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形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文（精選6篇）
無論是在學(xué)習(xí)還是在工作中，大家或多或少都會接觸過論文吧，論文可以推廣經(jīng)驗，交流認識。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎？下面是小編精心整理的形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文（精選6篇），歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文 篇1
摘要：本文主要對形狀記憶合金（SMA）的主要性能進行分析，并且探討它在土木工程中的使用狀況，分析現(xiàn)在形狀記憶合金在土木工程范圍中存在的主要問題和將來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：形狀記憶合金；土木工程；使用價值
最近幾年，怎樣有效的提升土木工程構(gòu)造的安全性、持久性是現(xiàn)在人們普遍關(guān)注的問題之一。通過各國學(xué)者的不斷努力和研究，針對該情況也提出了相關(guān)的解決措施，來進一步的加強結(jié)構(gòu)中的安全性和穩(wěn)固性。其中，因為智能材料所融合而成的智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在土木工程的使用過程中，不但具有強大的吸引力，還具有鮮明的革命性�，F(xiàn)在，土木工程范圍中使用最為普遍的就是只能材料有形狀記憶合金、壓電材料、光柵光纖和磁流變體等。在豐富多樣的智能材料中，形狀記憶合金，英文名為Shape Memory Alloy，簡稱SMA，該材料對形狀具有一定的記憶性，該材料自身具有感知性、判斷性和自我適應(yīng)性等特征。SMA因為其恢復(fù)變形大、因為受限回復(fù)時可能產(chǎn)生大量的驅(qū)動力、電阻對應(yīng)比較敏感、高阻尼性能、抗疲勞性能好，而且還可以完成多樣化的變形模式，容易和混凝土、鋼等材料融合起來，并且受到了人們的廣泛關(guān)注，國內(nèi)外很多學(xué)者對SMA在土木工程中的使用進行了相關(guān)的理論探索和實驗研究。
1SMA的主要價值
1.1形狀記憶效用（SMA）。相撞記憶效用主要表現(xiàn)在一些具有熱彈性或是引發(fā)馬氏體相變的材料存在于馬氏體狀態(tài)中，并且通過一定程度的變形，經(jīng)過加熱并超越了馬氏體相，等到溫度消失之后，材料的形狀可以恢復(fù)到之前的模樣和體積。因為材料記憶效用各不相同，主要劃分為單程、雙程和全方位SMA，單程SMA是指材料只能進行一次動作，也就是加熱之后保持高溫時的狀態(tài)，并且一直維持；雙程SMA主要是指材料反復(fù)加熱和遇冷之后，能夠反復(fù)在高、低溫之間進行變化；全方位SMA主要是指材料在保持雙程記憶的時候，如果冷卻到特別低的溫度，就會呈現(xiàn)出和高溫完全不一樣的形狀。
1.2超彈性(PE)。超彈性就是指當(dāng)SMA溫度超越奧式體變相完成溫度Af之后，加載應(yīng)力達到了彈性極限，也就出現(xiàn)了非彈性應(yīng)變，持續(xù)加載將會出現(xiàn)馬氏體相變，但是馬氏體也會因為應(yīng)力的喪失而消失，雖然不加熱也會出現(xiàn)馬氏體逆相變，并且恢復(fù)到原來的材料狀體，也就是奧式體相，應(yīng)力效用中的整體變形也會因為逆相變的出現(xiàn)而完全消失。
2形狀記憶合金在土木工程范圍中的使用狀況
2.1對結(jié)構(gòu)振動的把控。SMA在結(jié)構(gòu)振動方面的把控，能夠有效的減輕該構(gòu)造在地震載荷中所出現(xiàn)的位移狀況，所以結(jié)構(gòu)振動把控是SMA在土木工程范圍中的主要研究目標(biāo)�，F(xiàn)在，SMA主要是進行結(jié)構(gòu)方面的把控，其研究內(nèi)容主要集中在SMA在提升作動器使用頻率方面的效用；在被控制方面主要研究使用SMA材料構(gòu)建阻尼元件和振動隔離器。只有構(gòu)建完整的作動元件和智能阻尼元件，才能有效的把控結(jié)構(gòu)的振動狀況。怎樣合理的使用SMA的特征來把控結(jié)構(gòu)振動，尤其是把控建筑構(gòu)造在震動效用中對SMA材料特征和效能的轉(zhuǎn)變，研究新穎的大應(yīng)變、強大的驅(qū)動力、提升響應(yīng)效率、使用穩(wěn)定性的SMA材料，這些都是國外熱切關(guān)注的研究課題。
2.2對結(jié)構(gòu)裂紋和損傷進行有效的監(jiān)控。在現(xiàn)在的工程結(jié)構(gòu)中最為主要的問題就是裂紋和損傷的積極探索和有效的把控，也是現(xiàn)在急需要處理的問題之一。在一些大型構(gòu)造中，其中的關(guān)鍵受力部件對裂紋和損傷的影響十分巨大，如果出現(xiàn)重要的事故問題，使用傳統(tǒng)的技術(shù)和模式不能有效的挖掘構(gòu)建中的裂紋和應(yīng)力部位，這時就可以運用SMA對應(yīng)變敏感、電阻率和加熱后能夠產(chǎn)生大回復(fù)力的特征，再融合微處理器，把傳感驅(qū)動有效的結(jié)合起來，使得自動化探索裂紋或損傷以及主動把控裂紋拓展的控制體系得以構(gòu)建。把SMA制作成絲或是薄膜粘連在容易出現(xiàn)裂紋或應(yīng)力比較聚集的范圍，如果構(gòu)件出現(xiàn)裂紋或是損害，處在裂紋部位的SMA就會因為裂紋部位的伸展而出現(xiàn)位移，產(chǎn)生局部的變形狀況，影響材料電阻值的轉(zhuǎn)變。
隨著裂紋不斷的拓展和外部載荷的不斷增加，其中張開位移的地方也在增加，其中構(gòu)建裂紋部位的SMA處的變形也會加劇，而且電阻值也會提升，其中電阻值的轉(zhuǎn)變和規(guī)律狀況，都可以通過微處理器來檢測出裂紋的狀況和位置。如果構(gòu)件的裂紋或損傷上升到需要把控的范圍，SMA的轉(zhuǎn)變信號可以經(jīng)過微機體系進行分析研究，從而發(fā)出自動化的控制信號，把SMA進行通電加熱，其中的溫度超過SMA相轉(zhuǎn)變點時，它內(nèi)部就會出現(xiàn)回復(fù)效果，SMA產(chǎn)生動作，進行回縮。因為裂紋外部受到外載效用的影響，阻礙了其恢復(fù)的進程，所以SMA就會出現(xiàn)大范圍的回復(fù)力，該回復(fù)力因為裂尖展開位移的延展，也開始增大。該回復(fù)力使得裂尖受力的情況發(fā)生了轉(zhuǎn)變，驅(qū)動裂紋融合起來，相應(yīng)的裂紋張開位移也開始縮小，需要對裂紋進行有效的`把控。在實際操作的過程中，要精簡構(gòu)造，也可以運用SMA自身的特征和偽彈性的特點來完成裂紋的有效把控。
3形狀記憶合金在土木工程中應(yīng)用的不足
雖然形狀記憶合金自身的性能比較獨特，但是在結(jié)構(gòu)減震控制的過程中，對它的使用也表現(xiàn)出了它的獨特性和發(fā)展趨勢，但是整體上來講，針對架構(gòu)減震中的形狀記憶合金特性的研究還不夠詳細，發(fā)展形狀記憶合金驅(qū)動器的過程中還存在很多的不足。
3.1SMA是驅(qū)動器，在進行合金的時候需要能量的耗損，并且對SMA進行加熱或是制冷的時候，所產(chǎn)生的驅(qū)動力都有時間的限制，所以在控制頻率上也受到了制約。如果直接利用通電的方式進行刺激，以材料自身的電阻進行加熱，因為合金的電阻不大，刺激它需要使用大電流、較粗的導(dǎo)線，所以對一些智能材料實用性不強。所以在減震的SMA中，該減震合金的衰減率比較小，并且衰減率和溫度與振幅密切相關(guān)，而且該功能不強、代價較大等因素都是制約SMA在減震中使用頻率的重要因素。所以對SMA的性能進行深入探索，提升SMA驅(qū)動器的響應(yīng)速度，尤其是針對結(jié)構(gòu)減震有關(guān)的性能進行探索具有十分重要的作用。
3.2SMA功能材料的挖掘，轉(zhuǎn)變了過去的傳統(tǒng)金屬觀念，胡克定律已經(jīng)不適用于該材料。所以，為了使用該材料制造主、被動控制器，需要對SMA的整體力學(xué)特性進行深入探索，構(gòu)建適用于工程過程中的簡化本構(gòu)模式才是處理實際問題的重要方式。
3.3使用SMA的超彈性功能和高阻尼特征來構(gòu)建阻尼器從而有效的減輕構(gòu)造的地震反應(yīng)，并且實驗也證明了SMA在減震和抗震方面的作用，所以需要深入探究和研究新穎的形狀記憶合金主、被動控制器，而且運用SMA控制器的制作準(zhǔn)則。還有，針對裝有SMA控制器構(gòu)造的減震控制效能進行探索，SMA控制器在結(jié)構(gòu)工程中的實用性和實際工程設(shè)計探索的方法研究，SMA控制器的準(zhǔn)確性、持久性等內(nèi)容都要進行深入探索。
4結(jié)束語
本文主要對SMA的主要性能和土木工程的使用前景進行了分析。雖然形狀記憶合金的理論還需要不斷的加強，它在土木工程中的使用還處于探索階段，但是人們對SMA性能的研究正在不斷的深入，相信在未來的土木工程范圍中的使用價值還是十分巨大的。
參考文獻
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形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文 篇2
信息系統(tǒng)是由計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)備、計算機軟件、信息資源、信息用戶和規(guī)章制度組成的以處理信息流為目的的人機一體化系統(tǒng)。設(shè)備健康管理(EquipmentHealth Management，EHM)，是通過感知并充分使用狀態(tài)監(jiān)測信息，融合維修、使用和環(huán)境信息，結(jié)合規(guī)范的設(shè)備管理方法和業(yè)務(wù)流程，對維修活動進行科學(xué)規(guī)劃和合理優(yōu)化，對影響設(shè)備健康狀態(tài)和剩余壽命的技術(shù)、管理和人為因素進行全過程控制的活動。當(dāng)前，在技術(shù)推動和現(xiàn)代維修理念發(fā)展的雙重作用下，EHM的重要性大大增加。有效的設(shè)備健康管理不僅僅局限于狀態(tài)監(jiān)測和維修的范圍，而是深入到設(shè)備的規(guī)范化、科學(xué)化和智能化管理之中。隨著自動化與信息化、技術(shù)與管理日益融合，航天發(fā)射場如何主動推進更完整的信息獲取、更全面的互聯(lián)互通、更深入的信息應(yīng)用，關(guān)系到航天發(fā)射場分布與集中管控設(shè)備狀態(tài)、核心業(yè)務(wù)、技術(shù)以及開展決策的能力和水平。
1基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的需求
航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的管控對象在管理中均以信息來表現(xiàn)。在設(shè)備健康管理中，我們通過信息系統(tǒng)來實現(xiàn)設(shè)備健康管理閉環(huán)的信息處理流程，實現(xiàn)設(shè)備信息在管理、檢測、控制方面自下而上與自上而下的互動�；谛畔⑾到y(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理，需要智能化的管理手段、專業(yè)化的管理隊伍、配套化的管理機制和信息化的管理環(huán)境作為條件。
