1 土木工程的历史发展

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第一篇:1 土木工程的历史发展

土木工程的历史发展

土木工程的起源几乎是和人类文明的发展同步产生。远古人类利用树枝,岩石,泥土等材料构筑巢穴或者为掩埋死者而建造墓穴,这些都可以认为是土木工程的雏形。随着社会生产力的提高和第一次社会分工的完成,在氏族社会中,土木工程已经有了相当的发展水平了。在以后的奴隶社会和封建社会中,土木工程发展得相当缓慢。工程技术的传承主要是以经验的形式进行,长期徘徊在一个较低的水平上。没有或者只有很少的专门的机械工具可以使用,所使用的材料主要是来自天然的木材,石料。(特别的,古代希腊也使用过一种由火山灰构成的天然混凝土构建圣庙和引水渠。)大型的工程主要依靠的是数目巨大的劳动力投入。代表工程建设最高水平的一般也是国家组织修筑的公用设施和宫殿等大型建筑。据记载,秦始皇驱使了数十万的民工修筑长城和陵墓,而参与埃及金字塔修建的民工也多达20万。这些古代的宏伟土木建筑今天都成了文明的标志。

自然科学的发展大大加速了土木工程发展速度,力学和数学的发展使得土木工程由定性的经验主义的年代进入了定量的科学分析的年代。成为系统的,正式的科学。在这一时期,土木工程所采用的材料也由木,石等天然材料过度到混凝土,钢材,玻璃,工程塑料等人工材料。这些材料相对以往的木石材料,具有更好的物理性能。这同时也推动了新的结构理论的突破。在古代也有众多的为数不少的著名工匠,但是他们不能称之为工程师,他们只是以一种经验和直觉知道工程实践的实施,并没有可靠的理论依据,也不曾从实践经验中总结出什么理论来。现代意义上的工程师直到18世纪才在欧洲出现。更晚一些,由于着重方向的不同,又分化为土木工程师和建筑工程师。土木工程师在发展过程中进一步的分工。现代意义的工程师的出现是土木工程发展的一个里程碑。1 土木工程的现状

土木工程发展到今天已经成为了一门综合集成的学科。具有详细的分工和成熟的制度。和比较完备的理论体系。自然科学和社会经济的飞速发展为土木工程的发展提供了丰富的理论武器和专门设备。也拓展了土木工程的范围。社会信息化的进步让工程师们的经验可以更加容易的保存,交流和传承。经验的大量积累也为理论的突破创造了条件。

2.1 理论发展

2.1.1 基础理论

现代的土木工程已经是一个多学科交叉的综合,相关的自然科学和社会科学学科的进步都会对土木工程的发展产生影响。作为土木工程理论的一个支柱,力学在19-20世纪取得了巨大的发展。由于实际需要的推动,力学发展出许多小的门类,如弹性力学,损伤力学等,都服务于土木工程。现在的理论力学已经达到了一个相当成熟的境界。数学工具和计算机技术的发展也使得一些以前无法分析的问题可以为工程师们所掌握。本时间初,随着边界层理论的发展,流体力学逐渐发展,并在此基础上发展出了湍流理论。固体力学也有很大的发展,对土木工程有直接作用的断裂力学的发生使得工程师们可以比较可靠的估计建筑物的强度和可靠性。这一发展改变了设计的观念。大大推动了结构研究的发展。2预应力理论的提出标志着力学理论进入了一个新时期。另一方面,有限元分析等新的数学分析方法在计算机技术的支持下迅速发展,拓宽了工程师的研究对象,使得工程师们能够把握更加复杂的系统。数学工具的发展不但作用在结构分析计算上,也体现在优化设计当中。概率与数例统计的应用完善了各种结构物的计算。材料科学的发展为土木工程带来了广阔的发展空间,新的工程材料,如碳纤维,高强度混凝土,高分子复合材料等加入到土木工程的应用中来,为工程师提供了更多的选择。

2.1.2空间结构

材料和施工技术的进步必然推动结构理论的进步,现实需要也起到了很大的作用,20世纪大工业的发展对结构提出了很高的要求,结构理论在这双重推动下迅速发展,球壳结构,网架结构,薄膜结构等纷纷在实践中得到运用和发展。

在不同的专业方向上,随着超高层建筑的发展,结构理论也不断发展,从框架到剪力墙再到筒式体系,越来越成熟。在桥梁工程方面,从比较原始的板梁桥,拱桥发展到现代常用的斜拉桥,悬索桥。发展不但体现在形式上,而且也体现内涵上。多种技术的交叉运用突破了单纯的桥梁结构的种类划分。并且出现了一些独特的斜桥和曲线桥。

2.2 工程实现的现状 2.2.1 CAD的广泛应用

电脑在土木工程设计上的重要性,已不再需要辩论。90年代初期,利用电脑绘制各类平面、立面、剖面、细部等二度空间图集已成为全球事务所的标准方法。CAD技术使得工程师从烦琐的绘图作业中解放出来,大大提高了效率。

CAD最重要的一个功能是它的虚拟现实功能,可以直观的反应和模拟建筑的外观,结构,以及在不同外力作用下的效果。如美国国家宇航局Ames研究中心的分布式虚拟风洞,这一共享的分布式虚拟环境用来观察三维不稳定流场。两个人协同工作,每人可在一个环境中从不同视点和观察方向观察同一流场数据。在国家大剧院的设计中,太原理工大学土木系结构分析工作站,采用ANSYS软件成功地对中国国家大剧院进行了结构分析。验证计算内力、多种载荷组合工况下的变形、结构抗震分析以及验证结构设计的合理性与可靠性。为大剧院的顺利施工打下了基础。

2.2.2 标准化和规范化 和工业化大生产相适应,土木工程也经历了一个标准化规范化的过程。现在土木工程的规范化和标准化已经达到了相当的高度,不仅仅完成了单位和术语的统一,也形成了一整个由行业规范和国家强制标准共同构成的标准体系。统一的标准和规范使得技术资料有更大的通用性,同时也保证工程设施的可靠性。2.2.3 工程中的优化管理

土木工程由图纸走向现实,这个过程中关系到很多的因素。比如成本问题,技术问题,资源问题,工期问题以及这些问题的综合衔接等。这些因素也不是一成不变的,新的技术也许会增加单位成本,但是可以减少材料的用量,或者可以缩短工期。更多的使用自动机械可以减少雇员的数量,却不一定具有使用雇员时那种灵活性。工程建成后的使用也会遇到很多的问题。这些都有待于以管理手段来处理。特别是在复杂工程中更是如此。

2.2.4 高度的社会化特征

现代土木工程的建设,尤其是大型基础设施的建设,牵涉到社会的各个方面。对社会产生巨大的影响,包括经济的,政治的,甚至思想观点的影响。广泛的社会协作是现代土木工程的一个重要特点。小到一个城市道路岔口的改造。大到三峡工程这样的世纪工程,都体现了社会对土木的影响,有协助也有干预。从工程建设的规划,立项,预算到建设过程,社会力量广泛的参与其中。同时工程自身也会对社会影响产生回馈。工程对资金,材料,设备,人员的要求,工程对周围环境的影响,工程建成后使用过程中的经济,环境等问题,都不仅限于土木工程技术本身。俗话说的“要想富,先修路。”从中也可以看出土木工程建设对社会经济的作用。而且类似三峡工程这种投资巨大,影响深远的工程甚至会影响到整个国家。在美国30年代的萧条时期,罗斯福总统曾经使用大量建设公共基础设施的手段来帮助国家走出经济危机。荷兰的须德海围海造陆工程也是的整个国家的面貌发生了根本的变化。现在我国政府也把西气东输,青藏铁路等巨型工程作为贯彻“西部大开发”的一种手段。社会化影响也包括对建筑内部和周围小环境的影响,比如林立密集的高楼将改变小范围内空气流动状况,有时会在建筑物底部产生突然的强大的湍流,高楼内部的消防,安全也是和楼本身的建筑设计和建筑结构直接相关的。大面积的玻璃幕墙可能在阳光作用下带来意想不到的“光污染”3

2.2.5 现代优秀土木工程作品

现代社会大量的土木工程时间产生了大量优秀的土木工程作品,每一个作品都体现了多方面的特色,反映了土木工程的集成性和复杂性。一件优秀的作品,需要同时具有优秀的理论,优秀的设计,优秀的施工,优秀的规划等等,同时也需要其他各个方面的支持。应该同时达到结构,功能和美观上的高水准。

平心而论,在80年代以前,我国国内能同时符合这三者的例子相当少,大量的优秀土木工程作品主要是在国外,建于30年代的胡佛水坝可以称的上是一个典范。不仅是一个技术,施工的典范,而且同时也是经济和社会影响上的榜样。高耸倾斜的倒“U”字形大坝也极具视觉冲击力。建于70年代,在911事件中坍塌的世贸双子塔,也是相当优秀的建筑,不因为它的倒塌就否认这一点,从技术上说,它所采用的双层桶状结构在其后许多大楼上得到运用,它自身也一度成为纽约的标准,甚至成为美国强大形象的象征。一个优秀的土木建筑应该是同时具有科学和社会意义的。

80年代后,随着我国经济的发展和科学实力的增强,也出现了一些优秀的土木工程作品,其中,我认为可以以南浦大桥和深圳国贸大厦为代表。杨浦大桥是国内第一座自主设计的具有世界级水平的大型斜拉桥。也开创了我国桥梁历史的新篇章,从那以后,我们的大型桥梁飞速发展,现在已经进入世界先进行列。南浦大桥的意义不仅限于技术的突破也在于对精神突破,在其中李国豪院士功不可没。深圳国贸大厦曾是80年代国内的最高建筑物,尽管在现在它的高度已经比较平常,技术也不够突出,但是它的意义在于修建过程中三天一层楼的深圳速度。这不能仅视作是建设者的辛勤,更重要的是从中体现出的工程管理水平,这是我国第一次在工程管理水平上达到国际先进水平。2.3 现代意义的工程师

