组织结构设计范文

2023-09-22

组织结构设计范文第1篇

某三层办公楼,其平面图1和剖面图2所示。采用装配式钢筋混凝土空心板屋(楼)盖,开间为3.6m,外内墙厚均为240mm,双面抹灰,墙面及梁侧抹灰均为20mm,内外墙均采用MU10单排孔混凝土小型空心砌块,1层采用Mb7.5混合砂浆,一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.2m,2-3层采用Mb5混合砂浆,层高3.4m;基础采用砖基础,埋深1.2m。大梁L-1截面尺寸为200mm450mm,伸入墙内240mm;窗宽1800mm,高1500mm;施工质量控制等级为B级。

图2 办公楼平面图

1.1荷载资料 屋面做法: 防水层:三毡四油铺小石子,0.35kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m

250mm厚加气混凝土,0.3kN/m2

120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2 楼面做法:

20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m2

120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2 墙体荷载: 墙体拟采用MU10混凝土小型空心砌块,两侧采用20mm砂浆抹面 铝合金窗: 0.45kN/m2 楼面活荷载:

楼面活载:2.0kN/m2,屋面活载: 2.0kN/m2(上人屋面) 1.2设计内容

1、确定墙体材料的种类及强度等级。

2、验算各层纵、横墙的高厚比。

3、验算各承重墙的承载力。

图2 办公楼剖面及建筑构造图

二、荷载计算

由《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)和屋面、楼面及构造做法求出各类荷载值如下:

2.1屋面荷载

防水层:三毡四油铺小石子,0.35kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m

250mm厚加气混凝土,0.3kN/m2

120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2 钢筋混凝土进深梁200mm450mm,这算厚度30mm(含两侧抹灰), 0.775kN/m2 屋面恒荷载标准值 4.365kN/m2 屋面活荷载标准值 2.0kN/m2 2.2楼面荷载

20mm厚水泥砂浆找平层,0.4kN/m2

120mm厚现浇钢筋混凝土板(包括灌缝),2.20kN/m2 20mm厚水泥白灰砂浆,0.34kN/m2

钢筋混凝土进深梁200mm450mm,这算厚度30mm(含两侧抹灰), 0.775kN/m2 楼面恒荷载标准值 3.715kN/m2 楼面活荷载标准值 2.0kN/m2 2.3墙体荷载

240mm厚混凝土空心砌块双面水泥砂浆粉刷20mm,3.56kN/m2

铝合金窗: 0.25kN/m2 2.4横梁L-1自重

0.20.45252.25kN/m

三、静力计算方案

采用装配式钢筋混凝土空心板屋盖,最大横墙间距s3.6310.8m32m,查表属于刚性方案房屋;且洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3,风荷载较小,屋面自重较大,即外墙可不考虑风荷载的影响。

四、高厚比验算

4.1纵墙高厚比验算

最大横墙间距s3.6310.8m32m,查表属于刚性方案;

二、三层墙高H3.4m(2H6.8m),墙厚240mm,Mb5砂浆,查表得24;一层墙高H4.2m(2H8.4m),墙厚240mm,Mb7.5砂浆,查表得26。

(1) 构造柱的要求

在纵横墙相交处和屋面或楼面大梁支承处,均设有截面为240mm300mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为300mm)。 (2)

二、三层纵墙高厚比验算

由于外纵墙窗口的宽度大于内纵墙门洞口的宽度,只需要验算外纵墙的高厚比。 整片墙高厚比验算

s3.6310.8m2H6.8m,查表,H01.0H3.4m

210.40.05bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6bc300b3000.0830.25,c1c11.01.083 l3600l3600 H0340014.1712c1.00.81.0832420.79 (满足要求) h240构造柱间墙高厚比验算

构造柱间距 s3.6m,H3.4ms2H6.8m H00.4s0.2H0.43.60.23.42.12m

210.4 bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6H021208.83121.00.82419.2 (满足要求) h240 (3) 一层纵墙高厚比验算(只验算外纵墙) 整片墙高厚比验算

s3.6310.8m2H8.4m,查表,H01.0H4.2m 210.4bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6 0.05bc300b3000.0830.25,c1c11.01.083 l3600l3600 H0420017.512c1.00.81.0832622.53 (满足要求) h240构造柱间墙高厚比验算

构造柱间距 s3.6H4.2m, H00.6s0.63.62.16m

210.4 bs1.810.40.80.7,承重墙11.0 s3.6H021609.0121.00.82620.8 (满足要求) h2404.2横墙高厚比验算

最大纵墙间距s5.4m32m,查表属于刚性方案;

二、三层墙高H3.4m(2H6.8m),墙厚240mm,Mb5砂浆,查表得24;一层墙高H4.2m(2H8.4m),墙厚240mm,Mb7.5砂浆,查表得26。 (1)

二、三层纵墙高厚比验算

s5.4m,H3.4ms2H6.8m

查表, H00.4s0.2H0.45.40.23.42.84m

bc2400.0440.05,不考虑构造l5400承重墙11.0,无门窗洞口21.0,且柱的影响(即c1.0)。

H0284014.95121.01.02424 (满足要求) h240 (2) 一层纵墙高厚比验算

s5.4m,H4.2ms2H8.4m

查表, H00.4s0.2H0.45.40.24.23.0m

H0300012.5121.01.02626 (满足要求) h240

五、纵墙内力计算和截面承载力验算 5.1计算单元

外纵墙取一个开间为计算单元,取图1中斜虚线部分为纵墙计算单元的受荷面积,窗间墙为计算截面。纵墙承载力由外纵墙(A、D轴线)控制,内纵墙由于洞口面积较小,不起控制作用,因而不必计算。

5.2控制截面

由于一层和

二、三层砂浆等级不同,需验算一层及二层墙体承载力,每层墙取两个控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ(图3)。

二、三层砌体抗压强度设计值f2.22MPa,一层砌体抗压强度设计值f2.50MPa。每层墙计算截面的面积为:

A1A2A32401800432000mm20.3m2,a1

5.3各层墙体内力标准值计算

(1)各层墙重

女儿墙及顶层梁高范围内墙高

女儿墙高度为900mm,屋面板或楼面板的厚度为120mm,梁高度为450mm,则

Gk0.90.120.453.63.5618.84kN

3.63.41.81.53.561.81.50.2534.64kN 二至三层墙重(从上一层梁底面到下一层梁底面):

G2kG3k 底层墙重(大梁底面到基础顶面):

