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1.教学层面
由于综合性大学在毕业考评上学科间存在的差异,导致毕业考评的形式和内容多元化,统一的标准难以适应艺术设计各学科的教学要求,在具体的教学中教师又要求学生将毕业论文和毕业设计结合起来,达到艺术设计理论研究和实践相结合的教学目标,以及使学生能够深入地对一类问题或一个问题进行方案构思、设计创作、模型演示、效果展示等全面体现,以往的结果考评侧重了学生论文撰写能力和毕业设计的效果,对学生的创新能力、就业能力培养却显得不足,也不能为整个教学体系的最终环节注入新的活力。
2.学生主观层面
近年来,随着我国高等学校招生规模的不断扩大,学生人均占有教学资源不足和教学条件的制约,毕业生往往对毕业论文的写作认识程度不够,出现选题范围过大或过小、学术性不强、创新点不突出、抄袭现象严重等问题,教学难以达到预期效果,毕业设计虎头蛇尾,预想高过实际设计的目标,展示效果欠佳,实物模型的设计制作草率粗糙,如何来规避这些问题和增效值得深思。
3.管理层面
毕业论文与设计课程设置在第八学期,这个时期对于学生来说由于在校学习、社会实践、择业就业存在很多时间上的冲突,在心理上容易产生较大波动,不利于写出优秀的毕业论文和创作毕业设计,往往顾此失彼。由于艺术设计专业的毕业设计一般需要进行图像、图版、实物、模型等形式的展示,在各评价指标分层制定的同时,学生能否得到一定程度的经费支持,也是从这个层面探讨的问题之一。
二、艺术设计专业毕业考评模型
1.考评体系构建
以“过程+结果+展示”三位一体的模式作为考评体系的制定依据,考评指标的逐层细分。过程考评不仅能提高和促进学生学习的兴趣和积极性,显著增强学习效果,而且有助于教师在教学过程中,全面地及时的了解学生的方案进展情况,考查学生解决问题的能力,阶段目标完成的好坏。在设计教学中,学生往往存在“会做不会说”“会画不会写”的现象,将结果考核始终作为评定设计优劣的主要依据。毕业设计这个完整系统的过程就是毕业生向自己、向学校、向教师、向家长、向社会交的一份答卷,必然要接受大家的检阅。
2.参评主体构成
建立以“指导教师评价+评阅教师+答辩委员会评价+网上投票”构成的参评主体,对学生的毕业论文和毕业设计进行多角度评价。指导教师是学生毕业论文和毕业设计整个过程的直接参与者,所以具有一定的话语权。毕业答辩更像是一次检阅,答辩委员会在毕业答辩时给出的评价基本上是客观的、公正的,学生在答辩时的综合表现因语言表达能力、形象气质、答辩技巧的强弱作为评价指标。在校园数字网络的快速发展下,传统的评价方式要适应现阶段的校园生活方式,建设专业的网上投票系统能够让更多的师生参与毕业设计的评价。
3.审查监督
采用“教研室自查+专家盲审+教学督导抽查”相结合的方式对学生论文和设计进行审查和监督,增设用于网上投票的展示平台和评价平台。审查监督是在教学管理机构对毕业考评进行综合性的运行保障机制,可从以上三个层次进行,可将毕业论文和毕业设计的审查纳入督导组的督导范围,形成良性的循环机制。
三、考评体系的增效机制
1.深化教学改革
艺术设计人才需要有科学精神、人文素养、艺术创新、技术能力,不断调整以往的教学观念与方式。将“过程+结果+展示”的考评系统逐层展开,每层指标建立详细的子系统,进行一般问题的梳理和特殊问题的列举,然后对问题进行排序和考核等级层次的制定,最后对考核分值的进行分配,对初步建立的系统模型。
2.学生主观驱动
艺术设计是社会性的行为,但由于学生缺乏社会与文化责任感而没有强大的使命为驱动,知识储备不足的同时又面临诸多就业的压力,面对知识信息大爆发所往往出现了浮躁与急功近利的现象,内在的学习动力不足。评价指标可细化可深入至出勤率、同导师的沟通次数、方案草图环节、定稿、制作、选材、印刷打印等,各环节进度形成相应的书面材料进行归档整理,有效的避免学生无计划的实施和不按进度完成的情况,并能够保证毕业论文和毕业设计的完成质量和效果。
3.管理的操作机制
毕业设计是全面系统训练培养提高学生综合设计能力的系统整合性课程。因此,本科四年教学中的任何一个环节都应该贯穿创新这个基本原则,毕业设计也不例外,对于最终的考评子系统模型保留修改和增减项目的空间,保证系统对艺术设计专业人才培养的可持续性。此外,学校各部门可将毕业设计展与企业人才招聘会相结合。从而建立起完整的毕业设计展览、毕业设计答辩和人才招聘“三位一体”的毕业设计教学新模式。
四、结论
1.1不确定性分析
我国目前面临确定最优备用容量克服风电机组出力的间歇性和波动性影响,支持消纳大规模风电并网的问题。合理确定快速响应火电机组规模,过多火电机组备用容量会增加运行成本,因此需要考虑到系统的经济性。本文的研究基础是新建快速响应火电机组来解决面临的风电并网及消纳问题,不考虑对现有火电机组升级改造的情形。大规模风电并网背景下快速响应火电机组的规划面临2种不确定性:1)快速响应火电机组参数的不确定性,包括燃料可用性、碳排放成本、折现率、投资成本等;2)系统调度水平的不确定性,包括随机停运(机组、输电线路等)、负荷和风速预测误差等。本文假定发电商向调度机构提出快速响应火电机组建设申请,调度机构结合规划模型最终确定快速响应机组规划方案,因此,快速响应机组参数的不确定性可以不用考虑。同时,假定电力系统的随机性与系统元件停运相关,负荷和风速预测误差与发电备用容量最优水平相关。同时,本文采用蒙特卡罗模拟方法来仿真电力系统的随机特性。假定风速服从威布尔分布[17],由于风速预测误差的存在,蒙特卡罗仿真将设定大量情景,并得到每个情景下每小时的风力发电量。考虑到发电机组和输电线路的随机性停运,在蒙特卡罗仿真中引入2个向量X和Y。其中,Xmht=1表示第m个发电机组在第t年时段h时运行,Xmht=0则表示停运;Ynht=1表示第n条输电线路在第t年时间段h时可用,Ynht=0则表示不可用。本文将年尖峰负荷预测表示为基本负荷与年增长率的乘积[18]。年增长率包括年平均增长率和随机增长率2部分,随机部分反映了不确定的经济增长或天气变化对负荷预测的影响。每个节点的每小时负荷是基于年系统尖峰负荷在使用既定负荷分布因素的情况下得出的。每个情景都有一定的发生概率,由生成的情景数目分布得到。情景总数对基于情景的优化模型的计算工作量影响很大。因此,对于大型计算系统,采用有效的情景精简方法对提高计算效率是十分重要的。精简技术要求在尽量与原始系统接近的情况下得到最少的情景。因此,本文设定情景子集采用基于该子集的概率测度方法,该方法在概率度量方面与初始概率分布最为接近。另外,本文利用通用代数建模系统(generalalgebraicmodelingsystem,GAMS)中的SCENRED工具提供的精简代数式设定情景子集,并对情景进行最优概率分配。
1.2基于Benders分解算法的规划模型
大规模风电并网时,系统调度机构的目标是在满足规划和运行约束条件的前提下实现规划总成本最小,如式(1)所示。式中:t为规划年,t=1,2,…,T;h为时段,h=1,2,…,H;m为发电机组序号,m=1,2,…,M;k为情景,k=1,2,…,K;Cmt()为第t年机组m的投资成本;Gmts为k情境下第t年机组m的安装状态,1为已完成安装,否则为0;d为贴现率;pk为情景k发生的概率;Omht为第t年的h时段发电机组m的运行成本;Sht为相应的运行小时数;Pmhtk为k情境下第t年h时段机组m的调度电量。根据大规模并网背景下系统的不确定性及目标函数的特点,本文利用Benders分解法将快速响应火电机组规划问题分解成1个主问题和2个子问题:主问题是不考虑可靠性的最优投资规划问题,2个子问题是可靠性和最优运行问题。其中,可靠性子问题的可行域受主问题影响,而最优运行子问题受可靠性子问题可行域的影响,也就是说可靠性子问题的约束中除含有自身决策变量还包括主问题的决策变量,同样,最优运行子问题约束中除含有自身决策变量还包括可靠性子问题决策变量。在图1中,发电商向系统调度机构提供快速响应机组的候选集,考虑规划限制情况下,调度机构以新机组投资总成本最小为目标,确定新机组的最优投资方案。其中,规划限制因素包括机组最大数量和候选机组的建设时间等。其中主问题同样确定了目标函数的下界,并用该下界检验规划的最优性。除了规划限制因素,子问题中产生的Benders割也作为主问题附加约束条件。主问题中包含所有的变量,而且所有的限制条件是线性的。主问题是一个混合整数线性规划问题。通过子问题提供的可靠性和最优运行对主问题的组合优化状态进行修正。可靠性检查子问题对主问题提出的规划中涉及到的系统可靠性限制因素的可行性进行检测。该子问题不仅保证每个节点是电力平衡的,而且满足输电安全和发电机组物理限制因素的要求。在可行性不允许的情况下,会形成可靠性割,用以分析主问题中规划问题的派生情况。直到确定可靠的规划后该派生过程才会停止。一旦满足了系统可靠性,最优运行的子问题将考虑规划方案的最优性,直到满足给定的收敛标准,该问题的派生过程才会停止。具体计算步骤如下:
1)系统调度机构
最初获得的信息包括投资候选快速响应火电机组的经济性和技术性数据、机组断电数据、输电线路数据以及负荷和风速预测误差数据。然后利用蒙特卡罗模拟法设定一系列情景。随机长期规划问题本质上很复杂。本文用代数建模系统(GAMS)对情景进行精简。
2)本文模型
包括1个混合整数线性规划主问题和2个线性规划子问题。主问题研究最优投资规划,子问题进行可靠性检查并确定最优市场运行状态。主问题确定最优投资规划,其目标是新确立的快速响应发电机组的投资成本最小,如式(2)所示。式中:Bm为快速响应机组m的建设时间;Mmht为第t年发电机组m启停状态,1为开机,0为停机。其中,式(3)—(5)分别为建设时间约束条件、装机情况约束条件、快速响应机组的组合优化状态约束条件。主问题的解包括最优投资规划、新机组的组合优化状态和规划目标函数的下界。在第1派生阶段,对机组的组合优化状态没有系统限制约束,因此变量赋有随机值。但是,在接下来的派生过程中,来自于可靠性检查和优化运行子问题中的Benders割为机组状态设定了限制因素。如果出现意外情况(如图1所示主问题求解环节出现无解的情况),则调度机构需要采取一系列预防措施,如切负荷、激励市场参与者提供额外的容量作为快速响应备用等。
3)主问题确定
第t年发电机组m的最优安装状态mtG及其在h时段的启停状态mhtM后,可靠性检查子问题基于主问题的解将系统偏差降到最小。在电力平衡变量中引入松弛变量,目标函数(6)即是将松弛变量最小化。式中:Vitk为k情境下第t年的松弛变量;,1ijhtkL为第i次迭代k情境下第t年h时段j母线上的预期发电缺口;,2ijhtkL为第i次迭代k情境下第t年h时段j母线上的发电剩余;Phjtk为k情境下第t年h时段j母线上的调度电量;Dnjtk为k情境下第t年输电线路n上来自母线j的有功潮流;Qjhtk为k情境下第t年h时段母线j上的负荷;Mmhtk为k情境下第t年发电机组m在h时段的开停机状态;Pmhtk为k情境下第t年h时段机组m的调度电量;Pmin,m为机组m的最小出力限制;Mmht为第t年h时段机组m的启停状态;Xmthk为k情境下第t年h时段机组m的发电机可用状态,0为处于停机状态,否则为1;Pmax,m为机组m的最小出力限制;Dnhtk为k情境下第t年h时段输电线路n上的有功潮流;Ynhtk为k情境下第t年h时段输电线路n的输电可用状态;I为从线路n上某点注入的注入功率;θnchtkθndhtk为k情境下第t年h时段输电线路n两端电压的相角差;xn为输电线路n的电抗;Rm、Rm为机组m爬坡加速/减速极值。其中,式(7)为目标函数的节点电力平衡约束条件,式(8)为发电机组安装状态,式(9)为主问题确定的组合优化状态,式(10)为发电限制,式(11)为直流电力潮流,式(12)为输电线路限制,式(13)(14)为爬坡加速/减速限制。随机规划解将满足长期可靠性指数,如电量不足停电损失率η。当第t年第h小时的η值比其目标值大时,第r次迭代时产生Benders割,相应的可靠性信号会反馈给主问题。将η作为约束条件限制未供给的每小时负荷数。年度负荷总数满足年度η要求。但是,使用基于小时指标的优点在于能够阻止某些时段发生大规模甩负荷的情况。第t年h时段的η由式(6)中的预期发电缺口Lijhtk,1除以第t年第h小时的预测负荷所得。式(15)所示的可靠性限制会使发电剩余Lijhtk,2为0。如果式(15)中有任何一个式子不能满足,则会产生Benders割。式中:αits和βihts分别为优化过程中对应于各约束的拉格朗日乘子最优值,均为常量;Fhtk为k情景下第t年h时段的负荷;ηht为第t年h时段电量不足的概率。式(16)的Benders割表示现有机组组合优化状态和候选机组安装状态的耦合信息。割表示在t年通过调整投资规划无法减轻电网受到的扰乱程度。