为保障人民生命和财产的安全、保护公众社会利益,必须实行注册制度以强化建筑师、工程师的法律责任。建筑物的设计与监造需要具有一定专业知识和技能并由国家认可其职业资格的人员来进行,一般都要通过考试注册,取得执业资格,才能独立从事这方面的工作,在工程界即为注册工程师。对工程师实行严格规范的注册制度是国际上通行的做法。目前,英国、美国、德国、加拿大、澳大利亚、日本等都已实行了注册工程师制度。

执业人员一般只有通过接受专业教育获得相应的学位;取得必须的职业实践经验;通过资格考试;经过有法律效力的注册程序;并坚持接受继续工程教育,才能成为一名注册工程师。国际上一般掌握从大学本科第一年算起7-8年时间可以达到注册工程师的标准,欧洲各国一般7年,美国和加拿大8年。在经济全球化大趋势面前,我国也逐步在推行注册工程师制度。现在我国已经建立教育考评机制,完成了注册工程师的立法构成,正在逐步实现与其他国家特别是亚太地区经济体的工程师资格互认。并按照国际惯例,组建能够代表国家参加国际协议的工程教育认定机构,以顺利开展工程教育的国际互认工作。未来土木工程的发展

3.1 指导理论的继续发展 在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构,流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

另一方面,土木工程学科将向周围继续发散,与材料,环境,化学,电子信息,机械。城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。3.2 工程实现的变化

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说的土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样的不会产生一个优秀的作品。信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料。环境工程,经济理论等等。

3.2.1 全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点是但又不仅仅限于CAD方面,也对工程进度的管理。运行中数据资料的收集,分析,整理。对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的高潮,20-30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助

信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

3.2.2可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

人性化则是近年来兴起的,主要是在体现在关系到人们日常生活使用的工业民用建筑方面。在今后将得到更多的重视,并扩散到其他的土木工程领域。设计,施工,维护,使用都对土木建筑提出了人性化的要求。国外为此提出过3E的概念。实用(effetive)经济(economical)优美(elegancy),是一个逐渐提高的要求。我国现在在这方面还有欠缺,更多的注重了第一层次实用性的要求,对后两者有所欠缺。4 3.2.3 主动控制技术

迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

主动控制技术的发展也是和信息化与自动化密切相关的,都依赖于电子技术的广泛运用。包括传感器技术和计算机控制技术。主动控制已经在发达国家的一些现代建筑中得到了一定的体现,比如芝加哥城的西尔斯塔,作为美国的第一高楼,它采用了一个位于地下基础上的,受计算机控制的平衡器来帮助整个建筑平衡风载荷。而计算机的控制根据来源于建筑内部数以千计的在建设过程中就植入的传感器。主动控制技术在土木工程防灾减灾上也有很大潜力。有研究表明,在911事件中,如果能够有控制的在世贸大厦的几个关键点进行爆破,调节载荷分布,有希望可以避免更大悲剧的发生。5 主动控制技术不但可以体现在结构上,也可以体现在功能上,香港的中银大厦利用一组计算机控制的透镜,用反射太阳光的方法来满足中庭的采光需要。这里同时也体现了人性化的特点。土木工程最后的作品都是一个大集合,体现出多方面的特点 3.2.4 工程对象的拓宽

伴随着其他方面的科技的发展和人类活动的扩张,土木工程的工程对象也会有很大的扩张,在可以预见的将来,人类的活动将向地下,海洋和太空的发展。土木工程在新材料,新科技等的支持下,在这些方面也大有用武之地。一些学者对此提出了一些很有创意的,同时也合情合理的设想,比如环绕全球的超音速磁悬浮隧道,这是一个土木工程和最新科技相集合的范例。相当部分的工程将在大洋底部进行,这对现在的结构设计和施工技术都是一大考验。中国工程院的院士们也曾提出过中国城市地下空间利用的战略对策。以解决城市的可持续发展问题。6 在另一方面,在纳米研究的过程中,研究人员发现了一些具有多种特异性质的材料。这在将来也有可能成为土木工程中的常用材料,甚至有希望取代现在的钢,水泥等材料成为主要的结构材料。历史上的经验证明,每一次材料的飞跃,也同时将促使工程技术产生飞跃。在实验室中已发现了一些自重轻,强度极高的材料。如果得以应用,这使得建筑物的高度可以轻易的突破现有的极限,甚至可以达到地球同步轨道的高度。使传说的通天塔成为现实,同时提供了一种廉价的将货物送入空间的渠道。新形势下的土木工程师

4.1 面向未来的工程师应具备的条件 4.1.1 知识结构。

成为一个工程师必须具备相当的知识,主要是专业知识,也同时应该具有其他方面的相关知识,土木工程的具体实践也决定了我们所应该的掌握的知识。大概如上表。

基础课的阶段包括了政治,法律,人文等社会科学内容,这些是基本的应有的素质,数学,物理,化学等于今后的专业课关系较为密切,也是常用的工具。语言,计算机,信息等科目则是侧重于实用性。专业基础课涵盖了本专业可能涉及的各个方面的内容,是专业课的前奏。包括了工程数学,工程力学,建筑材料等理论知识,也包括了工程测量,工程制图等实践技能。由于土木工程的社会属性,所以也应该具有施工技术,工程经济,建筑管理等与社会相关的科目。专业课阶段则是向深度发展,力求在一个专业方向上达到相当的深度。在这一阶段除了

4.1.2 应用能力

自学能力,业务能力,公共关系能力这是土木工程师所应具有的最基本的能力。自学能力包括独立获取和分析信息的能力,总结和综合的能力等,这是保持跟上时代发展的必然要求,在现在这个知识更新相当快速的年代,学校学习的知识显然不足以满足实际运用的需要,通过自学获得这些知识是一个必要的途径。业务能力主要是侧重于专业素质方面,这是无庸质疑的,包括工程测量,测试与实验,结构分析与设计等,业务能力的提高主要来自于不断的实践和总结,公共关系能力则是土木工程社会化的需要,包括表达能力,协调能力等。除了这三中基本的能力之外,还有一些能力因为所从事的工作不同而有不同的侧重,从事研究工作的特别强调创新能力,创新是科学进步的动力。对于从事具体施工实践,应变能力显得较为重要,因为在施工实践中经常会有各种出人意料的事件,及时调整策略应付这些事件对保证工程的质量和工期有直接的作用。而主要从事管理工作的将要求有更多的组织能力,以保证管理工作的顺利进行,这些能力都属于高级能力,是一个综合的体现。一个人的一生都对从事多种的工作,所要求的能力也不是一成不变的。这要求一个合格的工程师应该在各个方面都有所准备,良好的基本能力将有助于这些准备和转变。

4.1.3 人格素质

同济大学提出了“知识,能力,人格”,人格在工程师的素质是一个关键的因素,对前面两者起着类似正负因子的作用。一个合格的工程师首先应该是一个合格的个人。除此之外,由于土木工程师的特殊性,还应具有一些更高的品质。首先的是踏实严谨,土木工程建筑构造一般都是直接服务于人们的,要求极高的安全性和可靠性。一旦破坏,可能造成严重的后果。作为一个工程师,应牢记自己的职责,细致严谨的完成工作。同时也应该具有怀疑的精神和不断进取的态度。工程师作为一个科学工作者,应该保持着这种对科学的追求。同时工程师也是一门职业,必须恪守工程师的职业道德,保持诚信,不弄虚作假。4.2 土木工程师在本科阶段的培养

4.2.1 变化中的工程师培养模式

原有的工程师培养模式始于50年代,因为人才的极端缺乏,注重是人才的专业性。特别是工科方面,系科划分相当细致,土木工程这一学科被人为的割裂为工民建,桥梁,道交等多个小的专业。这种过于细致的划分导致所培养的人才尽管在专业范围内比较突出,但是迁移性差,发展潜力小,知识面广度不足,忽视多方面的素质教育。成为“薄基础,窄口径,低素质”的人才。而且相对来说人文素质比较差。应用能力的培养和发展也比较困难。随着社会的发展和经济体制的转型而越来越不适应。

工程师的培养方式在改革开放后逐渐的产生了变化,一是系科划分的变化,1998年起,起用土木工程这一新的系科名称,扩大基础课的范围,增加人文和社会课程,并且在专业基础课阶段适当扩充了科目,同时降低了每门课的要求,使高等教育的目的转化为加强学生的基础,放弃了以前急功近利的目的。在专业课阶段设置不同课题组,充分发挥学生的积极性,同时保证培养的人才不仅有好的基础也在一定的方向上有足够的专业深度。

同时更加重视能力和经验,设立了专门的工程师执业资格考试,并且要求有一定的工作经验才能参加。更加的重视的终身教育。改革后的专业要求毕业生具备由基础理论知识,专业理论知识,相关知识和拓宽知识构成的知识结构,同时要求了自学,业务,管理,表达,科研和公关能力。对四种知识结构分别提出了有层次有区别的要求。