G1k3.63.631.81.53.561.81.50.2537.59kN

14.3653.65.42.255.448.50kN 2(2)屋面梁支座反力

由恒载标准值传来 Nl3gk1N2.03.65.419.44kN

由活载标准值传来 l3qk2 有效支承长 a0310hc45010142.4mm240mm,取a03142.4mm f2.22(3)楼面梁支座反力

1NN3.7153.65.42.255.442.18kN

由恒载标准值传来 l2gkl1gk2 由活载标准值传来 Nl2qkNl1qk 二层楼面梁有效支承长度 a0212.03.65.419.44kN 2a03142.4mm 一层楼面梁有效支承长度a0110hc45010134.2mm f2.50各层墙体承受的轴向力标准值如图3所示。

图3 计算简图和主梁(L-1)底部受压荷载示意图

5.4内力组合 (1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面

第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N21.2、Q1.4)

1.2GkG3kNl3gkNl2gk1.4Nl3qkNl2qk

1.218.8434.6448.5042.181.419.4419.44227.42kN

Nl21.2Nl2gk1.4Nl2qk1.242.181.419.4477.83kN

2400.4a021200.4142.463.04mm 2 el2 eNl2el277.8363.0421.57mm N2227.42 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N21.

35、Q1.4、c0.7)

1.35GkG3kNl3gkNl2gk1.40.7Nl3qkNl2qk

1.3518.8434.6448.5042.181.40.719.4419.44

232.72kN

Nl2 e1.35Nl2gk1.40.7Nl2qk1.3542.181.40.719.4475.99kN Nl2el275.9963.0420.58mm N2232.72 (2)二层墙Ⅱ-Ⅱ截面

第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N21.2、Q1.4)

1.2G2k227.421.234.64227.42268.99kN

1.

35、Q1.4、c0.7) 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N21.35G2k232.721.3534.64232.72279.48kN

(3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面(考虑二至三层楼面活荷载折减系数0.85)

第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N11.2、Q1.4)

1.2GkG3kG2kNl3gkNl2gkNl1gk1.4Nl3qk0.85Nl2qkNl1qk

 1.218.8434.64248.5042.1821.419.440.8519.442

338.66kN

Nl1Nl277.83kN

2400.4a011200.4134.266.32mm 2 el2 eNl1el177.8366.3215.24mm N1338.66 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G1.

35、Q1.4、c0.7)

N11.35GkG3kG2kNl3gkNl2gkNl1gk1.40.7Nl3qk0.85Nl2qkNl1qk

1.3518.8434.64248.5042.1821.40.719.440.8519.442

349.76kN

Nl1 eNl275.99kN

Nl1el175.9966.3214.41mm N1349.76 (4)一层墙Ⅱ-Ⅱ截面

第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N11.2、Q1.4)

1.2G1k338.661.237.59338.66383.77kN

1.

35、Q1.4、c0.7) 第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N11.35G1k349.761.3537.59349.76400.51kN

5.5截面承载力验算 (1)二层墙Ⅰ-Ⅰ截面

mm,f2.22MPa、H0 第一种组合:A432000 23400mm

H034001.115.6,e21.57mm0.6y0.612072mm h240e21.570.090,查表得,0.54

5h240 fA0.5452.22432000522.68kNN2 第二种组合:e20.58mm,

227.42kN (满足要求)

e20.580.086,查表得,0.552 h240 fA0.5522.22432000529.39kNN2 (2)二层墙Ⅱ-Ⅱ截面

232.72kN (满足要求)

按轴心受压计算(e0),取两种组合中较大的轴力N279.48kN进行验算

15.6,查表得,0.73 fA0.732.22432000700.10kNN2 (3)一层墙Ⅰ-Ⅰ截面

279.48kN (满足要求)

mm,f2.50MPa、H0 第一种组合:A432000 24200mm

H042001.119.25,e15.24mm0.6y0.612072mm h240e15.240.064,查表得,0.517

h240 fA0.5172.50432000558.36kNN1 第二种组合:e14.41mm,

338.66kN (满足要求)

e14.410.060,查表得,0.525 h240 fA0.5252.50432000567.0kN (4)一层墙Ⅱ-Ⅱ截面

N1349.76kN (满足要求)

按轴心受压计算(e0),取两种组合中较大的轴力N400.51kN进行验算

19.25,查表得,0.639

fA0.6392.50432000690.12kNN1400.51kN (满足要求)

5.6梁下局部承压验算

设计中在大梁支承处均设有钢筋混凝土构造柱(大梁支承在构造柱上),由于构造柱混凝土抗压强度(一般为C20)远大于砌体抗压强度,因而可不进行梁下局部承压验算。

六、横墙内力计算和承载力验算

取1m宽墙体作为计算单元,沿房屋纵向取3.6m为受荷宽度,计算截面面积A100024024000mm02。由于房屋开间及所承受荷载均相同,因而按轴心受压计算。

(1)第二层墙体Ⅱ-Ⅱ截面

第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N21.2、Q1.4)

1.213.43.56213.64.36513.63.715

1.412.012.03.684.12kN

第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N21.

35、Q1.4、c0.7)

1.3513.43.56213.64.36513.63.715

1.40.712.012.03.686.06kN

取N86.06kN

e0,由上述计算求得H02.84m,H028401.113.02,查表得, h2400.795

fA0.7952.22240000423.58kNN86.06kN (满足要求)

(2)第一层墙体Ⅱ-Ⅱ截面

第一种组合(由可变荷载效应控制的组合,G N11.2、Q1.4)

84.121.214.083.5613.63.715

1.413.62127.68kN

第二种组合(由永久荷载效应控制的组合,G N11.

35、Q1.4、c0.7)

86.061.3514.083.5613.63.715

1.40.713.62130.78kN

取N130.78kN

e0,由上述计算求得H03.0m,H030001.113.75,查表得, h2400.776

组织结构设计范文第2篇

网络技术的快速发展,带来了高校学生创新创业教育提供了某种程度的变化。在杜永红、梁林蒙等人精心撰写的《大学生创新创业教育——基于互联网+视角》(2016年7月由清华大学出版社出版)一书中,作者系统地介绍了“互联网+”视角下的大学生创新创业教育,如论述如何充分利用新兴媒体,进行创业营销的推广;在分析当前互联网发展现状的基础上,提出了“互联网+”时代的创业技术并重点详细介绍了网站的建设,分析了网络营销的策划运营。由此,我们可以得出,利用信息技术的发展,为大学生创新创业教育融入新理念、新模式、新平台已经成为高校开展创新创业教育的必然选择。

