游戏昵称范文
时间：2023-04-03 02:31:38
导语：如何才能写好一篇游戏昵称，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。
篇1
1、死亡复笙、坐在坟前可劲闹、破天战魂、獨尊、寵妃、风莫羽、神战天下、霸星天逆、餤紫銫、潮流风范、为迩独战天下、战天弑神、独傲风云、怒狙之神、离影、灭绝苍生、龙腾神话、龙云霸主、打小是祖宗、冷酷至尊、魔帝殤邪、来世路兄弟陪、咕蔱狂魔、冷酷的云、战天弑魔、洛冥炫、傲战八方、比牛比还牛比、盖世仙女、战逆天、绝杀苍雷、冷面郎君、残殇、祁苍邪、乱世重生、殇之荣耀、伤城离歌、无泣之魂、帝王傲世、血战狂龙、嗜月、冷酷的男子、斩风御影、血屠杀手、梦战苍穹、裂风狂龙、疯狂魔龙、灭神轰仙、恋之狂战、逍遥战狂、独霸天下、風雨ㄩ英雄、御擎云、傲斗凌天、塵世孤行、灭世绝震。
2、早上吃鸡、中午吃鸡、晚上吃鸡、天天吃鸡、听说四黑能超神、传说四黑能超神、道听四黑能超神、途说四黑能超神、爷灬不可一世、爷灬流芳百世、爷灬谁与争锋、爷灬傲视群雄、沧桑容颜、憔悴的心、受创的殇、完美的梦、噬月、鬼幽、吻火、弑魂、中国好兄弟、中国好搭档、中国好基友、中国好手足、℡冷笑月、℡寒幽龙、℡雪无情、℡潇天城、三月春雨、三月旧梦、三月晴天、三月正暖、噬月、鬼幽、吻火、弑魂、幻仙、幻魔、幻神、幻魂、三岁就很酷、三、就很拽、三岁就很萌、三岁就很帅、依然潇洒、依然风流、依然单生、依然如梦、孤城落月、孤城落日、孤城落叶、孤城落英、凉海i、凉梦i、凉忆i、凉屿i、醉恋红尘、醉落红尘、醉梦红尘、醉念红尘、温暖孒夏日、释怀孒秋色、回忆孒春美、忘却孒冬雪、走，看星星去、好，看星星去。
（来源：文章屋网 ）
篇2
2、For gentleman--为君倾
3、Night, Weiyang--夜色丶未央
4、Hold the throne--稳握王权
5、People offer flowers--借花献人
6、Old building roof（旧楼天台）
7、Life lies（一生的谎言）
8、New feelings（半旧情怀）
9、Paris boy（巴黎少年）
篇3
关键词：有机合成 逆合成分析 切断 官能团
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）05（a）-0112-02
1824年，德国化学家魏勒（Wohler）在蒸发氰酸铵的水溶液时，意外地得到了一种白色晶体―尿素。这是第一个人工合成的有机化合物，开创了有机化合物人工合成的新纪元。有机合成是一个富有创造性的领域，它不仅要合成自然界含量稀少的有用化合物，也要合成自然界不存在的、新的有意义的化合物。有机合成的基石是各种类型的有机反应以及组合这些有机反应以获得目标化合物的合成设计及策略。
有机合成是有机化学的中心，有机合成的教学贯穿于整个有机化学课程的教学过程中，也是有机化学课程的教学目的所在。在讲解各类有机化合物的制备时，其实就是进行有机合成，只不过这类合成比较简单，通常一眼就可以看出由什么原料来制备，由原料到产物所经反应步骤也不会太长。但对于复杂有机化合物分子的合成，特别是那些具有特殊结构的新物质的合成，就很难看出由哪些原料，经过什么反应来制备。这就必须从所要合成产物的分子结构着手，通过逆推得到简单的起始原料，即“逆合成分析”[1]。逆合成分析于20世纪60年代由哈佛大学教授科瑞（E.J.Corey）提出的[2]，该法是针对目标分子（target molecule，简写为TM），通过化学键切断（disconnection，简写为dis，在反应式中，切断用波纹线表示）的方法得到目标分子的前体，这些前体用已知的反应可重新生成目标分子。上述过程反复进行，直至前体为简单的起始原料（start molecule，简写为SM）。逆合成分析用双线箭头“”表示。将逆合成分析逆转，加上试剂、条件并作适当修改，即得合成设计方案（图1）。
