计算机技术的理解范文

时间:2023-09-27 16:47:34

导语:如何才能写好一篇计算机技术的理解,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

计算机技术的理解

篇1

【关键词】企业管理 计算机技术 技术应用

一、计算机技术概述

(一)计算机技术的应用概述

计算机技术的发展不可谓不够迅速,而企业正是看中了计算机技术能够给企业带来核心竞争力和工作效率而纷纷将其应用到自身的管理和生产中来。但是伴随着越来越多的计算机技术在企业中的应用,计算机技术发展的速度逐渐落后于企业的需求,怎样应用现有的计算机技术,将计算机技术在企业中取得的利益最大化始终是企业关系的问题。完善的企业信息化平台意味着功能更加强劲的服务器和工作站的搭建。这样才能综合企业提出的频繁运算、图形处理、操作完善和大规模的数据库集成等要求。但是企业信息化平台的升级势必会给企业造成更高的成本压力,更高端的服务器和工作站意味着更高的投入和运维的复杂化。所以一味的追求极致的性能和高端的平台会违背企业引入信息化平台的初衷反而给企业带来更多的资金压力,这样计算机技术的优势便不能得到更好的体现。合理的解决方案是:合理的引进高端机型来处理相对复杂的大型数据运算和图形处理,而将简单的系统应用保留在原有的低端服务器或工作站中。这样不但可以节约成本更可以使得不同层次的机型物尽其用。

(二)计算机技术在企业管理中的优势

节约成本只是企业中计算机技术应用的一个重要优势,但这并不是全部。首先,集成企业信息化的管理系统已经在长期的灵活运用当中取得了良好的表现。其主要进展不仅表现在它的动态性管理和系统性管理策略更加表现在通过对互联网络技术的应用企业能够实时的对项目的进展或经营业务活动进行监控和操作。其次,实时的企业自身监控和调度给企业管理层带来巨大的便利,企业的运营状况的及时反馈给企业带来了更高的资金周转空间和更好的对自身企业的运营实际情况的了解。最后,计算机技术的发展使得移动办公成为现实,在移动办公条件下管理人员能够远程报账、查询和下达指令等等。并且计算机安全技术的发展同样给企业对计算机技术的应用带来数据安全的保障。总之计算机技术在企业中的应用带给企业科学和现代的管理方式、快捷高效的生产模式和最新的企业资讯等等特有的优势,这些优势无疑会为企业注入新鲜的血液并且最终转换为企业的核心竞争力的一部分。

二、企业管理中的计算机技术应用现状和需求

(一)当前企业管理中的计算机技术应用存在的问题

(1)对企业自身管理问题不够重视:无论是集团企业、单体企业、流程企业还是离散型企业首先要对自身企业的类型和管理制度拥有足够的认识。因为不同种类的企业会拥有特有的管理和发展问题,而针对这些问题的策略往往不尽相同。只有充分认识到自身存在的问题,寻找必要的解决途径和措施才是保证企业健康发展的唯一思路。

(2)缺乏明确的信息化目标:无论企业对自身的信息化发展抱有什么样的态度,明确的目标都是企业完成信息化转变的根本。很多企业对信息化抱有怀疑和观望的态度,并且对企业信息化的进程不够重视甚至根本没有明确的发展思路和目标只是一味的跟随形势盲目发展。这一问题会造成企业成本模糊化、管理方针落后和缺乏竞争优势。

(3)曲解企业信息化:这一问题在中小型企业中常有发现,不同与大型或者国有企业,中小型企业对信息化的理解往往处在模糊的状态。因为资金和技术的种种问题中小型企业在信息化转变中体现的更加谨慎,一经投入就对其抱有极大的希望反而忽视了自身的管理和与企业信息化的融合。

(4)资金问题:我们刚刚说到中小型企业的信息化道路往往会因为资金问题陷入困扰,其实在任何企业中这一问题都会存在。在摸索阶段,企业的资金问题会很大程度上限制信息化的进展并且会给后续的技术提升阶段埋下进阶困难的伏笔。

(二)当前企业对计算机技术的需求

企业对计算机技术的需求首先表现在成本核算问题上。传统的企业管理过程中这一进程的主要资源是人力,面对海量的数据和运算人力资源逐渐显得力不从心。并且由于效率问题往往会给企业带来信息延后的问题,信息的延后会影响管理层的决策最终给企业带来不可挽救的错误。其次,资金核算和管理需要完善和稳定的计算机平台。只有计算机运算的准确性和高效性才能应对市场中动态的商业数据。最后也是最重要的一点,企业的基础管理和规章制度的落实需要依赖计算机系统保障。企业的基础管理包括:生产资料管理、人力资源分配、生产进程安排和精细生产等等方面。尤其是财务信息的管理在传统管理方法中存在巨大的劣势,造成这一劣势的原因包括财务信息的延迟和市场信息动态性过高等等。而企业的规章制度在企业的运营过程中能否落实到实处缺乏必要的硬性措施,而计算机技术的引入正好能够解决这一问题。

三、计算机技术在企业管理中的应用领域

(1)企业的人力资源管理方面:基本的人力资源管理中最重要的一点是对人力资源信息的掌握和管理。计算机技术的图形化显示和数据存储技术能够完美的解决人力资源信息管理问题并且使之拥有更加直观的表现方式。

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关键词:计算机信息处理技术;“大数据”时代

计算机技术的普及为互联网信息的丰富奠定了基础,数据的处理和管理已经成为目前电子商务行业的主要研究课题。互联网中的信息具有一定的共享性质,而且大量的数据不论是修改还是删除都需要大量的人力物力,不断增加的网络信息也为计算机信息的处理技术提出了更高的要求,因此大数据的高效处理已成为目前网络相关部门新时代下的研究重点。

1.大数据时代的计算机信息处理技术的概述

计算机信息处理技术在庞大的数据面前显得尤为重要,不仅为当代的办公环境提供了更加高效的信息处理和数据应用等专业功能的综合,还能为工作人员在处理信息的过程中降低了难度和时间。计算机信息处理技术应用的设备和技术有,传感器、通讯技术、电子技术、网络工程学等领域,由于其对于信息处理工作上的便捷性为很多企I和个人所采用,在计算机技术的发展下改变了现代企业在办公时的环境和模式,并且有机的将操作人员、硬件、软件以及数据信息进行结合,大大提高了数据时代下企业的办公效率和质量。大数据时代下的工作方式会更加简单和快速,包括人员的存档和财务信息的整理、生产步骤的确立和运营情况的分析,都是可以根据计算机产生的巨大处理能力和海量数据支持下的分析能力完成的。大数据不仅能对当前的社会信息进行分析,还能对未来的情况产生一定的预测功能,对人类的工作和生活产生深远的影响,同时也能为物联网的形成和信息技术的发展前景奠定基础。

2.大数据时代的计算机信息处理技术的趋势

2.1云计算

目前我国很多家网络公司都已经实现了大数据时代下的云端存储功能,百度云、360云盘等云计算技术开始成为人们存储电子信息的一大方式。云计算的主要方式是以物理形式为构架,社会上对云技术的关注从开发以来都保持很高的热度,由于云端存储数据的大小往往超过固态硬盘的最大值,因此对于传输企业数据和个人信息都很有帮助。据调查百度云网盘现在有2T(2048G),360云盘有1T+36T(1024C+36864G),腾讯微云有10T(10240G),还有华为网盘、金山快盘、云诺网盘等等,如果客户原因进行相关邀请任务还可以轻松获得至少50T(51200G)空间。云计算目前的应用情况实现了网络数据的计算、传输、加速等相关功能,因此数据时代下计算机信息处理技术向云计算的方向转化已成为历史的必然。

2.2开放式

数据时代下的信息特点就是呈爆炸式的增长趋势,而形成这样的原因就是人们对于数据的共享和上传。据调查显示,截至2014年中旬,我国移动端网民的数量达5.27亿,较2013年底增加了2699万人,网民中使用移动设备上网的人群占比进一步提升,由2013年的81.0%提升至83.4%,移动端网民的规模首次超越PC网民的规模和数量(80.9%)。因此大数据时代下计算机处理技术应当遵从开放式的数据传输方式,打破传统仅凭计算机互联模式下的数据增长形式,将信息的优化和数据处理的质量放在技术开发的首位,满足计算机信息处理技术下的不同层次的要求。计算机数据处理技术和互联网技术一直是相辅相成的关系,数据处理功能需要在完善的互联网平台上才能体现其真正的价值,互联网的开放性质也为计算机数据处理技术提供了广泛的实践机会。