4)最优运行
子问题的目标是基于提交的竞标发电量和用电需求使社会福利最大化。社会福利定义为基于竞标值的电力消费支付额和生产成本之间的差额。该子问题的构建基于安全约束的经济调度模型,并检查所求解的最优性。当电力需求没有弹性时,目标函数是基于给定的投资规划和机组组合优化状态使系统成本最小,如式(17)所示。在一些情景下,发电机组和输电线路断电会导致无可行解。为了计算此种情况下的价格,假设原发电机组由虚拟发电机组以更高的价格提供所需电量。利用电量不足期望值来表示虚拟发电机组提供的电能。(1)111(1)111min(1)(1)THKqhtmhtmhtkktthkTHJhtjhtjhtktthjSOPWdSCPd(17)s.t.111MJJmhjtkjhtkjhtkmjjPPQ(18)UPEQ+PAD(19)0,jhtkPj(20)式中:Wqk为系统运行成本;jhtkP为k情境下第t年h时段母线j上虚拟机组的可调度容量;jhtC为第t年h时段母线j上虚拟机组的成本;U为母线机组关联矩阵;E为母线负荷关联矩阵;P为虚拟机组可调度容量向量;A为母线支路关联矩阵;D为有功潮流矩阵;P为有功功率向量;Q为负荷向量。类似于可靠性检查子问题,最优运行的目标函数受到物理因素限制,如式(8)—(14)所示。该子问题的解为主问题目标函数提供了上界,用于检查解的最优性。如果提出的投资规划方案不是最优的,会产生如式(21)所示的Benders割现象,并会添加到下一迭代过程中的主问题中。(1)(1)1111111111()(1)()()KTMqmtmtkmtkkktktmKTMkmtkmtkmtktmKTHMkmhtkmhtkmhtkthmCGGZpWdpGGpMM(21)Benders分解法的重要特点是可以在每一迭代阶段为最优解提供上下界,从而提供了收敛标准。收敛标准如式(22)所示。YZYZ(22)式中是最小的正数,表示接受最优解的临界值。
2、算例分析
本文通过一个6节点系统的算例来分析集中式和分布式风电扩张情形,如图2所示。本文研究给定风电并网水平情况下快速响应火电机组的规划问题。基于风速预测数据,该系统分为3个区域,其风电容量参数分别为31%、38%和49%。风电容量参数是1a内实际风力发电量与装机容量全部投入使用时的发电量的比值。本文研究的快速响应火电机组安全经济规划期和年峰负荷预测期均为10a。表1列出了系统数据,图3给出了基准案例情况下年尖峰负荷预测情况。节点2、4和5的负荷比例分别为50%、30%和20%。假设负荷在该段时期内拥有相同的分布参数。年尖峰负荷预测值是基准负荷(如307MW)与年增长率(如2.5%)的乘积。假定尖峰负荷随机部分增长率和风速预测误差服从正态分布[19],中值为0,标准差为0.01,每小时负荷参数和每小时风力发电系数借鉴伊利诺伊理工大学提供的6节点系统小时数据。表2所示为候选发电机组数据。风电每小时成本忽略不计。风电容量为150MW,在情形I中是集中式,情形II—IV分布式。5种情形如下:1)情形I,风电机组集中在节点3的规划问题。2)情形II,风电机组分布在节点2、3和6的规划问题。3)情形III,风电机组分布在节点2、3和6,但是在第8年线路4-5部分停运的规划问题。4)情形IV,风电机组分布在节点2、3和6,但是在第8年机组2停运的规划问题。5)情形V,风电机组分布在节点2、3和6,但是在第8年线路4-5部分和机组2同时停运的规划问题。情形I:在该情形下,风电机组全部安置在区域C的节点3处,因为此处风速预测最为理想。第1年该节点接入装机容量为150W、容量参数为49%的风电机组。但是,这样的规划导致无法用其他机组降低节点3较大风速误差带来的影响。表3列出了各机组投入使用的年份。机组3一直投入使用,机组1在尖峰投入时使用以满足负荷需求,将运行成本降到最小。总的投资和运行成本为1336元/MW,其中运行成本为553元/MW。起初,机组3在节点3,机组2在节点2(系统最大的负荷中心)。表3中的其他机组在以后年份风电容量和负荷增加时逐步投入使用。风电集中安装情况下没有足够多的输电通道。情形II:图2显示了风电机组在3个区域分布式安装的结果。风电机组装机容量50MW,区域A和B的容量参数小于区域C的容量参数。表4给出了候选机组的安装年份。与情形I类似,机组1在第5年安装,机组2在第1年安装。但是,在第7年机组3才在节点1安装。节点3处的风电机组WG3年发电容量为12.5MW(容量参数为25%),线路2和3没有阻塞。低成本的WG3在某些时候低于其容量参数运行是因为系统慢加速限制因素。因此,在第7年接入快速响应机组后,WG3平均发电量上升到22.5MW,容量参数为45%,仍然低于WG3的容量参数49%,这是由于输电和运行条件限制(如火电机组最低发电量限制、系统慢加速限制、开关限制等)。与情形1相比,总投资和运行成本降低至1072元/MW,其中运行成本上升到了601元/MW。在情形II中,由于区域A和B较低的容量参数,总风电机组利用率与情形I相比降低了28%,这将导致更多的昂贵的火电机组的使用,并增加运行成本。如果区域A和B的容量参数与区域C相同(49%),则运行成本将降低至540元/MW。图4把运行和总成本描述为风电容量参数的函数。初始值是现有的风电并网水平。图4显示随着快速响应机组投资额的增加,运行成本降低。由社会成本可以看出,容量参数的最优增长为20%,此时社会成本最低。尽管区域A和B的风电容量参数较低,但是风电在3个区域的分布降低了总成本,提高了机组使用率。这是因为一个区域的风力间歇可以由其他区域来补充,同时,快速响应机组投入减少。情形III:该情形考虑在第8年尖峰时段4-5线路停运的情况。与情形II类似,机组2在第1年投入使用,机组1在第5年投入使用,机组3在第7年投入使用,如表5所示。另外,作为预防措施,机组4在第8年投入使用,机组6在第10年投入使用。线路4-5的停运减少了区域A和区域B的输电通道,因此有必要在区域B接入机组4和6。与情形2相比,总成本增加至1227元/MW。情形IV:第8年尖峰时段机组1的停运将改变情形II中的规划方案。机组2在第1年投入使用,机组1在第5年投入使用,机组3在第7年投入使用,如表6所示。另外,机组6在第8年投入使用,作为机组2停运的补充。该预防措施使规划成本上升至1162元/MW,运行成本升至601元/MW。情形V:在第8年,线路4-5和机组2同时停运,如表7所示。此处考虑尖峰和非尖峰时段2种情况。同之前情形类似,机组3在第1年投入使用,机组4和6在第8年投入使用作为停运的补充。总成本升至1232元/MW,是所有情形中最高的,但是运行成本和情形4和5相比变化不大。
3、结论
在优化系统初始参数输入的界面中,根据具体优化问题,确定优化对象相关的设计参数值与优化参数设计范围,然后在输入栏里输入相关参数值和初始值。设计界面中某些参数的输入需要在一定的范围内,如果输入非法时,会有相应的提示,需要重新输入正确的参数[4-5]。当用户输完相关设计参数之后,单击“开始优化”按钮,系统首先将输入的具体参数值类型转化为MATLAB数据类型,然后将数值传入到MATLAB优化组件中进行优化。优化成功后的结果显示在界面中,否则返回重新进行优化。整个分析过程在服务器上完成,不影响用户进行本地的其他操作。
2关键技术
笔者通过刮板输送机的优化实例用以说明在系统建立过程中的几个关键技术。优化数学模型的M文件编写针对刮板输送机设计参数的不确定性,以达到其电机功率最小和运输性能最佳为目标,取输送机刮板链运行速度v、槽深H及宽度B作为优化设计变量。具体优化数学模型的建立过程请见文献[6]。根据以上的数学模型,编写M文件,由于在具体工程实例中设计值的不同,笔者将文献[6]中的某些具体的设计值作为可变的参数传递值。这里取链条最小张力、链条单位长度质量、输送机的铺设长度和物料堆积角作为可变的传递参数,令其分别为x(4)、x(5)、x(6)、x(7),以方便MATLAB与之间传递参数,代码如下:编译生成.net组件生成.net组件的步骤如下。(1)在CommandWindow里面直接输入deploytool,在弹出的DeploymentProject窗口里,输入相应的保存位置和名称,Type类型选择:.NETAssembly。如图3所示。(2)添加已经编写好的M文件guabanji.m,如图4所示。(3)创建工程,选择Build编译成.net组件。文件保存后打开刚才保存工程的文件夹可以看到有两个新建的文件夹distrib和src。这里包含了在调用中需要用到的文件、库、资源和接口等,如图5所示。调用.net组件与网页设计打开vs2010,新建一个C#项目,添加引用,在弹出的菜单中找到已经生成的.net组件文件夹src,选择添加其中的guabanji.dll文件,另在.net中添加MWArray组件,这样引用添加成功,如此便可以调用.net组件进行优化[7-8]。
3运行实例
用户通过浏览器进入基于Web煤机装备优化设计系统,该系统包括采煤机、刮板输送机、提升机及掘进机优化设计系统。笔者以刮板输送机的优化设计系统为例,介绍了整个系统需要优化的机型,选择所需优化的零件进入优化设计页面,并根据提示输入合理参数,然后点击“开始优化”按钮,系统就会根据用户输入的参数,调用.net组件实现优化分析设计,并将优化的结果显示在浏览器上[9-10]。以刮板输送机为例进行说明,首先打开网站首页,选择刮板输送机优化;进入刮板输送机零部件优化列表页面,选择所需零件进入其优化设计页面,在文本框中输入具体问题的设计参数,然后点击页面中的“开始优化”按钮进行优化,如图6所示。得到优化结果后,将常规的设计方案与优化设计方案的结果对比,如表1所列。
4结语
在建筑结构设计的过程中,不同软件之间的模型数据交换都要依靠软件之间的数据接口。出于利益考虑,大多数软件公司不愿意公开自己的模型数据格式,也就造成信息无法进行有效、顺畅的交换,这给实际的工作带来很多困难。针对这种情况,建立一个统一的工程信息模型是解决上述问题的关键,这样就可以使不同软件之间的数据信息得以共享和交换。建筑结构信息模型就是依据这样一个理念而形成的一种新的模型技术。建筑结构设计信息模型主要采用三维数字技术,并综合了建筑工程项目相关信息的数据模型,这种模型在具有物理模型基本结构和信息的同时还拥有模型的属性、模型管理以及模型的关联等信息。建筑结构设计模型信息具有关联性、一致性和完备性的特点,能够建立建筑结构设计过程中的数据源,能够有效解决工程数据之间全局共享和一致性的问题。为建筑结构设计过程中的模型自动转化提供了合理的解决方法。