1.1智能化的管理手段
隨著信息技術(shù)、智能技術(shù)、維修技術(shù)等各種高新技術(shù)的發(fā)展及其在航天發(fā)射場中的廣泛應(yīng)用，測試發(fā)射設(shè)備的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，功能越來越多，自動化程度越來越高。與此同時，復(fù)雜設(shè)備系統(tǒng)的可靠性、維修性、故障預(yù)測與診斷及維修保障等問題也日見突出。對于技術(shù)含量高、系統(tǒng)集成性強、構(gòu)造機理復(fù)雜、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高的設(shè)備系統(tǒng)，傳統(tǒng)的耳聽、手摸、眼看等檢查測試、故障診斷方法已不能適應(yīng)設(shè)備維修管理的需要，為了實施更加科學(xué)合理的維修保障，我們必須發(fā)展并運用智能化的管理手段。這些手段包括：利用在線監(jiān)測系統(tǒng)或離線檢測系統(tǒng)獲得的設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；利用人工智能算法定期或不定期地對設(shè)備狀態(tài)做出評估；利用PDA和剩余壽命預(yù)測模型分析設(shè)備的性能衰退趨勢；利用多媒體顯示設(shè)備健康評估和分級報警結(jié)果及時進行維修決策，等等。
1.2專業(yè)化的管理隊伍
基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理對保障隊伍的素質(zhì)要求，側(cè)重于“知識型”和“專業(yè)化”，這將成為航天發(fā)射場管理力和保障力新的增長點。實現(xiàn)基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理，要有一支熟悉信息化條件下設(shè)備健康管理特點與規(guī)律，通曉設(shè)備維修保障，能嫻熟運用信息技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)、故障診斷技術(shù)和狀態(tài)評估技術(shù)等進行維修決策、控制與協(xié)調(diào)的設(shè)備管理人員隊伍；要有一支文化層次高、業(yè)務(wù)技能強、專業(yè)種類全，能熟練使用智能化設(shè)備和設(shè)施的設(shè)備操作人員隊伍；要有一支設(shè)備保障理論功底深、實踐應(yīng)用能力強、專業(yè)技術(shù)水平高，能運用現(xiàn)代技術(shù)尤其是信息技術(shù)解決一體化綜合保障重點、難點問題的設(shè)備維修人員隊伍。
1.3配套化的管理機制
管理機制本質(zhì)上是管理系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系、功能及其運行原理，是決定管理功效的核心問題。配套化的管理機制是航天發(fā)射場順利實施設(shè)備健康管理的基礎(chǔ)，沒有配套完善的機制，一體化綜合保障就難以高效運行。
管理機制主要表現(xiàn)為三大機制：一是嚴(yán)密順暢的運行機制，這是航天發(fā)射場設(shè)備健康管理基本職能的活動方式、系統(tǒng)功能和運行原理，要與航天測試發(fā)射指揮信息運行渠道相一致，要與設(shè)備保障物質(zhì)流運行渠道相一致；二是合理高效的動力機制，這是確保航天發(fā)射場設(shè)備健康管理系統(tǒng)動力產(chǎn)生與運作的機制，要靠管理主體樹立全局觀念，要大力強化服務(wù)意識；三是責(zé)權(quán)一致的約束機制，必須運用政策、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)等建立約束機制，必須明確相關(guān)系統(tǒng)及人員的責(zé)任，來限定或修正設(shè)備健康管理行為。
1.4信息化的管理環(huán)境
航天發(fā)射場對測試發(fā)射設(shè)備的操作使用、維護保養(yǎng)、故障修理等信息采用人工記錄和分散的信息系統(tǒng)管理的方式，可以在一定程度上滿足航天發(fā)射場的維修和管理需求，但也日益暴露出設(shè)備管理技術(shù)手段相對落后、維修管理信息化程度較低等問題，難以實現(xiàn)以信息為依據(jù)的設(shè)備健康管理。
信息化的管理環(huán)境，強調(diào)管理單元和要素的高度融合，強調(diào)管理體系效能的整體發(fā)揮，要求健康管理一體高效、保障力量高度融合、管理內(nèi)容綜合兼容、維修行動實時精確。
信息化的管理環(huán)境是航天發(fā)射場信息化建設(shè)的有機組成部分，必須與航天發(fā)射場信息化建設(shè)相一致、相協(xié)調(diào)、同步發(fā)展，在航天發(fā)射場信息化建設(shè)的大框架內(nèi)，盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)、完善功能，盡力做到：一是網(wǎng)絡(luò)一體，即不同建制、不同單位、不同層次而又目標(biāo)相同、功能相似、作用相關(guān)的各種維修保障力量和管理平臺，通過信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連在一起，形成縱橫交錯、穩(wěn)定可靠的一體化保障網(wǎng)絡(luò)；二是輻射管理，即以信息系統(tǒng)為依托，以網(wǎng)絡(luò)為骨干，以各個管理站點為觸角，分區(qū)、成網(wǎng)配置維修力量，建立由點向面、業(yè)務(wù)銜接、功能互補、富有彈性的管理部署；三是可視可控，就是以設(shè)備健康管理需求為牽引，借助可視化的管理調(diào)度系統(tǒng)，適時把握各類不同設(shè)備的健康狀況，合理調(diào)度維修資源，以信息流引導(dǎo)物質(zhì)流，確保在需要的時間和地點投入適當(dāng)?shù)木S修力量，實現(xiàn)精確、高效的設(shè)備健康管理。
2基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理總體架構(gòu)
根據(jù)基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的需求分析，論文認為基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理架構(gòu)主要由資源管理架構(gòu)、業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)、應(yīng)用表現(xiàn)架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)等組成。
2.1資源管理架構(gòu)
航天發(fā)射場設(shè)備健康管理主要包括兩大類資源：一類是有形資源，一類是無形資源。有形資源主要包括各級各類設(shè)備管理力量、設(shè)備維修力量和設(shè)備操作力量，以及檢測設(shè)備、維修設(shè)備、備件等，通常是指具有一定實物、實體形態(tài)的資源。無形資源是沒有發(fā)生損耗的隱性的各類因素，包括知識、經(jīng)驗、標(biāo)準(zhǔn)、方法、技術(shù)等等。
在資源管理架構(gòu)中，信息系統(tǒng)一方面將有形資源以數(shù)據(jù)的形式采集、存儲到數(shù)據(jù)庫中，另一方面將無形資源轉(zhuǎn)化、存儲到模型庫、方法庫、標(biāo)準(zhǔn)庫、知識庫中。因此，資源管理架構(gòu)中主要包括各類結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息，以及實現(xiàn)信息采集、存儲、傳輸、存取和管理的各種資源管理系統(tǒng)，主要有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、目錄服務(wù)系統(tǒng)、內(nèi)容管理系統(tǒng)等。從信息的流向看，“外部內(nèi)向”信息資源是設(shè)備管理人員所了解和掌握的，對設(shè)備健康管理有用的各種外部環(huán)境信息，設(shè)備健康管理不僅關(guān)注設(shè)備及其部件的技術(shù)狀態(tài)，而且還關(guān)注環(huán)境因素、使用因素等對設(shè)備健康狀態(tài)的影響。“內(nèi)部外向”信息資源是航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的歷史、傳統(tǒng)、經(jīng)驗做法、案例等等。
2.2業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)
航天發(fā)射場設(shè)備健康管理涉及狀態(tài)監(jiān)控、健康評估、維修決策支持、規(guī)劃及控制等許多業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)之間又存在一定的邏輯關(guān)系。在狀態(tài)監(jiān)控、故障預(yù)測基礎(chǔ)上的設(shè)備健康管理是機內(nèi)測試和狀態(tài)監(jiān)測能力的'拓展，是從設(shè)備級狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷到系統(tǒng)級綜合診斷與狀態(tài)管理的轉(zhuǎn)變。
業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)是描述驅(qū)動航天發(fā)射場設(shè)備健康管理活動的主要業(yè)務(wù)架構(gòu)，由實現(xiàn)設(shè)備健康管理各種業(yè)務(wù)的功能、流程、規(guī)則、策略等組成。在信息系統(tǒng)中對應(yīng)應(yīng)用業(yè)務(wù)的是一組信息處理代碼成。業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)也包含描述業(yè)務(wù)對象以及它們之間的關(guān)系，包含這些業(yè)務(wù)對象在業(yè)務(wù)流程和業(yè)務(wù)功能中的使用。業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)中的一個基本業(yè)務(wù)流程。
2.3應(yīng)用表現(xiàn)架構(gòu)
應(yīng)用表現(xiàn)架構(gòu)是在基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)的支持下，通過人機交互等方式，將業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)和資源管理架構(gòu)緊密結(jié)合在一起，并以圖形、多媒體等豐富的形式向用戶展現(xiàn)信息處理的結(jié)果。應(yīng)用表現(xiàn)架構(gòu)是航天發(fā)射場各項數(shù)據(jù)、信息流、信息對象以及數(shù)據(jù)交換界面的綜合描述，清楚地表述了在各種應(yīng)用中的數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)在各應(yīng)用間的交互。應(yīng)用表現(xiàn)架構(gòu)應(yīng)該能夠展現(xiàn)：確定的信息需求、信息的采集與處理、為管理人員提供信息及結(jié)果、各種圖形的顯現(xiàn)。
