界面设计的优缺点分析范文第1篇

关键词:物流;货位;管理;优化;系统

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)24-6697-02

Logistics Goods Allocation Optimizes System Design and Implementation

SHI Xiao-lin1, HE Zu-chang2, SU Qiang-sheng1, XUE Xun-ming1, WANG Fei1, YE Wei-quan2,3

(1.China Tobacco Anhui Industrial Corporation Hefei Cigarette Factory, hefei 230081, China;2. China Tobacco Anhui Industrial Corporation Investment Management, Hefei 230088, China; 3. China University of Science and Technology School of Management, hefei 230026, China)

Abstract: Tobacco manufacturer's warehouse management of raw materials is an important aspect in supply chain directly related to enterprise production cost and management science. Via studying and analysis the optimization of cargo space of the logistics management, we can design and realize the Optimization of Logistics System which can solve the cargo space management experience with artificial defects and enhance the scientific nature of warehouse management, and effectively improve the operating efficiency and capacity rate.

Key words: logistics; cargo space; management; optimization; system

1 研究意义及背景介绍

1.1 项目研究意义

货位优化(Slotting Optimization)是用来确定每一货品在恰当的储存方式下的空间储位分配。

引进先进的货位管理理念,建立一套信息系统对仓库货位情况进行分析并提供预警,利用搭建的数学模型,自动生成出库、入库等相关单据,通过系统自动计算,推荐最优货位、并库、移库等,改变过去管理员凭借经验计算的缺点,从经验型管理向科学型管理转变,从而提升货位存放的科学性和管理水平,提高原料仓库作业效率,努力实现库容利用率的最大化。

1.2 项目研究背景

安徽中烟合肥卷烟厂物流分中心原料仓库现有楼库约11万3千平米,共计700多个货位。现有原料库区在入库分配货位、出库选取原料、在库管理中进行移库合并货位等方面,都沿袭着人工计算、凭借个人经验的管理方式,工作缺乏科学性、效率低。

2 货位优化系统的需求分析

入库调度:企业现有系统中有出库、入库等管理模块,但缺少原料入库的调度模块,入库时需要管理员凭借个人经验确定货位调度策略,货位的利用率无法最大化。因此要求优化系统能根据来料的优先级,调用现有系统的相关数据,基于优化策略,自动计算出当前可用的合理货位组合,有效避免经验计算的缺点,高效、准确的完成入库确认工作。

配方出库:原料出库是根据企业原料配方单要求,进行批次出库,在出库之前,要进行大量人工选配工作,现有系统不能提供相关数据分析。因此需要优化系统能根据配方单检索数据库数据,自动生成出库执行指令,实现按配方出库,避免过去人工计算出库执行单效率低的缺点。在生成出库指令时,提供库存余量的预警功能。

在库管理:仓库管理是动态管理的过程,依靠管理员现场发现问题、人工测算调度,存在效率不高、管理延迟的缺陷。通过在库管理模块,对合并、优化货位提供辅助管理和预警功能。在物流货位优化系统中输入待存原料的数量、产地、年限、等级,系统自动查询数据库,自动生成最优货位组合,并提示移动目标库位,提高决策能力,并通过并库提高仓库的空间利用率和合理布局。

报表管理:实现出库、入库、配送单等报表打印功能;可按管理层要求,自动生成相关业务报表,突出统计分析功能,为各级管理员和领导决策提供准确依据。

系统管理:用户权限管理功能。

库存可视化:通过库存管理界面,可以实时、直观地看到各个仓库货位的当前情况,包括位置、可用仓容、存货品种、数量、状态等。通过管理界面,操作人员可以对货场情况进行监视和控制,为货物进、出库管理提供最大的方便;管理层可以全面、直观的掌握库存货位现状,为管理提供决策依据。

