静态设计

静态设计（精选十篇）

静态设计 篇1

关键词：静态排序,算法复杂度,记录比较,记录移动

0 引 言

随着各行各业的飞速发展,计算机需要存储与处理的数据也在以惊人的速度增加。在如此庞大的数据群中,人们为了便于检索,通常希望能在计算机中保存的数据是按关键字值大小排列的有序表。在现今的计算机系统中,有相当大的一部分CPU时间开销是用于对数据的排序整理上的,而在这一部分CPU时间开销中,记录移动所引起的CPU时间开销又占据了相当大的一部分,并且如果待排序的记录相当大(即每个记录所占空间较多)时,记录移动所引起的CPU时间开销将对整个数据排序的CPU时间开销起到决定性的作用。因此,学习和研究各种排序算法,分析并设计出高效适用的排序算法,是摆在计算机科学工作者面前的重要课题之一。为了解决大量的记录移动而引起的CPU时间开销问题,本文提出了静态排序算法。这是一种记录移动次数(2n)恒定的稳定的内部排序算法。

1 算法的定义与核心思想

1.1 定 义

静态排序算法是一种通过对数组Value[1…n]中任意两个记录比较来计算出每个记录在已排序数组中的索引值并把其储存在数组Index[1…n]中,进而由Result[Index [i]]=Value[i]直接得到已排序数组Result[1…n]以达到对数据排序的目的稳定的内部排序算法。

1.2 核心思想

每个记录在已排序数组中的索引值与其所在的数组中比它本身大(小)的记录的个数有关。具体而言,若在一个数组中小于记录A的记录有k(0<=k<n-1)个,则当对该数组排序后所得到的数组中记录A的索引值一定为k(规定:若Value[i]== Value[j]且i<j则Value[i]< Value[j])。由原数组记录值及各个记录在已排序数组中的索引值直接构成有序数组。

2 算法的实现

2.1 排序实现

静态排序算法的实现过程主要分为三步。

第一步 通过记录值比较来求得各个记录在已排序数组中的索引值。求索引值的过程中有两种不同的情况。情况一:数组中任意两个记录的值大小都不相同,此时在数组中比记录A的值小的记录的个数则为记录A在已排序数组中的索引值。情况二:数组中至少存在两个记录的值相同,假设这两个值相同的记录分别为记录C和记录D,此时比记录C和记录D的值(假设记录D比记录C在原数组中的索引值大)小的记录的个数则不可能同时是记录C和记录D在已排序数组中的索引值。为了保持静态排序是稳定排序的特性,假设记录D的值要比记录C的值大。综合上述两种情况所述,若记录X的值小于比其索引值大的记录Y的值则记录Y在已排序数组中的索引值加1,否则记录X在已排序数组中的索引值加1。当对数组中任意两个记录进行比较后,就可以得到所有记录在已排序数组中的索引值。

第二步 由数组Value[1…n]与数组Index[1…n]直接构成有序数组。其中巧妙地应用了两个数组相同位置的对应关系,即Index[i]中存储的索引值恰巧是Value[i]在已排序数组中的索引值。因此,可以得出Result[Index[i]]=Value[i]。这是一个有序有目的地插入记录的过程。当遍历了整个数组Index[1…n]后,所有的记录就有序地插入到了结果数组中,最终得到有序数组Result [1…n]。

第三步 把结果数组Result [1…n]中的所有记录拷贝到原数组Value[1…n]中,最终实现原数组的排序目的。下面是用算法语言描述静态排序的过程。静态算法如算法1所示[1,2,3]。

2.2 测试结果

如图1所示:原先数组是一个无序数组,调用静态排序算法排序后得到一个有序的数组,从而验证了静态排序算法的正确性。

3 算法及测试结果的分析

表1是在测试静态排序算法过程中各变量值及存储值的变化情况(表中CC是记录的比较次数)。

从表1可得每一趟比较都会得出在数组中比该记录小的记录的个数,这个数值也正好是该记录在已排序数组中的索引值。分析静态排序的效率:

时间复杂度:

$Y={\displaystyle \sum _1^{n-1}i}=n(n-1)/2$

需进行n(n-1)/2次比较,且移动记录2n次。因此,总的时间复杂度为Ο(n2)。

空间复杂度:

需要借助一个长度为n的整型数组空间和一个原数组相同的数组空间。所以空间复杂度为О(n)。

4 各种算法的比较与分析

4.1 各种算法的平均复杂度

如表2所示,从时间复杂度上看,静态排序、起泡排序、插入排序、选择排序的平均时间复杂度均为Ο(n2),而希尔排序、快速排序和归并排序的平均时间复杂度均为Ο(nlog2n)。从空间复杂度上来看,起泡排序、插入排序、希尔排序、选择排序仅需一个存储空间,空间复杂度为О(1)。静态排序与归并排序都需要与n同级别的空间,空间复杂度为О(n)。而快速排序需要的空间与原数组中记录的顺序有关,需要(log2n,n)个存储空间,空间复杂度为О(n)。

4.2 各种算法的记录的比较次数与移动次数

4.2.1 根据记录比较与移动次数的理论值分析比较算法

各种算法的记录比较次数的理论值如表3所示。

各种算法的记录移动次数的理论值如表4所示。

4.2.2 根据记录比较与移动次数的实验值分析比较算法

以下四张图是根据1000次实验得到的数据绘制而成的。为了真实地模拟实际中的排序问题,每次的测试数据都由随机数构造而成。

图2是各种排序算法中记录移动次数的总体比较,从图中可以看出起泡排序的记录移动次数是最多的,且比其它的排序方法的移动次数要多很多,插入排序的移动次数次之。其余五种排序方法的移动次序要少很多。

图3是图2中其余五种排序算法的记录移动次数的详细比较图,从图中可以得出静态排序的移动次数是最少的,快速排序次之,接着是选择排序,然后是希尔排序,最后是归并排序。所以只从记录的移动次数来看,静态排序是最优的。

图4是各种算法中记录比较次数的总体比较图,从图中可以直观地发现静态排序、起泡排序、静态排序的比较次数是最多的,大约是n2/2,插入排序的移动次数次之,大约是n2/4。

图5是图4中其余三种排序算法中记录比较次数的详细比较图,从图中可以看出归并排序的比较次数是最小的,快速排序次之,再次是希尔排序。同时根据各种排序算法的比较次数曲线变化幅度可以得出快速排序和希尔排序的比较次数受记录初始顺序的影响较大,而归并排序的比较次数受到记录初始顺序的影响却很小。

4.3 各种算法的稳定性

根据排序算法稳定性的定义以及各种算法的核心思想及实现可得静态排序、插入排序、起泡排序、选择排序和归并排序是稳定的,而希尔排序与归并排序是不稳定的。

4.4 各种算法的简单性

从算法简单性看,静态排序、插入排序、选择排序和起泡排序是简单算法,而希尔排序、快速排序和归并排序是经过改进后的算法,因此是复杂算法。

5 结 语

数据排序所引起CPU时间开销主要由排序过程中的记录比较次数和移动次数决定。从待排序的记录个数n的大小看,n越小,采用简单排序方法越合适,n越大,采用改进的排序方法越合适。因为n越小,Ο(n2)同Ο(nlog2n)的差距越小,并且输入和调试简单算法比输入和调试改进算法要少用许多时间。 从记录本身信息量看,若记录本身信息量越大,则移动记录所花费的时间就越多,所以对记录的移动次数较多的算法不利。在这种情况下,移动次数越小的算法将越有优势,本文提出的静态排序算法也就是为了更好地适应这种情况而提出的。

起泡排序是最简单的排序算法,在各个算法中平均效率是最低的,但便于理解,适用于记录个数n较小的排序中。

选择排序是一种简单排序算法,它的比较次数非常大,但是移动次数相对较小,所以适用于记录个数n较小而记录本身信息量较大的排序中[5]。

插入排序也是一种简单排序算法,它的比较次数和移动次数都比较大,约为n2/4,适用于记录个数n较小的排序中[6]。

希尔排序中当n在某个特定的范围内时,所需的比较次数约为n1.3,移动次数约为3n1.3,适用于记录个数较大而记录本身信息量较小的排序中[7]。

快速排序的平均时间为klog2n,从平均时间性能而言,快速排序最佳[4],适用于记录个数n较大的排序中[8]。

归并排序的平均时间复杂度为Ο(nlog2n),空间复杂度为О(n),适用于记录个数n较大而记录信息量也较大的排序中[9]。

静态排序是一种稳定的简单排序算法,它的记录比较次数非常大,但移动次数却是所有算法中最小的,并且记录的比较次数和移动次数仅与记录个数n有关而与记录的初始顺序无关,因此适应于记录个数n较小而记录信息量非常大的排序中。

参考文献

[1]阿霍,霍普克劳夫特,乌尔曼.计算机算法的设计与分析[M].黄林鹏,王德俊,张仕,译.机械工业出版社,2007.

