工程最优化设计的基本概念

1 最优化设计的基本概念

最优化就是追求最好结果或最优目标，从所有可能方案中选择的最合理的一种方案。在进行工程设计、物资运输或资源分配等工作中，应用最优化技术，可以帮助我们选择出最优方案或作出最优决策。目前，最优化方法在工程技术、自动控制、系统工程、经济计划．企业管理等各方面都获得了广泛应用。

最优化设计是从可能设计中选择最合理的设计，以达到最优目标。搜寻最优设计的方法就是最优化设计法，这种方法的数学理论就是最优化设计理论。

最优化设计方法是现代设计方法的一种。微积分中遇到的函数极值问题是最简单的最优化问题。

I.1函数的极值

最简单的最优化设计问题，就是微积分中的求函数极值问题。它是应用数学的一个分支，已渗透到科学、技术、工程、经济各领域。

例1.1边长为a的正方形钢板，设计制成正方形无盖水槽，如图：1.1所示，在四个角处剪去相等的正方形，如何剪法使水槽容积虽大？

解：设剪去的正方形边长为x，与此相应的水槽容积为

解出两个驻点x=a/2和x=a/6 第一个驻点没有实际意义。现在判别第二个驻点是否为极大点。因为

V"(X=a/6)=-4a<0

说明x=a/6的驻点是极大点。

结论是，每个角剪去边长为a／6的正方形可使所制成的水槽容积最大。一般记为Max V （x）。

例1.2图1.2所示的对称两杆支架，由空心圆管构成。顶点承受的荷载为2P，支座间距为2L，圆管壁厚为6。设密度为P，弹性模量为E，屈服极限为(T。问如何设计圆管平均直径d 和支架高度H，使支架的重量最轻？

解：以圆管平均直径d和支架高度H为两个未知变量。支架总重量的数学表达式为

W(H.d)= 2B pbd

最轻支架重量w，一般记为mix W。

式(1.2)中变量d和H还必须满足以下条件：

图1.1正方形钢板图I 2两杆支架

(1)圆管的压应力小于或等于压杆稳定临界应力Φcr。由材料力学可知，压杆稳定的临界应力为

由此得稳定约束条件

(2)圆管压应力小于或等于材料的屈服极限Φy，由此得强度约束条件

(3)变量d和H为有界变量，由此得几何约束条件

dmin≤d≤dmax，Hmin≤H≤Hmax

式中：dmin、dmax、Hmin、Hmax分别为d和H的下界值、上界值。

上述支架的最优设计问题表示为：

求设计变量d和H，一般记为

X(或{X})=[d H] T =[X1 X2]T

式(1.2)中W(d，H)，一般记为W(x)，称为目标函数。使目标函数最小

记为

满足以下约束条件

gl(X)=

g2(X )=

g3(x)=dmin-d≤0

g4( X)=d-dmax≤0

95(X )=Hmin-H≤0

96(X )=H-Hmax≤0

一般记为s．t G i(X)≤0，i=1，2，…，m

用计算函数极值的分析法，寻求这个问题的最优解。

若假定最优化设计发生在构件中应力达到屈服极限的情形，即选定强度约束方程式（1.4)为等式形式，即

将上式代人目标函数W的方程式(1.2)中，消去变量d，使目标函数成为一个变量H的函数W=

计算函数w对变量H的一阶导数，并使之等于零，求得使重量W为最小值时的H解。即由

即当H等于L时，支架总重量最小。

以上两个例题都是微积分中典型的极值问题，它们虽然简单，却代表了经典最优设计出两类问题。

第一，无约束极值问题（例1.1所示）。

maxF(x1, x2…xn)

或：mixF(x1, x2…xn)

这里的F（x1, x2…xn）是定义在n维空间上的可微函数。

如果F(X)在x=xo处满足

F(X) - F( Xo)<0，且a≤x≤b，a≤Xo≤b (1 6)

则称F(x)在[a，b]上的x=xo处有一相对极大值或局部极大值，式(1.6)中的e为一正的小量。

如果F (X)在x=Xo处满足

F(X) - F(Xo)≤0.，且a≤X≤b,a≤Xo≤b (1.7)

则称F(X)在[a，b]上的X=Xo处有一绝对极大值或全域极大值。

如果将式(1.6)和式(1.7)中第一式的“<”或“≤”改为“>”或“≥”，则称F(X)在X=Xo 处分别有一相对极小值和绝对极小值。

只有当F’(Xo)=0时，x= xo处才能满足极大或极小的条件式(1.6)，但这只是必

要条件，而不是充分条件。

相对极小的必要条件是F’(Xo)=0时，而其充要条件是F’(Xo)=0时，F”(Xo)>0时；反之，相对极大的必要条件是F’(Xo)=0，而其充要条件则是F’(Xo)=0，F”(Xo) <0。

如果F”(Xo) =0，则相对极大或相对极小的充要条件还要根据更高次的级数项决定。

例如，当F’(Xo)=F”(Xo)=0，而F( Xo)≠0时，X=xo是F(X)的一个拐点。

习惯上，把极大点和极小点统称为极点，把极大点、极小点和拐点合在一起，统称为驻点：极点上的函数值统称为极值，驻点上的函数值统称为驻值。

总之，求极值点的方法是从如下的含有n个未知数x1、x2、…、xn的非线性方程组

中解出驻点，然后判定或验证这些驻点足不足极值点。

第二，有约束的极值问题（例1.2所示）。

minW(X),X =[x1、x2、…、xn]T

或maxW(X),X = [x1、x2、…、xn]T

满足于

Gj(X) = 0 j = 1,2，…，m

这个问题的一个直接解法是把m个等式约束看作m个方程组，利用它们把n个设计变量中的m个，例如x1、x2、…、xm用其余n - m个来表示，然后把函数关系X1=x1（Xm+1、Xm+2、…、Xn）,X2=x2（Xm+1、Xm+2、…、Xn）、…Xm=Xm（Xm+1、Xm+2、…、Xn）代人目标函数中，w (X)就只依赖于Xm+1、Xm+2、…、Xn，问题成为无约束的。

工程实际中提出的很多庞大而复杂的极值问题，变量与约束的个数不是几个，而是几

十个、几百个，甚至上千个；约束也不跟于等式，还出现了不等式．近二三十年来，人们已经创立了新的理论和方法来求解这种大型问题，这就是近代最优化理论和方法。

1.2普通设计与最优化设计

结构优化设计是相对于传统的结构设计而言的。

传统的结构设计，要求设计者根据设计要求和实践经验，参考类似的工程设计，通过判断去创造设计方案；然后进行强度、刚度、稳定性等各方面的计算。这里的计算实质上是对给定的方案作力学分析，起一种安全校核的作用，仅仅证实了原方案的可行性。当然，设计者有条件时总是还要研究几个可能的方案来进行比较，从而对结构布局、材料选择、构件尺寸、结构外形等进行修改，以便得到更为合理的方案。普通（传统）的结构设计，力学分析只起到一种校核的服务作用。它有着两方面的缺点：一是工作繁复、效率低；二是由于时间和设计者经验的限制，确定的最终方案往往不是理想的最优方案，而仅为可行方案。虽然普通的设汁程序和方法，能够适应生产逐渐发展的一定阶段上的需要，但是随着生产的迅速发展，新兴科学技术的不断涌现，人们新的设计思想的丰富、充实后也逐渐意识到：只是做到分析结构是远远不够的，而更重要的任务还在于要设计结构。也就是说，人们不仅要说明世界，更要改造世界。过去的结构力学研究，主要着眼于分析和计算各种结构在外界因素作用下的受力和变形等力学反应，现在则迈出一大步，把结构优化设计也作为研究的目标和任