接口需求:新开发的物流货位优化系统应留有集成接口,最大限度数据共享,可与企业已有相关系统相连,减少输入等操作出错率和重复劳动。

3 货位优化系统的设计与实现

3.1 设计思路

本系统采用基于J2EE技术路线的三层架构设计,即用户层、应用层和数据库。

第一层用户层主要指用户界面,其设计思想是要求尽可能的简单,使最终用户不需要进行任何培训就能方便地访问信息。

第二层应用服务层,所有的应用系统、应用逻辑、控制都在这一层,系统的复杂性主要体现在应用层,我们采用的是IBM中间件平台和技术。

第三层是提供数据库服务。数据库服务器存储数据信息和数据逻辑,所有与数据有关的安全性、完整性控制、数据的一致性、并发操作等都是在这一层。

采用J2EE的三层结构的优点有:

1) 能有效降低建设和维护成本,简化管理;

2) 适应大规模和复杂的应用需求;

3) 可适应不断的变化和新的业务需求;

4) 可访问异构数据库;

5) 能有效提高系统并发处理能力;

6) 能有效提高系统安全性。

3.2 货位优化系统的作业流程设计

如图1所示。

3.3 系统功能结构设计

如图2所示。

3.4 系统架构设计与实现

如图3所示。

第一层是三种客户界面――Windows界面、WEB界面和无线电射频(RF)客户应用程序。

第二层是基于J2EE的应用服务层,部署于IBM WAS中间件平台。应用服务器使用EJB(Enterprise JavaBean)组件实现具体的商业逻辑,完成具体的业务功能,并以面向服务的方式提供公用组件服务。首先抽象出业务系统的可以通用的商业逻辑,将整个业务分解成一系列的具体服务,应用服务器为每一个服务一个主题(publish subject)的方式来提供服务。在完成具体业务的过程中,应用服务器将需要数据库服务器提供支持,应用服务器可以在Intranet上直接访问数据库,也可以通过访问数据库系统的服务来得到数据库系统的支持。绝大部分的商业逻辑的实现都集中在应用服务器上,这使得商业逻辑的管理、控制和修改能较为容易地完成,简化整个系统的维护工作。采用最新的基于IBM Websphere Client Technology的富客户端的技术架构。该技术是J2EE架构与C/S应用的有效结合,将B/S与C/S应用的优点整合在了一起。即用户端所看到的是传统的C/S应用所表现出来的GUI的界面,具有很好的交互性,但在后台仍然是基于J2EE的技术架构。

第三层是后端的数据库服务器。该数据库服务器可以使用Microsoft SQL Server或Oracle关系型数据库管理系统(RDBMS)。

4 结束语

通过对原料仓库的现状调查和研究分析,利用信息化手段,开发货位优化系统,实现对原料的出入库管理、库存各种状态的监控预警,图形可视化在库管理等功能。对提升原料仓库的科学管理水平、降低企业生产成本有很好的作用。管理层可以全面、直观的掌握实时库存及货位现状,为决策提供科学依据。

参考文献:

[1] 郑凌莺,张欣,言勇华.物流中心仓库货位优化系统的设计研究[J].物流技术,2006(6).

[2] 张一飞,张莉,周南.基于Web/J2EE架构的物流信息系统的设计与实现[J].农业网络信息,2006(8).

[3] 张丹羽,王千.基于J2EE技术的现代物流协同信息平台研究[J].计算机工程与应用,2005(21)

界面设计的优缺点分析范文第2篇

关键词:岩土;勘察;工程

Abstract: Geotechnical engineering investigation is a kind of comprehensive engineering geological survey. This article discusses the methods of geotechnical investigation, as well as in geotechnical engineering investigation technical problems, combined with other professional technology and put forward the countermeasures to solve the problem, for reference.

