欢迎来到学术参考网
当前位置:发表论文>论文发表

化工业毕业论文

发布时间:2023-03-11 16:31

化工业毕业论文

  化学是重要的基础科学之一,是一门以实验为基础的学科,在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展。下文是我为大家搜集整理的关于大学化学毕业论文的内容,欢迎大家阅读参考!
  大学化学毕业论文篇1
  浅议化学氧化改性对碳毡空气阴极表面特征的影响

  微生物燃料电池(MFC)是一种可以将废水中有机物的化学能转化为电能同时处理废水的新型电化学装置。但输出功率低、运行费用高且性能不稳定等严重制约了MFC的实际应用。影响MFC性能的主要因素有产电微生物、阴极催化剂、电极材料、反应器构型及运行参数等。其中,阴极是影响MFC性能及运行成本的重要因素。目前,有学者通过筛选电极材料及对电极材料进行改性来提高MFC性能和降低成本,效果较为显着。因此,笔者采用HNO3氧化碳毡,制作改性碳毡空气阴极,研究化学氧化改性对碳毡空气阴极表面特征的影响;并通过循环伏安测试,考察改性后碳毡阴极的稳定性。

  1材料与方法

  1.1试验装置及材料

  采用连续流运行方式,试验装置主体是由有机玻璃制成的圆柱体,中间阳极室有效容积为36mL(内径为2cm,高为11.5cm),为确保阳极室的厌氧环境,用密封柱密封。阴极在阳极室外侧壁围绕。装置总容积为3.92L,密封盖上有阳极孔、阴极孔及检测孔,以便用铜导线、鳄鱼夹来连接外电路,外接1000Ω电阻作为负载。进水口设计在底部中央,制备成无膜上升流式反应器。阳极是直径为1cm的碳棒,阴极是厚度为3cm的碳毡,输出电压由万用表采集。

  1.2原水水质及运行参数

  垃圾渗滤液取自沈阳市老虎冲垃圾填埋场的集水井,其水质如表1所示。接种微生物为取自UASB反应器中的厌氧颗粒污泥,接种量为25mL。启动期的进水流量控制在30mL/h,COD约为500mg/L。稳定运行后进水流量逐步提升到90mL/h,COD提升到1500mg/L。

  装置在32℃下恒温运行。MFC接种厌氧污泥后,先用COD为1000mg/L的垃圾渗滤液驯化一个周期,使阳极的产电微生物成功挂膜,MFC运行稳定后,再以COD为1500mg/L的垃圾渗滤液作为阳极进水。

  1.3改性碳毡空气阴极的制备

  阴极预处理:将碳毡剪成所需尺寸,然后浸泡在1mol/L的盐酸溶液中,目的是去除碳毡中的杂质离子,24h后取出,用去离子水反复清洗直至清洗液为中性,放入105℃烘箱中干燥2h。

  碳毡改性:将预处理过的碳毡浸入65%~68%的浓硝酸中,用水浴加热至75℃,处理不同时间后取出并用蒸馏水反复清洗直至清洗液为中性,放入105℃烘箱中干燥2h。

  催化剂吸附:将经改性后的碳毡放入Fe/C催化剂溶液(硝酸铁浓度为0.25mol/L,活性炭粉为1g)中,于磁力搅拌器上搅拌30min,然后取出碳毡放入105℃烘箱中烘干。

  1.4分析项目和方法

  外电阻R通过可调电阻箱控制,电压由万用表直接读取,功率密度P通过公式P=U2/RV计算得到,其中U为电池电压,V为阳极室体积。

  表观内阻采用稳态放电法测定。

  循环伏安测试以饱和甘汞电极作为参比电极,采用传统三电极体系,电化学工作站为EC705型。

  电极电导率采用伏特计测定,COD采用快速密闭消解法测定,NH+4-N采用纳氏试剂光度法测定。

  2结果与讨论

  2.1改性时间对催化剂担载量的影响

  电极表面催化剂担载量是影响电极性能的直接因素,而化学改性将影响电极吸附催化剂的担载量(如表2所示)。碳毡经过HNO3化学氧化处理不同时间后,其质量均出现一定程度的减少,且随着处理时间的增加,单位质量碳毡减少量也逐步增加,同时,单位质量碳毡所吸附催化剂的量也增加。这是由于HNO3的氧化作用使碳毡结构发生了变化,表面沟壑加深加密,粗糙度和表面积增加。同时碳毡表面的H+易被催化剂Fe3+取代,也有利于阴极催化剂的吸附。

  2.2化学改性时间对电导率的影响

  电极电导率是表征电极性能的重要参数之一。考察了碳毡空气阴极化学改性时间对其电导率的影响,

  经改性后碳毡空气阴极的电导率明显提高,且随着处理时间的增加,电导率升高,当化学改性时间达到6h后,电导率趋于稳定。

  这是因为碳毡具有石墨层状结构,层与层之间主要是以范德华力相结合,故层间较易引入其他分子、原子或离子而形成层间化合物。应用HNO3处理碳毡时,HNO3分子嵌入层间,同时吸引石墨电子,使其内部空穴增多,因此大大提高了碳毡的电导率。当碳毡层间嵌入的HNO3分子达到饱和时,将不再影响碳毡的电导率。

  2.3改性时间对MFC电化学性能的影响

  2.3.1对产电性能的影响

  分别选取经HNO3氧化0、2、4、6、8、10h的碳毡制备碳毡空气阴极,并以石墨棒为阳极,垃圾渗滤液为燃料构建MFC,进行产电试验。极化曲线斜率和功率密度是表征MFC产电性能的两个重要参数,因此,通过测定输出电压和电流等参数,分别得到极化曲线和功率密度曲线。整个试验过程保持进水流量为120mL/h,反应温度为32℃。经HNO3改性的碳毡空气阴极MFC的极化都经历了活化极化、欧姆极化和浓度极化三个阶段。随着HNO3改性时间的延长,活化极化、欧姆极化和浓度极化损耗逐渐减小,电池的极化曲线斜率逐渐减小,即表观内阻逐渐降低;当改性时间为6h时,极化曲线斜率达到最小,表明此时表观内阻最小(358Ω)。之后,随改性时间的增加,极化曲线斜率增大,即表观内阻增大。