2.4基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)
基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)主要由支持航天發(fā)射場設(shè)備健康管理信息系統(tǒng)運行的硬件、系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)組成，把在操作層面的IT管理方面的基礎(chǔ)設(shè)施要素聯(lián)系起來�；A(chǔ)設(shè)施架構(gòu)處于支持作用底層，如自動感知技術(shù)(傳感器、RFID)、監(jiān)測與控制技術(shù)(PLCDCSSCADAD狀態(tài)監(jiān)測)、制造執(zhí)行技術(shù)(MES)，直接服務(wù)于其它三個架構(gòu)�；A(chǔ)設(shè)施架構(gòu)為應(yīng)用表現(xiàn)架構(gòu)提供高質(zhì)量的信息對象、軟件應(yīng)用系統(tǒng)(如管理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng))，以及系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的交互界面，還提供輔助決策系統(tǒng)(DSS)、工業(yè)控制系統(tǒng)(CCS)以及數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫、知識庫和上級機關(guān)及外界交換信息的接口。
3基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理層次架構(gòu)
3.1層次架構(gòu)劃分
根據(jù)航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的總體架構(gòu)，為了實現(xiàn)基于信息系統(tǒng)的設(shè)備健康管理，可以利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)等，構(gòu)建有機、集成的設(shè)備健康管理體系。該體系可以分層次實施，各個層次可以有機結(jié)合，統(tǒng)一規(guī)劃，分層實施。
3.2層次架構(gòu)描述
基于信息系統(tǒng)的航天發(fā)射場設(shè)備健康管理強調(diào)以規(guī)劃設(shè)計層為指導(dǎo)，以業(yè)務(wù)系統(tǒng)層為主線，以研發(fā)工具層為手段，以導(dǎo)航交互層為表現(xiàn)。
3.2.1規(guī)劃設(shè)計層
航天發(fā)射場設(shè)備健康管理MIS的開發(fā)必須具有一定的科學(xué)管理工作的基礎(chǔ)。只有在合理的管理體制、完善的規(guī)章制度、穩(wěn)定的工作秩序、科學(xué)的管理方法和準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能進行MIS的開發(fā)。因此，為適應(yīng)航天發(fā)射場設(shè)備健康管理MIS的開發(fā)需求，航天發(fā)射場設(shè)備管理部門必須做好規(guī)劃、設(shè)計工作，做好建造、購置和安裝的準(zhǔn)備，必須逐步完善以下工作：操作、運行、維護、報廢等工作的程序化，各部門都有相應(yīng)的作業(yè)流程；設(shè)備健康管理業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化，各部門都有相應(yīng)的作業(yè)規(guī)范；報表文件的統(tǒng)一化，固定的內(nèi)容、周期、格式；數(shù)據(jù)資料的完善化和代碼化等。
3.2.2業(yè)務(wù)系統(tǒng)層
業(yè)務(wù)系統(tǒng)層包含了航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的基本業(yè)務(wù)體系，主要有設(shè)備健康狀態(tài)評估、設(shè)備剩余壽命預(yù)測、故障檢測與診斷管理、設(shè)備操作與運行管理、設(shè)備狀態(tài)維修管理、日常維護保養(yǎng)管理、備件采購與庫存管理等。業(yè)務(wù)系統(tǒng)層還包含了航天發(fā)射場設(shè)備健康管理的各項標(biāo)準(zhǔn)，主要有健康狀態(tài)等級標(biāo)準(zhǔn)、檢測診斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化管理標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)操作標(biāo)準(zhǔn)等。航天發(fā)射場設(shè)備健康管理可以通過MIS實現(xiàn)業(yè)務(wù)信息增值，用數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，實現(xiàn)輔助決策，反映IT對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的支持性作用。
3.2.3研發(fā)工具層
研發(fā)工具層可以構(gòu)建和使用各類開發(fā)平臺或開發(fā)工具(包括：數(shù)據(jù)建模工具、流程管理工具、功能開發(fā)工具、報表設(shè)計工具、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)工具、系統(tǒng)集成工具等)。航天發(fā)射場設(shè)備健康管理技術(shù)人員通過研發(fā)工具層能夠輕松維護業(yè)務(wù)需求變化。研發(fā)工具層開發(fā)的輸入功能決定于系統(tǒng)所要達到的目的及系統(tǒng)的能力和信息環(huán)境的許可；存儲功能是系統(tǒng)存儲各種信息資料和數(shù)據(jù)的能力；處理功能主要是基于數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)的聯(lián)機分析處理(OLAP)和數(shù)據(jù)挖掘(DM)；控制功能對構(gòu)成系統(tǒng)的各種信息處理設(shè)備進行控制和管理，對整個信息加工、處理、傳輸、輸出等環(huán)節(jié)通過各種程序進行控制。
3.2.4導(dǎo)航交互層
導(dǎo)航交互層所包含的應(yīng)用軟件系統(tǒng)、信息以及各系統(tǒng)和信息之間的交互界面直接為設(shè)備健康管理業(yè)務(wù)提供了支撐。導(dǎo)航交互層在對業(yè)務(wù)體系內(nèi)容進行分析的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)建特色應(yīng)用組件功能，包括設(shè)計業(yè)務(wù)導(dǎo)航艙、展示工作流程、組織設(shè)備樹結(jié)構(gòu)、圖形化工作指引、支持PDA等移動設(shè)備使用等。導(dǎo)航交互層設(shè)計的中心思想是：以資源管理為中心，以權(quán)限控制為手段，以圖形界面為交互方式，以定制擴展應(yīng)對變化。
4結(jié)束語
航天發(fā)射場實施以信息系統(tǒng)為支撐的設(shè)備健康管理，能夠借助信息系統(tǒng)加強設(shè)備健康管理工作管控，實時掌握設(shè)備健康狀態(tài)，全面跟蹤記錄設(shè)備維護維修過程；能夠為設(shè)備健康管理提供準(zhǔn)確及時的信息分析；能夠利用信息系統(tǒng)實現(xiàn)備件庫存預(yù)警機制，實現(xiàn)采購——庫存——消耗聯(lián)動，降低備件庫存及其備件成本；能夠利用信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力為設(shè)備健康管理決策提供科學(xué)依據(jù)。航天發(fā)射場對關(guān)鍵設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測與健康管理，可以提高設(shè)備健康管理水平，對于優(yōu)化設(shè)備維修活動、輔助維修決策具有重要意義。
形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文 篇3
中國載人航天工程于1992年啟動，經(jīng)過十余年的努力，在4次無人飛行試驗的基礎(chǔ)上于2003年10月15日成功地進行了首次載人飛行，標(biāo)志著我國載人航天技術(shù)的重大突破，并為繼續(xù)實施中國載人航天后續(xù)發(fā)展計劃建立了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
載人航天工程是一項高度復(fù)雜的巨大的系統(tǒng)工程。工程總體下屬7個大系統(tǒng)，集合了不同領(lǐng)域、不同學(xué)科的科學(xué)研究和工程技術(shù)人員，綜合集成了全國各相關(guān)研究部門、高等院校、工業(yè)部門大量先進的科學(xué)技術(shù)研究成果，采用大量的新技術(shù)、新材料、新工藝和新型元器件，建成了我國完整的載人航天科學(xué)技術(shù)體系。這個體系的建立在相當(dāng)意義上代表了我國當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的綜合能力。客觀地評價，就載人航天工程而言，在眾多的支撐學(xué)科中，航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的研究做出了獨特而重要的貢獻。
航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科在載人航天工程中的地位與作用
與無人的航天活動(如各種衛(wèi)星)相比，所謂載人航天，第一要有人，即航天員(包括載荷專家)的參加；第二，要為航天員創(chuàng)造安全可靠的生存環(huán)境，保障航天員在飛行全過程中安全、健康、高效地完成任務(wù)。航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科正是圍繞著這兩個方面展開相關(guān)的研究工作，并在工程的研制中發(fā)揮重要的作用。
建設(shè)綜合素質(zhì)優(yōu)秀的航天員隊伍航天員在載人航天活動中的崗位和作用是不可替代的，他們將在航天的特殊環(huán)境條件下完成特殊的任務(wù)，因此必須具備特殊的品格和能力，必須具備特別優(yōu)秀的綜合素質(zhì)。這包括政治思想、身體、心理、專業(yè)技能、文化修養(yǎng)等各個方面。從技術(shù)層面上看，圍繞著航天員隊伍的生成和建設(shè)，需要一系列研究工作和技術(shù)保障工作的支持，主要集中在3個方面：
一是航天員的選拔。包括預(yù)備航天員的選拔、訓(xùn)練過程中動態(tài)的選優(yōu)、乘員組梯隊的確定及參飛航天員乘組的選定等。
