薄壁筒模具设计研究论文[五篇范例]

第一篇：薄壁筒模具设计研究论文

摘要:针对覆铜钢片原材料成本高、材料来源短缺、供货不及时等现象，采用20号钢替代覆铜钢片，并经优化成形工艺及模具设计后，降低了产品成本，保证了产品质量，提高了生产效益。

关键词:薄壁筒;材料改进;工艺研究;模具设计

薄壁筒剖面图见图1，其表面为Hb2覆铜，壁厚1．5mm，技术要求其内孔的公差为0.018mm，表面粗糙度为0.8，两端面不允许有裂纹等缺陷。原材料为覆铜片冲压时，其材料价格高，生产成本高，售后利润低，且供货不及时。采用20号钢做原材料后，原材料供货市场大，成本低。通过改进冲压工艺、模具及表面处理工艺后，产品质量指标与改进前质量指标相符，生产成本得到了降低。

1工艺设计

1．1工艺方案的制订

对该零件进行分析后，制定了以下两种方案:0.12AФ18+0.43Ф15+0.01850.5+0.500.8AT图1薄壁筒示意图1)下料→退火→表面处理→冲压→退火→表面处理→冲压→滚光→切口→检验→表面处理;2)下料→表面处理→冲压→退火→表面处理→冲压→表面处理→冲压→滚光→切口→检验→表面处理。经反复比较论证上述两种方案，最终采用了第二种方案。

1．2工艺重点

改进上、下模锥度及内径尺寸以控制冲压件壁厚差在0．05mm以内，保证变薄拉伸后的壁厚精度;采用表面处理，尽可能减少坯料与模具直接接触摩擦，保证变薄拉伸时的外形尺寸精度和形位公差。由于冲模具的刚性较差，所以变薄拉伸时，必须保证坯料在拉伸过程中具有良好的润滑。表面处理:即先在磷酸盐内磷化，然后在肥皂乳浊液内皂化。

1．3坯料的制取

冲压坯料采用2mm板料冲制而成，见图2。采用复合冲压既有利于冲压凸凹模调整中心，又保证了坯料的尺寸精度和形位公差，提高了生产效率。

1．4坯料的软化和润滑

冲盖引长后采用退火，可获得较佳的成形效果及减少产品冷作硬化所造成的裂纹。变薄拉伸润滑采用磷化、皂化表面处理，可显著提高冲模具的使用寿命。

2模具设计

该零件的成形采用冲盖模及拉伸成形模成形。

2．1冲盖模的设计

冲盖模结构示意图见图3，冲盖冲采用冲盖剪刀内孔导向，剪刀采用模子导向，这样既保证了三者的同轴度精度，又保证了冲压件的壁厚精度及尺寸，产品合格率达98%以上，为保证后续冲压工序的壁厚精度打下了基础。冲盖模设计要点如下:冲盖冲与剪刀采用H7/N7导向配合，剪刀与冲盖模采用H7/h6配合。

2．2拉伸成形模的设计

拉伸成形模采用导向模、上、下模成形工艺，其结构示意图见图4。坯料经过导向模导向后，进入上模工作带拉伸16mm后，进入下模进行同时变薄拉伸，最后进入钳口盒内进行退货。

3结语

长期生产实践证明，通过更换材料，采用优化成形工艺及模具设计后，薄壁筒的生产成本大幅下降，合格率达98%以上，利润增加25%。

［参考文献］

［1］王孝培．冲压设计资料［M］．机械工业出版社，1983．

［2］申明谟．板料冲压与冲模设计［M］．机械工业出版社，1979．

第二篇：模具设计与制造的研究现状及发展趋势

现在模具制造技术的的发展现状和趋势

08材料（1）班 0806031027 黄成磊

摘要：在现代化的工业生产中，模具展现出其独领风骚的魅力，其设计与制造的水平在不断进步，日趋完善。就模具的设计与制造的研究现状来说，生产的模具不断地实现大型化、精密化，不断地融进高技术等；而其发展趋势可预见到，将向更大型、更精密、更环保、更多技术含量的方向发展。本文从宏观的方向对模具设计与制造进行一次探讨，简述了该行业的研究现状，并就国家“十一五”对模具行业的发展规划分析总结出了模具设计与制造的发展趋势。关键词：模具；设计与制造；研究现状；发展趋势

Recent Condition and Developing Trends of Mold Designing and

Manufacturing Abstract: In modern industrial production, mold show the charm of its leading position, its level of design and manufacture of continuous progress and perfection.In the research of mold design and manufacture , the production of molds continue to achieve large-scale, precision, continuously melt into the high-tech, etc.;and its development trends can be foreseen, will be larger, more sophisticated, more environmentally friendly and more technical content.This paper has a discussion of mold designing and manufacturing from a macro direction, outlining the research status of mold industry and summing up the mold design and manufacturing trends, according to the national "Eleventh Five-Year plan” for the development of mold industry.Key words: mold;design and manufacture;recent condition;developing trends 1背景及研究目的

目前来讲，在我国现代化的工业生产中，模具展现出其独领风骚的魅力。60%～90%汽车、电子信息、电器、航空航天等行业产品，需要模具对组成它们的零件进行成型。现代模具能够成形小到比头发丝还要细小的、应用在微电子元器件上的芯片引脚；也可生产用于水轮发电机组中数米尺寸的定、转子片。采用模具生产制件，不仅能根据产品的要求制造出各种尺寸和形状零件，其尺寸精度和互换性高，而且生产效率高，适合大批量生产。然而，究竟模具设计与制造行业的现状如何，又将如何发展，还是需要经过较多的了解与研究才可得知。2基本概念及主要内容