  随着处理时间的增加,电池的功率密度同样经历了一个先增高再降低的过程,与图2的规律基本一致。其中当处理时间为6h时,电池的产电性能最好,最大功率密度达到6265.67mW/m3,较未经HNO3处理的MFC的最大功率密度(1838.46mW/m3)增大了2.4倍。由此可知,通过HNO3化学氧化改性碳毡空气阴极是改善MFC产电性能的有效方式之一。

  2.3.2对CV曲线的影响

  循环伏安法(CV)是表征MFC放电容量的重要方法之一。化学改性碳毡空气阴极MFC的CV曲线如图4所示。其中,扫描速度为50mV/s,扫描范围为-1~1V。扫描曲线以下的积分面积代表了电池的放电容量。由此可知,随着处理时间的增加,放电容量先增加后减小,化学氧化时间为6h时,构建的MFC放电容量最大,即MFC性能最好。综上所述,HNO3化学氧化碳毡空气阴极的最佳时间为6h。

  2.4MFC的产电除污稳定性

  2.4.1产电性能稳定性

  对经HNO3化学氧化处理6h的碳毡空气阴极MFC进行了CV测试,共进行了21次循环扫描,结果表明:随着循环次数的增加,曲线形状几乎没有改变,第1、6、11、16、21次的循环伏安曲线基本重合,面积近乎恒定,即放电容量几乎没有变化,说明电池性能比较稳定,能够长期稳定运行。

  在其他条件不变的情况下,采用经HNO3氧化6h的碳毡作为阴极,保持进水流量为120mL/h,外接1000Ω电阻持续运行14d,每天记录输出电压。

  在最初的3d内,输出电压从62mV增加到483mV,第4天达到最大为492mV,接下来的一周则稳定在470mV左右。随着运行时间的增加,电压略有下降,这可能是阳极室溶液的不断流动,冲刷阳极,带出一定量产电菌同时增加了电池的内阻所致,但总体上电池的运行比较稳定。

  2.4.2除污性能稳定性

  采用经HNO3化学氧化6h的碳毡作为阴极、石墨棒作为阳极、外接1000Ω电阻的MFC,以连续流方式处理垃圾渗滤液。试验过程中原水COD为(2376±200)mg/L,NH+4-N为(151±10)mg/L,保持进水流量为120mL/h、温度为32℃,反应初期(1~5d),出水COD浓度急剧下降,之后出水COD浓度逐渐趋于稳定。

  COD由初始的(2376±200)mg/L降到(238±15)mg/L,去除率达到89.9%~91.2%,高于谢珊等采用两瓶型MFC处理垃圾渗滤液对COD的去除率(78.3%)。而氨氮则由初始的(151±10)mg/L降到(86±5)mg/L,去除率达到39.3%~46.8%。去除的氨氮中部分以NH+4形式随水流进入阴极室,在阴极室扩散到空气中或转化为其他形式的氮,部分在阳极室作为电子供体被氧化。He等的研究也证实了氨氮可以作为MFC的燃料。

  3结论

  ①碳毡空气阴极吸附的催化剂量随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加而增加,但是过量的催化剂不但不能促进反应,反而会增加电池内阻从而降低电池产电性能。碳毡空气阴极电导率随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加而增加,并逐渐趋于稳定。

  ②随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加,碳毡空气阴极MFC的功率密度、放电容量呈现先升高后降低的趋势,而极化曲线斜率呈现先降低后升高的趋势。

  ③HNO3化学氧化碳毡的最佳时间为6h。阴极改性6h后电池产电性能较稳定,最大功率密度比未改性增大2.4倍,达到了6265.67mW/m3,内阻降低到358Ω。

  ④阴极改性6h后的MFC处理垃圾渗滤液的性能稳定。当进水COD为(2376±200)mg/L、NH+4-N为(151±10)mg/L时,对两者的去除率分别为(89.9%~91.2%)和(39.3%~46.8%)。

  参考文献:

  [1]布鲁斯·洛根。微生物燃料电池[M].北京:化学工业出版社,2009.

  [2]FomeroJJ,RosenbaumM,CottaMA,ialfuelcellperformancewithapressurizedcathodechamber[J].EnvironSciTechnol,2008,42(22):8578-8584.

  [3]李明,邵林广,梁鹏,等。集电方式对填料型微生物燃料电池性能的影响[J].中国给水排水,2013,29(9):24-28.
  大学化学毕业论文篇2
  浅谈化学分子力学对建筑建材选用的影响

  引言

  化学的应用给人类文明带来了翻天覆地的变化,在建筑领域,基于化学基础上的新型建筑建材的开发和利用提高了建筑的质量及建筑的安全性、稳定性、美观性等,是现代建筑研究的重要话题。此外,随着地球资源的日益紧张,环境污染的日益严峻,现代建材的研究和应用更为人们所重视,基于化学分子力学对建筑建材的选择和应用途径也日趋广泛。