一、创新创业教育信息平台建设的作用

第一,教育作用。信息平台建构的首要目的在于使学生了解创新创业的相关信息,并由此培养学生创新创业的意识。创新创业教育平台通过对国内外各类教育资源的整合与共享,为学生在线学习提供支持。大学生通过访问平台、在线学习等方式了解国家创新创业发展战略、行动计划、相关政策支持以及创新创业的内容、形式、面临的问题、基本路径等,从而丰富理论知识,并提高自身创新创业的热情与潜能。

第二,服务作用。大学生创新创业教育信息平台本质上是一个服务平台,根据用户需求,为大学生创新创业实践提供一站式服务。服务范围涵盖了创新创业项目创意的萌发到项目实施的全过程:首先,它为大学生创新创业主体和团队提供了一个广泛交流和合作的平台;其次,它有助于大学生有效整合各种社会资源,如项目资源、教师资源、专家资源、企业资源、知识资源,进行项目的设计与策划;最后,促进项目融资、项目营销和产业化,实现创新和创业成果的有效转化。简而言之,该平台旨在使学生享受到系统化、知识化、专业化和个性化的服务。

二、当前创新创业教育信息平台建设的不足“互联网+”背景下的高校创新创业信息平台建设仍然存在诸多不足。首先,体现在认识上的不足、机制上的缺失。部分高校仍未意识到创新创业信息平台建设的功能与作用,纯粹为了应付工作,因而信息平台的建构并不完善,形式大于内容,无法起到实质性的作用。其次,重理论而轻实践。在国家的高度重视下,各地政府和高校都加大了对创新创业教育的投入,學生的创新创业意识和理论水平得以提高,然而,创新创业教育信息平台中的实践平台建设没有较好地发展起来,使得学生的理论知识无法应用于实践活动之中,空有创新创业的热情却无施展的机会。再者,交流不畅,协调不力。平台的建设多半局限于校本建设,使得多部门跨专业跨学校合作项目少,创新创业项目的落成及影响力都受到很大的局限。更重要的是,“互联网+”这一新兴概念仍然未被充分认知,相关理念模式也未转换过来,遑论基于“互联网+”构建创新创业教育信息平台。

三、创新创业教育信息平台建设思路与对策第一,充分协调发挥政府、高校、用人单位、科研机构、大学生以及其他组织等各主体的功能。如,政府应制定出台相应的政策,组织平台建设;学校作为创新创业教育信息平台建设的主体,要及时落实政府政策,利用网络信息资源、图书馆资源等为创新创业教育信息平台建设提供便利;用人单位主动加强校企合作,带领学生走出校门,进行创新创业项目的实践,致力于培养学生的多样化就业和创业能力。

第二,通过专家访谈、问卷调查和其他方法了解用户需求,依托互联网资源和优势,优化设计创新创业教育信息平台的功能架构,结合实验、实践和创新,培养学生的创新和创业实践能力。例如,可以将创新创业教育信息平台划分为创新创业教育指导平台、资源与条件共享平台、创新创业基础服务平台。在每个主平台下,又分多个子平台,功能划分、精确定位,完善信息功能模板与结构。当然,这只是可提供参考的结构设计之一。它并不完美,而且随着互联网技术的发展和大学生的创新创业实践,平台的功能需求将发生新的变化。因此,需在实践中不断完善和优化,才能真正促进大学生创新创业的发展。

总之,杜永红等所著的《大学生创新创业教育——基于互联网+视角》一书,系统地介绍了大学生创新创业教育相关理论知识与实战技能,为大学生创新创业教育信息平台的建设提供了新的理念和“千货”技能。高校需在深入认识“互联网+”这一新兴概念的基础上,构建好基于“互联网+”的创新创业教育信息平台,以卓有成效地整合相关信息资源,带动社会各方力量,共同服务于大学生创新创业教育,提升大学生创新创业意识和能力,从而推动国家繁荣与社会进步。

组织结构设计范文第3篇

--- P90习题3.1 解:

Q采用三级对接焊接质量标准和I50b型钢,I字型钢翼缘的对接焊缝的抗拉强度设计值ftw175MPa,腹板对接焊缝的抗剪强度设计值fvw125MPa,翼缘和腹板交界处对接焊缝的抗拉强度设计值ftw185MPa。

假定焊接时采用引弧板,故对接焊缝的计算长度就是原长度。 查表可知,Sx1146cm3,Ix48600cm4,Wx1940cm3 剪力:V130kN;弯矩:M1302260kNm。

翼缘最上边至中性轴的距离y1y2250mm。 最大正应力:tMWx26010631940103134MPaft175MPa3w,满足要求。

最大剪应力:VSxIxtw13010114610486001014421.9MPafv125MPaw,满足要求。

上翼缘和腹板交界点处的正应力和剪应力分别为: 正应力:1MWx12601064486001025020123MPa

面积矩:Sx1216VSx1Ixtw46223 768cm233剪应力:11301076810486001014414.67MPa

该点处的折算应力:

131123314.67125MPa1.1ft1.1185203.5MPa

满足要求。 2222w由以上可知,此连接安全。

--- --- P90习题3.2 解:采用侧面角焊缝连接。

根据两块盖板的截面面积之和应大于或等于钢板截面面积,取盖板的宽度为350mm,则盖板厚:t42020350212mm,故取t12mm,则每块盖板的截面尺寸为:350mm12mm。

角焊缝的焊脚尺寸hf:hfmax121~2mm11~10mm hfmin1.5tmax1.5206.7mm

所以,取hf10mm。查表得ffw200MPa。 连接一侧所需的焊缝总计算长度为:

lwNheffw21060.7102001429mm

Q上下两盖板共有4条侧面角焊缝,每条焊缝长度为:

lw1l4w14294357mm60hf6010600mm

考虑起落弧影响,每条焊接的实际长度为:

llw12hf357210377mm,取为380mm。

两块被拼接钢板间留出10mm间隙,所需拼接盖板长度: L2l10238010770mm 检查盖板宽度是否符合构造要求:

盖板厚度12mm20mm,宽度b=350mm,且b350mml420mm,满足要求。

--- --- P90习题3.3 解:

(1)采用侧面角焊缝连接。

查表得ffw160MPa。

确定焊脚尺寸:hfmin1.5tmax1.5104.7mm

肢背焊脚尺寸:hfmax1.2tmin1.289.6mm 肢尖焊脚尺寸:hfmax81~2mm7~6mm 肢尖和肢背采用hf6mm。 等肢角钢:K10.7,K20.3