模具的设计与制造过程，实际上就是模具的生产过程，也就是将原材料转为模具的过程。其主要的流程有：模具结构方案的确定，模具设计，制定工艺流程，组织生产零部件，模具装配，试模与调整，检验与包装等。至于模具设计与制造的主要内容，顾名思义，包含两大方面：模具设计与模具制造。模具设计有塑料模设计、冲压模设计等，而模具制造既包含传统的加工工艺：切削加工、铸造加工等，也包含特种加工等近现代发展起来的新兴加工工艺。其中的特种加工包括电火花加工、电化学加工、超声波加工和激光加工等等。后文将对特种加工作主要介绍。

[2][1]3模具设计与制造的研究现状

3.1模具设计的研究现状

3.1.1设计的模具种类

从模具设计的模具种类来讲，主要是冷冲模设计和型腔模设计。冷冲模设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸模设计、成形模设计和冷挤模设计；型腔模设计包括锻模设计、合金压铸模设计、塑料模设计、粉末冶金模设计和陶瓷设计。下面分别以冲裁模设计和注塑模设计对模具设计作进一步的研究了解。

冲裁模的设计，首先要对冲裁件进行工艺分析，要求尽可能地节省材料、简化工序、使模具加工更简单、模具寿命更长、操作更方便、产品质量更稳定等，然后根据工艺分析确定工艺方案，关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序顺序，再后是进行一系列的相关计算，包括排样设计、工艺力的计算、压力中心的确定等等，接着是冲裁模主要零部件的结构设计，主要解决凸凹模的设计，以及包含定位零件、卸料装置、推件装置、导向零件、固定板和垫板的设计等。

塑料注塑模的设计，注射模的一般设计步骤有：第一步，准备工作，包括研究设计任务书、熟悉塑件及其材料性能、制定成型工艺卡等五步；第二步，结构设计，包括确定型腔个数、确定各种尺寸及脱模方式、绘制结构草图等二十步；第三步，图样审核，包括对塑件性能和质量要求审核、对选用注射机设备的审核、对模具结构的审核及对图样的审核共四步。3.1.2设计的工具

CAD/CAM技术使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。它能显著缩短模具设计及制造周期，降低生产成本，提高产品质量。制造出来的模具精度高、一致性强、互换性好。目前CAD/CAM/CAE一体化技术应用于产品的结构设计、性能分析、模具设计，甚至可应用于产品加工的全过程。3.2模具制造的研究现状

[6]

[1]

[4]

[3]模具制造最主要的就是模具加工方法。下面通过了解模具加工方法来认识模具制造的研究现状。

3.2.1实体层面模具加工方法

有铸造加工、切削加工和特种加工三种加工方法。下面主要介绍特种加工。

特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法，从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。特种加工中比较典型的方法是电火花加工。电火花加工就是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，放电时局部瞬时产生的高温把金属蚀除下来的加工方法。其原理是基于工件电极和工具电极之间产生脉冲性的火花放电，放电时产生电蚀现象去除多余的金属，达到尺寸加工的目的。

除了电火花加工，特种加工还包括电化学加工、激光加工、超声波加工、电子束加工、等离子弧加工等等。其中简单介绍激光加工和超声波加工。激光加工就是把激光的方向性好和输出功率高的特性应用到材料的加工领域中去。

超声波加工，也称超声加工，是利用工具端面的超声振动，通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。

应用方面，电火花加工只能加工金属导电材料，给工件进行穿孔加工、行腔加工和切断加工等；激光加工和超声波加工既能加工金属材料，也能加工非金属材料，激光加工可给工件打孔、切割、焊接、热处理、抛光和修整等，超声波加工可给工件进行型孔、型腔加工，切割加工和焊接加工等。

3.2.2软件层面的模具加工方法

主要运用CAD/CAM/CAE软件进行模拟加工。其他制造技术有快速原型制造技术、虚拟制造技术、反（逆）求工程技术、有限元仿真及模拟技术等等。快速原型制造技术（RPM）被公认为是继数控（NC）技术之后的一次技术革命，基于快速原型的快速制模技术是现在和未来的一个热点。此外表面成形制模技术、浇铸成型制模技术、冷挤压及超塑性成形制模技术、无模多点成形技术和KEVRON钢带冲裁落料制模术也在蓬勃发展。逆向工程即先对制件（所加工的产品）进行扫描生成多种格式的CAD数据，再在另外的CAD/CAE/CAM软件中进行改型设计，该技术是现代模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统，就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中，它不仅可以改善数控机床的性能，扩大数控机床的功能，而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的Retroscan、Renscan200、Cyclone 高速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用

[10]

[9][8][8]

[8][8][7]

。3.3模具设计与制造的研究现状总述

在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在模具生产方面，国内已经能够生产精度达21µ m的精密多T位级进模、新轿车的部分覆盖件模具、48in（约122cm）大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，还有照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具等精密塑料模具。

虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口量之比为3.7﹕1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家

[11][9]

