時間：2022-10-31 05:40:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鑄造工藝論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1缸體鑄件技術要求
S10缸體鑄件材質為HT250，毛坯重約42kg，重量偏差按照GB/T11351—1989的MT8執行。缸體一般壁厚4+0.8-0.5mm，鑄件尺寸公差按GB/T6414—1999的CT8，毛坯缸孔壁厚差要求加工余量要求：2.5mm±0.5mm。可見，缸體基本屬于薄壁輕量化設計，且尺寸精度要求較高。鑄造工藝設計時應主要考慮立澆工藝，并考慮冷芯為主，以保證其要求的精度。
1.2水套結構分析與措施
水套芯結構特點：①水套芯總高97.5mm，一般厚度5～8mm；②水套芯左端下部有特殊的異形結構。水套芯可能出現異形處變形、斷芯，從而影響該處壁厚和尺寸；另外，該異形處存在清砂難度。因此，水套芯應采用強度較高的熱芯；水套芯異形處應采用特殊涂料和工藝，以保證該處不發生粘砂和易于出砂。同時，選擇底注立澆工藝方案，鐵液平穩上升、平穩充型，對整個水套芯的沖擊相對于臥澆工藝方案要小很多。
1.3油道結構分析與措施
S10缸體外形單側有2根油道芯，兩側基本對稱，共有4根油道芯。特點是：①油道芯細長，長度266mm，貫穿缸體上下面；②截面單薄，彎曲程度大，在澆注過程中易變形或斷裂。因此，油道芯應采用較高強度的熱芯；同時為防止和減少熱變形，應選用高強度低膨脹的芳東覆膜砂。此外，選擇底注立澆工藝方案對細長油道芯受鐵液沖擊相對于臥澆工藝方案要好很多。
2S10缸體鑄造工藝設計
2.1立澆工藝方案選擇
依據對S10缸體水套芯和油道芯結構分析，依據對立澆工藝和臥澆工藝在充型時水套芯與油道芯的受力分析，決定選用：缸孔朝上，底注立澆工藝方案。S10缸體鑄件工藝如圖9；砂芯構成如表4；水套芯和油道芯用芳東覆膜砂，見表5。水套芯異形處實施3層涂料：先刷一層鋯英涂料，表干后水套芯整體浸涂水基石墨涂料，最后在異形處再刷鋯英涂料。
3試制結果
采用前述工藝措施，按調整后的澆注系統，對熱節的3個工藝方案均進行了調試。此外，經鑄件解剖表明：水腔清潔，水套異形處光滑無粘砂；水套芯和缸筒芯形成的缸孔壁厚均勻，經檢測缸孔壁厚差Δδ≤1.0mm；油道芯未發生斷裂和漂浮，油道壁厚正常。對于熱節處采用的3個方案，經外觀檢查和解剖，均未見縮孔和縮松缺陷。鑄件經多次加工和加工后解剖表明：尺寸合格，壁厚正常。對熱節處的3個工藝方案，為穩定和確保熱節處無收縮缺陷，今后可優先選用無冒口的方案1，其次是另2個方案。
4結論
（1）S10缸體水套芯單薄，有異形結構；油道芯貫穿缸體上下平面，細長而彎曲。采用底注立澆工藝，鐵液平穩上升，對水套芯和油道芯的沖擊小。有利于防止水套芯受沖擊變形，保證缸孔壁厚均勻；也有利于防止油道芯漂芯和斷芯，保證油道壁厚正常。
（2）水套芯和油道芯設計為熱芯，并選用含較大比例寶珠砂的高強度低膨脹的芳東覆膜砂，有利于防止在高溫鐵液作用下因膨脹而發生的變形，有益于保證缸孔壁厚均勻和油道壁厚正常。水套芯異形結構處實施3層涂料，使不易清理的該處光滑潔凈無粘砂。
（3）鑄件熱節分析計算表明，需要強補縮。按冷鐵覆蓋面積≥熱節散熱面積的16.7％的原則，設計的3個工藝方案，試制結果均無收縮缺陷。
關鍵詞：玻璃藝術研究；工藝品創作
引言
玻璃藝術研究是一門擁有自己獨立體系和內在規律的學科，工藝過程和技術技巧的多樣性和創新性都決定了它要比其他藝術素材更為靈動和清澈，同時也比其他藝術形式更能明確藝術家或觀賞者的純粹審美感受。論文立足于理論研究和藝術實踐，以大量玻璃作品分析為基礎，結合實際作品分析其創作方法，多個學科交叉互融，力求能夠立體全面解釋。
1玻璃工藝品的魅力
《簡明不列顛百科全書》這樣描述玻璃：“玻璃通常是一種透明而堅硬的固體，由某些液體冷凝而成。這種液體在冷凝的過程中不會結晶，而是越來越稠，直至成為固體。在一切能形成玻璃的物質中，二氧化硅應用最廣，常與其他的輔助材料按不同的配比熔成各種玻璃”。玻璃材料在很多城市作為工藝品非常受歡迎，無論是鑄造工藝還是吹制工藝都會給玻璃材料帶來非凡的美感。鑄造工藝的流程是利用模具的耐熱性和玻璃液體在窯爐中高溫后呈現的流動性進行結合塑形。吹制工藝是利用銅管和氣體膨脹半液體玻璃進行塑形。鑄造工藝適合造型范圍會更廣一些，如果翻模得當，幾何整體或精細造型都適用，但也容易在翻制過程中損壞走形，所以要小心慎重。
2常用抽象玻璃工藝品創作的方法特點
2.1做簡化
在藝術領域中，“簡單”往往具有與日常理解所說的“平凡”、“草率”相對立的意思，它被看做是藝術創作的一個非常重要的特征。比如原始藝術，真正的原始藝術從結構整體上看去十分簡單，但是，在此風格上發展出來的成熟藝術卻遠遠不止于此，他們保有最低限度的復雜性，不可缺少，而在這個統一結構中，所有細節各得其所，發揮效用。
美學家貝德特把這種“藝術簡化行為”解釋為“在洞察本質的基礎上所掌握的最聰明的組織手段。這個本質，就是其余一切事物都從屬于它的那個本質。”禪語中曾有句“一切皆無”，這里的“無”并不是單一的空白，而是指“單純”。沒有比“單純”更包羅萬象的詞匯，也沒有比“單純”更能體現萬物的美。在這層意義上講，單純化其實是一種強化。
玻璃藝術家AnnWolff的頭像系列，極其富有想象力，作品中所體現出的風格有些像愛德華?蒙克的撕裂思考方式。藝術家以一位女性的角度出發，合并男人和女人之間的關系畫像，將玻璃材料善加把握，成為自己的藝術。豐富的個人經歷讓這位藝術家在創作作品時在工藝手段上采用更多的制作方式，蝕刻、噴砂、拼貼畫、雕塑語言的混合，自由在玻璃材料可接受的范圍內使用，開辟了自己獨特的風格道路。而從她的作品的創作形態上來看，則展現了抽象藝術的痕跡，簡化的用意在兩副面孔或面具中進行提煉。
2.2做綴
20世紀之后迅速發展的工業氣質，讓機器的轟鳴聲漸漸淪為噪音，時代浮躁，個人情感表現混亂。“這是幾何的工業時代，也是城市的幾何時代。”
現代玻璃藝術中，有非常多的作品都在遵循這一幾何形態法則。拉里?貝爾Hewaspartofanavant-gardesouthernCaliforniagroupthatincludedRobertIrwinandCraigKauffman，andhisprimarymaterialswerecoatedglassandplastics.lali拉里便是其中的一位先行者。他用于創作的主要材料大多是鍍膜玻璃和塑料，形體上偏愛透明優雅的玻璃立方體框架，讓觀者在感受作品時留有另一次元的空間印象，進而主動去探索光與空間形成的奇妙轉換。他的作品《立方體#8――清除》清晰描述了藝術家的個人詞匯――光、知覺、反射、折射與色彩。有些類似于現代物理學的一部分，玻璃的透明性和潛意識下的通風感觸混合在作品之中，體積和亮度也讓觀者聯想到石英棱鏡，這種現象看起來與未來有關，屏蔽了干擾的侵襲。簡樸和幾何的搭配形成微妙的環境光線，使之成為令人驚訝的感情平臺。拉里?貝爾的制作工藝具有長期復雜的實驗性質，在機械煉金術中運用的是質的轉變。包括應用熱導技術使鉻鎳鐵合金成為玻璃表面的一個完美薄霧貼合，都是藝術家反復演煉的結果。在其隨后的作品中，立方體的概念一直清晰明確，和玻璃的結合讓作品更加純粹，甚至有些孤立，暗示一種無形的精神。
對于幾何形體來說，“美”主要依靠的是比例的協調和群體之間形成的節奏，含有數學規律，這幾乎成為西方形式主義的基準。捷克的玻璃藝術家李賓斯基夫婦切實地理解了這一點，在他們眾多以極簡方式創作的幾何作品中，展示了究竟應該如何通過單色玻璃獲得令人贊嘆的視覺空間。以作品《空間I、空間II、空間III》為例，純粹的抽象體積給人留下深刻印象。造型帶有普遍性，不干擾觀者的思維，使視線自然從外部轉入內部。形體厚薄傾斜，結合玻璃材質的通透性，讓無所不在的光線在某些程度上消減了作品體積上的厚重，當視線隨著角度轉換方位時，色彩跟隨悄悄發生變化，極薄部分的邊緣線甚至開始消逝，于是，整個空間環境因為這個作品而律動起來。而這一切的根本就在于幾何體和玻璃的搭檔實在親密無間，當藝術家拋棄裝飾細節后，作品本身表達的事物空間余地增大，每一個分子都可以自由呼吸，呈現靜止之物所帶來的明凈意味。
3結語
無論是何種工藝手段，首先應該充分尊重材料工藝，其次把材料與自我表達結合在一起，這是一種生活態度的表達，也是一種自我情操的顯示。
非國有企業專業技術人員。
二、評審級別
助理工程師（初級）、工程師（中級）、高級工程師（副高級）。
三、評審方法
采取“直通車”的辦法，不受每年職稱評審一次例會的限制，根據申報情況隨時組織評審。
四、評審申報材料
1、高級工程師審核表一式三份（中級以下不需填）；
2、遼寧省專業技術資格評定表一式三份（帖上照片）；
3、遼寧省專業技術資格報評推薦表一式三份；
4、反映個人學歷、資歷、的相關證件（原件、復印件）；
5、主要業務成果（獲獎證書及有關業績證明復印件）；
6、論文、著作（原件、復印件）；
7、一寸照片四張。
五、評審的工作內容
1、計算機職稱考試考前輔導；