  1 建筑建材的选择和应用

  1.1 现代建筑建材选择和应用的现状

  伴随着人类文明的发展,建筑建材的生产工艺日益改进,生产技术的现代化,实现了建筑建材生产的智能化、自动化,各类建筑材料在科技发展的影响下不断优化。例如,混凝土的应用,它不仅是一种建筑材料,更具有装饰等作用。如利用混凝土砌块装饰建筑物墙壁,不但具有一定的美观性,还具有保温、隔热等效果。在高分子化学建材应用上,国外的发展要优于国内,例如塑料地板、高分子防水卷材等高分子化学建材最早出现与国际市场,被一些发达国家广泛应用。当前,建筑建材的选择和应用趋于高科技、多功能化,人们对建筑建材的性能、装饰效果、环保作用等有了更高要求。例如,涂料的选择,功能多、污染小、性能高、装饰效果强的材料更受欢迎。总之,人们对建筑建材的选择已由传统的实用性,转向了性价比高、性能好、低碳环保、功能多等多元方向。

  1.2 新型化学建筑材料

  新型化学建筑建材能赋予建筑新功能,在节约能源、优化环境等方面也有突出表现。例如建筑物墙体,可选择非粘土砖、建筑墙体板材、钢结构、玻璃结构等,其性能明显优于传统墙体。如玻璃结构,透光性好、装饰性强,给人以时尚、美观、大气之感。同时,新型化学建筑建材的多样性,使其具备更广泛的功能。例如塑料,新型塑料门窗,不仅美观、轻便、易安装,还具有很好的隔热性、耐腐性等; 又如新型的塑料管材,不但克服可传统管材的易腐蚀、易生锈、易老化等缺点,还具质轻、易安装、无污染等特点,极适合现代建筑环境; 再如塑料地板,节省原料,运输、施工方便,能带给人更好的舒适,具有良好的装饰效果好,是现代建筑建材的“新宠”。此外,混凝土、涂料等,在化学发展的影响下也具有更多、更广泛的用途,例如涂料的防水、防火、防毒、杀虫、隔音、保温等作用。

  1.3 建筑建材的选择和应用原则

  建筑建材的选择首先要满足应用需求,确保建筑建材选择的应用性能,确保其应用方便、应用安全和应用效果。其次,考虑建筑建材的美观性,建筑不是把好的东西堆积起来,而是一种艺术的创造与实践。

  再次,充分考虑建筑建材的性价比,确保建筑工程的综合效益。在选择建筑建材时,先对建筑建材的特点、性能进行充分的了解,结合建筑需求,科学的选择适当的建筑建材。再对建筑建材的使用环境、使用目标进行综合的分析和研究,确保建筑建材应用的效果和性能,提高建筑物的功能性、美观性。最后,要全面认知建筑建材的应用工艺,确保建筑建材性能的发挥。例如混凝土,不但要了解各种混凝土的特点、配置比例等,还要重视其混合工艺,确保混凝土能到达理想的建筑效果。因此,建筑建材的选择是需要非常慎重的,而且需要遵循必要的应用原则。

  2 化学分子力学对建筑建材的选择和应用的影响

  新型建筑建材种类繁多、功能齐全。例如涂料,有有机水性涂料、溶剂类涂料等,在应用上也有较大区别。新型涂料应用化学知识,使涂料具有低污染、高性能、隔热、防火等多种功能,在材料选择时,要充分考虑建筑建材的应用目的,以达到工程施工的最大效益。又如保温隔热材料,现在常用的有玻璃棉、泡沫塑料等,这些材料的选择和应用与化学分子力学息息相关。以混凝土为例,要选择高性能的混凝土,首先,要了解混凝土的特点,它是一种由水泥、砂石、水、胶凝材料等按一定比例混合而成的复合材料。在材料的选择与应用中,必须认清其复合材料性质和各种混合比例,同时掌握混凝土的搅拌、成型、养护等等。

  其次,在混凝土基本特点基础上,科学认知混凝土的集中搅拌特点,科学搭配各种材料比例,确保建筑建材的工作性、效益性和性价比。再次,在实践中结合理论科学的进行建筑建材的选择和应用。如通常情况下,建筑中会使用硅酸盐水泥,在该类建筑建材的选择上,不能单方面的考虑某一方面,要综合考虑,全面了解、可选选择。例如,在配置C40 以下的流态混泥土时,选择 42. 5Mpa 普硅水泥就不太合适,应结合应用需求,选择 32. 5Mpa 普硅水泥,避免选择的盲目性带来施工的不便。

  此外,混凝土的选择要科学的利用化学知识,如相同标号的混凝土,要选择强度系数大,确保混凝土的耐久性; 相同强度的混凝土,则要选择需水量小的,降低水泥用量,确保水灰比例的科学性。同时,注重季节、气候等对于建筑建材化学性能的影响,如在混凝土配置中选择水泥,如在冬季施工则易采用 R 型硅酸盐水泥,搭配合适的掺料、外加剂等,确保混凝土性能。总之,化学丰富了现代建筑建材市场,为建筑提供了更多的选材机遇,而新型的建筑建材的使用一定要避开盲目性、跟风性,应在建筑目的的指导下,结合建筑建材性能,利用化学分子力学等知识,科学的、适当的对其进行选择和应用,以提高建筑建材的应用效果和应用价值。化学的分子力学,在建筑建材中应用非常广泛,基于建筑建材的化学分子力学应用,可以将建材的使用效率和使用效果做到最佳。总之,要充分利用化学分子力学的原理,在建筑建材中实现广泛的推广性使用,逐步加强对于化学原理的实际应用,从而达到推动行业发展的目的。

  3 结语

  高科技带来了建筑建材的高性能、多功能及轻便、美观等等。如玻璃材料钢化、夹丝、夹层等工艺不但提高了玻璃的安全性、抗压性,还对玻璃的隔音性、保温性等有很大的优化作用。随着化学工业的发展,越多的不可能变为可能,玻璃墙、塑料地板等,不断的丰富人类的建筑需求,提升建筑品味,使城市建设的风景更加多姿多彩。

  参考文献

  [1]辉宝琨。压力输送式预拌特种干混砂浆生产工艺选择[J].广东建材,2013( 9) .

