模塊設(shè)計(jì)論文范文

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第1篇

所謂的建筑設(shè)計(jì)模塊化就是對我們要進(jìn)行設(shè)計(jì)的建筑物進(jìn)行詳細(xì)的分析，通過以往相同地形地貌、相同的設(shè)計(jì)用途、相同的建筑理念進(jìn)行歸納總結(jié)。對再建造同等條件建筑物的時(shí)候可以實(shí)行“拿來主義”，即借用以前的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)，這樣可以有效地形成結(jié)構(gòu)體系、建筑形態(tài)、整體空間的功能。所謂的模塊也是對一個(gè)整體進(jìn)行詳細(xì)的分解工作，將所要設(shè)計(jì)的每一個(gè)功能形成一個(gè)模塊，并將這些模塊進(jìn)行具體使用功能的細(xì)化處理，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)@些模塊進(jìn)行使用和拼接，用模塊重新可以組成一個(gè)建筑的整體。在進(jìn)行模塊化的時(shí)候不僅僅要參考原有的建筑設(shè)計(jì)跟重要的是做到以下方面。如果能夠進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的模式化那么在節(jié)約土地資源方面將會(huì)有一個(gè)突出的貢獻(xiàn)。但是即使是完全相同的建筑也不能保證其使用的功能性完全相同。所以應(yīng)該在拿來的同時(shí)進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)計(jì)，將模式化和具體化相互結(jié)合。只有這樣才能通過這種建筑設(shè)計(jì)的模塊化來實(shí)現(xiàn)資源的有效利用，提高工程的整體進(jìn)度。

2建筑設(shè)計(jì)的模塊化的研究背景

二十世紀(jì)八十年代改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力明顯上升，但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展許多問題也逐漸的顯露出來。人口數(shù)量的逐年增加、土地資源的大量使用和物質(zhì)生活資源的無節(jié)制開發(fā)導(dǎo)致了我國生態(tài)環(huán)境的逐步惡化，量變的發(fā)展模式使得我們生存和發(fā)展遇到了前所未有的困難，人與自然相互依存的平衡正被我們逐漸打破，我們不得不去尋找新的發(fā)展模式。現(xiàn)階段由于我們對于土地資源的大量使用和不合理的破壞使得土地資源大量減少，在這種情形下我們必須進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的模式化，來對空間、結(jié)構(gòu)、能耗進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，使得建筑設(shè)計(jì)有一個(gè)統(tǒng)一的模式，這樣在進(jìn)行建筑的時(shí)候就能夠很好的對土地資源進(jìn)行有效地利用，也可以很好的優(yōu)化室內(nèi)的設(shè)計(jì)。在我們長期的建筑發(fā)展研究中發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的模式化并不是非常容易，不僅僅要進(jìn)行大量的資料研究，更加重要的還與政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、地理、氣候材料、預(yù)算等種種因素有關(guān)。

3建筑設(shè)計(jì)的模塊化的研究目的和意義

（1）研究目的。當(dāng)今我國的發(fā)展政策是可持續(xù)發(fā)展也就是說要解決我們與自然資源之間的矛盾，在建筑行業(yè)與自然之間的矛盾就是建筑同土地資源之間的矛盾。在這種情況之下模塊化設(shè)計(jì)被推上了建筑發(fā)展的歷史舞臺(tái)，它不僅僅能夠解決結(jié)構(gòu)體系、建筑形態(tài)、整體空間之間的問題，還符合當(dāng)今社會(huì)人們的心理審美觀念和生理需求。