[2]科曼,等.算法导论[M].潘金贵,等译.机械工业出版社,2006.

[3]郑宗汉,郑晓明.算法设计与分析[M].电子工业出版社,2010.

[4]严蔚敏,吴伟民.数据结构[M].清华大学出版社,2010.

[5]张明亮,李兴良.选择排序的一种改进及分析[J].苏州科技学院学报,2007,24(2).

[6]李宝艳,马英红.排序算法研究[J].电脑知识与技术,2007,2(8).

[7]杨智明.希尔排序算法实现与分析[J].电脑编程技术与维护,2010(2).

[8]杨锋英,刘会超.改进的快速排序算法[J].科技广场,2010(1).

静态网页动画平面设计合同 篇2

甲方在此委托乙方进行_____________________的设计，为明确双方责任，经友好协商，双方达成以下协议：

第一条：甲方的权利和义务

1．提供专人与乙方联络，并及时确认乙方所设计的内容。

2．提供设计所有需的资料交给乙方，并保证资料的合法性。

3．在乙方完成一个设计内容并通知甲方确认时，甲方需在（工作时间）4个小时内做出答复，设计内容不符合要求，应在（工作时间）6个小时内提出修改意见，以保证任务能在工期内完成。

第二条：乙方的权利和义务

1．提供专人与甲方联络，并在设计要求的期限内，完成设计，通知甲方进行验收。

2．严格使用甲方资料，进行设计，在甲方要求下，对不合格地方进行修改。

3．在乙方设计过程中，每完成一个设计需经甲方确认，确认后的内容将不得修改，如需修改，需收取相应费用。

第三条 其它事项

1．由于乙方为甲方设计的内容为开放式，乙方在设计过程中或完成后，不管甲方最后是否采用乙方设计，或中止乙方设计，所交费用都不退回。

2．在设计过程中，因甲方不能及时提交设计所需的资料，或不能及时对乙方所做的内容给予确认并提出修改见意，发生设计时间超出约定时间的，由甲方承担后果。

3．本合同经双方授权代表签字并盖章起生效。一式两份，具有同等法律效力。

第四条设计的内容、价款、设计进度、交付方式

1．设计内容为：。

2．本合同涉及总金额为人民币 ____________元，其中域名金额为人民币 ________元，空间金额为人民币 ________元，其它金额为人民币 ________元。合同签订后，甲方将一次性支付给乙方。

3．乙方设计时间为个工作日，在甲方完成验收后，本合同自动失效。

甲方盖章：乙方盖章：

联系电话：联系电话：

地址：地址：

代表签字：代表签字：

静态设计 篇3

关键词：课程建设；教学改革；网页设计

1 课程定位

静态网页设计课程是计算机多媒体专业学生必修课程。该课程与Photoshop、Fireworks、Flash等图像、动画课程具有紧密关系。是动态网页制作的重要基础，在计算机专业中具有重要地位。为学生掌握真实网站开发的能力，以及具备软件工程的思想，都有着很重要的作用。静态网页设计课程具体教学目标定位为：培养学生具有静态网页制作的基本操作和技巧，能够设计各种网页，掌握脚本的设计和应用，具有真实网站开发和设计的经验，具有团队协作的能力。

2 课程建设目标与特色

根据课程的教学目标，静态网页设计课程的主要目的是培养学生的创新能力和应用理论知识解决实际问题的能力。在课程内容体系上，静态网页设计课程按职业岗位能力需求来订制教学

内容。在具体教学过程中，课程主要以调动学生课堂的积极性为

核心，力求模拟真实工作环境。在教学中主要采用案例教学法、

任务驱动教学法、项目教学法进行教学；在教学基本建设上，以

静态网页设计课程标准为依据，尽快出版适合我们学生的教材，

改革传统的“一次投影+一次机房”的教学模式，将教学场所全部

移入机房进行教学，教师边讲，学生边练。真正实现教学和实践合一。

3 教学方法改革与实践教学

针对具体的网页设计课程，需要对传统的教学方法进行改革，主要以调动学生在课堂中的积极性为核心目标，根据具体的教学内容，模拟出对应的工作环境来实现实践教学，建立一个由声音、电子、纸质和网络等多种模式组成的新型教学载体。

在教学过程中，根据对具体课程的教学理念、培养目标进行研究，确定对应的教学方案，让其能够体现出机电特色，成为实施具体课堂教学过程的蓝本。教学方案时体现教学课程改革和教学成果建设的系统文本，它负责指导教学过程的具体实施和教学整体控制、提高整个课程的教学改革和教学质量，对整个课程具有决定性的意义。通过对课程进行改革，需要构建出一个新的教学方案，该方案能够体现教学内容与教学方法的一体化和多种结构的结合。通过对具体的网页设计课程设计一个清晰的教学结构，完善和提高整个教学过程中的计划性，可以有效地提高学生的兴趣，让学生参与到教学中来，实现教师和学生的动态交互，让整个教学课堂真正地活起来。

静态网页设计课程主要采用以下栏目或者教学活动形式：在每章的开头就设置好该章的教学目标。在教学过程中会充分体现机电特色，对每堂课的知识点和技能点进行明确的区分。在每堂课程开始之前，会先对上节课的教学内容进行回顾，并简要的介绍当堂课的教学内容和主要思路。对于每一堂课，会进行教学情景创设，为该教学单元设计的模拟工作情境。而且，在每堂课成中，会根据课堂中的具体教学内容，实施不同的任务，通过教师课堂讲授，学生在课堂中以各种形式实际参与的形式进行训练，并对课堂中讲授的每一个内容进行相应的标示，指出对应的讲授方法和具体的时间分配。在上课过程中，老师会根据教学内容，结合一个具体的实例，对相应的内容进行精讲，对重点和难点会进行进一步的详述，在必要的时候，还会对部分内容进行补充，而对于非重点的内容，会采用略讲的方式，有些还会将其布置给学生在上机过程中具体完成。在教师教学的过程中，通过实例，将学生引入到具体的教学活动中，让学生参与课堂讨论。在整个教学过程中，始终贯穿教师少讲的原则，将尽量多的时间留出来让学生自己参与教学活动，在具体操作时，老师将其授课的时间尽量控制在课堂时间的三分之二以内，将空余的时间流出来以保证有足够多的时间让学生进行训练和讨论。在每堂课结束前，老师要对本堂课所讲述的内容进行总结和归纳，以便让学生能够形成一个整体的学习印象。当一堂课结束后，可以选择课尾时间，也可以选择课后时间，通过让学生进行与课堂内容有关的自我测试和实践评估，提高学生的实际动手能力，让学生更好地掌握教学内容，为以后的课程打好基础，以期能够活跃课堂氛围，激发学生自主学习的兴趣，通过实际教学实践表明，采用这种教学方式，得到了学生的欢迎。