2建筑结构设计模型的自动转化
2.1建筑设计模型与结构设计模型的自动转化
目前,很多建筑企业在进行设计时还是采用比较传统的二维图设计方法,工作人员在进行施工图纸和建筑内部结构的绘制时还是依据固定的设计设计图纸来进行设计的。这样,比较简单的图元识别只能帮助施工作业人员对重大构件的位置加以明确,而较小但要求比较高的细节部分并不能来精准定位,因此使得施工过程变得繁杂,施工任务变得比较繁重,从而使施工效率地下。而统一了各建筑产品描述标准的IFC标准则涵盖了建筑项目的每一个环节,十分精准的描述了建筑设计过程中的几何模型,对不同模型之间的自动转化提供了方便,其主要的优势为:(1)更加容易识别建筑构件,使建筑项目的施工更容易进行。墙体、柱、梁等结构构件是建筑结构设计模型能够容易识别出来的,而经过IFC标准进行模型转化以后,建筑墙体不仅包括结构层,还包括墙体两侧的装饰层和保温层,同时还明确了门、窗等非结构构件;(2)加强了构件之间的关联性,转化以后的信息模型可依据具体实际情况进行二次处理;(3)实体定义和关联关系相结合,使结构的逻辑性增强,基于洞口和墙体实体对结构墙体进行精准的描述,并且定义建筑结构中墙体的多种材质模型,加强对IFC标准的解析是建筑设计向结构设计转化的一个难点,IFC文件解析可根据建筑项目的具体情况进行自主研发,也可以采用商业化IFC数据解析接口得以实现,最终通过对IFC文件的解析来获得建筑结构设计的模型。
2.2结构设计模型与结构分析模型的自动转化
建筑结构设计过程中的一个比较重要的环节就是建筑结构分析,自动生成结构分析模型以及回传分析结果都是通过结构分析过程得以实现的,目前从国际上使用最普遍的有限元分析软件公开模型格式的数据来看,该过程的实现是比较容易的,建筑结构设计模型和结构分析模型之间的转化还停留在不同有限元分析软件间几何模型的基础上,二者转化的具体过程如下所示:(1)遍历生成的建筑结构设计模型利用有限元软件将结构构成信息导出,进而写入模型文件;(2)对已生成的模型文件,将其导入置软件中,并对此模型文件进行定义补充、荷载的施加,并对结构设计加以分析;(3)通过数据库借口将结构设计结果导入到数据库;(4)将需要的结构构件和构建信息与所生成的结果进行比较,并通过借口导入从而形成关联关系,构建完整的施工图设计模型,对工程的量算和施工图纸的实际进行指导。
2.3结构施工图设计模型与工程量算模型的自动转化
工程量算是否准确直接影响项目的造价和工程项目的投资控制。建筑设计模型是建筑工程中工程量算数据的直接来源。目前,我国量算模型数据的转化大多采用三维图形量算软件,实现不了IFC数据的交换,因此只能通过专用的接口来实现数据间的转换。目前,国内应用比较广泛的广联达钢筋抽样软件是通过XML映射模型来实现结构设计与工程量算之间转化的,首先定义XML模型机制,再对模型模板进行定义,多采用模式定义或者文档定义,经过研究实践表明,可替代文档定义类型和稳定定义类型相比,前者表示方式比较灵活,文档采用的语法与相关模型机制语法相比具有高度一致性,并且具有强伸缩性,因此可替代文档类型可实现建筑施工设计模型向工程量算模型的转化。
3结语
实验室是学生学习和实践锻炼的主要场所。完善实验室管理主要从实验室场地的安排、设备的更新、人员素质的提高和实验室的安全管理等方面着手进行。工业设计专业课程大多是在实验室进行的,为了便于老师与学生的“教与学”的互动,实验室场地的宽松、通风、明亮尤为重要。我们建有木质制模实验室、精细制模实验室、产品造型实验室、油泥模型实验室、金属制模实验室等。学校在设备方面也投入了大量的资金,购置激光雕刻机、3D成型机、机械雕刻机以及其他电动工具等加工设备,为教学与实践的开展提供了必要的物质保证。实验技术人员是实验室的主体,实验室人员的素质高低直接关系到整个实验室能否正常运行、教学计划能否顺利完成,实验室人员的职业素质对发挥实验效能、提高实验课程质量有关键性的作用。工业设计专业材料品种多,产品结构形式变化繁多,要求实验室技术人员知识面广,专业性强,所以实验室专职人员要不断地提高自己的专业素质。
2模型设计流程
“产品模型制作”课是工业设计专业学生的一门必修课,在本课程的学习过程中涉及素描基础、立体构成、色彩构成、工程制图、产品结构、材料力学等课程内容。由此可以看出,“产品设计与制作”课是一门承前启后、理论与实践紧密结合的课程。我们采用的教学模式是“自主、研讨、合作”的学习方式。
2.1产品设计初期
同学自由组合,4人为一小组。学生是设计的主体,小组内部初次讨论时要求大家勇于思考,大胆想象,畅所欲言,相互尊重彼此之间的观点,友好和谐地对设计方案进行讨论。老师在这个阶段,要参与同学的讨论,提出一些具有启发性的问题,引导学生深入思考。在讨论的基础上,要求学生拿出方案,画出草图。
2.2产品设计方案的确定
小组成员对方案确认后,再次讨论,对产品设计从人机关系、视觉效果、产品结构以及连接方式进行研究、分析。这个过程,要求学生运用学过的知识,以及将各个学科的知识融会贯通。要求学生利用网络信息技术作为探索学习的认知工具,体现了学生自主学习的能力。教师主要帮助学生解决遇到的实际困难,最后用三维软件绘出效果图。
2.3产品制作前的准备
决定模型制作比例,选用合适的材料,确定产品的装配方案。画出零件工程图,结合实验室的设备情况,因地制宜,在老师的指导之下,制定产品的加工工艺,最后加工出成品。
3模型的制作
学习制作模型,首先要加强学生基本功的训练,先从简单的做起,模仿是提高模型制作能力的一个好方法。在基本功训练的过程中,老师的讲解、示范是最关键的,讲解的重点就是工具、刀具的规范使用和安全使用方法以及模型制作的工艺路线。其次,制作产品模型,模型根据在不同阶段的作用,可分为研讨性模型、功能性模型、展示性模型等,模型不同的用途,选用的材料、制作工艺也会有所区别。研讨性模型与功能性模型是设计初期阶段对产品形态进行的初步分析,以论证设计可行性。这一类模型,选用材料价格低廉,有一定的强度,成形容易,不易变形,可以做一些简单的涂色处理。模型增强了人们的视觉感染力,设计者通过对模型的观摩、分析,发现产品的不足,完善设计方案,进而求得更佳设计效果。展示性模型是体现产品最终真实形态、色彩、表面材质、材质机理为主要特征,具有良好的可触性、合理的人机关系、和谐的外形等,是展示性模型追求的最终目的。展示性模型的制作,是教会学生综合应用各种材料进行模型效果表现,其目的是制作出精美的模型。
4模型制作与计算机三维设计软件的衔接
5总结分享
1)分组:通常将一个班级分成7~8小组,每个小组设计一个方案,大家分工合作,一起研讨;
2)针对设计,确定模型材质和制造方案:每个小组所设计的产品不同,设计思路也不一样,模型的制作方法、选用的材料、工艺路线也各不相同。
3)充分利用现代加工手段和方法,提高学生的模型制造能力:在模型制作过程中,指导学生学习和使用激光雕刻机、3D成型机、机械雕刻机、木工加工设备及其他电动工具,学生的实践能力和动手能力显著提高。
DSM模型作为一种基于矩阵的、紧凑的表达模型,能站在全局的角度,采用可视化的方法反映任务之间关系(信息流)并分析信息流,图2(c)表示采用聚类的方法对过程结构进行优化。DSM建模方法由于矩阵本身不受任务数目限制,并且易于使用计算机编程计算,具有良好的可操作性和稳健性。根据领域的不同,DSM矩阵可以分为4种类型[5],包括产品架构、组织架构、过程架构以及综合产品、组织、过程的多领域模型。其中组织架构DSM模型的分析主要是通过聚类的方式,把信息交流需求最大的成员分为一组,将矩阵变换成为成员之间具有高度交互性的类———系统团队。矩阵变换的目的是使类内部具有高耦合度,而类外具有尽可能低的耦合度。通过关注不同成员的沟通需求,从而得到有效的组织设计模式。
2基于DSM的建筑工程协同设计
2.1传统建筑工程设计的过程及其局限性
传统的建筑设计一般采用串行设计,即“抛过墙”式建筑产品设计模式,图3(a)为传统建筑设计过程,3(b)为传统建筑设计组织结构图。由图可以看出,传统的设计模式从时间上和功能上把各学科的专职人员彼此孤立开来,存在一系列问题:信息流动是单向的,下游的设计结果不能及时反馈给上游进行设计评价和修改,项目集成性差;设计信息交流不畅、沟通困难而出现的潜在危险,往往在施工过程中才能发现;设计修改频繁,设计质量难以得到保证:建筑工程设计周期长,项目开发成本高,建筑质量受到影响等问题。设计过程中信息的管理是目前建筑设计企业必须面对的一个难题,在当今知识经济社会,沟通和协调比命令和控制更为重要,据权威机构研究表明,良好的信息沟通和协调可以减少工程建设费用的20%左右[6]。因此引入新方法、新工具对建筑设计过程进行管理是非常必要的。
2.2建筑工程设计初始
DSM模型的建立本文采用图1表示的普通楼宇设计工程中常见的12项设计任务为例,把各设计活动间的信息流关系用DSM矩阵表示出来,如图4,然后采用DSM聚类规则进行聚类分析。
2.3DSM聚类基本原则
DSM聚类原则以下列步骤展开[7]:(1)设计优化的目的是使DSM尽量成为下三角矩阵。(2)根据DSM,若矩阵中某一行全为零,则说明对应该行的设计行为不需要其他设计行为提供信息,因此应尽可能早地执行,将这些设计移到DSM的顶端。每次移动一个学科,且需将其行列及相关标记一起移动。移动结束,再对矩阵其他设计重复进行步骤(1),直到再无这样的设计。(3)根据DSM,若矩阵中某一列全为零,则说明对应该列的设计行为没有对其他设计行为提供信息,因此应尽可能晚地执行,将这些专业设计移到DSM的底端。每次移动一项专业设计,且需将其行列及相关标记一起移动。移动结束,再对矩阵其他专业设计重复进行步骤(2),直到再无这样的专业设计活动。(4)如果经过步骤(1)、(2)DSM中再无未调整的专业设计,则矩阵已经达到最优化;否则,剩余的专业设计必定包含信息循环(至少一个)。(5)找出信息循环,使用所谓的“路径搜索”方法。在该方法中,从某一专业设计开始,向前或向后跟踪信息流,直到第二次追溯到同一个专业设计,这之间的所有专业设计构成一个信息流循环。(6)将简单循环中的专业设计合并起来,并用另一代表专业设计代替,并重新开始步骤(1)的操作。对于小型矩阵,只要通过一系列的行列变换就可以获得新的DSM优化矩阵,对于大型的矩阵则可以通过相关智能算法如遗传算法等获得新的优化结果矩阵。由于建筑工程设计各活动间的耦合性较强,所以本案例中没有空行空列,可以直接从步骤(3)开始,根据图4初始信息流,利用以上规则进行优化,得到新的DSM矩阵,如图5所示。不难看出,通过DSM聚类优化,使得原来隶属于不同专业领域的设计活动之间复杂的设计迭代关系转化为4个工作团队之间的关系,其中总体规划设计和结构选型设计组成一协同设计团队,在设计的初期就考虑到了建筑设计与结构设计间的关系,避免了传统设计过程中结构设计发现建筑设计不合理而引起的设计大返工。同样,功能要求和局部细化设计人员组成协同设计团队;局部细化、空调系统设计、管道通风设计、楼板梁柱墙体设计组成一协同设计团队;梁柱墙体设计和电气装配设计组成以协同设计团队。其中局部细化、梁柱设计、墙体设计同时属于两个协同设计团队,说明需要加强这些活动和两个团队间的协调沟通。通过DSM聚类,可以首先在团队内部进行信息交互,并行协同地进行设计;然后再以团队为单位进行更高层面的信息交互,可以减少由于不同专业领域间耦合带来频繁更改,返工等影响,既缩短了设计周期,减少了返工成本,又保证了建筑工程设计质量。因此,笔者认为,在建筑工程设计企业,有必要建立协同设计团队,专门负责跨专业、跨部门、耦合关系强的设计活动间的协调与沟通,并以正式的组织形式确定下来,避免设计人员只为参会而来的临时心理,直到建筑工程项目设计工程结束。