由此可见，逆合成分析的关键是如何进行化学键的切断。因为任何有机化合物分子，特别是复杂的有机化合物分子中都含有很多化学键，切断时，确定如何把它分割成更小的部分以及应当打破哪一个化学键是极其重要的。一个好的切断应同时满足三点：（1）有合适的反应机理，即切断后所得的分子碎片（正、负离子或自由基）有对应的合成等价物。（2）最大可能的简化。（3）给出认可的原料。除烷烃外，一般有机化合物都含有官能团，目标分子中的官能团是确定切断位置的最好方法。在逆合成分析的过程中，有时需要进行官能团的转换（functional group interconversion，简写为FGI，由一种官能团转换成另一种或几种官能团，包括官能团的引入和官能团的消除）来达到实现好的切断的目的[3]。笔者根据多年的教学经验，总结了含不同官能团化合物的逆合成策略，并运用实例加以阐明，以期学生能运用逆合成分析的方法去进行合成设计，在进行合成设计的过程中增强运用各种有机化学反应的能力和技巧。
1 含一个官能团化合物的切断
对于单官能团化合物通常在官能团旁或附近切断。这里需要强调的是：醇是有机合成的重要中间体，醇可通过简单的反应转变成含其他官能团的各簇化合物（图2），而各种结构的醇本身很容易通过格利雅（Grignard）试剂或烷基锂试剂与含羰基化合物的亲核加成或与环氧化合物的开环反应来合成。因此，对于只含一个官能团化合物的合成，在可能的情况下我们可以先把它通过FGI，转变为醇的合成（例1）。
例1 如何用苯和不超过两个碳的化合物合成（TM 1）
逆合成分析如图3。
分析：（1）官能团转换，把酯基转变为相应的醇，使合成大为简化。（2）该步的切断是利用对称的二级醇可以通过Grignard试剂与甲酸酯反应来制备。（3）卤代烃与金属镁反应可制备Grignard试剂。（4）又是官能团转换，卤代烃的合成转变成醇的合成。（5）环氧乙烷与Grignard试剂反应可以制备多两个碳的伯醇。（6）苯通过溴代，再与镁反应，很容易制备苯基溴化镁。因此，制备TM 1所使用的原料有：苯，环氧乙烷，甲酸甲酯，乙酸。（无机试剂略去）
2 含两个官能团化合物的切断
由于篇幅所限，这里我们只考虑含碳的官能团。根据两个官能团的位置关系，又可分为以下几种。
2.1 1，2-双官能团化合物的切断
1，2-双官能团化合物常见的有α-氰醇、α-羟基酸、α-羰基酸、α-羟基酮、1，2-二醇、1，2-二酮等。在进行逆合成分析时，通常将接有官能团的两个碳原子之间的键切断。该类切断运用的反应有醛酮和HCN的亲核加成、苯偶姻（Benzoin）缩合反应、酮或酯的双分子还原、烯烃的部分氧化、环氧化合物的开环等。
2.2 1，3-双官能团化合物的切断
1，3-双官能团化合物常见的有β-羟基醛（酮、酸、酯）、β-羰基酯、1，3-二酮以及α，β-不饱和羰基化合物等。这些化合物可以通过α，β-之间的碳碳键的切断得到合理的合成等价物。它们的正向合成反应主要包括羟醛（Aldol）缩合、克莱森（Claisen）酯缩合、迪克曼（Deckmann）酯缩合、酮酯缩合、瑞弗马斯基（Reformatsky）反应、烯胺的酰化、活性亚甲基化合物的酰化等。
2.3 1，4-双官能团化合物的切断
1，4-双官能团化合物有γ-羰基酸（酯）、1，4-二酮等，逆合成分析主要在中间键断开。乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯等含活性亚甲基的化合物以及酰胺与α-卤代羰基化合物的反应是制备1，4-双官能团化合物的重要方法。