4.2.2 我国培养模式与国际的比较

比较我国的培养模式和世界先进国家的培养模式有助于帮助我们分析我们自己的长处和不足,更好的把握我们应该学会些什么。国内以同济大学土木工程学院为例,国外以美国Univ.Duke土木与环境工程学院(The Department of Civil and Environmental Engineering(CEE))为例。首先从学院的名称上就可以看出一些不同,CEE更注重了对环境的影响,有较大的广泛性。国内的课程安排看,主要课程有工程力学,结构力学,流体力学,工程地质,建筑材料,混凝土和钢结构原理,施工工程学等以及英语,计算机等工具学科。重要集中在知识的接受上。但没有专门的课程对学生的领导能力,公共关系能力等进行系统的培养。主要依靠学生自己的经验积累。可选性较少。培养目的也比较实用

第二篇:浅谈土木工程及其未来发展

浅谈土木工程及其未来发展

姓名:胡悦 专业班级:社保1班 学号:11211030119

摘要:土木工程是个庞大的学科,但主要的还是建筑,无论是在中国还是国外,都有着悠久的历史,长期的发展历程。整个世界每天都在改变,而建筑也随科学的进步而发展。力学的发现,材料的更新,不断有更多的科学技术引入建筑中。以前只求一间,有瓦盖顶的房屋,现在追求舒适,不同的思想,不同的科学,推动了土木工程的发展,使其更加完美。

[关键词]:土木工程;历史;现状;展望;施工。1.土木工程的基本知识

土木工程的英文是Civil Engineering ,直译是“民用工程”,它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。在英语中,历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于Civil Engineering,因为它们都具有民用性。后来,随着工程科学技术的发展,机械、电气、化工都已逐渐形成独立的科学,Civil Engineering就成为土木工程的专门名词。至今,在英语中,Civil Engineering还包括水利工程、港口工程;而在我国,水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。土木工程既指建设的对象,即建造在地上,地下,水中的工程设施,也指应用的材料设备和进行的勘测,设计施工,保养,维修等专业技术。土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。其中与“住”的关系是直接的。因为,要解决“住”的问题必须建造各种类型的建筑物。而解决“行、食衣”的问题既有直接的一面,也有间接的一面。要“行”,必须建造铁路、道路、桥梁;要“食”,必须打井取水、兴修水利、进行农田灌溉、城市供水排水等,这是直接关系。而间接关系则不论做什么,制造汽车、轮船也好,纺纱、织布、制衣也好,乃至生产钢铁、发射卫星、开展科学研究活动都离不开建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施都与其息息相关。土木工程随着人类社会的进步而发展,至今已经演变成为大型综合性的学科,它已经出许多分支,如:建筑工程,铁路工程,道路工程,桥梁工程,特种工程结构,给水排水工程,港口工程,水利工程,环境工程等学科。

2.土木工程历史悠久

早在上古时代,人类就野处穴居,新石器时代后期仰韶文化遗址中已发现用木骨泥墙构成的居室,到公元前20世纪,已发现有夯土的城墙,商代时已逐渐采用粘土做成的版筑墙,西周时期已有烧制的瓦,战国墓葬中发现有烧制的大尺寸空心砖,这些都是土木工程的雏形。随着文明的不断进步,土木工程也在不断的发展,各种桥梁,水利工程建筑应运而生。我国著名的万里长城,都江堰,故宫建筑群等都是我国珍贵的土木文化遗产,还有世界的众多土木建筑,也都别巨匠心,充分体现了土木工程的魅力。其中埃及金字塔,修建过程仍是土木工程中的一个不解之迷。土木工程的古代时期是从新石器时代(大约公元前5000年起)开始至17世纪中叶。随着人类文明的进步和生产经验的积累,古代土木工程的发展大体上可分为萌芽时期、形成时期和发达时期。每个时期都有着其特色的建筑。3.我对土木工程的认识

业务培养目标:此专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。

业务培养要求:此专业学生主要学习工程力学、岩土工程、结构工程、市政工程、给水排水工程和水利工程学科的基本理论和知识,受到工程制图、工程测量、计算机应用、专业实验、结构设计及施工实践等方面的基本训练,以及具备从事建筑工程、交通土建工程、水利水电工程、港口工程、海岸工程和给水排水:工程的规划、设计、施工、管理及相关研究工作的能力。4.土木工程中施工组织设计的意义及作用

伴随着全球经济危机的影响,国内的次带危机也越发严重。虽然中央政府采取了各种措施以抵御经济危机的影响,但是当前的建筑市场仍然未走出低谷。在当前建筑市场步入低谷的情况下,建筑企业要在激烈的竞争中求生存、求发展,就必须向用户提供质量好、造价低、工期合理的建筑产品。要想生产一个优良的建筑产品,除了设计、材料供应等因素之外主要靠先进合理的施工组织设计和有效的、科学的现场施工管理来保证。

施工组织设计,就是对拟建工程的施工提出全面的规划、部署、组织、计划的一种技术经济文件,作为施工准备和指导施工的的依据。它在每项工程中都具有重要的规划作用、组织作用、指导作用,具体表现在:

(1)施工组织设计是对拟建工程施工全过程合理安排,实行科学管理的重要手段和措施。

(2)施工组织设计是统筹安排施工企业投入与产出过程的关键和依据。

(3)施工组织设计是协调施工中的各种关系的依据。

(4)施工组织设计为施工的准备工作、工程的招投标以及有关建设工作的决策提供依据。5.土木工程的现状和展望

从18世纪中叶钢材及混凝土在土木工程中的开始应用,以及19世纪20年代后期预应力混凝土的制造成功,实现了两个飞跃,使建造摩天大楼和跨海峡1000m以上大桥成为可能。目前最高的钢结构高层建筑高度为443m,是1974年建成的美国芝加哥Sears塔楼,而1996年在马来西亚吉隆坡建成的石油双塔楼,为混凝土结构,高450 m,是最高的混凝土高层建筑。现在最大跨度的悬索桥跨长为1410m(英国恒伯尔桥),斜拉桥为856m法国诺曼第桥,世界高速公路最长的为美国,总长81105km,其次为德国约12000km。大坝最高的为瑞士大狄克桑斯坝,高285m。电视塔最高的为加拿大多伦多预应力混凝土塔,高549m,其次为莫斯科预应力混凝土塔,高537m。我国改革开放后建设了很多高层建筑,上海金茂大厦高420 m现居世界第三。1993年10月1日通车的上海杨浦斜拉桥,主跨602 m,位居世界第二,其余拱桥,悬索桥,铁路桥,高速公路,电视塔,大坝等也都位居世界前列。这些都是土木工程不断发展的结果,当然,土木工程的发展是永无止境的,未来的土木工程将有许多更新的科技,土木工程将向高空延伸,向底下发展,向海洋拓宽,向沙漠进军,向太空迈进,土木工程也将变换新的方式,就如当年的手工绘图,现在已用计算机绘图一样。科技的不断发展,必将带动土木工程的不断发展 1)向高空延伸

现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔(图31),它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼(图32),其地上共202层,高达710m。

2)向地下发展

1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”。建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间,到80年代末已开始研究50~100m深层地下空间的开发利用问题。日本1993年开建的东京新丰州地下变电所,将深达地下70m。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座,最大的为加拿大的格朗德高级水电站。我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段,目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁,已开通的总长度达215公里;设有140个地铁站,北京地铁长度已达41.6公里。3)向海洋拓宽

为了防止机场噪声对城市居民的影响,也为了节约使用陆地,2000年8月4日,日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场(图33)试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店(图34)也建在海上,洪都拉斯将建海上城市型游船,该船将长804.5m,宽228.6m,有28层楼高,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。近些年来,我国在这方面也已取得可喜的成绩,如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功,最近又在建设黄浦江外滩的拓岸工程。围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处,为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。4)向沙漠进军

全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。改造沙漠首先必须有水,然后才能绿化和改造沙土。现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道,并在班加西建成了一座直径1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。在缺乏地下水的沙漠地区,国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案,该方案一旦实施,将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。我国沙漠输水工程试验成功,自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水,顺利地引黄河水入沙漠。我国首条沙漠高速公路——榆靖高速公路已全线动工,其全长116公里。5)向太空迈进

由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现,人们发现月球上拥有大量的钛铁矿,在800℃高温下,钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气,由此可以制造出人类生存必需的氧和水。美国政府已决定在月球上建造月球基地(图35),并通过这个基地进行登陆火星的行动。美籍华裔林铜柱博士1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、6.结语

土木工程发展到今天已经深入到社会的各个方面,发挥着重要的作用,并且必然会随着社会的发展而继续进步。在学习生活中,虽然我们不是土木工程专业的学生,但我们依然会不断提高自己的自学能力,从学习中提升工程能力,在学生工作中提升管理能力,逐步完善自己的知识结构,从中培养出科技开发能力并在表达能力和公关能力上多下工夫。我们还应看到,我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑(包括上海的环球金融中心),其工程设计几乎全部由国外承担,钢材几乎全部从国外进口,工程总承包也大多由国外承担,只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权,实现工程建筑的国产化,赶超国际水平,需要我们青年一代去完成!附录1 参考资料 杨家福 《中国土木工程指南》1993 1-4 2 郑哲敏 《20-21世纪的力学》 《21世纪科技展望》1994 No.12 3 胡世德 《10年来世界超高层建筑发展趋势》 《建筑技术》 1996 No.2 4 项海帆 《桥梁的美学思考》 《科学杂志》 2002 No.1 5叶耀先 《建筑业的可持续发展及其相应原则》 《科技导报》 1998 No.3 6《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰 中国建筑工业出版社 7《土木建筑文献检索与利用》 肖友瑟主编 大连理工大学出版社 8《土木工程总论》 丁大钧,蒋永生编 中国建筑工业出版社 9《土木建筑工程概论》 王继明主编 高等教育出版社 10《土木工程学报》 中国土木工程学会 土木工程学报编辑部 11《土木工程》 中国土木工程学会 科学出版社