肢背、肢尖焊缝受力分别为:N1K1N0.7320224kN, N2K2N0.332096kN 肢背、肢尖所需焊缝计算长度为:

lw1N12heffN22hefwfw22410320.7616090103167mm60hf606360mm

lw220.7616071mm

考虑lwminmax8hf,40max86,4048mm,lwmax60hf606360mm 肢背、肢尖的实际焊缝长度为:

l1lw12hf16726179mm,取180mm。

90mm。 l2lw22hf712683mm,取

(2)采用三面围焊

同上,肢背、肢尖焊脚尺寸依然取hf6mm,取hf36mm。

求正面焊缝承载力:N3helw3fffw0.76901.22160147.6kN 此时,肢背、肢尖焊缝受力:

N1K1NN32224147.62150.2kN,N2K2NN3296147.6222.2kN

则肢背、肢尖所需焊缝长度为:

lw1N12hefN22heffwwf150.210320.7616022.2103111.8mm

lw220.7616016.5mm

肢背、肢尖的实际焊缝长度为:

l1lw1hf111.86117.8mm,取120mm。

l2lw2hf16.5622.5mm,考虑lwminmax8hf,40max86,4048mm,取

50mm。

(3)采用L形焊缝

此时不先选定正面角焊缝焊脚尺寸,先令N20,即:N2K2N得:N32K2N296192kN 由N3helw3fffw,得:

hf3he0.710.7N3192103N320

lw3fffw0.7290hf31.221608.6mm,取9mm。

肢背承载力:N1NN3320192128kN 肢背焊脚尺寸取hf19mm,则焊缝长度:lw1N12heffw12810320.7916063.5mm

实际长度:l1lw1hf163.5972.5mm,取75mm。

--- --- P90习题3.4 解: 该构件受到轴心力和弯矩共同作用。

偏心荷载使焊缝承受剪力:V250kN,

弯矩MVe2500.250kNm 假定剪力仅由牛腿腹板焊缝承受,假设焊脚尺寸为:hf10mm,

hfmin1.5tmax1.5hfminhfhfmax206.7mm, hfmax1.2tmin1.21518mm

,满足要求。

则he0.7hf7mm

竖向角焊缝有效截面面积:Aw2helw20.73042cm2

对水平角焊缝取面积矩,求焊缝有效截面的形心位置(距离翼缘和腹板交界线处):

y715023.5760.523.5730021507150760.52730022299.8mm9.98cm2

34Ix0.71512.330.76.0529.630.73025.0211230.73026590.2cm

翼缘焊缝最外边缘的截面模量:Ww1Ixy1Ixy2Ixy3w6590.212.686590.29.986590.220.02519.73cm

翼缘和腹板连接处的截面模量:Ww2660.34cm3

腹板焊缝最底边缘的截面模量:Ww3MWw1VAwMWw2MWw32329.18cm3

1501063519.73102501042102396.2MPafff1.22160195.2MPa,满足要求

f59.5MPaff160MPaw

2501063660.34105010675.72MPa

3329.18103151.89MPafff1.22160195.2MPaw,满足要求

2f2f75.722w59.585.9MPaff160MPa1.222,满足要求

由以上可知,该角焊缝满足要求。

--- --- P90第3.6题 解:

由附表5查得:fvb140N/mm2,fcb305N/mm2 (1)螺栓强度验算 一个螺栓的抗剪承载力设计值为:Nnvbvd42fbv23.142442140103126.6kN

一个螺栓的承压承载力设计值为:Ncbdtfcb2420305103146.4kN 一个螺栓的抗剪承载力控制值为:NvminNvb,Ncbmin126.6kN,146.4kN126.6kN 而又15d0382.5mml1160mm,故螺栓的承载力不折减。 每侧有12个螺栓,一个螺栓所受的剪力为:

NvNn135012112.5kNminNv,Ncbb126.6kN,满足要求。

(2)构件净截面强度验算

1-1截面:An1An1d0t40232.55264.7cm2

22An2t2e4n21e1e2n2d0折线2-2截面:2244NAmin8852.5581cmN13501064.7103222

2净截面强度:1f205N/mm2minAn1,An2208.6Nmm2,与强度设计值相接近,可认为强度满足要求。

An3t2e4折线3-3截面:e1e23e15d02222232242n

883852.5561.13cm2NN1350103净截面强度:2An312261.1310135010184Nmmf205Nmm22,满足要求。

--- --- P91第3.7题 解:

牛腿腹板厚14mm,角钢厚20mm。

(1)验算角钢与牛腿连接处的螺栓强度,此处的螺栓受剪扭作用。

一个螺栓的抗剪承载力设计值为:Nnvbvd42fbv23.142442140103126.6kN

一个螺栓的承压承载力设计值为:Ncbdtfcb2414385103129.4kN

在扭矩作用下:y2252152500cm2

NxT

因此,Tymax2y120145150500102252.2kN,NyFn1204b30kN

NTx2Ny52.23060.2kNminNv,Nc22b126.6kN,满足要求。

(2)验算角钢与柱翼缘连接处的螺栓强度,此处的螺栓受剪弯作用。

一个螺栓的抗拉承载力设计值为:NtbAeftb352.517010360kN

VF120kN,MFe12020010324kNm

在弯矩作用下,受力最大的为螺栓群最上端的两个螺栓,中和轴位于最下一排螺栓处。

NMmaxNtMymaxmybv2i2410302102030222225.7kN

Nbvnvd42f13.142442140103363.3kN

Ncdtfc242038510NvVmn2bb184.8kN

12024215kNNc184.8kN22b,满足要求。

NvNtbbNvNt1525.70.491,满足要求。

63.360

--- --- P91第3.8题 解:

一个螺栓的抗拉承载力设计值为:NtbAeftb244.817010341.6kN (1)判定此连接为小偏心或大偏心受拉

myi225152221000cm22,ymax15cm

2515kN NmnMymaxmy2i200241010151000Nmin10kN0,属于小偏心受拉。

bNmax40kNNt41.6kN,满足要求。

(2)验算是否属于大偏心受拉

NmnMymaxmy2i100242310151000212.534.5kN

因Nmin22kN0,属于大偏心受拉,中和轴处于最下排螺栓处。 myi210203022222800cm22

40.7kNNt41.6kNbNmaxMNey12myi231010015302800,满足要求。

--- --- P91第3.9题 解:

(1)采用高强度螺栓摩擦型连接

Nv0.9nfP0.920.458064.8kN b 所需螺栓个数:nNNbv135064.820.8,即至少需要21个螺栓。

本题才用12个高强度摩擦型螺栓远不能满足承载力要求。

(2)采用高强度螺栓承压型连接

Nbvnvd42fbbv23.1416422501033100.5kN

Ncdtfc162047010NminminNv,Ncbbbb150.4kN

100.5kNNNminb

13.4,即至少需要14个螺栓。 所需螺栓个数:n1350100.5本题才用12个高强度承压型螺栓不能满足承载力要求。

--- --- P91第3.10题 解:

螺栓布置如下图,螺栓间距均在容许距离范围内。

y4511045707045x4570

(1)螺栓强度验算

受扭矩、剪力作用,共有两块板上的螺栓承担。 每一块板所受剪力为VF2100250kN,扭矩为TVe500.315kNm 一个高强度摩擦型螺栓的抗剪承载力:Nvb0.9nfP0.910.510045kN 在剪力作用时,每个螺栓所受的剪力为:N1vy在扭矩作用时,最外排的螺栓受剪力最大:

NT1xVn5086.25kN

Ty1x22ivy2i1510105855435105222321.5kN

NT1yTx1xi2yi2151055855435105222311.3kN

受力最大螺栓所受的剪力合力为:

N1xN1yN1yTT221.526.2511.327.8kNNv45kNb2,满足要求。

(2)连接板强度验算

计算1-1净截面,M16螺栓的孔径取为d018mm

In1.0301230321.01.83.510.5221809cm4, WnInymax180915120.6cm3

Sn1.0302431.01.83.510.587.6cmTWn151063

截面最外边缘正应力:120.6103124.4Nmmf310Nmm22,满足要求。

截面形心处的剪应力:

VSInt501087.610180910104324.2Nmmfv180Nmm22,满足要求。

综合上述,螺栓受力及净截面强度均满足要求,设计满足要求。

--- --- P91第3.11题 解:

螺栓群承受剪力为V,弯矩MVe0.2V (1)采用高强度螺栓摩擦型连接

一个高强度摩擦型螺栓的抗拉承载力:Ntb0.8P0.8125100kN

一个高强度摩擦型螺栓的抗剪承载力:Nvb0.9nfP0.910.4512550.6kN 弯矩作用下,受拉力最大螺栓所承担的拉力为:

NtMy1myi20.2V1014022701402260.2857VkN

每个螺栓承受的剪力:NvV10kN 受力最大螺栓强度计算:

NvNbvNtNbtV1050.60.2857V1001

所以V208.3kN,取设计值V200kN

(2)采用高强度螺栓承压型连接 一个高强度承压型螺栓的承载力:

Nbvnvd42fbv13.14204225010378.5kN

Ncdtfc201047010Nbtbb394kN

de42ftb3.1417.654240010397.9kN

在弯矩作用下,受拉力最大螺栓所承担的拉力为:

NtMy1myi20.2V1014022701402260.2857VkN

每个螺栓承受的剪力:Nv受力最大螺栓强度计算:

22NvNtbNvbNt1bNcNv1.2V10kN

22V100.2875V178.597.994V1.2V314.1kN V783.3kN所以V314.1kN,取设计值V300kN

组织结构设计范文第4篇

(一)活动名称

理学院第一届宿舍装饰设计大赛

(二)活动介绍

当我们成为大学生的那一刻,我们的学习生活方式发生了巨大的改变,我们不再整天埋头苦读于沉闷的教室,寝室随之成为我们的最重要的组成单位之一。因此,要丰富大学生活,传承“信敏廉毅”精神,就一定要营造互助互爱、轻松愉悦、乐于学习的寝室氛围,于是针对学生宿舍文化建设的活动应运而生。

由理学院分团委学生会举办的“理学院第一届宿舍装饰设计大赛”,会更好地体现并挖掘出当代大学生的精神风貌和文化素养。大赛提出“装饰宿舍,建设宿舍,文明宿舍”的口号,不仅将参赛者宿舍的整洁美丽展现出来,更要把宿舍成员的文化修养展现给大家,以此来激发同学们的创作热情,打造良好的宿舍环境。我们将倾力把“宿舍设计装饰大赛”这一精品活动打造的更加星光璀璨,为本院的宿舍文化生活增添靓丽的一笔。

(三)活动目的

1. 为广大同学搭建一个展示自我个性、风采的舞台,有利于增强同学们的创新意识、协作意识和团队精神。

2. 促进学生宿舍文化建设,营造温馨、典雅、时尚具有一定文化底蕴或现代气息的宿舍氛围。

3.展示同学们的艺术才能和文化修养,培养同学们的审美能力、创造能力,提高同学们的各方面素质.(四)活动形式

本次大赛以宿舍为单位参赛,要求各参赛宿舍结合兴趣、爱好、充分发挥想象力和创造力,对其宿舍门窗以及宿舍内部进行设计装饰,并将宿舍成员的专业特色、生活品位、性格特点以及自身的理想追求等融入到宿舍装饰之中。

宿舍装饰具体内容可以分以下几个方面:

1、环境卫生

一个优秀宿舍的基本要求是环境整洁。因此,本次大赛的参赛条件首先是严格按照学生公寓卫生评分标准,搞好宿舍卫生,做到“五净、三无、两整齐”,保证宿舍卫生达标,宿舍整体感观应良好和谐,给人以温馨舒适的感觉。

2、室内布置

在这一项中,要求同学们根据宿舍选定的主题适当运用各种物品装饰室内环境,体现宿舍特色;摆放适当的物品(如书籍、雕塑、画像等),为宿舍增添文化与时代气息。在学校要求范围内对宿舍布置进行发挥和创造,创造出整洁、和谐的宿舍气息。

3、门窗装饰

设计和装饰范围为门以及门上的玻璃窗。宿舍成员集体构思,充分发挥各自的智慧和才能,根据宿舍的主题,用绘画、手工制作、饰物点缀等方式,利用各种装饰材料,根据宿舍具体情况(年级、兴趣、爱好、专业等)通过对门窗的装饰,美化宿舍环境,并使其体现本宿舍的特点及整体风貌。

(五)活动流程

1.宣传时间和组织报名

本次活动要从,10月20号左右开始宣传工作,结合宣传部出个板报,提前造势宣传。报名时间初定于11月3日至11月8日,本次活动主要面对07级,08级和09级学生,活动报名方式是以宿舍为单位向各班班长报名,由生活部进行汇总整理。

2.参赛过程

3. 评奖

为了体现本次大赛公平、公正的原则,我们将成立由学生会,07,08,09级辅导员及各年级学生代表组成评奖委员会,按照两评一总的评分原则进行评分。即由各年级学生代表进行初次评分,由学生处会,辅导员老师进行复评,并将两次得分相加即得到宿舍最终得分。

报名截止后,初定于11月29日,由评奖委员会学生代表组的评委对各参赛宿舍进行初评,12月2日由学生会以及辅导员评委进行复评,并将两次得分相加计算出宿舍总分,根据得分情况评出优秀宿舍。