2.3物联网

物联网是数据时代下对人们生活和工作产生最大影响的体现,物联网的形成离不开通讯系统、计算机技术以及信息技术的支撑,作为新世纪下的新兴产物,物联网已经深深地植入到了各大网络平台和网络企业的内部结构中,而计算机信息处理技术的发展必然会引起物联网领域的深入和推进。据权威数据统计情况显示,截至2015年中旬,我国在网络购物的消费者的普及率高达56%以上,整体物联网市场的用户规模不仅仍居高位并且保持千万级别的增长,达到了3.74亿人次;移动端网络购物市场的发展也同样迅猛,消费者规模达到2.70亿,半年问的增长率为14.5%;手机端购物市场用户规模的增长速度是整体网络购物市场扩展的4.1倍,手机端网络购物软件使用比例由42.4%提升到了45.6%。支付宝和腾讯的红包功能、各大物流公司的运营过程、信息化操作系统的建立都离不开物联网和计算机信息处理技术的助力。网络平台通过将大量的数据进行存储和交换,形成了电子设备中的沟通和交流形式,并且能够帮助用户实现对信息的需求。

篇3

摘要:利用光谱仪测得三种品牌共150个机油样本的光谱数据,再借助数据处理软件对原始光谱数据进行处理,处理后的数据先采用主成分分析法对机油品种进行定性分类,然后利用小波变换技术提取光谱特征信息,把光谱特征信息作为人工神经网络的输入建立机油品种识别模型,对机油品种进行定量鉴别。从每种机油50个样本共计150个样本中随机抽取120个样本(每种40个样本)用来建立神经网络模型,剩下的30个机油样本用于预测。品种识别准确率达到100%。说明本文提出的方法具有很好的分类和鉴别作用,为机油的品种鉴别提供了一种新方法。

关键词:可见-近红外光谱;信息处理;机油;主成分分析;小波变换;人工神经网络

机油是保证发动机正常运转,减少机件间摩擦的必需剂,其内在品质的检测及品种鉴别一直是机油生产研究的重要课题。国内外学者已在机油品质对减少机械磨损方面做过大量研究[1],也有学者在机油添加剂技术及测量机油粘度方面进行了研究[2],但对机油的品种鉴别方面研究还很少。研究一种简单、快速的机油品种鉴别方法,在目前机油种类繁多,良莠不齐的市场中防止假冒产品,避免劣质机油进入市场是很有必要的。本文以可见-近红外光谱技术为基础研究了机油的品种鉴别,相对用红外光谱技术研究具有容易实现、快速、高效、低成本的特点,便于此项鉴别技术的普及与推广。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

实验使用美国ASD(Analytical Spectral Device)公司的Handheld FieldSpec光谱仪,其光谱采样间隔(波段宽)1.5nm,测定范围325~1075nm,扫描次数30次,分辨率3.5nm。光源是与光谱仪配套的14.5V卤素灯。光谱数据以ASCLL码形式导出进行处理,分析软件为ASD(View Spec Pro, Unscramble)和DPS(data procession system for practical statistics)。

1.2 样本来源及光谱的获取

从市场买来三种机油,浙江壳牌化工石油有限公司生产的壳牌白喜力(Shell oil),中国石化公司油分公司生产的长城福星(Great Wall oil),广西玉柴高级油有限责任公司生产的玉柴牌机油(Yuchai oil)。为保证实验样本的均匀性,每种机油选用了10个不同的生产批次和日期。机油用直径65mm高度14mm的透明器皿盛装。装满1个器皿作为一个实验样本。三种机油按不同生产批次和日期各取50个样本,共150个样本。全部样本随机分成建模集和预测集,建模集有120个样本(每个品种40个样本),预测集有30个样本(每个品种10个样本)。光谱仪预热20分钟经白板校准后进行测试。光谱仪置于机油样本的下方,探头距离样本底部10mm,探头视场角为90度,光线自上而下经过机油样本垂直透射在光谱仪探头上,光谱仪对每一个样本扫描30次,取其采样透射光谱平均值,并分别保存。

1.3 计算机信息处理

信息处理是可以使用计算机领域的总称[3],包括数据处理、数据通信、过程控制、模式识别等。信息处理的任务是通过对表示信息的数据进行解释加工,确定数据的含义和形式,从中得到有用信息。信息处理的主要功能是对各应用领域的各种数据进行采集、存储、加工、传输等操作。计算机处理数据时先是把数据变换成计算机内部熟悉的二进制代码,当数据处理后输出时,计算机自动将其转换成人们熟悉的形式。

2 实验结果与讨论

2.1 样本的近红外反射光谱

三种机油典型可见-近红外反射光谱曲线如图1所示。从图中可以看出,三种机油在600nm~700nm光谱范围内有很大的差异,在700nm~1075nm范围光谱曲线具有相同的趋势,但是存在较大的基线漂移,运用二阶求导消除基线漂移,使不同品种的谱线差异更明显。所以,不同品种机油的光谱图有明显区别,并具有一定的特征性,这一差异为机油的不同品种鉴别奠定了数学基础[4]。

2.2 主成分分析对不同品种机油进行聚类

主成分分析不仅能够对降低数据维数[5],将多波长下的光谱数据压缩到有限的几个因子空间内,使数目较少的新变量能最大限度的表征原变量的数据结构特征,并不丢失信息。而且能够通过样本在各因子空间的得分确定所属的类别,所以新变量能够更加形象的表征原样本的品质差异,品种区别等。光谱数据经预处理并选择光谱范围后,对其做主成分分析。以样本在第一主成分和第二主成分上的得分作图,结果见图2。

图2为主成分1、2所作的二维散点得分图,图中横坐标表示每个样本的第一主成分得分值,纵坐标表示每个样本的第二主成分得分值。图2中三种机油明显分成三类,说明主成分1、2对三种机油有较好的聚类作用。从图2中可以看出,长城机油50个样本聚合度很好,紧密地分布在图2中坐标系的第二象限附近;壳牌机油50个样本与其他两个品种的样本分界很清楚,它们都位于图2中坐标系的第一象限附近即坐标系中纵坐标的右边,而其他两个品种的样本大都位于坐标系中纵坐标的左边。玉柴机油的50个样本的聚合度没有前两个品种好,它们分布在图2坐标系中的第三﹑四象限,但是没有跟另两个品种混合起来,它们之间的分界线清楚。分析表明主成分分析对三种机油有一定的聚类作用,能定性区分不同品种的机油。

2.3 基于小波分析提取特征信息建立BP品种预测模型

小波变换是上个世纪末应用数学界最杰出的成果之一,其本质是信号的时间-尺度分析方法,具有多分辨率分析的特点,而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力。图像经过小波变换,其低频部分保留了绝大部分信息和能量。同时,在图像的敏感位置(如轮廓线,突出点等),小波换变换后生成的特征矢量的模会相对较大。本文选用的小波为Daubechies(db2)正交小波基函数。原始光谱数据经二级db2小波变换后,得到图3所示的图,变换后的低频信号,大约是原始数据三十二分之一,包含了原始光谱几乎全部重要的信息。其他的高频信号包含了大量冗余和杂质,在品种识别中,起到的作用非常的微弱。图3直观地表明,当用小波分析提取的数据[6]作为机油品种识别的特征矢量时,送入神经网络时训练和识别时的好处:有用信息的相对集中、无用信息的剔除和数据量的明显下降。

用小波变换对150个样本,每个样本601个光谱数据进行压缩得到新的变量,新的变量空间从601维下降到21维,数据维数大大降低。将样本随机分为建模集和预测集,建模集包含120个样本,预测包含30个样本。把新变量作为神经网络的输入[7],品种参数(1,2,3)作为神经网络的输出分别代表不同的机油品种,建立品种鉴别模型。各层传递函数都用S型(Sigmoid)函数,网络输入层节点数为21,目标误差为0.00001,网络指定参数中最小学习速率为0.1,设定最大迭代次数为1000次。通过调整隐含层的节点数来优化网络结构[8],经过反复试验得到最佳网络结构为21(输入)-12(隐含)-1(输出)3层BP神经网络模型,对120个建模样本的拟合残差为9.863 10-6,对未知的30个样本进行预测,预测准确率为100%(见表1)。

3 结论

本文提出的组合主成分分析,小波变换和BP神经网络的模式识别方法对光谱数据进行了分析和建模,建立的机油品种判别模型能有效地从大量光谱信息中提取有用信息,降低数据维数,简化运算,能较好并快速地判别机油的品种。模型不仅能对不同品种机油进行定性聚类分析,而且还能够定量的预测出未知样本的品种,预测未知样本的机油品种识别率达100%。说明运用可见-近红外光谱技术可以快速、准确的对机油品种进行鉴别,具有很强的实用性,为其他产品的品种识鉴别分析提供了一种新的方法。

参考文献

[1]孙霞,陈波水,谢学兵,等.N-油酰基丙氨酸添加剂的性能研究[J].石油学报(石油加工),2008,24(1).