第三篇:土木工程现状和未来发展

土木工程现状和未来发展

1中国土木工程的发展现状

中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在改革开放20年间,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口及大型水利工程在中国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。

1.1 高层建筑

人们往往会把高楼大厦与现代化联系在一起,这是自然的。随着经济的发展,城市化程度将越来越高,随之,城市用地日趋紧张。因此,在城市中心区,不得不大量建造高层建筑,并且越建越高。据不完全的统计数字,中国大陆已建成的20层及以上的高层建筑已超过10000幢,而超过100m的高楼已超过500幢,其中,上海金茂大厦,88层,高421m;上海环球金融中心大厦,95层,高460m,十分突出。

1.2 大跨建筑

最近20年,高层建筑不仅越建越多,越建越高,而且其结构体系及布置形式也日趋多样化。以往,多为框架结构剪力墙结构和框架—剪力墙结构以及框架—筒体结构等体系;近几年,巨型结构、转换层结构、悬挑结构及高层大跨框架结构等体系也相继出现。

1.2.1 大跨预应力结构

20世纪80年初建成的上海色织四厂工程是国内最早、最有影响的大跨多层预应力混凝土结构工程,为6层,双跨,每跨20m的预应力混凝土框架结构,柱距7.2m,解决了“布机上楼”问题,推动了纺织厂房向多层方向的发展。

前几年,中国建成了不少大跨度预应力混凝土马鞍形壳板屋盖单层建筑,跨度最大的达30m,并编制有国家标准图。因为它是一种预制的薄壁空间结构,又是直线预应力筋,所以,理论上是很经济的。

1.2.2 大跨空间钢结构和悬索结构

中国很大部分空间建筑采用了多种形式的钢结构,尤其以网架结构和网壳结构最多。如,首都体育馆、上海体育馆都是大跨度网架结构;而天津体育馆采用了双层球形网壳结构,直径达135m。最近几年,随着经济的发展和对外交流的需要,各地纷纷建造展览中心等大型大跨建筑。从而,巨型空间曲线形钢(桁架、拱)屋盖得到了应用和发展。

1.3 公路

中国公路建设始于20世纪初,虽不算晚,但是,在1949年之前,发展缓慢。1949年,全国能通车的公路仅8.0×104km。中华人民共和国成立后,公路建设事业逐步发展,并迈入现代化建设时期。到2000年底,公路通车总里程达140万公里。

中国的高速公路起步较晚。经过20世纪70年的规划论证,20世纪80年代中期实现零的突破之后,20世纪90年代得到了较大发展。到1996年底,高速公路通车里程有3400多km,1999年已达1.3×104km。2002年,中国已建成高速公路24336公里,居世界第三,仅次于美国和加拿大。

1.4 铁路

截至2000年底,我国铁路运营路程已达6.87万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。地下铁道发展也很快,目前已有北京、上海、广州等六个城市建有地铁,已开通的总长度达215公里;设有140个地铁站,北京地铁长度已达41.6公里。

同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。

1.5 桥梁

石桥、钢筋混凝土桥和钢桥的类型是多种多样的,中国对各类桥都曾建造过,有的达到国际先进水平或创造了世界纪录。现对拱桥、刚架桥、斜拉桥和悬索桥作简单介绍。

1.5.1 拱桥

中国已建成跨度100m及以上的石拱桥10座,它们都属于世纪纪录。湖南乌巢河双肋石拱桥跨度为120m。在建的山西晋城—河南焦作高速公路上的石拱桥,跨度达146m。可见中国石拱桥建设屡创辉煌。1996年建成的广西邕宁邕江桥,其跨度达312m,创中承式混凝土拱桥新的世界纪录。可以认为中国拱桥建造居世界领先地位。

1.5.2 刚架桥

中国虎门大桥系由东引桥、主桥(跨度为880m的悬索桥)、中引桥、辅航道桥和西引桥组成,其中辅航道桥跨度达270m,为两座单桥组成,都为单室单箱预应力混凝土连续刚构桥,行车道宽14.25m,于1997年7月建成通车,当时创了预应力混凝土刚架桥的世界纪录。

1.5.3 斜拉桥

1993年1月建成通车的上海杨浦组合(混凝土面板与钢架劲大梁共同工作)斜拉桥,世界注目。1995年1月18日通车前,杨浦桥为斜拉桥世界纪录。1996年中国建成的重庆长江二桥为预应力混凝土斜拉桥,主跨444m,双向4车道,桥面宽24m,跨长

居世界预应力混凝土斜拉桥第2位。

1.5.4 悬索桥

已建成的主跨为1385m的江阴长江公路悬索桥已于1999年9月28日通车,按跨长,它仅居世界悬索桥的第4位(前三位为1991m的日本明石海峡桥,1624m的丹麦大海带桥,1410m的英国恒伯尔桥),但其北岸混凝土锚碇的沉井为51m×69m×58m,体积达2.04×105m3,是当今世界上最大的悬索锚碇沉井。

1.6 水利工程

利用水力发电成本低,不污染环境,尽管其投资大,建设周期长,但仍是发展方向。中国水利资源丰富,亟待开发。50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿m3,建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。长江三峡水利枢纽的大坝为重力坝,高度虽只有190m,但库容大,故建成后的装机容量将超过现今世界最大的巴西和巴拉圭所共有的伊泰普水电站的装机容量(1.26×107kW)约1.5倍,达1.82×107kW。黄河小浪底水利枢纽是另一项巨大的水利工程。其大坝为斜墙堆石坝,最大坝高154m,总装机容量为

1.8×106kW。四川二滩双曲拱坝于1998年建成投产,坝高242m,装机容量为

3.3×106kW。

1.7 特种结构

在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位,中国20世纪80年代中期陆续建成高度在300m以上的电视塔多座,高318.5m的南京塔为空间框架结构。为世界第一座这种形式的电视塔。目前世界最高的电视塔为高553m的加拿大多伦多预应力混凝土电视塔。我国1995年建成的上海东方明珠电视塔以468m的高度排在世界第三位。为迎接2008年的奥运会,北京将建设一大批大跨超长建筑,像国家体育场“鸟巢”结构、国家游泳中心“水立方”、国家大剧院等。无论在工程结构的改革、建筑功能使用、新技术和新材料的采用上及合理组织施工方面,还是在抗震分析和计算机程序应用上及有关抗震控制试验研究上,我国均达国际先进水平。

2土木工程的未来发展方向

地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,土木工程的未来至少向五个方向发展。

2.1向高空延伸

现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。印度也提出将投资50亿建造超级摩天大楼,其地上共202层,高达710m。可见二十一世纪高层建筑仍将是土木工程的一个重要发展方向。

2.2向地下发展

1991年在东京召开的城市地下空间国际学术会议通过了《东方宣言》,提出了“21世纪是人类开发利用地下空间的世纪”。建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间,到80年代末已开始研究50~100m深层地下空间的开发利用问题。

未来城市地下空间发展主要有以下几个趋势:

(1)综合化。国外地下空间发展的主要趋势是综合化,首先是地下综合体的出现,成为具有大城市现代化象征的建筑类型之一。其次综合化表现在地下步行道系统和地下快速轨道系统、地下高速道路系统的结合,以及地下综合体和地下交通换乘枢纽的结合。第三综合化表现在地上、地下空间功能既区分,又协调发展的相互结合模式。

(2)分层化与深层化。为了综合利用地下空间资源,地下空间开发逐步向深层发展。如美国明尼苏达大学艺术与矿物工程系的地下建筑物多达七层,加拿大温哥华修建的地下车库多达14层,总面积72324m2。

(3)微型隧道工程将加速发展。微型隧道是人进不去的隧道,直径一般在25—30cm,最大可达2m。在隧道表面入口处采用遥控进行开挖和支护。这种方法快速、准确、经济、安全。所以适宜在高层建筑下,历史文化名胜古迹下,高速公路、地铁和河道下安设管道。

(4)三S技术在地下空间开发中的作用将得到加强,3S即GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)和GIS(地理信息系统)。

2.3向海洋拓宽

为了防止机场噪声对城市居民的影响,也为了节约使用陆地,2000年8月4日,日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上,洪都拉斯将建海上城市型游船,该船将长804.5m,宽228.6m,有28层楼高,船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。近些年来,我国在这方面也已取得可喜的成绩,如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功,最近又在建设黄浦江外滩的拓岸工程。围垦、拓岸工程和建造人工岛有异曲同工之处,为将来像上海这样大的近海城市建造人工岛积累了科技经验和准备力量。

2.4向沙漠进军

全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。改造沙漠首先必须有水,然后才能绿化和改造沙土。现在利比亚沙漠地区已建成一条大型的输水管道,并在班加西建成了一座直径1公里、深16公里的蓄水池用以沙漠灌溉。在缺乏地下水的沙漠地区,国际上正在研究开发使用沙漠地区太阳能淡化海水的可行方案,该方案一旦实施,将会启动近海沙漠地区大规模的建设工程。我国沙漠输水工程试验成功,自行修建的第一条长途沙漠输水工程已全线建成试水,顺利地引黄河水入沙漠。

2.5向太空迈进

由于近代天文学宇航事业的飞速发展和人类登月的成功实现,人们发现月球上拥有大量的钛铁矿,在800℃高温下,钛铁矿与氢化物便合成铁、钛、氧和水气,由此可以制造出人类生存必需的氧和水。美国政府已决定在月球上建造月球基地,并通过这个基地进行登陆火星的行动。美籍华裔林铜柱博士1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。