3结语
平衡不是对称,是对称的变化形式,是一种打破对称的平衡,平衡突破形和量的相等,根据力的重心,将造型的形与量加以重新调配,在保持平衡的基础上,求得局部变化,使形态、色彩、材质肌理等造型要素的面积及体积等在视觉上保持一种力量的平衡,形成一种视觉、心理上的安全感和平稳感,如图2所示。
比例与夸张构成形式
世界上任何一个整体而统一的事物,都是由几部分组合而成的,局部与整体或局部与局部之间的数量或大小关系,就是所谓的比例。在包袋的设计中,比例是用来确定包袋各个设计要素之间的平衡关系及其美感的。古希腊人发现了最具美感的造型比例,即1∶1.618的黄金比例,著名的米罗的维纳斯雕像极具美感的身躯,就是由于符合黄金比所形成的。许多公务用包袋的分割造型或配件的位置放置,都遵循黄金比,如图3所示。夸张是指将事物的本质和特点加以强化或突出,如果包袋采用夸张造型形式,其造型及设计就更易获得一种吸引力和艺术感染力,使夸张的部分或造型元素成为设计的视觉中心。包袋造型上的夸张不单单是外形上的显著变化,也可能是色彩、工艺、配饰等其它方面的夸张变化,如图4所示。
对比与统一构成形式
事物的质和量或造型元素相反或极不相同的元素排列在一起就会形成对比,如包袋造型上的直线和曲线、凹形和凸形、粗和细、大和小等构成对比造型形式。在包袋的设计中常采用对比设计形式,通过造型元素间的对立和差别,以增加造型的审美特性,使包袋造型产生强烈的视觉冲击力,给人以醒目、肯定、强烈的视觉印象。但是如果包袋造型元素对比过于强烈,并且面积过大,包袋造型则会缺乏整体感和统一感,所以,包袋设计师一定要在造型整体和统一的前提下,追求对比与变化,以达到统一当中有对比,对比当中有统一的造型效果。对比可以使包袋造型显得个性鲜明,统一则可以使包袋造型相互联系、和谐一致,因此,只有将对比与统一运用得恰当合理,才会给包袋的款式造型带来鲜明、活泼而又整体统一的良好效果,如图5所示。
节奏与韵律构成形式
节奏与韵律原本是音乐术语,在造型领域中同样适用,是指一种有秩序、有规律的连续变化和运动,在造型设计中,是指造型要素有规律的排列,排列的形式有反复、渐变、交替等。在包袋造型设计中,如果节奏和韵律运用的不够熟练,在设计中过多的反复运用形、质、色等差异太大的要素,就会造成整个包袋的不协调或包袋某一部分的孤立,或者使得设计没有重点。恰如其分的反复和有规律地出现某种造型元素,例如特定的形状与色彩等造型元素的重复有规律出现或交替出现,都会产生富有节奏与韵律的感觉,如图6。
包袋造型设计的方法
包袋造型设计包含两个方面的内容,一是结构、功能方面的造型设计,表现其物质性和实用性;二是形态、肌理、图案、色彩、装饰、风格等审美方面的造型,表现其精神性内容。常见的包袋造型设计方法有以下几种。
1仿生设计法
仿生设计法是许多设计工作中的一种常用方法,这种方法是指设计师对已有的自然形象或人为形象的模仿,但又不是简单的将现实生活中的形态搬到设计中去,而是指设计师通过感受大自然中的动物、植物等形象或人为事物形象的某种形态、纹理、图案等形象元素,运用概括和典型化的手法,对这些形象元素进行升华和艺术性加工。虽然仿生设计法并不排斥将现实形态一成不变的应用于某个设计的造型中,例如苹果形的电话机、人物形的灯具等,如图7所示。但是包袋自身特点往往限制了上述做法,在包袋造型设计中应该将简单的模仿变为巧妙的运用,再结合包袋的结构特点,进行创造性的设计,使得包袋造型设计既有生动、自然的美观造型,又有很好的实用特性,如图8所示。
2派生设计法
派生即衍生,派生设计法的特点是要有可供参考变化的原型,在包袋造型设计中,派生法是在某一个参考原型的基础上进行廓形、细节等方面的渐次改变,进而展开多种款式系列设计的方法。包袋造型系列化设计是通过变化某个局部的形体、图案、色彩、肌理等造型元素的大小、位置来,获取新的款式变化,如图9所示。
3逆向设计法
逆向设计法是把包袋原来的形态、图案、色彩、肌理等造型元素放在反面或对立的位置上进行思考,寻求异化和突变结果的设计方法。逆向设计法的思维与常规设计法思维所带来的设计结果往往大相径庭,这种设计方法不但能够改变包袋原有的造型,而且还是创造包袋新造型的开端。在包袋造型设计中,运用逆向设计法的内容较多,如包袋前与后、上与下、正与斜、男女包袋造型特征等的逆向造型变化。
4联想设计法
包袋联想设计法是以某一事物形象为出发点,展开联想,并从中获得某种新的有关联的造型形象。这种设计方法是要在一连串联想的过程中,寻找到自己最需要、最适合发展成包袋样式的造型形象,即把一些事物形象与包袋造型设计联系起来,有时也把某一事物表达的某种意义或思想内涵赋予到包袋造型中,从而开发出新的包袋造型及其内涵,如图10所示。
某梁采用复合材料制造,约长2m,变截面并带理论外形,零件腹板部分主体为平面,包含有台阶面,侧面与壁板外形相应曲面一致,外形公差为±0.1mm,装配要求高;为“U”形结构,侧面角度闭角结构(<90°)。该构件在热压罐成型过程中脱模困难,如果强行取出会损坏构件和模具,无法保证型面公差,这对成型模具的结构设计提出了较高的要求。
2模具设计要求
复合材料成型模具直接影响着产品的质量,在设计时应满足:①模具要有足够的刚度、强度,以保证模具型面基准不变;②热容量小,热膨胀小,热稳定性好;③加工精度高,表面光度高,模具自身协调性好;④施工便捷,操作安全可靠;重量轻,运输方便;⑤可维护性好,制造成本低;⑥具有良好气密性。根据复合材料U形梁的结构特点,在设计中需要解决以下技术难点:成型模具的结构形式如何保证构件的型面公差,如何满足脱模要求并解决U形梁的回弹问题。
3模具选材
3.1模具材料
复合材料成型模具用料要求热变形小、热膨胀系数小以及导热系数高,大多采用普通钢、INVAR钢、碳/环氧复合材料和铝合金。普通碳钢适用于型面曲率不大的模具,当产品批量生产、尺寸精度要求较高时,选择钢制模具最为经济、实用;铝合金适用于平板类、尺寸精度要求不高的模具;INVAR钢适用于结构复杂、曲率大、尺寸大的模具。不同模具材料对复合材料构件变形的影响主要体现在两个方面,一方面是不同的材料热导率会影响与其直接接触的复合材料构件固化温度场的分布,从而影响最终构件内残余应力的大小及分布,引起不同的构件变形;另一方面就是不同材料的热膨胀系数不同,模具与构件之间的相互作用程度不一样,因此导致构件的变形不同。在固化过程中,模具与复合材料构件之间的热膨胀系数不匹配会引起模具与构件接触处的层间应力,包括层间剪切应力和沿构件厚度方向的力,这主要是由于模具与构件在固化压力的作用下始终粘贴在一起,随着模具受热膨胀,靠近模具的构件层比远离模具的构件层受到的约束张力要大,因此沿构件厚度方向形成一定的应力梯度,在固化过程中这部分应力被“冻结”在构件中,在脱模以前都没有得到释放,固化完成后冷却至室温脱模,这部分应力将被释放,脱模后的复合材料构件必须通过变形来维持应力的平衡。
3.2模具型面补偿修正
模具设计时要考虑复合材料与模具热膨胀系数的差异,INVAR钢和复合材料模具受热膨胀的影响很小,可忽略不计;但对于普通碳钢和铝合金模具影响比较大,对于大尺寸的复合材料构件需要采取补偿措施,根据计算公式和生产经验。考虑到制造成本和构件精度要求,本文设计的模具选用Q235钢制造,根据上述公式计算缩尺KS为-0.65‰,结合生产经验和复合材料梁的结构形式,提取整个构件的理论型面并按适当缩尺进行缩小,模具设计时按照缩小后构件提取的型面作为模具的设计型面,以减小构件的变形或抵消变形的影响作用。
4模具结构设计
4.1模具回弹角的补偿
复合材料在热固化成型过程中由于材料本身的各向异性、铺层方向引起的力学性能差异、结构的不对称性和基体的固化收缩效应等因素,在构件内经应力梯度和温度梯度耦合作用导致固化时的内应力积聚,一部分应力在构件中以残余应力的形式长久存在,另一部分应力在构件脱模后释放,这两部分应力存在的形式共同导致回弹变形。对于梁、长桁类有大夹角的构件,固化成型过程中在拐角处的回弹变形会导致夹角变化,即构件在固化脱模后,夹角因收缩而小于模具角度,此差值为回弹角。这将给制件间的装配带来容差、超差等问题,翼梁缘条回弹使其外形偏离了设计要求而导致蒙皮与翼梁间螺栓连接装配孔错位,若对装配件进行强制装配将会引起残余应力、密封不好等问题,这样会降低结构的强度和疲劳寿命,甚至造成制件报废。在模具设计时,通过调整模具型面来补偿构件回弹,即构件夹角加上回弹角等于模具夹角,使构件在脱模回弹后符合工程数模要求。国内外专家学者都在积极研究复合材料结构固化变形的预测及控制方法。GFG公司在复合材料工形梁的成型模具设计时,考虑工形梁缘条的回弹,采用经验的方法在模具的缘条型面上加入修正值(约1°)以抵消构件回弹。国内贾丽杰等人针对复合材料典型C形结构的回弹变形进行研究,通过对回弹角的预测结果进行修正,确定C形梁回弹角度在1°左右。本文涉及的复合材料U形梁为闭角结构,成型模具设计时需要进行回弹补偿,结合以往生产经验和国内外学者的研究结果,在两侧缘条各设置1°回弹补偿角,提取补偿后的两侧缘条型面为模具的型面。
4.2模具结构形式
复合材料梁一般为细长结构,常用模具结构形式为阴模、阳模和阴阳模组合,分析构件是否有气动面、装配面、胶接面等,一般情况下可确定这些面为贴膜面。根据U形梁的结构特点,采用CATIAV5R18建模,模具为框架式阳模结构,采用Q235钢焊接制造,模具包括模胎、支撑框架(支板组件和框架)、盖板、工具球套。根据产品设计部门所提供的产品零件数模提取成型曲面作为模胎的理论型面,将该曲面偏移10mm切割实体,获得“Ω”型模胎;创建支板组件,输入单个支板尺寸创建实体并设计散热孔,通过阵列命令创建其他支板;框架为长方体结构,采用的方钢管为标准型材,根据彼此之间的位置约束关系通过阵列偏移命令进行设置。这种框架式模具结构厚度均匀,通风好,升温快,有利于模具各点温度均匀,可以减少模具在升温和降温过程中因各部位温度不一样而引起的模具变形。(1)模胎模胎是“Ω”型一体式结构,采用10mm等厚的钢板,在保证气密性前提下允许拼接焊接。在模胎上需要留有一定距离用于打真空袋,通常手工铺贴模具的余量区在100~200mm。模胎的型面轮廓度公差小于0.2mm,数控加工后按数模中模胎线数据集划线,深0.5mm、宽0.3mm,并在余量线外打出标记,所有划线位置的偏差不大于0.2mm。构件轮廓线用于非数控切边时使用,决定构件外形尺寸的精度,设计时应考虑模具材料的膨胀因素作适当缩放处理。铺贴线用于无激光投影时手工铺贴定位,以控制铺贴余量,防止由于铺贴不完全齐整、流胶、挡胶条等因素导致固化后产品边缘质量不高,通常铺贴线到产品轮廓线可留20mm余量。(2)支撑框架框架与支板组件主要起支撑作用,保证整个模具的强度和刚度。框架取消了传统的薄板格栅结构,采用方钢管焊接,具有成本低、加工周期短的优点,有效实现模具减重,又使得空气流在模具体上下表面任意流动,加热更均匀。在支板组件上设计散热孔,尽量在同一直线上保证成型过程中空气的流通性,有利于整个成型的复合材料构件温度均匀,保证成型产品的质量。同时在支板两端设计80×50×10mm的加强块,防止模具在吊装时沿长度方向产生变形。(3)盖板和工具球梁腹板平面处采用2mm铝盖板与阳模配套使用,使构件表面加热均匀,同时在抽真空的过程中传力均匀,保证构件外表面的平面度。工具球用于定位找正,在设计时要覆盖构件的最高点和最低点,长度方向间隔不超过1m。各工具球孔按数模制造,并在模胎上打出所有工具球实际坐标值及孔位序号,用于手动铺贴时放置激光投影的靶标,以定位铺层区域。(4)后续处理模具焊接完成后进行2~3次退火,消除焊接和机加应力,减少模具的变形;对模具型面进行激光测量,型面精度符合图纸要求;加工完毕做气密试验,保证模具气密性。
