畢業(yè)設計是教學過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計，學生可以綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統(tǒng)、嚴格的技術(shù)及基本能力的練習。通常情況下，僅對大專以上學校要求在畢業(yè)前根據(jù)專業(yè)的不同進行畢業(yè)設計，對中等專業(yè)學校的學生不作要求。以下是PINCAI小編整理的關(guān)于畢業(yè)設計的相關(guān)內(nèi)容，歡迎閱讀和參考!
大學畢業(yè)設計論文
1.1本課題的目的及意義
隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的高速發(fā)展和各類電子產(chǎn)品的普遍使用，移動通訊、廣播、雷達、計算機等已成為人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸的事物。在這些東西給人們帶來方便和快捷的同時，也使電磁波輻射成為一種新的公害。影響人們的身體健康，而且對周圍的電子設備造成嚴重干擾，使它們的工作程序發(fā)生紊亂，產(chǎn)生錯誤動作，給人們正確判斷造成困難;同時，造成的信息泄露使計算機等儀器無信息安全保障，給人類生活，軍事，商業(yè)帶來了許多負面影響。所以電磁屏蔽的研究，防止電磁信號的泄露和周圍的電磁干擾的任務刻不容緩。電磁屏蔽即主要用來防止電磁場的影響，從而有效地控制電磁波從某一區(qū)域向另一區(qū)域進行輻射傳播。
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對電磁波污染意識的不斷提高，電磁屏蔽材料也得到不斷的發(fā)展，尤其是防護工程建設，不僅需要大量高強度的混凝土材料，而且需要大量各種特殊功能的混凝土材料，因此，提高混凝土某些功能或賦予混凝土某些新的功能已成為混凝土改性的新方向。
對混凝土進行電磁屏蔽改性的研究，通過在混凝土中摻入一些導電或者磁性材料使得混凝土具有電磁屏蔽的特性，這種混凝土稱為電磁屏蔽混凝土復合材料，簡稱“電磁屏蔽混凝土”，主要作用是防止建筑內(nèi)部電磁信號的泄露和外部的電磁干擾。
通過對電磁屏蔽水泥基材料的研究，分析其中的各種外加材料對水泥基材料電磁屏蔽效能的影響，并測得其混凝土的電磁屏蔽范圍，為以后的研究提供依據(jù)。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁屏蔽的基本原理
電磁屏蔽原理，實際上是為了限制從屏蔽材料的一側(cè)空間向另一側(cè)空間傳遞電磁能量，基本原理可用Schelkunoff 電磁屏蔽理論表示[1] 。
即電磁波傳播到達屏蔽材料表面時，通常有這3種不同機理進行衰減，如圖1.1所示。 其電磁屏蔽效能:
SE=A+R+B (1.1)
A為吸收損耗，A=1.314t(fμrσr)1/2(dB);
R為電磁波的單次反射衰減，R=168-10lg(fμr/σr)(dB) (遠場平面波); B為電磁波在屏蔽材料內(nèi)部的多重反射損耗，B=20lg(1-e-2t/δ)(dB)。
其中，σr為相對電導率，μr 為相對磁導率，f為電磁波頻率(Hz)，t為材料厚度(cm)，當A>10dB時，B可忽略。
A—未被屏蔽體表面反射而進入屏蔽材料內(nèi)部的電磁波，不斷被屏蔽材料吸收和衰減而引起的電磁波吸收損耗。吸收損耗是導體材料中的電偶極子或磁偶極子與電磁場作用的結(jié)果。由于吸收損耗A發(fā)生在屏蔽體內(nèi)，它與波的類型(電場波或磁場波)無關(guān)，只與屏蔽層的厚度、頻率、導電率及導磁率有關(guān)。從式中可以看出t、f、μr·σr值越大，A值越大。因此具有較大磁導率的鎳鐵鉬超導磁合
金和鎳鐵高導磁合金具有良好的吸收電磁波的性能。多層材料疊加可以減小磁疇壁增加磁導率，因此材料越厚A值也就越大。
B—在屏蔽材料內(nèi)部尚未衰減掉的電磁波在屏蔽體的兩個界面間多次反射而引起的電磁波多次反射損耗修正項。由于透射波通過內(nèi)部衰減后，又碰到屏蔽層的另一側(cè)，在這個側(cè)面上又進行反射和透射， 反射波再次通過內(nèi)部，如此進行多次的反復反射，使能量迅速衰減。對于高頻，當t/δ或A很大時，多重反射消耗趨于0可忽略不計;而對于低頻由于t/δ或A很小，應考慮多重反射。通常對于A>10dB時，多重反射損耗可以忽略。由于電子設備的高精密發(fā)展，要求反射回來的電磁波應盡可能少，以免影響設備的正常工作，因此研究高吸收低反射的電磁屏蔽材料是當前研究的重點;可是很難找到一種單一的材料，同時滿足μr·σr乘積大而μr/σr比值小，因此高吸收低反射的電磁屏蔽材料的研究成了電磁屏蔽材料界的難點。