[2]管亮,冯新泸,熊刚,等.介电谱技术快速测定车用油粘度[J].石油炼制与化工,2008,39(2).

[3]陈青果,刘超颖,韦玉堂,等.基于MDT的快速成形技术计算机信息处理[J].机械设计与制造,2008(11).

[4]傅霞萍,应义斌,刘燕德.近红外光谱技术在水果内部品质无损检测中的应用[J].农机化研究,2004(2).

[5]徐来,吕效平,韩萍芳.主成分分析法在超声波乳化柴油制备中的应用[J].石油学报(石油加工),2008,24(2).

[6]管亮,冯新泸,熊刚,等.介电谱技术评价柴油的性能[J].石油学报(石油加工),2008,24(4).

篇4

【关键词】电力系统自动化技术 计算机技术 电网技术

中图分类号:U665.12 文献标识码:A 文章编号:

当今社会发展的大前提之下,人们群众对电的需求是无处不在的,供电技术的提高,是保证人民正常生活的一项重要途径,当然技术的提高依赖于国家的扶持,和大力倡导,但在新技术的不断提高的同时,总有一些辅助成分会跟不上它的脚步,比如安全问题,多以这些也是需要急迫解决的事情。这个社会是信息化的社会,在这个社会中计算机信息技术的迅猛发展,计算机技术被逐渐应用在自动化技术中,也得到了很好的发展,取得了一定的成果,实现了基于现代网络和计算机技术的实时监控和管理,对更好的进行电力系统的管理起到了巨大作用。把计算机技术与电力系统自动化技术有效的结合起来,是当前我国电力系统自动化技术发展的必然结果和有效途径。

一、电力系统自动化的应用现状

我国电力系统自动化的发展开始于2O世纪50年代,长期以来,我国的电力系统自动化一直保持着高速发展。计算机技术和网络技术使得电力系统的自动化走向了一个新的发展时代。下面就从电网的调度、配电网以及变电站等这三个方面分别给予说明。

(1)电网的调度

在电力系统中电网的调度是重要的核心部分,自动化程度也是在电网的调度的重要组成部分,在我国,自动化电网调度主要有五部分组成,包括县、地区、省、自治区、国家。信息技术时代,自动化是在任何行业中都是不可缺少的。电网调度控制中心的计算机网络系统是电网调度自动化最重要的组成部分,其他组成部分包括显示器,工作站,调度发电场,设备等等装置。

(2) 电力系统中的变电站

在当今社会的电力系统中变电站以及配电线器等逐渐取代了传统的人工操作,监视等环节。这种逐步的取代扩大了变电站的监控,更有利于工作效率的不断提高,这就需要变电站具有较高的自动化。通过计算机和网络通信技术,全方位监控并有效控制变电站内运行的电气设备,利用全微机装置替代常规电磁式设备;采用计算机光纤或光缆代替电力信号的电缆实现二次设备的集成化和数字化。通过对二次设备的功能重组和优化设计,建立监视、测量和协调的综合性系统。

(3) 电力系统中的配电网系统

配电系统主要利用的地方就是电网改造,当今社会,电网技术在突飞猛进的发展,配电系统的网络化也有了长足发展,在配电系统的结构中也有了高性能的增长,实现了较强的自动化。

计算机技术在电力系统自动化技术中的应用经历了漫长的时期和过程,取得了长足的进步和发展,未来几年里,计算机技术将更深入的应用到电力系统的自动化技术中。下面就从变电站系统的结构、电力一次设备的在线状态检测、光电式电力互感器以及电力设备系统智能化等几个技术热点问题进行介绍和说明。

二、 智能电网技术特点

智能电网技术是对技术的全面控制,它是在物理性质的前提下,与当今的通讯、传感、控制、信息等技术有效结合,形成一个新型的电网结构。并将发电、调度、配电、输变电和用户等环节涵盖其中,发挥了计算机技术的高效率,实现控制系统的稳定性、调度系统和变电站的的自动化。在智能电网中规划的重点和目标都是不同的,但智能电网基于环境、安全、电能质量和市场等因素驱动。智能电网技术主要分为网络拓扑和信息通讯。下面就简单介绍一下它的分类:

网络拓扑是较为灵活的智能电网结构,也是未来电网的主要组成部分,居于核心地位。这种结构能充分缓解布局不平衡的相关矛盾,我国开展了直流联网工程、特高压联网工程、点对点或点对网送点等工程。现在来看,任何结构都不是一尘不变的,进一步优化是电网结构存在的关键。利用计算机形成的互联大电网的形成和电网规模的扩大, 电网的安全性问题日益突出。

信息通讯系统是有效实现智能电网的主要途径,因为信息通讯系统具有高速,实时等优点。只有这些特点才能提高智能电网的结构,在通信系统的支持下,智能电网才能获得、保护和控制数据,因此,通信系统的额建立是建设智能电网的第一步。现如今,信息通信系统在用户中逐步深入,把自动化和信息技术相结合,进一步实现智能电网的目标并具有智能电网应具有的特征。

在目前的变电站系统自动化中,加强技术投入成为一大趋势。计算机技术和电力系统自动化技术结合的最典型的技术就是智能电网技术。这种技术是通过对全局性进行智能控制,把发电、调度以及变电和用户等各个环节涵盖其中,充分发挥了计算机技术的高效率作用,实现了稳定性控制系统、自动化的调度系统以及变电站的自动化系统,为我国建立智能电网技术打下了良好的基础,建立了智能电网技术的雏形。在今后的几年里,智能电网技术需要依托更多的计算机技术,加强网络通信技术的应用,体现双向性、实时性以及可靠性的特征。

三、 输电线路中重要的一环(电力互感器)

光电式电力互感器是输电线路中的一个不可缺少的重要设备,通过一定比例关系,把输电线路上的高电压和大电流的数值下降到可以用仪表进行测量的准确数值。近年来,很多国家已经成功的研制出了新型的光电式和电子式互感器,我国一些科研单位也非常重视对光电子互感器的研究。在这一研究中,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号小的多,因此,需要在就地转换数字信号,通过光纤接口送出,在模数的转换和光电子信号转换中进行一次一体化的设计,突破电磁兼容、绝缘和耐环境条件以及供电电源灯技术难点,提高光电子电力互感器的高性能。

四、电力系统中电力设备系统的智能化

在常规的电力设备中,其一次和二次的设备安装地点一般是相隔几十米,其信号使用的强度和大电流控制电缆的链接。计算机在电力系统自动化技术中的运用的一个方面就是在电力的一次设备智能化中,考虑将常规的二次设备其部分或全部功能实现,有效的降低电力信号电缆和控制电缆,充分发挥测量和保护的目的;与此同时,在充分利用计算机技术时,要着手解决电力部件是否受现场电流影响的问题,提高整个高强度的电磁场受干扰能力。

五、 电力系统自动化的安全性介绍

计算机技术与电力系统自动化技术结合发展的一个方向就是电力系统的自动化安全,实现不断由低到高,由局部到整体的发展。目前自动化技术的安全性正朝着最优化、适应化和智能化、协调化的发展,并由单个元件向局部的区域或全系统发展。计算机技术的应用重在设置装置的调试方便和易于操作,改善装置的多功能性和先进性、灵活性,提高回路动作正确性和可靠性,实现远程控制,取代传统的人为值守模式。

结束语

计算机是人们现代生活中不可缺少的一个组成部分,随着计算机技术水平的不断提高,它给电力系统自动化技术的建设和发展中提供了强大的推动作用。电力系统自动化是社会经济发展的必然结果,它对社会生产活动提供了保障,因此,随着计算机技术大的快速发展,我国电力系统的自动化技术也将得到快速的发展。

参考文献

[l]朱大新.电力系统自动化与计算机技术[J].工业控制计算机,2005,11.