二是航天員的訓(xùn)練。包括航天基礎(chǔ)理論訓(xùn)練、載人航天專業(yè)與技能訓(xùn)練、航天任務(wù)訓(xùn)練，以及貫穿于訓(xùn)練周期全過程的體能訓(xùn)練、航天特殊環(huán)境因素(簡稱航天特因)條件下生理耐力訓(xùn)練、心理素質(zhì)訓(xùn)練和政治理論教育、文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)等。
三是航天員的醫(yī)學(xué)監(jiān)督和醫(yī)學(xué)保障(簡稱醫(yī)監(jiān)醫(yī)保)。包括建立航天員健康檔案，實施選拔過程、訓(xùn)練過程、日常工作生活中的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保和醫(yī)學(xué)鑒定，特別是飛行任務(wù)前、中、后的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保工作。
航天員選拔、訓(xùn)練和醫(yī)監(jiān)醫(yī)保工作具有很強的實施性，但它們又是以充分的研究工作成果為基礎(chǔ)的。選拔標(biāo)準(zhǔn)(重點是醫(yī)學(xué)選拔標(biāo)準(zhǔn))、選拔方法的制定，訓(xùn)練方案的制定和訓(xùn)練資源的準(zhǔn)備，醫(yī)監(jiān)醫(yī)保和醫(yī)學(xué)鑒定標(biāo)準(zhǔn)、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保實施方案的制定，所有這些都是在前期大量研究工作的基礎(chǔ)上完成的。尤其是涉及航天特因?qū)τ谌梭w的影響及其防護技術(shù)研究，更離不開航天醫(yī)學(xué)和空間生命科學(xué)深層次的更為基礎(chǔ)性的研究支持。此外，實施過程也會不斷產(chǎn)生一些需要同步研究的新問題。
載人航天器設(shè)計的醫(yī)學(xué)工效學(xué)要求及評價
航天員安全性保障是載人航天工程的首要問題，必須納入工程的頂層設(shè)計。在全系統(tǒng)各技術(shù)模塊可靠性工作基礎(chǔ)上，從飛行全任務(wù)剖面分析，針對航天員的安全性采取充分的安全性保障措施和必要的冗余措施，確保航天員的生命安全和操作安全。載人航天器是航天員執(zhí)行任務(wù)的載體，應(yīng)該體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計思想，充分考慮并滿足航天員健康、安全、高效的需求。因此，與人緊密相關(guān)的醫(yī)學(xué)要求和工效學(xué)要求是載人航天器(也包括工程其它與人安全有關(guān)的技術(shù)系統(tǒng))的重要設(shè)計輸入。醫(yī)學(xué)要求，通常就是保障人體安全健康的基本要求，包括座艙大氣環(huán)境(壓力、氣體成分、溫度、濕度、微量有害物質(zhì)控制等)、飛行過程動力學(xué)因素(振動、加速度、沖擊過載)、聲環(huán)境(穩(wěn)態(tài)噪聲、脈動噪聲)、輻射環(huán)境等要求；工效學(xué)要求則更多與人機界面、工作條件、操作安全等相關(guān)，包括座艙人機界面的結(jié)構(gòu)布局、人工控制的人機功能分配及界面部件的設(shè)計、儀表顯示與照明系統(tǒng)設(shè)計、報警系統(tǒng)設(shè)計等工效學(xué)要求。所有這些要求的提出，均是以大量的航天醫(yī)學(xué)和航天工效學(xué)研究為基礎(chǔ)的。提出設(shè)計要求的同時，還要研究并提出相應(yīng)的醫(yī)學(xué)、工效學(xué)評價方法與規(guī)范。工程研制部門應(yīng)將醫(yī)學(xué)、工效學(xué)要求作為重要的設(shè)計輸入納入設(shè)計，在試驗中予以驗證，并在最終形成產(chǎn)品后通過評價。
載人航天器環(huán)境控制/生命保障系統(tǒng)和乘員支持系統(tǒng)研制環(huán)境控制/生命保障系統(tǒng)(簡稱環(huán)控生保系統(tǒng))是載人航天器最具載人航天特征的一個重要系統(tǒng)，直接關(guān)系到航天員生命安全，是突破載人航天的技術(shù)關(guān)鍵之一。環(huán)控生保系統(tǒng)將在載人航天器射前待命、上升段、軌道飛行、返回及著陸等待回收的各個階段，為航天員創(chuàng)造合適的艙內(nèi)生存環(huán)境條件，并提供生命活動的支持。從大的方面劃分，環(huán)控生保系統(tǒng)包括`座艙環(huán)境控制'和`航天員生命保障'兩大部分功能。前者實現(xiàn)座艙大氣壓力控制、氣體成分控制(包括有害氣體去除)、大氣溫度和濕度控制以及座艙的防火、防噪聲和防輻射問題。后者則是為航天員提供各種生活支持設(shè)施，解決空間飛行條件下，特別是在軌運行的微重力條件下航天員進食、飲水和處理個人衛(wèi)生所遇到的特殊困難，保證人的正常生活。乘員支持系統(tǒng)一定意義上是航天員生命保障系統(tǒng)功能的擴展，將為航天員飛行活動提供航天服(含通信頭戴、生理測試背心)、艙內(nèi)工作服、艙載醫(yī)監(jiān)設(shè)備、醫(yī)保設(shè)施和航天藥箱，航天員飛行文件、飛行工作用品、個人生活用品、航天食品、飲用水、個人救生用品等。其中，航天服是航天員重要的個人裝備，在技術(shù)體系上也是環(huán)控生保系統(tǒng)的重要功能模塊，與環(huán)控生保系統(tǒng)的航天服循環(huán)分系統(tǒng)協(xié)同，保障座艙壓力應(yīng)急等工況下航天員的生命安全。
空間站一類大型載人航天器上設(shè)置了所謂的“居住系統(tǒng)”，就其屬性而言，居住系統(tǒng)仍屬于環(huán)控生保和乘員支持系統(tǒng)的功能范疇，只是規(guī)模的擴展和技術(shù)的延伸。
其他配套的研究工作
配套于上述直接進入載人航天器設(shè)計或直接參與航天飛行的技術(shù)項目或工作任務(wù)，航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科還開展了以下研究和研制工作：
1)用于航天醫(yī)學(xué)研究、航天特因條件下航天員生理功能選拔和航天特因耐力訓(xùn)練的各特種裝備的'研制；
2)用于飛船環(huán)控生保系統(tǒng)和乘員支持系統(tǒng)研究和試驗驗證的各種模擬試驗設(shè)備的研制；
3)用于航天員任務(wù)訓(xùn)練的各種模擬訓(xùn)練器研制；
4)用于航天醫(yī)學(xué)研究和實施航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保的各種生物醫(yī)學(xué)測量技術(shù)的研究和設(shè)備研制；
5)載人航天和航天醫(yī)學(xué)工程情報信息研究。
這樣，就形成了以載人航天工程中航天員和航天員安全與生活保障兩大特色任務(wù)為背景的，包括航天醫(yī)學(xué)工程總體研究、航天環(huán)境醫(yī)學(xué)研究、航天重力生理研究、航天分子生物學(xué)研究、航天工效學(xué)研究、航天員選拔訓(xùn)練技術(shù)研究、航天實施醫(yī)學(xué)研究、航天環(huán)境控制與生命保障技術(shù)研究、航天服技術(shù)研究、航天醫(yī)用電子技術(shù)研究、航天食品研究、航天環(huán)境模擬試驗技術(shù)和設(shè)備研究、航天模擬訓(xùn)練器技術(shù)研究、航天醫(yī)學(xué)工程情報信息研究以及通用保障技術(shù)研究在內(nèi)的醫(yī)工結(jié)合、多學(xué)科綜合集成的航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科體系。也正是以這樣的任務(wù)定位和學(xué)科優(yōu)勢，航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科為突破我國載人航天技術(shù)發(fā)揮了應(yīng)有的作用。
中國載人航天工程的后續(xù)目標(biāo)
載人航天工程不僅是跨學(xué)科的高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程，也是一項時間跨度很大，需要多少代人努力奮斗的不斷滾動發(fā)展的事業(yè)。為此，我國載人航天計劃制定之初就做出了“三步走”的發(fā)展規(guī)劃：
第一步，以載人飛船起步，突破載人航天技術(shù)，形成初步的載人航天技術(shù)體系；
第二步，突破出艙活動和交會對接技術(shù)，建立空間實驗室，形成一定規(guī)模的空間科學(xué)實驗和空間應(yīng)用能力，并為空間站建設(shè)積累經(jīng)驗；
第三步，建造較大規(guī)模，長期有人照料的空間站。“三步走”發(fā)展規(guī)劃，既借鑒了國外載人航天發(fā)展的經(jīng)驗，又充分考慮了中國的國情，技術(shù)路線上也完全符合循序漸進的原則。
在完成載人飛船飛行試驗，證明我國載人航天技術(shù)初步突破的基礎(chǔ)上著手第二階段任務(wù)，有3個目標(biāo)是明確的：
1)突破航天員出艙活動技術(shù)，驗證航天員的艙外作業(yè)能力；
2)突破飛船與空間目標(biāo)飛行器(或空間實驗室)的交會對接技術(shù)；
3)建立一定規(guī)模的空間實驗室。
至于未來的空間站建設(shè)，除了規(guī)模擴大，應(yīng)用載荷能力大幅提升外，重點需要生成和完善的將是有人值守的空間站長期運行的支持、保障和管理技術(shù)。任務(wù)帶學(xué)科，學(xué)科的發(fā)展保障任務(wù)的完成，又為任務(wù)的延伸與發(fā)展提供了基礎(chǔ)和條件。我國的航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是在上世紀(jì)六、七十年代國家相關(guān)航空任務(wù)和前期載人航天計劃及其關(guān)鍵技術(shù)預(yù)先研究任務(wù)帶動下形成的初步基礎(chǔ)，又在完成載人航天工程第一階段任務(wù)中得到了迅速發(fā)展。面對工程的后續(xù)任務(wù)和目標(biāo)，航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的研究方向應(yīng)該是明確的。任務(wù)背景不變，仍然是航天員和航天員的安全與生活保障兩大部分，但研究的重點應(yīng)當(dāng)聚焦在后續(xù)任務(wù)的目標(biāo)上。
航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的研究方向和重點
航天員的選拔與訓(xùn)練
從后續(xù)載人航天任務(wù)的需求出發(fā)，航天員除了掌握第一階段要求的所有訓(xùn)練內(nèi)容，具備執(zhí)行“神舟”飛船飛行任務(wù)的能力外，還將具備以下能力：
1)作為天地往返工具的載人運輸飛船的操作控制；
2)飛船與空間目標(biāo)飛行器交會對接的操作控制；
3)實施出艙活動，完成規(guī)定的艙外作業(yè)；
4)實施對于空間實驗室的工作訪問，完成在軌期間對于空間實驗室的操作、控制和必要的維護、補給工作；
5)完成對于空間實驗室需要有人照料的載荷實驗的操作管理。
為此，面對第二階段任務(wù)，航天員的訓(xùn)練應(yīng)突出如下重點：
1)與交會對接、出艙活動、有效載荷實驗及應(yīng)用相關(guān)的專業(yè)理論和技術(shù)技能的訓(xùn)練；