4.3工艺验证
在复合材料U形梁的热压罐成型工艺中,采用本文设计的成型模具进行铺叠成型,生产的复合材料构件易于脱模,表面光滑平整,型面公差符合要求,U形梁两侧缘条的角度变形控制在技术要求范围以内,满足了后续与壁板及其他组件的装配要求。
5结论
借助强大的计算机绘图软件的功能,开发适合企业规范的铝型材挤压模具CAD系统是当前的热门发展方向,如甘春雷等基于Activex技术,运用vBA对复杂铝型材挤压分流模CAD的关键技术进行了研究,提出了最短工作带位置的自动寻找方法和工作带长度的CAD计算公式,通过从型材图形获得的信息,系统自动完成模具的分流孔、分流桥、模芯结构、焊合室、工作带和强度校核等优化设计。南昌大学的研究者通过对CAD/CAM软件和CAE软件的集成,构筑了型材挤压CAD/CAE/CAM平台,并基于该平台进行了空心型材分流组合模的CAD建模,CAD/CAE信息传递和CAE建模,为进一步分析型材挤压过程和优化参数打下了基础。王孟君运用Activex技术,以vBA作为语言开发工具对AutoCAD进行了二次开发,研制出质心和最大外接圆直径查找的新方法,解决了以往挤压模CAD系统中质心和最大外接圆直径难以在计算机上实现自动查找的问题。也有学者采用UG自带的UG/OpenGRIP二次开发软件包,根据铝型材挤压模设计顺序,编写了铝型材建模程序,同时采用UG自身的MenuScript脚本文件开发了铝型材挤压模建模的菜单界面,将该二次开发模块加载到UG功能模块下,随UG自动启动。同时也可以创建铝型材挤压模具标准件库,利用该二次开发的模块在UG建模功能模块下进行调用,这样大大缩短了设计周期,降低了模具生成成本。具有很强的使用价值。随着铝型材产品多样化,应用广泛性,铝型材挤压模具CAD系统的二次开发正在向三维复杂的结构发展。
2铝型材挤压模具优化的主要现状
2.1有限体积法
所谓有限体积法是从限差分法进而一步一步的发展形成的,是在对欧拉描述当中,对空间做的网格划分,并且覆盖在计算区域当中的,它可以把物理量进行对应的存储,再通过质量和动量以及能量的守恒一一列出微分方程,再通过在单元体上把体积与时间进行积分,做到离散形式,再通过这种形式组成一个代数方程,进而得到一个物理量的分布。这种方法在对其计算时,已经在流体力学中应用的比较宽广了,在应用时我们也注意到了,它已经占到了重要位置。在现阶段,在各个生产环境当中都已经开始应用这种方法了,并且建立了一个有效的模拟系统,这也是我们在进行求解时的一个重要因素,结果就得出了一个的分步的信息继承与传递数据。在实际当看出,应用这种方法可以模拟出薄壁类铝型材的挤压成形,也表明,该方法是模拟挤压成形最为有效的一种方式了。在有限体积法的原理下,可以建立一个金属塑性的弹塑性有限元列式的有限体积控制法。而提出这种方法的数据传递,则可以建立一个了复合系统,并且对其数值模拟,在这个过程当中也就说明了,金属在成形时是具有非常强烈的塑,所以更有理论价值。
2.2有限元法
有限元法可以大量的应用在模拟铝型材的挤压过程当中,它的工艺参数、模具结构等一些参数都会对产品质量产生直接的影响。在数值模拟的生产过程当中,在很大程度上都是应用了刚塑性模型的,从而模拟出非稳态等温的生产过程,在这个过程当中我们主要考虑的作用包括几个方面:必须要应用具有大变形的弹塑性材料,也可以对角铝型材料进行模拟数值。如果我们是利用二维模型对其进行模拟它的流动速度,此时,在生产时我们可以通过利用它的模型结构,对它的摩擦系统进行进一步的研究分析。如果在挤压时,它的数值模拟是截面型材,而我们应用的模拟模具就必须是等价的,因此,在实际应用当中,这也是相对有效的方法之一。近年来铝型材挤压模拟过程常用的软件有Msc/SuperForge、DEFORM3D、hyerxtrude等,可以进行挤压过程金属流动模拟,得到挤压模具应力,速度场应力场分析,温度场分析以及模具应力变形分析。充分发挥了有限体积法和有限元法各自的优势,成功地分析材料流动和模具受力情况,为模具设计及结构优化提供了有效的参考。
3发展趋势
在实际应用当中我们可以看出,有限元法可以更好的进行铝型材挤压模拟,它的主要优势是可以更好的适应几何形状,并且对材料的性质进行精确的定义,可以确定边界条件与变量状态,可以有效的解决更为复杂的一些难题。通常有限元法应用拉格朗日的坐标,它的网格节点一旦出现一定的程度的移动,就会出现很大程度的变形,促使网格发生变形,出现交叉问题,导致精准度失灵,这时就必须对网格重新划分、模拟。在网格进行重划时也会存在一些偏差,这主要是因为在传递数据时会造成一定的误差,所以进行计算时它的精度就是有所降低。此外,因为网格重划的速度是非常快的,这就会造成有限元边界节点对模拟会产生很大程度的影响,也就是说,它的几何形状在和边界节点进行脱离时会出现一定程度的敏感性,如果应用步长较小,仍然会促使挤压件的形状存在很大的偏差。所以,在当前情况下,对有限元数值模拟也仅限于比较简单的形状。但是,在未来的发展过程当中,对于研究有限元法更为突出的一个重点就是要在有限元网格的三维技术领域,其次也就是要解决怎样才可以更好的避免网格重划的问题。而应用有限体积法的最大优势就是具有欧拉网格在静止不动的状态下,它的节点是不会任意流动的,不需重划。这种方法的另一个优点是所具有的物理环境,在一定范围之内可以控制离散方程,即它在各个方面都具有守恒性,同时确保了它的计算精度。由于这种方法在流体流动以及传热时计算数值已经发展的非常成熟了,所以把它应用在金属成形的模拟数值,是具有一定前景的。
4结论
1.1终锻模具设计
本课题研究的模锻件如图1所示,一部分为非加工表面,另一部分为加工表面。加工表面的单面最小加工余量为5mm,出模斜度7°。为了使模锻件有很好的金属流线,采用锻件中心线分模的形式。由于锻件长度为660mm、宽度为345mm、高向为140mm,投影面积较大,故终压模安装在50MN水压机上,这样可保证有足够的变形压力,保证模压成形。模具采用5CrMnMo耐热工具钢,硬度(HRC)控制在40~45。采用导柱配合方式,最大错移量不超过1.0mm,可满足锻件有足够的加工余量。导柱采用烘装组合的方式,保证装配牢固不易脱出。导柱距下模分模面控制在200mm,这样可保证上模先导入,随后模型接触坯料,从而防止在压坯料时发生串动而造成啃导柱的现象。以往曾发生过由于导柱矮而造成啃导柱时啃下的铁屑飞出伤人的事故。
1.2预锻模设计
铝合金预锻模膛设计应考虑的因素:①当预锻模膛仅用来减小终锻模膛的磨损时,其设计基本上与终锻模膛的相同,但预锻模膛的凸圆角处和分模面出口处的圆角半径应稍大些。当预锻模膛中具有较深、较窄的部位时,可将预锻模膛相应部位的宽度及长度减小一些;也可采用增大该部位斜度的办法,并相应地减小其宽度,而预锻模膛在该处的高度不应加大。为改善成形条件,应合理选择难充满的深腔入口处的模膛凸圆半径。②若预锻模膛用来改善金属流动情况,避免在锻件上产生折叠,则预锻模膛应考虑:为避免工字形锻件筋根部位产生折叠,应增大转角处的连接半径及斜度(或厚度);同时应控制预锻模膛的断面积F预基本上等于终锻模膛上相应处的断面积F终;如终锻后不满,可增大预锻欠压量,用磨修预锻模膛的方法进行调节;对冲孔的锻件,应使终锻时连皮部位的体积大于或等于预锻时该部位的体积;预锻模膛毛边槽的选用基本上与终锻模膛的相同,但有关尺寸应稍加大。在轻合金模锻件生产中,有许多是形状极为复杂、断面变化大的锻件。这些复杂制件不仅很难选择毛料,也不易模压成形,而且变形极不均匀,更易产生折叠缺陷。这些锻件都是用一套终锻模进行锻压是不能完成的,要求设计者必须考虑采用预锻模或者还要设计毛料模。本课题的模锻件是典型的四周封闭筋型,从形状上看是最易产生折叠的,因此,需要设计预锻模。预锻模的特点是完全具备终锻件的形状,只是筋型的高度比最终要求的矮一些、腹板厚一些、圆角大一些、总金属量比终锻件的要多5%~8%。同一筋型的预、终锻各套模具模膛的不同情况。从预锻到终锻,锻件是从粗到精逐渐充满模膛的,变形金属的流动过程比较平稳,变形也更加均匀,这样就可以减少由于剧烈变形产生折叠的几率。就整个金属量而言,它远比以铸锭或挤压棒、型材为毛料直接终锻的总金属量要少得多,这样它就没有过多的金属需要外流,而且仅有的少量多余金属也在预锻过程中很顺利的排出了,因此避免除了由于有大量多余金属外流而造成折叠。
2生产操作的工艺过程
2.1锻造坯料
为了合理的分配金属,尽量减少投料量,需要锻造坯料。在30MN自由锻水压机上锻造坯料。毛料采用挤压棒材,规格为Φ190mm×650+5mm,在700kW空气循环加热炉内加热,450℃~470℃保温3h。平砧在400kW模具加热炉内加热,400℃~450℃保温8h。模具加热是为了防止在锻造过程中坯料温度过低而产生大晶粒,同时便于金属的流动。按锻9工艺进行,首先用锻造钳子将毛料立起,镦粗至h=400+50mm,这样可以保证四角的金属量够用;然后放倒压扁打方,端头镦齐,打出棱角,以保证模锻时最难成形的四角的金属量够用,易于成形。
2.2预锻
预锻模在模具加热炉内加热,400℃~450℃保温8h。坯料加热450℃~470℃保温3h。在50MN水压机上,先用风管吹净模具型腔内的杂物,然后对其上下模的型槽充分一遍,预锻控制在两次,首次预锻时将坯料摆正,上压要缓慢,以防止金属由于激烈变形而出现紊流、涡流、折叠或穿流等缺陷。两次预锻的欠压量分别控制在15mm~20mm,10mm~13mm。①首次预锻:剂的配比为20%石墨+20%汽缸油+60%锭子油,此剂的流动性较好。首先在上下模型槽上进行全面,要注意剂不得在型槽内汪积,然后将毛料摆放在下模型腔上,使毛料盖住型槽,再在毛料上进行全面的均匀的,使毛料表面形成一层油膜。随后预锻的上压速度不要过快,以使金属平缓的流动开始充型。为防止首次预锻时一次变形量过大导致粘模,必要时可抬起水压机再一次,然后上压预锻要求的欠压量为止。首次预压的变形量要大些,欠压量要保证符合工艺的要求。模压后要进行彻底修伤,并要圆滑过渡。②成形预锻:本次预锻采用的剂的石墨配比要比首次预锻的高一些,油刷的沾油量不宜过多,时上下模型都进行少量均匀,在锻件上只对欠成形的地方进行重点,其余部位少量。完了水压机应立即落下随后开始施压,以免剂的过量挥发。当压到一定程度水压机应抬起,排除废气,并还可对局部不成形处实施补充,在拔模角的外侧也可少量,以便锻件脱模。欠压量要保证符合工艺的要求,后要进行修伤,并要圆滑过渡。
2.3终锻