第四篇:收音机发展历史

收音机的发展史

郑州轻工业学院 艺术设计学院

工业设计08级2班 200805010223 张威

收音机发展历史

收音机是凝聚着太多的东西,她是一部辉煌的科技史,是一部繁复的社会史,也是一部精美的艺术史......收音机的出现

在1844年,电报机被发明出来,可以在远地互相通讯,但是还是必须依赖导线来连接。而收音机讯号的收、发,却是「无线电通讯」;整个无线电通讯发明的历史,是多位科学家先后研究发明的结果。

1888年 德国科学家赫兹(Heinrich Hertz),发现了无线电波的存在。1895年 俄罗斯物理学家波波夫(Alexander Stepanovitch Popov),宣称在相距600码的两地,成功地收发无线电讯号。

同年稍后,一个富裕的意大利地主的儿子年仅21岁的马可尼(Guglielmo Marconi)在他父亲的庄园土地内,以无线电波成功地进行了第一次发射。

1897年 波波夫以他制做的无线通讯设备,在海军巡洋舰上与陆地上的站台进行通讯成功。

1901年 马可尼发射无线电波横越大西洋。

1906年 加拿大发明家费森登(Reginald Fessenden)首度发射出声音,无线电广播就此开始。

同年,美国人德.福雷斯特(Lee de Forest)发明真空电子管,是真空管收音机的始祖。

之后,又有改良的半导体收音机(原子粒收音机)、电晶体收音机出现。

收音机发展史上的几件大事

1923年1月23日,美国人在上海创办中国无线电公司,播送广播节目,同时出售收音机,以美国出品最多,其种类一是矿石收音机,二是电子管收音机。

1953年,中国研制出第一台全国产化收音机(“红星牌”电子管收音机),并投放市场。

1956年,研制出中国第一只锗合金晶体管。

1958年,我国第一部国产半导体收音机研制成功。

1965年,半导体收音机的产量超过了电子管收音机的产量。

1980年左右是收音机市场发展的高峰时期。

1982年,出现了集成电路收音机和硅锗管混合线路和音频输出OTL电路的收音机。

1985年至1989年,随着电视机和录音机的发展,晶体管收音机销量逐年下降,电子管收音机也趋于淘汰。收音机款式从大台式转向袖珍式。

直到现在,科技越来越发达,收音机的更新换代也很快。发展中的第一个阶段

时间:出现到20世纪初 19世纪四十年代,是电气的广泛应用的时代。主要的成果有:第一,新能源的大规模应用,如电力,煤炭等。第二,内燃机的发明解决了长期困扰人类的动力不足的问题。第三,第三,通讯工具的发明。收音机的出现也是关乎于这个时代。刚开始出现的收音机在形态上都是比较大。结构也很复杂。看起来比较笨重。也许当时所追求的就是这种所有的厚重感。给我们的感觉就像是个笨重的机器。色彩也比较单一,这也许跟当时的环境有一定的联系。当时的环境是重工业比较发达相比之前来说。这也是我拿我们现在的观点所看。总之,19世纪末收音机刚开始出现,当时由于科学文化有一定的限制,因此收音机在造型上有一定的限制。发展中的第二个阶段

时间:20世纪初

20世纪是人类科学文化迅速发展的时代,无线电成为时代的象征,收音机在设计上也逐渐摆脱十九世纪末新古典主义的包袱,开始走向现代化的道路,发展出了一种介于古典与现代与之间的风格,后人把这种风格称为“艺术装饰风格”(Art Deco)。

摆脱了古典繁复线条,大量运用不同粗细与弯曲线条、几何图形来精饰笔身,让设计展现高雅精致的美感。

Norman bel Geddes(1893-1958)就是早期探索赋予收音机以艺术的工业设计大师之一。这是一种新的造型语言,富丽、豪华与奢侈与家庭高度的溶合、统一成为时尚。

木头是设计师们最喜欢的材料之一。木头所表现的精细和高贵,是很多材料所不能体现的。而在造型上,也是追求与家具和谐的特点,所以当时的收音机不光光是单一的收音作用而已,也有了与家具一样的作用。这在当时是一种很摩登的表现。

发展中的第三阶段

时间:19世纪二十年代到四十年代 分成 4 个风格 风格1 19世纪二三十年代是教堂盛行的时期。随着大教堂的出现和盛行,受到当时社会背景的影响,处在这个时期的设计师,所设计出的收音机也跟大教堂有着很多的联系。大教堂的问世是收音机设计史上的里程碑。阿姆斯特朗发明超外差式收音机后,新的内容必将以新的形式来展现,收音机在设计师手中与当时流行的艺术风格得到精美的体现。

在1930年,Benjamin S.Nash(1882-1951)设计的Philco 37。最有代表性的当属美国卓越的设计家Edward L.Combs(1906-1941)的Philco 90和Clyde Shuler(1892-1969)的Philco 71。

右边的图片就是Clyde Shuler(1892-1969)和他的Philco 71。

它生动地体现了这一时期的豪华与奢侈。艺术上以其富丽和新奇的现代感而著称。

右边这个就是Clyde Shuler(1892-1969)的Philco 71的立体图。

这种风格既吸收了各种风格,又不落入历史主义的巢穴。

造型上:受到社会的影响,造型的设计与大教堂的形态有很相似之处。在上半部分使用教堂的顶部设计圆顶,而主面给我们呈现的是对称的装饰。这给我们看起来就像教堂的正面。

材料上:继续使用原木来当做最主要的材料,原木便于雕琢的材料在使用上有利于设计师们所需要做到的精细和精致。色彩也是运用木头原本的颜色。风格2 还有另外一种风格“conso”的设计是早期衣橱式和桌式设计的演变,它是30年代收音机艺术的另一高峰。Edgar F.Haines(1913-1964)在1939年设计的Philc40-180是这个时间最经典的代表。

还有另外一些“conso”风格的设计:

造型上:“conso”风格与大教堂风格有很大的区别,“conso”是延续了早期的衣橱式和桌式设计。

材料上:都是大部分运用原木做材料

功能上:功能性比较单一,只是单单用来当做是收音作用和娱乐作用。

风格3 科技文明日新月异,30-40年代收音机进入发展的黄金时代,电子技术的进步,材料科学的发展,使收音机在艺术设计上进入多元化、多风格的发展时间......“墓碑”是艺术装饰风格的继承与发展,它抛弃了昔日厚重与浮华,风格上更加简洁、美观和富有节奏。

1935年STEWART-WARNER R1262A 顶点 RCA 这一时期,如1933年爱默生的25A,也塑造另一种流行的小型机风格

这个时期的特点是:

造型上:有区别于前几个风格,它的体型更加的小,是一种小型机。发展的过程中,体积形态变小是一种趋势。而且,它抛弃了昔日厚重与浮华,风格上更加简洁、美观和富有节奏。

其他的与前面的没多大区别。风格4 现代主义的设计

流线型风格。1935—1945流线型风格在美国出现。流线型是一种源自于空气动力学的现代美学风格,通过光滑的造型,体现了简洁的美学特点和速度感,是象征速度和时代精神的造型语言。

罗维(Raymond Loeway,1889~1986)是美国工业设计的重要奠基人之一, 是第一位被《时代》周刊作为封面人物采用的设计师。我们前面提到的Norman bel Geddes(1893-1958)等都是这场艺术运动的推动都,以他为代表的一批设计大师,他引 入了流线型特征,从而引发了流线风格。

右面这张是工业设计师Robert D.Budlong(1902-1955)和他设计的顶点 6D311:

特点:

造型上:圆润、动感、流动的曲线美是这个风格的最突出点,它大改以前的方方正正的造型,将曲线进行到底。

材料上:它处于两个时期的中间阶段,这个时期是塑料材料萌芽运用的时期。因此。它的材料大多是用木材和小部分的塑料。欧洲设计的功能主义思想

1933克尔斯汀设计的德国历史上著名的“社区收音机”v301开始大量生产,整机零部件形成一个整体,控制旋钮清晰而简洁,机身朴实无华,没有任何装饰。欧洲更倾向于现代主义中的功能主义思想。在英国,出生于加拿大的柯特斯(Wells Coates)和俄国人谢苗耶夫(Serge Chermayeff)也对英国设计产生了影响。他们两人都是由建筑师转入设计的,为依柯公司设计收音机。

特点:

造型方面:以园型刻度盘为主,并逐步向拉线式发展,立式逐步向横式造型发展,浑然饱满的整体形态,对称的直角几何形态显示出构造的严谨性,有利于营造庄严、宁静、典雅、明快的气氛。

功能方面:电眼指示管的运用,刻度盘从圆型向向直线的转变, 运用技术精致的细节关系处理,能体现产品的优异品质、精湛工艺,通过产品整体造型关系,局部典型造型等来体现产品的与众不同。

结构方面:严谨的部局显示温和、大同、包容的概念,有利于营造完满、大气的气氛

塑料的时代

从20世纪初电木流行以来,塑料还从未像现在一样受人喜欢。到40-50年代出现了各种塑料材料,可以做成表面光洁得能够激发出美感的物品,并且发出丝缎一样的光泽,收音机在设计上显得整加美丽动人。

这个时期最大的特点就是材料的改变。

优美的造型、斑斓的色彩。这是卓越设计师为Norman Bel Geddes(American, 1893–1958)设计的爱默生。

发展中的第四阶段

时间:20世纪50年代到六十年代

第二次世界大战后,世界科技突飞猛进,社会文化发生了深刻的变化。在设计艺术上,斯堪的纳维亚风格、荷兰风格派等一系列艺术思想的成熟与发展,为包括收音机在内的工业设计艺术提供了良好的氛围。荷兰,意大利和北欧国家的设计风格逐渐受到重视,国际风格逐步成型。

