模块设计论文范文

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第1篇

所谓的建筑设计模块化就是对我们要进行设计的建筑物进行详细的分析，通过以往相同地形地貌、相同的设计用途、相同的建筑理念进行归纳总结。对再建造同等条件建筑物的时候可以实行“拿来主义”，即借用以前的经验和设计，这样可以有效地形成结构体系、建筑形态、整体空间的功能。所谓的模块也是对一个整体进行详细的分解工作，将所要设计的每一个功能形成一个模块，并将这些模块进行具体使用功能的细化处理，在进行设计的时候对这些模块进行使用和拼接，用模块重新可以组成一个建筑的整体。在进行模块化的时候不仅仅要参考原有的建筑设计跟重要的是做到以下方面。如果能够进行建筑设计的模式化那么在节约土地资源方面将会有一个突出的贡献。但是即使是完全相同的建筑也不能保证其使用的功能性完全相同。所以应该在拿来的同时进行仔细的设计，将模式化和具体化相互结合。只有这样才能通过这种建筑设计的模块化来实现资源的有效利用，提高工程的整体进度。

2建筑设计的模块化的研究背景

二十世纪八十年代改革开放以来，我国的经济实力明显上升，但是随着经济的发展许多问题也逐渐的显露出来。人口数量的逐年增加、土地资源的大量使用和物质生活资源的无节制开发导致了我国生态环境的逐步恶化，量变的发展模式使得我们生存和发展遇到了前所未有的困难，人与自然相互依存的平衡正被我们逐渐打破，我们不得不去寻找新的发展模式。现阶段由于我们对于土地资源的大量使用和不合理的破坏使得土地资源大量减少，在这种情形下我们必须进行建筑设计的模式化，来对空间、结构、能耗进行统一的规划，使得建筑设计有一个统一的模式，这样在进行建筑的时候就能够很好的对土地资源进行有效地利用，也可以很好的优化室内的设计。在我们长期的建筑发展研究中发现，要实现建筑设计的模式化并不是非常容易，不仅仅要进行大量的资料研究，更加重要的还与政治、经济、技术、地理、气候材料、预算等种种因素有关。

夜上海论坛 3建筑设计的模块化的研究目的和意义

夜上海论坛 （1）研究目的。当今我国的发展政策是可持续发展也就是说要解决我们与自然资源之间的矛盾，在建筑行业与自然之间的矛盾就是建筑同土地资源之间的矛盾。在这种情况之下模块化设计被推上了建筑发展的历史舞台，它不仅仅能够解决结构体系、建筑形态、整体空间之间的问题，还符合当今社会人们的心理审美观念和生理需求。

夜上海论坛 （2）研究的意义。建筑设计模块化是一项具有现实意义的建筑技术，具有鲜明的时代特点，可以有效地解决人与自然之间的各种矛盾，也可以节约时间成本和资金成本的作用。①空间灵活性高。在我们进行建筑设计的时候可以进行“拿来”，即根据这一区域其余的建筑设计进行有效利用，这样的做法可以有效地避免重复且具有较大的灵活性。通过这种“拿来”可以对空间进行固定，确定设计空间内柱距、设备条件、层高等设计因素，对于不同的空间设计可以进行不同的模块化设计，因此也具有多样性。②节省空间。建筑设计的模块化可以对不同的地形地貌和天气气候进行有效地利用，借助原有的模块设计进行具体的细部设计工作，这样可以有效减少多余空间结构的浪费。③简化施工。在进行建筑设计模块化施工的时候，由于有先前经验和设计进行参考，并且由于模块化设计具有多样性和灵活性。在进行施工的时候可以对整体空间内的模块进行细化工作。小到螺丝钉大到此模块内的住房，层高等都可以进行施工的简化，这样可以有效地节约时间，降低造价成本。④有利于扩建和增长。建筑模块化设计最适合是对工程进行分期建设，这样可以有效地进行资金的筹集并实现逐步投入，使阶段内的利益达到最大化。

夜上海论坛 4影响建筑设计模块化的因素

夜上海论坛 （1）功能因素。我们所有的建筑的出发点都是以实用为基础的所以我们在进行设计的时候也要遵循三个要素即坚固、实用和美观。在进行设计的时候要考量所要设计的建筑物的用途，如果是居民住宅则需要具备家居功能，如果是商业用途则要考虑的是整体的营业需求或者办公需求。如果是医院则应该考虑其生活和商业的双重需求性。

夜上海论坛 （2）结构因素。建筑结构也是影响模块设计的主要因素之一，在进行建筑结构设计的时候不仅仅要通过模块化进行有效地参考以此来进行局部的优化，而且应该就所要建造的建筑的用途进行改进工作，不能够一味的照搬照用。在进行设计的时候要充分划分空间，表明通道、空间隔断等。在模块化设计的过程中还应该注意各模块之间的连接性，这对于一栋建筑的好坏将会起到相当关键的作用。