。所幸的是，近年来，我国模具进出口结构得到持续的改善，模具制造水平不断提升，如下表所示：

尽管情况有所改善，但相对而言，我国模具设计制造水平还是比英国、加拿大、西班牙、葡萄牙、韩国、新加坡等国落后

[11]

。究其原因，主要有以下几个方面的因素：

（1）原材料：国产模具多采用2Cr13和3Cr13，而国外则采用专用模具材料DINI、2316，其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均优于国产材料

[12]。

（2）软件：我国CAD/CAE/CAM软件开发进度和水平低，且CAM/CAE的发展跟不上CAD，其中三维设计的应用尚处在开始阶段，数控加工在模具制造中所占比例仍然较低

（3）设备：我国能提供的比较成套的高精度加工设备与国外装备相比，仍有较大差距。即使国内许多企业已引进国外许多先进设备，但总体的装备水平比国外低很多。由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。

这都导致了我国模具产品水平低于国际水平，生产周期却高于国际水平，从总体上大大落后于国外水平。

4模具设计与制造的发展趋势

根据“十一五”模具行业发展规划，“十一五”期间模具产品发展重点主要有如下几类：

(1)车覆盖件模具 ：属于冲压模具，主要为汽车配套的覆盖件模具。大都是大中型，结构复杂，技术要求高。

(2)精密冲压模具 ：包括多工位级进模和精冲模，精度及寿命要求极高，主要为电子工业、汽车、仪器仪表、电机电器等配套。(3)大型精密塑料模具 ：包括为汽车和家电配套的大型注塑模具，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模等。

(4)主要模具标准件 ：目前国内的较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，需大力发展。氮气缸和热流道元件主要依靠进口，应在现有基础上提高水平，形成标准并组织规模化生产。

(5)其他高技术含量的模具 ：占模具总量给8%的压铸模具中，大型薄壁精密压铸技术含量高，难度大。镁合金压铸模具目前虽然刚起步，但发展前景好，有代表性。子午线橡胶轮胎模具也是发展方向，其中活络模技术难度最大。与快速成型技术相结合的一些快速制模技术及相应的快速经济模具具有很好的发展前景。这些高技术含量的模具在“十一五”期间也应重点发展

[11]。

通过国家“十一五”规划对模具行业的相关规划，可总结出模具设计与制造行业的发展趋势：（1）模具设计与制造：向更精密、更高效、复合和多功能方向发展

（2）模具产品：更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将不断提高，模具制造周期将不断缩短

（3）模具软件：CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展，快速原型制造技术和快速经济制模技术及逆向工程技术得到越来越多的重视。

参考文献：

[1] 彭建生.《模具设计与加工速查手册》.机械工业出版社 [2] 彭建生,秦晓刚.《模具技术问答》第二版.机械工业出版社

[3] 党根茂,骆志斌,李集仁.《模具设计与制造》.西安电子科技大学出版社 [4] 林承全，胡绍平.《冲压模具课程设计 指导与范例》.化学工业出版社.2008 [5] 昆山模具网.汽车锁扣盖注塑模具结构图

[6] 乔礼洪.象山同家铸造模具厂.《CAD/ CAM 在铸造模具设计和制造中的应用》 [7] 胡传炘,夏志东.《特种加工手册》.北京工业大学出版社 [8] 张辽远.《现代加工技术》第二版.机械工业出版社.2008 [9] 《我国模具工业发展现状及前景趋势研究》.东北制造网.慧聪五金网 [10] 李和平,肖根福.井冈山学院工学院.《模具技术现状与发展趋势综述》 [11] 2000-2009模具市场评估及2012年综合预测报告

[12] 陈婧媛.哈尔滨理工大学.《模具行业设计制造技术现状与趋势》

[13] 特种加工.网站文章.佚名

第三篇：中等职业学校模具设计制造专业教学计划改革研究

中职院校模具制造专业教学计划改革探讨

摘要：对我校的模具设计与制造专业教学计划改革的必要性进行了分析，在此基础上叙述了改革模具设计与制造专业教学计划基本思路，确立了改革教学计划、优化课程结构、以职业能力为核心的专业课程体系。

关键词：模具设计与制造；核心能力；整合；

前言

随着信息技术的高速发展，传统的制造业发生了根本性的变革。传统的制造技术被现代制造技术所取代。在先进制造技术中，模具成形技术以得到广泛的应用和发展。模具技术水平的高低反映了一个国家制造业的能力和工业发达的程度。而我国目前模具工业的发展不仅要靠高学历人才的研究与开发，也要靠广大一线劳动者的应用与操作，而培养一大批技术应用型中等专门人才和技术操作者，正是中等职业教育责无旁贷和义不容辞的责任。

面对机遇和挑战，中等职业学校应如何作好模具设计与制造专业教学建设，以适应市场需要为导向，以提高学生的操作技能和技术服务能力为出发点，以定位于模具专业所覆盖的职业岗位群在新技术新工艺方面对毕业生能力的要求。真正把中职学校发展成为国家级职业技能人才培训基地，这是我们应该认真思考的问题。一．模具设计与制造专业教学计划改革的必要性

高新技术的广泛应用为中专学校数控类专业的拓宽和发展提供了机遇，同时也对模具加工与设计人才提出了越来越高的数量和质量要求。面对企业的用工需求及模具技术的最新发展趋势，及我们对企业进行调研反馈上来的信息。发现我们原有的教学计划和培养方案已不适应知识经济迅猛发展的需要，主要表现在以下几方面：(一)原教学计划和培养方案基本上未脱离学科型教学体系，现以不适应企业对中职院校毕业生的能力要求。