4. 优秀宿舍展评以及奖励

制作宣传板并张贴优秀宿舍照片,并给予一定物质奖励和德育分奖励。大赛设立最佳装饰奖一名,最富创意奖两名,最整洁宿舍奖两名。 附录一:

学生公寓卫生评分办法

一、 公寓卫生标准:五净(地面墙壁净、门窗玻璃净、家具净、电器净、被褥衣服净),三无(无异味、无蛛网、无垃圾),两整齐(室内物品书籍整齐、被褥衣服叠放整齐)

二、 公寓卫生总分为10分,达不到卫生标准的按以下规定扣分:

1.贴值日表0.5分

A.无值日表扣0.5分

B.有值日表但填写不清扣0.2分

2.床下洁净2.5分

A.地面不清扫,有灰尘和垃圾扣1-2分

B.存放脏水扣0.5分

C.床下不洁净,乱堆垃圾扣1分

3.床面铺设美观,床上物品摆放整齐2分

A.被褥、衣服摆放不统一扣0.5-1分

B.不叠被子扣1分

C.床头堆放杂物扣0.5分

4.门窗、玻璃和墙壁洁净,无刻痕1.5分

A.门窗玻璃不干净扣0.5分

B.墙壁有蛛网、窗台不干净扣0.5分

C.暖气片上乱搭杂物,暖气片下乱堆杂物扣0.5分

5.室内家具、电器等物品摆放美观、整齐、干净2分

A.书架摆放不整齐,乱放其他物品扣0.5分

B.桌椅、电话、电脑等摆放不统一扣0.5分

C.脸盆、毛巾随处乱放,不放在统一位置扣0.5分

D.家具、电器等物品有灰尘、不洁净扣0.5分

6.室内无乱搭、乱挂、乱拉、乱扯现象1分

A.室内随处钉钉子、拉绳子、挂衣服扣0.5分

B.墙壁乱贴、乱画扣0.5分

7.宿舍整体感观整洁干净,无异味0.5分

A.宿舍内有异味扣0.2分

B.整体感观差扣0.3分

附录二:

学生宿舍文化品位评分准则(参评宿舍必须符合学生公寓卫生评分准则)

一、文化标准:室内物品摆放整齐,陈设有品位,能体现专业特色,富有创造性,从而营造和谐、温馨、浓郁的文化生活学习氛围。

二、公寓文化总分10分,具体如下:

1.电器家具的摆放(学校规定以内)1.0分

A.电脑(有电脑的寝室适用)和电话摆放得体0.5分

B.桌椅及其他陈设有序、美观、大方得体0.5分

2.装饰品的装点效果3.0分

A.花草鱼虫的护理情况及摆放效果1.0分

B.照片海报的装点效果及品味追求1.0分

C.其他装饰品且效果好1.0分

3.书籍1.5分

A.摆放整齐、有序0.5分

B.分类有品位(1)课本专业及课外参考资料类0.5分

(2)名著类0.5分

4.专业特色1.0分

A.能深刻体现其专业特色,有浓郁文化氛围

5.有创造性1.5分

A.与众不同,给人耳目一新的感觉

6.整体效果2.0分

A.朴素美0.5分

B.温馨美0.

5C.条理美0.5

D.活泼美0.5(后附分数为最高分,可根据装饰效果酌情给分)

附录三:

门饰评分办法

(本评分标准分基础分和发展分,总分10分)

1、基础6.0

A、材料的应用1.

5B、色彩的搭配1.

5C、制作的工艺1.

5D、整体效果1.

52、发展4.0

A、有创意1.0

B、品位高1.0

C、追求高1.0

D、有专业特色1.0

组织结构设计范文第5篇

一、剪力墙结构简述

(一) 剪力墙墙体结构

剪力墙指的是建筑, 包括建筑与建筑附属物等负责承受地震、风雨等负荷的墙体。所以一些人又将剪力墙成为抗震强与抗风墙, 当然我们也可以将其称为是结构墙[1]。根据这一概述我们可以将剪力墙的含义归纳为, 剪力墙是为了防止建筑在承受外力破坏时, 能够起到第一道防御作用的墙体。通常情况下剪力墙为了能够保护房屋及房屋附属物稳定, 都会采用钢筋混凝土作为墙体主要材料。

当然剪力墙并不单单承受着来自四方的负荷压力, 同时也会承受来自水平方向及垂直方向的压力。剪力墙设计时, 施工单位都会使用钢筋混凝土墙板顶替传统建筑框架的梁柱结构, 以便提高水平方向与竖直方向荷载能力, 提高建筑整体稳定能力。当然我们也可以理解剪力墙结构指的就是钢筋混凝土墙板。因具备较好的刚度, 因而剪力墙在国内得到了广泛应用。

(二) 剪力墙墙体结构分类

剪力墙根据其墙体是否有洞, 以及洞口大小可以被分为实体墙、小开口剪力墙、壁式框架墙与多肢剪力墙四种。这些墙体类型中只有实体墙没有开洞, 而其他三种都或多或少有开洞现象, 一般根据洞口大小做具体分类。

实体墙变形是四种墙体中最为牢固的类型, 总体承受能力强, 不易发生突变。

小开口剪力墙因有着小型的开口, 因而在一定情况下有可能会出现突变情况。

壁式框架墙开洞尺寸极大, 这种类型的墙体变形通常是剪切型变形。

多肢剪力墙的洞口一般成列状分布, 或由较大的开洞面积。这种墙体不易发生易变情况, 受力特点与小开口剪力墙相似。

二、剪力墙设计原则

(一) 剪力系数最小调整原则

为确保稳定, 剪力墙设计的第一原则便是要遵从剪力系数最小调整原则。即降低建筑物及建筑物附属物重量的方式, 提高建筑物整体抗震效果。一般在短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩占结构总底部地震倾覆力矩40%以内的前提下控制剪力墙数量[2]。此外, 除了要遵从上一级出意外, 有些时候还需要通过大开间处理的方式, 提高剪力墙侧向刚度能力。这样便可以有效控制楼层间的剪力系数, 减少工程造价降低建筑设计成本。

(二) 楼层位移与楼层高度比例调整原则

许多时候在进行普通的建筑结构设计时, 设计师的重点都会放在楼层间的剪切变形与扭转变形处理。众所周知, 建筑物剪切处理通常是根据竖向结构的变量做控制的。所以, 如果竖向构件过多, 那么必然会造成剪力墙剪重比例变大。这种问题很有可能会造成楼层的扭转与变形。此时, 剪力墙结构将很难满足楼层位移需求。为了改变这一情况, 剪力墙设计时, 我们不应将竖向构件的调整座位楼层位移的唯一保障, 同时还要优化设计尽可能减少楼层扭转变形。这需要我们必须注意楼层高与楼层位移的比例关系。