2、職稱指導與推薦；
3、工程師報卷資料指導；
4、高級工程師答辯培訓與指導。
六、評審條件
1、學歷、資歷要求
高級工程師：博士畢業滿2年；本科滿5年。工程師：博士畢業；碩士、雙學士學位滿2年；本科、專科滿4年。
2、業績成果要求
高級工程師須具備下列條件之一：①國家級自然科學獎、發明獎、科技進步獎、星火獎；②省（部）級發明獎、科技進步獎、星火獎；③市、省直廳局科技進步一等獎一項或二等獎兩項以上；④科技成果被列為市、省直廳局級以上重點推廣項目，取得了明顯的經濟效益、社會效益和環境效益，并獲得有關方面的獎勵；⑤市、省直廳局以上先進科技工作者；⑥省（部）級重大科技情況（信息）成果二等獎。工程師須具備下列條件之一：①省級以上自然科學獎、發明獎、科技進步獎、星火獎；②市、省直廳局科技進步三等獎；③科研成果通過技術鑒定，并有一定推廣價值（須附“技術鑒定證書”）；④市、省直廳局級重大科技情報（信息）成果獎；⑤科研成果被列為市、省直廳局級推廣項目。
3、論文、著作要求
在企業從事專業技術工作的人員參加相應級別的專業技術資格評審時，對論文數量不做限制性要求。經本（行業）企業采用的技術創新報告、發明專利、研發項目、工藝方案、技術鑒定報告、可行性方案、行業標準等可替代論文。
4、直接申報
（1）助理工程師：本科畢業1年、大專畢業3年、中專畢業5年；
（2）工程師：碩士畢業2年、本科畢業5年、大專畢業7年；
（3）高級工程師：博士畢業2年、碩士畢業7年、本科畢業10年。其工作業績、技術水平和貢獻以近五年內取得的成果和業績為依據。工作業績、論文（著作）、外語及計算機能力水平按現行評審條件掌握。
關鍵詞:空間結構；節點設計；進展
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A
一、引言
空間結構工程應用在2008年北京奧運會與2010年上海世博會得到很大的發展。空間結構節點形式種類繁多:螺栓球節點與焊接球節點主要適用于網架與網殼結構；相貫焊接節點主要適用于管桁架結構；隨著相交桿件數量的增多，以及桿件夾角的不規則性，鑄鋼節點在空間結構中的應用也逐漸增多。在空間結構設計中，應合理運用各種簡單實用的節點形式，在滿足建筑形態與功能要求的同時，具有安全可靠，施工方便，經濟合理突出優點。
本文結合近年來國內外空間結構節點設計研究的進展及工程實踐，對空間結構中的螺栓球與焊接球節點、圓鋼管與方鋼管相貫節點、高強螺栓連接板節點、鑄鋼節點等設計研究的進展進行回顧探討，為探索空間結構節點設計與研究未來的發展方向奠定基礎。
二、球型節點
1螺栓球節點
螺栓球節點可用于網格比較規則的中、小跨度的網架、雙層網殼結構。由于螺栓球節點加工制作工藝簡單，現場安裝方便，技術要求較低，可以避免高空焊接作業，在國內外得到廣泛應用。如1970年大阪世博會慶典廣場網架結構的平面尺寸為291.6m×108m，僅由6根格構柱支承，節點螺栓的直徑達到70～188mm。
(1)螺栓球一般采用優質碳素結構鋼或45號鋼鍛造成型。螺栓球一般采用鑄造鋼坯，大直徑采用由圓鋼加熱后鍛壓而成，并通過機械加工形成切平面與螺栓孔。
目前網架結構中常用螺栓球直徑為120～300mm，規格大于300mm的螺栓球，將引起結構自重顯著增大，應盡量避免使用。
螺栓球可焊性差，一般情況下應避免用于支座節點。可在下弦螺栓球表面設置螺栓孔，解決吊掛設備問題。
為了避免螺栓球直徑差異過大的影響，可以在上弦球頂面采用局部削平措施。為了避免采用直徑過大的螺栓球，在同一空間網格結構中，占大多數的小直徑管節點采用螺栓球，較少數量的大直徑管節點采用焊接球，可以充分發揮螺栓球節點和焊接球節點的優點，方便施工，降低成本。
(2)高強度螺栓
網架螺栓球節點采用的高強度螺栓性能等級分為10.9級和8.9級兩種，10.9級高強度螺栓材料可采用20MnTiB、40Cr或35CrMo。20MnTiB含碳量低，且加少許鈦元素，熱處理性能穩定，淬火性好。在高強螺栓加工制作的熱處理過程中，直徑36mm以上的構件芯部淬火難以淬透，故在強度上有所區別。M12～M36范圍內為10.9級，M39～M64范圍內為8.9級，最大拉力設計值為1000kN。近年來，國內外研發出了一系列耐延遲斷裂性能優良的高強度螺栓鋼，耐延遲斷裂性能大幅度提高。
Ghasemi等對雙層網架結構的試驗研究結果表明，結構的荷載-變形曲線具有顯著的非線性特征，螺栓的緊固程度對結構剛度影響顯著，非線性分析結果與試驗結果較為接近。在進行網架結構設計時，螺栓直徑一般按構件的最大內力工況確定，螺栓球節點難以做到節點與構件受拉能力等強度。網架結構高強螺栓節點的失效形式屬于脆性破壞，沒有發生桿件變形等預兆，為了防止在暴雪、凍雨以及地震等突況下發生重大事故，在螺栓規格選用時應留有適當余量。
2焊接空心球節點
焊接空心球適用于大中型跨度的網架、網殼結構。焊接空心球在我國應用較為普遍，在國外相對較少。首都機場A380機庫平面尺寸352.6m×114.5m，總建筑面積40373m2，是目前世界上最大的焊接空心球網架。機庫大廳屋蓋結構采用三層斜放四角錐鋼網架，網架節點大部分為焊接空心球節點，其焊接球規格從D400×18～D900×40，只有少量節點根據受力需要采用主管貫通焊接空心球節點，國外已有工程所用焊接空心球直徑超過1000mm。
復雜受力狀態對于焊接空心球節點網架結構，由于空心球的壁厚相對較小，雖然桿件全截面直接焊接于球體之上，但結構的整體剛度與假定節點為理想鉸接的整體剛度較為接近。對于空間網格結構，有時桿件的彎矩不能忽略，焊接球節點需要同時承受軸力、彎矩與剪力。此外，桿件可能需要采用圓鋼管以外其他截面形式。董石麟等結合國家游泳中心“水立方”，在有限元分析和試驗研究的基礎上，研究了軸力、彎矩及兩者共同作用下矩形鋼管焊接空心球節點的承載能力和設計方法，建立了軸力、單向彎矩以及兩者共同作用下節點承載力的實用計算公式。在最近完成編制的JGJ7―2010《空間網格結構技術規程》中增加了單層網殼結構空心球承受拉彎與壓彎的承載力計算公式。隨著空心球直徑的增大，其實際承載力比理論計算值有所下降，當空心球直徑大于500mm時，承載力降低10%左右。帶加勁肋焊接空心球節點具有較大的剛度和良好的延性。對加勁肋焊接空心球節點的加勁肋提高系數與加勁肋肋板方向關系的研究結果表明，加勁肋提高系數隨著軸力與加勁肋的夾角增大而減少。對于受力較大的桿件，還可以通過設置桿端支托板等措施進行加強。
部分搭接球節點網架、網殼結構技術規程一般要求在空心球上相鄰桿件之間留有一定的焊接間隙，通常會導致焊接球直徑過大，對結構受力性能、節點加工制作、建筑外觀均會造成不利影響。對于非標準網格，當桿件數量較多、桿件之間的夾角很小時，容易導致焊接球直徑過大。當節點桿件數量較多時，為了減小空心球直徑，允許部分桿件之間搭接。此時所有交匯桿件的軸線均應通過球的中心線，兩個相交桿件中，截面積較大的桿件全截面焊接在球體之上，另一桿件可焊接在被搭接桿與空心球上，但必須保證有3/4的截面直接焊在球體上。
三、桿件相貫節點
1圓鋼管相貫節點
管桁架結構造型簡潔美觀，在大型公用建筑中得到廣泛應用。對于管桁架結構，主要采用支管與主管直接焊接的形式。由于相貫焊接節點受到主管與支管的直徑、壁厚夾角等多種因素的影響，節點承載力往往低于構件的承載力，使管桁架的經濟性受到一定影響。目前，國內外管結構節點的設計公式均為在大量試驗基礎上歸納出的經驗公式，有限元分析在管節點設計中也被廣為采用。為了提高節點承載力，當鋼管直徑較大、節間長度較長時，可以通過對主管節點設置加強板、管壁局部加厚，或根據需要在主通弦桿內部設置環形加勁肋。在蘇州火車站擴建工程中，管桁架設計時采用了弦桿局部加強相貫焊接節點的方式。此外，當鋼管直徑較小、節間長度較短時，可以通過在弦桿節點域弦桿內設置水平插板的方式對節點進行加強。在寧波國際會展中心設計時，采用了帶內插板相貫焊接節點的方式。由于相貫焊接節點交匯桿件數量多，焊縫集中，相互約束作用顯著，焊接應力較大，應考慮合理的節點焊接加工順序，采取有效的技術措施，嚴格控制焊接變形量，減小焊接殘余應力的影響。國內外的試驗研究結果均表明，相貫焊接節點應力集中顯著，破壞往往發生在焊縫熱影響區附近。
2方鋼管相貫節點
目前國內生產的方鋼管主要采用冷加工成型工藝。冷軋成型方鋼管由于加工變形較大，存在殘余應力，在角部尤為嚴重，變形能力變差。鋼管焊接處的機械性能較差，達不到與母材等強度。對于冷成型方鋼管，在角部附近的一定范圍內不宜進行焊接。
從目前的加工工藝來看，熱成型方鋼管的性能最好。由于最后的成型過程在正火溫度下進行，截面殘余應力較小，可以有效地消除角部的殘余應力，具有良好的焊接性能；通常只有一條對接焊縫，且焊縫在縱向與橫向可與母材等強度；角部的圓弧半徑很小，可以控制在0.5～2.0倍鋼管壁厚范圍內，外觀平直，當腹桿與弦桿同寬時，也可以實現相貫焊接。熱成型方鋼管的截面力學性能也較冷軋成型優越。對于重要的空間結構，應采用熱成型方鋼管。與圓鋼管桁架相比，方鋼管桁架相貫焊接節點的失效模式較多，需要同時采用幾個公式進行計算，通過比較確定最不利情況。與此相應，方鋼管桁架相貫焊接節點對弦桿與腹桿的壁厚、徑厚比、截面高寬比、桿件之間相對管徑關系都有更為嚴格的要求，節點設計難度也大大增加。