Key words: geotechnical engineering; surveying;

中图分类号：P25

一、岩土工程勘察的方法

1.工程地质测绘

工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作，一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论，对地面的地质现象进行观察和描述，分析其性质和规律，并藉以推断地下地质情况，为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地，必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地，则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法，高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况，起到有效地指导其他勘察方法的作用。

2.勘探与取样

勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段，它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速，能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况，所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是，物探成果判释往往具多解性，方法的使用又受地形条件等的限制，其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程，均是直接勘探手段，能可靠地了解地下地质情况，在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛，可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时，可采用坑探方法。坑探工程的类型较多，应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备，耗费人力、物力较多，有些勘探工程施工周期又较长，而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点，布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据，切避盲目性和随意性。

3.原位测试与室内试验

原位测试与室内试验的主要目的， 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行，是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境，基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大，能反映宏观结构对岩土性质的影响，代表性好。试验周期较短，效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多，不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确，应力应变条件可以控制等入可以大量取样。

4.现场检验与监测

现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全，提高工程效益。现场检验的涵义，包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料，可以反求出某些工程技术参数，井以此为依据及时修正设计，使之在技术和经济方面优化。

二、岩土工程勘察中存在的技术问题

随着我国国民经济高速发展，众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建，基础和基坑开挖深度越来越深，各种公共建筑物的建筑风格�异，其平面和立面变化大，给结构和勘察专业带来诸多的新课题，采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要，存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面：

1.界面划分问题：主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分，岩土构造和软弱结构面的判定，以及不良岩土体的岩土界面等。

2.岩土形态问题：主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。

3.岩土参数问题：主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室内、外试验的岩土层如粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数（承载力、变形指标等）难于确定。

4.综合能力问题：主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力。缺乏建筑结构设计方面的知识，常造成勘察的目的性不明确，所提供的资料不能满足设计的需要。

5.技术素质问题：主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题，勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流，对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解，导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策，不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。

三、探讨问题的对策

解决以上岩土工程勘察工作中存在技术问题,可以考虑以下几个方面:

1.可用工程物探可以连续加密测点的办法以获取连续的地质界面。因而有效的解决了传统钻探手段以点带面划分地质界面时常所带来的划分不准确、漏判等缺点;而且也可以用综合工程物探的方法更有效地解决传统的勘察手段难以解决的许多岩土工程问题。

2.强化室内、外的测试新技术及施工检测技术的运用,通过其所获得的数据和资料,经对比分析,建立互相之间的关系,并以工程施工检测所获得的实测资料反算所得到的参数为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。

3.加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度，促进其知识的更新换代。勘察单位施行内部岗位轮换制度，促成勘察各专业的技术交流、知识渗透，尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的。强调计算机技术的应用（如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、基坑支护设计计算、沉降分析、数理统计、地基与基础协同作用分析、地震反应分析、渗流分析等），采取这些措施无疑可以大大提高他们的技术综合能力。

四、结束语

综上所述，对岩土工程勘察实践分析，合理地选择、运用工程物探技术与传统的勘探技术相结合，无疑是解决岩土工程勘察存在的技术问题的最佳途径。但是，任何的技术都有其局限性和适用性，要有效地解决某些复杂的岩土工程勘察技术问题，必须采用多种勘察手段联合使用，互相补充、互相验证。

参考文献:

[1]袁明.浅谈岩土工程勘察方案的优化设计[J].岩土工程界.2007.(04)

[2] GB5002l-2001.岩土工程勘察规范[s].北京:中国建筑工业出版社.2002.

界面设计的优缺点分析范文第3篇

关键字：PCC桩；低应变检测；测点设置

中图分类号：TU473.1文献标识码： A 文章编号：

一 引言

桩基在加固软土地基中由于施工速度快，可大大缩短工期，加固处理不受限制，适宜各种地质条件，可明显增加路基的稳定性，提高地基的承载力和减小变形[1,2]。其中PCC桩，即现浇混凝土大直径管桩技术，在高等级公路、市政道路等工程软基加固中，具有施工快、成本低、质量好的优点，有助于解决许多工程实践问题。

PCC桩低应变检测时，桩顶不同检测点动力响应具有较大差别，具有明显的三维效应[3]。因此，运用三维模型，研究不同位置的应力波传递机理，对于不同的检测目的，传感器合理安放点的设置，具有实际意义。

二 有限元模型

2.1 模型的建立

结合PCC桩常用的截面形式和检测方法，应用ABAQUS建立三维有限元对称模型。采用C3D8三维8节点实体单元，材料属性为线弹性，计算网格见图1。拟研究5个测点，见图2，激励波采用幅值加载于A点附近。