2)載人運輸飛船和空間實驗室的操作控制，尤其是手動控制、故障診斷與排除、在軌維護補給等能力的訓(xùn)練；
3)交會對接，尤其是近距離靠攏、繞飛、入塢、對接、對接后狀態(tài)檢查、訪問及組合飛行期間管理、分離準(zhǔn)備、分離、脫離并進入返回程序等操作控制技術(shù)訓(xùn)練；
4)出艙活動，包括艙外活動航天服的使用及在線維護、“吸氧排氮”實施、氣閘艙設(shè)備操作、氣閘艙門啟閉及在線檢漏、艙外作業(yè)及工具使用、艙外活動中的通訊、微重力條件下人的體位活動規(guī)律的認識和把握等；
5)有效載荷實驗和應(yīng)用項目的在軌操作。載人航天的任務(wù)周期和航天員選拔訓(xùn)練周期都有一定的時間跨度，這是航天員隊伍建設(shè)必須考慮的因素。要在充分分析載人航天后續(xù)任務(wù)對于航天員要求的基礎(chǔ)上，對航天員隊伍未來若干年的發(fā)展趨勢做出評估，對航天員隊伍數(shù)量、專業(yè)、任務(wù)分工、年齡梯次、性別等綜合構(gòu)成做出科學(xué)的規(guī)劃，并制定相應(yīng)的選拔、訓(xùn)練的長期工作目標(biāo)，根據(jù)任務(wù)的發(fā)展，適時研究載荷專家和女性航天員的相關(guān)問題。
后續(xù)工程設(shè)計的醫(yī)學(xué)、工效學(xué)要求與評價
載人航天工程系統(tǒng)是一個典型的人機環(huán)境系統(tǒng)。系統(tǒng)中人—航天員，機—運載火箭、載人航天器、測控網(wǎng)、發(fā)射回收設(shè)施等，環(huán)境—航天器的外部環(huán)境和載人航天器內(nèi)部的人工控制環(huán)境，構(gòu)成了系統(tǒng)的三要素。針對后續(xù)任務(wù)，特別是中長期載人飛行的特點和需求，進行人、機、環(huán)境的整合設(shè)計，提出相關(guān)的總體性要求和工程設(shè)計的醫(yī)學(xué)、工效學(xué)要求，分析三者之間的界面關(guān)系及其物質(zhì)、能量、信息的交換，合理分配界面功能和接口參數(shù)，尋求三者的最佳協(xié)配以達到系統(tǒng)總體性能的優(yōu)化，保證系統(tǒng)中人的安全、健康和高效工作，醫(yī)學(xué)、工效學(xué)要求與評價在載人航天工程第一階段任務(wù)運行中發(fā)揮了重要作用。對于完善工程系統(tǒng)功能和品質(zhì)，保障航天員生命安全、操作安全做出了貢獻。但這方面工作也存在某些不足，面對工程后續(xù)任務(wù)，醫(yī)學(xué)、工效學(xué)要求與評價工作一要強調(diào)進入頂層設(shè)計，二要有一定的超前性，使之從設(shè)計頂層和設(shè)計之初就成為必要的設(shè)計輸入條件，并在研制過程中進行滾動的評價與調(diào)整。醫(yī)學(xué)要求與評價，在一期工程的基礎(chǔ)上將主要考慮長期飛行載人航天器座艙環(huán)境和航天員出艙活動兩個方面。
重點是：
1)艙內(nèi)有害氣體和微量有害物質(zhì)控制要求；
2)艙內(nèi)噪聲控制要求；
3)艙內(nèi)大氣溫、濕度控制和航天員手控調(diào)節(jié)能力要求；
4)艙內(nèi)輻射防護要求；
5)航天員睡眠區(qū)小環(huán)境控制要求；
6)艙外活動航天服設(shè)計的醫(yī)學(xué)要求(壓力制度、氣體成份、溫度、濕度、通風(fēng)、光和空間輻射防護、靜電防護、醫(yī)學(xué)測量等)；
7)氣閘艙壓力制度和泄壓、復(fù)壓速率控制要求；
8)航天減壓病的預(yù)防與航天員出艙前吸氧排氮要求。
工效學(xué)要求與評價，在一期基礎(chǔ)上重點放在空間實驗室/空間站座艙人機界面設(shè)計和出艙活動、交會對接任務(wù)方面，包括：
1)艙載設(shè)備、載荷項目和艙內(nèi)布局的人機界面工效學(xué)要求，尤其是可操作性、可維修性要求；
2)交會對接的手動控制要求；
3)對接機構(gòu)布局、對接的艙門操作和訪問通道設(shè)計的工效學(xué)要求；
4)艙外活動航天服設(shè)計的工效學(xué)要求(穿脫性能、穿著舒適度、關(guān)節(jié)活動度、面窗視場、手控操作能力、通話性能等)；
5)氣閘艙專項設(shè)備操作界面、艙門設(shè)計，艙內(nèi)外專用扶手設(shè)計、進出和艙外作業(yè)的定位安全性等；
6)艙外作業(yè)專用工具設(shè)計的工效學(xué)要求。
航天員醫(yī)監(jiān)醫(yī)保與航天醫(yī)學(xué)研究
航天員的醫(yī)學(xué)監(jiān)督、醫(yī)學(xué)保障和醫(yī)學(xué)鑒定屬航天實施醫(yī)學(xué)范疇，包括日常生活、訓(xùn)練和任務(wù)醫(yī)監(jiān)醫(yī)保三部分。在一期工程建立起來的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保工作制度的基礎(chǔ)上，后續(xù)任務(wù)的重點將是航天員飛行任務(wù)的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保：
1)長期飛行乘員組飛行作息制度的研究、驗證與實施；
2)長期飛行乘員組的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保制度的制定與實施；
3)長期飛行乘員組醫(yī)保用品，健身設(shè)備及在線醫(yī)監(jiān)設(shè)備的配置與新設(shè)備研制；
4)航天員出艙活動前、中、后的醫(yī)學(xué)監(jiān)督與保障。
面對中、長期載人飛行的航天醫(yī)學(xué)問題，特別是失重、空間輻射和封閉隔絕等環(huán)境因素的累積效應(yīng)和復(fù)合效應(yīng)對于人體生理、心理的影響及防護措施等涉及航天基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和航天環(huán)境醫(yī)學(xué)的研究，是后續(xù)載人航天任務(wù)醫(yī)學(xué)研究的重點。在地面實驗室條件下，從人的整體、器官、組織、細胞、分子到基因等宏觀微觀的不同層面，進行綜合-分解、分解-綜合的迭代研究。在此基礎(chǔ)上逐步創(chuàng)造條件過渡到空間飛行條件下的實驗研究。通過機理研究，制訂中長期飛行的環(huán)境醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，完善飛行醫(yī)監(jiān)醫(yī)保方案和防護措施，研制適應(yīng)于長期飛行的艙載醫(yī)監(jiān)儀器和醫(yī)保設(shè)備，為建立中長期飛行的綜合防護體系的建立奠定基礎(chǔ)。
航天器環(huán)境控制與生命保障技術(shù)研究
載人航天器環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)按其再生循環(huán)利用能力可分為3類。第一類為非再生系統(tǒng)，適用于短期飛行的航天器，航天員所需的氧氣、水以及實施控制所需的消耗性物質(zhì)都由地面攜帶或運送，所有廢棄物也不再生利用；第二類為物理化學(xué)再生式系統(tǒng)，實現(xiàn)氧氣和水的再生利用，適用于中長期飛行的航天器；第三類為受控生態(tài)生保系統(tǒng)，引入生態(tài)平衡概念和經(jīng)過優(yōu)選的生物部件，參與水、氧氣和食物的循環(huán)再生利用，適用于永久性空間站或月球、火星基地計劃�！吧裰邸憋w船環(huán)控生保系統(tǒng)屬第一類，其中相當(dāng)一部分技術(shù)也可應(yīng)用于未來的空間實驗室和空間站。面對中長期有人照料的空間站計劃，為減少地面補給，即減少等效發(fā)射重量，節(jié)省運行成本，必須發(fā)展物理化學(xué)再生式環(huán)控生保技術(shù)，重點解決氧氣和水的循環(huán)再生利用。
氧氣的再生
人體代謝呼出的CO2，經(jīng)收集濃縮后進行還原反應(yīng)生成水，水電解后產(chǎn)生氧氣和氫氣，氧氣重復(fù)供人體呼吸使用。這就構(gòu)成了氧的再生循環(huán)回路。
水的再生處理更為復(fù)雜，包括冷凝水、衛(wèi)生用水和生理廢水(尿)3部分。
冷凝水處理
人體呼吸排出的水蒸氣和體表出汗或蒸騰生成的水蒸氣進入座艙大氣，通過座艙溫濕度控制系統(tǒng)的降溫除濕組件使水蒸氣冷凝為水，并有效地實現(xiàn)了微重力條件下冷凝水的分離和收集。冷凝水是一種相對干凈的廢水，采用過濾和離子交換技術(shù)進行凈化處理，采取滅菌與保鮮措施并加入人體所需的微量元素，生成符合
衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的飲用水，重新供人飲用。衛(wèi)生用水的處理處理個人衛(wèi)生時產(chǎn)生的廢水含有較多的雜質(zhì)，通常采用多級過濾裝置去除其中如皮屑、毛發(fā)一類固態(tài)雜質(zhì)，在一定溫度條件下進行滅菌處理后進入去離子床去除水中的離子和洗滌劑類的化學(xué)物質(zhì)，同時加碘殺滅細菌。處理后的水一般仍作為衛(wèi)生用水重復(fù)使用。
生理廢水的處理
生理廢水主要是尿，人均日產(chǎn)尿量約1.5～1.6L。尿的處理最為復(fù)雜，通常采用膜技術(shù)和相變技術(shù)相結(jié)合的方法。收集到的尿液經(jīng)預(yù)處理后加熱到一定溫度，然后在低壓環(huán)境下進行低壓滲透蒸發(fā)，滲透蒸發(fā)后生成的蒸汽經(jīng)冷凝后成為尿液再生水。再生水經(jīng)過相應(yīng)的后處理，從技術(shù)上講可以滿足飲用水的衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，可重復(fù)飲用。但考慮到心理學(xué)上的因素，在氧和水再生循環(huán)回路的系統(tǒng)設(shè)計上對技術(shù)路線加以調(diào)整，將尿液再生水經(jīng)適當(dāng)后處理后用于電解制氧，而將上述的CO2反應(yīng)生成的水(這是一種化學(xué)產(chǎn)水)經(jīng)后處理后用于飲用。
物理化學(xué)再生式環(huán)控生保技術(shù)研究的重點：
1)關(guān)鍵功能部件的研制。包括固態(tài)胺CO2收集濃縮裝置、Sabatier加氫甲烷化反應(yīng)的CO2還原反應(yīng)裝置、固體聚合物電解池(SPE)式水電解制氧裝置、中空纖維膜與相變技術(shù)組合的尿處理裝置、多級過濾與去離子技術(shù)組合的冷凝水/衛(wèi)生水凈化裝置、高效的靜態(tài)/動態(tài)水氣分離器等。針對長期飛行的特點，要特別注重產(chǎn)品的小型化、輕量化、高可靠性和在線可維修性設(shè)計。
2)系統(tǒng)集成技術(shù)研究。再生式環(huán)控生保系統(tǒng)是一個長期運行的多功能、多界面的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)的頂層設(shè)計和系統(tǒng)集成中應(yīng)考慮如下因素：
a.根據(jù)系統(tǒng)的功能分配、總體布局要求和長期在軌運行的特點，突出系統(tǒng)模塊化設(shè)計和良好的可維修性設(shè)計；
b.為了適應(yīng)人的代謝水平隨生活節(jié)律和工作負荷變化而出現(xiàn)的較大波動，系統(tǒng)應(yīng)具有一定的自適應(yīng)性。