从整个原专业教学计划看，课程相互独立，课程门数较多，相关知识未能有机地渗透融合在一起；从知识方面看，学生学完一门课程后，因不能及时与应用“接口”或与相关知识接轨，在专业教育阶段很难形成综合应用能力；从能力方面看，原有的专业教学计划难以对模具行业所需高素质劳动者和中初级专门人才进行有针对性的培养，技能操作体现不明显。

原教学计划的培养目标是模具设计及车间技术管理人员。随着市场经济结构的调 1 整，科学技术的迅猛发展，模具行业加工技术发生了巨大变化，中专毕业生在模具加工行业中的作用也从以前的模具设计及技术管理工作，转变为更多的是从事简单设计、加工、维修、调试、组装等一线岗位工作。(二)原模具设计与制造专业的基础实习差。

模具教学计划安排不能完全按照传统的大专机械制造专业教学计划来进行。它采用的课程模式是“三段式”，它是以学科为中心，辅以实践教学。其实，这样就失去了中职院校以能力为本位的特点。而模具技术教学有它的科学性、灵活性、发展性、实践性。我们模具专业到第四学期理论及专业主干课程已基本讲完，可是教学计划并没有具体安排学生机加工实习，都要等到第五学期实习，这从理论和实际的结合上是及不合理，缺乏科学性。这样就造成大量的学生专业课程听不懂、枯燥无味、不重视、有些学生甚至放弃。

学生们在学习机加工基础理论知识的同时，必须要合理的参加机械加工实习。而且实习教学和专业课要合在一起讲，只有在此基础上教师才容易教，学生也容易学，这样也能做到事半功倍的效果。(三)课程设置内容及部分教材陈旧。

教材是教学的依据，选好教材是上好课的前提。如在讲《数控机床》课中伺服系统内容的时候，书上还是以介绍步进电机的原理和应用为主，对于目前广泛采用的交流伺服电机及控制系统的介绍相对少。再比如在讲到CNC控制系统操作面板这一节内容的时候，书上讲的内容以远远不符合生产、实际的需要。当代专业技术类的教材普遍存在着发展速度快、更新周期短的特点，要使学校培养的毕业生能满足当今科技发展的需要，必须在原有专业课程体系中注入新的内容，以保证毕业生从业后具备可持续发展的后劲。

另外，随着计算机技术应用于“模具设计与制造”技术中，以及模具加工中普遍采用CNC机床、CAD/CAM技术，原有教材对新技术、新工艺应用能力的培养已显得不足，难以形成学生对新技术的应用能力。

总之，在传统教学模式下培养出的学生，可能普遍会感到所学知识难以与实际应用相结合。因此，模具设计与制造专业课程教学计划改革势在必行。二．改革模具设计与制造专业教学计划基本思路

模具技术人才的培养必须紧跟现代制造技术发展的步伐。企业对毕业生要求除具备综合文化素质外，更多的是会使用现代化的加工设备以及具备转岗应变能力。模具教学计划改革的指导思想是：突破“学科体系”旧的传统体系，建立理论与实 践、知识与能力、专业教育与素质培养相交互的教学体系。(一)树立全新的教学理念，构建能力本位的课程体系

现在企业的竞争已经不是过去单一的产品竞争和市场的竞争，而是上升到一种理念的竞争。针对我们提出的教学课程改革，我们只有树立全新的理念，我们的专业才有可持续性发展。

构筑中等职业学校模具设计与制造专业教学课程体系时，应以基础理论知识为前提，以专业知识为核心，优化技术理论知识。基础理论以必需、够用为度，技术理论知识适用而简，专业知识要专而精，针对性强，专业知识面和视野要拓宽。要构建知识与能力和技能培养之间的“接口”，使毕业生能真正适应知识经济发展的需要。以核心能力为培养目标，构建全新的课程体系结构。

(二)以培养核心能力为基础，优化课程结构

中等职业学校模具设计与制造专业核心能力的培养要以技术应用为主线，突出实用性实践技能。这样，就改变了原理论课和实习课的比例。那么，根据培养目标，我们对多们专业技术课程结构进行了整体优化：例如将机械制图和计算机辅助绘图(AutoCAD)及公差与技术测量整合，课程名称为《机械制图及CAD》，课程目标突出 培养学生使用现代化技术手段的绘图能力；将数控机床、数控编程、数控原理及数控工艺内容整合为《模具数控技术》，目标培养学生数控加工的基本能力。同时，依据自己特点，我们要加大校本教材的开发。(三)改变专业教学方案，实施模块式教学单元。

根据以培养学生岗位技能和综合素质为目的、以能力为本位的指导思想来组织实施新的教学方案，具体分前后两段具体实施：前段采用行业知识“宽口径”的培养模式；后段则针对就业岗位群体和学生的具体素质，采用专门化培养模式。专业教学的实施采用模块式教学单元，将基础知识与专业知识有机融合，使之相互渗透，推行综合化课程，优化了课程结构，加强实践教学环节，培养学生综合应用专业知识的能力，培养了学生的岗位操作技能。(四)合理安排实习教学