2.4 1，5-双官能团化合物的切断
典型的1，5-双官能团化合物有1，5-二酮、1，5-酮酸、1，5-酮酯以及1，5-二酸，这类化合物可以对两个中间键之一进行逆向切断。含有活泼氢的化合物（如乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯等）与α，β-不饱和羰基化合物进行的迈克尔（Michael）加成反应是构建该类分子骨架的重要反应。
2.5 1，6-双官能团化合物的切断
1，6-双官能团化合物的变换常使1，6位逆向连接得到环己烯或其衍生物，因此环己烯及其衍生物的氧化是制备1，6-双官能团化合物，尤其是1，6-二羰基化合物的常用反应，而环己烯及其衍生物可以由狄尔斯-阿德尔（Diels-Alder）反应得到。
综上所述，对于双官能团化合物的合成，根据两个官能团的位置关系，我们有不同的合成策略。若所要合成的目标分子含有两个以上的官能团，此时不同的官能团之间将有不同的位置关系，那么在进行逆合成切断时，总是本着最大程度简化目标分子的原则进行分析（例2）。
例2：合成目标分子
（TM 2）
逆合成分析如图4。
分析：在目标分子TM 2里，共有四个官能团：三个酯基，一个羰基，它们的位置关系有1，3-位，1，4-位和1，5-位。经过分析，首先考虑1，3-双官能团的切断，对应的正向反应是迪克曼酯缩合；得到的前体A再经过1，5-双官能团切断进一步简化得前体B，此步利用的反应是迈克尔加成；前体B经1，4-双官能团切断得最终的简单的原料，利用的反应是丙二酸二乙酯的活性亚甲基与α-溴代酯的反应。
有机分子骨架构建、官能团的引入和转换以及反应的立体化学控制是有机合成中的三个方面的任务，其中有机分子骨架的构建，通常是碳碳键的构建是最基础的有机合成工作。本文主要介绍利用目标分子中官能团及官能团之间的位置关系对有机化合物进行碳碳键的构建的逆合成策略，并总结了实现这些策略所需运用的基本有机反应。当然，学生要想熟练运用这些逆合成策略，除了需要熟练掌握基本有机反应外，还需要加强练习，在不断练习的基础上总结经验，最终做到“胸有成竹”。
参考文献
[1] 巨勇，赵国辉，席婵娟.有机合成化学与路线设计[M].清华大学出版社，2002.
篇4
【关键词】管径;流量;流速;压力损失
前 言
在不改变工程设计者意图的前提下，在工程图纸会审之前通过模拟吉林长岭气田天然气开发过程中的全厂热力系统中三台蒸汽锅炉出口低压饱和蒸汽系统投产为例来检验工艺流程的实用性、科学性和经济性，并以此来优化其工艺流程并且达到工程经济投资的目的。
1、全厂热力系统工程简介
1.1长岭1号气田地面工程二期工程全厂热力系统是在一期工程的基础上新增一台蒸汽锅炉和蒸汽管网。一期工程已建两台蒸汽锅炉，设计者意图为两台蒸汽锅炉一用一备相互切换投用，二期工程扩建为三台蒸汽锅炉，建成投产之后设计者意图为三台蒸汽锅炉两用一备相互切换投用。
1.2二期工程全厂热力系统低压饱和蒸汽管网工作流程：
备注：（1）流程图出自长岭1号气田地面工程二期工程施工图热-4169（3200单元Ⅱ锅炉房）。（2）上图虚线部分为新建管线，实线部分为已建管线。（3）二期工程全厂热力系统低压饱和蒸汽管网流程中新建控制阀4#位于低点（虚线部分）位置，故原设计中需安装新建两套疏水阀组。（4）换热机组为全场采暖分季节使用，保证主蒸汽系统DN300一直处于工作状态。
2、低压饱和蒸汽系统工艺流程优化方案1
取消蒸汽管线低点新建控制阀4#及两套蒸汽阀组。
3、低压饱和蒸汽系统投产模拟论证
3.1第一种情况：三台锅炉一用两备投用；
（1）新建1#蒸汽锅炉投产，新建控制阀4#关闭，新建疏水阀组1开启并一直处于疏水排污状态；当换热机组需要工作时，新建控制阀4#开启，两套疏水阀组同时处于疏水排污状态。