本课程在教学中采用了基于真实案例的“任务驱动型”教学模式 ，基于“项目”的教学方式 ，基于网络资源的“开放式自主”学习方式等多种教学方法。前面44课时的课程基本采用任务驱动型的教学模式，在学习中，采用讲解和讨论自学的方式完成任务。前面44课时课程主要以一个成品网站向学生介绍网页设计基础知识，为了培养学生的创新能力、团队合作、完成真实项目的能力，利用后面16课时课堂加课外，引入基于项目的教学方式。项目教学的课题为“多媒体专业网站建设“要求学生设计前进行需求分析，制作首页和学生园地两个页面（静态部分），在教学过程中，将学生分成多个项目小组，并且成立项目公司，每组中成员推荐一个同学作为项目经理，教师作为客户，项目经理要经常和客户交流，教师就可在其中控制教学进度。经过一周的训练，每组都上交了成品，并进行了自评与教师总评。基于网络资源的“开放式自主学习方式，学生在课外，通过教师推荐的教学网站在课外可进行自主学习，扩充了学生学习的渠道。

通过上述的方法，不仅能够提高学生的学习兴趣、灵活掌握课堂知识和动手能力，而且还有助于增强学生的团队意识、职业素养和对知识的正确态度。通过在课堂中引入具体的实际开发实例，可以进一步提高学生的动手能力和团队合作，培养出符合社会需要的实用人才。

充分利用网络教学。本课程要大力加强信息化教学手段建设，建立课程教学网站，将一些资料上网供师生使用；课程教学大纲、教材、教案、习题等全部在网上发布；制作课程讲授的多媒体课件，并在网上发布。

在考试改革方面，本课程操作性强，鉴于平时学习过程的重要性，考核以平时课堂表现、课堂、课外训练、实训成绩、期末考试成绩几部分组成，其中平时成绩占20%，课程考核成绩占50%，综合实训成绩占30%。在考核过程中，注重对学生实际能力的考核，对学生进行各种形式的实践训练，并将其纳入到学习成绩中来。在进行纸质考试时，应该设置一些分析、设计和操作题型。在平时的课堂考核和考查过程中，应该规范其成绩的评定方法，建立一个理实结合的评价体系，而且要多引导学生在平时课堂中注意学习实践，建立一种结合操作和实践的、开放式的考核体系。

4 结束语

通过静态网页设计教学实践与改革，建立起激励学生自主学习的集成式学习系统。针对静态网页设计课程的特点，在教学过程中要坚持以学生为中心，将以往的以教师为主转化为以学生为主。教师要充当引导者和助手的角色，打破传统的填鸭式教学模式，建立一种由学生主导的、交互式的教学新模式。

参考文献：

[1]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计[J].中国高教研究，2009（4）.

[2]潘娅.如何做好教学设计[J].高教研究：西南科技大学学报，2007（1）.

[3]陈小东.《网页制作技术》项目教学法的实践应用[J].信息与教学，2010.12.

弹丸静态参数测试系统软件设计 篇4

轻武器弹丸静态参数测试在轻武器研究、生产和常规兵器靶场试验中占有举足轻重的地位[1,2,3],在国内对于多数重要的静态参数[4,5,6],如长度、直径、质量、轴向质心位置、径向偏心位置、赤道转动惯量、极转动惯量等测量还采用效率比较低的测试方法,如测量质量用天平,几何量用卡尺,而转动惯量和质心偏心的测量则基本处于空白的水平。轻武器弹丸静态参数测试系统软件主要是针对轻武器弹药静态参数测试而设计的测量软件,该系统可以实现对弹丸静态参数的全自动或半自动测试,自动采集、处理和打印数据,并根据需要打印数据表格。大大提高了测试效率,节省了大量的人力,同时也有效的提高了测试精度。

1 测试系统软件总体设计

1.1 总体设计

轻武器弹药静态参数测试系统软件共由4大模块组成:串口调试模块、测量模块、工程模块和帮助模块,如图1所示为软件系统的结构框图。

测量模块共由几何量测量与处理模块、重心测量与处理模块、偏心测量与处理模块、转动惯量测量与处理模块、质量测量与处理模块5大部分模块组成。前4部分硬件部分均采用RS232C标准25针接口与主控计算机中MOXA168H多路串行接口板相连。MOX-A168H多路串行接口板共有8个RS232C接口,为方便使用,外接的8个25针插头上标有“P1”至“P8”的标记。

1.2 系统工作流程

如图2所示为系统流程图,通过图2可以了解系统的工作过程:进入系统界面,点击菜单栏的新建选项,或是快捷菜单中的新建工程,进入任务编辑界面;对要进行的任务进行编辑,设置测量项目,测量种类等指标,特别要设置测量次数和测量部位数,为以后的测量提供必要的参数;测量结束后,保存已测量的数据并形成数据表,以便于查询。还可以通过数据浏览来查看以前的测量数据和进行分析;对于已保存的数据可将其打印出来形成书面文档。

2 软件的数据处理

任何一项测试都不可避免地带入误差,为尽量克服人为误差,使之最小。要在测试处理方法上采取一定的措施,在软件系统的研制中,采用了如下数据处理方法。

2.1 算术平均值

对某一量进行一系列等精度测量,由于存在随机误差,其测得值皆不相同,应以全部测得值的算术平均值作为最后测量结果。在系列测量中,被测量的n个测得值的代数和除以n得的值称为算术平均值。设l1,l2,…ln为n次测量所得的值,则算术平均值为:

算术平均值与被测量的真值最为接近,由概率论的大数定理可知,若测量次数无限增加,则算术平均值必然趋近于真值L0。

2.2 测量的标准差

测量的标准偏差称为标准差,也可称之为均方根误差。标准差σ不是测量列中任何一个具体测得值的随机误差,σ的大小只说明,在一定条件下等精度测量列随机误差的概率分布情况。在该条件下,任一单次测得值的随机误差δ一般都不等于σ,但却认为这一系列测量中所得值都属同样一个标准差σ的概率分步。在不同条件下,对同一被测量进行两个系列的等精度测量,其标准差σ也不相同。

在等精度测量列中,当真值已知时,单次测量的标准差按下式计算:式中n为测量次数(应充分大),σi2为测得值与被测量的真值之差。

当真值未知时,单次测量的标准差按下式计算:式中n为测量次数(应充分大),δi2为测得值与被测量的真值之差。

3 系统主要功能模块设计

3.1 串口调试及数据采集模块

图3为串口数据采集流程图。串口调试模块的设计首先利用sio_open()函数判断串口是否正常,当返回值是0表示正常,可以进行下一步操作;当返回值是其他值,则出现错误提示。然后利用sio_iquene()函数判断缓冲区是否有数据,当要用天平测量时,n>=10。再判断是否找到起始标志位,并用sio_read()函数读取。最后显示结果。

3.2 工程模块

对每一次试验测试,系统都把它当作一个工程对待,在工程中包括了本次测试的各种信息。工程模块包括新建、打开、保存、打印四部分。

(1)新建工程建立一个新的测试工程。单击后将出现“编辑试验任务名称”对话框,用户可以在Text Box中填写所需信息,然后,按“下一步”按钮,进入“编辑测试项目”对话框。图4为测试项目设置界面。

“编辑测试项目”对话框用于选择测试工程中所包含的测试项目以及每一项所需的测试数据个数。完成新建工程后,“编辑”菜单及相应的测试菜单被激活。将由测试人员填写的数据赋值给已定义的uTestName和uTestData中的相应变量单击确定,进入相应的测量界面。

(2)打开工程定义s File As String。如果f MainForm.ActiveForm为空,打开新文件。利用With语句设置common dialog控件的标志和属性:Filter="文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*",如果flag Save=True和flag Open=True。则显示要打开的文件,信息及数据的读出采用input方法。

(3)保存工程保存文件是将检测结果以文本文件(TXT)的形式保存起来。实现方法是:定义s File As String,利用With语句设置common dialog控件的标志和属性.Filter="文本文件(*.txt)|*.txt|所有文件(*.*)|*.*",如果flag Save=True则保存文件,信息及数据的写入采用write方法。