  [2]崔东霞,费治华,姚海婷等,粉煤灰与化学外加剂对高性能混凝土开裂性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2011( 4) .
猜你喜欢:
1. 大学毕业论文范文化学

2. 化学毕业论文精选范文

3. 大学化学论文范文

4. 化学毕业论文范文参考

5. 化学本科毕业论文范文

求一篇工业自动化毕业论文

浅论运动控制新技术在机械工业自动化中的应用 摘要:目前,运动控制新技术已经逐渐发展成熟。运动控制新技术在机械工业自动化领域中得到推广和应用,必将促进机械工业自 动化的发展。本文从四个方面探讨了运动控制新技术在机械工业自动化中的应用。 关键词:运动控制新技术机械工业 随着现代科学技术的快速发展,高新 技术不断引导传统产业实施变革。机械工 业作为传统产业之一,在这种潮流的影响 下也在逐渐开展一场大规模的机电一体化 技术革命。随着电子计算机技术、电子电 力技术和传感器技术的发展,各个国家的 机电一体化产品层出不穷。在机电一体化 技术迅速发展的同时,运动控制技术作为 其关键的组成部分,也得到了前所未有的 发展和进步。本文主要介绍全闭环交流伺 服驱动技术、可编程计算机控制器、直线 电机驱动技术和运动控制卡等几项具有代 表性的新技术。 1全闭环交流伺服驱动技术 交流伺服系统在一些定位精度或动态 相应要求比较高的机电一体化产品中的应 用越来越广,其中数字式交流伺服系统更 符合目前数字化控制模式这一潮流,并且 这一系统使用简单,便于调试。数字是交 流伺服系统运用先进的数字信号处理器作 为驱动器的主要组成部分,可以对电机轴 后端的光电编码器进行位置采样,从而在 驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环 控制系统,并且充分发挥数字信号处理器 的高速运算能力,进而自动完成整个伺服 系统的增益调节,甚至还可以跟踪负载的 变化,实时调节系统增益。 这种数字式交流伺服系统在一般工作 在半闭环的控制方式中,也就是伺服电机上 的编码器既要作为速度环,同时也要作位置 环。但是这种控制方式存在一个弊端,也就 是不能克服和补偿传动链上的间隙和误差。 为了能够实现更高的控制精度,一般应该在 最终的运动部分安装上高精度的检测元件, 从而实现全闭环控制。相对比较传统的全 闭环控制方法是伺服系统只是接受速度指 令,完成对速度环的控制,而位置环的控制 是由上位控制器来完成的。这样,就增加了 上位控制器的难度,也在一定程度上阻碍了 伺服系统的推广和应用。 目前,国外的数字式伺服系统发展比 较好,出现了能够很好地实现高精度自动 化设备的运行,这就是全闭环数字式伺服 系统。这一系统能够有效克服上述半闭环 控制系统存在的问题,伺服驱动器可以直 接采用装在最后一级机械运动部件上的位 置反馈元件作为位置环,电机上的编码器 只是作为速度环。这样一来,伺服系统就 可以消除机械传统上存在的间隙,也可以 补偿机械传动件的制造误差,从而实现真 正的全闭环位置控制功能,得到较高的定 位精度。 2计算机控制器技术 目前,可编程计算机控制器已经成为 新一代可编程控制器。与传统的可编程控 制器相比,可编程计算机控制器最大的特 点在于它类似于大型计算机得分是多任务 操作系统和多样化的应用软件的设计。传 统的可编程控制器大多采用单任务的时钟 扫面或监控程序来处理程序本身的逻辑运 算指令和外部的I/O通道的状态才与与刷 新。结果是这样的处理方式直接导致了可 编程控制器的控制速度主要有应用程序的 大小来决定,这与I/O通道中高实时性的 控制要求并不相符。但是,可编程计算机 控制器却能完全解决这个问题,主要表现 在可编程计算机控制器采用了分时多任务 机制打造应用程序的运行平台,这样应用 程序的运行周期与程序的大小没有必然的 联系,而是由操作系统的循环周期来决定 时间的长短。因此,可编程计算机控制器 能将应用程序的扫描周期同外部的控制周 期分开来,从而满足了实时控制的要求。 随着电子计算机中央处理器技术的发展, 电子计算机处理数据的能力极大地提高, 这就为可变成计算机控制器提供了相应的 硬件技术支持。 可编程计算机控制器在工业控制中已 经显现出了强大的优势功能,体现了可编 程控制器与工业控制计算机及分布式工业 控制系统技术的相互融合。虽然说这一技 术的发展历程并不长,还仍是一项正被探 索的技术,但是其被越来越多地应用到各 个领域中,显示出了强大的生机与潜力。 3直线电机驱动技术 机床进给伺服系统中应用直线电机技 术,近些年来得到了世界范围内机床行业的 重视,特别是在西欧的发达工业地区,已经 出现了“直线电机热”这一高潮。在机床 的进给系统中,运用直线电机直接驱动比原 旋转电机传动的最大优势是取消了从电机 到工作台之间的机械传动环节,进而将机床 进给传动链的长度缩短为零,因此这种传动 方式有被称为“零传动”。正是因为这种“零 传动”的方式,给机床带来了原旋转电机驱 动方式无法达到的性能和优势。 这些性能和优势主要体现在:快速响 应。由于伺服系统中直接取消了一些响应 时间较长的机械传动建,使得整个闭环控 制系统的反应速度大大提高,变得快速直 接;高精度。直线驱动系统取消了由丝杠 等机械结构所产生的传动间隙和误差,减 少了插补运动时因传动系统之后所可能带 来的跟踪误差,运用直线定位检测反馈控 制,大大提高了机床的定位精度;高传动 刚度。由于直接驱动避免了气动、变速和 换向时因为中间传动环节的弹性变形、摩 擦磨损和反向间隙所造成的运动滞后现 象,提高了传动刚度;行程长度不受限制。 在导轨上通过串联直线电机,可以无限制 地延长其行程长度,具有过去间接驱动系 统所无法比拟的优势;噪音低。由于现代 工业生产所要求的排放的噪音具有一定的 指标,而直接驱动系统由于取消了传动丝 杠等部件的机械摩擦,同时其导轨又可以 采用滚动式或者磁悬浮式,因而大大降低 了运动时所产生的噪音;高效率。无中间 传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗, 大大提高了传动效率。 4运动控制卡 运动控制卡是一种上位控制单元,主 要运用于工业电子计算机和各种运动控制 场合上。之所以运动控制卡能够出现,主 要体现在以下几个方面:首先,为了满足 新型数控系统的标准化、柔性和开放性的 需求。运动控制卡可以自行调节,来达到 上述要求;其次,对运动控制模块硬件平 台的需求。当前,各种工业设备、国防装备 制造与操作、医疗智能设备在进行自动控 制系统研制和改造过程中急需运动控制模 块硬件平台,而运动控制卡则能满足上述 要求;第三,发挥电子计算机功能的需求。 电子计算机在各种工业现场的应用,要求 配备相应的控制卡来提高电子计算机的性 能和功能。 目前,由于运动控制模式在国外自动 化设备的控制系统中相当流行,因而运动 控制卡耶行程了一个独立专门行业,不少 国外的公司专业从事运动控制卡的研发, 在国内,也有同类产品的出现,并已经被成 功地应用到数控打孔机、汽车零部件性能 检验等自动化设备上。 参考文献 [1]江平宇.网络化计算机辅助设计与制造 技术(第1版)[M].北京:机械工业出版 社,2004. [2]王德祥.柔性控制技术在包装机械自动 化中的应用[J].石油化工应用,2007(4). [3]冯衡滨.试论我国机械自动化技术的发 展[J].民营科技,2008(2).