方鋼管在我國空間結構中應用尚不普遍，我國目前尚未有熱成型方鋼管的相關產品。目前對方鋼管相貫節點多平面受力狀態時承載力的相關研究還較少，Owen等利用有限元法分析了空間方鋼管桁架下弦桿偏轉45°后與腹桿形成的雙K形節點。
方鋼管桁架間隙節點的破壞模式主要為弦桿表面塑性失效。在桿件截面和夾角不變的情況下，采用搭接型節點可以有效提高節點承載力。搭接節點的承載力與弦桿受力狀態無關，搭接率越高，節點承載力也越高。因此，當間隙節點承載力不足時，應適當加大腹桿截面，采用搭接節點，以節約鋼材用量。在首都博物館新館工程方鋼管桁架節點設計時，主桁架的腹桿與弦桿直接相貫焊接，斜腹桿與豎腹桿則主要采用了搭接方式，搭接率一般為50%。在加工支管端部時，采用數控三維自動鋼管相貫線切割機進行精密切割，嚴格控制管口允許偏差值。由于方鋼管表面平直，支管端部的切割與相貫焊接都比較容易。雖然搭接節點支管的切割復雜，但節點的承載力高于間隙節點。
國家體育場“鳥巢”鋼結構主要采用由鋼板焊接而成的箱形構件，主桁架弦桿在軸線方向分段折線變化，且隨著屋蓋表面不斷扭轉。腹桿側壁與弦桿翼緣表面不再保持垂直，節點形式復雜，交匯桿件數量多，最多出現14根桿件匯交的情況，其設計方法在國內外鋼結構設計規范中均無相關規定，合理確定節點的幾何構形、節點板件厚度與節點加厚區域的范圍以及加勁肋的設置方式，是保證結構安全性、提高材料利用率、有效減小用鋼量的關鍵問題之一。在該工程設計中重點研究了大尺寸焊接薄壁箱形截面管桁架節點的基本形式、設計原則與幾何構型方法，提出大尺寸薄壁箱形桁架節點的幾何構型方法、加勁肋設置原則及板厚計算理論，避免在節點域出現應力集中，實現強節點、弱構件的抗震設計理念。
3高強螺栓連接板節點
在空間結構設計時，也可以在構件端部設置連接板，通過高強螺栓進行連接，這類節點形式在日本空間結構工程中得到應用。在首都博物館新館大跨度結構設計中，采用了主桁架與次桁架通過水平節點板和高強螺栓的連接方式。當次桁架弦桿的軸力較小時，可以采用單剪或雙剪連接，當軸力較大時，可以采用十字雙剪連接形式。在弦桿上開槽，水平插板與主桁架弦桿焊接。水平插板對弦桿具有一定的補強作用，水平支撐通過水平插接板與主桁架的弦桿相連接。
該種連接方式既可以用于圓鋼管，也可用于方鋼管。連接板插入鋼管端部的長度，單插板時為1.5倍管徑，十字插板時為0.75倍管徑。采用普通高強螺栓的節點減少了現場焊接量，方便了安裝施工，取得了很好的效果。
四、鑄鋼節點
1鑄鋼節點的幾何構型
鑄鋼節點近年來在國內外發展很快，特別適用于空間結構中幾何形式復雜、桿件匯交密集、受力集中的部位。由于鑄鋼件具有各向同性、勻質性好等優點，可以避免大量焊縫引起的熱影響區，緩解應力集中，改善構件的抗疲勞性能，在德國斯圖加特機場航站樓、加拿大蒙特利爾CDP首都中心大廈以及我國很多重要的建筑工程中得到應用。Juan-Carlos等對圓管支撐端部的鑄鋼節點進行了擬靜力試驗，Mang等對初始缺陷對焊接鑄鋼節點抗疲勞性能的影響進行了理論研究。
與焊接節點相比，鑄鋼節點造價高，生產周期長。鑄鋼材質的選擇應充分保證其可焊性。與鋼板相比，鑄鋼材料強度較低，因此鑄鋼件端口壁厚均大于相鄰桿件，需要特別注意與桿件的連接構造，確保內力平穩傳遞。
鑄鋼節點設計一般遵循“節點強度不低于構件強度”的原則，根據相連桿件受力要求確定鑄鋼件的外形幾何尺寸與壁厚，再根據內力傳遞、幾何關系以及制作工藝確定內部加勁肋的形式和數量。鑄鋼節點應滿足結構受力、鑄造工藝、連接構造與施工安裝的要求。應盡量避免在鑄鋼件內部設置過多的加勁肋，造成目前實際的鑄造工藝難以實現。鑄鋼節點與相鄰構件可采取焊接、螺栓或銷軸等連接方式。
2鑄鋼材質與強度設計值
鑄鋼節點應具有良好的機械性能與焊接性能。由于重要的空間結構一般采用Q345或強度更高的鋼材，因此應盡量選用強度較高的鑄鋼材料。同時，焊接結構的鑄鋼節點應具有良好的可焊性，其碳當量Ceq不應大于0.45%。
近年來國內重大工程的鑄鋼節點主要參考德國鑄鋼材料標準中的化學成分與機械性能指標，參照德國DIN-10293標準生產的鑄鋼具有較高的強度、良好的可焊性和低溫沖擊韌性。
與軋制鋼材相比，鑄鋼材料的強度較低，且離散性較大，材料分項系數為1.282，而軋制鋼材的分項系數為1.111。各種牌號鑄鋼的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值如表1所示。從表中可以看出，鑄鋼材料設計強度值未考慮厚度的影響，而實際鑄鋼強度值隨壁厚變化明顯，壁厚較小強度較高，壁厚較大強度較低。因此，當鑄鋼節點的壁厚很大時，需要引起注意。經過正火加回火的調質工藝(QT)處理后鑄鋼節點的性能最好，也可以采用對熱處理設備要求較低的正火工藝(N)。
表1鑄鋼材料的強度設計值
3鑄鋼件的工藝特點
鑄造工藝應保證鑄鋼件內部組織致密、均勻，鑄鋼件毛皮尺寸的容許偏差應符合現行國家標準或設計要求。鑄鋼節點應根據鑄件輪廓尺寸、管口之間夾角大小與鑄造工藝確定最小壁厚、內圓角半徑與外圓角半徑。
根據澆鑄工藝的要求，鑄鋼件壁厚一般不宜小于30mm，但也不宜大于150mm。為了滿足質量控制的要求，鑄鋼件壁厚從管口向內逐漸加厚，坡度約為1%～2%。應避免壁厚急劇變化，壁厚變化斜率不宜大于20%。
在確定縱向加勁肋壁厚時，除需考慮節點構造特點與受力性能外，還應結合鑄造工藝要求，保證鋼水流動順暢，內、外散熱均勻，有效避免鑄鋼節點內部缺陷。內部肋板厚度不應大于外側壁厚，鑄件內壁的理想厚度應為外壁厚度的0.7～0.8倍左右。
由于鑄鋼節點在管壁相交部位容易產生應力集中，故需要對其進行圓滑處理，使得傳力更加順暢。在確定鑄件內部圓弧半徑時，應綜合考慮鑄造時流漿、節點受力和外觀效果。鑄鋼節點的外圓角半徑一般可取25mm左右，內圓角半徑可取50mm左右。鑄鋼件內圓角的范圍也不宜過大，否則將造成局部壁厚過大和用鋼量增加。
4鑄鋼件的應用
在國家體育場大跨度鋼結構設計中，為了實現內柱從菱形截面到矩形截面的轉換，在內柱底部設置了多面體鑄鋼節點，避免了由多塊三角形鋼板焊接而出現的多條焊縫重疊。菱形內柱的平面尺寸為2599mm×1353mm～1892mm×1552mm，節點總高2.02m，最大壁厚達130mm，單個節點最大質量18.8t，多面體鑄鋼節點實體模型如圖1a所示。
圖1多面體鑄鋼節點
鑄鋼節點采用八面體幾何構型，傾斜側壁與菱形內柱表面夾角為159°，在八面體鑄鋼節點的上、下端部設置水平肋承擔傾斜側壁產生的水平分力，保證側壁的穩定性，提高鑄鋼節點的整體剛度。綜合考慮鑄造工程中的清渣及現場焊接的要求，分別在上、下端水平加勁肋設置650mm×450mm的橢圓形人孔。考慮到部分鑄鋼節點尺度較大，構件壁厚相對較薄，為了提高鑄鋼件側壁的穩定性，在鑄鋼節點1/4截面處還設置了兩道縱向加勁肋。多面體鑄鋼節點有限元分析結果如圖1b所示。從vonMises應力分布情況可以看出，鑄鋼節點大部分處于彈性范圍，僅在上端角部處出現明顯的應力集中。這是由于鑄鋼節點在傾斜側壁與垂直側壁相交處形成棱邊的緣故。在對其進行圓滑處理后，可以使板件過渡平滑，控制截面有所增大，可有效緩解應力集中現象。相交板件之間的倒角半徑越大，應力分布越均勻，應力集中現象得到明顯改善。在奧運演播塔工程中，中柱與屋面斜梁、箱形橫梁等異形構件相交的節點構件數量較多，構件截面形式復雜，受力集中，設計中采用軟件CATIA建立的鑄鋼節點模型如圖2所示。
圖2奧運轉播塔的鑄鋼節點
鑄鋼節點材質選用GS-20Mn5V(調質)，并應保證C級沖擊韌性，與構件圖1多面體鑄鋼節點鋼材具有良好的焊接性能。
蘇州火車站擴建工程中，在支承大跨度屋蓋V形斜桿的底部，4根大直徑桿件交匯在一起，如果采用焊接球節點，將導致支座尺寸過大。因此在設計中提出了一種V形多桿相交鑄鋼節點，該節點內部肋板數量較少，側壁過渡平滑，傳力路徑流暢，很好地滿足了建筑美觀的要求。V形斜桿鑄鋼節點的vonMises應力分布如圖3所示。
圖3蘇州火車站鑄鋼節點的vonMises應力分布
4.5鑄鋼件與相鄰構件的連接
鑄鋼件與相鄰構件的連接是鑄鋼節點設計中的一個重要環節。由于相鄰桿件鋼材強度一般高于鑄鋼材料，故鑄鋼件壁厚一般大于相鄰構件的壁厚。為使高強材料與低強材料之間內力均勻傳遞，避免局部應力集中，在構件端口設置環肋以及整體式襯板，在鑄鋼件上端接口同時采用對接焊縫與背部填充角焊縫，以保證桿件較高的應力可以有效擴散為鑄鋼件中的較低應力。高強鋼材、焊接材料和鑄鋼件的有限元模型與其應力分析結果如圖4所示。
圖4鋼板與鑄鋼件連接部位應力分析
在鑄鋼件端口設置整體襯板后，雖然管口受力得到改善，但節點之間的桿件安裝困難。此外，不同材質鋼材之間的現場焊接要求也較高。在蘇州火車站改建工程中，采用在鑄鋼節點與桿件之間設置長度為300mm左右過渡段的方式，不僅解決了鋼管與鑄鋼件壁厚差異傳力問題，而且安裝桿件方便，同時也降低了對現場焊接工藝的要求。鑄鋼節點管口過渡段連接如圖5所示。