2.2 检测数据分析

对所测的桩顶动力响应分析可在时域内进行，即反射波法；也可在频域内进行，即冲击反应法[4,5]。在时域法中，通过分析桩顶速度反应波形，即可计算桩长或桩阻抗改变的界面深度，见式（1）。

(1)

其中：

(2)

式中，为桩长或阻抗改变界面到桩顶的距离；为纵波在桩中传播速度；为桩顶桩顶入射波与界面反射波的时间差；为桩身材料的弹性模量；ρ为桩身材料密度。

在频域分析中，还需记录冲击荷载的波形。通过傅里叶变换得到速度频谱和力频谱，然后计算导纳幅频曲线[6]。由于桩在某些特定的频率会发生共振，即导纳曲线存在谐振峰。根据应力波原理，桩长或阻抗改变界面的深度计算方法见式(3)。

(3)

式中，为相邻谐振峰对应的频率差。

三 PCC桩动力响应分析

3.1 时域分析

由于桩的有限元网格划分造成波沿着桩身传播不连续，三维有限元分析得到的速度波形存在着高频分量。通过设计低通滤波器过滤分析数据中的高频噪声，得到有效数据。完整桩和有缺陷界面的桩，在动力激励作用下，测点C和测点A的速度时域曲线见图3、图4。

根据土体的弹性波理论，锤击荷载在桩身引起的反应波包括压缩波P、剪切波S、瑞利面波R[7]。这些波沿着桩顶平面传播时，在内外表面发生一系列的反射和折射。由于PCC桩的桩壁厚度相对于波长很小，沿着桩壁由内向外，波的传播速度近似均匀。因此PCC桩中的应力波可以看成由中心弧向前传播，造成不同的测点A、B、C、D、E波速的相应有不同的滞后。靠近激振点的测点，接收反射波时间较快。但是桩端反射波达到各点的时间是一致的，并于理论到达时间一致，因此在检测桩长的测试中，传感器应安置在测点临近位置。

由图3可知，在缺陷桩的检测中，桩端部的反射波难以辨别。这是因为有缺陷的桩截面反射回桩顶的波和桩端反射到桩顶的波互相干扰，难以计算带有缺陷截面的桩长度。在完整桩的检测中，速度时域曲线有较大波动，难以识别缺陷截面的位置。尤其在靠近激振点A处，初始激振波峰值有所增加，缺陷界面的反射与激振波叠加在一起，无法准确判断缺陷的存在及深度。桩端的反射也无法识别。由图3和图4中完整桩的波速时域曲线对比分析可知，在以PCC桩完整性检测的的测试中，传感器应设置与激振点相对圆心夹角为90度处。

3.2 频域分析

频域分析可从振型的角度进一步分析PCC桩低应变检测中动力响应的特点。测点C和测点A的完整桩和缺陷桩的导纳曲线，分别见图5和图6。在PCC桩的低应变检测中，由于采用的空心薄壁结构，锤击荷载只能作用于一侧，桩身受到偏心荷载作用。桩身在受到纵向荷载作用的同时，也会产生弯曲和横向振动，对于振型有一定影响，其中横向振动对纵向波速影响较小，PCC桩的动力响应主要由弯曲振动和纵向振动控制。

由图5和图6可知，缺陷桩C点的导纳曲线呈现两个明显的共振峰，频率越高则波峰越大。根据频率间隔，由式（3）计算缺陷截面的深度。缺陷桩测点A的导纳曲线在400-1000Hz有4个幅值相近的共振峰。缺陷截面造成桩的抗弯刚度降低，与完整桩导纳曲线上对应的共振峰值大幅增加，相应的频率也有所变化。但在实际检测中，很难分辨共振是由桩身缺陷还是共振造成[8]，因此无法判断缺陷截面的位置。