(4)打印数据打印数据是将检测结果以表格的形式打印出来。实现方法是:首先定义两个函数pFile Read()、pFileWrite(),定义strFileName为字符串。在函数pFileRead()中调用Msg Box函数。如果flag Save=0,则“弹出格式错误,不能打开此文件!”。在函数pFileWrite()和函数File Open()中设置common dialog控件的标志和属性。在函数File Save()中设置common dialog控件的标志和属性。然后打印表头、表格、序号、数据、备注等,并设置字体大小、表格的高度及宽度等。

3.3 测量模块

测量模块由几何量测量与处理模块、重心测量与处理模块、偏心测量与处理模块、转动惯量测量与处理模块、质量测量与处理模块5大部分模块组成。

几何量测量与处理模块主要通过标志为P1的串行接口采集信号,对采集数据进行处理,从而得到全弹长、弹头直径、弹头长、底火装入深度、尾管内径等数据。如图5所示为弹长测试界面,数据处理结束后,提示用户是否输出处理结果。程序设计通过打开串行接口COM3,实时地采集几何量测量仪传输的信号,保证了数据采集的适时准确性,提高了数据处理速度。

重心测量与处理模块主要用于测量弹丸的重心所处截面与弹丸尾端面之间的距离。进入该模块后,首先根据屏幕提示输入有关参数,参数输入完毕经确认无误后,选择确定按钮;然后进入数据采集,并对采集的数据进行处理。数据处理结束后,提示用户是否输出处理结果。该模块通过打开串行接口COM9,实时地采集重心测量仪传输的信号。

偏心测量与处理模块主要用于测量榴弹发射器的重心与弹轴之间的距离。通过打开串行接口COM10,实时地采集偏心测量仪传输的信号。

转动惯量测量主要用于测量枪弹及榴弹的转动惯量,包括极转动惯量和赤道转动惯量。其测试原理是通过对弹丸在准理想的弹性转动系统中弹性势能和转动动能的转换周期的测试,计算出弹丸的转动惯量。通过打开串行接口COM6,实时地采集转动惯量测量仪传输的信号。

质量测量与处理模块主要测试全弹质量、弹丸质量及装药量质量。该模块根据称量范围的不同打开串行接口COM4或COM5,实时地采集天平传输的信号。

3.4 帮助模块

软件开发了联机帮助功能,操作人员可通过此功能学习软件系统的主要操作。运行程序在主界面中单击“帮助”,在下拉菜单中选择“内容”或“搜索”,分别弹出帮助主题内容窗体和关键词搜索窗体,选择相关操作弹出相应的帮助信息。

4 结论

轻武器弹丸静态参数测试是常规兵器靶场试验的重要项目,轻武器弹丸静态参数测试系统软件克服了以往各参数分散测量、手工记录、人工数据处理的缺点,采用串口将各测量终端连接起来,实现各参数的集中测量、自动记录等功能。该软件系统使用方便、数据处理精度高,能够提供轻武器弹药静态参数测试所有数据,填补了轻武器弹药静态参数测试系统领域内的空白。软件系统中数学模型的加入,可对测量数据进行自动分析处理和打印输出,大大提高了试验的质量同时有效缩短了试验周期,该系统在轻武器领域已获得广阔应用,具有很高的推广价值。

参考文献

[1]卢江仁,孟会林,孙新利,动能弹垂直侵彻混凝土相似律的数值模拟研究[J],弹箭与制导学报,2007,27(4):145-147.

[2]骞永博,吴斌,弹丸质量质心测量方法研究[J],弹箭与制导学报,2006,26(3):126-128.

[3]王芳,朱蕴璞,基于PC的弹箭静态参数综合测试系统[J],箭弹与制导学报,2006,26(4):165-168.

[4]于纪言,王晓鸣,李文彬,基于测量预估高速弹丸随动摄影方法研究[J],探测与控制学报,2006,28(3):46-50.

静态设计 篇5

车身框架结构是由形状复杂的薄板件通过焊接、螺栓连接等方式连接在一起形成复杂的空间结构，梁特性、梁空间位置以及车身接头特性决定着车身结构的静动态性能，而梁截面的属性主要由截面形状和厚度两个因素决定。传统的车身开发中关键梁截面形状的设计往往是根据设计经验及试验分析逐步修改形状，达到可行的形状结构。以上的设计方法可理解为寻找可行解的过程，可能并不是截面形状结构的最优解，而且该设计方法容易导致设计开发前期出现缺陷而后期修改空间不足的情况，大大影响产品开发周期和成本。车身全参数正向设计作为未来车身开发的趋势，是基于多目标性能在车身前期确定参数化模型最优结构的全新设计方法。

在车身正向开发过程中，研究人员将截面形状特性作为车身结构优化的变量之一，进行截面形状级别的轻量化研究。其中，邢子敬等利用NX 建立全参数化的概念车身模型，通过改变梁截面的方向和厚度来研究截面特性对车身刚度的影响；任山截取现有车型的白车身主断面图并计算相关主断面的力学特性数据，通过简化模型静态性能的验证探讨该方法的可行性；李龙基于梁截面参数的灵敏度，运用向量优化法对某些截面的截面特征参数进行优化，从而实现车身的轻量化。车身关键截面设计方法研究

车身形状结构和关键截面形状是车身框架几何结构设计的两大主要内容，由于截面的形状受车身形状结构的约束，因此在车身形状结构优化设计后才进行关键截面形状的设计。车身关键截面的正向开发设计主要运用隐式参数化建模技术以及自动优化循环平台，在可行域内搜索最优解。本文以门槛梁截面设计为例，根据截面的尺寸约束确定截面的边界条件，运用离散可行域的方法进行截面控制点的划分，再根据截面形状约束进行控制点之间的约束。以截面关键特性为约束条件，根据特定的性能评价进行门槛梁截面的最优形状结构设计。车身关键截面约束条件

截面的约束条件包括形状约束条件和几何约束条件，前者是关于制造可行性的约束，后者则是关于总布置、车身造型及车身内部空间的约束。截面的约束条件决定了设计变量、取值范围及变量之间的约束。

3.1 形状约束条件

车身的薄壁件大多数通过钣金冲压而成，通过焊接、螺栓连接构造成封闭截面的梁部件，因此在进行车身关键截面开发时要满足一定的制造工艺约束，并确认是否具有可行性。对于定向冲压的板件，设计中不能出现缺拔模角及负冲压角的情况，由两件以上板件组成的梁截面不能出现板件相交的情况。

3.2 尺寸约束条件

截面的尺寸约束决定了不可变化的形状节点及部分可变控制点的取值边界，主要受车身布置、造型要求以及车身内部空间所影响。以某车型门槛梁截面为例，门框边界和最下离地间隙约束决定了门槛梁截面上下翻边的节点属于形状固定点；地板与门槛连接的地方是截面的内部空间约束，确定了内板与地板连接处的节点属于形状固定点；门密封面和侧门包边确定了外板与侧门位置相互影响的节点属于形状固定点；车身外造型设计制约门槛梁外板的外廓形状，使其成为形状固定点；而内部空间约束和外部造型约束使得非形状固定点具有取值范围的边界，内板的可控制点y值要小于内部空间固定点的y值，外板的可控制点y值不能小于外部造型固定点的y值。性能驱动截面形状正向设计

截面形状影响梁部件的结构性能，而梁作为车身框架的关键部件，对车身整体性能有着决定性的影响。性能驱动截面形状的正向设计就是基于梁部件的关键性能对截面形状进行优化设计，在截面约束条件下的可行域内寻找各控制点的最佳坐标位置。