[2]张作刚.计算机技术在电力系统自动化中的应用分析[J].广东科技,2008,04.

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【关键词】 数学基本思想;计算教学;理解;落实

《义务教育数学课程标准(2011版)》明确提出“通过义务教育阶段的数学学习,学生能获得适应社会生活和进一步发展所必需的数学基础知识、基本技能、基本思想、基本活动经验”的四基目标. 因此,教师教学不仅要让学生理解和掌握基本数学知识与技能,而且还要让他们体会与运用数学思想与方法,获得基本的数学经验. 本文将以小学计算教学为例,谈谈如何理解计算教学中的数学基本思想,以及怎样处理才能将其凸显和落实.

一、在计算教学中的数学基本思想

计算教学是小学数学教学的主要内容,一直以来,我们比较重视数学思想方法,如数形结合思想、转化思想、符号化思想等. 数学的基本思想,在本质上有数学抽象、数学推理和数学模型三种思想. 因此,我们有必要厘清基本思想与计算教学中有关思想方法的关系.

一般来说,计算教学中从情境到数学中的运算法则的产生过程中蕴含着抽象思想,运算法则的提炼中则蕴含着推理思想,而运算法则的应用过程中主要蕴含着建模思想. 如两位数乘一位数的笔算:

算式①把3 × 18看成3 × (10 + 8)是依据乘法意义的推理而成;比较横式① 与竖式② 的关系,并最后统一为竖式③,经历了一个抽象的过程;最后,用获得列竖式的方法进行练习和运算,则是建立和巩固列竖式计算的模型. 同时,也说明不同的环节或同样的环节不同的教学内容,都有可能蕴含着一种或多种数学基本思想.

二、落实数学基本思想的计算教学

上述的分析,已经能比较好地让我们理解计算教学中数学基本思想的特点. 那么,在具体的计算教学中应该选择落实何种基本思想?如何落实并确保有效呢?

1. “有用”——落实的首要选择

数学基本思想依附和体现在教学过程中,不同的内容,或者相同内容不同的阶段都蕴含着多元的数学思想. 那么,应该首先去落实何种的基本思想呢?教学论告诉我们,教学目标是教学活动实施的方向和预期达成的结果,是一切教学活动的出发点和最终归宿. 理所当然,作为教学任务一部分的数学基本思想应该为学生学习服务,与教学内容紧密结合,与课程的学习目标一致. 在教学设计与实施中,应该以“有用”为选择标准,切勿“求全”. 即选择能帮助学生掌握知识,实现教学目标,提升数学思维能力的数学思想,让知识技能的学习与数学思想渗透融为一体,自然贴切. 如人教版五年级上册第21页“一个数除以小数”的例5(如图1):

图 1

当引导学生探究7.65 ÷ 0.85的算法时,既可以将米的单位转化成厘米,将除数变成整数,也可利用“商不变性质”进行转化. 最后,引导学生归纳出除数是小数的除法运算法则. 这个过程中,虽然蕴含有抽象思想、模型思想,但对获得除数是小数的除法运算法则最为重要的是化归和归纳,即在本次教学中,应该选择推理思想作为落实数学基本思想的首要任务.

又如,浙教版三年级上册第12页“加法、乘法交换律”(如图2),教材安排的内容非常全面和精致,首先利用“数形结合”的方法进行发现和猜想,然后进行举例验证,接着通过观察算式的特征归纳“交换律”,最后将“交换律”用符号表示. 从数学思想方法来说,这里有数形结合思想、符号化思想、归纳思想,甚至也可以有演绎思想等. 事实上,短短的一节课不可能将这些思想方法一一落实,我们必须取舍,有所为有所不为. 显然,这节课的首要任务是让学生经历不完全归纳的过程,凸显推理思想.

2. “渗透”——落实的主要方式

数学是一门严谨的科学,但由于思想是思维活动获得的结果,属于隐性知识或缄默知识,一定是“所知必能言多”,所以本身不可能处理得条块清晰、表述得完整无暇,“渗透”才是小学阶段数学思想的主要方式. 如,一年级上册“20以内退位减法”,学生通过探究逐步找出了四种方法:

教师在进行算法多样化的算理交流和优化的同时,就已经渗透了数学推理等思想,不必教师总结或告诉孩子“推理”等的词句. 当然,如果能在恰当的时机表达“每一种策略都有各自的道理”、“学数学一定要讲道理”等潜移默化式语句,那就更加完美了.

除此之外,有时教学活动的本身就是很好的“渗透”,在一年级上册“加法的认识”教学时,教师如能先呈现大量生活中的例子(如图3),然后再引导到观察方块(见图4)与图3例子的相同点,最后得出4+3=7的加法算式. 尽管整个教学过程中不一定出现抽象、归纳等术语,但整个教学流程就是一个渗透了由生活的事到几何图的抽象思想,多种情况进行总结归纳的合情推理思想,这样的学习累积终究会让学生感悟、体会并学会应用.

更一般地说,“渗透”是小学生获得数学思想的主要方式,在小学阶段要对数学基本思想不要分出五花八门具体的数学思想方法和严密的定义,这种泛化处理只会折腾学生,并离思想越来越远. 教学实践中必须以数学知识技能的学习为载体,精心设计学习活动,营造出积极宽松的环境,让学生在充分地观察、比较、分析、猜想、思考的探究过程中领会方法,渗透数学思想.

3. “持续”——落实的重要保证

儿童的思维能力的发展由量变到质变、由低级到高级,经历了一个比较复杂的过程,数学思想的渗透也需要遵循这个原则,即循序渐进、连续累积. 如果没有前期计算教学中反复化归、归纳的体会和运用,在学习分数除以整数,学生就很有可能出现不解和困难. 同样,如果没有在前面进行感受,多次体会化归的数学思想,学生就不可能领会并探究在分数除以分数中进行这么复杂的算理推理.

典型的还有,在整数乘法教学中,“整十数乘一位数”是利用乘法口诀进行推算,如30 × 8 = 3 × 8 × 10 = 240;“两位数乘一位数”也是利用前者的方法进行推算,如35 × 8 = 30 × 8 + 5 × 8;而“三位数乘一位数”的计算方法则更加开放和多元,如356 × 8 = 300 × 8 + 50 × 8 + 6 × 8,或356 × 8 = 350 × 8 + 6 × 8,或356 × 8 = 300 × 8 + 56 × 8,…正因为在每一次教学中都渗透转化成原有知识进行解答的推理活动,学生有了深刻的感受和体会,慢慢发展为一种思维习惯和能力,后续的学习和探究也变得越来越精彩.

所以,教学中应该从整体着眼,把数学基本思想真正看成教学的有机组成,有目的有计划地连续地进行数学思想渗透活动. 除了第一点提到的与课时目标一致时要重点渗透之外,与单元目标、知识系列目标一致时也要有意地、持续地去渗透,哪怕是“蜻蜓点水”,因为日积月累的“滴水”终能“穿石”.

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部. 义务教育数学课程标准2011版[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2]郑毓信. 数学思维与小学数学[M]. 南京:江苏教育出版社,2008.

[3]顾沛.小学数学教学也要注重渗透数学思想[J]. 小学教学:数学版,2012(8).