c.為實現(xiàn)環(huán)境控制和生命保障的全部功能，系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成上，除了氧和水的再生外，還必須集成座艙供氣調(diào)壓、通風(fēng)凈化、溫濕度控制、測量控制、煙火檢測與滅火、廢物收集、供食供水保障等相關(guān)技術(shù)�？紤]長期飛行的因素，要加強座艙微量有害物質(zhì)的監(jiān)測和去除能力。從環(huán)控生保技術(shù)的長遠發(fā)展看，還應(yīng)該為未來受控生態(tài)生保技術(shù)的加入留有一定的接口。
d.確定飛行運行周期、乘組規(guī)模以及各種設(shè)計約束條件后，對系統(tǒng)的物質(zhì)流、信息流和能量流進行充分的研究和分析計算，在此基礎(chǔ)上進行系統(tǒng)的配置設(shè)計、接口設(shè)計和界面參數(shù)的計算與分配。
3)系統(tǒng)的綜合集成演示驗證。以密閉的模擬試驗艙為平臺，建立以物理化學(xué)再生技術(shù)為核心的再生式環(huán)控生保技術(shù)地面綜合集成演示驗證系統(tǒng)，進行有模擬乘員組參加的長時間(不少于60d)的連續(xù)試驗，對系統(tǒng)功能、性能指標(biāo)、人機功能分配、界面關(guān)系、醫(yī)學(xué)工效學(xué)要求、長期運行可靠性、安全性、在線可維修性等進行考核與評價，驗證系統(tǒng)物質(zhì)流、信息流、能量流設(shè)計計算的正確性，為系統(tǒng)的工程化研制提供技術(shù)依據(jù)。
環(huán)控生保系統(tǒng)的保障對象是航天員，系統(tǒng)的綜合演示驗證又是以未來長期載人飛行任務(wù)為背景的人機聯(lián)試的大型試驗地面模擬試驗，因此在系統(tǒng)研制和地面試驗的全過程中必然融入航天醫(yī)學(xué)和航天工效學(xué)的研究內(nèi)容。包括系統(tǒng)設(shè)計的輸入條件(尤其是與航天員健康、安全和高效工作相關(guān)的醫(yī)學(xué)、工效學(xué)設(shè)計要求)的確定，產(chǎn)品與系統(tǒng)品質(zhì)的動態(tài)醫(yī)學(xué)、工效學(xué)評價，集成演示驗證試驗的醫(yī)學(xué)、工效學(xué)支持和受試人員的醫(yī)學(xué)保障等。同時也包括了與系統(tǒng)試驗，更與未來空間實驗室、空間站長期載人飛行任務(wù)相關(guān)的的乘員作息制度研究、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保制度研究、艙載醫(yī)監(jiān)設(shè)備研制、長期密閉艙室微量污染物生物效應(yīng)和檢測控制技術(shù)研究、長期密閉的狹小環(huán)境條件下乘員的工效學(xué)研究、心理學(xué)及心理支持方法研究等等。
出艙活動與交會對接的相關(guān)技術(shù)研究
載人航天器安全運行、航天員出艙活動和航天器交會對接，并列為載人航天近地軌道活動的三大技術(shù)，是建立空間實驗室/空間站的重要前提。出艙活動和交會對接技術(shù)都需要航天員的直接參與，因此，除了前面已經(jīng)提到的與之相關(guān)的航天醫(yī)學(xué)和工效學(xué)的研究內(nèi)容外，還有一些直接保障航天員生命安全和操作安全的關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備研究和研制。
出艙活動相關(guān)技術(shù)
航天員出艙活動一般包括3方面的任務(wù)：航天器在軌故障排除與維護保養(yǎng)，有效載荷的布放、回收和在軌照料，大型空間站和空間設(shè)施的在軌安裝、構(gòu)建。完成這些任務(wù)都需要航天員穿著艙外航天服，離開母體航天器進入太空。因此，突破出艙活動技術(shù)的重點是艙外航天服的研制和進出航天器使用的氣閘艙的建立。
艙外航天服一定意義上是艙內(nèi)航天服技術(shù)的延伸，但它被要求在脫離母體飛行器的情況下保障航天員的安全，同時又能完成必要的操作任務(wù)，所以功能上相當(dāng)于一個具有環(huán)控生保功能的小型航天器，技術(shù)遠比艙內(nèi)航天服復(fù)雜，安全可靠性要求極高。艙外活動航天服包括3個主要技術(shù)模塊：
1)航天服本體
艙外航天服必須按氣密和絕熱要求設(shè)計；構(gòu)形符合人體工程學(xué)要求，內(nèi)部留有適當(dāng)空間，以便建立滿足航天員生存需要的小環(huán)境；以高強度輕型合金為材料的硬式結(jié)構(gòu)件為主，主要活動肢體段采用具有良好氣密性的活動關(guān)節(jié)連接；外層包覆特種多功能復(fù)合材料，高強度、絕熱、防空間輻射和光輻射、防原子氧、防靜電，局部特殊設(shè)計的部位還可起到通信天線的作用；面窗應(yīng)具有良好的防霧、防空間輻射和防光輻射的能力。
2)便攜式環(huán)控生保系統(tǒng)
創(chuàng)造航天服內(nèi)部的生存環(huán)境，提供航天員呼吸用氧，去除二氧化碳和水汽，控制內(nèi)部壓力、溫度、濕度，保持良好通風(fēng)，排除廢熱。便攜式環(huán)控生保系統(tǒng)在方案原理和技術(shù)上可充分借鑒飛船座艙環(huán)控生保技術(shù)，但要著重解決小型化、輕量化和高可靠性問題。重點研制水升華原理的高效冷源，實現(xiàn)服裝內(nèi)的降溫除濕。
3)測量通信系統(tǒng)
包括航天服內(nèi)的環(huán)境參數(shù)測量、便攜式環(huán)控生保系統(tǒng)的重要性能參數(shù)測量與控制，以及反映航天員健康狀態(tài)的生理參數(shù)測量；以無線方式實現(xiàn)與航天器的數(shù)據(jù)通信及航天員的通話，并通過航天器實現(xiàn)與地面的通信。
氣閘艙主體技術(shù)屬于航天器總體，但以下技術(shù)必須由航天器座艙環(huán)控生保系統(tǒng)實現(xiàn)：
1)氣閘艙壓力和氣體成分控制以及出艙前后氣閘艙泄壓、復(fù)壓速率控制；
2)氣閘艙復(fù)壓的氣源配置；
3)防止減壓病發(fā)生的航天員吸氧排氮裝置；
4)艙外活動航天服出艙前的準(zhǔn)備及回艙后的維護補給。
交會對接相關(guān)技術(shù)
航天器在軌交會對接是一項十分復(fù)雜的技術(shù)。其中，實施對接、組合飛行和實施分離過程中，以下技術(shù)與航天器座艙環(huán)控生保系統(tǒng)緊密相關(guān)，需要研究解決：
1)對接成功后對接面的氣密性檢查與泄漏的應(yīng)急措施；
2)對接過渡段的壓力控制；
3)乘員互訪前，雙邊航天器艙內(nèi)環(huán)境的平衡控制與信息交互；
4)組合飛行時，艙內(nèi)環(huán)境的平衡控制及環(huán)控資源的使用控制；
5)實施分離前，雙邊航天器艙內(nèi)環(huán)境參數(shù)的調(diào)整與信息交互。
訓(xùn)練與試驗?zāi)M技術(shù)研究及地面設(shè)備研制
面對載人航天后續(xù)任務(wù)，需要研究解決航天員空間實驗室/空間站全任務(wù)訓(xùn)練、交會對接技術(shù)訓(xùn)練、航天員失重模擬訓(xùn)練、出艙活動技術(shù)訓(xùn)練等訓(xùn)練模擬技術(shù)。其中，出艙活動模擬訓(xùn)練技術(shù)除了出艙程序、作業(yè)內(nèi)容的模擬訓(xùn)練和評價外，還應(yīng)包括艙外活動工效學(xué)的研究與評價，重點是模擬失重條件下人的體位控制、專用工具的適人性和安全性評價。
結(jié)束語
航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的形成和發(fā)展是與我國的載人航天計劃密不可分的。在完成我國載人航天工程第一階段任務(wù)中，航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)揮了重要的作用，同時也得到了迅速發(fā)展。認真總結(jié)前期工作，瞄準(zhǔn)載人航天后續(xù)計劃中與之相關(guān)的目標(biāo)，結(jié)合學(xué)科的特點和優(yōu)勢，分析任務(wù)，細化目標(biāo)，突出重點，緊緊圍繞航天員和航天員安全與生活保障兩個方面有計劃分層次地部署后續(xù)研究工作。這樣做，無論對于載人航天后續(xù)任務(wù)的展開還是航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的建設(shè)，都是十分重要的。
形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文 篇4
一、引言
隨著21世紀(jì)科技水平的不斷進步，人的綜合素質(zhì)越來越高，相應(yīng)地對自身教育的要求和渴望也不斷提升，高等學(xué)校的毛入學(xué)率在20%以上，這說明我國的高等教育已經(jīng)步入高等教育大眾化階段。另一方面，考慮到我國的教育資源總體是有限的，若將其平均分配勢必導(dǎo)致精英教育的缺失，直接影響到科技的自主創(chuàng)新能力和高層次專業(yè)技術(shù)人才的涌現(xiàn)。因此，合理優(yōu)化配置有限的教育資源，將大眾教育與精英教育有機結(jié)合，符合國家的根本利益。
研究型大學(xué)高層次精英教育的方式多種多樣，但目標(biāo)都是為了培養(yǎng)出拔尖人才，提高教育質(zhì)量，起到優(yōu)化教育資源配置的目的。首先，應(yīng)該創(chuàng)造有利于精英人才培養(yǎng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。其次，應(yīng)加強教育管理水平。最后實施厚基礎(chǔ)寬專業(yè)的分層教學(xué)。
雖然國內(nèi)外諸多研究者對于研究型大學(xué)高層次精英教育和大眾化教育進行了較為廣泛的研究，取得了一系列的研究成果，但是對于航天特色背景下控制工程專業(yè)而言，此類研究卻十分有限，因此本文基于上述的高校精英教育和大眾化教育的研究成果，結(jié)合航天特色背景下控制工程專業(yè)研究生培養(yǎng)的實際需求，力求從航天專業(yè)特色出發(fā)，探索出一條符合航天特色背景下控制工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)的可行之路。
二、航天特色背景下控制工程研究生的培養(yǎng)策略問題
航天特色背景下控制工程專業(yè)屬于高技術(shù)行業(yè)范疇，專業(yè)的特殊性要求對學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)更為精益求精。如何針對航天特色背景下控制工程專業(yè)，探索新的教育教學(xué)策略，使得所培養(yǎng)出來的學(xué)生，既能滿足航天領(lǐng)域的專業(yè)需求，也能適合于現(xiàn)代社會寬泛的就業(yè)環(huán)境，將是值得深入研究的問題。
一方面，航天特色背景下控制技術(shù)屬于國防的重要領(lǐng)域，相應(yīng)地航天特色背景下控制工程專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)定位在精英教育，即所培養(yǎng)的人才應(yīng)該擁有奉獻國防事業(yè)的聰明才智，具有高層次的素養(yǎng)，能夠滿足航天發(fā)展的高需要。另一方面，如今的大學(xué)教育越來越向大眾化的方向發(fā)展，包括寬廣的知識層面、寬進寬出的考核體系等。因此，如何針對航天特色背景下的控制工程專業(yè)，在精英教育和大眾化教育之間尋找一種平衡，讓所培養(yǎng)的部分學(xué)生能投身到國防事業(yè)，成為國家的棟梁之才，而另一部分學(xué)生亦能融入社會，成為大眾的一員，將是值得深入探究的問題。