务。

设计这一概念，从根本上来说，是和分析不同的：设计常常表现为重复的分析。例如，对于静定结构，要设计得能满足一组给定的容许应力，只进行一次分析就已足够，设计者选择的截面就能使结构重量为最轻．从历史上来看，工程人员设计静定结构在超静定结构之前，这可能说明为什么设计超静定结构时也是首先进行结构分析的原因。最早，也许是最粗糙的方法，先假定截面特性，再进行结构分析，然后用分析结果来选择一组新的截面特性。通过这样反复循环的运算，往往可得到一个可行的设计。反复修改设计是传统设计的特点。对于实际的超静定结构，这种方法是很繁琐且需要求解联立方程。再者，最后得到的一组截面，在很大程度上取决于最初假定的误差程度。因此，所求得的一组截面下一定是最好的，工程结构建起来后或者是重量大，或者是造价高。一般设计单位往往迫于时间紧而不能进行多方案比较来选择最合适的截面。通过设计，不仅要使产品具有良好的性能，同时还要满足生产的工艺性、使用的可靠性和安全性，且达到费用最省、消耗最低和误差最小等目的。这就是一切设计活功的最终目的。

传统的结构设计的另一特点是所有参与计算的量必须以常量出现，结构优化设计是所有参与计算的量部分以变量出现，在满足规范和规定的前提下，形成全部可能的结构设计方案域。在这个设计方案域中有众多的可行设计方案和众多的不可行设计方案。利用数学手段，按设计者预定的要求，从域中选出一个不但可行且做好的设计方案称为优化设计。因而优化设计所得的设计方案，不仅是传统设计中的可行的设计方案，而且是众多可行方案中最优的设计方案．这里所说的最优，是相对设计者预定的要求而言曲。结构最优设计把力学概念和优化技术作了有机结合。实践证明，结构最优设计能缩短设计周期、节省人力、提高设计质量和水平，最终取得显著的经济效益和社会效益。

结构优化设计与普通的结构设计采用的是相同的基本理论，使用的是同样的计算公式，遵守的是同样的设计规范和施工技术或者构造规定，因而具有相同的安全度。

结构最优化设计与传统的结构设计有一样的设计过程，也要经过设计（拟定各部尺寸）、校核（是否满足规范等要求），修改设计、再校核，如此反复进行，直到找到理想方案为止。所不同的是，传统设计过程的安全性、经济性缺乏衡量的标准，而最优设计是在一个明确特定指标（如结构的体积最小、重量最轻、造价最省）下来说明结构的经济性与安全性。传统设计的设计、校核关系是松散的，且一般仅反复进行一两次即停止，而最优设计则是按一定的数学模式将两者紧密地联系在一起，即将设计问题转化为严格的数学规划问题求解，可利用计算机连续快速作出方案比较，从数百个力案比较中，找到最优设计方案，此外，只要在最优设计的电算程序中稍加补充（增加前后处理功能）就很方便地实现将计算、设计绘图全过程的自动化。从输人数据到图形输出，只需要少量的时间，这是传统设计所不可比拟的。

评价设计优、劣的标准，在优化设计中称为目标函数；结构设计中的量，以变量形式参与的称为设计变量；设计时应遵守的几何、强度、刚度、稳定等条件称为约束条件；选择设计变量，确定目标函数，列出约束条件，称为建立优化设计的数学模型。优化设计数学模型建立在解决不同的工程实际问题的基础七，有不同的形式。对不同的数学模型，选择不同的最优化方法。

1.3结构最优化设计的基本概念

1.3.1设计变量、目标函数、约束条件

最优化设计的出现，改变了以往被动设计的局面，它可以在规定的约束条件下，满足

确定的目标要求来设计结构的有关参数。

1.3.1.1设计变量

优化设计中待确定的某些参数，称为设计变量。一个结构的设计方案是由若干个变量

来描述的，这些变量可以是构件的截面尺寸，如面积、惯性矩等几何参数，也可以是结构

的形状布置几何参数，如高度、跨度等，还可以是结构材料的力学或物理特性参数。这些

参数中的一部分是按照某些具体要求事先给定的，它们在最优化设计过程中始终保持不变，称为预定参数；另外一部分参数在最优化设计过程中是可以变化的量，即为设计变量。设计变量是最优化设计数学模型的基本成分，是最优化设计最后所需确定的参数。例

如图1.3所示三杆桁架，若β1、β2、β3、ι1、ι2、ι3为预定参数，则设计变量就是截面积

A1、A2、A3，记为X=[A1 A2 A3]T或{X}=[A1, A2 ,A3]T，一般记为

X=[X1,X2,X3]T

设计变量的个数，即为所需求解最优化问题的

维数。此例为三维问题，式(1.1)为一维问题，式

(1.2)为二维问题。有曲工程结构最优化设计问题

可能是几十维、几百维，甚至是更高维数的。

1.3.1.2目标函数

优化设计时判别设计方案优劣标准的数学表达

式称为目标函数。它是设计变量的函数，它代表所

设计结构的某个最重要的特征或指标。优化设计就

是从许多的可行设计中，以目标函数为标准，找出

这个函数的极值（极小或极大），从而选出最优设计

方案。目标函数一般记为F (X)。对于图1 3所示

的桁架，若选重量为目标函数，则

图1.3二杆桁架F( X)= (1.11)

式中：γi为i杆材料的单位体积重量。

设计变量的个数就确定了目标函数的维数，设计变量的幂及函数的性态，也就确定了目标函数的性质。式(1.1)为一维非线性函数，式(1. 2)为二维非线性函数，式(1.11)为三维线性函数。结构的体积、刚度、承载力、造价、自振特性等都可以根据需要作为优化设计中的目

标函数。

1.3.1.3约束条件

优化设计寻求目标函数极值时的某些限制条件，称为约束条件。它反映了有关设计规范．计算规程、运输、安装、施工、构造等各方面的要求，有的约束条件还反映了优化设计工作者的设计意图。约束条件包括常量约束与约束方程两类。常量约束亦称界限约束，它表明设计变量的允许取值范围，一般是设计规范等有关规定和要求的数值，如板的最小厚度，圆杆的最小直径等，如式(1.5)所示。这类约束比较简单。约束方程是以所选定的设计变量为自变量，以要求加以限制的设计参数为因变量，按一定关系（如应力、应变关系．几何关系等）建立起来的函数式。如式(1.3)和式(1.4)就属于约束方程。它们之间的关系有明确的表达式（显函数）的称为显式约束；有些结构比较复杂，结构的应力、位移、自振频率、临界荷载等约束，必须通过较精确的计算方法才能得到，它们之间的关系是隐含表达式（隐函数），称为隐式约束。一般表达几何关系的式子称为几何约束，确约束多为显式约束。应力约束、稳定约束、频率约束等的表达式称为性态约束，性态约束多为隐式约束。约束条件还分为等式约束和不等式约束。

1.3.3 最优化问题的一般表达式

求设计变量

X=[X1,X2,X3]T

使用目标函数

F( X)--- min(或max)

满足约束条件h j (X)=0 j=1，2，…，k

G i (x)≤O i=1，2，…，m

X≥0

1. 3.3最优化问题分类

(1)无约束与有约束最优化问题。例1.1是求无约束极值，最优解就是目标函数的极值.例I．2是有约束极值（或称条件极值）。如果是等式约束，则约束数目m必须小于变量数目n。当m-n时，问题的解是惟一的；如果rm>n，这种情况下的最优化问题无解。

（2)确定性和不确定性最优化问题。在确定性最优化问题中，每个变量值是确定的。而在随机（或概率）最优化问题中，某些变革的取值是不确定的。但根据大量实验统计，可以知道变量取值服从一定的概率分布。如电力系统的可靠性问题就是一个随机最优化问题．称为随机规划。近年来专家学者认识到由于不可能给事物明确定义和评定标准而存在的模糊性不确定因素，考虑了模糊性因素的最优化问题称为模糊优化设计。

(3)线性与非线性最优化问题。如果耳标函数和所有约束函数式都是变量的线性函数，则这种最优化问题称为线性规划。如果目标函数或约束函数式中任一个是变量的非线性函数，则称为非线性规划。

用线性函数近似非线性最优化问题中前非线性函数，就可用线性规划求解非线性规划问题一在求得的最优解附近，弄对非线性两数作线性近似，可再一次用线性规划求解。用一连串线性规划去近似求解一个非线性规划问题，称为近似规划。