(三) 剪力墙超限调整原则

如果剪力墙跨高比小于2.5, 很有可能会出现剪力和弯矩超过相应的规定限度现象。因此剪力墙设计, 还应按照并尊重墙体结构的连梁跨高比大于2.5原则。当然我们也要知道, 剪力墙连梁跨高比并不是越大就代表越高。比如当剪力墙连梁硬度不变, 剪力墙连梁高比为5至6之间, 此时将很有可能因剪力超过规定限制, 造成剪力墙弯矩及墙体结构异常。所以当剪力墙连跨比大于5以后, 必须采用框架梁做剪力墙优化设计, 及时调整超限现象, 保障剪力墙质量的同时, 控制好建筑投入成本。

三、剪力墙结构设计重点

(一) 墙体数量控制

剪力墙设置的初衷是为了承受地震及风雨引发的水平负载, 不过剪力墙的增多同时也会提高建筑自身重量。因此剪力墙数量并不是越多就越好, 而是要合理控制, 以求提高剪力墙抗震水平。大部分情况下, 剪力墙的设计都会遵循均匀与对称原则, 即水量适当即可。

(二) 平面设置要素

因剪力墙的主体结构是由钢筋混凝土组成的, 所以剪力墙的布置应按照平面轴向方向布置。此外剪力墙平面布置时, 为了确保钢都中心与墙体中心保持一致, 有时墙体的平面布置还要追求对称性。这样才能够减少剪力墙扭矩问题。最后我们也要了解到, 大部分用于抗震的剪力墙, 其设计时都应避免采用单向布置, 否则将很有可能影响建筑的整体抗震效果。

(三) 其他要点

为确保建筑稳定, 提高建筑整体格局质量, 设计人员还要从多种角度看待剪力墙设计问题。首先要确保墙体结构顺利施工, 其次则要考虑墙体稳定性与安全性问题, 提高其抗震性能, 确保建筑的施工更加安全、便捷。最后还要将剪力墙施工造假问题考虑在内。如我们不妨结合材料及技术手段, 合理调整造价, 削减不必要的使用材料。在施工中, 我们可以控制材料的含钢量, 在不违背建筑安全性能的基础上, 优化剪力墙整体设计。

结语:因剪力墙具备抗震强、抗侧刚度大的特色优点, 因而如今剪力墙已在国内获得广泛应用。为了实现建筑结构的最优设计, 提高建筑整体布局质量, 我们必须积极探索并掌握剪力墙设计理论与设计原则, 从而针对性调整与设计剪力墙布局, 发挥剪力墙在建筑物的应用价值。在此需要注意的是, 设计人员在设计房屋结构时, 应兼具创新能力与创新意识, 只有这样才能够在剪力墙设计时, 不断加入新的技术与新的方法, 从而进一步优化建筑结构, 以便能够为国内建筑事业的发展, 提供强大的技术力量。

摘要:近些年, 经济的发展推动了各行各业的进步, 尤其是建筑领域更是在此过程中, 得到人们更加广泛的关注, 对建筑功能与质量需求提出了更高的要求和挑战。在此过程中, 因剪力墙结构具备更好的抗侧刚度与抗震能力, 所以剪力墙结构如今在国内外得到广泛的普及。为深入推广这一墙体结构, 我们首先要做的便是, 了解剪力墙结构的特色与结构理论, 从而采取更加合理的设计原则, 把握剪力墙特点与价值, 发挥剪力墙作用, 满足人们日益增长的建筑结构安全性要求。

关键词:剪力墙,结构设计,建筑结构

参考文献

[1] 赵博猷.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用[J].民营科技, 2017 (04) :142.

[2] 王小引.剪力墙结构设计在建筑结构设计中的应用分析[J].门窗, 2015 (03) :116+118.

组织结构设计范文第6篇

摘 要:MCU端软件结构设计质量是影响循迹机器人工作效率、适应突发任务变更和异常状态能力的重要因素,但目前普适性的改进手段不多。本文通过遥控竞赛机器人任务特征分析,设计基于位置关联的控制设备与机器人间通讯协议,使用链表进行任务节点的封装和序列构造,最终基于位置信息实施控制流程。结果表明,任意给定任务序列能够准确实现。相对顺序式控制流程,该软件结构和关联流程设计在路径优化的同时还能适应任务序列的重整定。

关键词:循迹机器人;任务序列;软件结构

1 引言(Introduction)

目前循迹机器人的应用研究侧重于本体组成设计[1]、路径优化设计[2]、稳定驱动设计[3,4]、传感器选型设计[5]等领域,机器人本体MCU(Microcontroller Unit)控制软件的结构设计关注偏低。本文以一款遥控智能赛车(以下称“循迹机器人”)、安卓遥控手机(以下称“移动控制端”)为实验对象,以赛道地图、任务集合为需求输入,通过任务节点的特征分析,给出有效的循迹机器人控制软件结构设计方案。

2 任务分析(Task analysis)

2.1 任务概述

利用移动控制端软件,控制循迹机器人完成赛道上的各项任务,如图1所示。赛道地图背景色为灰色无光;赛道为白色,宽30cm;寻迹线为黑色,宽3cm;循迹机器人以循迹线为赛道在行驶的同时完成移动控制端下发的各工作点任务,以入车库为任务终点。图中A、B、C三个位置为工作点停车线,A、B、两处可按指令前进到工作线位置,C点则通过测距或固定位移方式前进,停车后执行任务。1#车库为起点,2~4#为候选入库停车位。

2.2 任务特征细分

通过对循迹机器人(含移动控制端)任务特征的类属、执行设备、通讯方式、赛道位置和参数等维度项的分析,归结为表1所示的任务特征细分。类属的候选值有:A循迹路径驱动、B信号检测、C摄像及视频nfc信息处理、D赛道指令,其中A、B、D类任务由循迹机器人执行,C类由移动控制端执行。执行设备包括:A下位机(循迹机器人)、B上位机(移动控制端)。通讯方式的候选值有:A由上位机向下位机单向发送、B由下位机向上位机单向发送、C双向传输(存在握手需求:即机器人接受命令并执行后需向安卓移动端返回执行结果)、D无需通讯。赛道位置由命令帧或者数据报帧决定,表1不作定义。

2.3 硬件结构

循迹机器人的硬件系统构成包括:核心板、循迹驱动板、任务板和云台摄像头等部件。核心板采用宏晶STC15系列IAP15F2K61S2为MCU,通过电缆分别与其他部件连接,Keil C51为开发平台。循迹采用8组红外对管(TCR T5000),驱动采用L298N器件,用PWM信号驱动两侧车轮电机。任务板包括超声波测距、光强度检测、光敏检测、红外收发等器件。

