急诊急救方法范文
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篇1
【关键词】妊娠期;高血压;护理干预
宫外孕是一种较为常见于育龄妇女的症状,又称之为异位妊娠,一般为受精卵在子宫的体腔以外的其他部位进行着床,比如在宫角、卵巢、输卵管或是腹腔等[1]。而其中最为常见的一类是输卵管妊娠,该类症状所占比例大约为总体宫外孕的95%[2]。当患者胚胎的发育到一定的大小,因为胚胎的着床位置不对而产生不利的影响时,可能会导致患者出现早期流产的症状或者是出现因破裂而导致腹腔内出现出血症状,严重的时候甚至还会出现失血性休克,严重的威胁到患者的生命[3]。因此,对急诊宫外孕患者实施有效的急救措施,减少患者术中出血,减轻患者的疼痛同时缩短患者住院时间,减轻患者负担以及不良反应发生率显得尤为重要[2]。本研究现通过对2012年7月至2015年5月期间于我院接受治疗的130例急诊宫外孕患者进行研究分析,以期为临床更好的应对治疗宫外孕患者提供一定帮助,详细报道如下:
1 一般资料与方法
1.1一般资料
选取130例在2010年1月至2015年7月期间于我院急诊接受治疗的宫外孕患者,随机的分成两组。其中对照组65例患者,年龄在22--38岁之间,平均年龄26.8±1.7岁,停经在6.2--8.3周之间,平均7.1±0.2周;观察组65例患者,年龄在24--40岁之间,平均年龄27.3±1.3岁,停经在6.5--8.2周之间,平均7.2±0.3周。 所有患者均依照临床宫外孕的诊断标准进行诊断确诊。两组患者在年龄,停经时间等基本病情上差异性不明显(P>0.05),具有可比性。
1.2方法
对照组患者给予常规的急救与护理方法,观察组患者实施针对性急救与护理方法,具体内容如下:抢救方法:规范抢救步骤,及时准备相关抢救器械及设备,及时构建静脉通道,确保有效补充产妇的血容量,密切监测患者生命体征,保持呼吸的畅通,询问患者自觉症状,关注血容量、组织灌注量及肾功能的情况,避免水肿的发生。术前的护理:定期进行术前探视,耐心解答患者提出的各种疑难问题,讲解宫外孕的相关知识,腹腔镜手术中的基本操作以及手术后如何快速恢复等疾病知识,并通过与患者沟通交流进一步对患者心理进行评估,并有针对性的进行心理疏导护理。④术后护理:术后放置引流管,患者排气后给予流食半流食普食流程进食,采取盐酸哌替啶进行止痛,术后视情况指导患者早期床上适当活动翻身,第四天可正常活动。④心理护理:参与研究的两组患者中,大多数患者是初次怀孕生产,一般都会感觉紧张,同时由于经验的缺乏以及对疾病知识的不了解,容易产生焦虑或害怕的心理,情绪会时常反复不定。护理人员要时刻注意患者的情绪,要经常主动的与患者进行沟通和交流,了解患者的内心想法感受,然后用自己的专业知识向病人详细解说疾病的各方面情况,让患者更好的了解自己的疾病状况,打消患者的各种消极心理,以积极的态度来面对配合医生的治疗,从而更快的治愈疾病。
1.3观察指标
观察对比两组患者的术中出血量、疼痛评分、住院时间以及不良反应发生率。疼痛采用视觉模拟VAS评分,总分为10,越高则表明疼痛越厉害[4]。
1.4统计学指标
本研究选择统计学软件SPSS17.0进行数据的分析,采取χ2 检验,数据结果显著性差异(P
2 结果
经过治疗观察显示,观察组患者术中出血量、疼痛评分、住院时间均明显的少于对照组患者,两组结果有显著性差异,具有统计学意义(P
3结论
综上所述,本文为分析观察对急诊宫外孕患者实施针对性急救与护理的治疗效果,特进行了相关研究,结果表明对急诊宫外孕患者实施针对性急救与护理干预可有效的减少患者术中出血,减轻患者的疼痛同时缩短患者住院时间,减轻患者负担以及不良反应发生率,值得临床上进行推广使用。
【参考文献】
[1] 吴丽霞,周金容,吴妙略.急诊宫外孕患者实施预诊分诊探讨[J].全科护理,2010,24(1):184.
[2] 马怀仙 . 40例宫外孕患者的急救过程与护理措施[J].中国医药指南,2010,8( 14) :148 -150.
篇2
【关键词】脊柱损伤;急诊;护理
脊柱损伤约占全身骨折的4.3%,多发生在青、壮年,绝大多数都是间接外力所致,直接暴力相对少见。脊柱损伤常见于T12~L1,其次为C1~2、C5~7,但约有20%脊柱损伤是多椎体骨折。脊柱损伤除椎体骨折外,常伴有附件骨折、韧带断裂等联合损伤,若伴脊髓损伤可产生截瘫。临床上对于创伤性脊柱损伤除了及时给予正确的治疗外,急诊过程中的护理工作也至关重要,本文就创伤性脊柱损伤的急诊护理做出相关阐述,报道如下。
1临床资料
本组患者112例,男64例,女48例;年龄17~75岁,平均35岁。单节段椎体损伤86例,两节段及以上椎体损伤26例。合并脊髓马尾神经损伤36例,其中完全性脊髓损伤4例,不完全性脊髓损伤l8例,脊髓震荡l2例,马尾损伤2例。合并躯体其他部位损伤36例、其中多处合并伤5例、颅脑损伤10例、血气胸4例、腹部实质脏器伤6例、四肢骨折7例、骨盆损伤4例。
2方法
2.1急症处理
2.1.1保持呼吸道通畅脊柱损伤患者,尤其是头面先触地的患者,口腔、鼻腔内及咽喉部常有异物存留,或因口腔内分泌物堵塞这些部位,造成呼吸困难,甚至窒息而危机生命。因此,应迅速清除这些部位的异物或分泌物,使患者呼吸道通畅,确保患者安全运达医院救治。
2.1.2正确搬运对脊柱胸、腰段损伤患者,应采用硬板担架抬送,绝对禁止一个人背送或一个拖肩一人拾腿搬动患者的错误做法,以免加重脊髓损伤,使患者致残。正确的搬运法应是由3个人分别托住患者的下肢、腰臀部、肩颈部,并同时托起患者,轻放于预先备好的硬板担架或木板上;或由两个人同时轻轻将患者滚翻到木板、竹板上仰卧位转送。
若用帆布担架转送患者,则应让患者采取俯卧位,以保持脊柱的平直,禁止屈腰(伸直性损伤除外),以防加重损伤。
2.2护理
2.2.1一般护理①保持病室干净、整齐,床铺要平整、干燥、舒适。②注意营养,调整饮食,给予高蛋白质、高营养易消化食物。③鼓励患者主动功能锻炼,防止肌肉萎缩及关节僵硬,使用护足支架防止足下垂。
2.2.2翻身护理①能自行翻身者,可自行翻身,但须使肩部和骨盆一起翻,不可扭曲脊柱。②患者不能自行翻身时,需护士协助完成。方法是:一手托肩,一手托臀,双手向上向外用力,将患者由仰卧变侧卧,或由侧卧变仰卧。③行颅骨牵引者,翻身时要保持头颅、躯干在同一平面上,防止加重损伤或牵引弓脱落。侧卧达30°~40°即可。
2.2.3功能锻炼的护理患者需睡硬板床,在骨折处垫软枕,使脊柱过伸,同时嘱患者于3d后即逐渐进行腰背肌锻炼,按患者伤势、体质及精神状态循序渐进。具体方法为:①五点法:行仰卧位者,以头、两肘及两足支撑,抬起腰部,如此反复进行练习。②三点法:伤后1周,在五点法的基础上,改用头及两足支撑,双臂环抱在胸前,拾起腰部进行练习。③俯卧练习法:在三点法德基础上,俯卧两手放在背后,腰背肌肉用力使头颈、胸部和下肢同时翘起离开床面。