圖5鑄鋼節點管口連接
五、結論與展望
近年來空間結構在國內外得到了巨大的發展，本文對空間結構節點設計與研究中的若干問題進行了探討，在未來空間結構節點的設計中，應重點關注以下問題。
(1)繼續發展與完善受力合理、美觀適用、加工制作成本低、施工現場安裝方便、對環境污染小的節點形式，仍然是空間結構設計中的重點工作。
(2)應對螺栓球與焊接球混用時網格結構的變形特性與破壞機理進行深入研究，給出具體的設計建議。應適當提高螺栓球節點中螺栓的安全度，避免結構發生脆性破壞。
(3)桿件搭接可以顯著減小不規格網格結構焊接空心球的直徑，節約用鋼量。當桿件的搭接率超過25%時，其相應的計算方法與構造措施需要進一步研究。
(4)方鋼管具有平直美觀、抗彎剛度大、相貫節點加工簡單等優點，具有很大的推廣應用價值。重要的方管桁架應采用熱成型方鋼管，故此應加快國內相關產品的研發工作。
(5)局部加強措施對于提高大跨度管桁架相貫節點的承載力效果顯著，應在工程實踐的基礎上形成節點設計的系統方法。
(6)普通高強螺栓連接板節點可以減小現場焊接量，克服螺栓球節點中單個螺栓承載能力不足問題，適用于圓鋼管與方鋼管等多種桿件形式，可以在工程中進一步推廣應用。
(7)鑄鋼節點主要適用于單層網殼等焊接加工困難、相同節點數量多、模具重復利用率高的節點形式。由于空間結構的鑄鋼節點與傳統工業中對鑄鋼件的性能要求、質量控制等方面存在很大差異，需要加強初始缺陷對構件受力性能影響、壁厚對鑄鋼設計強度影響等方面的研究。
參考文獻：
[1]劉錫良．國內外空間結構節點綜述［C］.第九屆空間結構學術會議論文集．北京:地震出版社，2000:10-18．
[2]陳志華，吳鋒，閆翔宇，等．國內空間結構節點綜述［J］．建筑科學，2007，23(9):93-97.
【Abstract】The chemical industry is closely connected with people's lives， whether from the angle of material life， or from the perspective of the spiritual life， all need chemical products for the service. In chemical production process， chemical mechanical equipment occupy an important position， including the work efficiency of related mechanical equipment， and the choice of material are play an important role for chemical industry eventually economic benefits. The choice of the material is one of the most key content of the chemical machinery design， its quality is directly related to the quality of chemical mechanical design work. Based on this， this article mainly discusses on how to choose good material in the process of chemical mechanical design work.
【P鍵詞】化工機械；設計；材料
【Keywords】chemical machinery； design； material
【中圖分類號】TH122 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）04-0139-02
1 引言
隨著社會生產力的發展，化學工業的生產進入到一個全面發展時期，新的技術與手段層出不窮，使得化學工業得到更大規模的生產和發展，為人們的生活和社會的發展增添了大量的物質財富，加快了社會發展進程。在化工機械設計過程中，選擇優質且合適的材料至關重要。做好這一項工作，不僅有利于促進化工生產的發展，提高設備工作效率，而且也有利于提高整體的經濟效應，促進發展。
2 在化工機械的設計過程中材料的選擇探討
在我國經濟快速發展這一背景之下，資源的需求以及利用趨勢日益上升，目前大多數用于機械設計的相關材料已經被大量開采，甚至于有些材料已經成為稀缺資源，因此，在化工機械設計過程中對于材料的選擇方面更要慎重。在此討論在化工解析設計過程中哪些材料是適合機械設備設計過程的，以此為后續的材料應用奠定基礎。
2.1 對于載荷型材料的選擇
在化工機械的設計過程中，一般來講，對于材料的選擇方面需要考慮材料的載荷性能，而從材料的載荷性能考慮的話，又可以分為兩個方面。
一是在外載荷力的作用下，零部件出現扭轉的情況時，應力大多集中在材料的表層，這就表明，材料的表面性能直接決定著零部件的控制效果。因此，在材料的選擇方面，假若機械材料需要承受載荷力，就可以選擇低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調質的方式對材料進行加工，通過以上方法來確保機械產品的質量[1]。
二是對于一些能夠承受壓縮或者是拉伸作用的材料，載荷力一般是作用在零件的橫切面，可以使得橫截面的應力均衡受力，這就需要在化工材料的選擇方面選擇一些性能分布均勻的材料，以此來保障在機械設計的加工、生產等環節對材料進行高效作業，促進化工工業的發展。
2.2 對于碳素鋼與合金鋼型材料的選擇
在化工機械的設計過程中，碳素鋼是一種比較常用的材料，究其原因，正是因為碳素鋼這一材料在價格方面比較實惠、加工的工藝也比較便利，從而被廣泛使用。盡管碳素鋼這一材料存在多個方面的優勢，但是也存在碳素的韌性和強度比較差這一缺點，這就使得中等以上的材料不能被完全形成，正是由于這一缺點的存在促使碳素鋼這一材料不能被廣泛使用在化工機械設計過程中。
隨著科技的進步與發展，可以在碳素鋼中加入合金，從而形成一種新的材料，即為合金鋼[2]。這一材料在淬透性、韌性、強度等方面都得到了較大的提高，并且由于合金的加入也提高了這一材料的耐磨性。
因此，在化工機械的設計過程中，為了充分利用材料，當遇到零部件橫截面積大、材料外在荷力大以及需要對材料進行淬透時就可以使用合金鋼這一材料，而其他情況則使用碳素鋼就可以得到解決。
3 在化工機械的設計過程中材料的應用探討
在了解化工機械的設計過程中所需要使用的材料之后，如何將所選擇好的材料應用于化工機械中呢？為此，論文就針對于此，提出以下幾個方面的探討和研究。
3.1 經濟性與實用性相結合，合理應用機械材料
針對化工機械設計材料的運用，首先要遵循經濟性與實用性相結合的原則，為化工機械的設計奠定基礎。材料運用的經濟性與實用性的統一，需要充分考慮到兩個方面的內容。
一是應用于機械設計中的材料要按照零部件的加工工藝標準，機械加工過程中所要使用的工藝技術也有多個種類，如切削工藝、鑄造工藝、焊接工藝等，不同的工藝技術對材料的運用要求也是不同的，比如說切削工藝要求材料的應用符合切削工藝可操作性特征，因此，在材料的應用過程中要在工藝技術不同要求的基礎上合理使用。
二是需要強調材料應用中的經濟性，在化工機械設計^程中，在保障各項材料符合工藝要求的前提之下，科學合理地對材料加工成本進行有效的控制，從而為后續工作的順利開展奠定基礎[3]。
3.2 環保性與節能性相結合，減少機械材料的損耗
針對化工機械設計材料的運用，需要在使用的過程中遵循環保性與節能性相結合的原則，從而有效提高資源利用率。隨著我國經濟的快速發展，不斷增長的經濟與不斷消耗的資源成為主要的一組矛盾，如果一味地追求經濟效益，勢必會給社會的發展帶來不利的結果，因此，對于化工機械設計材料的選擇，不僅要考慮到對環境的保護，也要考慮到成本的輸出。在化工機械的設計過程中，做到環保性與節能性的統一，有利于促進我國生態環境社會的發展和建設，也是可持續發展對化工機械設計工作所提出的新要求。比如說，在機械設計鑄件的環節中，就需要充分考慮這一環節所使用到的材料在環保方面的問題，在環保觀念下盡可能地合理使用材料，在最大程度上節約原材料和成本，減少不必要的能源消耗，從而做好化工機械設計工作。
4 結語
機械設備是化工生產正常且穩定運行的一個先決條件，而在機械設計過程中對材料的選擇和應用是機械設備設計中關鍵性的一個環節，也已經成為一個深受社會大眾關注的問題，由此可見，做好化工機械設計中材料的選擇，并且在此基礎上進行合理的運用至關重要。為此，論文就以此為主要的討論方向，針對在化工機械設計過程中如何做好材料的選擇工作，并且在此基礎上進行合理地運用，促進化工機械設計工作得到順利開展，從而提高化工機械設備的工作效率，進一步提高化工生產的質量。
【參考文獻】
【1】趙忠國.機械設計中的材料的選擇和應用[J].科技風，2011（17）：58.