夜上海论坛 （3）环境的影响。建筑的环境是建筑设计过程中需要克服的一个关键性因素，在设计的时候不仅仅需要进行参考，同类建筑还需要对周围的环境进行仔细的考察、测量，所谓的考察不仅仅是对地形地貌的考察，还是对周围的居住环境和社会环境进行有效地考察，在进行外部设计的时候要与周围的环境相互统一，不能随性而为。

5模块建筑化设计遵循的原则

（1）空间集约原则主要是对土地资源和空间的节约，只有这样才能实现我国的可持续发展，不能追求量大，而是应该追求实用、美观、其次是要提高整体空间的利用率，把有限的空间进行充分的利用，实现区域内的功能完善。最后是对于环境质量的改善，要进行园林化设计实现绿色生活和营业。

（2）功能灵活性原则就是对模块内的功能进行具体的优化工作。让居住人员或者商业用途更加合理实用。

（3）结构合理原则表现在结构设计的功效合理、经济合理、雅观合理。只有做到这三个合理才能够说是做到了结构合理。

第2篇

1模块化机械设计的应用

夜上海论坛 通过对产品的构成进行分析，考察其中的功能互换性与结构互换性的关系，将立体车库模块划分为钢结构、横移机构、载车板等几大模块，包括了系统级模块、部件级模块和零件级模块，以模块为基础进行接口，通过模块的组合来满足不同车库产品的设计。同时对工艺进行优化，达到同类型零部件工艺的统一。

1.1钢结构的模块化设计

对升降横移立体车库的钢结构立柱、前后横梁、纵梁、斜撑等进行通用化设计，无论立体车库方案如何变化，只要方案中的结构能由现有结构配型得到，就只需对现有结构进行横向、纵向、竖向的组合，无法通过组合得到的，只需对不匹配模块进行更改，以项目图纸形式对项目模块进行匹配搭建。新式六层升降横移立体车库钢结构如图1所示。

1.2钢丝绳设备横移机构与链条设备横移机构的

模块化设计

夜上海论坛 将横移机构分解为横移传动系统、提升传动系统和横移框架3个主模块，通过使用相同型材和改变钢丝绳缠绕方式，实现了两种类型横移框架的模块化设计（前后吊点中心距、防坠钩中心距、定位针中心距等关键配合尺寸一致），达到了两种类型的横移机构共用一套横移传动系统的目的，也为钢丝绳设备与链条式设备载车板的统一奠定了基础。1.3载车板的模块化设计载车板对边梁结构形式进行了模块化设计，提高了边梁模块的通用性，并确定了载车板自带斜坡与载车板无斜坡两种载车板结构，通过对斜坡的优化设计使两种载车板结构除斜坡外其他横向构件模块完全通用，通过对横向构件进行选型调整来实现载车板与设备的匹配。

1.4工艺的模块化设计

以传动轴的加工为例：模块化前的传动轴如图5所示，模块化后的传动轴如图6所示。对比可以看到，所有传动轴（包括提升、横移）轴身由原来的必须经过车床倒角、车内孔、齐总长的工序变为现在的直接锯床下料；轴头由原来的指定尺寸改为根据无缝管材料内径的进行配车，并将原来较长的阶梯进行分段处理，以方便链轮的安装，焊缝由原来的角焊缝改为缝焊缝，通过工装对焊缝宽度的调节来实现对传动轴总长的尺寸控制，这样极大地简化了大轴、长轴的加工工艺，节省了工时。

2模块化机械设计的优势

通过前述模块化设计在升降横移立体车库设计中的应用可以明显地看出模块化设计具有以下优势。1）尽管升降横移立体车库形式多样，具体项目方案千变万化，给设计带来极大不便，但是模块化设计可以通过模块的选择和组合构成不同顾客定制的产品，以满足市场的不同需求，对于设计者来说设计任务趋于简单化、轻量化，设计周期大大缩短，可以给产品的生产加工与安装留出更多的缓冲时间。2）模块化设计可以在很大程度上减少图纸的数量，同一零件可以在多种产品上使用，从一定程度上节约了纸张，也方便了图纸的管理。3）很多通用化的零件可以批量地进行储备式生产，这必然带来成本的降低和人力、物力投入的减少，并能从一定程度上缓解了多个项目同时开工生产时加工工期紧张的问题，尤其是当安装过程中项目现场零件丢或失损坏时，可以直接跳过加工，直接从备品库中出库发货，节约了时间，有助于合同的按期兑现。