如果目标函数为二次型，而约束函数式是线性的，则称为二次规划问题。

如果目标函数及约束函数式具有多元多项式的形式，则这种非线性规划称为几何规划。

(4)静态和动态最优化问题。若最优化问题的解不随时间而变，则称为静态最优化问题，如大坝、水闸等的最优化设计；若最优化问题的解随时间而变，即变量是时间t的函数，则称为动态优化问题，即最优控制问题。这种情况下，变量分为状态变量和控制变量两种。求解动态最优化问题有动态规划法、极大值原理等。

(5)网络最优化问题。网络最优化就是从图论的角度来研究网络，并用计算机来寻求这个网络中具有最优参数的路径，如最大流、最短路等。网络最优化是一种复杂系统的规划方法，在运输网络、电路网络、计算机网络以及工程施工网络的分析和设计规划中都有广泛的应用。

1.3.4其他几个基本概念

(1)设计空间、设计点。以设计变量为坐标轴所张的空间，称为设计空间。在n个设计变量情况下是一个n维超越空间；只有3个设计变量时，则称为一般的三维空间；只有两个设计变量时，则称为二维平面空间．

设计空间中的点称为设计点。

(2)约束曲面（线）、约束界面（线）。约束有两类，一类是等式约束，一般是平衡条件（如位移法典型方程）或变形协调条件（如力法典型方程），是结构分析内容，限于由它们来计算内力、应力和位移，因而不参与局部优化过程，故在工程结构优他设计的数学规划里一般只考虑不等式约束。如将不等式约束取等式，则可在设计空间里绘出一个个面或一条条线，这些面或线统称为约束曲面（线）。

约束界面（线）是由最严约束曲面（线）去掉重叠部分所联成的曲面（线）。

约束界面（线）将设计空间划分为两个区间，一为可行区，一为非可行区。在可行区中的点都满足所有约束条件。

(3)目标函数等值面（线）。令目标函数等于不同的值，即可在设计空司绘出互相平行的一组面或线族。在同一个面或线上不同点，有相同的目标函数值，故各面或线称为等值面或等值线，共同称为等值面（线）族。

(4)最优设计。设计空间中的任何一点，代表一个设计，称为设计点。在可行区内的任一点，代表一个可行设计，因为该点满足所有的约束条件。在非可行区内的任一点，代表一个非可行设计，因为它没有满足所有的约束．在约束界面上的任一点代表一个好的可行设计，因为该点使某些约束临界。最优设计点只能是约束界面与目标函数等值线相切或相触的一点，因为该点不仅可行，而且使目标两数值最小。

1.4工程结构优化设计发展

任何一项工程设计总是要求在一定的技术和物质条件下，能取得一个技术经济指标为最佳的设计方案。优化设计就是在这样一种思想指导下产生和发展起来的。

在工业民用建筑中常见到的网架结构、框架结构、压力容器韵薄壁结构，在水工建筑中碰到的大坝结构，如重力坝、拱坝、土石坝等，设计时，对其几何边界都有较大的选择自由。因此，工程设计人员可对结构赋予各种形式，结构的形状变化就很大。尽管工程结构类型千姿百态，但都可以用设计参数确定。如果改变结构类型的实际形状，就有可能取得更好的经济效益，这种把设计扩大到包括结构外形作为更进一步的变量，将使目前的设计水准提高一大步，如此有形状设计变量的最优设计叫形状优化设计。

在确定设计参数时，既要使设计方案满足预定的设计要求，又要使之具有优良的技术性能指标，设计者往往需要经过洋细的分析计算和比较，才能从几个或多个可行方案中找出一个好的方案。但是若采用的计算工具比较落后，在完成这一设计过程时，设计者不得不依赖经验，以及类比、推理和直观判断等一系列智力过程。实际上，这是很难找出最优设计方案的。另外，随着新兴科学技术的不断发展，设计目标向着高速、高效、低消耗方向发展。传统的设计方法已越来越适应不了发展的需要。因此，近20年来，优化设计技术在航空、机械、土建设计领域中发展很快。

应用计算机进行的最优化设计具有如下特点：

(l)设计遵循的原则与目的是使设计最优。为了达到这个目的，就需要建立一个正确的反映设计问题的数学模型。

(2)设计的方法是优化数学方法。一个设计方案参数的调整是计算机沿着使方案向着更好的方向自动进行的，从而选出最优方案。

(3)设计的手段是计算机及计算机程序。由于计算机的运算速度快，分析一个设计方案以分计甚至以秒升，因而可以从大量的方案中选出最优方案。如果设计过程不需要人参与，由计算机根据用户需要编制的程序自动完成各个设计阶段，直至完成并获得最优设计方案。这种以计算机为中心的设计方法称为自动设计。但是在设计过程中，往往要求随时审查计算结果和设计方案，并且要对设计模型做必要的修改。这种工作如果由设计人员运用设计经验和直觉知识完成，要比由计算完成得好，因而出现了一种人、机结合的交互式的作业过程，并且已成为当前设计领领域技术发展的一个重要方向——计算机辅助设计(CAD)。

计算机辅助设计主要是利用图像显示系统作结构形状的修改。而结构形状的确定，一是依靠结构结点坐标，二是依靠结点间构件连接形式，改变结点坐标和结点间构件连接关系，就相应地改变了结构的形状。图 1.4计算机辅助设计框图，说明最优化设计和计算机绘图在CAD中的重要地位。

发展计算机辅助设计技术，提高自动设计能力并和设计人员的创造性结合起来，使结构设计尽可能程序化、理想化，进而实现结构分析、结构设计、结构制造一体化。

(精编)工程项目管理课程简介

(精编)工程项目管理课程简介 《工程项目管理》课程简介 课程编号: 课程名称: 工程项目管理 课程名称(英文): Project Management 适用专业：房地产经营与估价（非师范类） 先修课程：土木工程概论、建筑制图与识图、建筑施工组织与进度控制 学时：72 学分： 4 教学层次：专科 课程简介: 本课程是房地产经营与估价专业学生的专业必修课程。通过本课程的学习，为学生建立起工程项目管理的理论体系，培养学生应用项目管理知识解决工程实际问题的能力。本课程以培养未来的项目管理工程师为目标，介绍了项目管理方面的新知识、新技术、新规范和标准，并引入了一些案例，注重理论联系实际，具有较强的实用性。 教材：王芳.范建洲主编，工程项目管理.科学出版社,2007 参考书目： 1．刘金昌,李忠富,杨晓林主编，《建筑施工组织与现代管理》，中国建筑工业出版社，1996 2．张守健,许程洁主编，《施工组织设计与进度管理》，中国建筑工业出版社，2001 3．任宏等主编,《工程项目管理》，高教出版社，2005 考核方式：考试 成绩评定：本课程的总评成绩包括平时成绩和期末考试（或考查）成绩两部分。平时作业和课堂表现占30％，考查作业或试题占70％

《工程项目管理》课程教学大纲 课程编号: 适用专业：房地产经营与估价 学时数：72学分数：4 执笔人：曹跃杰编写时间：2009.9.1 一、课程的性质、任务 本课程是房地产经营与估价专业学生的专业必修课程。通过本课程的学习，为学生建立起工程项目管理的理论体系，培养学生应用项目管理知识解决工程实际问题的能力。本课程以培养未来的项目管理工程师为目标，介绍了项目管理方面的新知识、新技术、新规范和标准，并引入了一些案例，注重理论联系实际，具有较强的实用性。二、课程的教学目的和要求 通过本课程的学习，为学生建立起工程项目管理的理论体系，培养学生应用项目管理知识解决工程实际问题的能力。本课程以培养未来的项目管理工程师为目标，介绍了项目管理方面的新知识、新技术、新规范和标准，并引入了一些案例，注重理论联系实际，具有较强的实用性。 三、课程的教学内容 第一章工程项目管理概论(总学时6) （一）教学要求: 本章主要阐述项目工程管理的内涵、类型、背景和发展趋势，以及与工程项目管理相关的建设工程监理的概念。由于项目管理的核心任务是项目的目标控制，因此，按项目管理学（Project Mangement）的基本理论，没有目标的建设工程不是项目管理的对象。