四 结论

通过对完整和缺陷PCC桩低应变动力检测数值模拟，以及对桩顶各位置动力响应的时域和频域分析，得到以下几点结论：

(1)不同测点接受的初始应力波，与激振点相比存在不同程度的滞后，但桩端反射波到达桩顶的时刻相同。做桩长检测时，在能排除干扰的情况下，传感器应尽量靠近激振点。

(2)PCC桩低应变检测存在明显的三维效应，且缺陷界面反射波可能干扰桩端反射波的波形。若以桩身完整性检测为目的，传感器应设置在与激振点相对圆心角为90°的位置。

参考文献

[1] .PCC桩在软土地基处理中的应用研究[J].公路交通科技，2012，(04):87-90

[2] 徐攸在.桩的动测技术(第二版).北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3] LIU Han-long,ZHOU Mi，CHEN Yu-min，et.Field test of railway soft clay subgrade reinforced by PCC piles[J].Rock and Soil Mechanics， 2012，33(11):165-170.

[4] Chow Y K.Phoon K K.Chow W F,et al.Low strain jntegrity testing of piles:Three-dmensional effect[J].Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，2003，129(11):1057-1062.

[5] DING Xuan-ming，CHEN Yu-min，KONG Gang-qiang.Formation mechanism of velocity waves in low strain integrity testing of PCC pile[J]. Rock and Soil Mechanics， 2012，33(1):154-161.

[6] 钟亮根.低应变反射波法在桩基施工质量检测中的应用[J].铁路标准设计，2012，(04):35-37

界面设计的优缺点分析范文第4篇

摘要：本文介绍了CA精密铸造工艺。重点阐述了计算机辅助工程，包括三维CAD、凝固过程数值模拟等在精密铸件研制过程中的应用。IDEAS可以方便地进行三维设计或逆向工程，获得三维模型，然后通过快速成型技术，能迅速得到铸造原型;用ProCast对铸件的浇注工艺进行模拟，以优化浇注参数，消除铸造缺陷。

关键词：CA精密铸造计算机辅助工程

1引言：

精密铸造是用可溶(熔)性一次模型使铸件成型的方法。精密铸造的最大优点是表面光洁，尺寸精确，而缺点是工艺过程复杂，生产周期长，影响铸件质量的因素多，生产中对材料和工艺要求很严[1]。在生产过程中，模具设计和制造占很长的周期。一个复杂薄壁件模具的设计和制造可能需一年或更长的时间。随着世界工业的进步和人们生活水平的提高，产品的研发周期越来越短，设计要求响应时间短。特别是结构设计需做些修改时，前期的模具制造费用和制造工期都白白地浪费了。因而模具设计和制造成为新产品开发的瓶颈。计算机辅助工程的发展，使得传统产业与新技术的融合成为可能。三维CAD可以把设计从画图板中解放出来，大大简化了设计者的设计过程，减少出错的几率。并且随着快速成型(RP)技术，特别是激光选区烧结工艺(SLS)的发展[2,3,4]，三维模型可以通过RP设备，快速转变成精密铸造所需的原型，打破了模具设计的瓶颈。另外在传统铸造中，开发一个新的铸件，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，最后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。采用凝固过程数值模拟，可以指导浇注工艺参数优化，预测缺陷数量及位置，有效地提高铸件成品率。CA精密铸造技术就是将计算机辅助工程应用到精密铸造过程中，并结合其他先进的铸造技术，以高质量、低成本、短周期来完成复杂产品的研发和试制。目前，利用CA精铸技术，已完成多种航天、航空、兵器等关键部件的试制，取得满意的效果。

2材料与实验方法

CA精铸可应用于不锈钢、耐热钢、高温合金、铝合金等多种合金，CA精铸工艺流程见图1。三维模型可采用IDEAS、UGII、PROE等三维设计软件进行设计，工艺结构和模型转换采用MagicRp进行处理和修复，在AFSMZ320自动成型系统上进行原型制作，采用熔体浸润进行原型表面处理，凝固过程数值模拟采用PROCAST和有限差分软件进行计算。