1949年,英国穆拉德公司设计的MAS-276收音机,被设计界视为50年代收音机的基本模式,这种用深色外框把钮、刻度板、喇叭等部件集中到面板中间的设计成为20世纪50年代台式交流收音机的典型。

这是当时最具代表性的收音机造型语言。

德国的Wega 401,一个典型的实物图。

20世代50年代是电子管收音机最辉煌的流金岁月,是技术性能,设计艺术的顶峰时期,浏览一下当时世界各国的产品,会对当时的设计中有更深的映象。斯堪的纳维亚国家

北欧的斯堪的纳维亚国家创造了当时流行世界的所谓“斯堪的纳维亚风格”,这种现代风格强调对形式和装饰的克制,尊重传统和自然,形式与功能的统一,对自然材料的亲和与欣赏等。它将现代主义设计思想与传统的设计文化相结合,既注意产品的实用功能,又强调设计中的人文因素,避免过于刻板和严酷的几何形式。

瑞典1954制造的将军2522 就风格而言,斯堪的纳维亚设计是功能主义的,但又不像20世纪30年代那样严格和教条。几何形式被柔化了,边角被光顺成S形曲线或波浪线,常常被描述为“有机形”,使形式更富人性和生气。

奥地利

奥地利设计的收音机具有典型的斯堪的纳维亚风格

Minerva Allegro 534W

荷兰

荷兰象著名的飞利浦本身就是一部辉煌的设计史,每一次革命都有它的身影,在它的设计中,可以看到荷兰“风格派”那种简洁的抽象的痕迹,又能看到德国人严谨的功能主义思想。飞利浦是较早走向国际化企业,遍布欧洲,设计上更多的是理性主义的东西,与德国产品一样都具有凝重、雄伟、圆浑、沉穆的特点。

Philips BX750A(1955Philetta BD254U

年)

英国

英国在设计上与当时的许多工业产品一样,庄重、典雅,象著名的矮丛树收音机,就继承了英国“工艺美术运动”设计的一些传统,就讲究简单、朴实无华、良好功能,装饰上反对矫揉造作的维多利亚风格和其他各种古典主义的东西;反对设计上的哗众取宠、华而不实的趋势

BUSH VHF81

1959的TT33

德国

德国是现代包豪斯设计艺术的故乡,对工业设计有十分重要的地位,这个民族天生的严谨、理性始终贯穿于她的任何文化中,就收音机而言,她不仅是技术上最精密、最实在、高性能的代言人,而且也是艺术设计的大师,可以说包豪斯设计中,应该做到“产品设计结构合理,材料运用严格准确,工作程序明确清楚”的三设计最高准则,在产品中有极好的体现,真正达到“工艺与艺术的结合”。

Grundig-5040-W(1953)带双电眼的设计 意大利

瑞士

1953年生产的G132 Zermatt 5323

苏联

苏联收音机设计整体上稳重而豪放、淳朴而厚拙,同时,风格上也深受波罗地海国家艺术风格影响。

里加-10 列宁格勒 法国

法国是现代“艺术装饰风格”的创造者,法兰西民族的艺术灵性是与身俱来的,她所设计的每一款收音机,都是一首浪漫主义的诗篇,每一个造型都是那样动人心魄。

材料上:战后法国设计重视各种新材料的应用,金属、塑料、木材、玻璃钢、有机玻璃等在收音机上进行综合利用,取得非常了得的效果。设计上:既有新艺术运动的装饰风格,如卷草纹,动植物图案等元素,又有“装饰艺术”风格中重视贵金属、时尚品进行局部装饰的特点。造型夸张、时髦、稼华、文绮,古典与现代有机地结合,体现法国激情的浪漫主义风格。

surcouf2收音机,宛如一位巴黎上流社会奢华贵夫人。造型上曲折起伏的大曲线,鲜艳夺目的斑斓色彩,夸张、时髦、奢华。

镀金的处理、有机玻璃旋钮表现高贵至尊、时尚流行的风格。

Sonora Excellence 203(1950)

Excelsior 55(1955)RA26U(1951)Jazz(1954)金属的应用,古典的造型,极具新艺术运动装饰风格的卷草纹图案。

Jazz(1954)reela757 根据这些图片,这个时期的特点是:

材料上:木质机强调大边条的应用,力图通过厚重的木质,表达性能的稳定成熟,几何线和古朴的曲线的对比与应用,增添机器的艺术灵性。

发展中的第五阶段

时间:20世纪60年代到80年代

一九五四年,美国德克萨斯公司一款名叫“ Regency”(摄政)-TR-1收音机的问世,预世着一个伟大时代的到来,半导体登场了,它也改变了收音机设计传统。摄政从一开始就建立在工业设计的严格目标之上,既定的衬衣袋设计曾使原来的6管电路变为4管。

Regency将广播从客厅中带来出来,带进到你的口袋之中,可以说改变了人们的生活方式,并且带动了音乐的发展,譬如摇滚乐的发展在很大程度上就应该归功于这款产品,在当时如果没有这种便携式的晶体管收音机,就不会有那么多人在街头跳舞,这就是科技给人们所带来的改变。

晶体管收音机最初在设计上沿用了电子管便携机那种坤包式模式,从20世纪60年代起,各种塑料,木材、人造革是最广泛地材料。早期半导体收音机设计

晶体管收音和“硬边艺术”

进入20世纪60年代后, 半导体收音机深受当时流行的所谓“硬边艺术”的影响。所谓“硬边艺术”(Hard Edge),源于丹麦的工业设计艺术,(材料造型上)在产品设计中强调简洁、有力的的几何形式,并使用工业化的材料,它通常以铝、不锈钢、塑料等材料,表面处理偏爱材料本身的质感,通过简洁的外形和精湛的制作工艺使产品富于高雅的现代感。

Realtone “Globepacer” 塑性、金属的有机结合,强调光洁的平面,不同的平面相互相交、转折、倾斜,常形成刚强、锐利的交线和角度。有意在造型中强调线条的作用,平面用直角过渡,使得线条非常请晰,在立面上有力地呈现出来。

“高技术风格(High-Tech)”

“高技术”风格主要特点是强调技术信息的密集,面板上密布繁多的控制键和显示仪表。造型上多采用方块和直线,色彩仅用黑色和白色。这样就使家电产品看上去像一台高度专业水平的科技仪器,以满足一部分人向往高技术的心理。

战后初期,不少电子产品模仿军用通讯机器风格,即所谓“游击队”风格,以图表现战争中发展起来的电子技术。

在晶体管收音机设计史上与各种现代主义设计思想齐名并影响最大的的是“高技术风格(High-Tech)”。

SONY CRF-320A-1980年

这种准军事无线电设计符合电子技术日益发展的需要,成为现代收音机设计最重要的基本手段和审美情趣。

几乎70-90年代的收音机都或多或少地应用高科技和硬边艺术结合,并成为一种国际性的风格。

70年代以来的部分收音机。

B&O现代风格

1967年丹麦著名设计师雅各布〃彦森(Jacob Jensen)为B&O公司设计的Beolab5000立体声收音机。他创造一种能传达出强劲、精密和识别特征。彦森创造性地设计了一种全新的线性调谐面板,其精致、简练的设计语言和方便、直观的操作方式确立了B&O经典的设计风格,广泛体现在其后的一系列的产品设计之中。

雅各布〃彦森的设计很大程度上主要采用了包豪斯Bauhaus)的现代风格,这种风格在整个30年代的产品设计中都有或多或少的表现。包豪斯的现代主义的风格依然可以在 今天的产品设计看出来,包豪斯不仅仅只是一种风格,而且也是一种质量的体现,对消费者的友好态度和美的哲学。

他的设计趋向“硬边艺术”风格,采用拉毛不锈钢和塑料等工业材料制作机身,造型十分简洁高雅,且操作简易,同时他的这种设计又大胆吸收一些高技术风格的东西,特别在集成电路时代,在设计上得到广泛应用。

发展中的第六阶段

时间:20世纪80年代到20世纪末

20世纪80年代,全球的科学技术和信息发展很迅速,数字化是主流。电子管收音机时代设计者是把收音机作为整个家庭的中心。而20世纪80年的设计者是从另一角度来看待,即把它作为一件高精尖的玩具,这预示着一种个人的而不是共享的体验,多元化的、个性化的产品日益成为时代的需要。

科学技术的高度发展已经使我们步入信息时代,从收音机的设计而言,人们力求克服各种现代主义设计一味追求功能,忽视人情;一味追求简洁,缺乏装饰;一味追求创新,忽视传统;一味追求统一,忽视多样性等现象,致力于创造出更富有表现力和更有趣味的设计语言来取代纯技术的体现,把“高技术”“高情趣”结合起来。如以所谓“波普”的艺术与设计运动的兴起,无疑会今后收音机的设计产生深远的影响。各种数字调谐收音机

发展中的第七阶段

时间:21世纪初到现在

现代的设计,科技的发达,便利的通讯和信息的全球化,还有设计对于人的因素越来越至关重要。考虑的因素很多种,人们所追求的是功能性和装饰性。人机工程学也是发展到一定的时间阶段。人们所想的舒适性还有便捷性更显得重要。

现在高速发展的社会,在这一代给人们所带来不只是富裕的生活,在这同时还带来了这个环境的种种破坏和污染。20世纪末的时候,环境保护就是一个趋势,然而在当今,环境保护更是全球都非常关注的一个严重问题。在设计界也是同时设计出很多呼吁保护环境的设计作品。

根据这些,现代的设计可分为: 功能性多样化设计

很多的收音机为了更方便人们的使用,设计师们就想到把收音机的收音功能收纳到其他一些电子产品中。

环保性设计

德生GREEN-88手摇发电环保收音机

专为经常收听广播的收音机爱好者设计,内臵 3节 600毫安时无记忆镍氢可充电电池组,并配备专用交流充电器,充满电后,可用约10 个小时,正常情况下,每组电池可循环充放电500次以上,相当于250付电池的容量,以每天收听2小时广播计算,数年内,您不必购买电池。

经济实惠,为您省钱,为地球少一份污染!