2.2.4肺功能护理伤后立即开始并持续进行物理治疗,以预肪肺不张及肺部感染。
保证充足的氧气供应,以免因呼吸困难造成缺氧而加重脊髓损伤。向患者说明咳嗽、深呼吸的重要性。协助患者翻身、叩背,教会患者咳嗽及深呼吸,以增加肺活量。
2.2.5褥疮预防护理在脊柱损伤患者中,褥疮的发生率可达20%~70%。①保持床铺的平整、清洁、干燥、无皱折,使患者舒适。②定时协助患者翻身,每2h进行1次,每日用乙醇按摩骨突出1~2次。③对长期卧床的患者,在骨突受压处垫气圈、海绵垫等,以减轻局部组织长期受压。④注意保持皮肤清洁及干燥,每日用乙醇清洁皮肤2次。
2.2.4大便失禁及便秘的护理饮食要定量,不可忽多忽少。多食粗纤维食物,多饮水,可防止大便于燥。训练反射性排便:带上手套,在患者每天早饭后,定时给患者扩张,可起到刺激括约肌的作用,反射性引起肠蠕动,此反射建立起后用手指按压可有便排出。顺结肠走向,自上而下在腹壁上按摩,可刺激肠蠕动,帮助排便。如上述方法无效,则可以用缓泻剂及洗肠。
2.2.5泌尿系护理女性患者应注意阴道分泌物的清洁护理。差尿管时要严格执行无菌技术操作。每日用1/5000的呋喃西林冲洗膀胱。鼓励患者多饮水,达到每日4000mL左右,以利于冲出尿中沉渣。超级秘书网
3结果
31例Ⅰ型损伤患者无1例在急诊科死亡或发生神经损伤加重。30例Ⅱ型损伤患者无1例因检查搬动而加重神经损伤,均顺利入院。18例Ⅲ型损伤患者中,5例脊柱的稳定性差,有明显的神经损伤倾向,及时收住骨科治疗;5例因急诊留观期间出现迟发性神经症状而转入骨科治疗;另8例经72h观察无异常变化和33例Ⅳ型损伤患者一样,经宣教后,回家进行保守治疗,定期门诊复查,预后良好。
4讨论
对脊柱外科患者的护理,掌握其防治措施和护理原则,针对疾病各期的病理及生理特点采用各种有效措施,从而减轻患者的痛苦和不适,预防和处理各种异常情况和并发症。同时要求护理人员既要认真负责,又要充分调动患者及其家属的能动性,要认识到从患病到康复是一个较长的过程。因此,从某种意义上讲,脊柱外科的护理任务更加艰巨。
参考文献
[1]邱海滨,陈以安.脊柱脊髓损伤急诊分型初探[J].中国急救医学,2001,21(12):725.
[2]梁英,李艳春,喻文波,等.1例全头皮撕脱并胸椎骨折脊髓损伤患者的术后护理[J].中华护理杂志,2005,40(5):352-353.
篇3
关键词:重症支气管哮喘;急诊;救治;方法与疗效
在呼吸道慢性疾病中,哮喘是临床上最为常见的一种,发病季节为冬季,发病后的临床表现为咳嗽、胸闷等症状,具有气道高反应性和可逆性的特点[1]。重症支气管哮喘是支气管哮喘出现爆发性的发作,在发作时气管痉挛严重、呼吸困难、肺功能减损,在短时间内,患者就进入危重状态,出现昏迷、呼吸衰竭、窒息等状况,如果没有得到及时的救治,对患者的生命安全造成了严重的危害[2]。因此,为提高对重症支气管哮喘疾病的重视,保障患者的生命,本研究对我院2014年3月~2015年3月急诊收治的重症支气管哮喘患者66例的临床资料进行回顾性分析,现将急诊救治方法和救治效果报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 收集我院急诊2014年3月~2015年3月收治的66例重症支气管哮喘患者的临床资料,男患者38例,女患者28例,年龄在22~84岁,平均年龄为(58.7±9.4)岁,病程2~15年,平均病程为(7.3±2.4)年。所有患者入院时的临床表现为呼吸困难、烦躁不安、面色惨白、休息时气短、端坐呼吸、紫绀、单子讲话或不能讲话、意识模糊、大汗淋漓等。
1.2诊断及排除标准 根据《支气管哮喘防治指南》中的诊断标准[3],将患有心源性哮喘、慢性阻塞性肺疾病、上气道阻塞、气胸、胸腔存在大量积液等疾病的患者排除。
1.3方法 120接诊后,在第一时间赶到患者所在地,将患者送到救护车上后,立即为患者进行一般急救,为患者带上面罩湿化持续性吸氧,同时使用雾化吸入速效支气管扩张剂,建立静脉通道,为舒张支气管静滴氨茶碱,救护车要保证平稳,监测患者的生命体征和血氧饱和度,观察患者是否神志清晰,安抚患者的情绪,减轻患者的心理压力,如果患者表现出烦躁的症状,静脉推注安定10 mg,若患者痰多,要使用负压吸痰器将痰吸出,防止发生呼吸道堵塞的情况,通过临时诊治,对患者的病情做出初步的判断,经过紧急处置后,将患者转入急诊抢救室进行下一步治疗。
患者进入急诊室后,继续吸湿化氧,并且在沙丁胺醇稀释后采用物化的方式使患者吸入,如果患者夜间有痰多的症状,可以添加异丙托溴铵,还要根据患者的情况判断是否使用琥珀氨氢化可的松,如果患者的肺部出现感染的情况,要采取抗感染的治疗,若患者的血气分析显示pH较低时还出现代谢性酸中毒的情况,通过碳酸氢钠补碱。重症支气管哮喘患者起病急、病情重,发病时呼吸急促,进食少,大量的水分从呼吸道排出,为防止患者出现水盐代谢紊乱,在救治患者时,要为患者补充充足的液量。在对患者进行常规的吸氧、解痉平喘、抗炎症等治疗后,若患者的症状没有得到明显的缓解,就要注射肾上腺素0.25~0.5 mg。如果患者经过治疗后,病情没有改善,缺氧症状仍然存在,要对患者进行无创机械通气或在必要时切开气管或气管插管行机械通气。
1.4观察指标 观察患者救治前和救治后的呼吸频率、心率、动脉血气分析中pH、PaO2、PaCO2的变化,并进行比较分析。
1.5统计学处理 本研究收集的数据均采用SPSS 24.0软件进行统计分析,呼吸频率、心率、动脉血气分析应用平均值±标准差(x±s)表示,救治前后数据分析比较,P
2 结果
结果显示,66患者经急诊救治后,呼吸、心率、动脉血气均恢复到正常水平值范围内,与治疗前比较差异显著,具有统计学意义(P
3 讨论
支气管哮喘是一种世界性疾病,是多种细胞和细胞组分参与气道慢性炎症的疾病,当患者遇到寒冷的刺激或者接触到过敏原就会导致疾病的发生,在发病后,支气管因炎症发生肿胀或狭窄,从而导致呼吸出现困难,对患者的健康造成了严重的威胁[4]。重症支气管哮喘是支气管哮喘的突发性疾病,是支气管哮喘的危重持续状态,具有起病急、发展快等特点,如果患者没有得到及时的治疗,病情迅速发展会导致呼吸出现衰竭,严重时会导致患者的死亡。因此,快速有效的急诊无缝隙救治能够使患者支气管痉挛的状态得到缓解,防止发生气胸、呼吸衰竭等并发症,从而提高患者的有效救治率。
