化工机械设计论文

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化工机械设计论文范文第1篇

关键词:和谐社会　公民文化　宪法爱国主义

    “和谐社会”的概念提出以后，从长远来看，其政治意义远远超出迄今为止人们所讨论的范围。它不仅仅是“科学发展观”、各种社会关系之间的和谐或者社会与自然之间的和谐，也不仅仅是执政党执政模式的变化。从更深人一步说，和谐社会及相关各种目标的实现，会导向政府和人民之间社会契约关系的重建，而这种契约关系的建立和巩固都有赖于一个社会的公民概念以及体现公民特征的文化传统的传承和加强，有赖于一个公民文化所体现的共识。可以说没有公民文化，政府和人民之间的契约便无从谈起，蕴涵在契约文化中的民主、自由等现代文明的价值观就会被暴力、零和搏弈等前现代文明的价值观所取代，和谐社会的构建最终也会失去其制度保障。因此，和谐社会意味着一种基于公民文化的契约型国家治理制度。缺乏公民意识，也是中国在政治文化上与先进国家最大的差距，因此，重塑公民文化是当前构建和谐社会最紧迫的任务。

一、公民文化的身份认同观

1.公民的涵义

公民一词起源于古希腊罗马时代。在古希腊、古罗马，公民指的是在法律上可以享有政治权利的自由民，而非公民的奴隶和外国人在法律和社会两个层面都是受到歧视的对象。公民是一种身份，一种作为国家认可的构成成员的身份的符号。17世纪洛克、卢梭等人的天赋人权论使公民一词走向普遍化。

    《不列颠百科全书》把公民定义为:“公民资格指个人同国家之间的关系，这种关系是，个人应对国家保持忠诚，并因而享有受国家保护的权利。公民资格意味着伴随有责任的自由身份。公民具有的某些权利、义务和责任是不赋予或部分赋予在该国居住的外国人的。完全的政治权利，包括选举权和担任公职权，是根据公民资格获得的。公民资格通常应负的责任有忠诚、纳税和服兵役。”

    公民是法律上的概念，强调社会成员的权利义务平等性。公民在法律面前人人是平等的，没有奴役，没有特权，也没有歧视。

    与“公民”相对应的是“国民”，与“公民”相对立的是的“子民”。“国民”表明一个人的国籍，而“公民”除了表明国籍外还有更深的内涵，说某人是某国公民，内涵此人与该国其他公民的地位相互平等，拥有相应的权利与义务。“民”就是老百姓的意思了，为什么要加一个“子”字呢?《礼记》中说:“子，谓所获民臣”。按照这个说法，“子民”就是不管内心愿意与否都必须臣服的老百姓，它所衬托的是依附型人格、身份差别，所以，在封建社会，“子民”也可以用“臣民”来代替，“率土之滨，莫非王臣”就是“子民”的真实写照。在当前中国社会的习惯性词语中，老百姓远比公民有位置，这也从一个侧面说明了公民文化的缺失。

    2.公民身份与公民文化

    公民身份摈弃了个人身上一切人为的差别，只要在一个政治共同体中具备了公民身份就会享有基本相同的权利和承担基本相同的责任义务，因此，一个社会公民身份的普遍实现取决于政治的公共性，取决于身份平等的文化传统。我们很难想像，一个受到文化传统支撑的身份不平等社会会是一个和谐的社会。公民身份的普遍认同就构成了一个社会的公民文化，这种以认同为基础的公民文化是一种摒弃了等级特权的的政治文化，它要求彻底摆脱人身依附关系，建立一种无论任何人都不能违反的法律制度以及对公共权力持有的高度警惕。同时，它还是一种自由的政治文化，在公民文化中，公民们视追求政治自由、言论自由、宗教信仰自由和经济自由为天经地义，它鼓励个性和自我，认为个人的意志、利益、爱好和享受，从最终价值上看高于家族、集体、民族和国家。

    在当代，公民文化渐渐取代传统的血统认同和传统认同成为了当代许多民族国家的凝聚力和认同基础而成为世界认同文化的主流，认为公民文化在某种程度上是化解种族仇杀、阶级矛盾、意识形态冲突这些人类社会在上个世纪遗留下来的最终难题的惟一解决办法。在所有的公民文化解决方案中，德国政治学家哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观念显得十分突出。

    二、公民文化观的现代特征—宪法爱国主义

    一个追求和谐的社会必定不会是追求以暴力或以暴力威胁的原则来平衡利益的社会，一个以“和而不同”为特征的和谐社会必定要用以理性协商和妥协的方式来解决利益的冲突，所以和谐社会必须要寻求社会认同。传统的认同价值，如血统认同、种族认同、传统认同等由于其包含的排斥性因素而显得不宽容，这种不宽容如果发挥到极至，暴力原则的解决方案就会接踵而至，这样的事例在历史上、在当代都是层出不穷的。对此，哈贝马斯提出的“宪法爱国主义”观给我们以重要的启示，宪法可以作为公民文化的象征发挥其整合社会的巨大作用，一个追求和谐的社会在具体操作上可以以宪法追求其认同价值。