論文摘要:分析了產品虛擬動態設計的一般過程，以數控車床關鍵部件一尾架為例進行研究。通過虛擬動態分析技術，確定了尾架系統是整機結構中的薄弱結構，存在動剛度嚴重不足的問題。根據新車床的結構布局情況，對尾架結構進行改造。改造后的尾架由上下2部分組成，CAE分析結果表明，其結構動剛度得到很大的提高，為數控車床整機的動態優化莫定了基礎。
0前言
機械結構虛擬優化設計是以計算機建模和仿真技術為基礎，集計算機圖形學、虛擬現實技術、機械動力學、有限元分析、優化設計等技術為一體，由多學科知識組成的綜合系統技術，是機械結構動力學設計技術在計算機環境中數字化、圖像化的映射。本文分析了機械產品虛擬動態優化設計的一般過程，以數控車床關鍵部件一尾架為例，建立了三維可視化的有限元CAE模型，通過對模型進行結構分析，實現該部件結構的動態優化。
1機械結構虛擬動態優化設計過程
機械產品虛擬動態設計的一般過程是:先建立滿足工作性能要求的產品初始CAD模型(初步設計圖樣)，然后對產品結構進行動力學建模和動態特性分析，再根據工程實際情況，給出結構動態特性的要求或預定的動態設計目標，按結構動力學“逆問題”方法直接求解設計參數，或按結構“正問題”分析法，進行結構改進設計，直到滿足預期性能設計要求，從而獲得一個具有良好靜、動態特性的產品設計方案，如圖1所示。結構動態設計的主要內容包括:
(1)建立一個切合實際的結構動力學模型;
(2)選擇有效的動態優化設計方法。
2機械結構建模分析及優化實例
以數控車床關鍵部件尾架為例進行研究。數控車床動態設計是在“正問題”處理方法的基礎上進行的，數控車床共有零、部件800多個，其中對整機結構性能影響大的零、部件主要有以下幾個:床身、主軸箱、尾架等。為使整機具有良好的動態性能，必須對關鍵部件進行優化。為此，應先建立數控車床主要部件的幾何模型和滿足其動力學特征的有限元模型，進行動態分析，根據動態分析的結果對原部件結構設計的薄弱環節進行動力學修改和結構分析優化，最終得到一個具有良好靜、動態特性的產品設計方案。
數控車床的尾架安置在床身的尾架導軌上，并可沿此導軌調整其縱向位置。尾架套筒的錐孔裝有后頂尖，用以支撐工件。由于尾架頂尖與主軸箱卡盤的同軸度直接影響著車床加工零件的精度，因此，尾架的結構是否合理對保證車床加工高精度很重要。
如圖2為尾架系統的有限元模型，考慮到實際情況，將尾架導軌與兩導軌座作為一體處理，尾架體與導軌之間以互為接觸單元為主，每個導軌座均布4個全約束點，系統共有單元7 049個。得到尾架系統前三階振型如圖3(a)，3(b)，3(c)所示。表1列出了尾架系統計算頻率及振型特性。
由分析可知，該尾架系統剛度很弱，相當于簡支梁，是整機結構中非常薄弱的部分。綜合新車床的布局，考慮鑄造工藝性，尾架的導軌直接與床身一體，優化后的尾架由上下2部分組成，如圖4所示，其有限元模型如圖5所示。
建立改進尾架的有限元模型，系統共有2 210個體單元，對尾架上下2部分禍合12個節點，前三階固有振型如表2所示。
由表2可知尾架的頻率得到了很大的提高，振型也有了很好的改善。
關鍵詞：化工機械設計；材料；分析
在工程項目的運作過程中，化工機械設備長期處于一個密閉的工作環境中，因此，化工設備極容易被腐蝕，從而影響到化工設備的多種性能，減少設備的使用壽命。在化工設備的設計中，如何選擇合適的材料，降低設備的腐蝕程度，延長設備的使用壽命，已經成為人們關注的關鍵問題。
1 在化工機械設計中做好碳素鋼與合金鋼材料的選擇
在化工設備中，要求機械零部件要具備一定程度的韌性以及強度，這樣才能滿足機械運行中的各種機械性能、化學性能以及物理性能的要求。要做好材料選擇工作，就必須對材料的韌性以及強度做出充分的考慮。同時，還要考慮材料在加工過程中的可操作性和安全性。
在當化工機械設計材料市場中，碳素鋼已經成為廣泛應用的材料，它不僅成本低，同時具有較好的加工性能和操作性能。但是，碳素鋼本身也存在一定的缺陷，這種材料的強度以及韌性比較低，最重要的是中等以上的材料無法順利的進行熱處理加工淬透作業，這些缺陷使影響了碳素鋼在化工機械設計中的使用。為了提高碳素鋼的強度以及韌性，可以在碳素鋼中加入一定比例的合金元素，這時就可以形成一種新的材料，即合金鋼。與碳素鋼相比，合金鋼的韌性以及強度得到很大的提升，除此之外，合金鋼還有很多碳素鋼所沒有的優勢，比如耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等。雖然如此，一般情況下碳素鋼還是首先選擇的材料，只有在零件的橫截面積較大、需要對材料進行淬透及材料外載荷應力較大的情況下才可以使用合金鋼。
2 在選擇機械設計材料時要參考機械材料零件的制作工藝
在機械生產或者是加工作業中，不同的加工處理技術對機械設計中材料應用的要求不同。比如焊接工藝要考慮材料的抗壓性以及冷鐓性，鑄造工藝要求機械設計的材料具備較高的流動性、收縮性以及吸氣性[1]。在進行熱處理工藝時，要對機械材料的淬透性、過熱敏感性、氧化脫碳性進行充分的考慮，切削工藝則要求材料有便于切削的特點。所以，具體選擇使用哪一種材料，要以機械材料零部件的制造工藝為選擇的依據。
零件是機械最基本的組成部分，在對零件進行設計時，一方面要對零件的成本進行控制，同時，還要保證其具備正常的工作能力。零件抵抗可能失效的能力被稱為工作能力，不管在任何情況下，零件一旦喪失工作能力，就意味著零件失效。所以在選擇材料時，要保證零件有足夠的工作能力，同時對材料費用進行考慮，盡量減少材料費用。除此之外，為了盡量減少經濟支出，還要保障零件有良好的制造工藝，將設計程序簡化也可以達到降低成本的目的。
3 以材料的荷載性能的大小作為機械設備選材的標準
通常情況下，材料的外載荷性能與失效零部件性能之間存在著一定的矛盾，主要表現為化工機械材料的外載荷性能很容易造成機械設計的部分元件失效，但是機械的零部件所具備的性能卻能夠有效的防止這種零件的失效。所以在化工機械選擇材料時，要對材料的載荷性能大小進行充分的考慮。
通常在外載荷力的作用下，機械零部件容易發生扭轉的現象，當零部件發生扭曲時，應力大都集中在材料的表層。這就說明，零部件的控制效果是由材料表面的性能決定的。所以在選擇機械設備的材料時，首先要考慮機械材料承受載荷力的情況。如果確定材料需要承受一定的載荷力，那么此時就要根據承受荷載力的情況對材料進行適當加工。材料加工的方式主要有兩種：低碳鋼滲碳或者是中碳鋼調質[2]。對于一些材料來說，材料本身可以承受一定的拉伸和壓縮作用，同時由于是零件的橫截面受到外載荷力作用，所以橫截面應力比較均勻，在這種情況下，只有性能分布比較均勻的材料才能用來進行機械設備的設計。
4 在機械設計中選擇耐腐蝕的材料
腐化已經成為化工機械設備常見的問題，在日常工作中，如果化工設備經常與空氣和水汽接觸，那么就很容易發生化學反應，使化工機械設備出現腐蝕的現象，一旦化工機械設備出現腐蝕，設備的外表色澤會發生一定的改變，其內部性能也會受到嚴重的影響，從而降低設備的工作效率，減少其使用壽命，進而影響到整個化工工程的進度，所以，在化工機械設計中，要注意選擇耐腐蝕的材料。材料要具備一定的耐腐蝕性，這是與化工產品的生產要求相一致的，同時要保持化工設備的穩定運行以及流暢性，防止因為部分零件被腐蝕而影響整個工作效率的情況發生，注意要及時發現腐蝕的情況，做好處理措施，不要讓腐蝕積累。最后，要注意外力的保護作用，防止產生新一輪的腐蝕發生。
5 在選擇機械設計材料時要注意節能性以及環保性的統一
我國經濟飛速發展的同時，對于資源以及能源的需求也日益增大，應用于機械設計的材料被大量開采，有些材料在今天已經成為稀缺材料，面對與此嚴峻的現狀，在選擇機械設備的設計材料時，要將可持續發展作為機械設計工作的新要求，給予環境保護更多的考慮，同時也要考慮到成本的輸出，做到節能性與環保性的統一[3]。
如果只將注意力放在經濟的發展上，在進行機械設備的設計對那些不可再生的資源進行開發利用，那么將嚴重影響到未來化工生產，所以，在選擇化工設備的材料時，一定要將現階段的環保與節能作為考慮的一部分，開發可再生資源，有效的節約成本以及原材料，盡量節約不可再生資源，避免不必要的浪費。
1 “導師制”是加強學風建設，營造優良學風的有效手段
加強學風建設，營造優良學風是高校人才培養的重要因素。由于我校實行立體排課制度，學生上課地點分散，較難管理，“本科生導師”制的實施，使學生與老師的交流與互動從課上延伸到了課下，更加突出了專業教師的育人功能。