（2）研究的意義。建筑設(shè)計(jì)模塊化是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義的建筑技術(shù)，具有鮮明的時(shí)代特點(diǎn)，可以有效地解決人與自然之間的各種矛盾，也可以節(jié)約時(shí)間成本和資金成本的作用。①空間靈活性高。在我們進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候可以進(jìn)行“拿來”，即根據(jù)這一區(qū)域其余的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行有效利用，這樣的做法可以有效地避免重復(fù)且具有較大的靈活性。通過這種“拿來”可以對空間進(jìn)行固定，確定設(shè)計(jì)空間內(nèi)柱距、設(shè)備條件、層高等設(shè)計(jì)因素，對于不同的空間設(shè)計(jì)可以進(jìn)行不同的模塊化設(shè)計(jì)，因此也具有多樣性。②節(jié)省空間。建筑設(shè)計(jì)的模塊化可以對不同的地形地貌和天氣氣候進(jìn)行有效地利用，借助原有的模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的細(xì)部設(shè)計(jì)工作，這樣可以有效減少多余空間結(jié)構(gòu)的浪費(fèi)。③簡化施工。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)模塊化施工的時(shí)候，由于有先前經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)進(jìn)行參考，并且由于模塊化設(shè)計(jì)具有多樣性和靈活性。在進(jìn)行施工的時(shí)候可以對整體空間內(nèi)的模塊進(jìn)行細(xì)化工作。小到螺絲釘大到此模塊內(nèi)的住房，層高等都可以進(jìn)行施工的簡化，這樣可以有效地節(jié)約時(shí)間，降低造價(jià)成本。④有利于擴(kuò)建和增長。建筑模塊化設(shè)計(jì)最適合是對工程進(jìn)行分期建設(shè)，這樣可以有效地進(jìn)行資金的籌集并實(shí)現(xiàn)逐步投入，使階段內(nèi)的利益達(dá)到最大化。

4影響建筑設(shè)計(jì)模塊化的因素

（1）功能因素。我們所有的建筑的出發(fā)點(diǎn)都是以實(shí)用為基礎(chǔ)的所以我們在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候也要遵循三個(gè)要素即堅(jiān)固、實(shí)用和美觀。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要考量所要設(shè)計(jì)的建筑物的用途，如果是居民住宅則需要具備家居功能，如果是商業(yè)用途則要考慮的是整體的營業(yè)需求或者辦公需求。如果是醫(yī)院則應(yīng)該考慮其生活和商業(yè)的雙重需求性。

（2）結(jié)構(gòu)因素。建筑結(jié)構(gòu)也是影響模塊設(shè)計(jì)的主要因素之一，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候不僅僅要通過模塊化進(jìn)行有效地參考以此來進(jìn)行局部的優(yōu)化，而且應(yīng)該就所要建造的建筑的用途進(jìn)行改進(jìn)工作，不能夠一味的照搬照用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分劃分空間，表明通道、空間隔斷等。在模塊化設(shè)計(jì)的過程中還應(yīng)該注意各模塊之間的連接性，這對于一棟建筑的好壞將會(huì)起到相當(dāng)關(guān)鍵的作用。

（3）環(huán)境的影響。建筑的環(huán)境是建筑設(shè)計(jì)過程中需要克服的一個(gè)關(guān)鍵性因素，在設(shè)計(jì)的時(shí)候不僅僅需要進(jìn)行參考，同類建筑還需要對周圍的環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)的考察、測量，所謂的考察不僅僅是對地形地貌的考察，還是對周圍的居住環(huán)境和社會(huì)環(huán)境進(jìn)行有效地考察，在進(jìn)行外部設(shè)計(jì)的時(shí)候要與周圍的環(huán)境相互統(tǒng)一，不能隨性而為。

5模塊建筑化設(shè)計(jì)遵循的原則

（1）空間集約原則主要是對土地資源和空間的節(jié)約，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展，不能追求量大，而是應(yīng)該追求實(shí)用、美觀、其次是要提高整體空間的利用率，把有限的空間進(jìn)行充分的利用，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的功能完善。最后是對于環(huán)境質(zhì)量的改善，要進(jìn)行園林化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)綠色生活和營業(yè)。

（2）功能靈活性原則就是對模塊內(nèi)的功能進(jìn)行具體的優(yōu)化工作。讓居住人員或者商業(yè)用途更加合理實(shí)用。

（3）結(jié)構(gòu)合理原則表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功效合理、經(jīng)濟(jì)合理、雅觀合理。只有做到這三個(gè)合理才能夠說是做到了結(jié)構(gòu)合理。

