支撑点应相符合，以模拟工件实际受力情况。

2数控编程加工

利用excel的计算功能，将原始点和变形量进行比较，得到变形后的坐标点。将这些坐标点输入NX软件，用NX的建模功能三维建模，得到变形后的椭圆模型，因为NX平面铣适用于侧壁垂直底面或顶面为平面的工件加工，故选用NX的平面铣类型，加工轮廓刀具选用D40立铣刀，30°斜面选用60°成型刀，选择加工面，设置相关参数，生成轨迹后，后处理输出G代码。实际加工中可以通过测量工件夹紧后的变形量来控制夹紧力。本例在有限元分析时添加的力为500N，分析椭圆200mm尺寸变形量为0.516mm。加工时工件夹紧后，实际测量椭圆200mm尺寸变形量达到0.516mm时停止夹紧，这时有限元分析时添加的力与实际工件夹紧力应基本相等。实际加工时上下方向可增加辅佐支撑，以防止数控加工时工件震动。

3结语

第2篇

【关键词】旅游资源环境经济价值生态系统服务价值风险损失损益分析

随着旅游业的迅速发展，它对于生态环境社会等方面的消极影响逐渐暴露出来。如何对开发利用进行合理的规划，在开发中保护生态环境，使区域社会经济与生态环境协调持续发展是目前首要研究的问题。自然生态环境具有价值，生态服务功能是人类生存与现代文明的基础，科学技术能影响生态服务功能，但不能完全替代。

旅游行为具有两重性，一方面旅游行为能够促进社会经济和文化的发展，另一方面也加剧了环境耗损和地方特色的消失。当前，对于旅游业这两方面的作用，人们往往注意前者而忽视后者，认为其是无烟产业，投资少、见效快、产出高，而旅游消费又是一种精神消费过程，旅游资源不存在枯竭问题。实际上，过度开展旅游活动、不合理开发和游客的大量涌入，也会排出废物、污染环境、消耗资源。主要包括：自然环境的污染与破坏、自然资源破坏、旅游资源破坏、生态破坏、社会污染。

一、自然生态区生态系统服务价值评估

1、自然生态区生态系统服务功能的价值

人们的思维惯性认为，自然生态区如果没有进行旅游资源开发，它的存在就是没有价值的，甚至某些专业旅游人士也存在这样的看法。原因在于：虽然它的存在有其自身价值，但这种价值并没有通过货币形式体现出来，或只体现其中的一部分价值可以通过货币形式得以体现，而一旦进行旅游资源开发，门票收入、住宿收入、出售纪念品的收入等等大量的资金收益，让人们看到资源开发后形成旅游区带来的利益，进一步认识到开发的价值。正是由于这种观念的存在，使人们在进行旅游资源开发的时候，一味只重视开发后的经济收益，忽略资源的固有价值。导致对资源的野蛮开发，使生态环境遭受到一定程度的破坏。因此在旅游开发的时候要把生态系统服务功能价值考虑在内。

2、生态系统服务功能价值评估

通过一系列方法可以对生态系统服务功能价值进行评估。如印度加尔各达农业大学德斯教授就曾经对一棵树的生态价值进行了计算：一棵50年树龄的树，以累计计算，产生氧气的价值约为200美元；吸收有毒气体、防止大气污染价值约62500美元；增加土壤肥力价值约31200美元；涵养水源价值37500美元；为鸟类及其它动物提供繁衍场所价值31250美元；产生蛋白质价值2500美元。除去花、果实和木材价值，总计价值约196000美元。

根据生态经济学、环境经济学和资源经济学的研究成果，生态系统服务功能的价值评估方法可分为两类：（1）替代市场技术法。它以“影子价格”和消费者剩余来表达生态服务功能的经济价值，评价方法很多，包括费用支出法、市场价值法、机会成本法、旅行费用法和享乐价格法等等。（2）模拟市场技术法。又称假设市场技术法，它以支付意愿和净支付意愿来表达生态服务。功能的经济价值，其评价方法为条件价值法。目前，常用的方法为条件价值法、费用支出法和市场价值法。