在急诊救治过程中,医生对患者哮喘史的掌握及查体后病情的判断,能够对患者的病情做出准确的诊断,进而提供有效的治疗。在转运患者的途中,除保证患者的舒适、缓解患者情绪外,还要不间断的监测患者的生命体征,如果患者采用面罩吸氧仍不能改善呼吸困难的情况,就要及时进行呼吸机无创通气。重症支气管哮喘的患者气管是持续性痉挛,从而发生呼吸困难,因此,治疗的核心是解痉平喘。通过雾化方式吸入β受体激动剂和抗胆碱,能够快速发挥药效,并且使支气管得到舒张,改善肺功能,同时静脉滴注氨茶碱,对症状的缓解起到协同的作用[5]。在临床使用的药物中,肾上腺素的使用也是促进患者得到有效救治的关键。本研究中根据患者的表现症状合理使用药物,能够有效救治患者,结果显示,患者接受救治后,呼吸频率、心率、动脉血气均恢复到合理的范围内,症状得到缓解,该研究结果与张羽镝[6]等人在“重症支气管哮喘急性发作的临床急救分析”中得出的研究结果相一致,从而进一步证明了重症支气管哮喘患者急诊救治采用适当方法能够保证患者的生命。但是,在救治时,要对患者的意识是否清楚,是否伴有严重混合性酸中毒情况进行观察,如果发现患者面罩吸氧已经不能缓解症状时,要迅速改为双水平正压无创通气呼吸机经口鼻进行通气,如果需要可以进行器官插管或切开气管进行机械通气。
综上所述,重症支气管哮喘起病急、进展快,及时有效的系统救治能够挽救患者的生命,急诊医生要提高对重症支气管哮喘的重视,通过解痉平喘、吸氧、抗炎等药物的合理使用,纠正患者的临床症状,提高患者的急诊救治的成功率。
参考文献:
[1]刘娟.老年重症支气管哮喘的急诊救治分析[J].中外医疗,2013,32(6):67-68.
[2]谭光林,王坤,敖小君,等.重症支气管哮喘患者急诊救治方法与疗效分析[J].西部医学,2013,25(12):1777-1779.
[3]张晓斌,杨京会.急诊重症哮喘64例临床观察[J].临床合理用药杂志,2013,6(14):51-51.
[4]谈晓侠.老年重症支气管哮喘的急诊治疗临床分析[J].吉林医学,2014,35(14):3091-3092.
篇4
关键词:太阳能发电 仿真系统 实训软件
1 概述
目前太阳能电池板广泛应用于军事、航天、农业、通信、民用及公用设施、发电等,但我国基于太阳能电池板模拟仿真操作实训软件还处于空白状态,急需开展。其次,针对于授课形式,传统的理论授课不能充分发挥学生的主观能动性,实训课的设备条件在技术上难以满足要求,而太阳能电池仿真软件的操作可以弥补上述授课形式的不足,模拟式的教学是高校当前最为有效的实践教学手段;另外,从节约成本考虑,光电产业发展迅速,设备更新频率极快,而职业院校的设备的频繁更新具有不可行性。综上所述,开发一款针对于太阳能电池板的操作软件是极其必要的。基于上述背景,对太阳能电池板进行模拟仿真操作,主要基于软件层面,面向职业院校学生,通过对太阳能电池板的操作,研究光电转化能力、太阳能电池伴随外界环境及自身性质的变化关系及外界环境(光、热等)对太阳能电池板的主要影响等。
2 建立模拟仿真实训平台
此实训平台服务于职业类院校光电领域太阳能电池的课堂教学,主要实现一个可替代实际太阳能电池板实训项目的太阳能电池仿真模拟系统。其阶段内容主要有:太阳能电池系统运行原理流程、太阳能电池系统物理与数学模型编程、模拟及验证及可视化处理及数据库建立。
2.1 物理模型和数学模型的确定 影响太阳能发电系统输出效率的因素有很多,诸如硅片产品质量(电池的自身属性:如尺寸、材料、结构)、太阳能电池组件制造工艺、天气因素、温度因素、地理位置因素等。将上述影响因素做归纳整合,并综合考虑到本课题软件所能达到的仿真环境,将此仿真系统简化分为外界环境、电池自身属性和输出存储设备三大块,本仿真系统采用了型号为HT001.5P的硅太阳能电池,建立的可直接使用的数据库参量主要有不同城市的纬度值、不同颜色光的频率及其对应产生的光子数量。
根据所建立数据库做相应简化,再经物理模型的简化整理,并根据光学、光电子技术、热学和电学的基本知识,找到相应物理模型的运算公式,做出如下推导,在推导的过程中我们忽略了暗电流的影响,暗电流Id与反向漏电流及温度有关,但其计算出的结果对整体的功率影响很小,故在这里近似忽略不计。
So=Scosθ (2-1)
这样可以计算出太阳能电池板的有效面积S0,其中,S为电池板的面积,θ为城市纬度。
Eo=hv (2-2)
通过式子(2-2)可以算出单个光子的能量E0,其中,h为普朗克常量,v为光频。
E=E0-ε0 (2-3)
由上式可以得到每种一种光频下的光子总能量E,其中,ε0为硅的跃迁能。
P=P0η (2-4)
由以上各式推导得到最后的太阳能电池板的输出功率运算公式为:
P=n(hv-ε)Scosθη (2-5)
其中,P为太阳能电池的输出功率,n为光子数量。由最终的式子说明,太阳能电池板的输出功率与光子频率、城市纬度、电池板类型及转换效率等参数有关。
2.2 模拟仿真平台的搭建 通过调研及分析上述数据资料及公式,可以清晰的看出,主要变化因素为各城市所处纬度θ和光子频率ν。通过改变这两个变量,可以对比得出不同城市及不同光子频率下硅太阳能电池的输出功率。硅电池的其他参量均当作常量使用,只需固定其中一个变量,就可以得到另一变量对于输出功率的影响。下面将会通过labview软件,重点围绕这两组对比实验来模拟仿真出功率的输出情况。如图1所示,为模拟仿真前面板所需建立的电路图。
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图1 labview环境下后台界面的建立
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图2 太阳能电池功率对比输出曲线(七种颜色)
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图3 太阳能电池功率对比输出曲线(典型城市)
通过在后置程序面板中搭建好电路,最终将会得到以上两组可视化仿真界面图。在仿真面板中先设置好基本参量值,横坐标为城市纬度,纵坐标为输出功率值。将各城市的纬度值固定,通过输入7种光的频率值,运行后会生出如图2所示的7组不同光频的功率输出。与图2的设置过程类似,设置好基本常量值,固定各色光的频率,通过输入变量城市纬度值,则会生成如图3所示的7组对比功率输出值。
由以上两个光输出功率图,可以通过输入单个光频或某个城市下的纬度值,来看一组条件下光的输出功率;也可以输入多个光频或多个城市纬度值,来对比分析多组光频及城市纬度值对输出功率的影响。因此,学生在操作时无需动用后台程序,只需操作上述可视化界面即可,通过改变相应参量即可非常直观、立体的得出不同的太阳能电池功率输出情况。
3 结束语
为了提高职业类院校光电领域太阳能电池的课堂教学效果,利用可替代实际太阳能电池板实训项目的太阳能电池仿真模拟系统,实现实训项目中太阳能电池原理展示,太阳能电池性能测试等所有的项目。将此仿真系统可以反映出不同的季节、天气、纬度和时段条件下光伏发电效率等,学生可以根据自身的需求设计不同的模拟实验和模拟研究。构建以素质教育为重点的仿真教育平台,可提高学生的积极性和创造性,改变了以往光伏发电技术课程教学中存在的枯燥、繁杂问题,提高了教学质量。
参考文献:
[1]耿亚新,周新生.太阳能光伏产业的理论及发展路径[J].中国软科学,2010(04).