篇6

关键词 数字积分插补算法 数控系统 物理含义

中图分类号:TG659 文献标识码:A

0 引言

插补算法是影响数控系统性能的重要因素,是数控技术课程的核心内容,数字积分插补算法又称数字微分分析法——DDA(Digital Differential Analyzer),是在数字积分器的基础上建立起来的一种插补算法。它的优点是脉冲分配均匀,易于实现多坐标联动,容易实现二次曲线、高次曲线和空间直线的插补,在数控系统中得到广泛应用。

一般教材都结合函数积分原理讲述该插补算法原理,即将函数 = ()在到区间的积分,近似视为曲线下许多小矩形面积之和。

一般还要假设为单位时间和累加器容量为单位面积而将上述公式变为:

若累加过程中超过一个单位面积就产生一个溢出脉冲,则累加过程所产生的溢出脉冲总数就等于所求的积分值。上述公式从数学角度容易理解,但是 用“1”替代的依据是什么,对应的是否发生相应变化,的物理含义是什么,多数教材并没有进一步论述,这种内容上的模糊影响了学生对算法本质的理解。

1 数字积分插补算法的物理含义

数控插补算法的本质是将基本数控轨迹分解为数控运动所需的最小位移量,而位移正是速度的积分。因此,公式(1)中函数 = ()的物理含义应该是某个坐标轴的速度函数,下面对其做进一步说明。

假设某数控系统要加工的平面任意曲线,在及坐标轴的速度分量如图1(a)和(b)所示,该曲线的数字积分插补算法工作过程是每个脉冲源到来时,对各运动轴的速度分量进行积分以确定相应坐标轴的位移量,当位移量超出一个脉冲当量时相应轴就溢出一个进给脉冲。可见,要走出给定的曲线轮廓,速度分量就要按曲线规律变化,并按公式(3)各自积分。

若将脉冲源周期看作 的单位时间“1”,脉冲当量看作累加器的单位面积容量,则的单位是脉冲当量/脉冲源周期,和分别指给定时间内和轴的位移,单位是脉冲(当量)个数。为保证插补精度,每次沿坐标轴进给脉冲不能超过一个,因此均应小于1。

可见,数字积分法的基本原理可以形象地比喻为“零存整取”,它将曲线在各坐标轴的速度与时间的乘积(即进给位移量)分段收集起来,当某个轴收集的进给量不够指定值(通常等于脉冲当量)时就暂存在累加器里,超出指定值时就进给一个脉冲,同时溢出后的余数继续用于后面的累加,直至到达曲线终点。

数控机床加工的典型轮廓由直线和圆弧组成,各个插补算法也主要包括直线插补和圆弧插补两类,下面以第一象限的数字积分直线插补算法为例做进一步分析。假设直线起点为坐标原点,终点为,程编速度为。如前所述,要想控制数控系统走出直线,则和方向的速度必须保持如下关系,即:

由于数控机床在进行直线加工时,轨迹的终点是确定的,因此各个坐标轴的速度 = 和 = 也是不变的(而在圆弧加工时,各个坐标轴的速度是瞬时变化的)。按照前述解释,和分别指单个脉冲源周期在和轴上各输出多少个脉冲当量,且二者都应小于1。在硬件数字积分器里,通常取 = 1 / ,累加次数就统一为 = ,为累加器的位数;在软件数字积分器里,的取值只要保证和小于1即可,一般也取成 = 1 / ,为所用数据变量长度。

2 结论

本文对数字积分插补算法的物理含义进行了详细的解释,使学生在理解数控插补算法时不再是生记一些枯燥的公式,便于其掌握数控插补算法的本质。

参考文献

[1] 胡占齐,杨莉.机床数控技术[M].机械工业出版社,2007.5.

篇7

关键词:钢筋砼框架涵顶进施工线路加固施工技术受力检算

1 工程概况

工程项目位于柳州车站北端,为竹鹅溪排水工程,本次施工的排水涵长160.24m,排水涵采用钢筋砼框架形式,框架尺寸为宽7.6m×高5.4m,涵身为C35钢筋砼。部分框架下穿湘桂线等既有铁路共6股道,穿越铁路段框架采取分节中继间法顶进施工,共分4节,每节长16m,施工长度64.09m。铁路范围外的框架采用明挖现浇施工,施工长度96.15m。

既有线为电气化铁路,运输十分繁忙,对顶进施工中的既有线路加固提出了很高的要求,线路加固须牢固可靠,确保行车及施工的安全。

2 加固方案

根据设计图纸的要求,下穿既有线的框架采用中继间法顶进施工,顶进前对线路进行加固,顶进时列车限速为45km/h。

既有6股道均采用扣轨加纵横梁加固方法,在铺设扣轨前对线路进行一次全面的整修,使各项几何尺寸达到维修后的标准。黔桂A线、黔桂线、湘桂线正线、Ⅵ道采用P50轨P3-3-3组合1-2扣,Ⅰ道、待机线采用P43轨P3-3-3组合1-2扣扣轨。

横抬梁采用I45c工字钢,其长度有12.5m、8m、5.5m三种。因需加固的线路较多,为减少施工时影响的线路股道数量,横抬梁采取从东、西两侧分别横穿线路的方法。根据现场的施工条件,黔桂A线、黔桂线、湘桂正线、Ⅵ道共4股道的横抬梁从西往东横穿线路,为便于施工及确保横抬梁在横穿4股道施工时线路的安全,西侧4股道的横抬梁均采用单根I45c工字钢,横向间距为0.68m,长度采用12.5m、8m两种。东侧的Ⅰ道、待机线共2股道横抬梁由东向西横穿线路,因Ⅰ道、待机线受到铁道集市场及现场高挡墙制约,如果采用较大长度的工字钢横抬梁,从东侧横穿时不仅吊装困难且对集市的民众造成较大的安全隐患,因此采用长为5.5m的短双工字钢横抬加固,横向间距为1.5m。

工地施工范围处于黔桂线一组E/J型道岔上,线路加固比较复杂,为保证道岔的正常使用,施工时不挪动既有线轨枕,横抬梁采用单根I45c工字钢,间距为0.68m。在线路中心砼枕设上P50轨1-2扣扣轨。横抬梁与扣轨梁用U型螺栓边接,岔枕与横抬梁间采用木枕或垫木支垫,轨道外扣轨与纵抬梁之间设枕木横撑。为防止道岔在框架顶进及列车经过时出现横移,在股道间横抬梁搭接处用1-2扣轨或15cm×15cm方木用U型螺栓将所有横抬梁连接成牢固整体。

纵抬梁全部采用8根I56b工字钢,为增加刚度及横向稳定性,每侧的4根工字钢并排组成梁束,每束工字钢每间隔4m放入枕木垛并利用U型扣夹紧,纵抬梁支点设在直径为125cm的挖孔桩上。Ⅰ道东侧因条件所限,不能施工挖孔桩支墩,横抬梁搭东侧端搭设在枕木垛上。

路线加固结构见图1、2、3所示。

3 横抬梁工字钢施工顺序安排

根据本项目的现场实际情况,并考虑需加固的线路较多,为减少施工同时影响的线路股道数量,横抬梁采取从东、西两侧分别横穿线路的方法。具体的施工顺序安排如下:

1)从西向东工字钢横穿既有线4股道,穿越的线路依次为:黔桂A线黔桂线湘桂线正线Ⅵ道。首先当黔桂A线有维修天窗点时,工字钢先穿过黔桂A线,横移至黔桂线外侧,然后待黔桂A线及黔桂线同时有施工点后,再将工字钢横移穿过黔桂线,移到湘桂线外侧,待黔桂A线、黔桂线及湘桂线同时有施工点后,再横穿过湘桂线到Ⅵ道外侧。最后待4条股道同时有施工点后穿过Ⅵ道。按此方法完成西侧4条股道的加固。

2)从东向西双I36c横穿既有线东侧2条股道,穿越的线路依次为:Ⅰ道待机线。

首先当Ⅰ道有维修天窗点时,横抬梁工字钢从东侧横穿过Ⅰ道至待机线外侧,然后待Ⅰ道及待机线同时有施工点后移至待机线加固。最后当Ⅰ道有维修天窗点后,从东侧横穿钢轨加固Ⅰ道。