二、旅游资源开发的风险损失评估

1、旅游资源开发风险评估步骤与方法

（1）充分了解旅游资源开发地区自然和环境的基本状况，包括地质构造、气候、土壤、河湖分布、植被分布、社区分布等等。社会经济状况调查主要目的是为了了解社会经济发展与环境的相互作用。旅游开发项目的社会经济调查围绕项目开发与区域经济发展、人民生活、人群健康以及社会文化的相互作用展开。主要包括：区域经济发展水平、产业结构、开发区的产业发展情况、毗邻的工矿企业等。具体包括区域总人口、城乡比例、人口密度、人均耕地与水资源、收入水平与主要来源、居住特点与村镇分布、占地拆迁问题及安置办法、区域社会文化特点，有无特别风俗、教育普及程度、人口文化素质、人文景观与历史文化保护目标。

（2）分析旅游资源开发活动可能影响的地区范围。旅游资源开发活动可能影响的地区范围包括开发活动的直接影响范围和间接影响范围。按照程序，可分为调查范围、分析范围和影响范围。按照受影响因子的性质，可分为植被、动物、土壤、地表水、地下水等不同因子相应的调查与评价范围。一般确定此范围所考虑的因素是：地表水系特征、道路交通状况、地形地貌特征、生态特征、旅游开发项目特征等。可以把旅游资源开发活动及其影响范围分为三级，如表1所示。

（3）风险识别。逐项分析旅游资源开发活动可能产生的对自然环境社会因子各方面的影响，综合分析风险种类及风险发生概率。历史记录法——历史上许多类型的生态环境破坏事件不断重演，如一定频率的暴雨、洪水都有出现期。通过查阅区域的地方志可了解当地历史上的生态环境破坏事件及灾害事件，再根据区域旅游开发活动的现状，分析历史环境破坏在当前条件下发生的可能性及其可能损失。成因分析法——对于自然环境破坏不仅可分析发生原因，还可以找出其发生的规律，揭示其发生的可能性及时空分布。预测法——根据区域的地理位置、自然条件、区域旅游开发的性质和强度，预测未来可能发生的生态环境破坏事件。

（4）风险估算。不同的风险种类具有不同的风险估算方法，应用这些方法，分析各种风险可能产生的损失，最后进行加和，得到总的风险损失，估算方法如表2所示。

（5）风险评价。对风险损失严重程度进行评价，计算规避风险可能付出的代价，进行全面动态综合比较，以确定具体的旅游资源开发活动是否应在这些可能产生风险的地方有所规避，或进行先期预防，并制定风险规避防范对策与建议。其中主要包括：主要对象——旅游开发建设项目。主要目的——保护生态环境和自然资源，解决优美和持续性问题，为旅游资源开发区域长远发展利益服务。评价因子——生物及其生境，污染的生态效应，根据旅游开发活动影响性质、强度和环境特点来筛选。评价方法——重生态分析和保护措施，定量和定性方法相结合，综合分析评价。工作解度——阐明生态环境影响的性质、程度和后果。评估生态风险损失，采取有效措施使生态环境功能达到可持续发展的要求。措施——合理利用资源、寻求保护、恢复途径和补偿、建设方案及替代方案。评价标准——法定标准、背景与本底、类比及其它、具有研究性质。

三、旅游资源开发的损益分析

通常，在对旅游资源开发收益情况进行分析时，一般考虑开发的费效比问题，即开发后产生的经济收益与开发所需的资金及日常维护费用之间的差值，而忽略生态环境的价值，低估环境破坏的社会成本。产生这种现象，原因在于在市场中环境的社会价值通常得不到正确的反映，造成市场失效。这主要由于以下因素导致：第一，由于很难制定资源的所有权与使用权，正如空气一样。第二，有些从环境中获取的资源可以市场化，而其它的则不能，比如森林、木材可以市场化，由分水岭保护而产生的环境服务则不能市场化。因此，一些非市场的收益经常被忽视。第三，公共可取性资源导致它们可以被所有人开发。如开发者并没有认识到森林资源对环境产生的影响，从而导致大量开采。

在将生态环境价值和损失纳入到分析系统中之后，旅游资源开发的最终收益及区域最终长远价值计算不再只是单一的经济因素，而是包括了3个方面：自然生态区未开发前的自然环境价值A；自然生态区旅游资源开发的潜在风险损失B；自然生态区旅游资源开发的费效比（旅游资源开发后产生的收益——开发所需的资金及日常维护费用）C。