（2）已建2#或者3#蒸汽锅炉投产，新建控制阀4#开启，两套疏水阀组同时处于疏水排污状态。
3.2第二种情况：三台锅炉两用一备投用；
（1）新建1#蒸汽锅炉和其余任何一台已建蒸汽锅炉同时投产，新建控制阀4#开启，两套疏水阀组同时处于疏水排污状态。
（2）已建蒸汽锅炉2#、3#同时投产，新建控制阀4#开启，两套疏水阀组同时处于疏水排污状态。
3.3第三种情况：三台锅炉同时投用；
三台锅炉同时投用时，新建控制阀4#开启，两套疏水阀组同时处于疏水排污状态。
结论：当任何一台锅炉投产使用时均因新建控制阀4#位于低点而导致疏水阀组处于开启排污状态，如将新建控制阀4#取消，蒸汽系统就因不存在低点而不需要设置疏水阀组而不影响整体系统功能性要求，这样可降低室外排污管线冬季受冻的风险，解除生产单位对于控制阀4#的操作使用，减少了工艺安装工作量。
4、低压饱和蒸汽系统工艺流程优化方案2
将新建蒸汽锅炉低压饱和蒸汽管线直接接至系统，管径由DN250 改变为DN300，如下图所示：
5、低压饱和蒸汽系统投产模拟论证
由于新建1#蒸汽锅炉低压饱和蒸汽管线与系统碰头点位于锅炉房室外系统管架之上，将1#蒸汽锅炉低压饱和蒸汽管线汇入锅炉房室内一期工程已建两台蒸汽锅炉低压饱和蒸汽管道可减少安装DN250管道45米。
在设计者计算的基础上我们可知：DN300主蒸汽管道已满足其余工艺装置区对于低压饱和蒸汽流量的要求，但是一期工程DN250的管道内径仅仅能够保证两台蒸汽锅炉一用一备的投用状态，在蒸汽流量上不能满足二期工程的需求，故在设计者原管道内径计算的基础上更换一期工程已建管道25米DN250为DN300即可保证二期工程蒸汽流量的要求，具体依据为《GB50316-2000工业金属管道设计规范》中的管径确定及压力损失一章节：
除有特殊要求外，设定平均流速并按照以下公式初算内径，再根据设计规定的管子系列调整为实际内径，最后复合实际平均流速。
Di=0.0188[Wo/vρ]0.5
Di――管子内径（m）
Wo――质量流量（Kg/h）
v――平均流速（m/s）
ρ――流体密度（Kg/m3）
由以上计算公式可知：管径Di仅仅和质量流量Wo有正比关系，原设计中主蒸汽系统DN300的管径是可以满足三台锅炉两用一备的投用状态的，另外系统管道长度缩减，又降低了系统管道压力损失ΔP。
6、低压饱和蒸汽系统工艺流程优化方案实施
长岭1号气田地面工程二期工程为固定总价合同包干形式，按照以上方案工艺流程优化之后，施工单位减少了工艺安装工作量，实现工程管理的经济投资目标。
7、结 论
如何通过模拟系统投产的办法来优化工艺流程，通过此例论证做如下总结：
7.1必须以工程经济投资为目标。
7.2找准优化工艺流程的切入点，在不改变原设计计算的前提下大胆提出自己的想法。
7.3彻底掌握装置系统工作流程，熟悉其每一个管道组成件的使用功能。
7.4多渠道了解设计者设计理念，多与设计人员沟通。
7.5尽可能了解本工程所涉及到的设计规范，优化工艺流程做到有理有据。
参考文献
篇5
关键词 油泥 制作
一、制作工具
油泥模型的制作工具分为双刃直角刮刀、双刃直线刮刀等很多种。主要目的是方便对油泥模型进行修整。
二、油泥特点
常温下油泥有一定的硬度，切削型好，能用专用的油泥工具任意切削制成各种曲面模型。做好的模型能永久不变形地被保存。使用过的油泥通过油泥回收机可以再次使用。好的油泥有着优秀的操作性，其色彩一致，质地细腻，随温度变化伸缩性小，容易填敷，能提供相当好的最终展示。特别是刮削性能好，工作就进展的顺利。
三、前期制作
1、图纸与工具：数据收集整理，构思图的绘制，坐标的定位准备等。
2、模板制作：用胶合板制作侧面、正面和背面的模板，这样有利于更准确的把握形态。