终锻模在模具加热炉内加热,400℃~450℃保温8h。坯料加热450℃~470℃保温3h。在50MN水压机上先用风管吹净模具型腔内的杂物,然后对其上下模的型槽充分一遍,终锻控制为三次,三次终锻的欠压量分别控制在8mm~10mm、4mm~6mm和3.2mm~-1.2mm。合理地进行操作可以避免模锻件产生折叠,在现场生产中该类模锻件易因折叠而报废。终锻的特点是锻件已基本成形,只是欠压量较大,目的是要减少欠压排出多余金属。而此次模锻的好坏对锻件质量有重要影响。首件的剂配比是将石墨的量增至40%~30%,油刷的沾油量要少,必要时可用沾油不多的油刷直接沾入少量的干体石墨,先对上下模型槽进行少量均匀,然后在锻件的外侧拔模角的周边全涂上剂,并尽快将锻件放进型槽内模压,以免剂过量挥发。断面上外侧画点的区域均应是部位,这样使锻件的内侧出模角、筋型、腹板与模具型槽之间没有,使金属和模型紧密的贴附在一起,增大了对变形金属表面的摩擦阻力,以使排除多余金属的变形流动不是在锻件的表面进行,而是在远离表面的金属内部进行,因此锻件内侧的表皮金属不参与流动,这是避免模锻件产生折叠的关键。多余金属的流出首先是在外侧出模角一边开始,然后是在锻件的内部逐渐接替进行。这样操作可能增加锻件最终脱模的困难,但可有效地避免折叠。为防止锻件产生粗大晶粒,各工序的开锻温度控制在440℃以上,终锻温度控制在410℃以上。如遇到锻件粘模、锻件不能立即撬下来,要及时将已出炉的下一个预锻件送回加热炉内,以防在炉外等候时间长而温度散失过多,变形时产生粗大晶粒。掉在地上的预锻件要立即捡起送入模膛,以防温度散失而导致变形时晶粒长大。
2.4蚀洗、修伤
每次模锻后在锻件表面由于有剂残存而使模锻件表面成黑墨状,只有通过蚀洗(碱洗和酸洗)之后才能显现出铝合金的本来光泽。同时也使锻件上可能存在的折叠或欠成形等表面缺陷明显地暴露出来,以便于修伤。修伤是要修掉坯料或锻件上可能会造成或已经形成的折叠等表面缺陷。一般修伤是用风动扁铲和风动铣刀进行,对折叠处修伤除了要把折叠本身彻底修净之外,为了保证再次模锻不再形成折叠和便于成形,修伤处需圆滑过渡,其展开的宽度应不小于修伤深度的5~10倍,同时在修伤过程中还要反复蚀洗,以检查折叠是否彻底修净。修伤可分为坯料修伤、模锻中间修伤和成品修伤三种。①坯料修伤;在模锻加热之前,对坯料上可能会在模锻过程中导致锻件形成折叠等缺陷的各种有害因素进行机械修整。其中包括修掉铸锭车皮时顶出的顶针孔,切挤压毛料时带的连皮,预锻坯料上的局部裂纹和尖锐的棱角,以及锻拔时的压折,以避免模锻时压合、压堆构成折叠。②中间修伤:是把经过坯压、预锻和成品终锻之间各次模锻时已经产生的折叠彻底修掉,并且也要把将会构成折叠的部位进行圆滑的扩展修整。这是模锻生产中减少折叠废品的有利途径。③成品修伤;在成品验收时,对模锻件非加工表面上的不超过技术条件规定允许范围内的轻微折叠,经修伤予以消除。对加工表面上存在的折叠,经剖伤来鉴别折叠的深度,看是否超过技术条件或模锻件图纸规定的加工余量允许的范围,以便确定是成品或是报废。
2.5切边
切边在带锯上进行,可分为中间工序切边和成品切边。①中间工序切边:毛边残留量为10mm~30mm,对局部成形差的部位毛边要多留些,以便于下次模锻成形。②成品切边:对于质量不大于30kg的模锻件,其毛边残留量不大于3mm;质量大于30kg的模锻件,其毛边残留量不大于6mm。形状复杂部位,其毛边残留量不大于15mm。有特殊要求时,按专用技术条件或锻件图上的规定执行。成品切边时,严禁倒立,应注意轻拿轻放,避免表面碰伤。
2.6热处理
将锻件立放在淬火料筐内,然后将试料放在筐的上面。淬火温度为510+5-1℃,按金属温度保温180min,淬火水温60℃~80℃,淬火转移时间t≤15s,且淬火料筐在水中往复升降15次以上,然后在水中停留15min后方可吊出水面,在锻件上打淬火炉号时要在指定位置,且要清晰。在水压机上较直,1MN油压机作为辅助配合矫直,在水压机上锻件放在终锻模内上三级压力矫直。矫直后的锻件轻轻地推入酸洗筐内并按要求摆放好,然后进行酸洗。蚀洗时间不要过长,防止过蚀洗。蚀洗后的锻件放在矫直平台上进行逐个检查,对于个别不符合要求的锻件在1MN矫直机辅助矫直。矫直合格的锻件要打上矫直号。时效温度155+5-2℃,按金属温度保温8h,总加热时间8h~14h;时效装炉时,料架摆放一定要有利循环风畅通,使之加热均匀、快速。
2.7验收
认真执行三对照,按Q/Q817-82标准及图纸,按Ⅱ类锻件检查验收。
3锻件组织、性能检测
该模锻件外形尺寸经划线检查,完全符合图纸的要求。化学成分分析结果符合国标中2A50-T6铝合金的化学成分要求。模锻件的低倍组织晶粒均匀,金属流线均匀合理;高倍组织正常,未过烧,化合物的大小及分布都比较均匀。断口组织细密,无任何冶金缺陷。
4结束语
由于煤矿施工环境的影响,加上外部因素的影响,机电设备在工作时容易受到冲击,机电设备在地下环境工作时,因为操作不当往往会出现各种故障。机电设备故障主要分为损坏型故障、退化型故障、失调型故障和松脱型故障。损坏型故障是指机电设备出现断裂和变形等故障。退化型故障是机电设备因为长期得不到维修和保养,使得机电设备的性能开始退化和出现异常等问题。失调型故障是机电设备在安置或者设计时因为机电设备的内部构成没有协调好而出现压力过高或者压力太低等现象。松脱型故障是机电设备的零件长期没有使用,零件出现脱落、堵塞以及松动的现象,机电设备水气导致的故障都是因为煤炭行业地下环境影响以及维护不及时形成的。机电设备在给煤炭行业带来便利的同时也为煤炭行提供了技术支持。煤炭机电设备在工作过程中,总是会出现一些故障从而影响机电设备的运行质量。具体原因如下:a)机电设备操作不当。现代化的机电设备和传统的机电设备不同,它的技术含量要远远高于以往简单的机电设备,因此要掌握现代化的机电设备,就对操作员提出更高的要求,机电设备操作人员不仅要有较高的技术水平和知识水平,还要对机电设备有全面的掌握。如果机电设备的操作人员对机电设备并不熟悉而且没有相关知识,那么在实际操作中就有可能因为不当的操作而导致设备运转出现问题,给煤炭工作造成安全隐患;b)机电设备的使用环境也是影响机电设备出现故障的一个原因。机电设备的放置以及使用对环境的要求较高,高技术含量机电设备的操作阀应该放置在位置较高,湿度和温度以及通风等都适宜的环境下,这些条件对机电设备是否能够正常工作有着决定性的作用。如果对这些条件疏忽了,或者没有严格按照要求放置机电设备,那么机电设备不仅不能起到应有的作用,甚至会引发安全问题;c)没有对机电设备进行维护和管理也容易使机电设备出现故障。很多人对机电设备都缺乏维护意识,认为机电设备使用时只要开机,使用后关闭电源就可以,对于日常机电设备没有使用时要进行维护和保养并不在意,这样就容易使得机电设备出现故障,而且长期没有得到维护,还会减少机电设备的使用寿命,降低其工作质量,甚至给煤炭企业带来大的经济和安全损失。
2机电设备维修模型及关键技术
煤炭机电设备在运行过程中,机电设备本身就有很多参数,这些参数是设备运行状态以及设备发生故障概率的直接反映[2]。通过对这些参数的理解可以了解设备运转以及维护的情况。通过设备的频数以及运行的时间可以发现设备的维修时间的趋势,煤炭行业机电设备的维修模型属于正态分布的数学模型,如图1所示。关于机电设备故障的关键技术主要有智能诊断技术和数学模型判断技术。智能诊断技术是使用计算机来计算设备运行的轨迹,从计算机的判断来判断机电设别的故障问题。这种诊断方法是煤炭行业进行故障检测适应较为普遍的方法。数学模型判断则是把数学模型应用到机电故障诊断中,根据机电设备产生的数据参数进行分析,对机电设备的数值进行运算来判断设备故障发生的原因以及位置,为设备的检修提供依据。
3解决机电设备故障的措施
为了充分发挥机电设备在煤炭行业中的使用,就要采用一套合适的预防故障发生方案以及措施。
3.1事前预防
事前预防是保障机电设备正常工作的重要条件,在大规模的工作环境下,机电设备一旦发生问题就会产生很大影响[3]。因此,事前预防故障发生就要及时对机电设备进行检修和保养,提供好的设备条件。机电设备开始使用时要对其质量进行全面的检查确保设备合格而且能够用于煤炭环境工作。根据设备的说明书合理安排设备的放置环境,机电设备在平常使用中也要定期进行保养,最好每天进行检查,一旦发现设备有故障就要进行处理。机电设备注油清洗等问题也要定期地及时进行,对于故障较大,设备老化等大的问题要及时上报进行更换。
3.2提高设备操作者设备
劳动力是最大的生产力,同一台机电设备在不同人员的操作下产生的工作效益也有所不同[4]。要提高机电设备的工作效益降低设备出现故障的几率,操作人员就要具备较高的素质和操作水平,定期对操作人员进行培训,保证操作人员持证上岗。机电设备的操作人员要根据设备的操作流程进行操作。对流动性较强的机电设备,要实现分片责任,各区的操人员要严格按照规定进行操作,并且对设备进行保养。机电设备的安装应该严格按照规定的程序进行,安装过程中的所有数据要进行记录,设备安装后要严格验收,只有合格的安装好的设备才能进行移交使用[5]。机电设备的维修人员要爱岗敬业,把维修作为自己的最大责任。一旦发现设备出现问题就要及时地进行解决。机电设备的操作人员如果没有按照规定操作就会引发很多问题,机电操作人员和维修人员都要进行教育和培训,让这些工作人员充分认识到机电设备的重要性和其工作性质。
3.3严格管理
煤炭企业的管理者要树立安全管理意识,把机电设备的管理纳入到经营管理中。管理者还要对机电设备的操作人员以及维修人员进行严格的管理,落实各个工作人员的责任,严格规范工作人员的行为。煤炭企业管理者可以通过奖惩机制,把设备的维修和保养纳入到员工的福利奖励以及绩效中,提高工作人员的工作积极性,对有违规操作的工作人员要进行严格处罚,表现好的工作人员要给与奖励,作为榜样带动全体的设备操作和维护人员。
3.4维修三步骤
a)把握维修时间。煤炭企业的每台机电设备都要及时维护和保养,维修的工作人员要根据流程进行,找出设备出现故障的原因,具体问题具体分析。故障维修后还要进行检修,保证维修到位;b)把握维修类型。机电设备维修类型有两种,一种是寿命型的维修,一种是偶发型的维修。因为有的故障维修不能停止设备正常运转,所以在维修过程中就要实行在线连续监测,采用保护系统来保证设备运行,以规避操作失误或者检查疏忽而引发故障停机;c)维修和维护结合。机电设备维修和维护要相结合,把预防放在主要位置,在监测设备磨损运行以及故障排除时要结合检修和预防。一旦发生问题就要及时维修,避免维修不及时导致巨大损失。
3.5维修方式
机电设备的维修方式主要有以下几种:a)事后维修。机电设备故障发生后进行维修;b)定期维修。在预订的时间内,无论设备处于何种状态都要进行维修;c)动态检测维修。根据设备在线检测的情况确定维修时间;d)机会维修。和动态检测维修同时进行,这种维修方式效率很高;e)改进设计。机电设备出现故障后需要花费的人力和费用很大,因此对机电设备进行改进设计是最好的方式。确定设备维修的基本原则是:对安全生产、经济效益产生的影响较大,如果可以采用动态检测来确定故障征兆就采用状态维修,否则就采用计划性预防维修。
4结语
1.1基本定义
本文所研究的用户是针对于社会网络中的用户,用户之间具有一定的交互行为,用户总数表示为U.定义1.用户A与用户B在状态、日志、照片、相册等方面进行了一次交互操作,如用户A对用户B的状态进行一次评论,即视为用户A与用户B发生一次交互,记为(A,B).定义2.用户与其它用户的交互行为时间流称为该用户的行为模式.
1.2基本假设
直观分析,社会网络中用户间存在一定交互行为,用户交互时主要依赖于当前的交互,对于以前的交互特性并不敏感,也就是用户间的交互行为满足Markov性,所以我们假设用户交互行为是一个Markov过程.由于用户在长期行为中会形成稳定的行为习惯和偏好,所以用户行为具有相对稳定性,经过较长一段时间后,用户的行为模式将趋于稳定状态,也就是用户交互行为的Markov随机过程可以收敛.用户行为Markov模型能够描述用户内在的特性.采用用户行为Markov模型进行聚类基于如下假设:假设:用户行为具有偏好性,不同用户在行为模式上存在一定差异,用户间行为模式并不完全相同,但若干用户间行为模式会存在一定相似性,这些用户相较于其他用户行为模式相似程度较高,存在一定相关性,相反存在若干用户间相似程度较低.