三、航天特色背景下控制工程研究生的培養(yǎng)措施
為了提高航天控制專業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量，達到優(yōu)化教育資源配置的目的，具體措施建議包括以下幾方面。
1.厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)的分層教學(xué)策略。航天特色背景下控制工程專業(yè)課程可以采用厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)的分層教學(xué)。通過積極主動的思考，完成對重要知識點的掌握，這樣的學(xué)習(xí)過程將會讓學(xué)生記憶深刻，且過目不忘，更為重要的是，通過深入探究問題的實質(zhì)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維，鍛煉學(xué)生的認知能力，從而有助于學(xué)生今后從事創(chuàng)新性的航天科研工作。
2.教研一體化的培養(yǎng)方式。航天特色背景下控制工程專業(yè)課程可以將教學(xué)與科研、理論與實踐充分結(jié)合起來，在講述理論來源、推導(dǎo)證明過程的同時，著重強調(diào)理論的實際應(yīng)用價值及對人類生活進步發(fā)展的意義所在。將枯燥乏味的理論與學(xué)生身邊的科研項目緊密聯(lián)系起來，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。此外，教師在授課過程中應(yīng)該留出一定的時間與學(xué)生進行討論溝通，甚至還可以采用讓學(xué)生融合到科研項目的實際研究中，從而有助于教師了解學(xué)生對理論知識的掌握情況，也可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.研究生培養(yǎng)中的引導(dǎo)與實踐策略。航天特色背景下控制工程專業(yè)課程除了理論部分，還有一部分內(nèi)容需要通過實驗來加以詮釋，如何在已有的課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，教師通過適當(dāng)引導(dǎo)，結(jié)合數(shù)學(xué)或半物理的仿真模擬達到深化教學(xué)內(nèi)容、提升教學(xué)品質(zhì)的目的。此外，航天控制專業(yè)的課程較為特殊，所針對的對象通常情況下無法獲取，因此在課堂上只能以視頻的形式來展現(xiàn)給學(xué)生，相應(yīng)地在實驗過程中，航天器對象模塊也只能通過編程的方式來虛擬實現(xiàn)，但傳感器、執(zhí)行機構(gòu)以及控制器卻能真實存在，正是這種特殊的模擬形式使得航天特色背景下控制工程專業(yè)課程的引導(dǎo)與實驗環(huán)節(jié)富有挑戰(zhàn)性。
航天特色背景下控制工程專業(yè)課程的內(nèi)容主要包括姿態(tài)動力學(xué)與控制、軌道動力學(xué)與控制等，這些內(nèi)容涵蓋了航天器基本的運動機理，覆蓋了航天控制領(lǐng)域若干的研究方向，在課程學(xué)習(xí)中需要引導(dǎo)學(xué)生開拓思路，結(jié)合實驗的仿真策略，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，探索航天的未知空間。此外，考慮到航天特色背景下控制工程專業(yè)課程的專業(yè)特色，在教學(xué)的過程中，應(yīng)該從基礎(chǔ)的萬有引力定律入手，由淺入深，引導(dǎo)學(xué)生邁入到航天控制的知識體系。譬如航天控制的本質(zhì)是什么?與航空器控制的差別是什么?等等問題，需要在課堂上與學(xué)生逐一探討，同時還需要把握航天控制的最新研究方向，包括探月、探火等深空探測的控制問題與傳統(tǒng)航天控制的差異，空天飛機的實現(xiàn)與全程自主控制，等等，通過結(jié)合這些最新的研究動態(tài)來激發(fā)學(xué)生的興趣，從細節(jié)中感染學(xué)生，讓他們記憶深刻。
航天特色背景下控制工程專業(yè)課程的最大特點是理論較為復(fù)雜，內(nèi)容頗為煩瑣，看上去略感乏味，卻充滿了回味，如果僅從原理上去解釋問題，學(xué)生的`理解可能仍有限，因此實踐環(huán)節(jié)必不可少，設(shè)計直觀、生動的仿真模擬實驗來鞏固課程內(nèi)容，讓學(xué)生在實驗過程中感受到航天控制專業(yè)的價值所在，凸顯專業(yè)的重要性。航天控制系統(tǒng)包含被控對象、傳感器、控制器和執(zhí)行機構(gòu)，要想構(gòu)成一個完整的實驗過程，每個部分都必不可少，然而側(cè)重點又不盡相同，作為課程本身，更多關(guān)注的應(yīng)該是航天器的建模與控制方法，即要求學(xué)生在進行課程實驗的時候，采用教材中的基本理論和控制策略實現(xiàn)航天器的仿真模擬過程，先通過數(shù)學(xué)編程的形式來開展實驗，結(jié)合教材的原理和方法，將航天控制系統(tǒng)的每一部分都以代碼的形式進行模塊化處理，并將這些模塊并聯(lián)起來完成一體化的模擬仿真，進而結(jié)合氣動臺、陀螺儀等設(shè)備開展半物理的仿真實驗，讓學(xué)生在實際動手的過程中掌握課本知識的要領(lǐng)，達到學(xué)以致用的目的。
4.加強研究生教育管理策略。航天特色背景下控制工程專業(yè)研究生的教育管理水平主要體現(xiàn)在對不同學(xué)生所使用的不同管理方法，避免在學(xué)生之間采用等同劃一的計劃和要求，允許學(xué)生個性化發(fā)展，并在此基礎(chǔ)上給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，以發(fā)掘每個學(xué)生在不同領(lǐng)域的潛能，為其設(shè)計出合適的學(xué)習(xí)計劃，并定期對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和動態(tài)進行跟蹤和測試，通過這種人性化的教育管理模式將有助于航天人才的脫穎而出。
三、結(jié)語
航天特色背景下控制工程專業(yè)由于自身的特殊性，其初始定位是精英教育的范疇，而目前隨著高校的擴招，大學(xué)教育呈現(xiàn)大眾化的趨勢，為尋求航天控制專業(yè)精英化教育和大眾化教育之間的平衡關(guān)系[6]。航天特色背景下控制工程專業(yè)的人才培養(yǎng)通過分層教學(xué)、教研一體化的方式、社會實踐等手段來引導(dǎo)學(xué)生朝著積極的方面發(fā)展，確保拔尖人才進入到航天科研院所的同時，亦能使一般學(xué)生學(xué)有所成，在各行各業(yè)中都有所建樹。
形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文 篇5
1航天企業(yè)的質(zhì)量成本管理現(xiàn)狀
目前，航天企業(yè)在質(zhì)量成本管理方面取得了巨大的進步和顯著的成績，但還存在一定不足。第一，質(zhì)量管理體系某些環(huán)節(jié)信息流通不暢，質(zhì)量成本基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的記錄和匯總在某些方面還不夠細致、全面。第二，對生產(chǎn)階段的質(zhì)量成本很重視，而對設(shè)計階段的質(zhì)量成本不夠重視。產(chǎn)品從最初的創(chuàng)意到最終交付給顧客，要經(jīng)歷研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、調(diào)試以及售后服務(wù)等多個階段。而生產(chǎn)階段成本的高低，受研發(fā)和設(shè)計的制約。第三，在制定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和檢驗標(biāo)準(zhǔn)時對質(zhì)量成本因素考慮不足。第四，關(guān)注質(zhì)量不足成本，而忽視質(zhì)量過剩成本。質(zhì)量過剩成本即產(chǎn)品質(zhì)量超出顧客需求而產(chǎn)生的過剩成本，這部分成本極大地增加了質(zhì)量成本，但往往被忽視。
2質(zhì)量成本管理的現(xiàn)實意義
質(zhì)量成本管理是以尋求最佳質(zhì)量成本為基本出發(fā)點，對質(zhì)量成本進行的預(yù)測、計劃、統(tǒng)計、核算、分析、控制和考核等一系列的組織活動，其目的是在質(zhì)量、成本和效益三者之間取得最佳效果。因此，開展質(zhì)量成本管理具有重要的.現(xiàn)實意義，具體來說，主要包括以下幾方面。
2.1有利于管理層掌握質(zhì)量管理中存在的問題，進行質(zhì)量決策
通過質(zhì)量成本的計算與分析，管理層能看到各項費用所占的比例，具體了解產(chǎn)品質(zhì)量管理中存在的問題及其對經(jīng)濟效益的影響，進而對質(zhì)量管理做出正確決策。
2.2有利于控制和降低成本
目前，顧客對產(chǎn)品精密度、可靠性的要求日益提高，為使產(chǎn)品滿足顧客需求而支出的質(zhì)量成本也日益增多。因此，分析質(zhì)量成本中4類成本的比例關(guān)系，尋求質(zhì)量成本的最佳值，并對其進行控制能最大限度地降低質(zhì)量成本，從而達到降低產(chǎn)品成本的目的。
2.3有利于創(chuàng)新質(zhì)量管理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益
對質(zhì)量成本進行分析與計算可預(yù)防不合格產(chǎn)品的產(chǎn)生，有助于推進質(zhì)量改進，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益；還可使工作人員了解產(chǎn)品質(zhì)量，使工程技術(shù)人員增強經(jīng)濟觀念，有利于提高企業(yè)的管理水平，增強質(zhì)量體系的有效性。
3質(zhì)量成本管理及應(yīng)用
3.1完善信息采集系統(tǒng)，優(yōu)化信息管理
質(zhì)量體系各相關(guān)部門應(yīng)及時溝通，發(fā)揮質(zhì)量成本信息在各類信息中的主渠道作用，擴大質(zhì)量成本信息的采集面，全面了解和掌握采購、生產(chǎn)、質(zhì)量和管理等方面的控制程序及其生成數(shù)據(jù)，進一步完善質(zhì)量成本信息的收集、整理和反饋利用等程序，建立質(zhì)量成本的綜合信息數(shù)據(jù)庫，健全以質(zhì)量管理部門為中心的質(zhì)量信息反饋管理系統(tǒng)，理順質(zhì)量信息的流通渠道，及時收集、分析、處理和傳遞有關(guān)質(zhì)量信息，供領(lǐng)導(dǎo)決策時參考。
3.2強化關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量成本控制
既要重視產(chǎn)品形成全過程中的質(zhì)量成本管理，也要強化關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量成本管理，以控制產(chǎn)品形成全過程，包括設(shè)計開發(fā)階段、生產(chǎn)階段和銷售服務(wù)階段。