在将生态环境经济价值及生态环境损失纳入到旅游资源开发的损益评价之中去后，自然生态区旅游资源开发的最终收益将变为：C-B，而不是简单经济增长计算中的C，自然生态区旅游资源开发后的最终长远价值将为：A＋C-B。通过这种方法，在对自然生态区进行资源开发之前，对生态系统服务价值和生态环境损失进行货币化计算，是将环境问题外在化处理的一种方法。这种计算，把旅游区未开发前的自然生态系统的环境价值与开发的潜在风险损失，纳入到开发的收益和旅游区的长远价值计算中去，使开发的损益分析前后综合成为一个完整的系统。这样，旅游工作者们在制定旅游规划时，以及在进行资源开发时，就不会单纯考虑到开发的费效比C的最大化问题。而是把原生态环境经济价值A与开发的风险损失B一并考虑进行计算。因此，通过这样的方法和步骤，在一定程度上，可以避免开发的盲目性及单纯追求经济效益的旅游开发行为对区域整体环境造成的长远破坏，从而在经济、社会、环境三个关键领域寻求一种平衡，促进旅游业可待续发展（见图1）。

【参考文献】

[1]曾贤刚：环境影响经济评价[M]，化学工业出版社，2003.

[2]马彦：我国西部旅游资源的可持续性开发[J]，武汉工业学院学报，2001.

[3]T.阿姆达尔：挪威风险评估的新准则[J]，水利水电快报，2001.

第3篇

[关键词]生态旅游；现状；原则；开发

一、生态旅游概念的衍变与真正内涵

生态旅游是针对旅游业对环境的影响而生产和倡导的一种全新的旅游业。1988年，生态旅游的定义是：生态旅游作为常规旅游的一种特殊形式，游客在观赏和游览古今文化遗产的同时，置身于相对古朴、原始的自然区域，尽情考察和享乐旖旎风光和野生动植物。这时期生态旅游的概念是指一种旅游业中的“复归自然”、“返朴归真”的观念。1993年，国际生态旅游协会把生态旅游定义为：具有保护自然环境和维护人民生活双重责任的旅游活动。生态旅游的内涵更强调的是对自然景观的保护，是可持续发展的旅游。生态旅游不应以牺牲环境为代价，而应与自然和谐，并且必须使当代人享受旅游的自然景观与人文景观的机会与后代人相平等，即不能以当代人享受和牺牲旅游资源为代价，剥夺后代人本应合理地享有同等旅游资源的机会。真正的生态旅游是一种学习自然、保护自然的高层次的旅游活动和教育活动，单纯的盈利活动是与生态旅游背道而弛的。同时，生态旅游也是一项科技含量很高的绿色产业，需要生态学家、经济学家和社会学家的多学科论证，方能投产。

二、生态旅游资源的分类

按照生态旅游资源的属性，可以把生态旅游资源分为自然生态旅游资源、人文生态旅游资源和保护生态旅游资源三大类。(如表1)

三、我国生态旅游资源开发的现状

母庸置疑，我国拥有丰富的生态旅游资源。截至2005年底，我国已建立起各类自然保护区2194个(列为国家级的243个)，被正式批准加入世界生物圈保护区的有26个。各类森林公园1900多处，其中国家森林公园627处。这些保护区和森林公园集中了我国自然生态系统和自然景观中最精华的区域，是生态旅游的理想处所。一些自然保护区已经成为带动当地旅游业发展的“龙头”。但人们那种“旅游业是无烟工业”的观念还较流行，生态旅游的发展大多还停留在初级阶段，强调到大自然中旅游，强调对旅游资源的开发而忽视了旅游本身对环境的影响和资源的破坏。实际上，我国旅游业的发展已经给环境带来较严重的污染，具体表现在以下几个方面：

1.旅游资源的粗放开发和盲目利用。许多地区的政府有关部门在开发旅游资源时，缺乏深入的调查研究和全面的科学论证、评估与规划，便匆忙开发。特别是新旅游区的开发，开发者急功近利，在缺少必要论证与总体规划的条件下，便盲目地进行探索式、粗放式的开发，造成许多不可再生的贵重旅游资源的损害与浪费。

2.风景区生态环境系统失调。近10多年来，景区的人工化、商业化、城市化使我国风景名胜区，包括已列入“世界遗产名录”的一些自然风景区，已越来越受到建设性的破坏，由于在景区内开山炸石，更有一些建筑毁景障景，导致自然和人文景观极不协调，破坏了景观的整体性、统一性。以索道为例，世界各国在作为国家公园的名山上修建索道都是严格控制的，其中美国、日本是明令禁止的。日本富士山海拔3776米，公路只修到2000多米，游人再多，也是自己一步步登上去的。