工程材料学题库-钢

工程材料学题库 填空题 1、正确合理的选材一半考虑三个基本原则1使用性能2工艺性能3经济性书P4 2、写出扩大?相区并且可以与?-Fe无限互溶的元素有镍、锰、钴。扩大?相区并且可以与?-Fe有限互溶的元素有碳、氮、铜。写出封闭?相区并且可以与?-Fe无限互溶的元素有铬（Cr）、钒（V）。P7-8 3、Cr是铁素体形成元素，但是在钢中加入了w（Cr）= 18%和Ni元素的时候，却可以促进奥氏体的形成。P8 4、奥氏体层错能越高，易于形成状马氏体，具有孪晶型亚结构。奥氏体层错能越低，易于形成状马氏体，具有位错型亚结构。P11 5、钢中合金元素的强化作用主要有固溶强化、晶界强化、第二相强化和位错强化四种方式。P11 6、晶界强化不但可以提高强度，还可以改善钢的韧性。P12 7、除了Co、Al与金属以外，所有的合金元素都会使马氏体转变温度下降。P21（Co、Al） 8、合金元素Al、Mn对晶粒细化有较好作用。（Al、Mn） 9、细晶强化唯一的在提高强度的同时提高材料韧性的强化方式。（细

晶） 10、向钢中加入Ni元素，可以显着降低钢的T k。（P18 Ni） 11、除了Co、Al以外，所有的合金元素均使马氏体转变温度下降。（P21） 12、按照脱氧程度和浇铸方法可以将钢分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢三类。其中沸腾钢的成材率高但是不适合高冲击以及低温条件下工作。（P33） 13、滚动轴承钢GCr9中碳的铬含量约为 %左右。 14、T8中碳的平均含C量约为 % 。 15、为了改善碳素工具钢的切削加工性能，通常采用的预备热处理是球化退火。 16、T10钢锉刀，通常采用的最终热处理为淬火+ 低温回火 17、1Cr13中铬的平均含量约为 13% 。 18、KTZ700—02牌号中，“700”的含义是最低抗拉强度为700MPa 。 1、以下哪些元素可以使?相区扩大，S点左移，A3线下降。（ C ）（P19） a、Mn Si、 W b、Cr Si Co

工程项目建设的基本知识

建筑 工程项目管理基本知识 1、工程有什么特点？ 这里所说的工程是指土木工程、建筑工程、线路管道和设备安装工程及装修工程。它以建筑物或构筑物实物形态，在建设过程中，投资方需要支付一定的费用，按照一定的程序，在一定的时间内完成，并应符合质量要求。 按照建设性质划分，可以分为新建、扩建、改造，按建 设规模划分，可以分为大型、中型、小型。 2、项目管理系统算工程吗？ 项目管理系统研发周期 12个月，完成后的实物形态只是一张光盘及功能点说明和使用手册，不是建筑物或构筑 物，虽然也叫信息工程，但不是我们这里所讲的工程项目。 同理，中国铁路总公司委托研发的 12306软件系统虽然投资巨大，但是也不算工程，不需要履行繁琐的政府行政审批程序。 3、哪些单位或者部门涉及工程项目建设？ 工程项目建设涉及方方面面，主要是三个方面：投资方（在工程建设中一般叫建设单位或项目法人）、公共管理方（政府相关行政主管部门）、承建方（勘察设计单位、监理 单位和施工单位）。 4、哪些单位直接参与工程项目建设？

建设单位、勘察设计单位、监理单位、施工单位。 5、工程指挥部和建设单位是一回事吗？ 建设单位（项目法人）是指建设工程项目的投资主体或投资者，它也是建设项目管理的主体。工程指挥部是建设单位为了管理工程建设项目临时设立的机构，代行建设单位职权，但是不能对外签订各类合同，工程项目建成后一般就撤销了。 6、工程项目上马在投资方内部需要履行哪些程序？ 首先，作为投资行为，工程项目上还是不上，公司的经营班子需要研究可行性分析报告，提出明确意见；其次，上报公司的董事会会议研究，如果董事会会议审议认可，应在董事会会议决议上予以载明；最后需要上股东会会议，形成决议。因为投资决定权在公司股东会（股东大会）。重大项目要单独上会研究，投资额较小的项目则列入企业年度基本建设计划或者技术改造计划。 国家投资项目按国家相关规定履行投资审批程序，列财政预算投资计划。 7、工程建设的资金从哪里来？ 工程建设资金的来源有很多，根据项目的投资主体可以分为财政预算投资（国家投资），自筹资金（地方、企事业单位自筹），银行贷款，利用外资，发行企业债券、股票筹资等。

1施工项目管理的概念与特点

1 施工项目管理的概念与特点 1.1 概念 施工项目管理是以施工项目为管理对象，以项目经理责任制为中心，以合同为依据，按施工项目的内在规律，实现资源的优化配置和对各生产要素进行有效地计划、组织、指导、控制，取得最佳的经济效益的过程。施工项目管理的核心任务就是项目的目标控制，施工项目的目标界定了施工项目管理的主要内容，就是“三控三管一协调”，即成本控制、进度控制、质量控制、职业健康安全与环境管理、合同管理、信息管理和组织协调。 1.2 特点 施工项目管理是建筑业企业运用系统的观点、理论和方法对施工项目进行的计划、组织、监督、控制、协调等全过程、全面的管理。其主要特点如下： （1）施工项目的管理者是建筑施工企业。建设单位和设计单位都不进行施工项目管理。由建设单位或监理单位进行的工程项目管理中涉及到的施工阶段管理仍属建设项目管理，不能算作施工项目管理。监理单位只把施工单位作为监督对象，虽与施工项目管理有关，但不能算作施工项目管理。 （2）施工项目管理的对象是施工项目。施工项目管理的周期也就是施工项目的生命周期，包括工程投标、签订工程项目承包合同、施工准备、施工、交工验收及保修等阶段。施工项目具有的多样性、固定性及庞大性的特点给施工项目管理带来了特殊性。施工项目管理的主要特殊性是生产活动与市场交易活动同时进行；先有交易活动，后有产成品，买卖双方都投入生产管理，生产活动和交易活动很难分开。所以施工项目管理是对特殊的商品、特殊的生产活动，在特殊的市场上进行的特殊的交易活动的管理，其复杂性和艰难性都是其他生产管理所不能比拟的。 （3）施工项目管理的内容是在一个长时间进行的有序过程之中，按阶段变化的。每个工程项目都按建设程序进行，按施工程序进行，管理者需根据施工项目管理时间的推移带来的施工内容的变化，做出设计、签订合同、提出措施、进行有针对性的动态管理，并使资源优化组合，以提高施工效率和施工效益。 （4）施工项目管理要求强化组织协调工作。由于施工项目的生产活动的单件性，参与施工人员流动性大，需采取特殊的流水方式，组织量很大，由于施工在露天进行，工期长、需要资源多，还由于施工活动涉及到复杂的经济关系、技术、法律、行政和人际关系，施工项目管理中的组织协调工作最为艰难、复杂、多变，必须采取强化组织协调的办法才能保证施工顺利进行，主要强化方法是优选项目经理、建立调度机构、配备称职的人员、建立动态的控制体系。 （5）施工项目管理与建设项目管理在管理的任务、内容、范围上均不同。 2 施工项目管理的内容 在施工项目管理的全过程中，为了取得各阶段目标和最终目标的实现，在进行各项活动中，必须加强管理工作。施工项目管理的主体是以施工项目经理为首的项目经理部，即作业管理层，管理的客体是具体的施工对象、施工活动及相关生产要素。 （1）建立施工项目管理组织——项目经理部。由企业采取适当的方式选聘称职的施工项目经理，明确项目经理部各组织机构的责权利和义务，制定项目管理制度。 （2）进行施工项目管理规划 ①进行工程项目分解，形成施工对象分解体系，以确定阶段控制目标，从局部到整体，进行施工活动和施工项目管理。 ②建立施工项目管理工作体系，绘制施工项目管理工作体系图和工作信息流程图。