R—反射損耗是由于空間阻抗和屏蔽層的固有阻抗之間不匹配而引起的，是導體材料中的帶電粒子(自由電子或空穴)與電磁場的相互作用的結(jié)果。其大小與μr/σr大小有關(guān)，具有越高電導率或越低磁導率的材料，反射損耗越大，所以金、銀、銅等金屬都是電磁波的良反射體。反射損耗不僅與材料的表面阻抗有關(guān)，也與輻射源的類型及屏蔽體到輻射源的距離(D)有關(guān)。對于近場源磁場波: R=20lg{[1. 173(μr/σrf)1/23D]+0.0535D(fσr/μr)1/2 + 0.354};對于近場源電場波: R=362-20lg[D(f
1/2
μr/σr)]。
一般來說，在30～1000MHz頻率范圍內(nèi)，屏蔽效果至少達到35dB才為有效屏蔽材料 ，屏蔽效果的評價見表1.1。
表1.1 屏蔽效果的評價
Shielding
Chayacteristic/dB 0～10 10～30 30～60 60～90 >90 Evaluation Naught Less Normal Better Best
1.2.2 電磁屏蔽相關(guān)領域的研究現(xiàn)狀
當前，電磁屏蔽材料的研究主要集中在:新型復合抗電磁干擾(EMI:Electro-Magnetic-interference)材料，納米抗EMI材料，六角抗EMI材料，多層片式濾波器使用的低溫燒結(jié)NiZnCu鐵氧體材料，以及片式電感的制作以及多層片濾波器。目前，電磁屏蔽材料主要有鐵磁類(金屬鐵磁材料、鐵氧體材料)，良導體類(金屬薄板材、金屬絲網(wǎng)、型材)，復合類(導電橡膠、橡膠芯金屬箔襯墊、導電塑料、導電涂料)三類。
國外方面: 在日本，公開了一項磁性混凝土專利，其主要內(nèi)容為一種具有屏蔽電磁波效果的磁性混凝土，混合混凝土和磁性屏蔽電磁波的效果。還有通過在混凝土中摻碳纖維研制出的預制板已成功應用在9層大樓的屏蔽圍護結(jié)構(gòu)上，主要用作頻率范圍在10GHz以下的電磁信號的泄露和外部的電磁干擾。Sato等人[4]研究了混凝土墻體對電磁波的反射和傳遞進行控制。還有在丹麥，Bache等人[4]用混有金屬或合金粉末生產(chǎn)磁性混凝土，可用于加工電磁儀器的磁性混凝土。
國內(nèi)方面:張躍等人研究了碳纖維-無宏觀缺陷水泥基復合材料的電磁屏蔽，測得在400～160MHz范圍內(nèi)，電磁屏蔽效果能為100至400dB。司瓊等人[6]對短碳纖維石墨混凝土的電磁屏蔽性能進行了研究，發(fā)現(xiàn)在1MHz至1.8GHz的低頻區(qū)域，短碳纖維石墨混凝土的最大電磁屏蔽效果達到8.5dB，為設計高性能低頻電磁屏蔽混凝土提供了依據(jù)。許衛(wèi)東等人[7]研究了鐵氧體水泥基微波吸收材料。以鐵氧體吸收劑和水泥復合法，制備具有微波吸收特性的混凝土，當吸收劑含量33%(質(zhì)量分數(shù))時，厚度為3mm的混凝土，對于頻率為8～12GHz的垂直入射電磁波，具有最小約7dB，最大約15dB的微波吸收性能。有人研究在含有直徑為8微米，長為6mm不銹鋼纖維0.72vol%的水泥沙漿的屏蔽效果為70dB[8]。
目前，在電磁屏蔽混凝土的研究中大多加入的導電材料，如碳纖維、碳細絲(直徑<1微米)、納米材料，雖然使的電磁屏蔽混凝土的特性得到了提高。但是，這些都是比較昂貴的材料，現(xiàn)在我們在混凝土中摻入不銹鋼纖維和石墨、硅灰、礦渣、煤渣等成本比較低的材料，硅灰、礦渣、煤渣為不導電材料，在建筑工程中常加入硅灰、礦渣、煤渣來提高力學性能，使得混凝土的強度不至于下降而且還有電磁屏蔽效果。本課題主要研究對電磁屏蔽混凝土高頻波段(f>8.5GHz)的屏蔽效果。
2 實驗
2.1 原材料及設備 2.1.1 原材料
32.5級普通硅酸鹽水泥，中材漢江水泥股份有限公司; 硅灰，成都東藍星科技發(fā)展有限公司; 礦渣，重慶鋼鐵股份有限公司; 煤渣，華能重慶珞璜電廠; 優(yōu)質(zhì)中砂，市購;
不銹鋼纖維(d=0.18㎜，L=4～6mm)，市購; 普通石墨，市購;
38號不銹鋼纖維網(wǎng)，市購。
表2.1 原材料化學成分 (wt%)