工业设计毕业论文优秀范文

  21世纪是数字化的时代、信息的时代、也是设计的时代。设计是当今企业乃至国家寻求发展的重要因素。下文是我为大家搜集整理的工业设计毕业论文优秀范文的内容,欢迎大家阅读参考!
  工业设计毕业论文优秀范文篇1
  浅谈以人为本的工业设计认知观

  一、工业设计初体验

  印象中的工业设计,可以设计汽车,可以设计飞船,总是感觉这个专业非常强大,无所不能,只要你说得出来,它都可以参与进去。在学习工业设计的时候,很多男生心里都有一个梦想,希望自己在毕业之后能够成为一名汽车设计师,我也一样。于是对于工业设计的理解就是不停地画草图,努力地学软件。理想很丰富,很美满,等我们走进了工业设计这个专业,才发现它和自己想象中的设计有太多的不同,才真正体会到说设计就好比“戴着镣铐跳舞”这句名言的真谛。汽车设计师,准确说应该叫概念汽车造型设计师,这是现在的我对于当时那个梦想的定义。这个梦想破灭的同时,意味着我对工业设计的理解多了一点认识。我们在学生年代对于工业设计的认知,关注更多的是在产品的造型层面,纯粹在产品的形态和色彩上花心思,再赋予产品一些自以为是的材料和工艺,这个时期所提出的一些方案,现在想来都不敢称为设计,顶多也就是带着一丝想法的幼稚的草图,而且都只能停留在纸上。毕业之后,在企业里任职期间才接触了设计,发现自己对于这个专业有太多的不足,需要学习很多实践性的专业知识。我把更多的时间用在专业技能的提升上,以及对于产品材料构造、工艺结构知识的实践上,对于产品的制造与生产有了初步的了解。同时也学习了市场与设计的一些关系,市场需要什么,企业就会生产什么,哪个产品好卖,客户就会让我们“设计”什么样的产品。

  在从学生到参加工作的这段时间,之前一些天真稚嫩的想法都不再有了,而是多了一些实际的考虑,懂得思考把作品变成产品的可能性因素,偶尔也会思考设计的过程合理性,在这个过程中才发现客户主导了设计的方向。这时候,我才懂得去思考关于工业设计的认知问题,有了想法掌握了技能懂得了生产,做出了方案满足了老板完成了任务,这就叫工业设计吗?在这个过程中,产品是主体,客户是最终目标,也就是说只要搞定了老板就意味着项目的成功。这种描述好像和标准的工业设计定义有太大的区别。产品、客户、消费者,我们的工业设计到底要搞定谁呢?谁是重点?显然,如果工业设计关注的重点是客户的话,我觉得是不可取的,这样的话我感觉自己不像个设计师,因为老板让我干什么我就干什么,那还需要我干什么呢?他需要的只是一个绘图员而已,顶多称为产品外观设计师。

  二、从手机谈工业设计

  工业设计的目标是不是产品呢?我们都知道工业设计有狭义和广义之分,而狭义上的工业设计把重点放在了有形的实体产品上,即产品设计。在这里,我想以自己对工业设计的理解从设计的角度去说说手机这个实体产品。第一台手机是由摩托罗拉生产的,大哥大的手机造型直到现在都深入人心。手机通信技术的发展经历了模拟手机时代、GSM时代、2G/3G时代以及现在即将普及的4G时代。随着技术的不断进步,手机的样式也是千变万化,从笨重的大哥大到今天轻薄的苹果6,工业设计在手机这个产品上扮演着极其重要的角色,特别是在2G时代,上百个品牌上千种手机造型,让你眼花缭乱。诺基亚品牌是2G时代手机市场中的大哥大,一年甚至可以推出一百多款手机造型,摩托罗拉、索尼品牌手机紧随其后,这些品牌的工业设计做得非常成功,直到现在都能让人记得那一款款经典机型。但是到了3G/4G时代,这些品牌风光不再,诺基亚被微软收购,MOTO被谷歌吞并,索尼退出手机市场,在激烈的手机市场份额竞争中,这些曾经的手机品牌王者退出了历史舞台。