优化设计的概念和原理

优化设计的概念和原理 优化设计的概念和原则 概念 1前言 对于任何设计者来说，其目的都是为了制定最优的设计方案，使所设计的产品或工程设施具有最佳的性能和最低的材料消耗和制造成本，以获得最佳的经济效益和社会效益。因此，在实际设计中，科技人员往往会先提出几种不同的方案，并通过比较分析来选择最佳方案。然而，在现实中，由于资金限制，选定的候选方案的数量往往非常有限。因此，迫切需要一种科学有效的数学方法，于是“优化设计”理论应运而生。 优化设计是在计算机广泛应用的基础上发展起来的新技术。这是一种现代设计方法，它根据优化原理和方法将各种因素结合起来，在计算机上以人机合作或“自动探索”的方式进行半自动或自动设计，以选择现有工程条件下的最佳设计方案。其设计原则是优化设计:设计手段是电子计算机和计算程序；设计方法是采用最优化数学方法。本文将简要介绍优化设计中常用的概念，如设计变量、目标函数、约束条件等。 2设计变量 设计变量是独立参数，必须在设计过程的最终选择中确定它们是选择过程中的变量，但是一旦确定了变量，设计对象就完全确定了。优化设计是研究如何合理优化这些设计变量值的现代设计方法。

机械设计中常用的独立参数包括结构的整体构型尺寸、部件的几何尺寸和材料的机械物理性能等。在这些参数中，根据设计要求可以预先给出的不是设计变量，而是设计常数。最简单的设计变量是元件尺寸，例如杆元件的长度、横截面积、弯曲元件的惯性矩、板元件的厚度等。 3目标函数 目标函数是设计中要达到的目标在优化设计中，所追求的设计目标(最优指标)可以用设计变量的函数来表示。这个过程被称为建立目标函数。一般目标函数表示为 f(x)=f(xl，xZ，？，x) 此功能代表设计的最重要特征，如设计组件的性能、质量或体积以及成本。最常见的情况是使用质量作为一个函数，因为质量的大小是最容易量化的价值度量。尽管费用具有更大的实际重要性，但通常需要有足够的数据来构成费用的目标函数。目标函数是设计变量的标量函数。优化设计的过程就是优化设计变量，使目标函数达到最优值或找到目标函数的最小值(或最大值)的过程。在实际工程设计过程中，经常会遇到多目标函数的某些目标之间存在矛盾，这就要求设计者正确处理各目标函数之间的关系目前，对这类多目标函数优化问题的研究还没有单目标函数的研究成熟。有时一个目标函数可以用来表示几个期望目标的加权和，多目标问题可以转化为单目标问题来求解。4约束 设计变量是优化设计中的基本参数。目标函数取决于设计变量。在

工程材料学总结1

《工程材料学》复习大纲 第一章 概论 主要概念 工程材料，结构材料，功能材料，材料的组织、结构，使用性能，工艺性能，陶瓷材料，高分子材料，复合材料 内容要求 1． 工程材料的分类。 2． 工程材料的性能，掌握机械工程中常用力学性能指标的意义及单位 （σs，σ0.2，σb, δ，ψ，HBS, HRC, HV, ak）。 第二章 材料的结构 主要概念 晶格与晶胞，晶向族、晶面族，单晶体与多晶体，晶粒与晶界，点缺陷、线缺陷、面缺陷 内容要求 1.立方晶胞中晶向指数与晶面指数表示方法 （给出晶面晶向，让你标定出指数；给出指数，让你画出晶面， 晶向）。 2.三种典型金属晶型的原子位置、单胞原子数、原子半径、致密 度、配位数。 第三章 结晶与相图 主要概念 凝固与结晶, 过冷度， 形核与长大， 合金， 组元，相，相组成物，组织组成物，固溶体，金属化合物， 匀晶、共晶、共 析转变，杠杆定律 内容要求 1. 液态金属的结晶过程。 2. 熟悉共晶（析）转变、共晶（析）体、先共晶（析）相、二次相的 概念。

3．利用相图分析合金结晶过程，区分相组成物和组织组成物并计算相对量。 第四章 铁碳合金 主要概念 同素异构转变，铁素体，奥氏体，渗碳体，珠光体，莱氏体，石墨化， 灰铸铁，球墨铸铁。 内容要求 1. 熟悉Fe-Fe3C相图和铁碳合金中的共晶（析）转变。 2. 会分析各类铁碳合金冷却过程，熟悉它们室温时的相组成物和 组织组成物，并会计算其相对含量，会画组织示意图。 （相组成和组织组成的区别，会使用杠杆定律） 3. 掌握碳钢的牌号，知道它们的用途。 4．懂得石墨形态对铸铁性能的影响，常用铸铁的分类、牌号，主要用途。 第五章 金属的塑性变形与再结晶 主要概念 滑移，滑移面，滑移方向，滑移系，固溶强化，细晶强化，弥散强化，加工硬化（四种提高强度的方法），回复，再结晶, 再结晶温度, 热加工流线 内容要求 1.金属塑性变形的基本过程与塑性变形后的组织、性能的变化。 2.懂得滑移与位错运动的关系，从而理解强化金属的基本原理和主 要方法。 3.热加工与冷加工的根本区别和热加工的主要作用。 第六章 钢的热处理 主要概念 热处理，临界点，退火（炉冷），正火（空冷），淬火（油冷、水冷），回火，表面热处理，化学热处理，奥氏体化，奥

建设工程项目基本概念

建设工程项目基本概念 一、建设工程项目（construction project） 为完成依法立项的新建、改建、扩建的各类工程（土木工程、建筑工程及安装工程等）而进行的、有起止日期的、达到规定要求的一组相互关联的受控活动组成的特定过程，包括策划、勘察、设计、采购、施工、试运行、竣工验收和移交等。 二、建设工程项目的分类 （一）按建设性质划分 分为新建、扩建、改建、迁建、恢复。 新建项目：有两种情况 （1）从无到有。 （2）如果在扩建的过程中，新增的固定资产价值超过原有固定资产价值的三倍以上。 （二）按建设规模划分 可分为大型、中型和小型三类；更新改造项目按照投资额分为限额以上和限额以下项目两类。 1.按总投资划分的项目，能源、交通、原材料工业项目5000万元以上，其他项目3000万元以上的作为大中型（或限额上）项目。 2.否则为小型（或限额以下）项目。 注：更新改造的项目应该按照限额以上和限额以下来划分。

三、建设工程项目的组成 建设工程项目可分为单项工程、单位（子单位）工程、分部（子分部）工程和分项工程。 特点：投资额巨大、建设周期长、整体性强和固定性等特征。 1、单项工程: 单项工程是指具有独立的设计文件，竣工后可以独立发挥生产能力或效益的工程。也有称作为工程项目。如工厂中的生产车间、办公楼、住宅；学校中的教学楼、食堂、宿舍等，它是基建项目的组成部分。 2、单位工程是指具有单独设计和独立施工条件，不能独立发挥生产能力或效益的工程，它是单项工程的组成部分。如生产车间这个单项工程是由厂房建筑工程和机械设备安装工程等单位工程所组成。建筑工程还可以细分为一般土建工程、水暖卫工程、电器照明工程和工业管道工程等单位工程。 单项工程和单位工程两者的区别主要是看它竣工后能否独立地发挥整体效益或生产能力。 3、分部工程(parts of construction)是单位工程的组成部分,分部工程一般是按单位工程的结构形式、工程部位、构件性质、使用材料、设备种类等的不同而划分的工程项目。例如一般土建工程可以划分为地基与基础工程、主体结构工程、建筑装饰装修工程、屋面工程、建筑