2基于行为模式的社会网络用户谱聚类算法
本文提出一种基于行为模式的社会网络用户谱聚类算法(SpectralClusteringAlgorithmforUserBehaviorPatterns,SCBP).SCBP算法主要包含2个阶段,第一阶段建立用户行为Markov模型,学习相应参数;第二阶段对用户行为模型进行谱聚类,获得用户划分结果.
2.1社会网络用户行为模型
SCBP方法使用一阶齐次Markov模型对社会网络用户行为进行建模,将Markov模型的状态与用户间的交互行为相对应.在确定Markov模型的状态时,主要有以下3步:1)获取每个用户交互行为数据.设用户ui的交互行为数据为B=(d1,d2,…,db),它是对用户ui与其它用户的历史交互行为进行预处理后得到交互行为流,其长度为b,其中di表示按时间顺序产生的第i个与用户ui发生交互行为的用户.2)提取交互行为数据流B中互不相同的用户,设B中互不相同的用户有N个(N≤b),分别记为^d1,^d2,…,^dN,并计算这些用户在B中出现的频率.设第i个用户^d2在B中的出现频率。3)给定频率阈值η,对于^d1,^d2,…,^db中出现频率大于或等于频率阈值η的用户形成Markov模型的状态.设在B中出现频率大于或等于频率阈值η的用户共有S个.
2.1.1学习一步转移矩阵在学习一步转移矩阵时,采用极大似然估计法学习相关参数.首先,依据用户行为Markov模型的状态将交互行为序列中所有的交互行为对应为相应的状态,获得用户的状态序列.其次,依据用户的状态序列学习各个状态间的转移次数及转移概率,从而得到一步转移矩阵.一步转移矩阵的学习算法表1所示.
2.1.2学习收敛后的Markov分布在学习收敛后的Markov分布时,需要获得用户的一步转移矩阵和初始Markov分布.我们采用差值法判断Markov分布是否达到收敛,计算当前Markov分布与之前一次Mark-ov分布的差值,并将所得差值与规定阈值ε进行比较,若所得差值小于或等于规定阈值,说明Markov分布已经达到收敛,此时Markov分布即为收敛后的Markov分布.在初始Markov分布的选择上,可以选择所有状态均为同一概率的初始分布,也可依据已有的先验知识,对不同状态分配不同初始概率,以此作为初始分布.收敛后Markov分布的学习算法如表2所示,通过differentof函数计算当前Markov分布与之前一次Markov分布的差值,并将所得差值与阈值ε比较.
2.1.3学习收敛后的n步转移矩阵在学习收敛后的n步转移矩阵时,需要输入用户的一步转移矩阵和误差阈值ε.为了加快算法执行,采用迭代次数作为算法退出条件.通过不断迭代计算新的n步转移矩阵,直至达到n步转移矩阵稳定或者达到迭代次数,获得收敛后的n步转移矩阵.收敛后n步转移矩阵的学习算法如表3所示,依据一步转移矩阵和当前n步转移矩阵计算新的即下一步n步转移矩阵,然后依据isconvergent函数判断相邻两次n步转移矩阵差值,若所得差值小于阈值ε,则停止迭代.
2.2SCBP聚类算法
通过建立用户行为Markov模型,我们对每个用户的行为模式构建一步转移矩阵、收敛后Markov模型和收敛后n步转移矩阵3种形式化表达,在3种表达基础上,利用谱聚类思想,构建了面向用户行为Markov模型的谱聚类(SCBP)算法.SCBP聚类算法的输入是对象间的相似度矩阵,所以需要定义一步转移矩阵、收敛后Markov分布和收敛后n步转移矩阵对应的相似度矩阵.我们分别采用矩阵L2范数和KL散度定义一步转移矩阵、收敛后n步转移矩阵和收敛后Markov分布基础上的用户行为相似度.根据差值矩阵的L2范数和Markov分布的KL散度,我们定义用户p与用户q的相似度,给定用户p和用户q的一步转移矩阵或者n步转移矩阵,则定义用户p与用户q的转移矩阵相似度为:
3实验与结果分析
3.1实验设计与评价指标
实验数据分别采用人人网(Renren)和Facebook用户的行为数据集,人人网是中国最大、最具影响力的SNS网站.而Facebook为国外知名社交网站,具有庞大的用户数量.人人网数据集包含了435名用户在三年间的活动记录,预处理得到用户间交互行为信息,包含相册交互数据6613条,日志交互数据2921条,照片交互数据130591条,状态交互数据557963条.Facebook数据集为新奥尔良网络数据集1.该数据集包含45813个用户,但其中很多用户的交互行为较少,我们对其中的交互次数大于30的用户进行筛选,选择出2000个用户作为实验数据集.由于SCBP后期采用了KMeans聚类,所以我们采用KNN作为比较方法,KNN是带监督的学习方法,我们从人人网数据中选择行为模式差异较大的50个用户进行标注,分成5类,作为初始学习类别.对于Facebook数据集,则选择行为模式差异较大的50个用户分成5类作为初始分类点.我们设计了2组实验:1)精确聚类结果比较,聚类结果与人工标注结果对比.2)无标注聚类结果比较.将所有用户采用不同聚类方法进行聚类,然后分析各聚类方法结果的合理性.我们采用指标F值和D值对比聚类效果.F值和D值是衡量聚类效果的常见指标.聚类结果评价指标F值和D值的计算方法.1)F-Value(F值),也称为聚类密集性,F-value的计算方法如下。其中ci是类i的中心,cj是类j的中心,D值代表类与类之间的差异程度,D值越大表示类与类之间的距离值越大,类之间越分离,聚类效果越好.
3.2实验结果与比较
3.2.1精确聚类结果比较本文对50名人人网用户根据行为特征进行人工标注,得到人工聚类结果.然后根据一步转移矩阵(One)、收敛后Markov分布(M)和收敛后n步转移矩阵(n)进行不同度量下聚类,得到SCBP和KNN的聚类结果.通过将各个聚类对象得出的结果与人工标注的分类结果进行对比,计算各个聚类的精度(Precision,P)和召回率(Recall,R).不同度量、不同方法的精度和召回率如图1所示.从图1上可以看出:1)SCBP聚类的精度和召回率均在0.8以上,相较于KNN,SCBP聚类的精度和召回率明显更高,更加符合依据用户行为划分准则的结果.两种算法在收敛后Markov分布上的差异较大;2)SCBP和KNN使用收敛后的Markov分布聚类的精度和召回率均稍高于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵进行聚类,说明采用收敛后Markov分布进行聚类更有效;3)SCBP聚类算法在三种度量上所得的精度和召回率差异相对较小,且SCBP聚类算法中所得的精度和召回率相比KNN算法中的结果均更高.由此可见SCBP聚类算法能够适应不同的聚类基础,在实际应用中具有较好的适应性.
3.2.2人人网无标注聚类结果比较我们将所有用户采用不同聚类方法进行聚类,聚类结果的D值和F值对比分析结果如下页图2所示.从图上可以看出:1)对比三种聚类度量下的F值和D值可以看出,无论是KNN还是SCBP,使用收敛后Markov分布进行聚类的F值均小于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵聚类的F值,并且使用收敛后Markov分布进行聚类的D值均大于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵聚类的D值.这个结果与50个用户上的聚类结果一致,说明采用收敛后Markov分布进行聚类最合理;2)SCBP聚类中使用收敛后的Markov分布相较于使用一步转移矩阵和收敛后n步转移矩阵聚类的F值下降很大,而D值保持较高值,说明SCBP聚类结果中每个类内部成员更为紧凑,并且类与类之间的差异更大.这个结果与50个用户上的聚类结果也一致,说明SCBP聚类算法能够适应不同的度量;3)对比SCBP聚类和KNN方法的F值和D值,SCBP聚类的F值均小于KNN方法的F值,并且SCBP聚类的D值均大于KNN方法的D值,即SCBP聚类相较于KNN方法,每个类内部成员更为紧凑,并且类与类之间的差异更大.通过对比两种聚类方法的F值和D值,可以明显得出SCBP聚类效果优于KNN方法.
3.2.3Facebook数据集实验结果分析由于Facebook数据集的用户没有个人信息,难以准确判别用户关系,所以没有进行人工分类,直接对其进行聚类.根据人人网数据集上的实验结果,可以知道基于收敛后Markov分布上的聚类结果表现较好,所以我们在收敛后Markov分布上进行SCBP聚类和KNN方法,然后分析结果.SCBP聚类和KNN方法的F值和D值结果如图3所示.从图3可以看出,使用收敛后的Markov分布,SCBP在Facebook数据集上的F值和KNN方法差异较小,SCBP略低于KNN.在表示聚类不同簇间差异性的D值上,SCBP却明显高于KNN.实验结果说明SCBP聚类结果中每个类内部成员紧凑,并且类与类之间的差异程度很高,类之间的区分度大.由于Facebook数据集内的用户间交互存在一定的偶然性,一个聚类簇内的用户在行为上具有一致性,不同簇间的差异性越高,说明能够区分不同行为特征的用户群.相较于KNN方法,SCBP聚类方法不同簇中的用户在行为模式上差别较大,使不同类别的用户得到了较好、较为准确的划分,在一定程度上减少了误分类的情况,提高了用户划分准确度.同时,也说明SCBP方法能够满足社会网络上具有一定噪声和随机性的用户聚类,这对于发现用户兴趣、用户推荐、社区挖掘等具有重要的价值.