化學成分
水泥 硅灰 礦渣 煤渣
Loss 3.85 0.28 - 4.88
SiO2 21.59 96.62 32.96 41.56
Fe2O3 3.60 0.68 1.40 20.08
Al2O3 6.54 0.74 15.81 24.32
CaO 58.38 0.47 37.26 4.68
MgO 1.97 0.32 8.34 1.44
MnO 0.66 - 0.20 -
2.1.2 測試設備
標準信號發(fā)生器，上海電子二十六廠; 微波分光儀，上海電子二十六廠; 萬用表，深圳弘大電子有限公司;
直流復射式檢流計(AC15/4)，上海電表廠; 振動臺，無錫建筑設備儀器廠;
混凝土養(yǎng)護箱，北京市京申精密儀器廠。 測試設備如圖2.1所示。
圖2.1 測試設備簡圖
2.2 水泥基復合材料的制備及檢測 2.2.1 水泥基復合材料的制備
本實驗摻合材料摻量分別為水泥質(zhì)量的20%[9-10]，水灰比為w/c=0.4，灰與中砂的質(zhì)量比采用1：1，礦渣、煤渣的細度≤80μm。不同硅灰摻量分別為0%、10%、20%、30%。制備過程分為試樣制備及養(yǎng)護兩個階段。
(1) 將試模的內(nèi)壁先涂上黃油，在鋪上報紙，上面在涂上黃油; (2) 按配比稱取水泥、砂、摻合材料分別裝于盛具中;
(3) 先將水泥和砂攪拌均勻，在加入摻合材料，再攪拌均勻，在加水攪拌;
(4) 將拌好的水泥砂漿分別裝于400×40×400mm和40×40×160mm的試模中，放到振動臺上振動2min，促進粘接和減少內(nèi)部空氣氣泡;
(5) 分別將硅灰摻量為0%、10%、20%、30%，制備成試件的規(guī)格及試件制備過程都與以上試件相同，只是改變了硅灰的不同摻量;
(6) 試樣做好后放置陰暗處進行養(yǎng)護(養(yǎng)護溫度為20℃)，待水泥基基本固化后，脫摸，每天澆水養(yǎng)護。
制備的水泥基材料如圖2.2所示。
圖2.2 制備的水泥基材料試件
2.2.2 電磁屏蔽效能的測試
用信號發(fā)生器、微波分光儀、直流復射式檢流計組成的測試系統(tǒng)，對屏蔽材料在不同養(yǎng)護齡期的屏蔽效能進行測試。屏蔽效能為沒有屏蔽時入射或發(fā)射電磁波與在同一地點經(jīng)屏蔽后透射電磁波的比值，即為屏蔽材料對電磁信號的衰減值，示于下式[11]：
SE=20lg(E0/Es) (2.1)
SE=20lg(H0/Hs) (2.2)
-1-1
式中：SE為屏蔽效果(dB);E0、H0為屏蔽前電場和磁場強度，(Vm)、(Am);Es、Hs：屏蔽后電場、磁場強度，(Vm-1)、(Am-1)。
3 測試結(jié)果及討論
3.1不同摻合材料對水泥基材料的電磁屏蔽效能影響
在電磁波高頻區(qū)域，電磁屏蔽主要靠高電導率物質(zhì)的表面反射損耗，而在低頻情況下，電磁屏蔽主要靠高磁導率物質(zhì)磁滯損耗產(chǎn)生的渦流以熱能的形式吸收損耗掉。通常材料的磁導率越高，適用抑制的電磁波的頻率就越低[12]。
從圖3.1可以看出，在水泥基材料中加入摻合材料，水泥基材料的屏蔽效能增強，在頻率8.5-10.0GHz，摻硅灰的屏蔽效能最好，在10.0GHz時，為33.92dB，大約是水泥砂漿屏蔽效能的170%，比摻不銹鋼纖維水泥基材料高0.2 dB;在10.0GHz后，摻硅灰的水泥基材料屏蔽效能開始下降。其原因還不明白，可能是因為：設備誤差或摻硅灰的水泥基材料的電阻率高，根據(jù)公式SE=A+R+B，頻率在10.0GHz以前，其吸收對屏蔽效能的影響起主要作用。摻入硅灰的水泥基材料電阻率較高，吸收較弱。摻煤渣比摻礦渣的水泥基材料的屏蔽效能好，可能原因前者含有較多的鐵礦物，磁導率較高，磁損耗增加;也可能水泥砂漿含有一定水分，介電常數(shù)的虛部依然存在，存在較弱的介電損耗值，對電磁波具有一定的衰減能力。又因前者的電阻較后者高，對電磁波的反射強于后者。但隨著頻率的增加，屏蔽效能隨之而增加，原因是隨著頻率增加，磁性分子愈活性，分子熱運動加劇，使得電磁波愈衰減，從而電磁波能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，主要為熱能，使透過水泥基材料的電磁波就愈少。
從圖3.1還可看出，在水泥基材中加入不銹鋼纖維，在不同頻率屏蔽效能都較好;主要原因是
不銹鋼纖維有較高的磁導率和電導率，對電磁波的電損耗和磁損耗都較強。因此，鋼纖維的摻入增強了水泥基復合材料的屏蔽性能，主要存在以下兩個方面的原因:
①鋼纖維的摻入，提高水泥基復合材料的電導率。根據(jù)公式R=168-10log(μrf/σr)，A=1.31t(f1/2
μrσr)，隨著μr、σr 的增加，材料的反射衰減和吸收衰減均增大。摻合材料的摻入，改變了復合材料的波阻抗或特征波阻抗，電磁波反射系數(shù)增大，從而反射衰減增大�？偟膩碚f，由于摻合材料水泥基復合材料電導率的增大，導致材料的反射衰減和吸收衰減均增大，屏蔽性能增強。
②由于鋼纖維本身是一種電介質(zhì)材料，而本身的水泥是一種非電介質(zhì)材料，它們復合之后，必然也是一種電介質(zhì)材料。電磁波在電介質(zhì)中傳播，必然會引起介電損耗，使得屏蔽性能增加。現(xiàn)在，關(guān)于在摻合材料復合材料中電磁波(或微波) 與摻合材料的相互作用機理還不是很清楚。甘永學等[13]認為短切鍍鎳碳纖維在吸波材料中起半波諧振子的作用，在短切鍍鎳碳纖維的近區(qū)存在似穩(wěn)感應場，此感應場激起耗散電流，在周圍基體作用下，耗散電流被衰減，從而電磁波能量轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，主要為熱能。而趙東林等[14]認為在含短切碳纖維的吸波材料中，可以把短切碳纖維作為偶極子，短切碳纖維偶極子在電磁場的作用下，產(chǎn)生極化耗散電流，在周圍基體作用下，耗散電流被衰減，從而電磁波能量轉(zhuǎn)換為其它形式的能量。
因此，在水泥基材料中摻入不銹鋼纖維，其屏蔽效能較高，但會使材料的成本增加。在水泥基材料中同時摻入硅灰和含鐵較高的煤渣(化學成分見表2.1)，不但可以實現(xiàn)廢物回收利用，還可能得到屏蔽效能高、強度也高的水泥基電磁屏蔽材料。根據(jù)耿強對材料強度的測試結(jié)果，硅灰可提高水泥基材料的強度。硅灰和含鐵較高的煤渣摻合，可能得到屏蔽效能高、強度也高的水泥基電磁屏蔽材料，如表3.1所示。
表3.1不同水泥基材料的強度
材料類別 強度
水泥 38.6
水泥+硅灰 49.5
水泥+礦渣 43.1
水泥+煤渣 41.3
水泥+石墨 33.5
水泥+鋼纖維
摻合材料對電磁屏蔽效能的影響
硅灰摻量對水泥基材料的電磁屏蔽效能影響
通過以上不同摻合材料對水泥基材料的電磁屏蔽效能影響的實驗證明：在水泥基材料中加入摻合材料硅灰、鋼纖維后，電磁屏蔽效能具有明顯的增加，為了從經(jīng)濟利益及實現(xiàn)廢物回收利用考慮，并對硅灰的不同摻量進一步做了實驗，其試驗結(jié)果如下分析。
圖3.2硅灰不同摻量在8.5GHz對水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響
從可以看出，在水泥基材料中摻入不同摻量的硅灰，水泥基材料的電磁屏蔽效能會明顯增加，但隨著齡期的增加，屏蔽效能逐漸減小，原因是隨齡期的增加，水泥基材料內(nèi)部的自由水分子逐漸減少，電阻率逐漸增加，反之電導率減小，根據(jù)公式1.1的吸收耗能，A=1.314t(fμrσr)1/2(dB)使得屏蔽效能下降;在28d前，在養(yǎng)護的條件下水化反應比較劇烈，蒸發(fā)水(自由水)被水化反應消耗，迅速減少，離子大量析出，因而水泥基材料的電阻增長較快，所以電磁屏蔽效能下降迅速。在28d后，一方面水泥水化速度減慢，另一方面自由水蒸發(fā)也比在養(yǎng)護條件下減緩，所以水泥基材料的電阻也比較以前增長趨于緩慢，從而電阻率對導電率的關(guān)系，電磁屏蔽效能也趨于緩慢并基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。在頻率8.5GHz時，齡期為21天，硅灰摻量為30%，電磁屏蔽效能最佳，可達36.66dB，是水泥砂漿屏蔽效能的136%。硅灰摻量為10%時，屏蔽效能較差，屏蔽效果為30.00dB。硅灰不同摻量在8.5GHz時，對水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽測試，結(jié)果表明：硅灰摻量為30%的水泥基材料的屏蔽效能最好，為29.67dB,硅灰摻量為10%的水泥基材料較弱，為28.24dB，摻入硅灰不同摻量的電磁屏蔽效能均比沒有摻入硅灰的高。
圖3.3硅灰不同摻量在9GHz對水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響