因框架采用中继间法顶进,顶进总顶程达到68.56m,且框架预制采用并列式,故顶进施工的工期较长,为了缩短线路加固对既有线Ⅰ道的影响时间,待框架顶至黔桂线后再对Ⅰ道、待机线进行线路加固施工,并安排在框架顶进到湘桂正线时完成对Ⅰ道、待机线线路加固。

4 施工方法

4.1 支墩挖孔桩施工

在框架现浇施工的同时进行纵梁支墩φ125cm挖孔桩的施工,施工前对施工地段进行现场勘察,做好路肩上埋设的各种既有光、电缆的临时拆、移或保护工作,并派专人昼夜监护。挖孔桩施工期间列车限速为60km/h,施工严格遵守铁路有关既有线旁施工的规范、规程等,确保行车及人员安全。

4.2 线路防护

线路加固前与工务段等相关部门签订施工安全协议,在线路加固两侧距框架外800m的线路左侧设立减速信号牌,限速45km/h,在线路加固两侧20m处设立施工作业标。对加固地段正线进行无缝线路应力放散,并提前申报慢行计划,经与车站联系,确定慢行点后,在有线路防护员防护的情况下,方可进行施工。

4.3 抽换枕木

在挖孔桩支墩施工完成后,利用施工维修天窗把线路加固地段的砼枕抽换成木枕,并在枕木下预放U形螺栓。

4.4 穿插工字钢横抬梁

横抬梁采用I45c工字钢。在既有线穿工字钢的位置,按照技术交底的要求,扒掉道碴,然后将工字钢横梁利用人工及吊车配合拉入就位,横抬梁顶面顶着基本轨底,在横抬梁顶面与基本轨底间用绝缘PVC板垫紧,使横抬梁与线路轨道保持绝缘,以防止出现红光带。横抬梁与吊轨梁、纵抬梁用φ25mmU形螺栓连接成整体。

4.5 铺设扣轨

6股道均采用P3-3-3组合1-2扣扣轨。黔桂A线、黔桂线、湘桂线正线、Ⅵ道采用P50轨P3-3-3组合1-2扣;Ⅰ道、待机线采用P43轨P3-3-3组合1-2扣扣轨。

要点利用轨汽把吊轨梁运到施工地点并卸在铁路线间平放好,防止侵限。然后再要点将吊轨梁安放在设计位置,并与其下的枕木和工字钢横梁用φ25mmU形螺栓连在一起以增加其整体性。扣轨两端伸出框架涵以外5m,接头错开3m,并与主轨接头错开≥1m摆放,吊轨梁顶面不得高出主轨顶面。

4.6 架设工字钢纵梁

本加固方案采用I56b工字钢纵抬梁,采用轨汽吊放横抬梁工字钢面上,摆放整齐,梁两端支撑在浇筑好的支承桩顶,为增加刚度及横向稳定性,每侧的4根工字钢并排组成梁束,每束工字钢每间隔4m放入枕木垛并利用U型扣夹紧。用φ25mmU形螺栓将纵抬梁与横抬梁联接为整体。纵抬梁铺设后,全面检查各部分连接是否牢固,线路的轨距水平方向是否符合规范误差,全面检查合格后方可进行顶进作业。

4.7 线路加固安全防护措施

线路加固的列车慢行计划要向铁路局总调度室申请报批,施工慢行计划批准后,才能进行线路加固。线路加固前做好各种信号及通讯线路的迁移及防护,对重要设施在施工前测量并记录好标高、位置,以便完工后原样恢复,并做好看守和防护工作。施工期间要设减速信号牌。备足厚度不等的硬木板,以便调整线路的水平。

线路进行加固后,要求全天慢行,设置专人24小时防护,并设置线路养护组24小时养护,做好施工范围内的线路养护工作,利用线路加固前设置好的线路中线桩及轨面标高控制桩,每过一趟列车便用道尺等工具检查线路的水平、轨距及方向,发现偏差超过允许范围,马上进行调整。在桩身预埋钢筋环,以便用拉链葫芦固定钢轨,防止钢轨横移并做好防爬措施。

4.8 线路恢复

涵身顶进到位后,要尽快恢复线路、解除慢行。

在拆除加固设施前,按需要备足道碴和上碴工具,抽换横梁的施工工作程序采取从两则向中间的方法,抽一根横梁或木枕,换一根钢筋砼枕,并随即补充道碴并及时捣固,拆除时不同时数根撤换,全部拆除撤换完毕后,按线路维修要求,全面维修并达正常运行条件后解除慢行。

5 线路加固受力检算

5.1 检算荷载取值

列车荷载按中-活载计算,如图4所示。竖向冲击力系数μ=1+28/(40+L)=1.55,因线路基本为直线且为限速行驶,活载中的离心力及横向摇摆力不计入竖向受力。由于不在列车制动区内,故不考虑制动力。其余荷载按实际进行计算。

5.2 U型扣检算

工字钢纵抬梁与横抬梁采用φ25U型螺栓连接,其结构受力检算如下:

φ25mm螺栓特性:规格Q235,容许应力[σ]=130MPa,[τ]=80MPa,截面积为491mm2。则每根钢筋能承受的拉力为:130×491=63781N=63.8kN。

由于线路加固时基本轨及吊轨梁的作用,考虑一组列车轮对由2根横抬梁来承载,即由16个φ25mm钢筋断面来承受一组轮对产生的拉应力及剪应力。荷载取值按单个特种活载的轴重250kN,基本轨、枕木、工字钢、扣轨等所产生的荷载经计算为13.5kN。

抗拉强度验算:每根螺栓承受的拉力为(250×1.55+13.5)/16=25.1kN<63.8kN

抗剪强度验算:τ=Q/A =25.1×103/(491×10-6)=51.1MPa<[τ]=80MPa。

从计算结果可得φ25mmU形螺栓强度满足要求。

5.3 工字钢I45c横抬梁检算

I45c工字钢特性:[σ]=170MPa,A=120cm3,W=1570cm3,重量=94.5kg/m,E=210GPa,I=35280cm4。

按列车轮对由2根I45c横抬梁来承载,荷载取值按单个特种活载的轴重250kN。其它基本轨、枕林、扣轨及自身等所产生的荷载经计算得13.5kN。荷载取值按单个特种活载的轴重250kN。横抬梁的最大跨度为6.5m,单根横抬梁工字钢其受力情况简化为图5所示。

荷载P=(250×1.55+13.5)/2/2=100.3kN。

1)强度验算

Mmax=100.3×2.5m=2.51×105N・m

σmax=Mmax/W=2.51×105/(1570×10-6)=160MPa<[σ]=170MPa

2)挠度验算

f=[Pa/(6EIL)] ×(3aL2-4a2L+a3-a2L)

=[100.3×2.5/(6×210×109×35280×10-8×6.5)]×(3×2.5×6.52-4×2.52×6.5+2.53-2.52×6.5)

=11.2mm<[f]=L/250=26mm

从计算结果可得横抬梁强度、挠度均满足要求。

5.4 工字钢I56b纵抬梁检算

I56b工字钢特性:[σ]=170MPa,W=2446.7cm3,A=145.25cm3,重量=115kg/m,E=210GPa,I=68512.5cm4。

将工字钢纵抬梁简化成受均布线性荷载的简支梁。因挖孔桩支墩的中心距为11m,则纵抬梁的跨度为11-1.25=9.75m。列车荷载按中-活载计算,并换算成均布荷载,按《铁路桥涵设计基本规范》查表L=9.75m时,q活=142.65kN/m。其余的基本轨、横抬梁、扣轨及自重等荷载经计算产生于纵抬梁的线性荷载为16.4kN/m。单根纵抬梁承受的线性荷载q=(1.55×142.65+16.4)/8=29.7kN/m。单根纵抬梁受力如图6所示。

Mmax=ql2/8=29.7×9.752/8=352.9kN・m

②强度检算

σ=Mmax/W=352.9×103÷(2446.7×10-6)=144.2MPa<[σ]=170MPa

③挠度检算

fmax=5ql4/384EI=(5×29.7×103×9.754)/(384×210×109×68512.5×10-8)

=24.2mm<[f]=L/250=39mm

从计算结果可得纵梁强度、挠度均满足要求。

6 结束语

因本项目的线路加固方案设计合理,施工组织管理科学,在不影响行车安全的情况下,优质、高效地完成了框架的顶进施工,得到业主及设计单位的好评,期望能对以后相类似工程提供一些参考作用。

参 考 文 献

[1]黄守刚・铁路工程施工安全与案例分析丛书-铁路营业线施工安全与案例分析[S]・北京:中国铁道出版社,2011,07。

篇8

关键词:预应力筋长度效应曲率效应摩擦损失摩擦系数

IMPROVEMENT ON CALCULATION FORMULA OF FRICTION LOSS IN PRESTRESSDE CONCRETE STRUCTURE AND COEFFICIENT

Li Zhe

Institute of Civil Engineering,Lanzhou jiaotong universitylanzhou730070

Abstract:According to analysis of the prestressed concrete friction coefficient ,he calculation of the friction loss and corresponding friction coefficient are given.