[2]张爱平.LabVIEW入门与虚拟仪器[M].电子工业出版社,2004.
篇5
[关键词]计算机 仿真技术 研究与发展
中图分类号:V448.15+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0229-01
引言
仿真是对现实系统的某一层次抽象属性的模仿,人们利用这样的模型进行试验,从中得到所需的信息,然后帮助人们对现实世界中某一层次的问题做出决策。计算机仿真就是建立系统模型的仿真模型进而在电子计算机上对该仿真模型进行模拟实验的研究过程。计算机仿真技术即以计算机仿真为手段,通过仿真模型模拟实际系统的运动来认识其规律的一种研究方法,也称计算机仿真方法。在科技飞速发展的今天,它已经成为控制系统分析、研究、设计不可缺少的重要工具。
一、仿真的定义和分类
1.仿真定义
计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。
仿真是在数字计算机上进行实验的数字化技术,它包括数字与逻辑模型的某些模式,这些模型描述某一事件和经济系统,在若干周期内的特征。
系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术等理论基础之上的,以计算机和其它专用物理效应设备为工具,利用系统模型对真实或假想的系统进行试验,并借助于专家经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究,进而作出决策的一门综合性的和试验性的学科。
二、计算机仿真技术的特点
1.模型参数可根据要求任意调整、修改和补充。人们可以得到各种可能的仿真效果,为进一步完善研究方案提供了可能。与传统的实物实验相比,具有运行费用低、无风险、方便灵活等优点。
2.系统模型求解快速。运用计算机仿真,能够在较短的时间内得出仿真运算的结果,为生产实践提供最及时的指导。
3.仿真运算结果可靠、准确。在机器没有故障的前提下,只要系统模型、仿真模型、仿真程序科学合理,那么计算机的运算结果是准确无误的。
4.实物、实时仿真直观、逼真。这一特点使它在一些复杂工程系统中例如核电、航天等领域得到了广泛应用。
传统的仿真技术是一个迭代过程,即针对实际系统某一层次的特性(过程),抽象出一个模型,然后假设态势(输入),进行试验,由试验者判读输出结果和验证模型,根据判断的情况反复修改模型和有关的参数,不仅效率低,也存在环境、安全等因素的限制,所以很难达到实验者满意的仿真效果。而计算机仿真技术是利用计算机科学和技术的成果建立被仿真的系统的模型,并在试验条件下对模型进行动态实验,它具有高效、安全、受环境条件的约束较少、可改变时间比例尺等优点,已成为分析、设计、运行、评价、培训系统尤其是复杂系统的重要工具。
三、计算机仿真技术的研究现状
计算机仿真技术的发展与计算机的发展是密不可分的。20世纪50年代的计算机仿真大部分是以电子模拟计算机为主机实现的,在部分特殊应用领域内也有以液压机、气压机或阻抗网络作为主要模拟设备的。由于电子模拟计算机的精度较差等缺点,从70年代初开始,数字模拟混合计算机仿真得到发展。从70年代末起,以数字机为主机的各种各样的专用和通用计算机仿真得到了普及和推广。由于高性能工作站、巨型机、小巨机、软件技术和人工智能技术取得了引人瞩目的进展,在80年代人们对智能化的计算机仿真寄予了希望,也在综合集成数字仿真和模拟仿真优势的基础上,设计出了在更高层次上的数字模拟混合仿真技术,在一些特定的仿真领域内,这种智能计算机仿真和高层次的数字模拟计算机仿真都取得了令人鼓舞的结果。特别是近几十年来,随着系统工程与科学的迅速发展,计算机仿真技术也得到了蓬勃发展,已经从传统的工程领域扩展到非工程领域,在社会经济系统、环境生态系统、生物医学系统、能源系统、教育培训系统等得到了广泛应用。
四、计算机仿真技术的展望
随着计算机应用技术和网络技术的发展,计算机仿真技术也在不断地发展。未来的发展主要有两个方向:
1.仿真技术的网络化
众所周知,现在已经开发研制出来的仿真系统有很多,它们不能互相兼容,可移植性差,实现共享困难,与开发的高成本、低效率、长时间不成正比,更不能充分加以利用。要想解决这些问题,首先要解决的是采用兼容性好的计算机语言来编写仿真系统,其次是采用网络化技术实现仿真系统的共享。尤其是后者,在将来的仿真系统开发中具有重要的意义。实现仿真系统的网络共享,不但可以在一定程度上避免不必要的社会资源的浪费,而且可以通过适当的收费来弥补开发成本的不足。
2.仿真技术的虚拟制造
计算机仿真技术发展的另一个大方向是在虚拟制造技术领域的深入应用。虚拟制造技术是20世纪90年展起来的一种先进的制造技术,它利用计算机仿真技术和虚拟现实技术的结合,在计算机上实现了从产品设计到产品出厂以及企业各级过程的管理与控制。这使得制造技术不再主要依靠经验,便可实现对制造的全方位预测,为机械制造领域开辟了一个广阔的新天地。
五、计算机仿真技术的支撑技术
计算机仿真技术的支撑技术主要有分布式计算机仿真技术、协同式计算机仿真技术、沉浸式计算机仿真技术、基于网络的环境计算机仿真技术。
计算机仿真技术分布式,既是由于数据分布的需要,也是应用分布式计算环境进行并行计算,以达到实时显示目的的重要手段,分布式计算平台有互联网的异构机组成,包括高性能的SMP和DSM多处理器、工作站/PC机机群系统。
来自不同地区、不同学科的学者过去式通过出差或开会等方式进行交流的,现在,随着高速网络投入使用,采用多媒体技术支持下是、的CSCW技术可以达到快捷、高效协同工作的目的。
计算机仿真技术采用传统上为虚拟环境所装用的投影式显示设备,标志着这两个研究方向融合的发展趋势。由于沉浸式显示设备能使用户获得临场感,更有利于用户获得对数据的直观感受,有助于结果的分析。
六、仿真系统的作用和意义