第2篇

1模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用

通過對產(chǎn)品的構(gòu)成進(jìn)行分析，考察其中的功能互換性與結(jié)構(gòu)互換性的關(guān)系，將立體車庫模塊劃分為鋼結(jié)構(gòu)、橫移機(jī)構(gòu)、載車板等幾大模塊，包括了系統(tǒng)級(jí)模塊、部件級(jí)模塊和零件級(jí)模塊，以模塊為基礎(chǔ)進(jìn)行接口，通過模塊的組合來滿足不同車庫產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。同時(shí)對工藝進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到同類型零部件工藝的統(tǒng)一。

1.1鋼結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)

對升降橫移立體車庫的鋼結(jié)構(gòu)立柱、前后橫梁、縱梁、斜撐等進(jìn)行通用化設(shè)計(jì)，無論立體車庫方案如何變化，只要方案中的結(jié)構(gòu)能由現(xiàn)有結(jié)構(gòu)配型得到，就只需對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行橫向、縱向、豎向的組合，無法通過組合得到的，只需對不匹配模塊進(jìn)行更改，以項(xiàng)目圖紙形式對項(xiàng)目模塊進(jìn)行匹配搭建。新式六層升降橫移立體車庫鋼結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.2鋼絲繩設(shè)備橫移機(jī)構(gòu)與鏈條設(shè)備橫移機(jī)構(gòu)的

模塊化設(shè)計(jì)

將橫移機(jī)構(gòu)分解為橫移傳動(dòng)系統(tǒng)、提升傳動(dòng)系統(tǒng)和橫移框架3個(gè)主模塊，通過使用相同型材和改變鋼絲繩纏繞方式，實(shí)現(xiàn)了兩種類型橫移框架的模塊化設(shè)計(jì)（前后吊點(diǎn)中心距、防墜鉤中心距、定位針中心距等關(guān)鍵配合尺寸一致），達(dá)到了兩種類型的橫移機(jī)構(gòu)共用一套橫移傳動(dòng)系統(tǒng)的目的，也為鋼絲繩設(shè)備與鏈條式設(shè)備載車板的統(tǒng)一奠定了基礎(chǔ)。1.3載車板的模塊化設(shè)計(jì)載車板對邊梁結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，提高了邊梁模塊的通用性，并確定了載車板自帶斜坡與載車板無斜坡兩種載車板結(jié)構(gòu)，通過對斜坡的優(yōu)化設(shè)計(jì)使兩種載車板結(jié)構(gòu)除斜坡外其他橫向構(gòu)件模塊完全通用，通過對橫向構(gòu)件進(jìn)行選型調(diào)整來實(shí)現(xiàn)載車板與設(shè)備的匹配。

1.4工藝的模塊化設(shè)計(jì)

以傳動(dòng)軸的加工為例：模塊化前的傳動(dòng)軸如圖5所示，模塊化后的傳動(dòng)軸如圖6所示。對比可以看到，所有傳動(dòng)軸（包括提升、橫移）軸身由原來的必須經(jīng)過車床倒角、車內(nèi)孔、齊總長的工序變?yōu)楝F(xiàn)在的直接鋸床下料；軸頭由原來的指定尺寸改為根據(jù)無縫管材料內(nèi)徑的進(jìn)行配車，并將原來較長的階梯進(jìn)行分段處理，以方便鏈輪的安裝，焊縫由原來的角焊縫改為縫焊縫，通過工裝對焊縫寬度的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對傳動(dòng)軸總長的尺寸控制，這樣極大地簡化了大軸、長軸的加工工藝，節(jié)省了工時(shí)。

2模塊化機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

通過前述模塊化設(shè)計(jì)在升降橫移立體車庫設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以明顯地看出模塊化設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)勢。1）盡管升降橫移立體車庫形式多樣，具體項(xiàng)目方案千變?nèi)f化，給設(shè)計(jì)帶來極大不便，但是模塊化設(shè)計(jì)可以通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同顧客定制的產(chǎn)品，以滿足市場的不同需求，對于設(shè)計(jì)者來說設(shè)計(jì)任務(wù)趨于簡單化、輕量化，設(shè)計(jì)周期大大縮短，可以給產(chǎn)品的生產(chǎn)加工與安裝留出更多的緩沖時(shí)間。2）模塊化設(shè)計(jì)可以在很大程度上減少圖紙的數(shù)量，同一零件可以在多種產(chǎn)品上使用，從一定程度上節(jié)約了紙張，也方便了圖紙的管理。3）很多通用化的零件可以批量地進(jìn)行儲(chǔ)備式生產(chǎn)，這必然帶來成本的降低和人力、物力投入的減少，并能從一定程度上緩解了多個(gè)項(xiàng)目同時(shí)開工生產(chǎn)時(shí)加工工期緊張的問題，尤其是當(dāng)安裝過程中項(xiàng)目現(xiàn)場零件丟或失損壞時(shí)，可以直接跳過加工，直接從備品庫中出庫發(fā)貨，節(jié)約了時(shí)間，有助于合同的按期兌現(xiàn)。