從圖3.3可以看出，摻入硅灰不同摻量的水泥基材料在9GHz時，硅灰摻量為30%的水泥基材料在28d電磁屏蔽效能最高，屏蔽效果可達37.90dB，是水泥砂漿電磁屏蔽效能的134%，而在21d～28d時電磁屏蔽效能增加，原因可能是由于空間阻抗和屏蔽層的固有阻抗之間不匹配而引起的，是
導體材料中的帶電粒子(自由電子或空穴)與電磁場的相互作用的結(jié)果，根據(jù)電磁波的單次反射衰減，R=168-10lg(fμr/σr)(dB)，電阻率增加，引起電磁屏蔽效能增加。摻量為10%的水泥基材料屏蔽效果只有29.21dB。隨著齡期的增加，硅灰摻量為20%的水泥基材料屏蔽效能成線性降低。齡期在28d～35d時，硅灰摻量為30%的水泥基材料屏蔽效果下降迅速，因為隨齡期的增加，自由水大量蒸發(fā)，使電阻率增加，材料的反射衰減和吸收衰減均減小，電磁屏蔽效能為31.71dB。
圖3.4硅灰不同摻量在10GHz對水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響
從圖3.4可以看出，摻入硅灰不同摻量的水泥基材料在9GHz時，在28d硅灰摻量為30%的水泥
基材料電磁屏蔽效能最好，屏蔽效果達37.90dB，是水泥砂漿屏蔽效能的130%。硅灰摻量為20%的水泥基材料電磁屏蔽效能最低，只有28.40dB ，還不如沒加摻合材料的水泥基材料的屏蔽效能好，這造成的原因可能是設備誤差。但隨著齡期的增加，21d～28d時，摻合材料硅灰摻量為10%和20%的水泥基材料屏蔽效能都有所下降，原因是吸收耗能的影響，電阻率增加，使得屏蔽效能下降。而摻合材料硅灰摻量為30%的水泥基材料及28d～35d時，摻合材料硅灰摻量為10%和20%的水泥基材料電磁屏蔽效能增加，原因是電磁波在水泥基材料中的單次反射衰減，引起電阻率增加，從而屏蔽效能降低。在35d硅灰摻量為30%的水泥基材料屏蔽效能最好，可達35.03dB，趨于穩(wěn)定。
圖3.5硅灰不同摻量在11GHz對水泥基材料不同齡期的電磁屏蔽效能影響
從圖3.5可以看出，硅灰不同摻量的水泥基材料在11GHz時，在21d硅灰摻量為10%、20%、30%的水泥基材料電磁屏蔽效能都在32.00dB左右，是水泥砂漿屏蔽效能的110%。隨著齡期的增加，硅
灰摻量為30%的水泥基材料屏蔽效能成線性增加，原因是電磁波的單次反射衰減的影響，電磁屏蔽效能逐漸增加。在齡期35d 時電磁屏蔽效果可達35.03dB，而硅灰摻量為10%、20%的水泥基材料屏蔽效果逐漸緩慢減小，原因是隨著齡期增加，水泥基材料內(nèi)部自由水不斷蒸發(fā)，導電率逐漸增加，導致材料的吸收衰減均減弱，屏蔽性能也隨之減弱。
4 結(jié) 論
1.在6種水泥基材料中，8.5～10.0GHz，摻不銹鋼纖維的水泥基材料的屏蔽效能較高，屏蔽效果最高可達38.04dB。
2.對水泥基材料中摻入不同的摻合材料可看出，摻硅灰的水泥基材料在頻率為11GHz時，屏蔽效果最高可達35.03dB;摻煤渣的水泥基材料屏蔽效果最高，為36.00dB;而在頻率為8.5GHz時，屏蔽效果較低，只有20.46dB;其屏蔽效果隨著頻率的降低而減小。摻礦渣的水泥基材料在頻率為8.5～11GHz時均較差，屏蔽效果最高只有32.73 dB，最低為18.54 dB;而石墨均在30dB左右。 3.在水泥基材料中摻入不同摻量的硅灰，都具有較好的電磁屏蔽效能，在28d頻率為10GHz時，硅灰摻量為30%時，電磁屏蔽效果最高，為37.90dB;硅灰摻量為10%、20%的水泥基材料，在不同頻段不同齡期下，電磁屏蔽效果都在30dB左右;因此在水泥基材料中摻入硅灰，能較大地提高水泥基材料的屏蔽性能，其硅灰摻量為30%的水泥基材料的電磁屏蔽效能最好。
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致謝 ：
本文的課題研究及撰寫工作是在導師譚宏斌老師的悉心指導下完成的。我們的實驗周期較長，譚老師在整個畢業(yè)設計過程中，堅持定期檢查實驗進度，及時提出我們在實驗中的不足與錯誤，指導改進實驗方案，為我們解答畢業(yè)論文中的疑難問題，而且由于是新的課題，遇到的困難較多，一些實驗儀器、實驗設備都要在別的系去完成，所以也要感謝電信系聶老師的幫助，在實驗的前期工作進行中，聶老師不辭辛苦，辛勤指導;還有感謝電信系的陳陽同學，在實驗后期的工作中，這位同學也給了很大的幫助。
現(xiàn)在整個實驗過程告一段落，實驗的順利完成，離不開實驗室老師的細心指導，還有各位同學的熱心幫助。在此表示深深的感謝!