  在这个过程中,竞争虽然激烈,但是苹果手机却能够独树一帜,生存并发展壮大到今天王者的地位。我们可以研究一下苹果的工业设计,从第一代手机到现在的6S,每年推出的产品屈指可数,但是它的品牌生命力和产品竞争力不是其他品牌所能够比拟的。手机工业设计已从2G时代的机海战术,变成了现在3G、4G时代的机皇战术。然而,3G、4G时代各个品牌的手机造型,却都是大同小异,大屏幕、轻薄化。如果说砖头一样的大哥大是属于MOTO的经典之作,那么现在瓦片一样的大屏手机又能够代表哪个品牌呢?显然工业设计在手机的2G时代是最火热的,因为手机造型的需求量非常大。

  反之,3G、4G时代手机的工业设计是难的,但绝对不是因为需求量变小,有技术成分的因素,也有设计方向的转变问题。如果手机继续发展下去,它还会需要工业设计吗?我认为手机品牌的激烈竞争,成也工业设计败也工业设计,关键在于看这些品牌怎样来理解工业设计的概念。同样,电视机产品的工业设计也面临这个问题,发展到今天,电视机已经连边框都没有了,我们还能设计什么呢?设计电视的底座和支架吗?如果我们还只是把工业设计理解成产品造型设计,那手机和电视机的发展无疑会告诉你,以这样的观念来选择工业设计那是没有前途的。特别是当前的3D打印技术的猛烈发展,也进一步地验证了这一点,想法人人都可以有,再加上万能的3D打印,可以想象,当人人都是设计师的时候,就不存在设计师的说法了。所以,如果我们把工业设计的重点定位在产品上,手机、电视机、3D打印机的发展都能够说明这个发展方向的局限性。那么,工业设计的重点只能是放在“人”身上,我们必须从狭义的工业设计概念中跳出来。广义的工业设计概念,把工业设计理解成一个以人为本的设计服务过程,要求我们不能再用传统的眼光、方法来对待工业设计,要走出传统的工业设计定义范畴。

  三、工业设计中的造型与结构

  之前谈过学生时代有成为汽车设计师的梦想,这个梦想也只是建立在狭义的工业设计概念认知基础上,关注的只是产品的造型色彩,甚至连产品的结构设计都忽略了。这个阶段自然不会考虑造型设计与结构设计之间的关系,也可以说是结构设计无意识地服从了造型设计。在有了一定的工作经验之后,发现在设计过程中存在这样那样条条框框的限制,特别是在结构设计这个环节,给我们造成很大的困扰和压力,更多的项目只是要求在现有产品结构的基础上进行外观的设计,这时候的造型设计必须服务结构设计,这也可以称为我们设计的初体验。在积累了比较扎实的设计经验之后,我们就得反思这个设计过程,真正产品的创新绝不是停留在造型上,绝不是被限制在结构上,相反,它对于结构设计提出更高的要求。我们开始慢慢意识到产品的创新,应该包括但不限于产品的造型创新及结构创新。在反思的过程中,我们开始学会以广义的工业设计去思考设计问题,把工业设计的重点从产品、客户身上转移到人的因素上,从消费者的角度去寻找产品创新机会的突破口。此时此刻才能体会到,成熟的工业设计师在产品创新的过程中,更多的是关注人的需求,以人的需求为导向来主导设计过程,有意识地让结构设计来配合造型设计。

  四、关于工业设计的改良与创新

  设计的目的是为了创新,创新的方法中包括了改良型设计和创新型设计。直到现在,我认为我所经历过的设计,百分之九十九都是属于改良型设计,还剩的百分之一,其实也只是自己一相情愿的想法而已。深圳山寨机,莆田高仿鞋,它们为什么会存在并广为人知,我认为不仅仅是因为它们具有市场。山寨、高仿也是属于产品改良型设计,因为我们的设计需要经历这样一个过程,借鉴的过程。但是在这个过程之后,很多厂商从山寨、高仿得到好处之后却不懂得创新,一味地改良,导致产品没有了竞争力,企业丧失了发展的机会而被淘汰。工业设计更多的是需要创新性设计,而不是改良型。所以山寨、高仿不是有效的可持续的创新途径,从2008年温家宝给中国工业设计协会写了要高度重视工业设计开始,就注定了山寨机、高仿鞋的灭亡。企业对于工业设计的认识不能停留在单一的改良设计来进行产品创新,应该将创新的重点从产品设计过程转移到设计的研究过程,从产品的生产制造过程转移到人与产品相互关系的研究,进行以人为本的创新性产品设计开发。

  五、工业设计的广与精

  随着这几年工业设计市场的不断成熟,市场竞争也越来越激烈,怎样保证工业设计的竞争力,成为我们不得不去思考的一个问题。俗话说术业有专攻,工业设计想做得好,就必须得把它做精,通过去细分市场来实现。一方面,我们可以专注于某个行业的工业设计,在这个产品领域内积累出雄厚的设计力量,形成行业内的拳头产品保持竞争力。另一方面,我们也可以专注于工业设计内的某个环节,比如战略咨询、产品规划等工业设计前期内容,也可以是产品设计、制造、生产等后期环节。工业设计是一项高度综合性的交叉学科,美学、经济学、心理学力学等学科知识都有涉及,它是一门系统性的综合学科,所以我认为每一个成功工业设计案例的背后,都站着一群人,而不是某一个人的功劳。