Keywords:prestressed tendonlength effectcurvature effectfriction lossfriction coefficient

中图分类号:TU378文献标识码:A文章编号:

预应力损失因素可归纳为两类:一是锚下张拉控制应力不足,包括混凝土的弹性收缩损失、混凝土的收缩徐变损失、预应力钢筋应力松弛及锚具变形损失等;二是预应力沿程损失也称摩擦损失。预应力孔道的摩擦理论认为:预应力筋与孔道间的摩擦由两部分组成:一是由于孔道偏差引起的,它与孔道长度有关;二是由于曲线孔道的曲率使预应力筋与孔道产生附加的径向应力产生的。

在总预应力损失中以摩擦损失所占比重最大。本文从摩擦理论入手,对规范中所给出的预应力损失公式进行简化并提出对应简化公式的系数的讨论。

1.摩阻的产生

沿程损失又称摩擦损失,是指预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间发生的应力损失。摩擦损失由长度效应和曲率效应两部分组成。长度效应是由于直线预应力钢筋在施工过程中由于技术原因造成的孔道偏差所引起的。长度效应的大小取决于预应力筋的长度、控制应力、预应力钢筋及周围管道的摩擦系数、管道的顺直度及预应力的施加方式等。

曲率效应是由曲线筋的曲率摩擦损失和孔道偏差两部分组成的。其影响因素取决于预应力筋的曲率、控制应力、预应力筋及周围管道的摩擦系数等。

2.预应力体系摩擦损失理论

图1预应力筋的摩擦损失

如图所示,在转角为处取微段,其重心位于一半径为R的圆弧上,则预应力筋长度范围对应的角度变化为且微段内预应力可认为不变并等于P,则由P产生的径向应力分量。

摩擦损失量可以用压力N乘以摩擦系数来表示

(0)

分离变量并在0间积分,得到

(1)

长度效应是指在沿预应力钢筋长度上有不均匀的转角波动引起的摩擦,由长度效应系数引起的来代替,则公式可改写成

(2)

两部分叠加结果为

(3)

其中:为考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数;为预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数。

3.分析与探讨

直线型孔道的接触效应很弱,它主要取决于孔道的偏差程度,由孔道的施工制作的顺直度及以梁段自身作为台座对预应力筋张拉造成的孔道变形决定。

曲线形孔道的接触效应取决于孔道设计的弯曲程度及施工中张拉预应力筋造成的孔道偏差共同决定。本论文给出了直线型孔道和曲线形孔道摩擦损失的计算公式从形式上只考虑其主要的影响因素,进而讨论公式中的摩擦系数、与规范中摩擦系数、取值的异同。

4.简化公式及系数的导出

根据直线型孔道和曲线形孔道的摩擦损失特点,建议采用如下的公式分别进行计算:

4.1直线型

直线型孔道的摩擦损失主要是沿长度方向的孔道偏差引起的,其值很小,可采用下列简化公式计算:

(4)

4.2曲线形

曲线形孔道的摩擦损失主要由设计曲率决定的,略去孔道偏差影响,可采用下列简化公式计算:

(5)

4.3直线型孔道摩擦系数

由公式(4)可得:

(6)

结论:可取0.0038,由公式(6)得到的与由经典摩阻理论公式(2)所推得的完全相同。说明:在直线筋的预应力损失计算中,可以采用线性表达式(4)来代替指数函数(2),这样在计算上得到了简化。

4.4曲线型孔道摩擦系数

由公式(5)可得:

(7)

结论:可取0.09,与规范给出的摩擦系数相同。说明:在曲线筋的预应力损失计算中,可以只考虑曲率效应,其计算误差满足工程需求,这样在计算上得到了简化。

参考文献

吴转琴,曾昭波等.缓粘结预应力钢绞线摩擦系数试验研究.工业建筑,2008B

GB 50010-2010 混凝土结构设计规范

篇9

一、对铜锌合金组成的分析

【例1】2011湖南娄底中考第31题

Cu与Zn的合金称为黄铜,有优良的导热性和耐腐蚀性,可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成,取20g该黄铜样品于烧杯中,向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸,使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表:

试回答下列问题:

(1)上述表格中m的值为______。

(2)黄铜样品中锌的质量分数为______。

(3)所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少?

【解析】根据金属活动性,黄铜中只有锌能与稀硫酸发生反应,铜不和稀硫酸反应。表格中的数据显示,共进行5次实验,每次所使用的稀硫酸均为20g,黄铜样品的质量为20g,在第一、二、三次实验中,每加20g稀硫酸,固体质量均减少2.6g,说明20g溶液中的硫酸与2.6g锌恰好完全反应。当第四次加入20g稀硫酸时,若硫酸反应完全,固体也应减少2.6g,但实际减少的为:12.2g-12.0g=0.2g,小于2.6g,说明硫酸过量,样品中的锌已经完全反应,剩余的固体应为铜,且质量为12.0g。则第五次再加入硫酸时,剩余固体只有铜,质量不会减少,所以m=12.0g。样品中锌的质量为:20g-12.0g=8.0g。则锌的质量分数为:8.0g/20.0g×100%=40%。若要计算所用稀硫酸的质量,则取用的硫酸中的溶质应完全反应,根据对上述表格数据的分析,在第一、二、三次实验中硫酸完全反应,可用于计算。

设所用稀硫酸中硫酸的质量分数为x,据题意得:

Zn+[WB]H2SO4[FY=]ZnSO4+H2

65[DW]98

20g-17.4g[DW]20g×x

65/2.6g=98/(20g×x)

x=19.6%

【参考答案】(1)12.0(或12) (2)40% (3)19.6%

二、对铁碳合金组成的分析

【例2】2010四川乐山中考第47题

生铁是铁和碳的合金。为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数,化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g,放入烧杯中,向其中加入65.0g稀硫酸,恰好完全反应(假设杂质不参与反应)。测得的实验数据如下:

请你完成有关计算(结果保留一位小数):

(1)反应放出的氢气是多少?

(2)生铁样品的质量分数是多少?

(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少?

【解析】反应加入物质的总质量为97.0g,铁与稀硫酸反应生氢气使得物质质量减少,则反应生成的氢气质量为:97g—96.8g=0.2g。再根据化学反应方程式,计算样品中铁的质量和反应后硫酸亚铁的质量。

设生铁中铁的质量为x,生成硫酸亚铁的质量为y,则:

【参考答案】(1)0.2g (2)93.3% (3)21.6%

篇10

【关键词】 哮喘;儿童;嗜酸性粒细胞;转化生长因子;白细胞介素-4

摘要:目的:探讨外周血嗜酸性粒细胞计数(EOS)、转化生长因子β1(TGβ1)及白细胞介素4(IL-4)在儿童哮喘发病中的作用。方法:将60例哮喘患儿分为危重组(21例)及普通组(39例),应用双抗体夹心ELISA法对60例发作期及48例缓解期哮喘患儿及30例正常儿童进行血清IL-4、TGβ1水平测定,并用血球分析仪进行嗜酸性粒细胞计数。结果:哮喘发作期血清TGβ1较缓解期及正常对照组低,血清IL-4及嗜酸性粒细胞计数较缓解期及正常对照组高;危重组血清TGβ1较普通组低,血清IL-4及嗜酸性粒细胞计数较普通组高。结论:外周血嗜酸性粒细胞计数、转化生长因子β1(TGβ1)及白细胞介素4(IL-4)参与了哮喘的发病过程,并与疾病的严重程度密切相关。