大學畢業(yè)設計論文
一、選題的目的、意義
建筑仿生已成為一種新時代潮流，也是建筑文化的新課題。為了啟發(fā)建筑合理創(chuàng)新，以及使城市環(huán)境達到生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展，建筑仿生學是一種重要手段。
從人與自然界的關(guān)系來說，建筑可謂是人的第3層皮膚 (第1層是人的自身皮膚，第2層是衣服)， 它是人與自然界之間的中介，如何使建筑能適應環(huán)境的自然規(guī)律，又能適合人類不斷發(fā)展的需要，這的確是現(xiàn)代文明所提出的新課題。正因為如此，有效尋找和利用自然界生物的成長規(guī)律來適應人類社會發(fā)展對建筑的需要，這就是建筑仿生學的主要任務。
仿生建筑在國內(nèi)建筑類別里面是一個開發(fā)中的亮點，也是未來建筑的一個良好走勢，將人與自然更完美、和諧的統(tǒng)一，是人的自然回歸性的一種表現(xiàn)。而在建筑本身的結(jié)構(gòu)方面來講，仿生建筑正是吸取了自然界優(yōu)勢來更好的改善人們的生活環(huán)境。其實，人類在建筑技術(shù)上所遇到的許多難題，自然界中早已有了類似的解答，因為生物在千萬年進化的過程中，為了適應自然界的規(guī)律需要不斷完善自身的性能與組織，它需要獲得高效低耗、自覺應變、新陳代謝、肌體完整的保障系統(tǒng)，從而生物才能得以生存與繁衍。只有這樣，自然界才能成為一個整體，才能保持生物鏈的平衡與延續(xù)。當然，人也是大自然中的一員，人類為了生存與發(fā)展不僅需要建筑，而建筑也需要適應自然界的規(guī)律，否則不僅會破壞自然環(huán)境，而且也會毀滅人類自身。
仿生的傾向在近幾十年來也在不斷發(fā)展，它的研究意義既是為了建筑應用類比的方法從自然界中吸取靈感進行創(chuàng)新，同時也是為了與自然生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，保持生態(tài)平衡。自然界是人類最好的老師，人們無時無刻不在從自然界中獲得啟發(fā)而進行有益的創(chuàng)造。本課題是對辦公空間的仿生性進行研究，辦公是釀造文化、孵化成果的過程，孵化這一自然現(xiàn)象便為設計提供了靈感來源。本課題將生物孵化器如蛋的形態(tài)進行小型建筑設計，并結(jié)合生物孵化的原理對建筑的生態(tài)設計進行研究。仿生并不是單純地模仿照抄，它是吸收動物、植物的生長肌理以及一切自然生態(tài)的規(guī)律，結(jié)合建筑的自身特點而適應新環(huán)境的一種創(chuàng)作方法，它無疑是最具有生命力的，也是可持續(xù)發(fā)展的保證。
本選題從建筑仿生的綜合性角度出發(fā)，圍繞生物孵化的原理，嘗試創(chuàng)造出新穎和適應環(huán)境生態(tài)的建筑形式，從中觀察吸收一切有用的因素作為創(chuàng)作靈感，同時學習生物科學的肌理并結(jié)合現(xiàn)代建筑技術(shù)來為建筑創(chuàng)新服務。希望通過本題及今后對建筑仿生的研究為人們創(chuàng)造良好的生活和工作環(huán)境，為使城市環(huán)境達到生態(tài)平衡和持續(xù)發(fā)展的提供一種新的可能性。
二、本題的基本內(nèi)容
緒論
1.概念
1.1 仿生建筑的定義
1.2 仿生建筑的表現(xiàn)形式及實現(xiàn)手法
1.2.1建筑的形式仿生
1.2.2建筑的功能仿生
1.3 仿生建筑存在的意義
2.仿生建筑的調(diào)研分析
2.1 國內(nèi)實例分析
2.2 國外實例分析
2.3 分析結(jié)果
2.3.1 借鑒的地方
2.3.2 存在問題
一些作品設計的時候經(jīng)常會出現(xiàn)簡單模仿某一形象的問題，這種做法背離了建筑仿生的意義，只是一種單純追求新奇噱頭的效果，既無創(chuàng)新的價值，也不能與周圍生態(tài)環(huán)境取得協(xié)調(diào)。
3.空間形態(tài)仿生設計實踐
3.1設計靈感來源
3.2設計方案
4.結(jié)論
建筑仿生可以是多方面的，也可以是綜合性的，要應用仿生原理創(chuàng)造出新穎和適應環(huán)境生態(tài)的建筑形式。要有效的利用有限資源，使建筑更貼近大自然更適合人類居住;還應從材料的選擇、結(jié)構(gòu)功能、制造過程、使用和等諸方面，全方位考慮資源利用和環(huán)境影響及解決方法。在設計過程中把降低能耗、美觀實用、使材料和部件最大限度的發(fā)揮，把人性化設計列入的設計指標，使建筑向自然回歸。建筑仿生學是新時代的一種潮流，今后也仍然會成為建筑創(chuàng)新的源泉和保證環(huán)境生態(tài)平衡的重要手段。
三、完成期限和主要措施
第1周：進行實地和書面調(diào)研，確定畢業(yè)設計和論文的題目。
第2周：對資料進行整理和再收集，在此基礎上進行開題報告的撰寫。
第3周：在草稿紙上繪制設計的草圖，對小型辦公空間建筑的大體外型進行整體把握并考慮外型中存在的仿生問題。
第4周：在外型設計完成的基礎上對空間劃分和布局在草稿紙上繪制草圖。
第5周：開始繪制CAD的總平面和各層平面，尋找與論文相關(guān)的英文資料。
第6周：SketchUP創(chuàng)建小型建筑外部場景和辦公空間內(nèi)部建模，對畢業(yè)論文提綱進行詳細補充。
第7周：對查找的英文資料進行英譯漢，SketchUP建模進行部分渲染。
第8周：SketchUP建模完成3張，CAD圖完成5張，畢業(yè)論文、英譯漢完成50%。
第9周：CAD圖進行細部完善，繪制辦公空間室內(nèi)的立面和剖面。
第10周：SketchUP建模進行辦公空間室內(nèi)的建模和渲染。
第11周：把畢業(yè)論文進行完善，把CAD圖標注尺寸和材料。
第12周：對剩余的英文資料進行完成，SketchUP效果圖進行調(diào)整。
第13周：完成5000字的論文，英譯漢5000英文字符。完成設計效果圖5張、CAD10張、A3的設計報告書。