只有合理安排实践教学，使理论和实习教学相结合，才能最终实现我们以岗位职业能力为核心的培养目标。尤其是在当今知识经济和信息时代，对技术工人的职业能力和个人素质提出了新的更高要求，中职院校应突出学生综合素质和操作技能的培养，把学生培养成一专多能的复合型人才。

总之，模具设计与制造专业教学必须紧跟先进制造技术发展的步伐，必须不断进行教学改革，对教学计划和课程体系不断的进行更新，才能培养出满足社会需要的应用型技术人才。

参考文献

1． 关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告

2． 机械职业教育教学指导委员会关于模具设计与制造专业研究与开发报告

第四篇：飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

南京航空航天大学

大学生创新训练计划项目

研究总结报告

项目名称： 飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究 项目负责人： 何 俊（学号：010610423）项目参加者： 黄达飞（学号：010610428）

顾海雷（学号：010610425）

项目指导教师： 陈普会（所属院系：航空宇航学院）项目迄止时间： 2009 年 3 月～ 2010 年 11 月

南京航空航天大学教务处

2010年12月

飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

目录

摘要…………………………………………………………………………………………2 第一章 引言………………………………………………………………………………4 第二章 2.1 2.2 2.3 第三章 3.1 3.2 第四章

有限元分析方法…………………………………………………………………5 结构后屈曲分析……………………………………………………………5 渐进损伤分析………………………………………………………………5 基于内聚力模型的界面元分析……………………………………………6 试验件设计………………………………………………………………………7 试验件设计…………………………………………………………………7 有限元建模与分析…………………………………………………………7 工作总结………………………………………………………………………16飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

第一章 引言

飞行器的薄壁结构由于自身明显的优点得到了广泛的应用。对于—般薄壁结构，其蒙皮在处于较低的应力水平时便可能产生失稳现象，但这不等于整个结构的破坏，它仍具有一定的承载能力。所以，研究薄壁结构后屈曲状态下的承力特性和应力分析方法，对于提高结构承载能力、减轻重量、改进结构设计等都将具有重要意义。

随着先进复合材料在飞行器结构中的应用越来越多，结构设计理念正在发生变革，目前的主要发展趋势是采用整体化的设计思想。整体化设计指的是将若干个零件设计成一个较大的整体件，从而减少零件数量，减少连接件和连接过渡区附加重量、减少装配，进而减轻结构重量、降低成本。整体化工艺设计也日益受到重视与应用，如B-2飞机外翼整体翼面壁板、正弦波腹板梁、机翼整体下翼面壁板、A380安定面格栅结构壁板、整体缠绕机身等。

鉴于上面所述，本文重点研究复合材料整体壁板的后屈曲承载能力，设计了L型单筋条壁板试验件，采用ABAQUS商业化有限元分析软件共建立了3种分析模型，对其轴压失效过程进行了模拟分析。

三种有限元分析方法：结构后屈曲分析；渐进损伤分析；基于内聚力模型的界面元分析。

飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

11 Xt12131,(110)(2-1)SS1213纤维压缩失效：

11Xc1,(110)(2-2)基体拉伸失效：

2233232223312131,(2233)02YSSSt23121322(2-3)基体压缩失效：

2233Yc2222Yc2233232233122S232S23S232(2-4)12131,(2233)0S12S13其中Xc和Xt是纤维方向的压缩和拉伸强度，Yc和Yt是横向压缩和拉伸强度，S12，S13，S23分别是1-

2、1-

3、2-3方向的剪切强度。

在ABAQUS分析软件中，纤维增强复合材料初始损伤判据基于Hashin准则，由上面知该判据考虑四种破坏机理：纤维拉伸、纤维压缩、基体拉伸、基体压缩。在后面将采用Hashin准则分析复合材料失效的情况。

2.3 基于内聚力模型的界面元分析

内聚力模型（Cohesive zone model）是对复合材料界面的一种简化，但通过适当地选取参数，可以反映出界面层的特性。内聚单元是基于内聚力模型的界面元在有限元中的应用。在ABAQUS中，可通过内聚单元的损伤萌生、失效来模拟复合材料界面的分层起始扩展过程。

内聚单元是一种基于内聚力模型的零厚度界面元，主要用来模拟分析粘结层、复合材料界面层、补片等的破坏。采用强度准则判断内聚单元的损伤萌生，损伤萌生后则采用Griffith能量破坏准则，同时也可以根据应变值判断其损伤萌生及破坏过程。本文将在筋条和蒙皮之间加入内聚力单元来模拟筋条和蒙皮之间的脱胶破坏情况。

飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

按照上面所述方法进行建模，分别建立蒙皮和L型筋条两个部件，然后通过Tie将其连接。图3.1和3.2为L模型复合材料铺设图和网格划分图。图3.1不同颜色表示所铺复合材料方向不同。蒙皮单元尺寸长2.5mm、宽2.5mm，共有1600个单元；筋条网格尺寸长2.5mm、宽2.5mm，共1600个单元。

图3.1 L模型复合材料铺设图 图3.2 L模型网格划分图

首先对L模型进行特征值屈曲分析，得到一阶屈曲模态图（变形系数为1）如图3.3所示。然后将初始屈曲模态的横向位移值作为初始扰动加入到L型壁板轴压承载分析中，可得到位移载荷为5mm时的结构变形图（图3.4）和位移载荷曲线图（图3.5）。