（1）“導師制”的實施，使學生的專業教育由原來的階段性變成了經常性。由于我院是工科學院，專業性強、專業學習難度較大，學生思想容易出現波動，經常性地開展專業教育，調動學生積極性尤為重要。但是由于課程設置、管理模式等客觀原因，以往的專業教育只是階段性的、臨時性的，表現出教育滯后、實效性不強的特點。實行“導師制”后，專業教師的責任心進一步增強，專業教育變得經常性。學生導師課上傳授知識，課下通過深入學生自習、開展課下輔導、組建課外活動小組等形式，使學生在潛移默化中對本學科、本專業的培養目標、應用領域、發展方向等有了初步的了解，學生對專業的認知度也隨之增強，專業自豪感和成就感也油然而生。
（2）“導師制”的實施，使學生由原來的被動接受知識變成了主動獲取知識。在經常性的專業教育過程中，導師的育人功能得到了充分展現，他們課上課下主動關心學生，愛護學生，通過深入學生寢室，了解學生的生活實際；深入學生課堂，了解學生的學習實際；深入學生思想，了解學生的思想實際，準確掌握學生思想和學習需求，積極有效、有針對性地開展學生喜聞樂見的課外科技文化活動，不斷向學生滲透專業領域的新知識、新信息，開擴學生的視野，擴展學生的知識面。學生在教師“育人”功能實現的過程中，也不斷增強了專業學習的責任感和使命感，學習主動性不斷增強。
2 “導師制”是進一步加強學生思想政治教育工作，引導學生樹立成才意識的重要途徑
成才教育是大學生思想政治教育工作的主要內容。隨著社會經濟的發展，大學生的意識、觀念、道德、情感日益多元化和復雜化，思想政治教育工作面臨著前所未有的挑戰。
（1）“導師制”的實行，彌補了專職思想政治教育工作者專業上的不足。我院現有三名專職輔導員均不是學材料專業的，事務性工作又多，因此在對學生的專業學習、創新培養等方面存在著一定的局限性。“導師制”的實行，使一些具有豐富的專業知識和業務能力的專業教師以一名思想教育工作者的身份充實到思想政治者的隊伍中，不僅壯大了思想政治教育工作者隊伍的力量，而且能使學生產生較強的信任感和依附感，思想教育和管理工作的說服力也隨之增強。
（2）“導師制”的實行，豐富了學生思想政治教育工作的內涵。傳統的、單純的思想政治教育工作多數采取報告、講座、會議等形式，影響力小、效果不明顯，易流于形式。“導師制”的實行，使專業教師以一名思想教育者的身份參與到學生工作中，在導師與專職學生工作干部的密切配合下，通過開展專業知識競賽、技能訓練大賽、課外輔導、科技創新大賽、創業計劃大賽等活動，將單純的思想教育和管理工（下轉第179頁）（上接第150頁）作中融入了科學的、前沿的、創新的思維和元素，豐富了教育的內涵，增強了教育的效果。
3 “導師制”是鞏固學生創新基地建設，培養學生創新意識和創造能力的重要保證
材料科學與工程學院始終將“培養創新人才”作為學院辦學的宗旨。以材料科學與工程專業學生為基本對象，以培養高素質、復合型人才為宗旨，以創新思維和創新能力的訓練為核心，以不斷孵化創新人才、創新思想、創新理念等創新教育成果為目標，在學校的支持下先后投入2千余萬元的儀器設備，建成總面積為5000余平方米的開放性教學實驗室，并組建了材料表面工程、材料科學與工程學科、鑄造應用技術、生物醫學材料四個大學生科技創新基地。聘任導師為大學生科技創新基地的指導教師，并與學院教師科研創新團隊相結合，成立了本科生創新教育導師團。導師團向全院學生公示公開科研情況，學生可根據自身興趣愛好、個人特點和專業方向選擇指導教師，并以創新基地為依托，全面開展創新和創業活動。近三年來，有八十余名學生參與了導師的科研項目，有50余名學生在導師的指導下開展并完成了課題研究，學生獨立發表和參與發表科研論文80余篇，獲國家實用新型發明專利7項；在全國 “永冠杯”中國大學生鑄造工藝設計大賽和全國焊接技能大賽中，獲得了一個一等獎、三個二等獎、一個三等獎。在榮譽的激勵下，學生的科技創新意識極大增強，有近300名學生報名參加了學院大學生科技創新協會，我院學生的創新教育工作取得了可喜的成果。
4 “導師制”是進一步加強學生就業指導、培養創業能力的重要渠道
帶鉤的前世今生
帶鉤的出現，早至春秋時期，現在科學發掘出土最早的，當屬洛陽西周墓出土的水禽式帶鉤，此帶鉤長7.4厘米，迄今已三千年，明清時代的玉帶鉤，有的依然還是這個式樣。
帶鉤是人們生活所必須，倉廩實，知禮儀，哪怕是到了信息化的今天，講究的男人穿衣，依然要配一條好的皮帶，主要是帶前的那塊牌子，不是愛馬仕（HERMES）、路易威登（LV）、古馳（CUCCI），也要來個范思哲（Versace）或萬寶龍（MontBlanc）。其實，這都是從中國古代的帶鉤沿襲下來的。青銅文明，是中華文明在世界文明中一枝獨秀的燦爛之花，都說夏商周三代的青銅禮器，代表了中國文明的輝煌；同樣的，玉文化，也是中華文明傲然于世界文明之林的奇葩，而這兩大文明都在帶鉤的制作上都得到了淋漓盡致的表現，成為我國青銅文明、玉文明的重要載體，值得很好研究。
十分遺憾，迄今為止，尚無多少人對帶鉤作出系統、深入的研究。目前，我所見到的畫冊，就是在美國的臺灣大收藏家王度編寫出版的一本，500件帶鉤中，還有相當比例屬于當代的時尚帶扣。研究的論文和著作更是寥如晨星，屈指可數。當然不能不提到的是王仁湘教授在上海古籍出版社2012年出版的《善自約束――古代帶鉤與帶扣》，這是我見到的一本最具專業性、學術性的學術專著，稍有遺憾的是，這部力作只印了三千冊，當然已經是一個不俗的銷量了。古代帶鉤收藏、研究和出版的寂寞，有多方面的原因，這不是此文主要展開論述的問題，最主要的還是時代審美觀的錯位問題，所以這篇文字就主要集中在對古代帶鉤的藝術審美和文化闡釋上。
“滿堂之座，視鉤各異”――古代帶鉤的時尚之美
過去，乃至現在，有些收藏家，甚至文化、藝術史學者，有個看法，認為商周青銅大器是陳列器、祭祀器，是禮器，有重要的收藏價值；而帶鉤、銅鏡一類，不過是日常生活用具，價值不大。此言前半我贊成，后半截我就不太認可了。其實日常生活的用具，并非就沒有文化內涵和藝術性，恰晗它與人們的日常生活相關，反而注入了更為豐富的時尚內容，而這種時尚之美甚至是超越時空的。
《淮南子?說林訓》中曾有言：“滿堂之座，視鉤各異，于環帶一也。”意思是說：賓客滿堂，放眼看去，人們在腰間環帶上，都露出奢華的鉤飾，沒有相同的。而正是在這個“視鉤帶各異”間，人們的身份、地位都表露無遺，王侯之鉤、官宦之鉤、百姓之鉤，分得清清楚楚，想必那些游走于各國諸侯間的縱橫家們，無論是得意抑或失意的丈人墨客，自然也會像當今名士們一樣，身佩有著獨特審美品味、發散著強烈藝術氣質的浪漫之鉤。帶鉤雖小，卻是中國傳統文化中服飾文化的重要組成部分，在十分講究禮儀等級、非禮勿視的中國古代，著衣著冠和佩鉤那都是大事，它反映著佩用者的身份地位，代表著那一時期的摩登和時尚。可以說，各種最奢華的材料，各種最先進的工藝，各種最時髦的設計，都用在了帶鉤的制作上，爭奇斗艷，爭奢斗侈，以彰顯其地位和身份。
?質地的高貴
在帶鉤的質地上，最早良諸文化出土的帶鉤，為玉質的；隨著青銅時代的到來，春秋戰國的帶鉤，青銅已居主角的地位。它以成熟的青銅冶煉技術，使帶鈞制作一開始就處在一個很高的水平，不像青銅鏡的制作，青銅禮器已經相當成熟了，而齊家文化和婦好墓出土的幾面早期銅鏡仍顯得十分粗糙。作為人類發現的“第一種金屬”，黃金和白銀以其眩目的光澤、艷麗的色彩，很早就進入了帶鉤的藝術，使帶鉤具有了藝術和財富的雙重價值。金銀的魅力除與青銅藝術結合，展示其魅力外，也較早地出現了完全以金銀為材質的帶鉤，顯示其高貴的品質。在材料上，鐵、石頭、木頭和骨質的帶鉤似乎具有平民的性格，然而，即使是普通的骨質帶鉤，你仍然能感受到制作的精心，依然發射出藝術的魅力。玉在中國文化中被認為有君子之德，其潔白和細膩，珍稀和高貴，更為佩鉤者帶來一種脫俗內斂之美。而鐵帶鉤的出現有重要的意義，它最初的價值是超過青銅的，雖然韌性不如青銅，但硬度卻高過青銅，用來制作帶鉤，且都有貼金貼銀之作，足以表明其高貴身份，只是因其銹蝕保存下來不多，更顯現其難得和高貴。其它一些特殊材質的帶鈞，還有最早的玻璃制品，即琉璃的帶鉤，水晶的帶鉤，都表現出材料的高貴和不凡。
?型制的多樣
對古代帶鉤的分類，分法很多，僅日本學者就有好幾種分法，我比較贊成的還是按外形，而不是按大小、材質來分。也就是說：
一是水禽型。造型像回首張望的大雁，十分優美，這種型制的帶鉤，以春秋早期秦國秦地為多。