3、制作初胚：用高密度塑料泡沫制作内部结构是为了节省过多的油泥损耗。需要把高密度塑料泡沫切削，粘合制作出模型的基本形体。需要注意的是在制作过程中塑料泡沫要小于车体外形的3cm，并且尽量减少突出的锐角，便于后期的油泥刮削。
四、填敷及刮削
1、填敷油泥：先将油泥放在恒温60暗暮焱庀呖鞠淅锛尤取7笥湍嗍币莆蘸檬奔洌扔眉尤裙枚涞南”〉挠湍嗤糠笠徊愕啄啵馐焙虻挠湍辔露确浅8撸钥梢杂米鞣系囊锌ā⒌缁翱或则薄木板这涯恩替粗把油泥涂敷在高密度塑料泡P蜕希舐飧龀瞪沓似档牡撞浚蝗缓笤僖徊阋徊愕姆螅么竽粗负褪终票咴邓匙乓桓龇较蛉シ螅×坎灰荨5灰瘢梢远嗵罘蠹复危Vび湍嘀涞奶稀？
2、取型：把模板按照模型的定位线放放到模型上，这样便可以看出哪里敷的泥多，哪里敷的少。确定好这些位置的高度，用专用颜料填上白线或用双面胶作为基准线，根据这个基础上尺寸对某些油泥不够的地方进行填补，对多余的油泥也进行刮削。
3、刮削：用一面有锯齿的双刃油泥刮刀进行粗刮，方法是一只手握刀拉刮，另一只手搭在刀架上控制轻重和保持平稳。用模板刮制可以利用支架，如果是用手持，要注意把握平稳，刮得方法可以使用交叉刮削，这样即省时省力，又能保证刮削面比较平顺。要注意把握平稳模型大体刮削结束后，可以用平口的双刃油泥刮刀或刮片来刮净粗加工时形成的毛面，刮削时要注意力道舒缓，动作流畅。这是一个反复的过程，也必须多次测量图纸，用高度标取点，采样点越多，模型就越精确。这一过程中最重要的一条定位线，定位线可以用双面胶来代替，由车灯开始到车窗A柱，向车窗顶沿、后沿，至尾灯的这条线。由于它决定了整个车型的侧面大型，而且这样一条空间曲线又不能以用平面的模板来限定，所以对它的多次采样显得尤其重要与复杂。这条定位线只需找到其中一条即可，另一半可以用分规进行复制。
4、侧面定位：侧面定位的关键在于车窗的定位，要确定车窗的位置我们还可以制作模板。然后将做好的车窗垂直方向的模板固定在垂直尺上，沿着侧面的定位线将车窗位置刮出来。车窗确定后，用同样的方法将侧面刮出来。对于前后保险杠等突出的部位我们可以用特殊形状的油泥刮刀来完成。
五、精刮
到这一步可以说已经完成了模型一半的制作了。这时可以用三角刮刀和较薄的刮片等适合的工具进行精细的刮削。对于前后保险杠这样的突出线条的位置也同样是制作模板来进行处理。引擎盖、后备箱盖、前后车窗及车顶这些位置的面积较大，但是曲率变化是很微妙的。这时我们要使用油泥胶带，它是专门贴在油泥模型上的胶带，也是刮油泥时的一把尺子。它能随意地描绘曲线的柔韧胶带，撕下也不会对模型造成伤害。用这种胶带将这几处位置粘出来当做参考线。然后用刮刀或是较适合的工具将这几个面的轮廓刮出来。之后就是对这几个面进行精细的刮削，这时的难度在于面要光滑平整，尺寸要精准。对于细节部位，如格栅、翼子板、面与面的连接处等，都要用各种刮刀和特殊的模板来配合胶带来制作。最后用薄刮片进行修整。
六、后期制作
1、贴膜：油泥模型薄膜的种类也有很多种，透明薄膜、银灰薄膜、棱镜车灯薄膜、皮纹、桃纹薄膜和一些带颜色的黑、灰、红、白、车窗、镀铬等。在贴膜前再次用薄刮片精修一遍，因为贴膜后哪怕是极小的瑕疵都会很明显。然后将薄膜在水中泡软后将衬纸剥落，用橡胶制的刮刀等边刮气泡边贴于油泥模型上。先贴上面，再贴下面，每个面一张膜。
2、贴胶带：将宽窄适合的胶带贴在车身结构缝隙处，如引擎盖、车门等。这一步的目的是要表现一些更加真实的效果，同时还可以起到遮盖贴膜留下的缝隙。
到这里汽车油泥模型的制作就算完成了，油泥是个体现想象力、美感、空间感、工作技能的技术活。如果我们能够熟练并正确的使用工具，那么在刮油泥时就会起到事半功倍的效果。
参考文献：
[1]山里泰里.日汽车油泥模型制作[M].中国汽车工业学会出版社.
[2]张梦欣.汽车模型工（高级）[M].中国劳动社会保障出版社.