4.1 截面离散化

根据截面尺寸约束条件确定的截面可行域是截面节点可能存在的空间位置，而截面形状约束制约着不同节点之间的位置关系。为了保证满足形状约束的要求，提出离散截面可行域的方法。在截面局部坐标下，将可行域沿z方向平行于y轴划分 M 个区域，这些平行线与截面的外板、中间板、内板相交，分别形成（M-1）个节点，为了便于截面优化设计，选取平行线通过截面上由于尺寸约束而固定的边界点，相邻线之间的距离尽量相等，以使节点均匀分布于板上。划分的区域细化则使优化截面形状结果更接近最优结构值，但运算量较大，且对于钣金件的生产加工增加一定难度；而划分的区域较少则会造成截面形状与最优结果相差较大。因此，要根据实际截面可行域的大小适当地选择划分的区域数量。

4.2 截面形状约束的参数化

以车身框架形状优化设计得到的隐式参数化模型为基础，对门槛梁截面的控制点进行变量取值范围的录制，变量录制的过程采取归一化方法。门槛截面控制点作为变量的录制过程，控制点从初始“0”位置沿y方向移动达到某一位置作为“1”状态。为了确保组成截面的板件不相交，因此要定义区域离散线上点之间的约束关系。引入中间变量并推导其取值范围，保证在寻优过程中各变量组合满足形状约束条件。

4.3 设计优化过程的集成该截面形状优化设计通过在软件iSIGHT中搭建基于静态性能的优化集成系统平台，后台自动调用隐式参数化建模软件 SFE CONCEPT、数据处理软件Matlab及求解器NASTRAN，提取性能参数储存于数据库中。

4.4 优化结果

通过自动寻优得到截面控制点位置与板厚的最佳组合，初始状态与优化后的截面形状对比，其中，外板的厚度为0.8 mm，中间板厚度为2.2 mm，内板厚度为 2.0 mm。优化前后门槛梁的性能对比，可看出在一阶扭转模态频率、弯曲刚度、扭转刚度这三个性能不降低的前提下，实现了门槛梁质量减轻7.8%的轻量化目标。结束语

舞动的静态 篇6

距离上一本出版物17年之后，格林菲尔德的新书，《流动的静态》（Moving Still）面世。她在书里进一步解释了自己的概念。“在这么多年之后，我想获得一种不同的方式，所以我使用了道具、镜子、反射物等等，所有这些都是我还是一名摄影记者时就很吸引我的元素。我发现加入司空见惯的元素，比如泡沫塑料球、撕碎的纸张等，会使照片更具概念性，并富有变化，也使得作品增加了全新的维度。”格林菲尔德说。

格林菲尔德新作中神秘的、界定不明的场景，也是过往的拍摄中她经常运用的方式。在还没有数码相机以及后期处理时，每张照片都是以实物状态存在于相机内的。“那才是真正地将发生于相机前的事情定格下来。”她说。

几片布或几个球通过助手或舞蹈者的帮助被扔进画面中，并飘浮在空中时，格林菲尔德拿着那台20世纪80年代的哈苏C/M，静候着那决定性的一刻。有的人认为，哈苏C/M是一个令人惊讶的选择，因为它没有持续的传动模式，无法连拍，可能无法驾驭这类拍摄，但这却是格林菲尔德非常喜欢它的原因。

“如果你连续去拍摄，你就没有了自己的特性，因为决定性的瞬间都交给了机器。你也许可以获得更多的瞬间，但那并不是自己的选择。”在这点儿上，老哈苏的快门节奏，无疑是最终的选择。“对于赋予作品飘浮的感觉，一刹那我拍摄下的瞬间是异常重要的，与此同时，一个新的、全自动的相机要完成对焦、测光等等程序的时候，那个瞬间就已经消失了。一台老式的手动相机却能更多地响应那个瞬间的快门需求。”

决定性的瞬间，对于每个在静态照片中捕捉动态这类的矛盾性的艺术工作者来说非常重要，但是格林菲尔德的方式却与大多数其他舞蹈摄影者不同。“很多摄影师想拍摄舞蹈中最精彩的时刻，但是我从不那样做。对我来说，拍摄的时机选择是本能的。我发现一个规律，如果我在拍摄的时候去分析按下快门的时机，很多时候都是捕捉到精彩之后，当舞者回到基本状态以及更放松的时刻。舞者为了拍摄会更努力地表现，但是相比肌肉、负担和辛苦，我更喜欢让他们看上去仿佛毫不费力。我想让他们看上去更像一个拥有在四周环绕着隐形翅膀的天使。”

尽管格林菲尔德坚持她的“老式”设备，但一件事改变了，便是她现在使用玛米亚利图（Mamiya Leaf）数码后背进行拍摄。它更加实用，更重要的是，没有比数码后背的正方形取景框更配合她的舞蹈拍摄了，并推动她不断地用新方式去表达自我。

“我经常在正方形取景框周围保留着底片的黑色边界，所以这些图片都是没被裁切的。实际上，黑色边界线变成了一个创作的元素，因为它定义了舞者的空间——舞者的肢体动作在正方形取景框中，两者总会显出某种联系。”格林菲尔德说，“数码后背，从另一方面来说，是一个矩形，并且当它在原本的底片上的时候并没有黑色的边界线，所以我停止了在一个水平面或矩形格式中的拍摄，这样的格式开启了一个不同的创作思路。”

格林菲尔德以前的拍摄全部都是黑白的，新的数码后背也改变了她的拍摄方法，使她靠近彩色。“当你拍摄数码时，事实上是看得到色彩的，甚至之后你可以减弱饱和度直至获得黑白作品。但是最后我还是更喜欢彩色照片，这并不意味我的照片就只关乎于色彩。我作品中大部分都是来自真正生活中的中性色调或是主色调，并不是只表现色彩。”

同时，数码后背也帮助了摄影师与舞者的交流。“这是非常棒的，它取代了让舞者不得不通过放大镜去看2×2英寸的宝丽来照片的这一过程，我能真实地让他们看到显示器上的影像，并且给他们一个想法或用委婉的方式要求他们去做一些动作。”

但是，这也并不代表数码后背改变了格林菲尔德的拍摄方式。“大多数摄影师在拍摄作品时，都会看着显示屏做出更正，但在舞蹈摄影中，你不能捕捉同一时刻两次，所以我始终还是要去盯着过程，而不是相机。我必须预知这个瞬间，在准备好快门之后，等待奇迹时刻的到来。”

静态设计 篇7

《静态网页设计与制作》这门课程是一门有较强的工具性和实用性的实践课，涉及到图像的使用及简单处理、版面的设计及动画的引用等相关知识，需要有相关的先修课程。要想引导学生快速入门、在掌握好理论知识的同时并能与实践相结合，充分发挥学生的主观能动性，要学好网页制作这门课程，除了教师对教材、教学资料的研究以及通过教学实践，本人认为还应该着重从以下几方面入手。

1 激发学生学习网页制作的兴趣

兴趣是最好的老师。在课堂教学过程中，教师应先考虑如何去激发学生的学习兴趣、怎样来调动学生的求知欲望。比如在讲授网站及网页的概念时，引入部分国内外的知名网站及之前学生制作的优秀网站给学生欣赏，同时对这些网站进行整体分析：网页的版面设计是如何布局的?色彩搭配是如何和谐的?网站风格的统一是如何体现的?如何合理的利用图片来美化网站?从细节到整体，不同主题的网站也各显彰色。通过实例网站的分析，从而让学生认识到网站及网页的概念，也明白了两者之间的联系及区别，同时意识到网页也可以做的如此精美，并且学生也可以制作出优秀的网站。自然，学生不由自主的就会在心中设计出自己的网站风格，甚至产生出立刻就想制作自己的个人网站的渴望，这就是学习的动力，有了学习兴趣是学生学好该课程的前提。

2 合理安排网页制作的课程教学体系

一个精美的网页除了有文字的排版，还需要大量的图片和动画来点缀。素有“网页三剑客”之说，即网页制作课程主要有Dreamweaver、Flash和Fireworks三大部分的相关课程。《静态网页设计与制作》课程中主要学习利用Dreamweaver软件制作网页。要制作出较精美的网页同样也需要会操作图片。因此建议将Fireworks和Flash的相关课程作为Dreamweaver相关课程的先修课程，或者在学习利用Dreamweaver制作网页时可穿插学习利用Fireworks来处理图片以及用Flash来制作简单动画，最后依然回到Dreamweaver的学习上，此时可以游刃有余地将三大部分的知识相结合，制作出预想中的网页，提高学生的自信心，保持学习本课程的兴趣。