3.3利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，實施質(zhì)量成本的數(shù)字化管理
在質(zhì)量成本管理過程中，不僅要進行定性分析，也要注重定量計算和分析。要進一步完善質(zhì)量成本核算及分析體系，全面收集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、調(diào)試、采購以及售后服務(wù)等方面的成本信息，建立質(zhì)量成本信息綜合數(shù)據(jù)庫，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進行統(tǒng)計、分析，建立質(zhì)量成本控制模型，找出影響質(zhì)量成本的主要因素，以指導(dǎo)質(zhì)量成本管理。
3.4加強培訓(xùn)和全員質(zhì)量成本管理
首先，對有關(guān)管理人員開展質(zhì)量成本管理教育，增強其質(zhì)量成本意識。教育內(nèi)容應(yīng)包括質(zhì)量成本與產(chǎn)品成本的關(guān)系、質(zhì)量成本與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系、質(zhì)量成本在各項費用中所占的比例和對經(jīng)濟效益的影響等方面。其次，對質(zhì)量管理人員、有關(guān)技術(shù)人員和統(tǒng)計、財會人員進行分階段的教育培訓(xùn)。基于質(zhì)檢部門對產(chǎn)品質(zhì)量進行把關(guān)、財會部門對質(zhì)量成本進行核算的管理格局，致使許多人誤認為質(zhì)量成本管理僅是質(zhì)檢及財會部門的職責(zé)，而實際上質(zhì)量成本的形成是所有部門共同協(xié)作的結(jié)果，片面理解質(zhì)量成本由質(zhì)量部門來推動是極其錯誤的。正如零缺陷管理大師克勞士比所說“質(zhì)量遠遠不是質(zhì)量管理部門的事情”，只有各部門通力合作，才能有效控制質(zhì)量成本。
形狀記憶合金驅(qū)動薄壁圓管扭轉(zhuǎn)變形分析及試驗研究論文 篇6
前言
近些年來，我國航天技術(shù)應(yīng)用航天企業(yè)的發(fā)展逐漸走向市場化的運用體系，而要如何在競爭激烈的市場下生存和發(fā)展，也成為當(dāng)今航天企業(yè)非常重視的問題，特別是在市場經(jīng)濟發(fā)展非常迅速的情況下，如何做好企業(yè)組織體制以及管理機制的創(chuàng)新工作也逐漸被重視起來，對此，本文主要對我國航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制與管理機制創(chuàng)新進行研究分析。
一、我國航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制的創(chuàng)新研究
1.應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對企業(yè)組織體制的創(chuàng)新
所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要是通過大量的處理單元組成自適應(yīng)、非線性以及自組織的系統(tǒng)，并試著去模擬人類的神經(jīng)系統(tǒng)，實現(xiàn)對信息進行記憶、加工、處理的功能，將該系統(tǒng)應(yīng)用于企業(yè)組織體系中，對其體系的創(chuàng)新有著極大的作用，而且，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運用，更有利于航天技術(shù)應(yīng)用的控制、管理和改進。當(dāng)然，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用到企業(yè)組織體系實現(xiàn)對其體系的創(chuàng)新，必須要建立相應(yīng)的模型，如，自組織網(wǎng)絡(luò)模型、多層次感知模型、連接型網(wǎng)絡(luò)模型等，并且，在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，對其系統(tǒng)進行不斷的改進和完善，向著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方向發(fā)展，對我國航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制的創(chuàng)新與發(fā)展有著重大的作用。
2.加強對航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制創(chuàng)新的控制
一般情況下，在對航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制進行創(chuàng)新的過程中，由于涉及到的因素比較多，其中不乏有很多對航天企業(yè)組織體制的運行以及發(fā)展會產(chǎn)生影響，如果不能及時對這些因素進行控制的話，后果不堪設(shè)想，因此，需要加強對航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體系創(chuàng)新的控制。做好航天企業(yè)組織體制創(chuàng)新糾偏工作，主要由專業(yè)、技術(shù)人員等多個部門人員組成糾偏小組，一旦發(fā)現(xiàn)組織體制創(chuàng)新過程中出現(xiàn)偏差的話，要及時采取相應(yīng)的糾正措施，確保航天技術(shù)企業(yè)組織體制創(chuàng)新的有效性。另外，要完善控制警戒線，合理編制創(chuàng)新糾偏指標(biāo)的臨界點，對創(chuàng)新方案做好充分的評價和監(jiān)督，以保證我國航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制創(chuàng)新工作的順利進行。
二、我國航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)管理機制的創(chuàng)新
1.戰(zhàn)略型管控模式的創(chuàng)新
所謂戰(zhàn)略型管控模式主要對企業(yè)的管理實施戰(zhàn)略管控模式，不僅要注重企業(yè)的資源配置，更要從企業(yè)整體戰(zhàn)略發(fā)展進行控制。利用戰(zhàn)略型管控模式作為航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)管理機制創(chuàng)新的主要方向，在實施的過程中，將航天企業(yè)作為戰(zhàn)略發(fā)展的中心、考核的中心、融資的中心、公共平臺服務(wù)的中心等，凡事管理都要以中心發(fā)展為主，而對于其他的子公司來說，主要將其作為市場發(fā)展中心、利潤中心等，這樣就可以對航天企業(yè)實時核心以及外圍的戰(zhàn)略型管理，是當(dāng)今大多數(shù)企業(yè)管理機制創(chuàng)新的首選。
2.績效管理形式的創(chuàng)新
對航天企業(yè)管理機制的創(chuàng)新，其主要目的就是促進企業(yè)的快速發(fā)展，給企業(yè)帶來更多的.可發(fā)展空間，全面提升企業(yè)發(fā)展的效益。傳統(tǒng)航天企業(yè)的管理機制，對員工以及部門都有著明確的工作要求，按照相關(guān)要求完成工作之后，并沒有對個人以及部門的績效進行考核管理，使得一些人員工作付出多卻得不到相應(yīng)的回報，從而影響到員工工作的積極性。眾所周知，企業(yè)的發(fā)展是需要靠員工來維持的，從某個角度來講，員工是企業(yè)發(fā)展的主體，更是企業(yè)管理機制運行的主體，因此，可以利用績效管理形式的應(yīng)用實現(xiàn)對航天企業(yè)管理機制的創(chuàng)新。通過建立績效指標(biāo)、平衡積分卡等標(biāo)準(zhǔn)考核體系，來將企業(yè)整體發(fā)展目標(biāo)用以明確進行引導(dǎo)，再通過科學(xué)的績效指標(biāo)的落實，使得航天企業(yè)總部從繁雜的具體業(yè)務(wù)中解脫出來，并在戰(zhàn)略發(fā)展、資源整合優(yōu)化方面發(fā)揮更大的作用，而在具體業(yè)務(wù)層面賦予子公司極大的自主權(quán)，從而形成一批具有個性和活力的業(yè)務(wù)運營單元。這樣不僅對航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)管理機制進行了創(chuàng)新，更有效的提升了管理機制的運行效率，促進航天技術(shù)的快速發(fā)展。
3.預(yù)算管理手段的創(chuàng)新
企業(yè)的管理機制，不僅要對企業(yè)業(yè)務(wù)、人員的管理，更要加強對企業(yè)錢財?shù)墓芾�。在社會�?jīng)濟快速發(fā)展之下，對航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)管理機制的創(chuàng)新，應(yīng)以預(yù)算管理作為實施管理機制創(chuàng)新的重要手段，通過對成本費用、投資、融資等項目展開全面的預(yù)算管理，更有利于結(jié)合企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略對企業(yè)進行管控，而且，通過合理的預(yù)算指標(biāo)管理，對航天企業(yè)做出重大發(fā)展決策起到一定的控制作用，再根據(jù)預(yù)算考核的數(shù)據(jù)，可以對企業(yè)戰(zhàn)略執(zhí)行的結(jié)果進行全面的考核，發(fā)現(xiàn)不足，便于及時改進和完善。
三、總結(jié)
綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國航天技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，而且，在以航天技術(shù)為產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的企業(yè)組織體制以及管理機制也進行了一定的補充和完善。通過本文對我國航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制與管理機制創(chuàng)新的研究分析，作者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗，以及自身對航天企業(yè)組織體制和管理機制的了解，主要從基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對企業(yè)組織體制的創(chuàng)新、加強對航天技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)組織體制創(chuàng)新的控制、戰(zhàn)略型管控模式的創(chuàng)新、績效管理形式的創(chuàng)新等幾方面內(nèi)容進行分析，希望通過本文的分析，進一步促進航天企業(yè)的發(fā)展。
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