3.风景名胜区环境污染严重。据旅游风景区提供的监测资料显示，这里的水土、大气都有程度不同的污染。噪音、烟尘都超过了规定的标准，大气中含有的有害物质及酸雨等情况比较普遍。

上述可见，在发展旅游与保护环境之间存在着相互矛盾的关系。那种把生态消费摆在首位，不惜以生态资源的消耗为代价来获取利润的作法，必须引起高度重视，走出生态旅游的认识误区已经成为我国旅游业开展生态旅游首先应解决的问题。

四、生态旅游资源的开发原则

旅游资源开发作为一项经济活动，只有按照旅游经济活动的规律进行，才有可能获得成功。为此，生态旅游的开发遵循一定的科学原则就显得尤为重要。

1.永续利用原则。“永续利用”是时代的产物，它是一种使人类在开发旅游资源时不但顾及到当代人的经济需要，而且还顾及到不对后代人进一步需要构成威胁和危害的发展策略。尽管它不意味着为后代和将来提供一切，造就一切，但它却通过对经济效益、社会效益、生态效益三者的协调，使当代人用最小的代价获取最大的旅游资源利用，造福子孙后代。

2.保护性开发原则。针对生态旅游资源的开发而言，开发和保护的关系应体现的总的原则是：开发应服从保护，在保护的前提下进行开发。资源得到妥善保护，开发才能得到收益；开发取得收益，反过来可促进保护工作。但是，一旦开发与保护出现矛盾，保护对开发拥有绝对否决权。

3.特色性原则。旅游资源贵在稀有，其质量在很大程度上取决于它与众不同的独特程度，即特色。有特色，才有吸引力；有特色，才有竞争力。特色是旅游资源的灵魂。

4.协调性原则。生态旅游资源开发必须与整个生态区的环境相协调，既有利于突出各旅游资源的特色，又可以构成集聚旅游资源的整体美，使游客观后感到舒适、自然。

5.经济效益、社会效益和环境效益相统一的原则。市场经济就是追求效益最大化，生态旅游作为旅游的一种形式，也追求效益最大化，但这个效益不仅是指经济效益，还包括社会效益和生态效益，三者必须高度地协调统一。而当三者出现矛盾时，以生态效益和社会效益高于一切为指导原则，即经济效益必须从属于上述两种效益。

五、生态旅游资源的开发措施

生态旅游资源要开发、要持续发展，应是一种不以牺牲环境为代价，与自然环境相和谐的旅游，必须把握适度的开发速度，控制接待人数，增强环境意识，否则，游客太多会对目的地的环境造成过大的压力。破坏了生态旅游赖以生存的环境，生态旅游也就不可能持续发展。其主要开发措施如下：

1.加强森林公园建设，保护森林资源。森林公园是在社会文明的发展中形成的一个相对独立的生态经济系统，是以人类、生物和环境的协同发展为原则，以自然资源的持续利用和生态环境的改善为宗旨，它们所追求的目标是：既满足当代人的生活需求，且自身得到发展，又要保护生态环境，不对后人的发展构成危害。这就为在此基础上开展各项生态旅游活动提供了一个理想的区域环境。1982年，我国建立了第一个森林公园——张家界国家森林公园，她以神奇的地貌和优美的环境向世人一展森林公园的风姿，为中国的生态旅游开创了一个成功的范例。截至2005年底，全国已建立不同类型、不同层次的森林公园1900多处，年吸引游客达2亿多人次。随着森林公园旅游人数的增加，旅游活动与生态环境的保护必然产生矛盾，引起诸如土壤、植被、水质和野生动植物的环境问题。另外我国森林公园大都是在国有林场的基础上建立和发展起来的，因经营方式的转变，这就带来了一个更新观念和提高对森林价值和生态环境的再认识问题。因此，有效地保护生态环境、加强森林公园建设是保证生态旅游资源得以正确开发的一项重要措施。