3 MCU软件结构(MCU software structure)

文献[6,7]在机器人本体MCU上采用顺序式控制,缺少对于任务序列的结构性变更、随机性调整的灵活性,软件的冗余度偏高。本文根据任务特征细分和循迹机器人硬件结构设计,MCU软件结构设计包括:与移动控制端的通讯协议、任务节点数据结构、主控流程。

3.1 通讯协议

移动控制端通过WIFI转串口方式向循迹机器人发ASCⅡ格式命令帧,包括下列字段:命令帧起始字符、命令协议字符(必要时附带2位十进制参数数)、通讯方式字符(同表1)、机器人位置(同表2)字符、命令帧结尾字符。

循迹机器人向移动控制端发送数据报帧包括下列字段:数据帧起始字符、传感器数据(4位十进制数)、信号协议字符(命令帧中的信号采集命令协议字符)、机器人位置(同表2)、数据帧结尾字符。

循迹机器人的运行状态及位置如表2所示。图1中的三个工作位置中A、B点均有停车线和工作线,C点停车线即工作线。

3.2 任务节点数据结构

循迹机器人通常在起点处获得移动控制端下发的任务序列,在赛道上亦可随机收取新任务并插入到任务序列中。异常状态(如,出界)下,循迹机器人可主动插入数据报来重构任务序列。根据循迹机器人任务节点的离散、有序、与位置关联的特点,选择链表表征任务节点数据结构,并实现任务序列的构造与管理。按照循迹机器人任务特征细分(表1),以及命令帧格式、数据报帧格式的设计,且便于反向追溯,循迹任务链表设计为双链表:

#define uchar unsigned char //类型定义

uchar Robot_Status ; //机器人赛道状态、位置

typedef struct { //循迹任务链表數据结构

char Type; //类属(缺省值:A)

char Executor; //执行设备(缺省值:A)

char CommunicationMode; //通讯方式

char Command; //命令字符

uchar Location; //机器人位置:与执行命令关联的Robot_Status位置值,点动命令为空

uchar Status; //机器人状态:当前循迹任务结束时的Robot_Status状态值

struct Task_Tracking *link_next; //直接后继循迹任务的指针

struct Task_Tracking *link_before; //直接前驱循迹任务的指针

} Task_Tracking;

Task_Tracking * TrackingNow; //循迹任务链表当前节点指针

根据赛道路径上位置、状态的有限可枚举特征,全局变量Robot_Status的侯选值选取自表2。循迹除外的任务(以下称多任务)与机器人位置关联。参照循迹任务链表和命令协议字符设计,多任务链表设计为单链表:

typedef struct {//多任务链表数据结构

……

} Task_Multiple;

Task_Multiple* MultipleHead; //多任务链表表头指针

Task_Multiple中包括:类属(非A值)、执行设备、通讯方式、命令字符、命令字符附带2位十进制数、传感器数据4位十进制数、传感器信号协议字符、机器人位置、直接后继节点指针等。

移动控制端下发任务序列后循迹机器人构建循迹任务链表和多任务链表,并对循迹任务鏈表基于位置属性排序,此时TrackingNow和MultipleHead均为表头指针。而后进入主控流程,通过串口中断随机收新任务时则插入到任务链表中。

3.3 主控流程

在完成系统时钟、各端口、外设、定时器、链表(初始时节点为空)及指针等全局变量初始化后,循迹机器人主控流程如图2所示,阐述如下:

0.查询收到的任务字符。如有且为A类任务则插入到循迹任务链表,如有且为其他任务则插入到多任务链表。

1.从MultipleHead开始,向链表尾部方向移动指针方式查找Location值为空的节点。未找到则跳转至步骤5。

2.找到则执行节点任务,完毕后校验CommunicationMode值。其值不为C跳至步骤4。

3.值为C,按照表4的结构构造一个数据报,并通过串口转WiFi发送至移动控制端。

4.删除该节点,返回步骤1。

5.校验TrackingNow,值为空则返回步骤1。

6.执行节点任务,完毕后用当前状态位置更新Status并修正Robot_Status。

7.从MultipleHead开始,向链表尾部方向移动指针方式查找Location值与Robot_Status相匹配的节点,未找到则跳转至步骤11。

8.找到则执行节点任务,完毕后校验CommunicationMode值。其值不为C跳至步骤10。

9.值为C,按照表4的结构构造一个数据报,并通过串口转WiFi发送至移动控制端。

10.删除该节点,返回步骤7。

11.校验Robot_Status,为异常状态或者结束状态值(表5中的1、2、3、13)则按照表4的结构构造一个数据报,并通过串口转WiFi发送至移动控制端。

12.将TrackingNow更新为后继节点指针,返回步骤0。

4 结论(Conclusion)

以上MCU端软件结构设计经试验证明,能够有效保障循迹机器人完成其总体任务目标,并在随机接收临时任务和工作状态异常时实时调整任务序列,实现任务序列可整定功能。目前循迹机器人得到较广泛用[8],本设计试图为结构化生产环境中提高移动机器人控制软件的执行效率、降低设计成本提供案例和建设思路。

参考文献(References)

[1] 刘强,王超然,汪神岳,等.基于嵌入式系统的智能取书机器人设计[J].测控技术,2018,37(3):36-40.

[2] 李元,王石荣,于宁波.基于RGB-D信息的移动机器人SLAM和路径规划方法研究与实现[J].智能系统学报,2018,13(3):445-451.

[3] 黄刚.实时修正偏移量的循迹机器人控制系统研究与实现[J].仪器仪表学报,2015,36(11):2538-2546.

[4] 张志美,程立英,赵以恒,等.基于模糊PID控制算法的导盲机器人研究[J].沈阳师范大学学报(自然科学版),2015,33(1):81-85.

[5] 牛国臣,许开鲁.基于线性CCD的类人机器人循迹系统的设计[J].现代电子技术,2018,41(5):133-136;140.

[6] 刘家春,刘利,刘鑫,等.基于竞赛的医疗服务机器人控制系统设计[J].山东理工大学学报(自然科学版),2018,32(2):6-111.

[7] 张少华,刘富,刘利,等.面向竞赛的果园喷药机器人设计[J].机械工程与自动化,2018(2):153-156.

[8] 刘立军.基于单片机智能循迹机器人控制系统的设计与实现[J].仪器仪表用户,2017,24(5):42-45;68.

作者简介:

徐 文(1967-),男,硕士,高级工程师.研究领域:嵌入式应用,自动控制.

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