3CA精密铸造工艺的关键问题及相关技术讨论

近年来，与CA精铸技术相关的三维CAD设计、反求工程、快速成型、浇注系统CAD、铸造过程数值模拟(CPS)以及特种铸造等单体技术取得了长足的进步，这些成就的取得为集成化的CA精铸技术的形成奠定了基础，促进了CA精铸技术的迅猛发展和应用。为了使各单体技术成功地用于CA精铸，必须消除彼此之间的界面，将这些技术有机地结合起来。从而在产品开发中做到真正意义上的先进设计+先进材料+先进制造。

3.1三维模型的生成与电子文档交换

如何得到部件精确的电子数据模型，是CA精铸至关重要的第一步。随着三维CAD软件、逆向工程等技术的发展，这项工作变得简单而且迅捷。在此主要介绍利用IDEAS进行实体建模和数据转换的过程。IDEAS9集成了三维建模与逆向工程建模模块。通过MasterModeler模块可以得到复杂模型(见图2)，既可以进行全几何约束的参数化设计，又可进行任意几何与工程约束的自由创新设计;曲面设计提供了包括变量扫掠、边界曲面等多种自由曲面的造型功能。逆向工程Freeform可将数字化仪采集的点云信息进行处理，创建出曲线和曲面，进行设计，曲面生成后可直接生成RPM用文件，也可传回主建模模块进行处理(见图4)。实体文件生成后需转变成STL文件(见图3)以作为RP设备的输入。转换过程应注意选择成型设备名称，通常选用SLA500，三角片输出精度在0.005~0.01之间。采用MagicRp处理时应注意乘上25.4，得到实际设计尺寸。

3.2凝固过程的数值模拟

3.2.1凝固过程的数值模拟原理

铸造是一个液态金属充填型腔、并在其中凝固和冷却的过程，其中包含了许多对铸件质量产生影响的复杂现象。实际生产中往往靠经验评价一个工艺是否可行。对一个铸件而言，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，最后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。

铸造过程虽然很复杂，偶然因素很多，但仍遵循基本科学理论，如流体力学、传热学、金属凝固、固体力学等。这样，铸造过程可以抽象成求解液态金属流动、凝固及温度变化的问题，就是要在给定的初始条件和边界条件下，求解付立叶热传导方程、弹塑性方程。计算机技术的发展，使得求解物理过程的数值解成为可能。应用计算机数值模拟，可对极其复杂的铸造过程进行定量的描述。

通过数学物理方法抽象，铸造过程可表征成几类方程的耦合：

1热能守恒方程： 2连续性方程： 3动量方程： 常用的数值模拟方法主要是有限差分法、有限元法。有限元差分法数学模型简单，推导简单易于理解，占用内存较少。但计算精度一般，当铸件具有复杂边界形状时，误差较大，应力分析时需将差分网格转换成有限元网格进行计算。有限元法技术根据变分原理对单元进行计算，然后进行单元总体合成，模拟精度高，可解决形状复杂的铸件问题。无论采用什么数值方法，铸造过程的数值模拟软件应包括三个部分：前处理、中间计算和后处理。前处理主要为中间计算提供铸件、型壳的几何信息;铸件和型壳的各种物理参数和铸造工艺信息。中间计算主要根据铸造过程设计的物理场，为数值计算提供计算模型，并根据铸件质量或缺陷与物理场的关系预测铸件质量。后处理是指把计算所得结果直观地以图形方式表达出来。图5是铸造过程的数值模拟系统组成。

铸造过程流场、温度场计算的主要目的时就是对铸件中可能产生的缩孔缩松进行预测，优化工艺设计，控制铸件内部质量。

通过在计算机上进行铸造过程的模拟，可以得到各个阶段铸件温度场、流场、应力场的分布，预测缺陷的产生和位置。对多种工艺方案实施对比，选择最优工艺，能大幅提高产品质量，提高产品成品率。

3.2.2铸造过程数值模拟软件[5]