工程项目管理的概念

工程项目管理的概念 1．项目管理及其特点 项目管理是指在一定的约束条件下，为达到项目目标（在规定的时间和预算费用内，达到所要求的质量）而对项目所实施的计划、组织、指挥、协调和控制的过程。 一定的约束条件是制定项目目标的依据，也是对项目控制的依据。项目管理的目的就是保证项目目标的实现。项目管理的对象是项目，由于项目具有单件性和一次性的特点，要求项目管理具有针对性、系统性、程序性和科学性。只有用系统工程的观点、理论和方法对项目进行管理，才能保证项目的顺利完成。项目管理具有以下特点： （1）每个项目具有特定的管理程序和管理步骤。项目的一次性、单件性决定了每个项目都有其特定的目标，而项目管理的内容和方法要针对项目目标而定，项目目标的不同，决定了每个项目都有自己的管理程序和步骤。 （2）项目管理是以项目经理为中心的管理。由于项目管理具有较大的责任和风险，其管理涉及人力、技术、设备、材料、资金等多方面因素，为了更好地进行计划、组织、指挥、协调和控制，必须实施以项目经理为中心的管理模式，在项目实施过程中应授予项目经理较大的权力，以使其能及时处理项目实施过程中出现的各种问题。 （3）应用现代管理方法和技术手段进行项目管理。现代项目的大多数属于先进科学的产物或者是一种涉及多学科的系统工程，要使项目圆满地完成，就必须综合运用现代化管理方法和科学技术，如决策技术、网络计划技术、价值工程、系统工程、目标管理、看板管理等等。（4）项目管理过程中实施动态控制。为了保证项目目标的实现，在项目实施过程中采用动态控制的方法，阶段性地检查实际值与计划目标值的差异，采取措施纠正偏差，制定新的计划目标值，使项目的实施结果逐步向最终目标逼近。 2．工程项目管理 工程项目管理是项目管理的一个重要分支，它是指通过一定的组织形式，用系统工程的观点、理论和方法对工程建设项目生命周期内的所有工作，包括项目建议书、可行性研究、项目决策、设计、设备询价、施工、签证、验收等系统运动过程进行计划、组织、指挥、协调和控制，以达到保证工程质量、缩短工期、提高投资效益的目的。由此可见，工程项目管理是以工程项目目标控制（质量控制、进度控制和投资控制）为核心的管理活动。 工程项目的质量、进度和投资三大目标是一个相互关联的整体，三大目标之间既存在着矛盾的方面，又存在着统一的方面。进行工程项目管理，必须充分考虑工程项目三大目标之间的对立统一关系，注意统筹兼顾，合理确定三大目标，防止发生盲目追求单一目标而冲击或干扰其他目标的现象。 （1）三大目标之间的对立关系。在通常情况下，如果对工程质量有较高的要求，就需要投入较多的资金和花费较长的建设时间；如果要抢时间、争进度，以极短的时间完成工程项目，势必会增加投资或者使工程质量下降；如果要减少投资、节约费用，势必会考虑降低项目的功能要求和质量标准。所有这些都表明，工程项目三大目标之间存在着矛盾和对立的一面。（2）三大目标之间的统一关系。在通常情况下，适当增加投资数量，为采取加快进度的措施提供经济条件，即可加快项目建设进度，缩短工期，使项目尽早动用，投资尽早回收，项目全寿命周期经济效益得到提高；适当提高项目功能要求和质量标准，虽然会造成一次性投资和建设工期的增加，但能够节约项目动用后的经常费和维修费，从而获得更好的投资经济效益；如果项目进度计划制定得既科学又合理，使工程进展具有连续性和均衡性，不但可以

工程热力学基本概念

第一章 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 相对压力：相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。 比容：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容。 密度：单位容积的工质所具有的质量，称为工质的密度。 强度性参数：系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关，没有可加性，如温度、压力等。在热力过程中，强度性参数起着推动力作用，称为广义力或势。

1 施工项目管理的概念与特点

施工项目管理的概念与特点 1.1概念 施工项目管理是以施工项目为管理对象，以项目经理责任制为中心，以合同为依据，按施工项目的内在实现资源的优化配置和对各生产要素进行有效地计划、组织、指导、控制，取得最佳的经济效益的过程。施管理的核心任务就是项目的目标控制，施工项目的目标界定了施工项目管理的主要内容，就是“三控三管一协成本控制、进度控制、质量控制、职业健康安全与环境管理、合同管理、信息管理和组织协调。 1.2特点 施工项目管理是建筑业企业运用系统的观点、理论和方法对施工项目进行的计划、组织、监督、控制、全过程、全面的管理。其主要特点如下： （1）施工项目的管理者是建筑施工企业。建设单位和设计单位都不进行施工项目管理。由建设单位或监进行的工程项目管理中涉及到的施工阶段管理仍属建设项目管理，不能算作施工项目管理。监理单位只把施作为监督对象，虽与施工项目管理有关，但不能算作施工项目管理。 （2）施工项目管理的对象是施工项目。施工项目管理的周期也就是施工项目的生命周期，包括工程投标、程项目承包合同、施工准备、施工、交工验收及保修等阶段。施工项目具有的多样性、固定性及庞大性的特工项目管理带来了特殊性。施工项目管理的主要特殊性是生产活动与市场交易活动同时进行；先有交易活动，成品，买卖双方都投入生产管理，生产活动和交易活动很难分开。所以施工项目管理是对特殊的商品、特殊活动，在特殊的市场上进行的特殊的交易活动的管理，其复杂性和艰难性都是其他生产管理所不能比拟的。 （3）施工项目管理的内容是在一个长时间进行的有序过程之中，按阶段变化的。每个工程项目都按建设行，按施工程序进行，管理者需根据施工项目管理时间的推移带来的施工内容的变化，做出设计、签订合同、施、进行有针对性的动态管理，并使资源优化组合，以提高施工效率和施工效益。 （4）施工项目管理要求强化组织协调工作。由于施工项目的生产活动的单件性，参与施工人员流动性大，特殊的流水方式，组织量很大，由于施工在露天进行，工期长、需要资源多，还由于施工活动涉及到复杂的系、技术、法律、行政和人际关系，施工项目管理中的组织协调工作最为艰难、复杂、多变，必须采取强化调的办法才能保证施工顺利进行，主要强化方法是优选项目经理、建立调度机构、配备称职的人员、建立动制体系。 （5）施工项目管理与建设项目管理在管理的任务、内容、范围上均不同。 2施工项目管理的内容 在施工项目管理的全过程中，为了取得各阶段目标和最终目标的实现，在进行各项活动中，必须加强管理施工项目管理的主体是以施工项目经理为首的项目经理部，即作业管理层，管理的客体是具体的施工对象、动及相关生产要素。 （1）建立施工项目管理组织——项目经理部。 由企业采取适当的方式选聘称职的施工项目经理，明确项目经理部各组织机构的责权利和义务，制定项制度。

工程热力学知识点总结

工程热力学大总结 '

… 第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 ) 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 } 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。

工程材料学教学大纲

《工程材料学》教学大纲 学分：2总学时：36 理论学时：27实验学时：9 适用专业：农机化、农机化师范 大纲执笔人：许令峰大纲审定人：赵立新 一﹑说明 1．课程的性质﹑地位和任务 材料是现代工业技术的物质基础，正确选择材料，确定合理的加工工艺，使零件既能满足性能要求，又能充分发挥材料的潜力，是一个机械工程人员必须具备的能力。工程材料学是研究常用工程材料的实用性能与化学成分﹑内部显微组织之间的相互关系，找出其内在规律，以便采用合理的热处理工艺方法，来控制其内部组织，提高材料的性能。 2．课程教学的基本要求 理论知识方面：本课程是一门与生产实践联系很密切的课程，在课程学习前，应进行金工实习，以便学生建立有关材料与工艺的感性知识。应安排学生在学完机械制图﹑机械制造基础等有关基础课或专业基础课程之后的第四学期，内容上注意与以上学科的衔接，并避免不必要的重复，课堂教学应力求使学生弄清基本概念，掌握基本内容，使学生获得常用工程材料的种类﹑成分﹑组织﹑性能和改性方法的基本知识，具备根据零件工作条件合理选择和使用材料，正确制定热处理工艺方法，妥善安排工艺路线的初步能力。由于材料学的不断发展，知识不断更新，所以授课教师在吃透教材的基础上，应广泛阅读有关参考资料，紧跟本学科的发展，备课过程中随时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要发展及发展动向。 实验技能方面：观察材料内部组织结构必须借助于金相显微镜或其他仪器，学生必须首先掌握金相显微镜的构造及使用，并且学会金相显微试样制备。还应掌握不同含碳量的碳钢硬度的测定。 3．课程教学改革 总体设想：在有限的教学时间内尽可能多传授给学生有关材料学方面的理论知识。除课堂教学外，尚需进行必要的课堂讨论和习题课等，以进一步培养学生分析问题和独立工作的能力 二．教学大纲内容 （一）课堂理论教学 第一章：金属的机械性能（1学时） 拉伸图的分析，弹性和刚度﹑强度﹑塑性﹑硬度﹑疲劳强度﹑冲击韧性和断裂韧性的含义。 思考题：1﹑说明低碳钢拉伸曲线上的几个变形阶段 2﹑根据作用性质，载荷可分为几类？其主要性能指标各有那些？ 3﹑何谓硬度？如何衡量？ 第二章：金属的晶体结构与结晶（2学时） 第一节：纯金属的晶体结构 晶体的基本概念；金属中常见的晶格类型；晶面指数和晶向指数；金属晶体结构的其他参数。 第二节：实际金属的晶体结构 多晶体结构；晶体缺陷：点缺陷﹑线缺陷﹑面缺陷 第三节：金属的结晶 结晶的概念；结晶过程；晶粒大小：晶粒大小对性能的影响；晶粒大小的控制 本章重点﹑难点：1﹑晶格类型