图3.3 L模型一阶屈曲模态图

飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

型，进而进行考虑渐进损伤的结构后屈曲分析。

应用Hashin准则所需要的复合材料T700/BA9916的强度指标为：纵向拉伸强度Xt=2688MPa，纵向压缩强度Xc=1458MPa，横向拉伸强度Yt=69.5MPa，横向压缩强度Yc=236MPa，纵向剪切强度S12=S13=136MPa，横向剪切强度S23=105MPa。

复合材料铺层、单元选择、网格划分情况等均与（1）中模型完全相同，故而特征值屈曲分析时可得到相同的一阶屈曲模态图（图3.3），然后将初始屈曲模态的横向位移值作为初始扰动加入到L型壁板轴压承载分析中，可得到位移载荷曲线，如图3.6所示。

图3.6 LPDA模型位移载荷曲线图

由位移载荷曲线图可知当加载位移约为1.0mm时由于结构开始发生屈曲而使曲线出现拐点；当加载位移为1.520mm时结构达到最大承载载荷104.9kN；随后随加载位移增大，复合材料纤维和基体发生损伤并迅速扩展，使得承载能力迅速下降；当加载位移大于1.7mm以后，结构承载能力已经降到最低。

（3）融合内聚力模型的结构后屈曲分析

在（1）中所建立的模型中的蒙皮和筋条之间加入内聚力单元，用以模拟层间损伤，得到LCZM壁板模型，进而进行考虑蒙皮和筋条之间脱胶的结构后屈曲分析。

现在需要增加内聚力单元的各个指标。内聚层定义参数为：E33=20000MPa，0飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

图3.9 LCZM模型一阶屈曲模态图

图3.10 LCZM模型载荷位移曲线图

由位移载荷曲线图可知当加载位移约为1.0mm时由于结构开始发生屈曲而使曲线出现拐点；当加载位移为1.942mm时结构达到最大承载载荷118.4kN；此时模型蒙皮与筋条的层间内聚力单元已开始发生损伤，并随加载位移增大而迅速扩展，使得蒙皮与筋条发生局部分离，承载能力迅速下降；当加载位移大于3.5mm以后，结构承载能力已经降到较低水平。

具体过程分析如下：在加载位移为1.863mm时，脱层起始，图3.11的Mises应

2飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

图3.13 2.333mm时，LCZM模型脱层完全扩展图

图3.14 2.333mm时，LCZM模型蒙皮筋条分离图

（4）三种分析方法的结果比较

上面给出了对于L型壁板的三种分析方法结果，得到了三种模型：L模型，LPDA模型，LCZM模型。现在将它们的位移载荷曲线放在一起进行分析，如图3.15所示。

4飞机复合材料加筋薄壁结构的创新设计理念研究

第四章 工作总结

本文针对一种材料体系（T700/BA9916），设计了L型单筋条壁板试验件采用ABAQUS商业化有限元分析软件共建立了3个分析模型，对其轴压失效过程进行了模拟分析，并将不同分析方法进行了对比。可得以下结论：

（1）采用S4R壳单元的结构后屈曲分析方法，并结合Hashin复合材料失效判据能较好地综合模拟复合材料结构的后屈曲与损伤累积的耦合历程。

（2）采用S4R壳单元的结构后屈曲分析方法，并结合内聚力单元能较好地模拟蒙皮与筋条的脱胶损伤对结构后屈曲承载能力的影响。

（3）对于三种分析方法，三条曲线在小位移加载时是重合的，表征了壁板在承受线弹性压缩；而后由于结构开始发生屈曲三条曲线均发生偏折；从最终承载能力上来看，原始模型最高，~CZM、~PDA模型比较接近；在达到最终承载能力之后，原始模型和~CZM模型由于筋条和蒙皮本身完好并未破坏仍具有一定的承载能力，曲线下降相对较缓，而由于载荷过大使得层内迅速发生破坏的~PDA模型，曲线迅速下降到最低，结构不再具有承载能力。

第五篇：德育研究论文

德育研究论文

班主任德育工作之我见

哲学与社会学学院

赵长磊 0721010021 摘要：德育教育工作，是班主任工作的基本内容，也是班主任工作的重要保证，在实际工作中，我主要采取了下列措施：

一、与科任老师配合二、知人善用

三、疏通引导第一：每次谈话前我都作好了充分的准备。第二：要对学生有深厚的感情，善于同他们交知心朋友。第三：我注意选择适当的地址和时机谈话。第四：我注意了谈话的合理程序和委婉的语言艺术。第五：重视心理健康，做学生的心理“医生”。

四、精心策划主题班会。

关键词：德育；班级管理;工作方法

班主任作为学校教育中的骨干力量，班主任是班级工作的舵手，是学生成才的导师，是学生灵魂的塑造者，其地位和作用是任何人都无法替代的。班主任在日常生活中和学生接触最多，是学生效仿、学习的直接对象，班主任的一言一行，都会给学生留下深刻的印象，对学生的思想、行为产生潜移默化的作用。“人们都说教师是太阳底下最光辉的职业，我说教师是太阳底下最幸福的职业，因为我们不再是蜡炬成灰泪始干的那种凄凉悲惨的形象，事业的辉煌不断激发了我的生命力和创造力，我和孩子共同成长，创造超越的热情与日俱增，人性、人情和人道的爱心日长日旺。”（《中国著名班主任德育思想录》，朱永新选编，2000年版。）