关键词:哮喘;儿童;嗜酸性粒细胞;转化生长因子;白细胞介素-4

The Role of EOS、TGβ1 and IL-4 in the Pathogenesis of Asthmatic Children and Their Clinical Significances

Abstract:Objective: To explore the role of EOS、TGβ1 and IL-4 in the pathogenesis of asthmatic children and their clinical significances. Method: TGβ1 and IL-4 of 60 cases in acute attack group and that of 48 cases in remission group,and that of 30 healthy children in normal control group were detected by Sandwich ELISA.EOS was detected by blood cell analyzer. Result: The serum TGβ1 level was lower in acute attack group than that in remission group. The serum 1IL-4 and EOS were higher in acute attach group than that in remission group. The serum TGβ1 level was lower in risk group than that in ordinary group. The serum IL-4 and EOS were higher in risk attach group than that in ordinary group.Conclusion: EOS、TGβ1 and IL-4 played a role in pathogenesis .There was certain correlation between serum levels of EOS、TGβ1 and IL-4 with serious degree in asthmatic children.

Key words:Asthma;Child;EOS;TGβ1;IL-4

支气管哮喘是一种以气道高反应性和慢性气道炎症为主要特征的变态反应性疾病,其病因及发病机制仍不甚明了。研究哮喘发病的分子机制已成为目前研究哮喘的热点及难点。近10年来,人们在哮喘的分子机制方面做了大量研究,认为哮喘的发病涉及到气道的结构细胞与气道重塑、T细胞的免疫功能及细胞因子分泌失调[1]。本研究测定60例哮喘患儿外周血嗜酸性粒细胞计数(EOS)、转化生长因子β1(TGβ1)及白细胞介素4(IL-4)水平,旨在探讨其在哮喘发病中的作用及其与疾病严重程度的关系。

1对象与方法

1.1对象:2005年1月至2006年3月在本院门诊就诊及住院的60例哮喘儿童均符合儿童哮喘诊断标准[2],其中发作期60例,男37例,女23例,年龄11个月至9岁,平均(3.15±1.76)岁,其中缓解期48例,男29例,女19例,年龄10个月至9岁,平均(3.23±1.49)岁。根据危重病例评分法[3],将哮喘患儿分为危重组和普通组,其中危重组21例,普通组39例。随机匹配健康对照30例,男18例,女12例,年龄1~9岁,平均(3.46±1.85)岁,健康对照组无哮喘病史,无家族史及个人过敏史,近期无感染史。

1.2方法:哮喘发作期采血前2周未用糖皮质激素,采血前12h停用β-受体激动剂、茶碱类药物等。发作期、缓解期及正常对照组各采集静脉血3ml,以血球分析仪常规方法作嗜酸性粒细胞计数,余下的血分成两管分别分离血清后置-30℃保存待测。

1.3检测方法:采用双抗体夹心法(ELISA法)检测哮喘患儿发作期、缓解期及对照儿童的血清IL-4、TGβ1水平,TGβ1试剂盒由深圳晶美公司提供,IL-4试剂盒由美国GENZYME公司提供,药盒板内与板间变异系数<10%,并用血球分析仪作嗜酸性粒细胞计数,严格按说明书操作。

1.4统计学处理:微机使用SPSS 10.0程序将数据结果以±s表示,两样本均数比较用t检验,三组样本均数比较采用方差分析。

2结果

表1哮喘发作期、缓解期及正常对照组EOS、TGβ1及IL-4比较(略)

注:组间两两比较P<0.01

表2哮喘危重组与S普通组EOS、TGβ1及IL-4比较(略)

注:组间比较P<0.01

2.1哮喘发作期、缓解期及对照组EOS、TGβ1及IL-4比较:表1显示,哮喘发作期血清TGβ1低于缓解期及对照组(P<0.01),缓解期血清TGβ1低于对照组(P<0.01)。血清IL-4及EOS在发作期高于缓解期及对照组,缓解组亦较对照组高(P<0.01)。

2.2哮喘危重组与普通组EOS、TGβ1及IL-4比较:表2显示,与普通组比较,危重组血清TGβ1降低,血清IL-4及EOS增高(P<0.01)。

3讨论

支气管哮喘是由嗜酸性粒细胞、肥大细胞及T淋巴细胞等多种炎症细胞参与的气道慢性炎症性疾病,这种炎症使易感者对各种激发因子具有气道高反应性,并可引起气道狭窄。其病理特征是伴有气道上皮细胞脱落、嗜酸性粒细胞为主的炎性浸润。细胞因子是介导和维持支气管哮喘气道特异性炎症和局部免疫反应的基础。多种因子形成网络参与了EOS的活化、浸润及产物表达。肥大细胞和嗜酸性粒细胞的活化及介质释放受IL-4等细胞因子的调节,且这些细胞因子主要来源于T细胞。IL-4主要由TH1细胞分泌,TH1/TH2亚群失衡,TH2异常增高致TH1类细胞因子IL-4、IL-13分泌增高,IL-4还与IL-3协同作用,能促进肥大细胞增殖与分化。本研究显示,哮喘患儿EOS及IL-4水平明显高于正常对照组,说明EOS及IL-4在哮喘发病中起重要作用。

近年来,生长因子与哮喘的关系研究越来越得到学者们的关注,特别是TGF-β在哮喘的发病过程中具有重要作用。TGF-β是一种具有同源双链的25KD多肽。哺乳动物中存在3种亚型,即TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3。TGF-β1可来源于支气管上皮细胞、平滑肌细胞及炎性细胞如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞等。TGF-β1在哮喘气道结构变化中作为重要的的致纤维化和免疫调节因子而起作用,体内外实验都已证实了这种双重调节作用[4]:它可作为促炎因子或抗炎因子作用于炎症细胞而参与气道的炎症和免疫反应的起始,同时也导致气道重建、气道反应性增加,气道管壁增厚、肺功能下降,故TGF-β在气道重塑中发挥重要作用。

Minshall等用荧光标记的原位杂交方法发现在哮喘患者局部(支气管粘膜和肺泡灌洗液)TGF-β与病情严重程度呈正相关[5]。本研究结果显示,哮喘发作期外周血TGβ1较缓解期及正常对照组低,缓解期血清TGβ1较正常对照组低, 且随着病情的加重而降低,各组间差异均有极显著性,表示TGβ1可作为病情严重程度的一个参考指标。

本研究表明,EOS、IL-4及TGβ1是形成哮喘气道炎症众多网络中重要组成部分。TGβ1可抑制IL-4的合成[6],IL-4引起Th1/Th2失衡而使IgE升高,EOS细胞产生TGβ1减少。TGβ1的过度减少导致细胞免疫功能紊乱,呼吸系统自发保护和抑制炎症能力降低,形成一种导致变态反应症和哮喘发生的环境,从而构成哮喘患者气道高反应性的基础,导致哮喘的发生。另一方面,TGβ1的合成下降可使EOS在炎症局部浸润和活化,释放炎症介质,使炎症加剧,可能成为哮喘发病的另一机制。因此,通过提高体内TGβ1的合成并维持在合理水平,既不使患儿的免疫系统处于高敏状态,又不能导致气道纤维化的发生,为今后哮喘的防治提供了一条新途径,监测患儿血清TGβ1水平可能有助于了解哮喘患儿的病情与预后。

参考文献:

[1]Kip JC.Cytokines in asthma[J]. Eur Respir ,2001,34(Suppl):24-33.

[2]中华医学会儿科学分会呼吸学组,中华医学会《中华儿科杂志》编辑委员会.儿童支气管哮喘防治常规(试行)(2003年修订)[J].中华儿科杂志,2004,42(2):100-107.

[3]简化小儿危重病例评分试用协作组. 简化小儿危重病例评分法的临床应用[J].中华儿科杂志,2003,41(8):565-569.

[4]Barbato A. Turato G.. Baraldo S, et al. Airway inflammation in childhood asthma [J].Am Respir Crit Care Med,2003,168(7):789-803.