随着军事和科学技术的迅猛发展,仿真已成各种复杂系统研制工作的一种比不可少的手段。尤其是在航空航天领域,仿真即使已是飞行器和卫星运载工具研制必不可少的手段。在研制、坚定、和定形全过程必须全面的应用先进的仿真技术。否则,任何新型的、先进的飞行器和运载工具的研制都将是不可能的。
计算机仿真技术在军事的应用是很广泛的,如运用交战模型进行的计算机仿真,新型武器装备发展过程中的仿真、部队作战训练方面的仿真、高层论证和规划计划中的仿真、军事作战理论和学术研究中的仿真、作战指挥和战争计划中的仿真,以及战后后勤保障的仿真等。
篇6
关键词:EMD 机械 诊断
中图分类号:TH12 文献标志码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(a)-0047-01
很多人对EMD并不是很了解,用通俗的话来说,EMD就是经验模态分解,它是由美国的黄鳄博士所提出的一种信号分析方法,由于EMD方法在理论上能够应用于任何类型的信号分解,因此在处理非平稳以及非线性数据方面,具有非常明显的优势。正因为EMD具有如此明显的优势,以它作为基础,来研究机械振动分析与诊断方法,相信能够获得一定的积极成果。本文就基于EMD的机械振动分析与诊断方法进行一定的研究。
1 机械系统振动模式的EMD分析方法研究
1.1 瞬时频率和固有模式函数
构成EMD基本原理以及算法核心的两个基本概念有两个,一个是瞬时频率概念,另一个是固有模式函数概念。对于瞬时频率来说,力学上振动频率的概念是单位时间内震荡波的个数,其实质就是表征信号在一定时间内的总体特征,由此可见,对于瞬时频率来说,其定义可以与正弦、余弦函数联系在一起,这样一来就能够很好的解决问题,并且将理论应用到实际的工作当中。其次,在固有模式函数方面,黄鳄博士等一些研究人员在总结瞬时频率有意义的单分量信号的时候,认为应该在满足条件的基础之上,提出了固有模式函数的概念。经过一定的讨论和研究,众多的科研人员认为,固有模式函数必须满足以下两个条件:第一,整个数据长度中极值点和过零点的树木必须相等或者最多相差一个。第二,在任意的数据点,局部极大值的包络以及局部极小值的包络均值必须等于零,换言之,信号需要关于时间轴局部对称。从以上的表述来看,瞬时频率以及固有模式函数对整体的研究工作而言,是一个明确的理论基础,所有的工作都需要在这个理论基础上进行,否则很难达到一个理想的效果。
1.2 EMD的基本原理
EMD方法主要建立在以下假设的基础之上:首先,信号最少要有两个极值点,一个最大值和一个最小值。极值点能够为EMD方法提供一个最合理的范围,当工作人员利用机械振动分析与诊断方法的时候,必须在某一个合理范围内取值,否则没有办法制定针对性的方式来处理问题。其次,特征时间尺度通过两个极值点之间的时间长度定义,这个要求和上一个是相互呼应的,在未来的工作中,准确的定义不仅可以良好的处理问题,同时可以及时的发现问题。现阶段的机械设备在应用的过程中,具有很多的隐藏问题,如果能够针对各个工作状态进行一个准确的定义,势必能够在今后的工作中,及时检修,提高经济效益。最后,如果信号数据没有极值点,或者只存在最大值或者最小值,但是存在变性点,那么工作人员可以通过数据微分一次或者几次来获得极值点,之后通过积分来获得分析结果。综上所述,EMD的基本原理必须满足上述三个条件,否则很有可能造成结果不理想或者结错误结果。
2 EMD中的端点效应和信号序列延拓技术研究
基于EMD的机械振动分析与诊断方法,需要在切实可行的基础上来进行工作。在此,本文重点介绍EMD中的端点效应和信号序列延拓技术。利用这一技术,能够在很大程度上彻底解决一些恶性问题,避免重复发生的情况。
2.1 端点效应的抑制方法分析
针对EMD的端点效应问题,我国在长期的发展当中,已经提出了一些较为有效的处理技术,并且应用到了实际的工作当中,也就是现阶段的信号序列延拓技术。主要分为极值延拓、周期延拓、预测延拓以及波形延拓等一系列的方法。如何根据旋转机械振动信号的特点,具有针对性的提出适用性强的信号序列延拓方法,更加彻底的将EMD方法应用于机械振动模式分析,就需要对现有的信号序列延拓方法的特点、性能进行分析和研究。
2.2 现有延拓方法在机械振动信号处理中的不足分析
对于现有的延拓方法来说,并没有达到一个理想的状态,在应用到机械振动信号处理的时候,存在较多的不足。首先,没有办法达到理想的EMD分解结果,适用性较差。其次,应用价值不高。最后,随着高科技的盛行,很多的机械振动都出现了新的问题,固守原来的方法,很难得到一个较大的突破。
2.3 信号序列端点优化对称延拓方法研究
信号序列端点优化对称延拓方法,主要是通过对信号以及其中包络线的偏差评价函数最小化计算,来获得最理想的信号端点值,同时,在这个基础上延拓信号的上、下包络线。两端将最大化的逼近原始信号两端点。之后的工作较为简单,通过在EMD后续筛选IMF过程中抛弃两端延拓的数据,从而将端点效应释放到原始信号之外。通过这种方法,能够有效的处理机械振动中的端点效应问题,并且在未来的工作中,不断建立新的方案,形成一整套有效的对策。值得注意的是,现阶段的机械振动具有一定的地域性特征,由于应用机械设备的工厂和企业不同,同时地区之间的经济发展情况也有所偏差,因此在应用上述方法的时候,还应该有效的考虑到地方性特点。
3 结语
本文主要基于EMD的机械振动与诊断方法进行了一定的研究,从现有的发展情况来看,基于EMD的机械振动与诊断方法仍然需要进一步的加强,并且在很多的方面都需要进行努力。由于部分细节问题仍然没有解决,因此,还需要将端点效应进一步去分析,通过掌握更加透彻的原理,将方式方法变得更加科学化。相信在今后的工作中,基于EMD的机械振动分析与诊断方法一定能够得到更加积极的成果。
参考文献
[1] 王伟,魏洪兴,陈殿生,等.基于经验模分解和最小二乘支持矢量机的装载机载质量动态测量混合建模方法[J].机械工程学报,2008(2).