工程经济基本概念及例题

财务评价：建设项目财务评价，是在国家现行税务制度和价格体系的前提下，从项目的角度出发，估算项目范围内的财务费用和效益，编制财务报表，计算财务评价指标，考察和分析项目盈利能力、偿债能力和财务生存能力，判别项目的财务可行性，为投融资决策以及银行审贷提供依据。 资金时间价值：资金在生产和流通过程中，随着时间的推移而产生的增值，增值的这部分价值就叫作资金的时间价值。 影子价格：指资源处于最佳分配状态时，其边际产出价值。也可说是社会经济处于某种最佳状态下，能够反映社会劳动消耗、资源稀缺程度和对最终产品需求情况的价格。 固定资产：指使用年限在1年以上，单位价值在一定限额以上，在使用过程中始终保持原有物质形态的资产。 速动比率：指速动资产对流动负债的比率。 净现值：指将项目整个计算期内各年的净现金流量，按一定的折现率，折现到计算基准年的现值代数和。 项目后评价：指对已经完成的建设项目或规划的目的、执行过程、效益、作用和影响所进行的系统的客观的分析。 敏感性分析：指通过分析项目主要不确定性因素发生增减变化时，对财务或经济评价指标的影响，来计算敏感度系数和临界点，找出敏感因素。 投资回收期：从项目的投建之日起，用项目所得的净收益偿还原始投资所需要的年限。 价值工程：是一门工程技术理论，是指以研究对象的功能分析为核心，以提高研究对象的价值为目的，力求以最低寿命周期成本来可靠地实现研究对象所要求功能的技术与经济相结合的学科。 税后利润该按什么顺序进行分配？ （1）弥补被没收财务损失，以及违反税法规定支付的滞纳金和罚款 （2）弥补企业以前年度亏损 （3）提取法定公积金，用于弥补亏损，按照国家规定转增资本金等 （4）提取公益金，主要用于企业职工福利设施支出 （5）向投资者分配利润，企业以前年度未分配的利润，可以并入本年度向投资者分配 动态投资回收期的优缺点有哪些？ （1）它考虑了资金的时间价值，该指标容易理解，计算也比较简便，在一定程度上显示了资本的周转速度。 （2）没有全面地考虑投资方案整个计算期内的现金流量，即忽略了发生在投资回收期以后的所有情况。 折旧的方法有哪几种？加速折旧的特点是什么？ 直线折旧法：平均年限法、单位产量法 加速折旧法：年数总和法、双倍余额递减法 特点：依据边际效应递减规律，即固定资产的效用随着使用寿命的缩短而逐渐降低，在折旧初期计提折旧较多而后期计提折旧较少，从而相对加速折旧。 项目后评价与项目前评价的主要区别有哪些？ 评价的主体、性质、依据、阶段、内容不同，在投资决策中的作用不同。 常用的经济评价指标按指标数值的性质分为哪三类，各有哪些指标？ 时间性评价指标：投资回收期、借款偿还期 价值性评价指标：净现值、净年值、费用现值、费用年值 比率性评价指标：内部收益率、净现值率、资本金净利润率、利息备付率、总投资收益率、偿债备付率、资产负债率

自考-06087-工程项目管理-复习重点教学教材

工程项目管理复习重点 第一章工程项目管理概论 【本章重点章节】 第一节工程项目管理的概念与分类（项目与项目工程） 第二节工程项目管理的基本内容和方法（工程项目管理的基本内容） 工程项目管理办法（工程项目管理方法音乐的原则和步骤） 第三节建设项目管理（建设程序） 第四节工程项目监理（工程项目监理的概念） 【本章节试题总结】 1、项目：是在一定时间内，满足一系列特定目标的多项相关工作的总称。（名词解释） 1、项目特性：a.特定性（单件性或一次性）是项目最主要的特征.b具有明确目标和约束条件.c.具有特定生命周期. d管理对象的整体性.e.项目的不可逆性.（单选） 2、只有单位工程、单项工程和建设项目的施工任务，才称得上施工项目。由于分部分项工程的结果不是施工企业的最终产品，故不能称作施工项目。分部分项工程不是施工企业的最终产品不能成为工程施工项目,只是一部分.（单选） 3、建设项目管理:是站在项目法人(建设单位)的立场对项目建设进行综合管理的工作.（填空） 4、工程施工项目管理主体:工程施工企业 ,管理对象:工程施工项目（单选） 5、工程施工项目管理与建设项目管理的不同:包括管理主体,管理任务,管理内容,管理范围. a.建设项目管理主体是建设单位或受其委托的管理企业;工程管理主体是施工企业 b.建设项目管理的结果是取得符合要求的能发挥效益的固定资产,工程施工管理是把项目搞 好取得利润. c.建设项目管理内容涉及:投资周转和建设的全过程管理,工程施工管理涉及从投标开始到 回访保修为止的全部生产组织过程. d.建设项目管理范围:一个建设项目,是由可行性研究报告确定的所有工程;工程施工项目管 理:是工程施工合同约定的承包范围,是建设项目或单项工程或单位工程施工过程的管理. 6、工程监理企业是由监理企业管理的项目服务性,科学性,公正性. （填空） 7、工程项目范围管理:从项目建议书开始到竣工验收交付使用为止的全过程 . 8、工程项目管理规划即是对合同目标的贯彻。（单选） 10、目标控制是工程项目管理的核心内容。 11、管理控制目标包括:进度,质量,成本,安全,和环境目标. 12、建设项目管理的目标:功能,投资,质量,进度目标. 13、 PDCA是目标控制的基本方法.（单选） 14、控制模式PDCA：计划、执行、检查、处理。 15、组织协调为目标控制服务.协调的内容包括:人际关系,组织关系,配合管理,供求关系和约束关系. 16、内部关系:通过行政的,经济的,制度的,信息的,组织的,法律的等多种方式进行协调. 近外层关系:施工项目部与建设单位,监理单位,及设计单位的关系 远外层关系:施工项目部与政府部门,现场环境相关单位的关系. 17、工程项目资源是工程项目得以实现的保证，包括：人力资源,材料,设备,资金和技术. 即5M。（填空） 19、工程项目管理方法应用的原则：①适用性原则②灵活性原则③坚定性原则④开拓性原则