篇6
关键词：路桥工程；水泥混凝土；路面断板；形成原因；预防措施
对于在气温较高的环境下施工的路桥工程来讲，其在对水泥混凝土路面进行施工时必须要采取一定的技术措施来进行施工。如若不然，就会使刚刚完成施工的水泥混凝土里面出现断板情况，严重时甚至会发生连续断板情况。本文先介绍了什么是水泥混凝土的路面断板，继而对其的产生原因进行了分析，最后介绍了预防水泥混凝土路面出现断板情况的有效措施。
一、什么水泥混凝土路面的路面断板情况
我们常说的水泥混凝土路面断板情况就是指水泥混凝土路面在正常的使用与修建过程中，因为板内应力超过混凝土的强度而引发了断板或者角隅折断裂缝，这些断板往往会贯穿于混凝土面板的整个厚度之中，并且其方向呈现不规则的特点。他们把水泥混凝土面板分成了两块或者两块以上，严重的破坏了路面的结构完整性，增加不必要的维修费用。导致水泥混凝土路面出现断板的原因有很多，下面就对其进行详细的介绍。
二、导致水泥混凝土路面出现断板问题的主要原因
当前，通过对水泥混凝土路面的断板问题的不断研究我们发现，导致其出现断板问题的主要原因有以下几个方面：
首先，基层表面平整度较差、材料湿度与实际情况的要求不相符。基层表面的平整度较差会使路面的厚度不一致。这样情况会使基层和表面的摩阻力增加，致使路面的薄弱处因应力过大而导致开裂；基层材料过于干燥会使其自动的吸收滴层混凝土的水分，致使混凝土的抗弯抗拉强度降低，出现开裂现象。
其次，气温条件的影响。根据相关的施工规定开展施工：路桥工程的水泥混凝土路面的施工必须要避开气温过高的中午，其施工要在气温较低的时段中进行，例如夜间或者清晨。此外，规定中还对一些特殊情况进行了规定：当混凝土拌合物的温度达到了30°C——35°C时，混凝土板的施工必须要依照夏季的施工规定开展。因为混凝土在进行水化反应时，会产生一定的热量，而在高温的条件下，则会加剧热量的产生，是混凝土的内部产生较大的应力，致使其路面出现不规则的裂缝和断板现象。
第三，干缩裂缝和冷缩裂缝。干缩裂缝就是混凝土在硬化的过程中，渐渐失去水分，是自身发生自由的收缩。在路桥工程中，水泥混凝土路面施工结束后，没有对新浇筑的混凝土采取有效地避日措施，致使其表面的蒸发量过大，引发混凝土面板的表面迅速失水从而引发干缩裂缝现象。冷缩裂缝与一般的材料一样，混凝土也具有热胀冷缩的特点。在施工过程中，因为人为的原因致使温差增大而表面迅速收缩所产生的拉应力会使路面出现断板现象。
第四，切缝不及时。在高温条件下施工且又存在覆盖升温的现象的情况下，施工人员就必须要有意识的加强观察，提早进行切缝工作，保证混凝土内部的拉应力能够释放在切缝端。一般来说，水泥混凝土路面施工都必须要采用真空吸水的施工工艺，在高温环境下施工，则需要添加缓凝剂。在正常情况下，施工要在下午这样气温较为稳定的时候展开。在板面成活之后，高温环境下经过16 ——18个小时之后进行切缝工作。如果不得不在高温环境下进行施工，例如在上午施工，那么在经过一中午的高温影响后，混凝土就会较快的形成满足切缝工作的强度，因此在这个时候施工人员就必须要强化观察，一旦条件允许，就要及时的进行切缝工作，避免其因为切缝不及时而出现断板问题。
第五，在使用的过程中出现的一些情况也会导致路面断板问题。例如，早期设计不合理，脱离了实际。在进行设计时，由于缺乏经验，导致混凝土面板的厚度过薄，板块的尺寸划分不能够满足实际需要等。此外，基层施工的质量较差，强度不均匀以及缺乏对湿软路基的有效处理等，都会导致水泥混凝土路面出现断板问题。
三、预防出现断板现象的有效措施
通过上文我们可以发现，造成水泥路面出现断板问题的原因是各种各样的，因此，要想有效地防止断板问题的出现，就必须要针对这些原因采取有效地防止措施：
（一）优化结构组合设计，预防断板现象的发生
对于水泥混凝土路面来讲，其在使用过程中会因为设计的不合理和超负载的原因导致其出现断板问题。因此，为了能够有效的防止断板现象的出现，就必须要优化结构设计和排水设计。对于结构设计来讲，其必须要重点考虑路面基层可能会对水泥混凝土面板造成的影响，路面基层的强度和刚度不但要达标，其水稳性和平整度也必须要符合相关的要求。因此，只有水稳性符合要求才能够有效地避免产生唧泥，防止因唧泥的产生而对基础造成破坏，同时良好的水稳性能够为水泥混凝土面板提供更加良好的支持。此外，良好的平整度能够使面板均匀受力，有效地减少断板的现象。