    哈贝马斯认为，存在多元文化差异的人类共同体是不能以民族认同来维系的。作为统一和融合的基础，民族主义缺乏价值规范的基础。提出现代国家统一的价值规范问题，是哈贝马斯“宪法爱国主义”的精髓。尽管哈贝马斯的宪法爱国主义在1989年之前就已经提出，但两德统一、欧洲联盟以及移民与全球化浪潮仍然是哈贝马斯倡导宪法爱国主义的三大主要背景。

化工机械设计论文范文第2篇

关键词：齿轮轴 UG 有限元分析 优化

0 引言

行星齿轮减速器因具有体积小、重量轻、承载能力高、结构紧凑、传动效率高等优点而广泛应用于冶金机械、工程机械、轻工机械、起重运输机械、石油化工机械等各个方面。UG软件是集CAD/CAE/CAM为一体的三维化的软件，它是当今最先进的计算机辅助设计、分析、制造软件，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域。UG的CAD/CAE/CAM功能模块有复杂的特征建模、装配、运动仿真和有限元分析等功能。实现UG有限元分析功能，必须要遵从UG有限元分析的一般过程，构建有限元模型，其中包括自动网格划分、添加约束与载荷，利用图形的方式得到模型应力、应变的分布情况。机械优化设计，就是在给定的载荷和约束条件下，选择设计变量，建立目标函数并使其获得最优值的一种新的设计方法。

1 齿轮轴几何参数的初选

通过常规设计方法设计计算出齿轮轴的几何参数，齿轮轴的齿形为渐开线直齿。分配减速器传动比，计算齿轮模数，并根据传动比条件、同心条件、装配条件和邻接条件确定齿轮的齿数。齿轮轴的齿轮基本参数如表1所示。

2 齿轮轴的三维建模

利用UG/Modeling模块建立齿轮轴模型，如图1所示（去掉网格后的实体模型）。

2.1 网格划分

网格划分越密集，计算结果越精确，但是这会使计算时间加长。单元网格的划分采用UG自带的3D四面体自动网格划分，单元尺寸为3mm。网格划分情况如图1所示。

图1 齿轮轴的网格划分

2.2 定义材料特性

齿轮轴材料选择20Cr，其材料属性如下：质量密度 7.850e3kg/m^3，杨氏模量205000N/mm^2（MPa），泊松比0.29，屈服强度等于540N/mm^2（MPa）。

2.3 施加约束和载荷

齿轮轴两端由两个滚子轴承支撑，限制了空间5个自由度，只允许转动。本论文只考虑齿轮轴齿轮处的应力进而对其进行优化，所以为齿轮轴加载荷及约束，安装轴承处加圆柱形约束，在轴端即与联轴器相连处施加大小为175.083N·m的扭矩。约束和载荷施加情况如图2所示。

图2 齿轮轴的载荷施加

2.4 求解和结果查看

UG软件的结构分析模块提供了强大的后处理功能，可以自动生成计算分析报告。齿轮轴的Von Mises应力图如图3所示。单元节点最大应力为325.8MPa，基本接近材料屈服强度的60%。总体来说，输出轴在强度方面不仅满足了设计要求，而且还有很大的裕量，材料的承载能力并没有得到充分的利用，这为齿轮轴的优化提供了很大的空间。

图3 Von Mises应力图

3 齿轮轴的优化

设计目标：

最小化 模型 重量

设计约束：

模型 Von Mises 应力，上限=320000.000000

设计变量：

a：：p53，初值=38.000000，下限=32.000000，上限=38.000000

最大迭代次数：20

优化结果如图4，图5所示。

由图6迭代分析结果可以看出，在进行第三次迭代的过程中，应力值超出上限，所以，以第二次的迭代结果为准，此时的齿宽为35mm，应力值为295MPa，比较理想。所以常规设计方法得到的齿宽b=38应变为优化设计方法得到的齿宽b=35，此时的应力值为295Mpa，亦满足强度要求。

4 结束语

本论文利用UG的高级建模功能，在对行星齿轮减速器齿轮轴进行参数化建模的基础上，建立了有限元模型并进行了有限元分析，得到了齿轮轴的Von Mises应力图，替代了常规校核的设计方法，大大提高了设计效率。同时对齿轮轴的齿宽进行了优化设计，使得设计方案比原常规设计方案在齿轮轴重量上下降了2.02%。为多个设计变量（如模数、齿数）的单或多目标函数优化奠定了基础。

参考文献：

[1]孙恒，陈作模.机械原理.7版[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]濮良贵，纪名刚.机械设计.8版[M].北京：高等教育出版社，2001.

[3]吴春兰，王世杰.井下专用行星减速器中心齿轮有限元分析.沈阳工业大学学报，2004，26（4）.