经过多年的研究和开发，世界上已有一大批商品化的铸造过程数值模拟软件，表明这项技术已经趋于成熟。这些软件大都可以对砂型铸造、金属型铸造、精密铸造和压力铸造等工艺进行温度场、应力场和流场的数值模拟，可预测铸件的缩孔、疏松、裂纹、变形等缺陷和铸件各部位的纤维组织、并且与CAD实体模型有数据转换接口，可将实体文件用于有限元分析。

ProCAST是目前应用比较成功的铸造过程模拟软件。在研制和生产复杂、薄壁铸件和近净型铸件中尤能发挥其作用。是目前唯一能对铸造过程进行传热-流动-应力耦合分析的系统。该软件主要由八大模块组成：有限元网格剖分，传热分析及前后处理，流动分析，应力分析，热辐射分析，显微组织分析，电磁感应分析，反向求解等。

它能够模拟铸造过程中绝大多数问题和物理现象。在对技术充型过程的分析方面，能提供考虑气体、过滤、高压、旋转等对铸件充型的影响，能构模拟出消失模铸造、低压铸造、离心铸造等几乎所有铸造工艺的充型过程，并对注塑、压蜡模和压制粉末材料等的充型过程进行模拟。ProCAST能对热传导、对流和热辐射三类传热问题进行求解，尤其通过“灰体净辐射法”模型，使得它更擅长解决精铸尤其是单晶铸造问题。应力方面采用弹塑性和粘塑性模型，使其具有分析铸件应力、变形的能力。

对铸件进行分析时，简单的模型网格可以直接在ProCAST生成。复杂模型可以由IDEAS等软件生成，划分网格后输出*.unv通用交换文件，该文件应带有节点和单元信息。Meshcast模块读入网格文件后输出四面体单元用于前处理。PreCast对模型进行材料、界面传热、边界条件、浇注速度等参量进行定义，最后由ProCAST模块完成计算。

应用IDEAS与ProCAST，我们对某发动机部件进行了凝固过程模拟。该部件由于有一个方向尺寸较薄，浇注过程中极易发生裂纹与变形，通过模拟，对浇注系统结构进行了优化，减少应力集中，防止变形和开裂，取得明显的效果。

结论：

1.计算机辅助工程与精密铸造结合而成的CA精密铸造技术具有很强的通用性，可以缩短研制周期，节约开发成本;

2.IDEAS与RPOCAST的配合，可以对复杂件进行铸造过程数值模拟;

界面设计的优缺点分析范文第5篇

扁平化设计强调简约，没有大量的修饰，简约但却不简单，通过设计师对信息的沉淀和提炼再经由简约的图形来传递表达出来。当下扁平化设计是趋势，所以针对扁平化设计的研究有很大的现实意义。

关键词：扁平化设计；界面设计；交互设计；网页设计；手机界面设计

一、引言

随着扁平化设计重新为大众所青睐，更多的产品开始采用此种设计理念，从手机界面到网页界面再到windows8的扁平化界面无一例外。如今，就连最爱拟物设计的苹果也开始扁平化。扁平化的信息图形设计越来越受到重视，成为当前设计的主流。设计师或许存在这样的困惑，这种设计趋势会持续下去吗？或者只是一时的发展，不能长久？正因如此，对扁平化设计作更深层次的研究和分析具有很重要的现实意义。在此，我针对扁平化设计的概念、优缺点、应用及发展趋势做探讨分析，以期对此种设计理念的实际应用产生积极指导意义。

二、扁平化设计的概念

关于扁平化的解释有很多种，其中最为核心的解释就是摒弃所有的装饰效果，这是对3D效果的一种摒弃。所有的元素的应用都干净利落，不存在任何羽化效果。如手机界面设计中，更少的按钮和选项使得界面干净利落，使用起来格外简洁便利。正因为这种简洁，使得信息和事物的传达更加的简单而直接，减少认知障碍的产生。

三、扁平化设计优缺点

扁平化设计风格的一大优势就在于它可以将信息和事物的工作方式可以更加简单直接的表达，减少认知障碍的产生。扁平化设计风格的较强适应性。随着网站和应用程序的多样性和复杂化，原skeuomorphic设计变得繁琐而费时。而扁平化设计的简约成为它的一大优势，具有更好的适应性。