（二）施工过程中对断板现象的防止
在施工的过程中，要想有效地预防断板现象，首先要对水泥混凝土的混合料的配比进行严格的控制，要避免出现水泥和水的重量比过大或者混合料出现离析的情况，以此来保证混合料的强度。其次，要严格的控制温差，做好避日措施，避免出现干缩裂缝或者冷缩裂缝的现象。第三，施工单位必要安排专人进行切缝观察工作，如果混凝土的强度一旦达到切缝的标准就要及时的进行切缝作业。第四，要避免在高温的环境下施工，如果是不能够避免在高温环境中施工，施工单位就必须要严格按照夏季施工的相关规定开展施工工作，此时应更加注意切缝工作。
（三）使用过程中对断板现象的预防
路桥工程在使用的过程中，会因为超载、地面渗入等情况使水泥混凝土路面出现裂缝，继而形成唧泥产生断板。因此，为了避免道路桥梁在使用过程中出现断板问题，就必须要严格的控制荷载，避免出现超荷载现象，同时要及时开展灌缝工作，保证地面水不会从缝隙中进入路面的内部结构中。
结束语：
总而言之，在路桥工程施工过程中，要想有效地防治水泥混凝土路面出现断板现象，就必须要先了解造成断板现象的原因，而后采取有效的措施，例如避免在高温条件下施工，加强对已完成路面的管理，控制其失水的速度，通过喷洒养护剂的形式来防治裂缝的出现，要安排专人观察路面的强度，及时的开展切缝作业。此外，还要加强对使用过程的管理，避免出现超荷载现象，同时还要及时开展灌缝工作。只有这样才能够有有效的防治路面断板现象。
参考文献：
[1] 宋国君，王彩云. 论述新建水泥混凝土路面断板的原因[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）. 2011（04）
[2] 刘义国，郝桂芝. 防治新建水泥混凝土路面产生裂缝的养护措施[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2009（11）
[3] 单军，陆红艳. 浅析新建水泥混凝土路面产生断板的原因[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2010（07）
篇7
关键词：污水处理厂 优化污泥处理 污泥特性
1 引言
水环境是生态环境系统能否良性循环、发展的制约因素之一，改善和保护水环境是保护整体环境的前提。改善和保护水环境首先要对生活污水和工业废水进行治理，然而在污水处理过程中污染物一部分被微生物降解成水和二氧化碳，一部分以污泥的形式存在。这种污泥中含有有机物、重金属、病原菌等，若处理不当很容易造成对环境的二次污染，使污水处理厂不能充分发挥其功能。另外，污泥处理和处置费用在整个污水处理厂处理费用中占到40%左右。可见，无论在污染控制上还是在运行费用上，污泥处理和处置都起到举足轻重的作用。因此，对污泥处理系统的研究具有重要意义。
污泥的处理和处置主要有减量化、稳定化、资源化。城市污水处理厂污泥的稳定化技术主要有厌氧消化、好氧消化、污泥堆肥以及污泥焚烧等。污泥浓缩、脱水以及焚烧是污泥减容的主要技术。填埋、焚烧、作农肥、投海和制造建筑材料等是目前污泥处置和综合利用的主要途径。
一些较发达国家的污水污泥处理已经比较完善，如德国，其污水处理已经进展到除磷脱氮的普及阶段，污泥处理在普及脱水阶段的基础上，开始步入污泥烘干阶段。污泥基本上都经过浓缩、消化、脱水处理，污泥消化产生的沼气普遍用于发电。为防止污泥对农作物生长的不良影响以及二次污染，德国已经不准将污泥用于农田。在日本，污泥处理工艺比较先进，主要工艺流程有：
（1） 浓缩脱水焚烧；
（2） 浓缩消化脱水焚烧；
（3） 浓缩消化脱水。
该三种处理工艺占日本全部污泥处理的70%以上，可见，日本污泥最终处置已以污泥焚烧为主导工艺（目前占60%以上）。