3 精心设计网页制作课程的教学模式

掌握一定的理论知识是做好实践的基础和前提。所以老师决不能忽视课堂教学。我院该课程教学采取的是教学做一体化的教学模式，充分体现理论知识与实践操作相结合。教学设计可采用“课堂案例分析—软件功能解析—课堂练习—课后拓展—作品展示”这一思路进行精心编排。课堂教学的案例、课堂实践的案例、独立实验的案例不仅涵盖教材中的实例，还引用了大量企业中的真实项目，循序渐进地同步推进，将知识点嵌入案例中进行讲解、练习。

通过课堂案例演练使学生快速熟悉软件功能和网页设计思路;通过软件功能解析使学生深入学习软件功能和制作特色;通过课堂练习锻炼学生的实践动手能力;通过课后拓展培养学生的实际应用能力，使学生将在课堂上所得到的实践能力进一步加深、巩固，达到举一反三的效果。通过作品展示培养学生的团队协作能力以及语言表达能力，使知识和技能得以具体应用，提高学生的专业技能和综合素质。

4 灵活选取教学方法

《静态网页设计与制作》教学具有较强的实践性。在教学中以学生为主体，灵活运用最佳实践、标杆学习、教练技术、案例分析、任务驱动等先进的教学方法，融入真实的项目、案例、职业规范和程序。教师积极主动地与学生进行沟通，以自身的言行举止来教育学生，推行“行为引导式教学”，关注学生对所学知识的运用和学习行为改变，实现教师教学角色转换，成为学生的协同者、培训者和心灵导师。让学生研究现场的实际问题，体验真实的工作情境，执行完整的作业流程。如此让学生在实践中自我摸索、不断提高，更让学生通过亲身实践来获取知识，因此学得扎实，记得牢固。学生在学习过程中遇到的问题是通过分析、摸索得到解决的，这又进一步提高了他们分析问题和解决问题的能力。

5 变通课程的考核方式

学生在提高技能的同时也非常关注课程的考试成绩。以往课程期末考试占的比例较重达到了70%，并且采用的都是任课教师出题，考试时间为90分钟。实际上在这么短的时间要做出一个比较有内涵的网站是行不通的，尤其体现不出设计水平，只能反映出使用工具制作的技术有没有掌握好，这就促使了学生形成了一种心理：考试易应付，平时学习就比较懒散。考核方式的变通势在必行。首先是改变平时成绩所占期未总成绩的比例，使之从原来的30%增加到现在的60%;其次，改变考试方法，采用教考分离，即教师授课，课程结束后请企业的专家出考试题目对学生进行考核，由学生自主设计需达到一定要求的网站。这样既有效的避免了雷同卷的产生又达到了网页制作课程的学习目标，能够充分体现自己的风格和个性;再次，改变考试时间，定为4小时或更长。这样保证在足够的时间内完成网站项目的设计，足以体现网站设计水平，对学生考核也非常公平客观。考核方式的变通不仅大大有利于学生技能水平的掌握而且真正实现了学校教育与企业需求保持同步。显见，本课程最终考核的是质量。

本人在实际教学过程中采用以上教学手段取得了很好的教学效果，不仅大大提高了学生学习的积极性，培养了学生独立研究能力与创新精神，增强了学生之间的互助合作，还培养了学生获取信息、处理信息的能力。通过本课程的教学，除了让学生掌握网页制作的技能，还让学生提前体验到了企业工作岗位的性质与要求，为能更好的就业奠定了一定的基础。

参考文献

[1]胡波.网页制作课程教学方法探讨[J].电脑知识与技术,2006(8):222-227.

[2]邢江涛.对如何开展Flash教学工作的探讨[J].内蒙古电大学刊,2006(6):101-102.

静态设计 篇8

车身框架结构是由形状复杂的薄板件通过焊接、螺栓连接等方式连接在一起形成复杂的空间结构, 梁特性、梁空间位置以及车身接头特性决定着车身结构的静动态性能, 而梁截面的属性主要由截面形状和厚度两个因素决定。传统的车身开发中关键梁截面形状的设计往往是根据设计经验及试验分析逐步修改形状, 达到可行的形状结构。以上的设计方法可理解为寻找可行解的过程, 可能并不是截面形状结构的最优解, 而且该设计方法容易导致设计开发前期出现缺陷而后期修改空间不足的情况, 大大影响产品开发周期和成本。车身全参数正向设计作为未来车身开发的趋势, 是基于多目标性能在车身前期确定参数化模型最优结构的全新设计方法。

在车身正向开发过程中, 研究人员将截面形状特性作为车身结构优化的变量之一, 进行截面形状级别的轻量化研究。其中, 邢子敬等[1]利用NX建立全参数化的概念车身模型, 通过改变梁截面的方向和厚度来研究截面特性对车身刚度的影响;任山[2]截取现有车型的白车身主断面图并计算相关主断面的力学特性数据, 通过简化模型静态性能的验证探讨该方法的可行性;李龙[3基于梁截面参数的灵敏度, 运用向量优化法对某些截面的截面特征参数进行优化, 从而实现车身的轻量化。

2 车身关键截面设计方法研究

车身形状结构和关键截面形状是车身框架几何结构设计的两大主要内容, 由于截面的形状受车身形状结构的约束, 因此在车身形状结构优化设计后才进行关键截面形状的设计。车身关键截面的正向开发设计主要运用隐式参数化建模技术以及自动优化循环平台, 在可行域内搜索最优解。本文以门槛梁截面设计为例, 根据截面的尺寸约束确定截面的边界条件, 运用离散可行域的方法进行截面控制点的划分, 再根据截面形状约束进行控制点之间的约束。以截面关键特性为约束条件, 根据特定的性能评价进行门槛梁截面的最优形状结构设计。

3 车身关键截面约束条件

截面的约束条件包括形状约束条件和几何约束条件, 前者是关于制造可行性的约束, 后者则是关于总布置、车身造型及车身内部空间的约束。截面的约束条件决定了设计变量、取值范围及变量之间的约束。

3.1 形状约束条件

车身的薄壁件大多数通过钣金冲压而成, 通过焊接、螺栓连接构造成封闭截面的梁部件, 因此在进行车身关键截面开发时要满足一定的制造工艺约束, 并确认是否具有可行性。对于定向冲压的板件, 设计中不能出现缺拔模角及负冲压角的情况, 由两件以上板件组成的梁截面不能出现板件相交的情况[4]。

3.2 尺寸约束条件

截面的尺寸约束决定了不可变化的形状节点及部分可变控制点的取值边界, 主要受车身布置、造型要求以及车身内部空间所影响。以某车型门槛梁截面[4]为例, 门框边界和最下离地间隙约束决定了门槛梁截面上下翻边的节点属于形状固定点;地板与门槛连接的地方是截面的内部空间约束, 确定了内板与地板连接处的节点属于形状固定点;门密封面和侧门包边确定了外板与侧门位置相互影响的节点属于形状固定点;车身外造型设计制约门槛梁外板的外廓形状, 使其成为形状固定点;而内部空间约束和外部造型约束使得非形状固定点具有取值范围的边界, 内板的可控制点y值要小于内部空间固定点的y值, 外板的可控制点y值不能小于外部造型固定点的y值[4]。门槛梁截面的尺寸约束见图1。

4 性能驱动截面形状正向设计

截面形状影响梁部件的结构性能, 而梁作为车身框架的关键部件, 对车身整体性能有着决定性的影响。性能驱动截面形状的正向设计就是基于梁部件的关键性能对截面形状进行优化设计, 在截面约束条件下的可行域内寻找各控制点的最佳坐标位置。