便捷型设计

复古风设计

未来的发展趋势

相信现在很多人都会拿着自己的手机或是mp3收听收音,然而很少的人再会去想到拿个或大或小的收音机去听收音。偶尔有一个也是把它摆在家中当做摆设。

谁也没有办法想象以后的收音机会不会在社会中消失殆尽? 收音机是给人们消磨时间和娱乐人们的业余生活的。上面的表就说明了现代的收音机的分类。

为了能让收音机不会消失。我们更应该发挥出收音机的最大功能。我们能很大胆的想象,未来的收音机会流行的风格也许会在材料上的改变。让我们在随身携带的一小点东西都能让我们收听到世界各地的收音。而在能源上,现在和未来都提倡环保型,而今现在的社会正需要。虽然收音功能能在很多产品中体现,但是我们不是应该让它有一定的独特性吗?让这一产品有自己的个性。

收音机被各种数码产品所替代,笔记本,MP3,MP4播放器等等,人们会通过互联网以及电视了解正在发生的事情,在公交车上或者散步的时候,会用时髦的播放器听音乐来放松,打发无聊的时间。而收音机,几乎没有了市场。但是,总有那么一批怀旧人士,不忍改掉自己坚持几十年的习惯。但是,这个时代又驱使人们要有所创新,不至于让人觉得自己太落伍,太老土。总结

第五篇:汽车发展历史

汽车发展历史

一、汽车的发明

汽车的诞生日: 1886年1月29日

第一辆汽车由德国工程师卡尔•奔驰设计制造并申请专利。同年,戴姆勒也发明了四轮汽车。二人并称为:“汽车之父” 汽车前史

汽车同其它现代高级复杂工具一样,并非是哪一个人坐在那里发明的。发明之初的汽车也不是现在这个式样,如果你能见到当时的汽车,你也可能认为这不是汽车。汽车的发展有一个漫长的历程,已经走过了风风雨雨的一百多年。

1766年 英国发明家瓦特(1736--1819)改进了蒸汽机,拉开了第一次工业革命的序幕。

随着蒸汽驱动的机械汽车的诞生,人类社会开始了永无休止的汽车发展的历史。

1769年 法国陆军工程师古诺(1725--1804)制造出第一辆蒸汽机驱动的汽车。

1794年 英国人斯垂特首次提出把燃料和空气混合制成混合气体以供燃烧的构想。

1796年 意大利科学家沃尔兹发明了世界上第一台蓄电池,这项发明为汽车的诞生和发展带来了历史性的转折。

1827年 英国嘉内公爵(1793--1873)制造的蒸汽汽车成为世界上第一辆正式运营的蒸汽公共汽车。可载客18人,平均时速19km。

1838年 英国发明家亨纳特发明了世界第一台内燃机点火装置,该项发明被世人称之为“世界汽车发展史上的一场革命”。

1842年 美国人古德发明了硬橡胶轮胎,该轮胎是实心的,行驶中颠簸很厉害。

1858年 法国工程师洛纳因发明了世界上第一只用陶瓷绝缘制成的电点火火花塞。

1859年 法国著名物理学家发明了铅酸蓄电池,为汽车的用电创造了条件,被称之为“意义深远的发明”。

1860年 法国电器工程师莱诺制成了第一部用电火花点燃煤气的煤气机。1862年 法国电器工程师莱诺研制出二冲程内燃机。其他人开始研究四冲程发动机。

1867年 德国工程师奥托(1832--1891)研制成功世界上第一台往复活塞式四冲程煤气发动机。

1886年1月29日,德国曼海姆专利局批准卡尔·本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利,这一天被大多数人称为现代汽车诞生日。②德国人哥德利普·戴姆勒制成世界上第一辆四轮汽车。③奥托宣布放弃自己所获得的四冲程发动机专利,任何人都可根据需要随意制作。

戴姆勒和本茨的成功

戴姆勒:马车商的儿子,父亲在与蒸汽动力车比赛中惨败。从此立志发明超过蒸汽机车的车辆。

本茨:火车司机的儿子,受父亲的影响,从小对火车机车非常感兴趣。理想:制造一种不用马拉,不受轨道限制的车辆。

狄塞尔的成功

狄塞尔:德国人,成功地研制低一台柴油发动机。“柴油机发明者”。

汽车的发展与完善

汽车刚被发明时,相对于研制历史较长的蒸汽机没有明显的竞争优势(事实上蒸汽机起动时间长达45min)

电动车曾辉煌一时;当时电车受到轨道限制,只适合发展城市公交车;而电池驱动车电池成本太高,里程也有限制。

汽车经历了几十年的完善期。

*1901年迈巴赫发明蜂窝状冷却水箱,为高效冷却打下基础。* 本茨的汽车传动从最初的皮带转变到皮带或链条 * 1917年,凯蒂莱克公司研制出电起动机。

*1889年 ①戴姆勒在他的汽车上采用装有滑动小齿轮的4速齿轮传动装置。

②6月9日,戴姆勒的V型发动机在德国获得专利,后来卡尔·奔驰在自己的汽车上采用了这种类型的发动机,并付给戴姆勒3.7万马克专利费。

③法国人标致研制成功齿轮变速器和差速装置。

汽车的发展与完善

离合器出现 鼓式制动器出现;

液压助力器;

充气轮胎出现(米其林兄弟),从不可拆写到可拆卸;内外胎两 层,外胎金属丝增强,寿命大大增长;到现在,妇女也能汽车轮胎的拆卸工作;

沥青路的出现,高速公路的出现(什么是高速公路?)

销售需要,压缩比提高经济性提高;

发生汽车被盗事件,出现了带钥匙的点火开关,刮水器、制动灯、反光镜也逐渐出现;

1922年仪表板上出现燃油表 1929年,出现车用收音机

汽车发展过程中出现的负面问题 节能环保问题

随着汽车保有量不断的增加,汽车排放物对人类健康的危害越来越明显。在美国,汽车排放物占总排放的55%。

1961年,美加利福尼亚规定61年后生产的汽车必须要装有防止曲轴箱窜气的装置。

1966年后,有规定新车的HC、CO的排放浓度限制。

1968年,美联邦政府采纳该法规

1971年,增加排放浓度限制。

欧洲标准是由欧洲经济委员会(ECE)的排放法规和欧共体(EEC)的排放指令共同加以实现的,欧共体(EEC)即是现在的欧盟(EU)。排放法规由ECE参与国自愿认可,排放指令是EEC或EU参与国强制实施的。汽车排放的欧洲法规(指令)标准1992年前巳实施若干阶段,欧洲从1992年起开始实施欧Ⅰ(欧Ⅰ型式认证排放限值)、1996年起开始实施欧Ⅱ(欧Ⅱ型式认证和生产一致性排放限值)、2000年起开始实施欧Ⅲ(欧Ⅲ型式认证和生产一致性排放限值)、2005年起开始实施欧Ⅳ(欧Ⅳ型式认证和生产一致性排放限值)。

什么是欧I欧Ⅱ欧Ⅲ欧Ⅳ标准??

曲轴箱强制通风(PVC阀)、废气循环系统(EGR阀)、排气三元催化系统、分层燃烧系统、稀混合气燃烧系统相继出现„ „ 能源问题:

安全问题(交通安全、财产安全)根据全球各交通和警察部门的统计,去年全世界交通事故死亡人数为50万人。其中,中国每年交通事故50万起,中国交通事故死亡人数为10.4万人。稳居世界第一。统计数据表明,每5分钟就有一人丧身车轮,每1分钟都会有一人因为交通事故而伤残。每年因交通事故所造成的经济损失达数百亿元。

皮埃尔.居里死于车祸、雷锋死于车祸、戴安娜王妃死于车祸、孔繁森死于车祸、众多璀璨的明星均死于车祸!