二是獸面形。鉤面呈現各種獸面，有虎的、犀牛的、豹的、鹿的、狐貍的……林林總總，而以龍鳳為多，多以鏤雕、浮睢的形式出現。
三是耜形或稱匙形帶鉤。耜形，也就是指古代耕田的犁鏵，或者說像一把匙。在匙面或鉤體上，一般都有鑲嵌物，或鏤雕的錯金銀圖案。
前面三類帶鉤，一般都超不過15厘米，相對來說是中小型的帶鉤。
四是牌型帶鉤。鉤體呈長方牌形，鉤尾有的是呈直角，有的帶一弧度，呈委角，牌形帶鉤一般都比較大，尤其戰國的牌形帶鉤，往往超過20厘米。
五是曲棍形。鉤體一般呈圓棒狀，有的帶一弧線呈弓形曲棍，大多有錯金銀裝飾，圖案十分漂亮。
六是琵琶形。顧名思義，鉤體像一個琵琶，也曾被稱為琴形，鈞尾呈圓弧型，鉤體從上往下呈曲線展開，但有的下圓弧曲線比較大，幾成半圓，有的曲線較小，形體幾乎接近牌式帶鈞。此類鉤一般較大，有的整個鉤面都鑲嵌綠松石，有規則的幾何圖案，這類鉤有小的，但一般都比較大，有超過20厘米的。
七是全獸形的帶鉤。鉤體整體呈現獸類或鳥類的形象，老虎、大象、犀牛、猿猴、鱷魚、兔、魚、鹿、蛇、龜等等都有，而其中又以龍、鳳、虎為最多，所以在分類上，又有人把這幾類單獨分出來的。
八是特殊造型鉤。因為很難把它們歸到哪一類，比如說印章鉤，鉤紐就是一枚印章，或是書法，或是肖形。銅鏡鉤，鉤紐就是一面小的銅鏡，估計婦女帶著就可以隨時用來化妝、補妝。又如連體鉤、無紐鉤、雙紐鉤等等，不僅紐座千姿百態，鉤首也是各式各樣，最多的當然是螭首，還有鴨首、鳳首、龍首等等，加上錯金錯銀形成的不同圖案。特別還需提到的人體鉤，我就收藏有持兵器的人形鉤、武士鉤、彈琴鼓瑟鉤、車馬出行鉤等等，異彩紛呈，美不勝收。
當然“視鉤各異”，除了材質，形制上的不同，還有一個工藝上的多樣，鎏金銀工藝、鑲嵌工藝、鏤空工藝、鑄造工藝、漆藝工藝、彩繪工藝等等。
“視鉤各異”所呈現的帶鉤千姿百態，各擅其長的局面，是與春秋戰國“百花齊放，百家爭鳴”的大環境分不開的，所以一部帶鉤史，也就是一部文化史、思想史的折射。
“射公子小白帶鉤”――服飾之美
帶鉤最主要的功能是什么，這曾是一個有爭議的問題。這個問題，后來經過大量發掘出土的實物證明，主要與古人服飾有關，當然也有懸掛刀劍的掛鉤，但主要是固定和管束衣服的作用。許多墓主人腰上都佩有帶鉤，秦始皇陵秦俑腰間就佩有人形帶鉤，山東諸誠西漢墓出土舉燈銅人腰間裝束，也有帶鉤，而且明顯展示出將革帶兩端扣連。
在中國古代文獻中，關于帶鉤的敘述就有許多，而其中最有名的，當數管仲用箭射中小白，即后來的齊桓公所佩帶鉤，使齊桓公幸免一死的歷史故事。一個帶鉤寫就一段春秋史，使得帶鉤有了更多的文化學和文化史的意義，也使我們對帶鉤的使用功能有了清楚的認識。
這個故事是否杜撰，真偽如何，且不去論，起碼許多春秋戰國及后來的典籍，《左傳》、《國語》、《史記》、《列子》等，都記載了這個故事，可見有相當的根據。
那么小白是佩的什么樣的鉤，能夠擋住管仲的箭。我認為這只能是春秋時就已出現的牌式鉤，而不會是那種圓而又窄又細的曲棒形鉤。
中國的服飾文化，有了帶鉤來陪襯，時尚檔次一下就大大提高了，這需要很好發掘，使之大放異彩，好馬佩好鞍，好衣那時還要配好鉤。
“孔子辭廩丘，終不盜刀鉤”――貴胄之美
帶鉤有豐富的文化內涵，雖是日常所用之物，但它與中國傳統文化的幾位圣人，從孔子、孟子到莊子，還都有關系。他們都曾以帶鉤說事，隱喻時事，宣傳他們那些濟世治國的大道理。
在《淮南子?記論訓》中有這樣的故事議論：“孔子辭廩丘，終不盜刀鉤……由此觀之，見者可以論未發也，而觀小節可以知大體矣。故論人之道，貴則觀其所舉，富則觀其所施，窮則觀其所不受，賤則觀其所不為，貧則觀其所不取。”這一番議論，從一個小小的帶鉤引出，迄今已兩三千年了，卻依然有很強的現實性。孔子辭廩丘，此事在《呂氏春秋》也有記載，講的是孔子游學到了齊國，見到了齊景公，因為仰慕孔子的為人和學問，景公表示要把齊國廩丘這一塊地盤送他作為供養地。孔子當即表示不受，很快帶著學生離開了。孔子說，我并未給他做過什么事，他也不接受我的建議，他為什么送一塊地盤給我呢。《淮南子》和《呂氏春秋》就議論，孔子連帶鉤這樣的小物件都不動心，怎么會在乎你那么厚的重禮呢！一個帶鉤引出了圣人這么一番大道理。
什么樣的鉤，能夠與把一大塊封地對孔子的誘惑拿來相提并論呢？2007年，拍賣市場上出現過一個被稱為“中華第一鉤”的九鑲帶鉤，估價一千萬，卻在拍賣前夕被文物部門緊急叫停，這個帶鉤為鐵質，但是嵌玉包金，十分華麗。孔老夫子見這個鉤，不動心也會看上幾眼吧，這是國寶級的帶鉤，現在起拍價就一千萬。當然對孔子來說，一大塊封地都不放在眼里，這個上千萬的帶鈞，又怎會入圣人眼呢？
還有一個全國人民都熟悉至今仍在經常講的成語：“竊鉤者誅，竊國者侯”，這是又一位圣賢莊子的話。原來我一直有些想不明白，偷一個小小的鉤就犯得上殺頭嗎？原以為莊子的隱喻之詞，是希望作一個強烈的對比，使人印象強烈，“竊鉤者誅”不過夸大其辭，諷刺而已。現在看，還真有可判誅殺之罪的帶鉤，就是王侯之鉤，從審美的角度看，這樣的帶鉤有貴胄之美、奢華之美。
《莊子?知北游》“予物無視也，無鉤無察也”。――精致之美
其實每一個好的古代帶鉤，都是非常個人化的，都是一件件精心的個人設計和創造，決非批量生產。古代帶鉤，早就是私人定制了。
莊子在《知北游》中，講過這樣一個故事，一個老人，八十歲了，一生專以制作帶鉤為業，他的帶鉤異常精致，于是人們問他，你有什么訣竅，他回答是從二十歲就開始制作帶鉤，十分喜愛，一生對于其他事情都不在意“與物無視也”，一心一意就是做出好帶鉤來“非鉤無察也”。這又引出了一番人生的道理。看來，這幾位大圣人都喜歡拿帶鉤說事，可見帶鉤與古代人生活息息相關，深深地滲入了中國傳統文化的哲理。
我收藏帶鉤多年，有時拿一枚精致帶鉤把玩，心中常常想，古人制作這么精美的鉤，要耗費多少心力啊，真是不惜成本。
“發手得一玉鉤，故號嫣”――祥瑞之美
中國人信所謂“祥瑞之說”，歷史上這樣所謂天人感應的故事很多，河洛獻書、白魚入舟、瑞鶴群集等等。
帶鉤被視為祥瑞之物，在許多文獻典籍中均有記載，《后漢書?五行志》就有“光祿勛吏舍下壁下有青氣，視之，得玉鉤、訣各一”，“謂此青祥也”。當然最有名的還數“鈞弋夫人”榮辱集于一鉤的故事，鈞弋夫人是漢昭帝的母親，她入宮得漢武帝寵幸有一個故事，據說當年武帝巡游打獵經過河澗，聽說有一奇女子，十分美艷，但就是一手握拳，卻從未打開，武帝一見傾心，親觸其手，一下就打開了，拳中卻握著一只玉質的帶鉤，故以此得名為鉤弋夫人。武帝為此專門建了個鉤弋宮，想立這位夫人所生的鉤弋子劉開陵為太子。卻不想大臣們都懾于當年呂后險些斷了劉氏煙火的教訓，齊聲反對，子幼母壯，必將釀成大禍。武帝不得不痛下狠手，逼死鉤弋夫人而厚葬之。據《列仙傳》和《括地志》的記載，鉤弋夫中所握的是一枚玉帶鉤。在我收藏的西漢玉帶鉤中就有正好可以握于拳中，十分精巧的玉帶鉤。這枚帶鉤為和田玉質，鉤首為水禽首，鉤背刻有蟠螭紋和勾云紋。這種玉帶鉤在西漢十分流行，在廣州南越王墓和河北滿城漢墓這樣的王級墓葬中，都發現有多件精致的玉帶鉤，為漢代玉鉤中的上品。
把帶鉤作為祥瑞之物，帶鉤就很自然地把龍、鳳、虎、龜、蟬以及各種瑞獸作為表現的主題。為什么自春秋以降，漢之前，墓葬中出土帶鉤相當普遍，這與人們把帶鉤作祥瑞之物是分不開的。我有幾個反映祥瑞的帶鉤是很有特色的，一個是在鈞面上有兩只小龜，龜壽千年，鉤面嵌貝殼，顯出螺鈿的光澤。一只是銀鉤，鉤面刻兩只蟬，意味著人的長生和轉世。而虎為百獸之王，我有多只虎鉤，造型生動，有的還鎏金，確有虎虎生威之意。我還有十多只犀牛鉤，其中一只錯金銀鑲嵌綠松石的犀牛鉤與重慶三峽博物館川昭化寶輪院出土的那只大致相同，而那只已被列為國家一級文物，并收入了中國最美的一百件藝術品中。隨著犀牛這一物種在中華大地的消失，犀牛鉤確有很深的文化意義。
“男兒何不帶吳鉤，收取關山五十州”――陽剛之美
大家都知道李賀有一首有名的詩“男兒何不帶吳鉤，收取關山五十州”，也知道辛棄疾有一首著名的詞《水龍吟》：“……把吳鉤看了，闌干拍遍，無人會，登臨意。”盡管這兩首詩詞很多人會背，可詩里的“吳鉤’是指什么，未必清楚。辭典里說“吳鉤”是一種彎刀，明明是鉤，為什么說成是刀，我百思不得其解，至今也沒有查出把鉤說成是刀的最初出處，但我心中始終犯疑。我有個看法，吳鉤成為吳刀，是不是因為吳鉤是掛刀的鉤，由此引伸而來。