4.1 截面离散化

根据截面尺寸约束条件确定的截面可行域是截面节点可能存在的空间位置, 而截面形状约束制约着不同节点之间的位置关系。为了保证满足形状约束的要求, 提出离散截面可行域的方法。在截面局部坐标下, 将可行域沿z方向平行于y轴划分M个区域, 这些平行线与截面的外板、中间板、内板相交, 分别形成 (M-1) 个节点, 为了便于截面优化设计, 选取平行线通过截面上由于尺寸约束而固定的边界点, 相邻线之间的距离尽量相等, 以使节点均匀分布于板上。划分的区域细化则使优化截面形状结果更接近最优结构值, 但运算量较大, 且对于钣金件的生产加工增加一定难度;而划分的区域较少则会造成截面形状与最优结果相差较大。因此, 要根据实际截面可行域的大小适当地选择划分的区域数量。

现将简化后的门槛梁截面区域离散化划分为7个区域, 见图2。每个板件上除去翻边上的点均有6个节点, 其中截面尺寸约束条件使点A、B、C、D、E和F为截面形状固定点, 因此该截面的形状由12个控制点决定。截面可行域内的离散方法避免了截面形状约束条件中钣金件出现无拔模角和负冲压角的情况。

4.2 截面形状约束的参数化

以车身框架形状优化设计得到的隐式参数化模型为基础, 对门槛梁截面的控制点进行变量取值范围的录制, 变量录制的过程采取归一化方法。门槛截面控制点作为变量的录制过程见图3, 控制点从初始“0”位置沿y方向移动达到某一位置作为“1”状态。为了确保组成截面的板件不相交, 因此要定义区域离散线上点之间的约束关系。引入中间变量并推导其取值范围, 保证在寻优过程中各变量组合满足形状约束条件。

4.3 模型描述与优化设计问题定义

以中间板件6个控制点的y方向上的归一化坐标值、3个中间板件与内板的中间约束因子I、3个中间板件与外板的中间约束因子O、三块板件各自的厚度T为优化变量, 本截面形状优化过程的约束条件为不低于车身框架形状优化设计后模型的性能指标, 选取一阶扭转模态频率、弯曲刚度、扭转刚度。在可行域内优化截面形状结构, 实现轻量化的目标。其优化的数学模型为:

式中, T1为外板厚度;T2为中间板厚度;T3为内板厚度;M为框架模型形状优化的一阶扭转模态频率;S1为框架模型形状优化的弯曲刚度;S2为框架模型形状优化的扭转刚度。

4.3 设计优化过程的集成

该截面形状优化设计通过在软件i SIGHT中搭建基于静态性能的优化集成系统平台, 后台自动调用隐式参数化建模软件SFE CONCEPT、数据处理软件Matlab及求解器NASTRAN, 提取性能参数储存于数据库中。

a.SFE CONCEPT的调用。选用写入接口文件的外部优化工具i SIGHT, 在优化模块中导出mac和con文件, mac宏文件储存录制的变量并作为SFE CONCEPT与优化工具i SIGHT之间的枢纽, 而con文件作为脚本文件将启动几何模型的更新、网格化模型的划分, 并导出分析模型。

b.求解器的调用。本优化过程中主要调用NASTRAN求解器, 编写外部有限元dat文件, 外部dat文件主要包含文件的集成、工况、输出的设置。通过平台中的simcode组件进行求解器的集成。

c.数据处理器的调用。为了保证截面形状的约束条件引入了中间变量, 以命名为“MAC”的simcode组件集成Matlab, 调用变量转换的m文件。

在此优化集成平台上进行最优拉丁超立方的DOE试验分析, 获取系列样本数据, 作为近似模型建立的依据[5]。分别建立质量、一阶扭转模态频率、弯曲刚度、扭转刚度这四个响应与15个变量之间的响应函数。采用模拟退火算法[6]基于近似模型进行可行域内的全局寻优, 得到优化结果。

4.4 优化结果

通过自动寻优得到截面控制点位置与板厚的最佳组合, 初始状态与优化后的截面形状对比如见图4, 其中, 外板的厚度为0.8 mm, 中间板厚度为2.2 mm, 内板厚度为2.0 mm。优化前后门槛梁的性能对比见表1, 可看出在一阶扭转模态频率、弯曲刚度、扭转刚度这三个性能不降低的前提下, 实现了门槛梁质量减轻7.8%的轻量化目标。

5 结束语

在车身框架形状结构优化后的模型基础上, 对车身关键截面设计可行域采用离散化的方法, 将截面形状的设计转化为截面控制点的最佳位置搜索。搭建静态性能驱动截面形状设计的优化集成系统平台, 以部分控制点的坐标值、中间变量值、板厚作为优化变量, 以一阶扭转模态频率、弯曲刚度、扭转刚度为性能约束, 质量最小为优化目标, 整个过程实现无人干预。该截面正向开发方法在不降低车身框架形状优化设计后模型的静态性能下, 实现了车身轻量化的目标。

摘要：通过隐式参数化软件SFE CONCEPT进行车身框架结构的参数化建模, 针对车身全参数正向设计进行性能驱动车身框架关键截面形状设计方法的研究。利用多学科设计优化软件iSIGHT集成SFE CONCEPT、求解器NASTRAN及数据处理器Matlab, 建立优化集成系统平台, 以实现产品开发过程优化的快速化及自动化。以门槛梁截面形状的优化设计为例, 通过离散化的方法将优化问题转化成离散点位置的最优组合。优化过程以质量最小为优化目标, 刚度值为约束条件, 采用最优拉丁超立方试验设计和模拟退火算法, 实现静态性能驱动车身框架关键截面的设计。

关键词：正向设计,车身框架,隐式参数化,优化集成系统平台,截面形状设计

参考文献

[1]邢子敬, 侯文彬, 刘斌, 等.概念设计中梁截面对车身刚度影响的研究[J].汽车技术, 2009, 10:21-24.

[2]任山.基于主断面力学特性的车身简化模型的建立[D].长春:吉林大学硕士学位论文, 2008.

[3]李龙.车身梁截面优化方法的研究[D].长春:吉林大学硕士学位论文, 2008.

[4]宋凯.汽车车身结构概念设计关键技术研究[D].长沙:湖南大学博士学位论文, 2010.

[5]王想生, 赵彬, 李永刚, 等.基于ISIGHT NASTRAN的机翼翼梁的结构优化设计[J].飞机设计, 2008, 8:23-27.

基于静态链表SCPI解析系统设计 篇9

1 SCPI控制指令

SCPI基于IEEE488.2标准，但不局限于GPIB接口，其也可用于RS232C等总线，在与通讯物理连接成硬件无关的高层次上定义的程控语言[2,3]。可以缩短自动测试设备程序开发时间，保护设备制造者和使用者双方的软硬件投资，为一起控制和数据利用提供广泛兼容的编码环境。

2 基于静态链表SCPI解析器的设计

SCPI解析器的功能是对接收到的命令字符串进行解析，将命令字符串翻译成为仪器可以识别的代码，一般分成两部分[4,5,6]:(1)SCPI命令集的建立和储存。(2)对输入的命令字符串按照SCPI命令集进行词法分析和语法分析。根据SCPI命令的树状结构特点，一般的解析方法是使用将多叉树转换成二叉树———兄弟孩子表示法，来存储SCPI命令集。但基于二叉链表的解析方法占用内存资源过大，在单片机上使用有限制。因此，本文设计了与二叉链表法不同的基于静态链表的存储结构。由于静态链表可保存到单片机的Flash Rom中，直接生成SCPI指令树，无需占用系统内存，这种方法占用的资源较少，更适用于嵌入式智能仪表系统[7,8,9]。图1为使用静态链表构建SCPI的命令树。

2.1 SCPI静态链表命令树的创建

由于SCPI的层次结构，每条树枝实际上最终均有特定的终点。这里设计了一种两层指令结构模式，提高了各子模块系统的独立性。第一层是程序的程控命令/公共命令编号，第二层是该类指令的最终功能编号。这样做的好处是，各个模块之间的解析系统相对独立，当产品需求变化、要修改指令系统时方便维护，可独立只修改一个模块的最终功命令编号且不影响其他模块的原有功能。