第14周：打印報告書、論文打印和裝訂，制作ppt。
第15周：刻盤上交導師(效果圖5張、CAD10張、A3的設計報告書，ppt15)。
第16周：布置畢業(yè)設計展
第17周：畢業(yè)答辯
四、預期達到的目標
通過畢業(yè)設計和對畢業(yè)論文的撰寫，希望對空間形態(tài)仿生這一課題有更深刻的理解，對中外的仿生建筑狀況有較全面的了解，在現(xiàn)有的研究成果的基礎上對我國仿生建筑問題做進一步的研究和分析，通過自己的調(diào)研和老師的指導對我國現(xiàn)在的仿生建筑有一個全新的認識，在認識問題的基礎上找到一種解決問題的合適方法。通過這次畢業(yè)設計和畢業(yè)論文能使自己的能力得到全面地提高，培養(yǎng)邏輯思維與形象思維的融合滲透，以產(chǎn)生獨特的思考力和創(chuàng)造性，使自己的設計思維更加的成熟，為自己今后的設計生涯做好充分的準備。
大學畢業(yè)設計論文
進入二十一世紀這個信息爆炸的時代，人們的各種觀念開始發(fā)生驚天巨變，各行 業(yè)也開始轉(zhuǎn)向信息化。而隨著Internet的普及與發(fā)展、隨著電腦及網(wǎng)絡技術(shù)的大范圍 應用，信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、計算機技術(shù)等都在不同領域得到了飛速的發(fā)展。隨著IT 產(chǎn)業(yè)的不斷膨脹，各種各樣的軟件項目被飛快的開發(fā)出來。各種應用軟件，各類實施 項目不斷被推出，在世界高速發(fā)展的今天，在各類軟件項目層出不窮的今天，如何規(guī) 范的，系統(tǒng)的，安全的，高效的管理好各類軟件項目，成為了當前各軟件項目開發(fā)公 司的最大難題。要想去逐步解決這些問題，則需要應用到軟件項目開發(fā)管理系統(tǒng)。 軟件項目開發(fā)是一件非常復雜的工作，他需要各種軟件開發(fā)人員投入到這個開發(fā) 大軍來，相互協(xié)調(diào)配合，相互提升。而對眾多的軟件公司或開發(fā)團隊來說，有效的管 理和控制軟件項目是非常重要的。為了給這一復雜而重要的工程帶來可操作性的簡便 和準確的數(shù)據(jù)信息。Software Projects Exploitation Management System就是為著 這一目的開發(fā)出來的。 軟件項目管理系統(tǒng)主要用來幫助軟件公司架構(gòu)規(guī)范的軟件項目開發(fā)管理過程(項 目計劃管理、監(jiān)督與跟蹤、需求管理、測試管理、缺陷管理…)包括： 1、幫助軟件公司進行有效的項目數(shù)據(jù)度量管理(針對SEI CMM3/CMMI3的標準) ; 2、幫助各軟件公司長效實施組織過程體系規(guī)范(ISO9001、SEI CMM/CMMI) ; 3、幫助軟件公司建立項目過程數(shù)據(jù)庫和知識庫等。故本綜述分別從基于B/S模式 數(shù)據(jù)庫的設計方法、分析，設計對軟件項目管理系統(tǒng)進行綜述。 4、提高過程透明度，加強對項目的監(jiān)督和管理(針對項目的進度、成本、質(zhì)量、 資源、活動等) ; 5、支持軟件公司的多級管理模式，包括：企業(yè)高層、質(zhì)量部、項目經(jīng)理、程序員; 6、支持項目組內(nèi)、異地的開發(fā)組間、異地的客戶與組間的協(xié)同工作模式，突破地 域障礙; 關(guān)健詞：數(shù)據(jù)庫軟件、軟件工程、C/S模式、B/S模式、JAVA 關(guān)健詞
數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，是計算機科學的重要組成部分。最近幾年來，數(shù) 據(jù)庫技術(shù)發(fā)展越來越快，在多種應用領域?qū)?shù)據(jù)管理的需求越來越多，數(shù)據(jù)庫技術(shù)的 重要性已不斷的被更多的人所熟知。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，它也是計算機科 學的重要組成部分目前，不僅在大、中、小、微各種機型上都配有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)， 各行各業(yè)的信息系統(tǒng)，甚至是國際互聯(lián)網(wǎng)上的信息系統(tǒng)都離不開數(shù)據(jù)庫的支持。因此， 數(shù)據(jù)庫已成為信息社會的重要基礎設施。 從計算機技術(shù)和數(shù)據(jù)庫的發(fā)展過程來看，計算環(huán)境和數(shù)據(jù)庫技術(shù)基本保持著一種 同步發(fā)展的狀態(tài)�，F(xiàn)階段最具有發(fā)展?jié)摿Φ木褪腔?B/S 模式或者基于 C/S 模式的數(shù) 據(jù)庫. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)可以定義為:“ 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是用于管理數(shù)據(jù)的計算 機軟件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用戶能方便地定義和操縱數(shù)據(jù)，維護數(shù)據(jù)的安全性和完整 性，以及進行多用戶下的并發(fā)控制和恢復數(shù)據(jù)庫。隨著 B/S 模式與 C/S 模式數(shù)據(jù)庫的 發(fā)展，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也出現(xiàn)了嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。