3结语

夜上海论坛 模块化设计理念已被引进立体车库的机械设计中，特别是在常规的升降横移立体车库中表现得更为明显，模块化给机械设计带来效率和效益的大幅提升。

作者:丁翔 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院

参考文献：

第3篇

1、设计原理及内容

1．1设计原理

夜上海论坛 为实现嵌入式田间图像视频采集，主控芯片选择使用比较广泛的S3C2440芯片，摄像头采用芯片为中星微ZC301的USB摄像头，把采集到的植物视频信息传输到主控芯片中。主控芯片包括把采集的视频信息显示到LED触摸屏上，还要把采集到的信息传输到PC机中。大田视频采集模块总体结构如图1所示。图1大田视频采集模块总体结构图软件方面包括USB摄像头的驱动程序、视频采集程序、LED实时显示程序网络传输程序的设计、调试、烧写等操作。

1．2主要研究的内容

夜上海论坛 1)对ARM嵌入式Linux的内核，Bootloader、YAFFS根文件系统的制作和移植，即完成软件平台的搭建;2)中星微ZC301的USB摄像头驱动程序的设计;3)模块的视频采集程序的设计;4)设计驱动LED，来显示采集到视频信息的程序;5)设计TCP网络传输程序，把视频信息发送出去;6)把采集到的视频图像显示到PC虚拟机上。

2、总体设计

2．1平台设计

2．1．1 BootLoader制作和移植首先按下任意键，使ARM9的程序运行停止在如图2所示的在DNW软件上出现主选择菜单界面;接着选择下载到flash，即选择‘1’，使用USB下载;在DNW软件上出现有关闪存的各个存储区间的情况。在上一步完成的基础上，再选择FLb．bin要烧写到NAND闪存中的位置，即选择‘0’，烧写到NAND闪存中的boot的位置;然后在DNW软件界面下执行配置选项中的操作执行指令，来进行下载地址、COM口和波特率设置;在DNW软件上点击USBPort选项中的传输操作，找到要烧写FLb．bin的位置，选中FLb．bin文件;文件传输完成后即完成了BootLoader的移植。

夜上海论坛 2．1．2 系统内核剪裁、制作和移植Linux内核的移植和引导加载程序的烧写过程几乎是相同的，添加内核的映像文件和BootLoader的移植都是相同的。也就是说，内核是下载到NAND闪存的kernel位置;内核移植时会出现移植进度条;移植完成后出现的和BootLoader的移植出现的提示一样。到此，Linux内核的移植就完成了。Linux内核配置对话框如图3所示。

2．1．3 FAFFS根文件系统的创建和烧写过程1)使用目录创造命令创造根文件系统的目录，并创建在usr目录下的bin、dev、etc等目录，把根文件系统的框架搭建起来;2)创造根文件系统的设备文件，进入到dev目录下使用创造命令来完成;3)安装etc，进入到etc目录下进行解压etc．tar．gz;4)进入到内核目录下使用模块编译命令来编制内核模块;5)使用模块安装命令对模块进行安装;6)使用配置命令对其进行配置，编译命令进行编译，安装命令进行安装;7)进入到根文件目录下使用ln－s命令来进行链接，重新再编译内核;8)将编译生成的内核映像文件通过USB传输到开发板的根文件系统中。

2．2软件设计

2．2．1 摄像头驱动程序设计

夜上海论坛 实现USB设备的即插即用功能的函数是摄像头探测函数，函数名称是sp_probe。该驱动程序中的数据传输模块使用takelet来实现对数据的同步快速传递，此函数对图像数据进行解码使用的是spcode．c程序。数据传输模块函数的具体名称是sp5_init_isoc，并且在sp5_open函数中挂有该函数的入口点。打开设备是同步传输数据开始的标志，这里实现数据传输的函数是sp_m_data，它把数据传送给驱动程序，驱动程序对数据的访问使用的是轮询法。Linux中的USB器件通过系统的USB层来操作下层硬件，流程图如图4所示。

2．2．2 模块视频采集程序

夜上海论坛 本系统的视频采集程序是基于V4L开发的，主要实现图像采集设备的初始化、读取和关闭等，基本操作流程如图5所示。

3、大田视频采集模块的安装与调试

3．1大田视频采集模块安装执行该命令要在该软件文件所在的目录下，将视频采集模块和PC虚拟机连接起来。这样在PC虚拟机上就会显示出视频图像，如图6所示。

3．2大田视频采集模块现场调试在齐齐哈尔嫩江大桥以北的农田里，对种植的土豆进行试验。模块调试如图7所示。图7模块调试一触摸屏LED和虚拟机显示图像不清晰，是因为帧的大小等参数设置得小，修改后图像较原来清晰些;触屏和虚拟机图像显示不连贯是因为其显示程序中延时设置太大，以及内核需要优化小点。大田视频采集模块的对农作物视频采集稳定，触屏的视频图像显示非常清晰，且以非常高的质量把采集到的视频图像传输到了PC机上(见图8)，在其上显示的视频图像清晰连贯，能对农作物进行非常有效的实时监测;操作人员能够从其中迅速获得农作物的自身生长发育情况和是否有病虫害等信息，而且大田的农作物视频信息采集受阳光的影响也很小。本次试验非常成功。图8PC机显示的视频图像

夜上海论坛 4、结论