德育教育工作，是班主任工作的基本内容，也是班主任工作的重要保证，在实际工作中，我主要采取了下列措施：

一、与科任老师配合

“班务工作是繁杂的、突发性很强, 仅仅靠班主任单个人的力量是难以做好班务工作的。因而我们班主任要能够团结协调好所有任课教师的关系, 齐抓共管, 经常与科任教师联系互通情况, 共同研究, 制定措施, 分工合作, 指导学生开展各项有益的活动。班主任还要及时了解各科的教学情况反馈信息, 以便搞好本班的教学。”（《班务工作必须处理好的几种关系》，郭俊绒，《陕西教育》，2008/7-8）学生的大量时间是在课堂学习，学生大量的问题产生于学习过程中。为了做好工作，班主任必须与科任老师进行密切的交往，从他们那里了解学生的思想、学习、生活等情况，还要经常与之共同研究，介绍自己的工作计划和安排，认真听取他们的意见。在此基础上，实行统一组织和管理，协调教育学生，并防止造成互相推诿、埋怨等不利于工作顺利开展等情况。班主任要在学生中正确地树立科任教师的形象和威信，有意识地介绍各科任老师的优点和长处；当学生对教师的教育或教学有不同的看法和意见时，必须诚意、及时地向科任老师个别反映，同时也必须向其介绍学生群体及个体的基础与特点，帮助他们互相正确认识，改进教学或学习方法。只有这样，才能做到既教书又育人，同时又能形成学生、科任教师、班主任三位一体，取得较好的教育、教学效果。

二、知人善用

用人，重在扬长避短，知人善用。战国时齐国君的门客鲁仲连曾说：“让猿猴离开树木跳入水中，当然不如鳖；要论钻墙跳房，骏马不如狐狸；让勇士抛掉宝剑去拿锄头，当然不如农夫。因此，如果对人去之所长，用其所短，就连尧舜那样的圣人也一无成就！”用人所长，就是着眼于人的长处和优点。对于任何人，用其所长，避其所短，则成人才；用其所短，弃其所长，则成庸才。用人所长，核心是量才任用，宜帅则帅，宜将则将。量才录用，切忌大才小用和小才大用。“众所周知,班干部是班级中的核心力量,对班级它有强大的号召力和凝聚力。观察、选择、培养出来的良好的班干部队伍,就要 敢于放手、充分信任他们,充分发挥他们的助手作用。“（《怎样做好一个班主任》，杨丽，《中国科教创新导刊》，2009年，NO.18）

“班主任和学生接触比较多, 要善于细致地观察学生。学生的言行举止到面部表情;学生的守纪情况到他所接触的同学;学生参与集体活动的积极性到课上的表现;学生的衣着打扮到所携带物品等, 无不是教师应细心观察的内容。”（《素质教育下普通中学班主任工作方法浅谈》，胡建忠，《珠海城市职业技术学院学报》，2008 年6 月，第14 卷第2 期）我在选才和用才时，注意对潜在人才的开发，细心观察、了解学生的个性特点、优点和缺点、特长与爱好。应根据特长看其能否担任干部或者能担任某一方面的干部，使他们担任最能施展出自己本事和才能的职务。

我在班主任工作中，注重开发和培养学生干部的独立工作能力。班级工作让学生干部自己去干，班委会议、班会等大型活动都让学生干部主持进行，对班级工作也要征求他们的意见，鼓励支持学生干部在更广泛的范围内，创造地、独立地去设想和主持工作。让学生干部在班级舞台上充分展示自己的智慧、才能，表现其创新精神，使他们在沉思和探索中增长见识和胆识，增强自觉性和主动性。

三、疏通引导

引导教育即说理教育。它主要通过摆事实、讲道理，循循善诱，分清是非，指明方向，提高学生的思想认识。进行思想教育要以理服人，因为学生中的思想问题，大量属于认识问题，只能采取“团结——批评——团结”的方法。因此，无论是对学生进行激励，还是帮助他们克服缺点、错误，都必须使他们内心深处明晰道理。这并不是说说理教育可以放纵、容忍学生的错误言行存在，而是要对错误的东西剖析得有力，说得学生心服口服。如果班主任不用说理方法，而是对学生采用体罚、变相体罚、罚款或训斥的方法，其结果只能是让错误的思想伪装起来不敢暴露，或者只用钱代教使学生“中毒”而不知“毒”，这都不能达到教育的目的。因此，对学生一方面要让他们敢于暴露思想，一方面要给以精神武装，对讲了错话的学生不抓辫子，而要引导他们通过认真学习、比较、反思，经过独立的思考去接受正确的思想。

说服引导法就其形式而言，有课堂讲授、专题讲座、讨论会、个别谈话和写评论文章等。不管采用哪种形式，都要贯彻动之以情、晓之以理、导之以行的原则。例如：当我进行个别谈话时，注意了以下几个问题：

第一：每次谈话前我都作好了充分的准备。这种准备包括认真地思考个别谈心的缘由是什么？谈心的时机是否成熟？谈话要达到的目的是什么？这个学生的个性如何？他有什么兴趣爱好？谈话从何处着手？在谈话中如果出现僵局怎么办？有哪些事例易于被这个学生理解和接受？