4结论与总结
关键词:民办高校;综合应用型;毕业设计;教育质量
一、综合应用型民办高校本科毕业(论文)设计的现状
民办高校从学术型本科教育转换到综合应用型本科教育,经历了培养模式的转变、人才培养方案的修订、教学改革的创新等一系列举措,在这个过程中,也凸显了民办高校教育资源的不足,应对措施不力,直接导致本科(论文)设计的质量不高。
1、毕业(论文)设计撰写的时间无法得到保障。每年的毕业(论文)设计的开题,一般都是在第八学期初,这个时间通常和大学生求职就业、研究生复试和已找到工作的在单位实习的时间冲突,在就业形势严峻的大环境下,毕业(论文)设计只能退而求其次。
2、毕业(论文)设计的选题局限性比较大。学校注重教师教学能力的同时,科研的起点、比重相对较低,教师缺乏科研与工程实践能力、社会实践背景[1],直接导致教师在提出毕业(论文)设计的选题时,有很大的局限性:理论型、闭门造车型、贪大型。有的题目甚至与专业培养目标相差甚远、创新点不够、综合运用基础理论知识和专业知识不足。同时,毕业论文的选题难以满足众多毕业生的需求:工作需求、研究生专业方向等等。
3、质量监控和保障体系形同虚设。为了保障毕业(论文)设计的质量,高校通常都注重毕业(论文)设计的质量监控和保障体系,但力度不足以对提高、保障毕业(论文)设计的质量产生很大的影响,形同虚设。
4、毕业(论文)设计指导教师数量不足、职称结构失调,导致毕业(论文)设计指导教师一人带毕业生人数超过十人以上、职称水平多为中级职称,难以将毕业(论文)设计的质量提高到新高度。
5、民办高校面临着就业率、毕业率的压力,导致在毕业(论文)设计答辩过程中,指导老师不会轻易对毕业(论文)设计质量不高的学生说“不”。
6、学校对指导教师带本科毕业(论文)设计缺乏有效的奖惩制度。指导教师的其他教学工作量大,指导毕业(论文)设计所花的精力和时间与他所得到的报酬不成比例,无论做好、做坏,结果一样,导致老师带毕业(论文)设计的重视度不够、积极性不高。
7、毕业(论文)设计经费投入不够、教学条件不足,也是束缚毕业(论文)设计质量的重要因素之一。
民办高校建立实验室的原则之一是利用率要高,不容许实验一年中只使用半年或更短。这样直接导致实践性、操作性的毕业(论文)设计的题目缺乏实验场地、实验设备、实验耗材,直接影响毕业(论文)设计的质量。
二、综合应用型民办高校本科毕业(论文)设计模式探究
综合应用型民办高校的定位,从某种角度上解决了民办高校面临的一些根本问题,特别是解决本科毕业(论文)设计面临的难题。
综合应用型的办学模式,将学校办学重心转移到综合应用上来,加强了学生创新活动的开展的力度、实验室建设力度、校内外实习实训基地建设、更突显了校企合作办学的方向。在毕业(论文)设计选题上实现了多样化、项目工程化。
1、本科毕业(论文)设计选题形式多样化。指导教师指定选题、学生自拟题目、学生和指导教师相互商定后拟定(定制)。
2、本科毕业(论文)设计选题来源多样化
1)本科毕业(论文)设计选题来源之一-省级或国家级学科竞赛相关、相似题目作为题目。这类选题的特点是:操作性强、作品指标明确,合理体现学生对基础知识和专业知识的应用能力,既不超出专业培养目标,工作量饱满。
2)本科毕业(论文)设计选题来源之一-校企合作项目。此类题目完全来自于校企合作的企业方,依据学生的相关专业知识和就业方向,量身定做。
3)本科毕业(论文)设计选题来源之一-指导教师的校级或省级科研项目。让毕业生参与到指导教师的校级或省级科研项目里面来。
4)本科毕业(论文)设计选题来源之一考研的学生与指导教师协商。针对考研学生的不同专业方向,引导考研学生根据专业方向选定指导教师。
3、针对综合应用型民办高校本科毕业(论文)设计模式,学院相关举措
1)加强专业教研室建设,将各级各类学科竞赛,归属到不同的教研室,各级各类学科竞赛的培训、参赛作为教研室常规活动之一。提高学生参与各级各类学科竞赛的积极性和比例。
2)加强专业类考研课程如信号与系统、电路、数字信号处理等课程授课教师的培养,如进修、培训、公开课等活动。
3)扩大校企合作的规模,多方向、多专业的合作,从专业课程设置、综合性实验项目的强化等手段切实体现综合应用型培养模式。部分学生直接由校企合作企业推荐就业。达到企业所需人才预先在校内培养的目的。
4)加强本科毕业(论文)设计质量监控体系的构建。成立由分管院长直接领导下的教学质量评估小组[2],结合学校给学院下达的本科毕业(论文)设计的质量监控的同时,负责选题、中期检查、后期督促、答辩审核等过程的监控。
5)加强校内外实习、实训基地建设。切实将学生的实践动手能力提升到与社会企业所需人才接轨的高度,通过毕业(论文)设计,进一步增强社会适应性。
三、结束语。切实落实综合应用型人才培养模式,从低年级开始,将毕业(论文)设计的理念渗透到平时的教学、实践活动中。做到毕业设计(论文)不流于形式,真正反映学生掌握学科基础及专业知识的综合应用能力。
参考文献:
论文关键词:教学设计,大学英语,性质
一、教学设计的性质
所谓教学设计(instructional design),是在教学之前对教学历程中的一切,预为筹划,从而安排教学情境,以期达到教学目标的系统性设计。教学设计的目的在于帮助学生更好的学习。教学设计使学生在有效地教学历程中间达成教师为他预设的教学目标。教学设计的完成需要系统完善的方法,在教学历程的系统设计中,包括多个前后彼此连接的步骤,从开始的教学目标分析,到最后对目标是否达成的评量,每个步骤的设计均须符合实证研究的要求。教学实际的基本原理是以人类的发展心理与学习心理为基础的。教学设计者应进一步研究研究人类在学习情境中,经由何种历程获得该能力。因此,教学时所采用的课程材料,教师不仅需要彻底了解,更重要的是如何教的学生喜欢并能把教材中的知识点学以致用。
二、大学英语教学设计的模式
1.确定教学目标
根据教学设计模式进行教学设计时,第一步工作是确定所学课程的教学目标。所谓教学目标(instructional goal),是指在教学之前预期教学活动结束之后,学生从教学活动中学到些什么教育学论文,是知识与技能,还是态度与观念。教学目标的确定是根据:1. 大学英语课程的需要 2. 学生的能力与个别差异 3. 教师的教学经验。
2.进行教学分析
教学设计第二步的教学分析(instructional analysis),是指在教学目标之下,对达成目标的过程当中学生学习所需技能的分析。以学生学习过去完成时为例,教师在教学之前必先了解学生是否具备应用过去时的能力。了解学习者需要哪些先备知识技能有利于达成教学目标。
3.检查起点行为
所谓的起点行为(entry behavior),是指学习新经验之前必须具备的基础性经验。面对新的教学情境时,学生们因起点行为的不同,而有个别的差异。英语教师者必先了解这方面个别差异的大概情形,然后才能决定如何教导他们学习。检查起点行为的方法,可采用口头问题的方式,也可采用纸笔测验方式进行。
4.制定作业目标
根据前述之教学分析与起点行为分析,就可进一步制定作业目标。所谓作业目标(performance objective),是指教学设计者或教师,对学生预估其在教学后学的知识技能的具体表现。同时,在制定作业目标时,附带制定出学习成败的标准,即指明达到什么标准才算是及格。
5.拟定测试题目
根据前述之作业目标及教学内容进行学后成就测试的命题工作。学习之后的测试题目,必须以作业目标为范围,如此才能从测验结果中真实反映出每个学生学习的情形。
6.提出教学策略
根据前面五个步骤看,教学设计者或教师,即可进一步提出实际教学的教学策略。加涅提出在教学历程中的九件教学事项时顺序排列的:(1)引起学生注意。(2)提示教学目标。(3)唤起旧有经验期刊网。(4)提供教材内容。(5)指导学生学习。(6)展现学习行为。(7)适时给予反馈。(8)评定学习结果。(9)加强记忆与迁移学习。教学策略中包括教材的讲解、教学媒体的使用、问题及解答方式、测试及回馈原则、师生间与同学间互动功能之运用等。例如,在大学英语实际教学中,教师首先根据学生的旧经验引导到新学习,是由教师先把要学的新知识的主题提出来,然后要求学生从长期记忆中所贮存的相关知识检索出来与新知识核对。从旧经验引导新学习的办法相当于正式比赛之前的热身运动。如此做法使得学生在学习之前先形成心理准备状态,以便正式学习时对新知识特别注意。或是学生采用寓求知于生活的教学活动,这样的教学活动使学校的教学活动方式与现实生活相结合,从而使学生们学到的知识更具意义。由此得出,如果教学目标只限于希望学生学到书本知识,教师主导取向的教学策略是较佳的选择。如果教学目标时希望学生学到较广的能力与气质,学生自学取向的教学策略则是较佳的选择。
7.选定教学内容
教学策略之运用,自然是以教学内容为范围。教学内容主要是指学校规定的教材。现成的教材是固定的知识,在实际教学时教师如何灵活运用以及如何使用多媒体加强学习效果等,则须在方法上加以选定。
8.做形成性评量
形成性评量(formative evaluation)是指在学科教学未结束之前,为了了解学生学习与进步情形所做的评量工作。在教学之前的教学设计时教育学论文,预先考虑到形成评量的时机及进行方式,以便将来及时发现学生的学习困难,随时予以补救.形成性量评的目的在性质上相当于段考,对教师而言可以借此获得教学历程中的连续性回馈,随时知道学生们学习的成败情形,据以作为随时修正自己教学策略的参考。同理。形成性评量对学生也产生回馈作用,有评量结果获知自己学习后的表现是完满或是欠缺,从而肯定或修正自己以后的学习方式。根据预定的教学目标,然后核对形成性评量的结果,教师才能针对全班或个别学生的学习成败情形分别给予辅导。形成性评量所采用的方法,可使用有教师自编的文字形式测验,有学生回答后分析结果;也可以由教师平常观察记录或是对学生访谈,以了解学生学习进步的情况。
9.做总结性评量
总结性量评是指在学科教学之后,为了解学生学习结果是否达到预期标准,是否符合教学前制定的教学目标及作业目标而做的评量。通常是以期末测试的方式进行。总结性量评的目的有两个:其一是在教学目标指导下,检查学生一学期以来的学业以及人格成长达到了什么程度,从而判断教学效果的得失。其二是根据总结性评量的结果,评定学生的学业成就。总结性评量时所采用的方法,除使用成绩测验之外,也须要靠老师平时观察记录的结果。
[参考文献]
[1]冯忠良.结构—定向教学的理论与实践——改革教学体质的探索[M]. 北京师范大学出版社,1992.
[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J]. 北京师范大学学报,1997,6.
1研究目标和主要内容
1•1研究目标
研究的目标是,研究开发出科学、规范的项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型,并通过与另一应用软件开发课题配合,实现论文评审的电子化操作,努力使研究成果达到国内先进水平,并与国际接轨。
1•2主要研究内容与流程
(1)研究《标准》,建立评审指标体系。通过调查研究,结合《项目管理领域工程硕士专业学位标准》,建立学位论文评审指标体系。(2)借鉴国际先进评审模型,构建学位论文评审模型雏形。借鉴、引进、消化国际先进的项目管理评审模型,结合我国项目管理领域工程硕士专业学位论文考核特点,构建我国项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型雏形。(3)依据科学原理,构建模型。依据系统工程理论以及系统模型的构建原理,运用聚类分析、层次分析、对比分析等方法开发出满足我国项目管理领域工程硕士专业学位论文评阅和答辩考核要求的评审模型。(4)研究量化的评审方法。(5)对指标的权重进行设置,采用加权法等综合评审方法,系统设计定量评审方法。(6)设计科学公正的评审流程。(7)试运行,验证。(8)为实用软件的设计预留对接接口。本研究成果具有开放性和多适应性,也可以运用于解决类似的评估、评审问题。
2课题研究的开展
2•1主要技术路线
(1)明确目标、确定范围。(2)调查研究,收集信息、数据,进行统计分析。(3)找出主要因素,确定主要变量。(4)识别和分析各种关系(内含的科学定律,管理关系、规则等)。(5)形成系统模型雏形。(6)进行“验证、符合试验”,检查模型是否反映所研究的问题。(7)简化和规范模型的表达形式。
2•2研究工作重点
(1)重在调查研究。设计调查问卷,召开座谈会,深入调查研究,广泛和重点调查我国现有在岗的与项目管理领域工程硕士教育相关的专家、教授,已经通过论文答辩的项目管理领域工程硕士研究生,企业界的项目管理客座教授、研究生导师,在读项目管理领域工程硕士研究生;认真听取他们的意见、建议;以尽量掌握足量的、必要的、有代表性的信息。(2)精心构建模型。应注意以下几点:①应用现代项目评估的相关原理和方法;②借助社会上项目管理评估方面专家的智力;③借鉴国际、国内先进的相关评估模型,结合实际,改造创新,构建本模型。
3模型的构建
3•1模型构建的原则
在具体操作时充分考虑以下7个方面:(1)真实性。反映系统的本质。(2)简明性。反映系统的主要特征,简单明了,容易操作、求解。(3)完整性。系统模型全面、完整,应包括目标与约束两个方面。(4)规范化。尽量采用教指委现有的《项目管理领域工程硕士专业学位标准》和《论文评审参考标准》的相关内容,模型与现有标准互动和对应,在创新和与国际接轨的同时,尽量使之适用并有利于下一步的操作软件开发。(5)创新性。通过模型的建立和应用,克服原有标准的某些弊端,在模型体系结构、指标设置、综合评审等方面注意范围明确,尽量量化,以克服参与评审的教师、专家的随意性,专业关注的局限性;引导与规范教师、专家在发挥其专业水平的同时,注重全面、客观、公平、公正地按模型标准范围进行评审。(6)开放性。使模型系统化、模块化,参数可选择,可更改,有利于改进和拓展。(7)可操作性。为开发实用、可操作性的计算机管理软件奠定基础。本课题组和国内的软件开发公司做了沟通和交流,可以开发出简单可操作性的软件。
3•2评审模型结构设计特点
项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型系统结构采用模块式,包括四个子系统模块:(1)评审目标设置。(2)评审指标(标准)与权重体系设计。(3)子准则和评审量表设计。(4)评审程序与制度设计。同时,给出可以选用的空间,以备选择应用。
3•3项目管理领域工程硕士专业学位论文评审模型
本研究所建立的模型是一个完整的系统,分为类、指标、子准则3个层次,如图1所示。指标层用于综合评分的累计,子准则层用于量化计分,采用100分制。通过对子准则评分得到其分数,再乘以相应的权数,然后累计加和(采用加法规则),即可以得出被评审项目的评审分数。图1中的子准则只是通过一个例子进行了示意,评审流程如图2所示,详细的量化评分表如表1所示。
3•4模型特点及用到的方法
从上文可知,这一模型具有如图3所示的特点,并分别用到了以下方法:①充分运用了信息搜集的方法;②运用聚类分析法对评审标准(指标)进行了分类;③用层次分析法进行了指标分层;④充分应用对比分析法筛选量化评审指标;⑤在整体指标的确定上采用逻辑框架法考虑项目全生命周期的逻辑框架关系;⑥在各指标的关系处理时采用了指标综合的方法。