嵌入式移動數(shù)據(jù)庫 可以定義為：嵌入式移動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持移動計算或某種特定計算模式的數(shù)據(jù)庫管 理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與操作系統(tǒng)、具體應用集成在一起，運行在各種智能型嵌入設備 或移動設備上。目前這已經(jīng)成為一個十分活躍的研究和應用領域——嵌入式移動數(shù)據(jù) 庫或簡稱為移動數(shù)據(jù)庫(EMDBS) 。 其中 C/S(客戶機/服務器)結(jié)構(gòu)，即大家熟知的客戶機和服務器結(jié)構(gòu)。它是 軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務合理分配到 Client 端和 Server 端來實現(xiàn)。實質(zhì)就是客戶端運行應用程序，并向服務器數(shù)據(jù)庫發(fā) 送 SQL 請求及取回結(jié)果;服務器數(shù)據(jù)庫偵聽基于 TCP/IP 的網(wǎng)絡，響應請求并返回 處理結(jié)果。兩層結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點在于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。 一個良好的軟件項目開發(fā)系統(tǒng)對 C/S 結(jié)構(gòu)需要完成以下功能： a) 數(shù)據(jù)庫的維護功能包括數(shù)據(jù)的備份、恢復等功能 b) 權(quán)限分配管理功能。 c) d) 基本數(shù)據(jù)的維護�；緮�(shù)據(jù)指的是軟件項目的基本信息。 動態(tài)數(shù)據(jù)錄入、編輯、修改、查詢等。動態(tài)數(shù)據(jù)指的是檢測到的信息及其改造 后的一些相關(guān)的信息。
B/S(瀏覽器/服務器)模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。是 WEB 興起后的一種模式，WEB 瀏覽器是客戶端最主要的應用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核 心部分集中到服務器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用。三層結(jié)構(gòu)是把應用邏輯 劃分為三個部分：第一層是用戶界面(User Interface) ，提供用戶與系統(tǒng)的友好 交互。第二層是應用服務器，專司業(yè)務邏輯的實現(xiàn)。第三層是數(shù)據(jù)服務器，負責數(shù) 據(jù)信息的存儲、訪問及其優(yōu)化。 基于上述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點，軟件項目管理系統(tǒng)是在 WINDOWS 環(huán)境下，采用 C/S 模式，使用 JAVA+SQL Server 語言設計。其優(yōu)越性體現(xiàn)在： (1) 非過程化語言 SQL 是高級的非過程化編程語言，允許用戶在高層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上工作。它不要 求用戶指定對數(shù)據(jù)的存放方法， 也不需要用戶了解具體的數(shù)據(jù)存放方式， 所以具有 完全不同底層結(jié)構(gòu)的不同數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以使用相同的 SQL 語言作為數(shù)據(jù)輸入與 管理的接口 SQL 以記錄集合作為操作對象，所有 SQL 語句接受集合作為輸入，返回集 合作為輸出， 這種集合特性允許一條 SQL 語句的輸出作為另一條 SQL 語句的輸 入，所以 SQL 語句可以嵌套，這使他具有極大的靈活性和強大的功能。 SQL 不要求用戶指定對數(shù)據(jù)的存放方法，這個特點使用戶更易注重于要得到的 結(jié)果;所有 SQL 語句使用查詢優(yōu)化器，它是 RDBMS 的一部分，由它決定對指定數(shù)據(jù) 存取的最快速度的手段，查詢優(yōu)化器知道存在什么索引，在哪兒使用索引合適，而 用戶則從不需要知道表是否有索引、有什么類型的索引。 (2)是所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言 由于所有主要的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持 SQL 語言，用戶可將使用 SQL 的技 所有用 SQL 編寫的程序都是可 能從一個 RDBMS(關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))轉(zhuǎn)到另一個， 以移植的 (3)統(tǒng)一的語言 以前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為上述各類操作提供單獨的語言， SQL 將全部任務統(tǒng) 而
一在一種語言中。SQL 可用于所有用戶的 DB 活動模型，包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫 管理員、應用程序員、決策支持系統(tǒng)人員及許多其它類型的終端用戶。。 通過閱讀大量的文獻證明，建立在B/S或C/S模式下的數(shù)據(jù)庫設計基礎之上的軟件 項目開發(fā)管理系統(tǒng)具有穩(wěn)定、高效、可靠的特點，同時擁有良好的可伸縮性，能夠充 分適應未來系統(tǒng)的擴展需求，出色的可重用性則大大降低了構(gòu)建新系統(tǒng)的成本。
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