2.统一规化、有序开发。做好旅游开发规划，贯彻资源和环境保护的思想，这不仅是使开发取得成功的保障，也是预防资源和环境遭到破坏的重要措施。因此，在编制旅游区总体规划时，必须对旅游区的地质资源、生物资源和涉及到环境质量的各类资源进行认真的调查，采取积极措施，消除或减少污染源，加强对环境质量的监测。从生态角度严格控制服务设施的规模、数量、色彩、用料、造型和风格，提倡以自然景观为主，就地取材，依景就势，体现自然之美，对那些高投入、高污染、高消费等刺激经济增长的项目坚决制止。经济开发可以在风景区以外的广大土地上进行。在现有的生态技术、资金条件以及人们的环保意识还达不到维护生态平衡要求的情况下，必须将宝贵的生态资源留给子孙后代，而不是开发殆尽。另外，在旅游区的环境容量未确定之前，必须控制旅游业的发展速度。对一些重点保护的景区，必须防止太多的游人进入，即使是一般旅游区，也应严格控制超容量吸引游人。因为，环境容量是有限的，破坏容易修复难，一旦旅游超过了环境容量，造成了巨大的环境破坏，再来治理就十分困难，甚至是不可能的。

3.增强环保意识，强化法制观念。鉴于旅游作为一种产业对环境的特殊影响和累计性的破坏，生态旅游一定要加强环境立法和管理。如：对生态保护区的开发，要根据环境法律，规定哪些部分严禁开发，哪些部分可以开发，哪些地区禁止带火种，禁止狩猎和毁坏林木等。

六、生态旅游资源开发应注意的问题

1.保护生态资源，改善生态环境。在开发中我们必须清醒地认识到，环保工作必须长抓不懈，不能掉以轻心。如果生态环境遭到破坏，不仅生态环境质量会严重下降，使生态旅游无法开展，而且将会严重制约社会经济的可持续发展。所以，当务之急是保护好现有的生态资源，坚决制止对生态环境的破坏。同时，加大植树、种花、种草力度，尽快提高森林和绿地的覆盖率，力争城市的整体绿化水平有较大的提高。

2.编制生态旅游资源开发规划。生态旅游资源的开发必须规划。应对应有的生态旅游资源进行详细的调查研究，建立从可行性论证——开发规划——监督管理的科学可行的开发程序，坚决反对“一哄而上”的无规划的开发。应建立各市政府直接领导下的生态旅游资源开发协调小组，编制具有指导意义的高起点、高标准、高水平的各市生态旅游发展规划，以指导和协调生态旅游资源开发工作，制止生态旅游资源开发中的不良行为。

3.制定法规，加强科学管理。生态旅游会不会对生态环境产生负面影响，是弊大还是利大，这并不取决于是否开发旅游，而是取决于在这一过程中实现了科学管理，而科学管理的基础在于完善的法制。因此开发生态旅游必须有切实可行的法规作保障，并加强对生态旅游区的科学管理，做到“以法兴游”、“以法治游”，杜绝一切破坏环境资源的现象。

4.突出生态旅游产品的地域特色和文化内涵。我们应多吸收国内外发展生态旅游的先进经验，并结合各个地方的实际情况，立足本地资源和历史文化优势，大力开发独具特色的生态旅游产品。一是要突出特色，二是丰富生态旅游产品的文化内涵。以此建立新型的生态旅游市场体系，推动我国生态旅游的发展。

5.提高参与性，改变单一的观光结构。在21世纪中，休闲度假将取代观光旅游成为旅游的主体。而让游客能亲自参与和亲身体验是休闲度假产品风靡世界的最直接原因。在考虑旅游与生态的关系时，仅仅关注如何将生态资源利用于旅游事业是不够的，还应该掌握生态旅游者的消费心理和兴趣倾向，在提供优美的生态环境的同时，建立起使生态旅游者能够参与的新型观光结构，延长其逗留时间。

6.完善逗留设施，提高服务水平。生态旅游作为一种旅游产品，旅游接待设施和服务都是不可忽视的开发内容。必须创造出可供游客逗留的环境，这既包括硬件设施，也包括软件方面的服务和管理，两者缺一不可。必须全方位地开发食、住、行、游、购、娱六大要素互相配合的项目，进行综合性的开发。

7.加强生态旅游研究和人才的培养。生态旅游是一种新兴的特殊旅游方式，需要高素质的专业管理人才和服务人才。应利用旅游院校、培训班、专题讲座、学术会议等各种形式及请进人才、派出学习等办法培养一大批生态旅游方面的专业人才，加强对生态旅游理论和规划方面的研究，为实现旅游可持续发展提供人才保障。

参考文献：

[1]程道品，阳柏苏.生态旅游——资源分类及其评价[J].怀化学院学报，2004，23(2).

[2]吴章文，孟明浩.生态旅游资源开发与利用研究的探索[J].桂林旅游高等专科学校学报，2002，13(1).

[3]彭希喜.生态旅游可持续发展对策研究[J].国际市场，1998，(3).