在《吳越春秋》中記述了一個悲情故事：吳王命國人造金鉤并有獎。有一個貪賞的工匠，竟然殺死了自己的兩個兒子，用血打鉤，鉤成后向吳王討賞。吳王手拿一把鉤，問其鉤有什么特別之處，鉤匠對著一堆鉤呼喊自己兒子的名字，只見兩只鉤竟然飛到了鉤匠的胸前，“兩鉤俱飛著父之胸”。吳王當即重獎百金，這雙鉤從此不再離身，“兩鉤俱飛著父之胸”如果是劍，豈不把自己的父親也給殺了。可見鉤就是鉤，而不是劍。
根據文獻記載，編鐘在黃帝時期就已經產生。《呂氏春秋?古樂》中說：黃帝時的一位樂官伶倫，奉了黃帝的命令和大臣榮將一起“鑄鐘12口，以和五音”。此外，炎帝、顓頊、帝嚳、堯、禹時也有關于編鐘的記載，從目前的考古發現來看，編鐘的原始形態來源很早。陜西長安斗門鎮遺址出土的陶鐘，可以看做是中國青銅編鐘之一――甫鐘的始祖。這件陶鐘1955年出土，年代為公元前2300年一公元前2000年。鐘為泥質灰陶，腹中空，橫剖面近似合瓦形。其形制與商代的鏡相似，應該與商镩有著一脈相承的關系。而商鏡，則與西周的甭鐘淵源極深。在史前的音樂考古發現中，還有一些陶鈴和銅鈴。它們的腔體很多已經是合瓦形，與后來出現的鋅和鈕鐘有一定的淵源關系。陶鈴中最早的標本為仰韶文化后期。距今有6000年左右，如河南仰韶文化陶鈴。
到了周代，缽開始流行。其裝飾特別華麗。演奏方式為垂直懸掛擊奏，因其體型較大，于口平齊，所以聲音宏大綿長。主要用于演奏旋律中的骨干音，不善于演奏完整的旋律。春秋時期缽在中原地區主要朝著兩個方向發展，一是重視它的禮儀功能，追求形制巨大，裝飾豪華，希望以此來加強擁有者的地位和聲望。如1923年河南新鄭李家樓鄭墓出土的幾件特缽。其中的一件高108厘米、重達139公斤!二是重視它的娛樂功能，使缽的音樂表現力大大提高，特別是出現了大的編缽，從而體現了王者的威儀，也可以更好地獲得感官上的娛樂和享受。
先秦的編鐘，鐘身呈橢圓形，很像兩個瓦片合在一起，上徑小，下徑大，縱徑小，橫徑大，鐘口邊緣不截齊，兩角向下延伸，成尖角形，頂端有柄的為甬鐘，帶鈕的為鈕鐘。鐘的上部稱鉦，下部叫鼓。鐘的鼓部鑄有精美的圖飾，鉦部的紋飾稱為鐘帶或篆間，每枚鐘的鉦部都鑄有36個突起的隆包，叫鐘乳或枚。
曾侯乙編鐘是我國現存最大、保存最完整的一套大型編鐘。1978年出土于湖北隨縣的一座戰國早期墓葬――曾侯乙墓中。曾侯乙墓編鐘共65枚，其中1枚是戰國時楚惠王贈送的镩。編鐘分八組，共分三層懸掛在銅、木做成的鐘架上。包括鈕鐘19件，甬鐘45件及一件镩鐘，共65件，總重量達2.5噸。鐘架全長10.79米，高2.73米，由6個佩劍的青銅武士和幾根圓柱承托著。65枚編鐘的總重量達3500千克，它的重量、體積在編鐘中是罕見的。鐘上大多刻有銘文，上層19枚鐘的銘文較少，只標示著音名，中下層45枚鐘上不權標著音名，還有較長的樂律銘文，詳細地記載著該鐘的律名、階名和變化音名等。這些銘文，便于人們敲擊演奏。曾侯乙墓編鐘的出土，使世界考古學界為之震驚，因為在2000多年前就有如此精美的樂器，如此恢弘的樂隊，在世界文化史上是極為罕見的。曾侯乙墓編鐘的鑄成，表明了我國青銅鑄造工藝的巨大成就，更表明了我國古代音律科學的發達程度，它是我國古代人民高度智慧的結晶，也是我們中華民族的驕傲。
先秦時期編鐘禮樂文化
在周代的雅樂體系中，編鐘(此處指樂懸禮器――甬鐘、鈕鐘和鑄鐘三種編鐘)的地位非常顯要。編鐘不僅是享神娛人的工具，而且是身份、等級和財富的象征，同時具有重要的政治和宗教含義。“在周代禮樂制度中，禮以鼎為中心，樂以鐘為中心；與列鼎制度同樣重要的就是編鐘制度”，可謂學術界的一般共識。曹瑋、魏京武在探討周代編鐘的禮制意義時認為，“鐘在西周樂制中起著主要作用”，“西周樂制是伴隨著編鐘制度的出現而形成的”，“正是編鐘制度的形成，以編鐘制度為中心的西周樂制才得以確立”，指出了編鐘在周代樂制形成過程中所起的重要作用及在周代雅樂中的重要地位。在周代的禮樂活動中，金奏是最為隆重的演奏方式，周代重要的禮樂活動多以金奏奏之。如《周禮?春官?鐘師》載：“掌金奏。凡樂事，以鐘鼓奏《九夏》：《王夏》、《肆夏》、《昭夏》、《納夏》、《章夏》、《齊夏》、《族夏》、《被夏》、《騖夏》。”鄭《注》曰：“金奏，擊金以為奏樂之節。金謂鐘及镩。”周代的縵樂、燕樂、鄉樂等也常以鐘、鼓、磬等打擊樂器來演奏。如《周禮?磬師》云：“掌教擊磐、擊編鐘，教縵樂、燕樂之鐘磐。凡祭祀，奏縵樂。”鄭玄注：“燕樂，房中之樂，所謂陰聲也。二樂皆教其鐘磐。”《周禮?鐘師》載：“凡祭祀、饗、食，奏燕樂。”鄭《注》曰：“以鐘鼓奏之。”《周禮?鐘師》：“掌鼙，鼓縵樂。”趙敏俐先生所劃分的周代四類樂歌――《九夏》、雅樂、鄉樂(燕樂)和縵樂從上述文獻來看都主要以金奏奏之。可見金奏在周代禮樂活動中的重要地位。另據《周禮》所載，周代祭祀、饗、食、賓射、軍中愷樂等也主要以金奏為節。如《周禮?鑄師》“鐿師掌金奏之鼓。凡祭祀。鼓其金奏之樂。饗、食、賓射亦如之。軍大獻，則鼓其愷樂。”“掌金奏之鼓”下鄭《注》曰：“謂主擊晉鼓，以奏其鐘鑄也。”《周禮?大司樂》載：“王大食，三宥，皆令奏鐘鼓。”《周禮?樂師》“凡國之小事用樂者。令奏鐘鼓。……饗、食諸侯，序其樂事，令奏鐘鼓，令相，如祭之儀。燕射。帥射夫以弓矢舞。樂出入，令奏鐘鼓。”《周禮?笙師》：“凡祭祀、饗、射，共其鐘笙之樂。燕樂亦如之。”“鐘笙”鄭《注》曰：“與鐘聲相應之笙。”即笙師的職責之一就是在祭祀、饗、射時演奏笙樂以配合鐘鼓之音，說明祭祀、饗、射時音樂的節奏是以編鐘等打擊樂的節奏為主的。從以上文獻記載可以看出，周代重要的禮樂活動大都是以金奏作為音樂之節的，周代的禮儀用樂歌亦主要以金奏等打擊樂的節奏為主。
西周編鐘還不能靈活地進行旋宮轉調，不能演奏復雜的旋律，只能作為節奏性打擊樂器。而周代雅樂正是以打擊樂為主的音樂體制，編鐘在周代雅樂中的核心地位使成為掌控雅樂打擊樂節奏的主宰。春秋早期編鐘發現較少，其編列和發音規律目前還難以掌握，但從目前發現的幾例來看，其編列和發音規律與西周晚期編鐘相比變化并不大。《詩經》主要收集了西周至春秋中期以前的作品，在這段時期內《詩經》歌詩的形式必然會受到以打擊樂為主的周代雅樂的影響，而以編鐘為主的“金奏”在其中發揮了極為重要的作用。
先秦時期編鐘音列文化
從現有研究成果看，多數談文化無涉音列，談文化兼論音列的論文很少，原因可能涉及學科研究方法的特點問題。對編鐘文化的探討屬文化(人類)學的研究范疇，而對音列的探討屬于形態學的范疇，要在此兩個學科之間實現研究方法的銜接與結合一直是學術研究的難點。不過以下四例應算是這方面的范例。前兩例是黃翔鵬的《先秦音樂文化的光輝創造――曾侯乙墓的古樂器》和《釋“楚商”》。二者將音列現象放到先秦歷史文化中考察，一方面將先秦歷史文化的研究具體到對律名、階名的實質含義的論證；另一方面又將音
列的設置擴大到對周代各諸侯國的文化異質與音階的審美差異的分析上，從而較好地實現了文化研究與形態研究的統一。第三例是《晉侯蘇鐘的音樂學研究》，除從測音角度分析外，該文又從編鐘的文化特征人手，從對形制、紋飾及鑄調技術等特征之異同的分析，到由銘文展開的歷史事件描述與各形制的斷代分析，最后再對音列設置作出合理的解釋，即采用“先外后內”的分析方法，使音列孕育于多方面文化特征的討論之中。第四例是洛地的《對于曾侯乙編鐘文化屬性的疑議――“曾音樂文化”可能系“商一宋文化”說》。與第三例相反，它采用“先內后外”的分析方法，從曾鐘律名的闡釋，到各國音位關系的排列，最后產生文化歸屬的推斷性結論。所以，從方法論的角度看，以上四例均屬編鐘文化與音列研究中很有價值的學術成果。作為先秦宮廷禮樂最重要的樂器，編鐘的音列所遵循的自然規律是隱藏在音樂背后的客觀存在。只有透過編鐘音列帶給我們的信息才能揭示周代禮樂這一高文化發展所遵循的自然規律，對這種自然規律及其運用程度的認識恰恰能讓我們從一個側面看到周代乃至青銅時代人們對音樂的認知水平，這正是古代音樂史學研究的需要。
編鐘與《詩經》
《詩經》是我國第一部詩歌總集，也是一部以四言詩為主的詩歌總集，在305篇詩歌中，四言主體詩(以四言句為主體的詩)共286篇，約占《詩經》總數的94％，可以看出，四言是《詩經》的主要詩體，其他句式所占的比重很小。《詩經》之所以采用整齊劃一的四言句式，并非是出于《詩經》本身表達的需要，而是受了一種內容之外的、與節奏有關的強大因素的制約。《詩經》是一部樂歌總集，《詩經》所錄全為樂歌，故影響《詩經》詩體形式的強大因素――節奏，即應當是指音樂的節奏。
周代重要的禮樂活動及禮儀用樂歌(包括《詩經》樂歌在內)主要以金奏為節，《詩經》的四盲句式是受了一種內容之外的、與節奏有關的強大因素的制約，這一強大因素――節奏，即應當是青銅編鐘等打擊樂器所產生的金奏。