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【关键词】导航仿真装置;系统;设计
导航仿真装置的功能主要是仿照具体交通工具导航装置,该仿真导航装置为交通工具使用人员提供速度、位置等各方面信息,并具有精准、防干扰等特点,但是同时存在无法自行消除误差信息的缺点。常规的导航装置是依靠误差不随时间累积的传感器实现惯导组件输出的修正。而运用姿态传感器(MTI)则可以实现三维地磁场、加速度等方面的准确测量,MTI在汽车运载装置中已经代替惯导组件进行导航工作,并且在市场上得以应用。基于此,笔者将立足前人研究成果,融合组合导航装置优势,进行下文导航仿真装置设计阐述。
一、导航仿真装置系统分析
本次研究是对前人研究成果的创新,也将是融合多种技术方法的仿真实验研究,下文将从以下三方面进行导航仿真装置系统的分析。
1.装置中面向对象技术
在进行阐述之前,笔者结合本次研究思路和研究过程,得出了本次导航仿真装置系统的大概构架,以便从构架出发进行如下分析,构架如图1所示。由图得知,导航仿真装置系统中的数据采集及解算工作主要由PC104工控机负责;该装置系统将借助于姿态传感器得出各不同的方位姿态信息,其姿态切入角度包括横滚角、航向角、俯仰角,借助于RS-232C(串口1、串口2)实现该导航系统的通讯功能;借助于软件得出测速声纳信息,从而明确获取该装置系统的高度、速度信息;借助于RS-422作为通讯输出口,其作用主要是在导航仿真装置运行中,负责接收包括起始、输入输出等12维装置信息。此外,将上述组件有机结合,即可得出本次导航仿真装置系统的基本构架。
图1 导航仿真装置系统构架
2.装置中多普勒数据模拟
本次仿真装置将仿真对多普勒测量信息,拟规定交通工具的行动轨迹中多点提供的速度和高度,并假设前后两点高度可随时间发生变动,设定两点距离的航行速度固定,得出位置前的具体点的速度,取具体数值。由此可见,仿真导航装置获取的多普勒信息可以反映出某一交通工具的具体定位信息,并且根据推算得出不同时间点、交通工具的不同位移变化。
3.装置中航位推算
该方法主要功能是用于测量物体的移动方位及移动的距离,并对下一步移动作出准确的位置推算。在本次导航仿真装置设计研究中,采用MTI和多普勒测速声纳共同作用,进行交通运载工具速度及方位、航向信息的测量。围绕得出的速度,采用积分推算的方式来确定装置的具体方位。
在上列算式中,Vy、Vx表示的是交通工具的侧向速度和前向速度,借助于软件,将φ视作航向角,运用姿态传感器对各方向进行测量,VE、VN表示的是交通工具的东向和北向速度,该仿真导航结算周期假设为T,纬线圆以及子午椭圆上的曲率则用ρ2ρ1表示,经纬度用Lon、Lat表示。
二、导航仿真装置设计分析
从本次导航仿真装置的自身特点和对外作用可以得出,该仿真装置的主体部分由硬件和软件组成,硬件软件共同作用,能够完成指控信息接受、多普勒数据信息模拟、采集传感器数据等基本任务,将所获取的信息进行处理,并经由处理进行融合,得出导航仿真装置为交通工具所提供的12维的导航服务信息。对此,笔者将在下文中以导航装置硬件及软件为出发点,进行导航仿真装置设计的分析阐述。
1.硬件方面
本次研究得出的导航仿真装置硬件有以下组件组成:电源转换装置、机箱、MTI(姿态传感器)、航空插头、底板,以及最重要的PC104工控机。上述组件组合,借助于以下原理进行导航装置运行服务。首先,先进行该装置硬件平台的组建,借助于PC104工控机完成该项工作,结合A3CSD和LX3160版的CPU组成。其次,完成PC104硬件平台构建之后,完成硬件平台总线之间的信息传递,成功实现通信的设计目标。再次,在上述步骤的基础上,完成DOS系统环境的装置工作,为下一步的导航仿真装置软件设计提供充足支撑。最后,MTI在硬件平台的作用是为仿真装置成功运行提供横滚角等准确信息。
2.软件方面
由于导航仿真装置属于电子装置系列,因此软件部分的作用及软件设计方面不容忽视。本次装置的软件由以下两部分软件构成:上层配置软件及底层PC104导航软件。其中,上层配置软件在该装置中发挥的主要作用有:发送对准控制命令;仿照组合导航装置,完成高度速度的模拟配置,辅助导航推算更加精确。该软件基于微软基础类库(MFC)的指导框架上,提供控件,促使软件程序清晰呈现,利于导航装置的开发及利用。底层导航软件在该装置中发挥的主要作用:接收配置信号、对准信号、采集数据、组合信息、完成导航推算,借助于编译底层软件,底层导航软件实现了DOS环境下的正常运行,并顺利完成了上述前三项功能。
三、结语
从本次整个导航仿真装置的实验研究可以得出,该仿真装置相对于组合导航装置来说成本较低、功能较齐全,且可以取代组合导航装置安装于交通工具上。设计开发出的导航仿真装置具有精确、可靠的优势,可以借助于不同方法减少导航运行推算误差,提升导航装置的功能。此外,在本次研究最后环节,由于研究需要,还进行了模拟破坏性实验,模拟真实场地和环境展开实验,将小型轿车作为该仿真装置的运载体,在小型轿车上装置GPS作为收集轿车运行轨迹及记录运载体准确定位的工具,通过对比实验数据,获取该仿真导航的实验误差,实验结果证明设计开发出的导航仿真装置可以实现缩小导航误差的目标,能满足运载体导航实用要求。
参考文献
[1]刘剑辉.航天器星光自主导航仿真系统研究与实现[D].湖南:国防科学技术大学,2008:28.
[2]杨龙,周建华,胡义勇.GNSS/INS组合导航仿真平台研究[J].系统仿真学报,2009(8):327.
[3]向前勇.基于单片机的GPS导航装置的设计[D].四川:西南石油大学,2009:34.
[4]孙永林.基于Linux的嵌入式车载导航系统的设计[J].微计算机信息,2009(8):42.
篇8
关键词:优质护理;急诊患者;救治
急诊科患者数量多且病情种类多,因为其病情发展速度快,需要进行及时的抢救及治疗,也是最易发生医患纠纷的场所,急诊患者在进行救治的过程中,需要细致、周到、优良的护理服务作为支撑,如果因为护理不当造成患者病情加重甚至死亡,则会带来毁灭性的影响,可见其重要性,优质的护理是救治成功的关键因素。本次研究以本院2010年4月~10月接收的40例急诊患者为研究对象,分析优质护理和常规护理相比所具有的优势及产生的护理效果[1],现报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料 选取本院于2010年4月~10月接收的40例急诊患者,按随机数字法将其分为两组,对照组20例采取常规护理,观察组20例在此基础上进行更优质的细节护理。对照组20例患者年龄28~56岁,平均年龄为(42±2.5)岁;观察组20例患者年龄23~63岁,平均年龄为(36±1.5)岁。两组患者在年龄、疾病部位、病情等方面差异无统计学意义,P>0.05,两组具有可对比性。
1.2方法 对照组采用常规的护理方法,对患者生命体征实时进行检测,根据患者状况确定使用药物治疗还是手术治疗,密切关注患者的情况,确保患者在安全的情况下得到治疗[2]。观察组患者在进行常规护理的基础上进一步进行优质护理,主要包括:①优质化检测患者生命体征,除了对患者目前身体情况进行监测,还应该观察患者在行为、意识、语言等方面是否正常,如有不正常现象应立即通知医生,防止引起其他方面的损害[3]。②优质心理护理服务,由于患者进行急诊治疗,病情危、重、急,心理承受能力可能会不足以支撑其立即治疗,容易产生恐慌和忧虑,护理人员应提高对患者心理情况的敏感度,尽力安抚患者情绪,鼓励他们安心接受治疗。③各方面优质护理服务:向患者家属介绍医院情况,说明救治流程和当前情况,告诫他们注意事项,为患者提供全面的服务。
1.3观察指标 采用调查问卷对两组患者各项指标进行对比分析,主要指标包括护理服务态度、环境设施、护理结果、护理过程。差异具有统计学意义,P
1.4统计学分析 本研究所有数据均采用SPSS 13.0进行统计学数据分析,计量资料用(x±s)表示,比较用t表示,计数资料用%表示,比较用χ2表示,差异具有统计学意义,P
2结果
经过对调查问卷的回收统计,观察组患者在对护理工作各项指标的评分方面均优于对照组,对照组护理投诉率为14.6%,观察组护理投诉率为5.2%。差异具有统计学意义,P
3讨论
近年来随着社会的迅速发展,人们的生活水平得到了提高,但是健康状况却不如所想的那么美好,各种疾病伴随着生活质量的提高而来。又由于大多数家庭没有时间精力护理患者,入院治疗的患者大多依赖医院的护理服务进行康复治疗,全社会对护理工作的要求就是为人民群众提供提供安全、优质、满意的护理服务。特别是在急诊工作中,急诊往往强调有效救治时间,错过最佳治疗时间就往往会导致更大的危害,需要医生护士的协调合作,尤其是医护人员在手术之前、手术过程中以及手术结束后的护理工作需要做到位,减少医生手术时的麻烦,也大大降低手术风险。为了避免在急诊工作中产生麻烦的医患纠纷问题,医院要做到合理布局,及时补充医疗器械和抢救药物,护理人员与患者及其家属需要进行深入谨慎的沟通,为患者创造一个良好的治疗环境。由本文可以看出优质护理对急诊患者的治疗有十分重要的影响,可以有效提高患者治疗满意度,有利于进一步加强对护理服务质量的高要求,提升了医院护理服务品质,创新护理服务手段,促进整个护理系统的完善,调动护理工作者的工作积极性,也有利于协调护患关系。
参考文献:
[1]于建慧.急诊科护患纠纷的原因分析及防治策略[J].国急救复苏与灾害医学杂志,2011,6(5):1483-484.