3結(jié)語

模塊化設(shè)計(jì)理念已被引進(jìn)立體車庫的機(jī)械設(shè)計(jì)中，特別是在常規(guī)的升降橫移立體車庫中表現(xiàn)得更為明顯，模塊化給機(jī)械設(shè)計(jì)帶來效率和效益的大幅提升。

作者:丁翔 單位:江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院

參考文獻(xiàn)：

第3篇

1、設(shè)計(jì)原理及內(nèi)容

1．1設(shè)計(jì)原理

為實(shí)現(xiàn)嵌入式田間圖像視頻采集，主控芯片選擇使用比較廣泛的S3C2440芯片，攝像頭采用芯片為中星微ZC301的USB攝像頭，把采集到的植物視頻信息傳輸?shù)街骺匦酒小Ｖ骺匦酒ò巡杉囊曨l信息顯示到LED觸摸屏上，還要把采集到的信息傳輸?shù)絇C機(jī)中。大田視頻采集模塊總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1大田視頻采集模塊總體結(jié)構(gòu)圖軟件方面包括USB攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序、視頻采集程序、LED實(shí)時(shí)顯示程序網(wǎng)絡(luò)傳輸程序的設(shè)計(jì)、調(diào)試、燒寫等操作。

1．2主要研究的內(nèi)容

1)對ARM嵌入式Linux的內(nèi)核，Bootloader、YAFFS根文件系統(tǒng)的制作和移植，即完成軟件平臺(tái)的搭建;2)中星微ZC301的USB攝像頭驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì);3)模塊的視頻采集程序的設(shè)計(jì);4)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)LED，來顯示采集到視頻信息的程序;5)設(shè)計(jì)TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸程序，把視頻信息發(fā)送出去;6)把采集到的視頻圖像顯示到PC虛擬機(jī)上。

2、總體設(shè)計(jì)

2．1平臺(tái)設(shè)計(jì)

2．1．1 BootLoader制作和移植首先按下任意鍵，使ARM9的程序運(yùn)行停止在如圖2所示的在DNW軟件上出現(xiàn)主選擇菜單界面;接著選擇下載到flash，即選擇‘1’，使用USB下載;在DNW軟件上出現(xiàn)有關(guān)閃存的各個(gè)存儲(chǔ)區(qū)間的情況。在上一步完成的基礎(chǔ)上，再選擇FLb．bin要燒寫到NAND閃存中的位置，即選擇‘0’，燒寫到NAND閃存中的boot的位置;然后在DNW軟件界面下執(zhí)行配置選項(xiàng)中的操作執(zhí)行指令，來進(jìn)行下載地址、COM口和波特率設(shè)置;在DNW軟件上點(diǎn)擊USBPort選項(xiàng)中的傳輸操作，找到要燒寫FLb．bin的位置，選中FLb．bin文件;文件傳輸完成后即完成了BootLoader的移植。

2．1．2 系統(tǒng)內(nèi)核剪裁、制作和移植Linux內(nèi)核的移植和引導(dǎo)加載程序的燒寫過程幾乎是相同的，添加內(nèi)核的映像文件和BootLoader的移植都是相同的。也就是說，內(nèi)核是下載到NAND閃存的kernel位置;內(nèi)核移植時(shí)會(huì)出現(xiàn)移植進(jìn)度條;移植完成后出現(xiàn)的和BootLoader的移植出現(xiàn)的提示一樣。到此，Linux內(nèi)核的移植就完成了。Linux內(nèi)核配置對話框如圖3所示。