  工业设计强调个人分工的同时更注重团队协作来完成项目。我所理解的工业设计,不再像以前那样,通过理想化的个人英雄主义形式来完成设计救赎,这种形式的设计对于当前形势下的工业设计不科学不合理,不可取,不利于工业设计未来的发展。既然是团队合作、个人分工,那么我们在选择工业设计的时候,就可以根据自己的实际情况,有针对性地选择学习和锻炼工业设计的某个环节或者方向,这样就可以实现工业设计的深耕细作,这样才能够让工业设计的生命力更加旺盛,让自己具有核心的竞争力。随着工业设计理念的不断发展和完善,设计已经从对产品、对物的关注转向了对人的关注,对人的生活和情感的关注,转向了对人类生存环境的关注,出现了很多新的设计理念:体验式设计、交互式设计、服务设计等,所以我们也应该抛弃传统的工业设计观念,走进以人为本的广义工业设计概念中,与时俱进。
  工业设计毕业论文优秀范文篇2
  试谈实用主义工业设计

  1当前我国的消费文化以及设计道德状况探讨

  实用主义为了达到效用与利益的目标可以摒弃原则与假定必需的东西,无疑这会带来很多社会问题:为了卫生与方便,我们每天都在制造一次性餐具垃圾,每个婴儿都会用尿不湿,每次购物都会有一个甚至一堆塑料袋,每次喝饮料都会制造一个塑料瓶废品等等,这直接导致了资源的大量浪费以及城市周边堆积如上的垃圾堆,我们不禁反思实用和主义、工业化到底给我们带来了什么?工业设计价值观作为社会价值观的一部分,也具有社会整体价值观的一般的特征。工业设计的目标是服务工业生产,辅助实现工业产品效益并提高产品的附加价值,由于人们无休止的私欲激发了工业的生产,从而使设计不由自主的卷入其中,成了工业化的傀儡而不能自拔。

  2我国设计应具有的道德及文化

  在设计方面,每个民族都有自己的特征鲜明并且积极的设计文化与道德,同样,我国有着深厚的民族底蕴与传统美德,有着丰富的关于造物的文化与道德观。关于器物道德的记载,最早见于《道德经》,老子说:“道生之,德畜之,物形之,器成之。是以万物莫不尊道而贵德。意思是说,器成,需要有事物的规律与生产方法,其次是器物的文化与德行,再加上物质条件赋予其外形。可见,先秦时期的造物道德放之今日依然有其现实意义,我们现在的工业生产何尝不是如此呢?每个行业需要具备生产工艺、行业规范、行业文化等,再加上具体产品,才能达到“器成”的要求。宋明时期,理学倡导“存天理,灭人欲”,主张抑制私人欲望,将伦理道德推向极致,这种思想也直接影响了当时的器物文化。虽然没有直接说明当时的器物思想,但是通过当时的社会价值观可以窥见当时的器物文化,毕竟器物文化来源于社会文化。

  例如,宋代的瓷器,釉色朴素,形态不事雕琢;明代家具,无论造型、材料还是其中的人文思想,都是古今设计的典范。通过这种禁欲与推崇伦理道德的思想可以看出,我国古代的正统思想重视事物的自然规律,重视人的修养及德行的提高,以禁欲来维护世间道德,可以说,体现出了我国传统文化主张朴素、维护自然及社会道德的特征。在今日我国市场经济条件下,显然这种思想是行不通的,因为实用主义生活哲学占据了社会主流地位,每个人都在追求个人利益的最大化,都在实现自我的最大发展,也因此使社会出现很多重效益不计后果、重指标不计投入的社会现象,但是,这不是我们当今社会的本质要求。针对以往粗放型的经济发展模式以及生活方式,我国提出“资源节约型、环境友好型”的经济发展新方针,强调“可持续发展”目标,不再以指标作为唯一的衡量标准,经济增长由粗放型改为集约型,这些都体现出当前我国充分考量了资源、环境与人的关系,更加注重系统的和谐发展。试问,这些现象不正是“天人合一”的体现吗?可见,我们并不是没有工业设计的文化与道德,只是人们忙于实现自身的利益、贪图方便与效率,从而导致了上述问题的发生。

  3设计道德回归的可能性分析

  工业设计道德的回归首先需要社会生活道德、生活哲学的回归,毕竟有什么样的生活道德与哲学,就有什么样的消费哲学与设计哲学。我国传统哲学是以儒家哲学为主导,儒、道、释三教相融合而发展,形成我国传统哲学的基本特征,而当代我们面临的是西方哲学思想的冲击,能否形成中西哲学的融合与发展是当代我国当代哲学发展的新挑战。牟宗三先生的说过,“中国未来的哲学特质,在于中国传统主流哲学与当代西方哲学的融合,从而形成新时代特征的中国哲学。”[3]我国正处在传统文化与西方价值观激烈碰撞的时代,受西方哲学、价值观、生活方式影响很大。

  但可喜的是,近年来我国逐渐重视传统文化与传统哲学,逐渐对当代不良的、实用主义特征的重指标、重眼前效益的价值观进行了纠正,开始回归“可持续发展”观,“环境友好型”“资源节约型”等,既重视效益又协调整体协调的全面发展观,颇有“存天理”“致良知”“天人合一”的哲学意味。同时,主流媒体加大了工艺公告的投放力度,对社会节约、环保、和谐等思想进行了大力弘扬,这些都是我国传统哲学思想与优秀传统发扬的典型例子。通过这些现象可以看出,我们在中西方道德文化激烈碰撞中并没有迷失自己,而是把握住了自己文化的前进方向,从而对弘扬具有我国传统哲学特征的价值观、器物观有着积极的建设意义,社会哲学、价值观问题的解决,工业道德、设计道德问题也会水到渠成。实用主义的社会哲学,是以个人、民主、进化的观念为基础。