为解决安全性问题,汽车碰撞试验和人体工程学成为热门课题。

(1)安全法规日趋细化、完善如:汽车碰撞时对乘员的保护、撞击时转向柱向后位移量限制、车顶抗撞强度和侧门强度、燃油系安全性要求等。(2)设计方面,出现各种安全装置如:

转向柱、前后保险杠;安全挡风玻璃、软化的仪表板、遮阳板、头枕、强化的前门中和重力门柱、抗撞击车门等。

1956以后普遍采用安全带、防抱死系统、安全气囊以及各种安全警报装置… …

汽车发展趋势--汽车电子化和智能化

汽车电子化是汽车技术发展进程中的一次革命,汽车电子化程度被认为是汽车水平的重要标志,是夺取未来市场的重要手段。

电子技术应用到设计,设计方案更优化,材料利用率 提高、性能进一步提高

电子技术改善了汽车性能:燃油经济性、安全性能

电子产品占汽车成本的50%以上

现在汽车电子产品分为两类:

汽车电子控制装置如:电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等。

车载电子装置如:汽车信息系统、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等

目前汽车电子技术在向集中综合控制发展。

将发动机管理系统和自动变速器控制系统集成为动力传动系统的综合控制(PCM);

将制动防抱死系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合,进行制动控制;

将各总线进行连接。控制器通过复杂的运算,对个子系统进行协调,将驾驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。

尽管以法国为主的欧洲汽车公司占据了当时世界汽车工业的统治地位,但都是以手工方式生产汽车,讲究豪华,价格昂贵,限制了汽车工业的发展。

世界汽车工业的发展趋势

经历了百年发展的和技术积累,世界汽车工业在知识经济的推动下,伴随着经济全球化的浪潮,正朝着产业集中化、技术高新化、经营全球化、生产精益化的趋势发展。主要有以下几个发展特点:

采用平台战略、全球采购、模块化供货方式已成趋势

国际汽车工业广泛采用平台战略、零部件全球采购、系统开发、模块化供货等方式,使新产品开发费用和工作量部分地转嫁到零部件供应商,风险共担,实现在全球范围内合理配置资源,提高产品通用化程度,有效地控制产品质量,大幅度降低成本。不少汽车跨国公司正在积极研究减少平台数量,增加零部件供货商产品开发的工作量质量和成本始终是市场竞争的焦点,千方百计提高汽车质量,降低汽车成本是市场提高公司竞争力的根本所有。因此,生产精益化是伴随汽车工业走向未来永恒主题。

技术创新能力成为竞争取胜的关键

世界各大汽车公司已把主攻方向转向。

汽车电器发展简史

1、最早汽车电源

现代汽车上使用的铅酸蓄电池已近一个半世纪。1859年,法国物理学家普兰特发明了铅酸蓄电池,为后来汽车用电开辟了道路。他的第一个铅蓄电池有两块卷成螺旋状的铅片,中间用橡皮隔开,浸没在浓度为10%硫酸溶液中。

在此以前的电池只能使用一次,而普兰特造出的是第一个放电后能重新充电,从而可以反复使用的蓄电池。

在汽车未安装起动装置之前,汽车发动机都必须摇动手柄起动,既费力又危险,起动机就是在一次偶然的事故中产生。1910年利兰德的好友卡顿因为帮助一辆抛锚的凯迪拉克轿车女车主摇起动手柄,发动机产生回火,卡顿被手柄打伤额部,随后因并发症而死。由此利兰德邀请凯特林研究发动机的起动装置。

1912年凯迪拉克轿车开始使用了起动装置。

3、仪表与信号

最早的汽车仪表与信号是由一排外视器组成的,随后出现的仪表是精确计时仪。

在1900-1905年间,大多数汽车上的计时仪仅仅是卷簧时钟;后来又出现了速度表、润滑油压、充电电流表、发动机冷却液温度以及燃油液位等各种仪板,并使仪表板配备了夜间照明系统;1916年,美国一个名叫托马斯的人把一个带电池的灯泡装在手套上,这样夜间行车时,对方驾驶员就能看到他打的手势。

1920年,在选用倒挡装置时,使用了倒车灯。

1938年,别克公司提供了转向灯作为选用的附件,但当时只在汽车尾部安装。20世纪80年代,随着电子技术的发展,电子数字式显示仪表板代替了原来 的机械仪表,彩色显示甚至阴极射线示波管显示也在汽车仪表上得到应用。

目前,汽车仪表板总的发展趋势正在向简洁明了的模拟式仪表和模仿模拟式 仪表数字式仪表板方向发展。4、照明灯及其它部件的发展

汽车上有许多部件都是不可少的,如前大灯,转向信号灯,尾灯,风挡雨刷,喇叭,速度表,温度计,后视镜以及保险杠和行李箱等。但开始时这些东西并非必备部件,许多发明应用到汽车上往往要过很多年,甚至要通过立法强迫采用。

1898年,“哥伦比亚”号电动汽车首先把电用于前灯和尾灯。最初的前大灯不能调光,所以汽车在会车时有些晃眼,后来采用了附加光度调节器,并由美国异航灯具公司推广应用。这种前大灯可以在垂直方向上下移动,但驾驶员必须下车搬动夹具装置,非常不方便。1925年,导航灯具公司推广了双丝灯泡,远光和近光的调节通过开关来控制,才把这个问题彻底解决。

1899年,法国首先制订了有关汽车必须装备警笛的法规,但正式在汽车上使用电喇叭是在1908年。

1922年,纽约的查理士·威廉汽车销售商店推出了保险杠的广告,每个价格8美元,它用螺栓固定在汽车的前方或后方。与此同时该商店还推出了挡风玻璃刮水器,它由夹在挡风玻璃框架上端的橡胶刮片组成,驾驶员利用汽车里面的摇柄来驱动刮片刮除水雾或其它挡住视线的东西。

各个汽车制造厂商立刻看到了这种装置的好处,在制造汽车时便安装了这两种装置,并用一小型电动机来驱动刮水器。

5、音响及空调

1).汽车音响

汽车问世最初的30多年里,人们未曾想到要在汽车内安装收音机,驾驶员或乘客想要在旅途中听音乐、新闻或其他信息的话,只能随身带上电池供电的家用收音机。

1922年5月,美国芝加哥的18岁青年乔治·弗罗斯特将收音机装在福特T型汽车后门上,成为最早装有收音机的汽车。

车用收音机的真正到来是在1929年,当年美国道奇公司生产的DB希尼尔6型车配备了车用收音机,获得车主的好评。但是此时的车用收音机体积庞大——宽610mm、高203mm、深406mm,很难在车厢内完美安装。

1936年,飞歌公司采用了一种可以组装在汽车仪表盘内的体积较小的收音机;1955年,克莱斯勒公司采用了一种用晶体管取代电子管的收音机,这种改进不但使收音机的尺寸变小,还节省了电能的消耗。

在汽车音响的发展史上,飞利浦公司留下了许多里程碑式的纪录:1934年,推出了最早的汽车收放机;1961年,推出了第一台全晶体管调谐收放机;1964年,采用了第一个盒带式的汽车音响系统;1968年推出首台带立体声调谐汽车收放机;1978年,生产出首台集成电路输出汽车收放机;1979年生产出首台具备电子显示及微电脑控制的汽车收放机;1982年飞利浦公司发明了CD唱机,并于1988年应用于汽车音响;1991年推出带RDS功能汽车音响——调频收音数码系统,可自动追踪电台并获得CD般的音质,此系统已在很多国家推广。2).汽车空调

汽车上最早的取暖装置出现在1897年,当时戴姆勒公司装用了一种从发动机冷却水中吸取热量的热水加热器;最早的制冷装置出现在1884年,当时汽车制造商威廉·怀特(W.White)将冰块放在汽车底板的托盘里,并且利用装在车桥上的风扇将冷空气吹入车内;至于车内通风在几十年里都是由杠杆操作通风口来调节,空气被直接导向车内。

实际上真正的汽车空调直到1902年,美国的“空调之父”开利发明了世界上第一台空调后才开始发展研制。

1938年,美国的弗莱德·金斯设计制造了第一台装在汽车上的机械式制冷机组。

1939年,美国的派克特汽车首先采用了车内温度空气流通调节装置-空调器,从而开创了汽车车厢内有冷气的崭新时代。

1953年,美国多家汽车公司装用了凯迪拉克公司生产的带有通-断控制装置的汽车空调器。

1956年,世界上第一台客车空调系统研制成功。1957年,顶置式客车空调问世。

1962年,汽车装空调达75.6万辆。1967年空调汽车已增至355万辆左右。

1964年,凯迪拉克公司又研制成一种新型汽车空调,首次能调节供热、通风和空调至恒温

1979年,美国和日本等公司研制开方了用电脑控制的空调系统,实现了数字显示最佳控制,使汽车空调进入新的先进产品时期。

汽车空调发展到至今,大部分中高级轿车上采用了自动空调。这种空调利用多个传感装置感知车内及外界的状态,将信息传递给中央芯片进行处理,得出系统最佳运行模式,并控制车内温度、湿度、通风等。这种控制使汽车无论在何种天气,车内始终保持最佳舒适状况。

各国对“酒后驾车”的处罚高招

美国法律规定,当一个人血液中酒精含量为0.08%时驾车,被视为醉酒驾车。如果被警察第一次抓住,要当场没收驾照,并被立即送到拘留处医疗中心,关押12至48小时,理由是禁止他不清醒时再次上路。

次日,这名司机要交纳数千美元的“保释金”以及250至400美元罚款才能走出拘留处,外加75美元医疗中心使用费,并吊销驾照一年。如果他开的是商用车,那么还要通知他的雇主。如有第二次,罚款加倍,吊销驾照两年。以后再抓,惩罚更重。

还有人被罚到道路上执勤,做30天至90天的社区服务劳动等。屡次犯错的,甚至会被送去参观停尸房,让他们看在真实车祸中死亡者的残破尸体,希望他们从此警醒。

日本对酒司机管理,有独特而严厉的方式。

驾驶人绝对不能喝酒,在日本如果发现一个驾驶员血液中酒精浓度超过就罚款,到了0.05%就吊销驾驶执照一个月;如果再犯,将处罚更高的罚款,并吊销驾照三个月。此外司机还要受到180天的监控观察,在此期间不得饮酒,违规者将面临终生不得驾车。对驾驶商用车辆的人,绝对不能沾酒。¦10年以下有期徒刑,而且还要把此人的姓名登在当地的报纸上,报纸专栏用《酒醉与入狱》为题,公布示众。

法国是葡萄酒消费大国,警方对醉酒驾车非常敏感,即使司机只是处于轻微酒醉状态,驾驶证也会被注销,并缴纳相当 3年,外加1000英镑罚款;如果在10年内共有3次被判酒后驾车,那么就要吊销驾驶执照109年,开车无望了;一旦发生事故,终身不能再开车,而且还要重罚。

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