2．1．3 FAFFS根文件系統(tǒng)的創(chuàng)建和燒寫過程1)使用目錄創(chuàng)造命令創(chuàng)造根文件系統(tǒng)的目錄，并創(chuàng)建在usr目錄下的bin、dev、etc等目錄，把根文件系統(tǒng)的框架搭建起來;2)創(chuàng)造根文件系統(tǒng)的設(shè)備文件，進(jìn)入到dev目錄下使用創(chuàng)造命令來完成;3)安裝etc，進(jìn)入到etc目錄下進(jìn)行解壓etc．tar．gz;4)進(jìn)入到內(nèi)核目錄下使用模塊編譯命令來編制內(nèi)核模塊;5)使用模塊安裝命令對模塊進(jìn)行安裝;6)使用配置命令對其進(jìn)行配置，編譯命令進(jìn)行編譯，安裝命令進(jìn)行安裝;7)進(jìn)入到根文件目錄下使用ln－s命令來進(jìn)行鏈接，重新再編譯內(nèi)核;8)將編譯生成的內(nèi)核映像文件通過USB傳輸?shù)介_發(fā)板的根文件系統(tǒng)中。

2．2軟件設(shè)計(jì)

2．2．1 攝像頭驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備的即插即用功能的函數(shù)是攝像頭探測函數(shù)，函數(shù)名稱是sp_probe。該驅(qū)動(dòng)程序中的數(shù)據(jù)傳輸模塊使用takelet來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的同步快速傳遞，此函數(shù)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼使用的是spcode．c程序。數(shù)據(jù)傳輸模塊函數(shù)的具體名稱是sp5_init_isoc，并且在sp5_open函數(shù)中掛有該函數(shù)的入口點(diǎn)。打開設(shè)備是同步傳輸數(shù)據(jù)開始的標(biāo)志，這里實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮瘮?shù)是sp_m_data，它把數(shù)據(jù)傳送給驅(qū)動(dòng)程序，驅(qū)動(dòng)程序?qū)?shù)據(jù)的訪問使用的是輪詢法。Linux中的USB器件通過系統(tǒng)的USB層來操作下層硬件，流程圖如圖4所示。

2．2．2 模塊視頻采集程序

本系統(tǒng)的視頻采集程序是基于V4L開發(fā)的，主要實(shí)現(xiàn)圖像采集設(shè)備的初始化、讀取和關(guān)閉等，基本操作流程如圖5所示。

3、大田視頻采集模塊的安裝與調(diào)試

3．1大田視頻采集模塊安裝執(zhí)行該命令要在該軟件文件所在的目錄下，將視頻采集模塊和PC虛擬機(jī)連接起來。這樣在PC虛擬機(jī)上就會(huì)顯示出視頻圖像，如圖6所示。

3．2大田視頻采集模塊現(xiàn)場調(diào)試在齊齊哈爾嫩江大橋以北的農(nóng)田里，對種植的土豆進(jìn)行試驗(yàn)。模塊調(diào)試如圖7所示。圖7模塊調(diào)試一觸摸屏LED和虛擬機(jī)顯示圖像不清晰，是因?yàn)閹拇笮〉葏?shù)設(shè)置得小，修改后圖像較原來清晰些;觸屏和虛擬機(jī)圖像顯示不連貫是因?yàn)槠滹@示程序中延時(shí)設(shè)置太大，以及內(nèi)核需要優(yōu)化小點(diǎn)。大田視頻采集模塊的對農(nóng)作物視頻采集穩(wěn)定，觸屏的視頻圖像顯示非常清晰，且以非常高的質(zhì)量把采集到的視頻圖像傳輸?shù)搅薖C機(jī)上(見圖8)，在其上顯示的視頻圖像清晰連貫，能對農(nóng)作物進(jìn)行非常有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測;操作人員能夠從其中迅速獲得農(nóng)作物的自身生長發(fā)育情況和是否有病蟲害等信息，而且大田的農(nóng)作物視頻信息采集受陽光的影響也很小。本次試驗(yàn)非常成功。圖8PC機(jī)顯示的視頻圖像

4、結(jié)論