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【关键词】基础滑移隔震;时程分析法;振型分解法;解析解
建筑减震[1]的优势表现在地震历程的中后期,建筑隔震[1]的优势表现在地震历程的前期,地震发生时破坏力最强的阶段往往发生在地震历程的前几秒[2],所以建筑基础滑移隔震逐步成为热门研究课题,基础滑移隔震结构地震反应时程分析算法常用的是等数值算法[3],其时间积分步长的合理选择对计算结果的精度的影响很大,并直接影响到计算结果的稳定性,决定时间积分步长的主要因素有两个:(1)结构的最小自振周期,(2)输入地震波谱中所包含的最高频率。实践证明数值算法会有较大的时间损耗,而且计算精度及稳定性也不好保证,本文就是在这种情况下寻求精确解析解且计算在整个历时过程无时间衰减的基础滑移隔震多自由度(mdof)结构地震反应时程算法的研究。它通过对结构滑移、啮合两种状态边界条件的判断及振型分解法运动方程的建立,并通过对两种运动状态下解的正则坐标的坐标变换实现了两种运动状态的衔接,从而实现了计算机的仿真,成功找到了本问题的精确解析解算法。
1.无阻尼多自由度结构在滑移状态下的运动方程及求解
设有一层的剪切型具有滑移隔震基础的mdof结构,基础的质量为,向上每层的质量依次为:结构在时刻处于滑动状态,为基础在本时间段在总整体时间坐标系里的绝对位移,为第层的绝对位移函数;为第层柱子的总刚度,为结构的总重量,为基础和地面滑动平台之间摩擦材料的动滑动摩擦系数,为基础和地面滑动平台之间摩擦材料的静滑动摩擦系数,为已知的地震动函数,为提高计算精度,本文采用的是摩擦力模型,则基础下表面所受的滑动摩擦力为,则有运动方程:
(1)
其中;
;
,它们皆为阶矩阵,方程(1)解的形式为:
(2)
由于结构在滑动时会出现一个平动振型,与其对应的结构自频是零,那么上式中的正则坐标中将出现分母为零的状态,这样一来计算机运算时将会逸出并致使计算中断,所以必须对上式中的与对应的正则坐标进行化简!
================
+
+
====================+
+。
其中: ;。
这里是结构的第个固有频率;是结构与对应的第个固有振型。
分析:若当时,与其对应的平动振型为:,若在时刻;
,则有:
,这里,由此可以发现结构的整体滑动的原因就是由于本平动振型的出现使结构会发生大幅度的平移的可能。
2.无阻尼多自由结构在啮合状态下的运动方程及求解
若在时刻基础滑移结构由于静滑动摩擦力的过大会导致基础和地面平台之间咬合在一起运动,这时结构的运动状态将和上节所说的大不一样:这时基础的运动状态是明确的,它的速度和加速度都和地震动函数对应的一样,这时候的结构实质上是一个个自由度的结构,我们可以将一层楼盖的质量改为,向上依次为,结构的各层位移函数依次为。则结构的运动方程如下:
(3)
和式(1)相比这里的刚度矩阵和质量矩阵已发生了变化:阶数皆为,且这时的
=
=。
这里的k11为(1)式中刚度矩阵左上角的第一个元素,为时刻基础的位移函数,它相当于(1)式中的。式(3)的解的形式为:
(4)
注意(4)式中的与(2)中的是不一样的,它们的数据的具体取值和(3)式中的、有关。同时注意(3)式所对应的结构的固有频率不会有零的情况存在,所以(4)式的计算机运算不会溢出。
3. 结构啮合、滑移两种运动状态切换临界边界条件的判定方法
当基础的速度和地面平台的速度相同时刻将是运动状态转换的关键时刻,这时结构是继续滑动还是和地面啮合运动?又当二者咬合到什么时候又开始滑
?若是继续滑动的话滑动摩擦力的方向是保持不变还是相反?这两个问题实质上就是边界条件的判定问题。
当=0 时,结构的基础和地面不再发生相互运动,这时候静滑动摩擦力将会发生作用,而且通常它比动滑动摩擦力要大得多,这样一来结构的减震效果将会变差,所以要重视静滑动摩擦力对结构的影响。
3.1 结构滑动后是否啮合的判定方法
显然当=0 时,如果>,结构继续滑动;
如果<,结构开始啮合。
3.2结构啮合后是否松开的判定方法
当=时,若有:
>0
且>0 或
<0
且<0时
结构将会开始滑动,否则的话结构将会继续保持啮合状态。
3.3结构滑动后是否继续滑动的判别方法
当时,若结构过点后继续滑动,则滑动摩擦力的方向必变号。这种情况的具体操作方法是通过左侧邻近时的值来判断滑动摩擦力的方向。
当时,若结构过点后继续滑动,则滑动摩擦力的方向由左侧邻近时的值来判断,若,再比较它们的更高阶导数,依此类推。
4. 振型分解法下的编程运算和计算机仿真
多自由度无阻尼基础滑移结构动态仿真的目的是全程模拟结构各层的运动状态,跟踪结构的任何构件瞬态的位移和内力响应,从而可以预测结构的抗震能力。
编程运算[6]的基本思路是:由结构的初始条件和力边界条件确定结构的第一个运动状态,当结构进入临界点时,由临界点的结构参数和外力参数确定临界点过后的下一个运动状态的力边界条件和运动类型,并将第一个运动状态末结构的位移、速度做为第二个运动状态的初始条件,就这样上一个运动状态的终点就是下一个运动状态的起点,循环往复就象接力赛一样直至需要的时间里程。
5. 谐波地震动下的程序计算实例
工程算例:下面为一无阻尼单层滑移基础隔震结构,千克,千克,,静滑动摩擦系数=,动滑动摩擦系数,结构无限弹性,初始静止,求当地面发生简谐震动:时,结构底层基础和一层楼盖的时程位移曲线。
图1 基础滑移隔震实例
经计算本系统有两个自振频率:,对应的振型为:;,对应的振型为:,亚自振频率为:;对应的振型为:(1);重力加速度为:,将以上系统数据输入计算机便得出各层的时程位移曲线(图2、图3、图4):
图2 底层基础的精确解析解时程位移曲线
图3 一层楼盖的精确解析解时程位移曲线
图4 振型分解法下的精确解析解层间位移时程图
图5 0.01秒步长计算3000次时
近似解层间位移时程图
图6 0.005秒步长计算6000次时
近似解层间位移时程图
图7 0.0025秒步长计算12000次时
近似解层间位移时程图
注:以上各图中红色表示的是滑移状态,绿色表示的是啮合状态。
6. 计算实例结论分析
通过上述实例的两种时程分析算法计算机仿真结果的对比(即图4与图5、图6、图7的比较及计算机磁盘数据库里的数据对比):当时间历程到20.236秒时,0.005时间步长、6000次运算的时程法算出的顶层楼盖的绝对位移为-13.22665米;0.0025时间步长、12000次运算的时程法算出的顶层楼盖的绝对位移为-13.15306米;0.001时间步长、30000次运算的时程法算出的顶层楼盖的绝对位移为-12.72314米;而本文的振型分解时程算法计算出的本时刻顶层楼盖的绝对位移精确解为-12.23766米。由此看出时程算法是依靠逐步缩小积分时间步长及增加运算次数来提高精度的,并逐渐靠近精确解;本文同时发现:在前30秒的历程中,振型分解法没有任何计算时间损耗,而算法却有不同程度的时间损耗,请看表1:
表1 法下
有效计算时段随时间步长的衰减情况表
计算控制步长(秒) 计算次数(次) 理论控制计算时段长度(秒) 实际有效计算时段长度(秒)
0.01 3000 30 28.4347513847724
0.005 6000 30 29.2344803916257
0.0025 12000 30 29.5952483279541
0.001 30000 30 29.8460827020333
由此本文得出如下结论:振型分解时程法同样适用于基础滑移隔震mdof结构地震反应时程分析计算,并为其它数值近似算法提供精确解析解;本时程算法不需要精心选择积分时间步长,没有计算时间损耗,并且具有计算性能稳定、精确度高的优点
;所以它可以为其它近似数值算法提供较精确的对比参照解,以检验其它基础滑移隔震mdof结构地震反应时程分析计算方法的可靠性;本时程算法可以推广到真实地震波下的结构计算;但计算机仿真实践实例发现本算法也具有计算速度慢的缺点。
参考文献:
[1] 胡聿贤.地震工程学[m].北京:地震出版社,1988.