尽管扁平化设计有它独特的优势，但不得不说，这种设计理念依然又不足和缺陷。对于这种设计理念主要缺点在于其需要一定的学习成本，不且传达的感情不够丰满，有时会给人一种冰冷的感觉。

四、扁平化设计技巧

（一）简单的设计元素

扁平化设计就是设计风格扁平，通过移除创建3D视图所需要的比如阴影、斜角、纹理和渐变等额外的元素而简化界面。将焦点放在布局的组织和颜色的差异上，当然，你只要你能保持元素的扁平外观，你也可以使用斜边和阴影，但是你会想使这些控件变得尽可能的简洁，所有的元素的边界都要干净简洁。

（二）强调字体的使用

字体是排版中很重要的一部分，它需要和其他元素相辅相成，由于界面更加简洁，你可以使用字体完成想要的风格的建立。由于背景简单，字体就会突出并且本身就设置了风格。

（三）关注色彩

扁平化设计中，配色是一个重要的环节。扁平化设计多数色彩绚丽，同时，配色具有多样性。但要特别注意色彩的搭配，如果要特别突出某一色彩，在配色时一定要避免这一色彩的多次重复使用。否则，会给人们一种这一主题不重要的的错觉和风险。

五、扁平化设计在UI设计的应用和发展趋势

（一）UI设计的概念

UI是User Interface的简称，即用户界面。UI设计是一种整体设计，要求软件的操作逻辑、人机交互、界面美观相互统一、相互融入，而是使用者获取较好的感受。优秀的UI设计可以使软件个性十足，且简单、舒适、自由。UI设计不只包含用户与界面两个组成部分，还包括用户与界面之间的交互关系。较好的UI设计会给人带来舒适的视觉感受，让人与机器有更强的融合感。

（二）扁平化设计在UI设计的应用

现在，软件的UI设计，越来越来越倾向简洁直接的扁平化设计理念。微软当初设计 Metro 风格本意是为了减轻普通程序员的工作复杂性，使其可以较为简单完成软件的制作，使开发者不必过多考虑UI设计的问题。但实际步非如此，Windows 8及 Windows Phone 的使用者感到有些软件的设计很粗糙。简约的设计并不意味简单，从事设计的人事对此会深有体会，因为稍有疏忽会暴露出问题，或者给人的感觉不和谐。尽管拟物设计或渲染效果设计比简约型设计更加复杂，但整体效果的体现却是简约风格更加让人煞费苦心。就目前而言，手机app主要还是以iOS为标准设计的，同时许多Android上的app也采用了一样的设计风格。而Windows Phone 截然不同，如果将 iOS上设计的很好的软件，移植到 Windows Phone 上就会显得不合时宜或者感觉非常简陋。因此在应用扁平化的设计时，要考虑到整体是否和谐匹配。

（三）扁平化设计的发展趋势

科技产品不应该是纯艺术品，苹果曾风靡一时，乔布斯如是说，他是站在科技与人文路口的人。上面已经探讨过扁平化设计的各种优势，而且我也不认为扁平化设计一定会失去所说的艺术感，问题的关键在于设计本身。曾经绘画以逼真程度判定其艺术价值的高低，随着照相机的诞生，抽象派艺术反而蓬勃发展。在中国，传统绘画讲究写意，而其艺术体现有目共睹，所以简约也可以很艺术。

扁平化设计强调简约，去除3D效果，且没有大量修饰及多余图像映衬，经过图形、文字及色彩的合理搭配简约而直接的表达，避免了拟物设计在多界面设计下的复杂性。当下，扁平化设计是一种趋势，必然会在网页设计、电子移动终端的设计及其他更多领域得以应用及长足发展。

【参考文献】

[1]李为强.扁平化管理：方案设计与认识误区[J].农村金融研究，2003，（10）

[2]马娜娜.简洁而不乏味――浅谈扁平化界面设计[J].大众文艺，2013，（16）