  4结语

  工业设计道德的回归需要工业文化的回归,更需要社会大众生活态度的转变与价值观的转变,而这些又是与社会时代哲学密不可分的。通过新中国成立以来经济、社会的快速发展,我们既从实用主义哲学中收到巨大的建设成果,也在享受成果的同时忍受了种种社会苦果,现在我们终于慢慢意识到一味追求传统哲学不可取,一味崇拜实用目标也不可取,只有将二者结合,发挥各自的优势,才能均衡社会哲学文化的体系,从而产生具有符合我国当代哲学观的设计。
  工业设计毕业论文优秀范文篇3
  浅析混合现实技术在工业设计的作用

  虚拟现实技术

  虚拟现实是以可计算信息为基础的一种沉浸式交互环境,此现代高科技的核心为计算机技术,进而形成以味觉、触觉、视觉、嗅觉和听觉为主导的感官世界和虚拟环境,用户可通过各项传感设备实现与虚拟环境的交互,进而产生相互影响和身临其境的作用。虚拟现实技术具有构想性、交互性和沉浸性的基本特征,是综合人工智能技术、计算机图形学、计算机网络技术、多媒体技术和仿真技术的一种计算机高级人机界面,通过多传感技术和并行处理技术,向用户提供良好的触觉、听觉和视觉等感官功能,用户可沉浸于该虚拟境界,通过手势和语言等方式与其建立起实时交互,为用户创建起适应用户需求的多维信息空间。

  混和现实技术

  混合现实技术是基于虚拟现实技术发展起来的一种增强现实技术,通过可视化技术和计算机图形技术实现现实环境中没有的虚拟对象,在传感技术的帮助下在真实环境中准确“放置”虚拟对象,使虚拟对象和真实环境同时叠加至一个空间。用户可通过头盔显示器等显示设备观察现实环境与虚拟对象融合的新环境,从而产生一个全新的感官世界。混合现实技术为用户提供了不同于日常生活的感知信息,人们在接触真实世界的同时,也可接触到虚拟的信息内容,通过叠加和补充两种信息,使用户获得良好的使用体验。混合现实技术的核心是通过附加信息增强用户对现实环境的感知和观察,而非将现实世界转换为虚拟世界。

  混合现实技术在工业设计中的应用

  混合现实技术是基于虚拟现实而发展和普及的,故和虚拟现实系统的硬件结构有一定的一致性和继承性。计算机课可通过混合现实系统将虚拟的图像、文字和物体生成相关信息,并将这些信息叠加在用户可视范围内,使用户可感官真实物体上的虚拟信息。这些与现实相关的虚拟辅助信息可有效增加用户的使用体验,而注册和显示是混合现实中的关键技术,该系统中不可或缺的外部设备为方位跟踪器和头盔显示器。

  1.产品的外形设计

  混合现实技术可被运用于产品外形设计,可根据对产品的研发要求,多次评测和修改产品的外形,此类修改方式对产品方案修改效率的提高具有积极意义,在很大程度上减少了产品研发风险,有利于建模数据的构建,而冲压模具的基础设计和仿真加工等环节也可直接运用系统生成的建模数据。

  2.产品的布局设计

  混合现实技术也可用于研发布局较为繁杂的产品,可对产品布局进行相应的整合和设计。该技术的应用可有效显示出产品布局,使设计者直观全面的观察产品设计,避免不合理的设计问题出现,最大化的提升产品结构和布局的设计,使产品布局具有较高的准确性。(本文来自于《设计艺术》杂志。《设计艺术》杂志简介详见.)

  3.产品的运动和动力学仿真

  运动物件类产品设计需注重工作时产品的运动协调关系,针对产品运动时可能出现的问题进行重点核实,例如动力学性能、产品强度和运动干涉检查。现阶段的企业生产线均由各个环节组合而成,各个环节间的配合度和协调度在很大程度上决定了产品的生产质量。混合现实技术可在产品生产环节的基础上设计出仿真技术,该仿真技术可有效设计和配置生产工作流程,具有直观性的特点。

  3D技术和混合现实技术是广告设计中的主力军,两者的合理组合可有效实现逼真的广告效果。混合现实技术和三维动画技术可将产品外形直观的置入广告中,且将产品内部结构通过模型向受众展现出来。此外,这两项技术的运用还可详细介绍该产品的生产过程,例如产品的维修、装配、工作和使用等过程,在网络技术发达的21世纪,产品广告和产品推广活动的核心就是直观、生动,在传播方位方面较为广泛。现阶段的网络漫游技术是扩宽广告范围的关键,对产品广告的详细程度和推广范围具有积极影响,例如工厂、城市、车间、设计图纸和机器结构,使用户可快速准确的获取广告信息。

  随着科学技术的发展,混合现实技术已经被日渐运用在社会的各个领域,而混合现实技术的发展和普及对产品设计产生了较为深远的影响,直接导致产品设计和生成手段的改变。混合现实技术促进了产品设计思维的活跃,虽然混合现实技术被运用于各领域的时间较短,在一定程度上存在缺陷,但其自身所具有的优势确定了其成为人机接口的重要方式。产品通过运用混合现实技术,实现产品生产过程的数字化,而虚拟产品的设计不论从信息存储还是功能上均与现实计算机模型接近,高度相似的虚拟产品促进了虚拟现实技术的发展,也使其成为产品设计中的主要方式。
猜你喜欢:
1. 浅谈工业设计论文范文3篇

2. 工业设计论文的范文

3. 工业设计毕业设计优秀论文

4. 工业设计毕业论文范文

5. 工业设计专业毕业论文

上一篇:毕业论文放哪

下一篇:病毒实验论文范文