[2] 李宏男.建筑抗震设计原理[m].北京:中国建筑工业出版社,1996.
[3] 张相庭,王志陪等.结构振动力学(第二版)[m].上海:同济大学出版社出版,2005.
[4] 朱伯芳.有限单元法原理与应用[m].北京:中国水利水电出版社,1998.
[5] 张国瑞等. 有限单元法[m]. 北京:机械工业出版社,1991.
[6] 刘瑞新等.visualbasic程序设计教程(第二版)[m].北京:电子工业出版社,2003.
[7] 张延年,李宏男.双向耦合地震作用下滑移隔震结构振动控制及其优化研究[j]. 地震工程与工程振动,2007年第1期(vol.27, no.1).
篇10
1 前言
在机械的振动中,有些振动是难以避免的,但是作为工作人员,我们需要做的是减小机械振动,从而提高农业机械在运行中的性能。
2 农业机械发展现状
现代农业机械降低振动与噪声,可以提高农业机械的零部件寿命,并且可提高工人工作时的舒适程度。采用合理的减振措施已成为现代农业机械设计及新技术开发研究的一个重要方面。要解决上述问题应了解并掌握形成振动与噪声的主要激励源,单自由度及多单自由度振动的基本振动特性隔振的原理及参数的优化,以及采取什么样的有效方案减小振动和降低噪声。通过对农业机械系统的常用动力部件发动机引起振动的原因加以分析,明确该种振动产生的根本原因,并且建立隔振系统的力学模型。
3 常见农业机械振动原因的综合分析
常见农业机械振动原因主要有以下几个方面。
(1)压缩机和涡轮机等的叶片往往要受到各种气体周期性的激励作用,当激励力的频率与叶片或其机构的固有频率相一致时,机构将会产生共振,进而发生严重的振动,造成叶片折断事故,严重影响机械的安全运转。
(2)当支承采用滚动轴承时,由于旋转运动和滚动轴承本身的原因产生各种振动,而且这些振动不可能由其自身运动而得到削减。
(3)农业机械的动力装置采用各种发动机时,由于发动机的曲轴旋转运动,作用在其上的周期性变化的切向力和径向力将会使曲轴产生扭转振动和弯曲振动。一般情况下弯曲振动不会发生共振,但扭转振动对机械的破坏很严重,必须加以重视。
(4)当农业机械常用齿轮传动装置重载高速传动时,齿轮传动装置的振动问题变得更加严重而且产生大的噪音,甚至可破坏传动部件。
3 农业机械的减振方法研究
3.1 重视安装、布置中设备与振源作用力的相互位置 不论是在有振源扰动的基础上安装、布置设备,还是象自行式工程机械、作业车辆等这些本身带有振源(如发动机等)的车身上设置架乘坐椅或电子仪表器具,都力求将振源的激振力响应,衰减到预定的要求之内。为避免设备引起藕合振动,除了前述要合理对称布置弹性支承外,还需要重视安装布置中设备(或车身、坐椅和仪表板盘等)与振源作用力相互位置。因为这也是消除和弥补结构中薄弱环节、增强机械结构抗振能力,大幅度减小激振响应的重要方面。但是实践中对这一点常常不能引起足够的重视,为此,举一实例,加以计算分析,说明其重要性。
3.2 合理选择有关参数,改善设备的动态特性 我们知道,振幅和频率是反映机械系统振动特性的两个重要参数。根据振动理论,激振力和位移的传递又都与频率有关,显然振幅和频率间也存在内在的联系。频率分固有频率。和激励频率。激励频率在多数工况下,要么是工作任务要求所确定的(如在某一确定的转速下工作),要么是随机的、无法控制的(如自行式设备由地面不平度引起的激振)。而固有频率。,则源自于产品的结构和设计,主耍由质量、质摄分布、质心位登、刚度,及轴距等多个因素影响和多个因家的交互作用所确定“,。因为固有频率。二Lk,其值正比于“,反比于。,且通常悄况下,激励频率高于固有频率。振动规律告诉我们,当频率比”厅(AM),即进人隔振区,使振动传递系数
3.3 弹性支承对称布置,避免A合振动 机械设备的安装,都离不开弹性支承,用以隔离激振的传递或橄振的响应。但着弹性支承布f不当,划易引起拐合振动。
4 发展农业机械研究意义
农业机械是农业设施装备的基本组成部分,是建设现代农业的重要物质基础。现代农业是从农业机械推广应用的基础上发展起来的,农业机械化是农业现代化的重要标志,就是从这个意义上讲的。农业设施装备,从狭义上讲就是农业机械装备,从广义上讲,涵盖了农业机械装备制造、农业机械的推广使用、配套设施建设和农机社会化服务体系建设等各个方面。农业机械已广泛应用于农业生产的各个环节和各个领域,不仅在加快推进粮食作物生产全程机械化,还积极发展经济作物生产机械化,进一步提高畜牧业、渔业、林果业、设施农业、农产品加工业机械化水平;不仅大力推动农作物耕种收环节机械化,还推动种子处理、灌溉、植保、烘干、贮藏等各个生产环节的机械化,全面提高农业的产前、产中、产后等各领域机械化水平。农业机械化的快速发展已成为提升现代农业设施装备水平的推动力,促进了农业集约生产、安全生产和可持续发展。
5 结束语
总之,机械化农业生产是未来农业生产的必然发展趋势,我们应该在应用农业机械的同时不断地对其进行一系列的改善,尤其是农业机械的振动方面的改善,从而优化农业机械的性能。
参考文献:
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