将SCPI命令树的树型结构转换成为表格形式。按照上述分层编码方式，将子系统表内部的指令分为不同的两层编码。

经过以上步骤，就实现了SCPI命令树的构建。这种树的存储方式是使用数组和静态链表构成的，可通过在声明CODE关键字使代码保存在单片机的代码段中。

2.2 SCPI具体解析流程

SCPI的具体解码流程比较复杂，代码过长会影响阅读性。在此对传统的字符串比较法进行了一些改进，将解析函数分成若干个子函数组成。

如图2中SCPI解析函数的流程图，解析函数使用输入命令字符串作为输入参数，会创建一个的结构体作为最终的解析解析结果。值得注意的是这个字符串参数只对首字符做了比较，根据公共指令和特殊指令对首字符标志不同，就作为参数传递到公共命令解析函数，或专用命令解析函数。

公共命令的解析比较简单，而专用命令的解析函数是SCPI解析工作的重点，其中特殊(专用)命令解析函数的解析思路如下:

(1)将没有解析的字符串从左到右以冒号来分隔出第一段，剩下部分作为未解析字符串等待下一步分析。如果该字符串内没有冒号，则这个字符串应该视为一条终结的指令，用空格分解出来前面关键字部分，后半部分作参数字符串。

(2)取出该字段的关键字部分，代入该结点所在层次的关键字表查询匹配，若找到匹配的关键字，将子系统编号保存到第一层结果，作为第一层子系统解析结果，且还要将该关键字的后继表更新为下一次的查询表。若没有匹配的关键字，就返回出错的返回标记。

(3)根据步骤(2)中返回的结果，若该字符串还有后继的查询表，将步骤(1)中用冒号拆分的未解析字符串拆分出关键字，代入该结点所在层次的关键字表查询匹配，如果找到匹配的关键字，将关键字编号作为第二层子系统解析结果。并还要将该关键字的后继表更新为下一次的查询表，返回本次解析结果。若没有匹配的关键字，则返回出错的返回标记。

(4)根据(3)的解析结果，若后继的查询表不为空，则将链式解析一直执行下去。不断更新第二层的解析结果，和下一步的关键字查询表。直到返回结果的后继查询表为空，则可以得到一个包含第一层的子系统号，第二层的终结号，以及剩余参数字符串的解析结果。

2.3 SCPI专用指令的解析过程

专用指令的解析函数的设计具体实现比上述的思路要复杂，通过调用一个链式函数来达到解析的目的，实现链表的查询。SCPI链式解析函数的流程图如图3所示，每次完成一次查询，取出对应的编码后，就更新一次当前指向节点数组的指针。

以SCPI链式解析函数为基础，可以方便地设计专用指令的函数解析函数，专用指令也是用字符串作为参数，第一步创建一个结构体是作为解析结果的保存空间。这里通过反复调用链式解析函数来达到解析结果，每次调用解析结果可得到字符串以冒号分段的关键字编码。第一次调用链式解析函数的解析结果就作为第一层命令编码。后面调用链式解析函数的解析结果就作为第二层命令编码。要注意的是，这个电子负载的解析命令表不超过5层，所以这里将链式解析层限制为5层。若经过链式解析函数以后，节点数组的指针为空，代表已到达最终解析目标。

2.4 参数字段的分析

经过执行SCPI解析函数后，最终可得到功能编号和参数字符串两个结果。参数的分析工作主要是把分割出来的参数字符串解析成为对应语义的数据类型，对应不同功能编号的参数要求是不同的。参数类型是字符串型的参数，就直接代入参数字符串;参数类型是整形，就判断参数字符串是否在‘0’～‘9’，将字符串转换成为数值保存。若参数字符串可被解析为合法参数，则下一步就可以执行相应的操作函数，否则就返回参数错误。

3 SCPI解析测试

设计了一块带有液晶和单片机的SCPI解析板作为扩展。将PC发送的串口字符在SCPI解析板上做解析，在液晶上显示解析结果，并观察负载模块上的执行结果。由PC端串口调试助手，发出SCPI指令，然后观察解析模块板块上的液晶模块反映的解析结果。由于公共指令较简单，这里主要测试特殊指令的解析结果。

串口助手发送测试命令“:CHAN:LOAD?MAX”。该语句属于CHAN子系统，第一层指令码为1，第二层指令为1，参数字符段为MAX。解析结果如图4所示，可在液晶上面显示出来。

分析显示结果，对照指令树的代码截图4“:CHAN”为特殊指令，指令号(功能编号)为1，后继指针指向CHAN＿TABLE子系统表，第一层指令n1=001，解析正确。

4 结束语

针对嵌入式编程仪器的要求，研究了SCPI解析方法，解决了在嵌入式操作系统环境中设计SCPI解析模块的问题。分析了可编程电子负载的SCPI程控语言，提出一种基于静态链表的SCPI语言解析方法，实现了RTX51环境下的SCPI语言解析模块。避免了用二叉树动态链表的SCPI解析方式需要调用动态内存分配函数，导致无法在RTX51和uC/OS-II下运行的缺点。

摘要：针对传统的SCPI解释方式占用过多内存,制约了在嵌入式系统上的应用,文中设计了一种方便移植和扩展的SCPI语言解析方法。该种方法用静态链表的结构来保存SCPI命令集,通过这种方法建立的SCPI解析模块,占用内存少,且方便移植和扩展。利用文中方法设计的SCPI解析模块可方便应于各种智能程控仪器,并适用在嵌入式系统下工作。

关键词：SCPI,静态链表,程控仪器

参考文献

[1]赵云.可编程电子负载的研究和设计[D].桂林:桂林电子科技大学,2012.

[2]相艳.基于SCPI的数据采集单元设计[D].北京:北京化工大学,2008.

[3]肖燕.用于验证SCPI翻译模块的GPIB接口设计[D].成都:西华大学,2008

[4]赵云,郭庆,罗苏笙,等.基于FPGA的多仪表合一的设计与实现[J].电子科技,2012,25(8):10-12,19.

[5]井涛,郭永瑞.一种实用的SCPI语法分析设计方法[J].国外电子测量技术,2006,25(2):42-44.

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静态设计 篇10

Web查询均基于数据库。编程实现基于文件的静态Web查询,即先把数据库转换成一个记录为一个文件的HTML格式的单独的网页文件,以查询关键字段为命名保存在Web服务器硬盘上。然后,在查询时,不是从Web数据库中查询记录,而是从Web服务器硬盘上查找相应的已生成好的HTML文件并直接显示。

FoxPro为开发人员提供了开发Windows应用程序迅速、简捷的方法,提供了友好的界面,所以普遍成为数据库管理应用程序开发人员和初学者的首选。所以选用FxoPro表为源数据库。先把DBF格式的考生成绩库表通过程序自动转换成一个记录为一个HTML格式的文件,然后用PHP编写查询代码。

2 把DBF表转换成HTML文件

图1要转换HTML文件的考生成绩DBF表。关键字段是ksh(考生号)。ksh的第1、2位表示考试年份;第3、4位表示省代码;第5、6位表示地州代码。

下面代码是把考生成绩表cjk_2008.dbf转换成关键字段ksh为命名的,一个记录为一个HTML格式文件的m_dbf2htm.PRG程序代码:

图2是把考生成绩表转换成ksh为命名的,一个记录为一个HTML格式文件及其运行结果。为了提高搜索速度,一个地区为一个单位创建文件夹并将一个地区的考生成绩文件存放在一个目录下。

3 编写PHP查询代码

下面代码是用HTML编写的成绩查询程序输入考生号界面代码index.htm:

图3是(index.htm)的运行结果。

下面代码是用PHP编写的成绩查询程序搜索代码search.php:

图4是上面代码(search.php)的运行结果。

4 结语