《工程材料学》习题与思考题doc

工程材料学 习题与思考题 福州大学材料学院 2008.12

钢与合金钢 一、名词解释 合金元素杂质元素钢合金钢奥氏体形成元素铁素体形成元素碳化物形成元素非碳化物形成元素铁素体钢奥氏体钢贝氏体钢马氏体钢莱氏体钢晶界偏聚（晶界吸附）（钢中的）相间析出回火稳定性（回火抗力）二次淬火二次硬化原位形核离位形核一类回火脆性二类回火脆性 （低碳钢的）应变时效（低碳钢的）淬火时效调质处理优良的综合机械性能喷丸处理马氏体时效钢超高强度钢热疲劳疲劳剥落（接触疲劳）（滚动轴承钢的）碳化物液析球状不变形夹杂热硬性（高速钢的）黑色组织（高速钢的）萘状断口基体钢 不锈钢晶间腐蚀点腐蚀应力腐蚀氢脆阳极极化阴极极化钝化n/8规律475℃脆性敏化处理稳定化处理蠕变蠕变极限持久强度持久寿命 二、问答题 1.工程材料分为几大类？各类工程材料的使用性能、资源或价格一般有何特点？ 2.什么叫钢？按用途分类，钢分为哪几类？（尽可能详细分类） 3.一种金属材料除基本组元外通常还含有若干种其他元素，如何界定这些元素是合金元素还是杂质？ 4.举例说明奥氏体形成元素对铁基二元相图的影响规律。 5.举例说明铁素体形成元素对铁基二元相图的影响规律。 6.总结奥氏体形成元素对Fe-Fe3C相图的A1、A3、S点、E点的影响规律，并解释为什么高速钢、Cr12 型冷模具钢等高合金钢中会出现莱氏体？ 7.总结铁素体形成元素对Fe-Fe3C相图的A1、A3、S点、E点的影响规律，并解释为什么3 Cr2 W8 V 钢实际上是过共析钢？ 8.解释下列现象： （1）在相同含碳量的情况下，大多数合金钢的热处理加热温度比碳钢高； （2）在相同含碳量的情况下，含碳化物形成元素的合金钢比碳钢具有较高的回火稳定性； （3）高速钢在热轧或热锻后，经空冷或马氏体组织。 9. 从电子结构或原子相对尺寸大小特点归纳过渡族金属在钢中形成碳化物的规律，包括碳化物的稳定性、点阵结构的复杂性和多样性。（联系以下提供的部分元素周期表进行归纳） 10.哪类合金元素可以溶入渗碳体中？举例说明这些合金元素在渗碳体中溶解度的差别。 11.试以晶界吸附现象的基本规律解释不锈钢的晶间腐蚀、硼提高钢的淬透性和硫、磷、砷锑等引起的回火脆性。 12.强碳化物形成元素、碳、磷对奥氏体晶粒长大分别起何作用以及分别是通过哪种机理起作用的？ 13.合金马氏体回火时Cr的特殊碳化物的形成是原位形核还是离位形核？而W呢？原位形核与离位形核形成的特殊碳化物的组织有何显著不同？对钢的性能有何影响？ 14.联系“25Si2Mn2CrNiMoV钢淬火后强度大大提高”的事实，论述低碳马氏体钢的合金化与强化设

工程热力学基本概念

第一章 工质：实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 系统：热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。 状态参数：描述系统宏观特性的物理量。 热力学平衡态：在无外界影响的条件下，如果系统的状态不随时间发生变化，则系统所处的状态称为热力学平衡态。 压力：系统表面单位面积上的垂直作用力。 温度：反映物体冷热程度的物理量。 温标：温度的数值表示法。 状态公理：对于一定组元的闭口系统，当其处于平衡状态时，可以用与该系统有关的准静态功 形式的数量n 加上一个象征传热方式的独立状态参数，即（n+1 ）个独立状态参数来确定。 热力过程：系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。 准静态过程：如过程进行的足够缓慢，则封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态，这样的过程称为准静态过程。 可逆过程：系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态，这样的过程称为可逆过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。 循环：工质从初态出发，经过一系列过程有回到初态，这种闭合的过程称为循环。 可逆循环：全由可逆过程粘组成的循环。 不可逆循环：含有不可逆过程的循环。 第二章 热力学能：物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力学能体积功：工质体积改变所做的功热量：除功以外，通过系统边界和外界之间传递的能量。焓：引进或排出工质输入或

输出系统的总能量。 技术功：工程技术上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。功：物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。 轴功：外界通过旋转轴对流动工质所做的功。 流动功：外界对流入系统工质所做的功。 第三章 热力学第二定律： 克劳修斯说法：不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 开尔文说法：不可能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不引起其他变化。卡诺循环：两热源间的可逆循环，由定温吸热、绝热膨胀、定温放热、绝热压缩四个可逆过程组成。 卡诺定理：在温度为T1 的高温热源和温度为T2 的低温热源之间工作的一切可逆热机，其热效 率相等，与工质的性质无关；在温度为T1的高温热源和温度为T2的低温热源之间工作的热机 循环，以卡诺循环的热效率为最高。 熵：沿可逆过程的克劳修斯积分，与路径无关，由初、终状态决定。 熵流：沿任何过程（可逆或不可逆）的克劳修斯积分，称为“熵流” 。 熵产：系统熵的变化量与熵流之差。 熵增原理：在孤立系统和绝热系统中，如进行的过程是可逆过程，其系统总熵保持不变；如为不可逆过程，其熵增加；不论什么过程，其熵不可能减少。 第四章

工程材料学知识要点

工程材料学知识点 第一章 材料是有用途的物质。一般将人们去开掘的对象称为“原料”，将经过加工后的原料称为“材料” 工程材料：主要利用其力学性能，制造结构件的一类材料。 主要有：建筑材料、结构材料 力学性能：强度、塑性、硬度 功能材料：主要利用其物理、化学性能制造器件的一类材料. 主要有：半导体材料（Si）磁性材料压电材料光电材料 金属材料：纯金属和合金 金属材料有两大类：钢铁（黑色金属）非铁金属材料（有色金属） 非铁金属材料：轻金属（Ni以前）重金属（Ni以后）贵金属（Ag，Au，Pt，Pd） 稀有金属（Zr，Nb，Ta）放射性金属（Ra，U） 高分子材料：由低分子化合物依靠分子键聚合而成的有机聚合物 主要组成：C，H，O，N，S，Cl，F，Si 三大类：塑料（低分子量）：聚丙稀 树脂（中等分子量）：酚醛树脂，环氧树脂 橡胶（高分子量）：天然橡胶，合成橡胶 陶瓷材料：由一种或多种金属或非金属的氧化物，碳化物，氮化物，硅化物及硅酸盐组成的无机非金属材料。 陶瓷：结构陶瓷 Al2O3， Si3N4，SiC等功能陶瓷铁电压电 材料的工艺性能：主要反映材料生产或零部件加工过程的可能性或难易程度。 材料可生产性：材料是否易获得或易制备 铸造性：将材料加热得到熔体，注入较复杂的型腔后冷却凝固，获得零件的能力 锻造性：材料进行压力加工(锻造、压延、轧制、拉拔、挤压等)的可能性或难易程度的度量焊接性：利用部分熔体，将两块材料连接在一起能力 第二章 （详见课本） 密排面密排方向 fcc {111} <110> bcc {110} <111> 体心立方bcc

面心立方fcc 密堆六方cph 点缺陷：在三维空间各方向上尺寸都很小，是原子尺寸大小的晶体缺陷。 类型： 空位：在晶格结点位置应有原子的地方空缺，这种缺陷称为“空位”。 间隙原子：在晶格非结点位置，往往是晶格的间隙，出现了多余的原子。它们可能是同类原子，也可能是异类原子。 异类原子：在一种类型的原子组成的晶格中，不同种类的原子占据原有的原子位置。 线缺陷：在三维空间的一个方向上的尺寸很大(晶粒数量级)，另外两个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷。其具体形式就是晶体中的位错（Dislocation） 形式：刃型位错螺型位错混合型位错 位错线附近的晶格有相应的畸变，有高于理想晶体的能量； 位错线附近异类原子浓度高于平均水平； 位错在晶体中可以发生移动，是材料塑性变形基本原因之一； 位错与异类原子的作用，位错之间的相互作用，对材料的力学性能有明显的影响。 面缺陷：在三维空间的两个方向上的尺寸很大(晶粒数量级)，另外一个方向上的尺寸很小(原子尺寸大小)的晶体缺陷。 形式：晶界面亚晶界面相界面 第三章 过冷：一般地，熔体自然冷却时，随时间延长，温度不断降低，但当冷却到某一温度Tn 时，开始结晶，此时随着时间的延长，出现一个温度平台，这一平台温度通常要低于理想的结晶温度T0，这样在低于理想结晶温度以下才能发生结晶的现象——过冷。 过冷度：实际结晶温度Tn与理想结晶温度T0之差T＝T0－Tn 称为过冷度。过冷度的大小随冷却速度的增加而增加