第二：要对学生有深厚的感情，善于同他们交知心朋友。古人曰：“感人心者，莫先乎情。”“爱就是教育，教育就是爱。如果说母爱的本能激发了我生命中潜在的同情和爱的圣心，那么教师职业的天性，又给我强烈的使命感和责任感，这就是要给孩子一颗美好的同情心。没有对人的同情关怀，就不能有仁爱精神和博大的爱心。”（《中国著名班主任德育思想录》，朱永新选编，2000年版。）只有与学生建立起融洽的感情，心心相印，推心置腹，才能使学生无保留地倾吐自己的全部真实思想，心悦诚服地接受所讲的道理乃至忠告和批评。

第三：我注意选择适当的地址和时机谈话。例如：当我发现学生思想政治上要求进步时；或是遇到问题、困难而情绪低落、波动时；或受到批评、处分思想不通时；或受到奖励、表扬而骄傲、自满时；或与别人发生纠纷而影响团结时，就要不失时机地进行个别谈心。个别谈心可在僻静处，也可在公共场所进行；可在教室、办公室，也可以在校外进行。可以使学生感到严肃，用安静、肃穆的气氛使对方知道问题的严重性，从而认真地思考，也可以有意识地让学生感到很轻松，在漫步闲聊中，摸清学生的心理活动和思想状况。

第四：我注意了谈话的合理程序和委婉的语言艺术。个别谈心，十分注意由浅入深、由远及近、由异及同的循序渐进的方式。要讲究语言艺术，力求做到鲜明、生动、准确，有逻辑性、知识性和感染力。

第五：重视心理健康，做学生的心理“医生”。“教师应当是心理医生”是现代教育对教师的新要求。现代教育的发展要求教师“不仅仅是人类文化的传递者，也应当是学生心理的塑造者，是学生心理健康的维护者”。作为一名心理保健工作者，也许不是一个班主任的主要任务，然而作为一班之“主”的班主任，能否以科学而有效的方法把握学生的心理，因势利导地促进各种类型学生的健康成长，将对教育工作成败有决定性的作用。

由于部分学生心理素质脆弱，导致了各种心理障碍的存在：表现在学习上的紧张、焦虑乃至恐惧；表现在人际关系上的怀疑、孤僻、嫉妒；表现在社会关系上的自卑、失落、冷漠乃至失去生活乐趣，学习、生活等遇到挫折时，就心灰意冷，苦闷不安甚至消极态度等等。针对这些现象，平时我就开展一些有于培养学生心理素质的活动，如“学雷锋、献爱心”社区服务，勤工俭学等社会实践活动，让他们在课外活动和社会实践中理论联系实际，培养现代意识、竞争意识，培养开拓精神和吃苦耐劳的精神，提高社交能力、创新能力和承受挫折的能力，使他们在集体交往中保持一种融洽、正常的心境，促进学生个性心理的健康发展。

四、精心策划主题班会

“传统的德育工作中，班主任是教育的主体，学生是容器，班主任将各项德育内容灌输给学生，学生只能被动地接受。而新课程标准要求学生的学习方式由传统的被动接受式向自主探究式转变，学生应该是教育的主体，教育过程只有让学生参与连锁的反应才是有效的。班级活动中，教育要重视学生个体的积极作用，无论是讨论交流式、游戏互动式、竞赛式等等，从方案的设计到活动的组织，都应该充分发挥学生的主体作用，让每一个学生参与到活动中来。班主任老师可以扮演导演的角色，对专题的提出、方案的设计、材料的准备等过程进行科学指导，特别是在查找资料、处理信息方面主动为学生提供帮助，当好学生的参谋，唤醒学生的自我意识，努力成为学生发展的促进者、合作者、指导者，为充分发挥学生的主体性服务，而不是包办代替者或实际控制者。”（《顺应课改大潮 完成“五个转变”——课改背景下的班主任工作》，李银华，《教育研究》，2009－6）主题班会融思想性、知识性、趣味性、艺术性、参与性于一体，寓教于乐，陶治学生的情操，转变和提高学生的思想认识。我注意主题班会内容的系列化，内容丰富，又符合学生实际，各种类型的主题班会课对学生的思想道德、艺术审美能力、心理素质的提高有巨大的推动作用。这学期我策划了许多主题班队活动。如《爱护我们可爱的家——地球》，通过本次活动，了解我们可爱的家园——地球的生态环境正遭受破坏，危及人类的生存，激发学生热爱地球的情感，培养学生与自然和谐相处的绿色文明意识，让学生从小树立环保意识，从小事做起，从自己做起，积极参与环境保护的行动。

总之，学生德育教育工作是个复杂的系统工程，需要研究解决的问题繁复。以上是我在工作中的一些不很成熟的认识。谨献给大家斧正。

参考文献：

《中国著名班主任德育思想录》，朱永新选编，2000年版。《班务工作必须处理好的几种关系》，郭俊绒，《陕西教育》，2008/7-8 《怎样做好一个班主任》，杨丽，《中国科教创新导刊》，2009年，NO.18 《素质教育下普通中学班主任工作方法浅谈》，胡建忠，《珠海城市职业技术学院学报》，2008 年6 月，第14 卷第2 期

《顺应课改大潮 完成“五个转变”——课改背景下的班主任工作》，李银华，《教育研究》，2009－6