近十年来，我国城市污水处理有了较大的发展，全国已建成400多座城市污水处理厂，城市污水处理率34%以上，全国已建成的污水处理厂中采用污泥中温消化的污水处理厂约占25%，采用污泥浓缩脱水的污水处理厂约占60%，另外还有小部分采用好氧消化和污泥自然干化处理。我国城市污水处理厂污泥处理起步较晚，在国家“七五”、“八五”、“九五”科技攻关中，对污泥处理和处置做了大量的研究工作（以天津为主要科研基地），使我国的污泥处理技术得到了一定程度提高，但与国外先进国家相比，污泥处理和处置还有一定差距。我国大多数较早建设的污水处理厂没有完善的污泥处理系统，新建较大型污水处理厂虽然一般都有比较完善的污泥处理工艺，但真正完全投入运行且运行情况良好的还不多，利用污泥消化产生的沼气发电的更少。究其原因，一方面是我国经济实力所限，另一方面是我国污泥处理起步较晚，缺乏设计及运行经验。
目前，我国除了不断引进、吸收国外先进成熟的污水污泥处理新工艺和新技术外，更为关键的是要对我国现有典型的污水处理厂污泥处理系统进行大量研究、测定与分析，从我国国情出发，总结自己的经验，因地制宜地采用合理的污泥处理工艺、处置方式和设计参数，提高我国污泥的处理和处置水平。本文主要以高碑店污水处理厂污泥处理系统为研究对象，分析在实际测定资料基础上的初步结果。
2 高碑店污水处理厂现况
高碑店污水处理厂是我国目前最大的二级城市污水处理厂，处理能力为100万m3／d，分为一期50万m3／d（Ⅰ系列和Ⅱ系列）和二期50万m3／d（Ⅲ系列和Ⅳ系列），自1993年建成投产以来，污水处理工艺运行良好，污泥处理系统中的浓缩、二级污泥中温厌氧消化、脱水也已投入运行。目前，利用沼气发电也已开始运转。高碑店污水处理厂现在实际处理污水量最大可达80万吨／天，污水处理工艺比较典型（A－O及A－A－O），污泥处理系统也比较完善。二期工程工艺（第Ⅲ系列和第Ⅳ系列）为曝气池前置1／9段缺氧区，第Ⅳ系列还设置了曝气池内回流，以提高对N的去除率。为了使高碑店污水处理厂处理水资源化再利用工程的顺利安全实施以及更好地保护环境，目前正在对高碑店污水处理厂一期工程进行改造，以改善其出水水质，提高N、P的去除率。改造后的一期工程污水处理工艺为倒置型A－A－O工艺，污泥处理工艺也不同于二期工程（其二沉池剩余污泥泵入初沉池，然后与初沉污泥一起进入污泥浓缩池，浓缩后再进行消化和脱水）。为防止二沉池剩余污泥中的磷重新返回到污水中去，改造后的一期工程中二沉池剩余污泥直接单独进行机械浓缩，初沉池污泥仍进原有浓缩池，同时将浓缩池改造为浓缩酸化池，其上清液作为碳源排入水处理系统。将消化池上清液和脱水机滤液及冲洗水收集后进行化学除磷。这样，高碑店污水处理厂将会有三种不同的污水处理工艺和两种污泥处理工艺。污泥来自污水，二者相辅相成，污泥的特性及组分必然随污水处理工艺的不同而有所不同，同时，不同的污泥处理工艺对污水处理效果也有一定影响。因此，对高碑店污水处理厂污水、污泥处理工艺进行总结、研究和分析，并进行必要的实验，对今后污水处理厂的设计、运行以及老厂的改造具有重要参考和指导意义。
高碑店污水处理厂污泥处理工艺流程如下：
3 研究内容
为了系统的研究高碑店污水处理厂污泥处理系统，以及污水处理系统和污泥处理系统之间的相互影响，在北京市科委支持下，我们与高碑店污水处理厂合作，正在进行城市污水处理厂优化污泥处理系统的研究。研究内容主要有：
（1）对高碑店污水处理厂进水水质进行测定
测定进水水质，包括COD、BOD、N、P以及重金属如Cu、Cr和Zn等。污泥产生于污水，污泥的成份必然随污水水质的不同而不同，只有将二者结合起来对污泥进行研究，才会对今后同类污水处理厂的设计与运行具有真正的指导意义。
（2）对高碑店污水处理厂污泥特性及污泥处理单元的运行情况进行分析
测定初沉污泥、混合污泥（混合污泥是指剩余污泥回到初沉池后与初沉池污泥的混合污泥）、二沉剩余活性污泥、浓缩污泥、消化污泥和脱水后污泥的含水率（含固率）、挥发性固体（即有机物含量）、热值、肥分、大肠杆菌及重金属含量等；测定污泥处理工艺中各阶段污泥中N、P含量，并测定原水及二沉池出水中N、P的含量，分析不同污水处理工艺对N、P的去除情况以及其对污泥性能和污泥处理工艺的影响；高碑店污水处理厂一期工程中消化池的搅拌形式采用沼气搅拌，二期工程搅拌形式为机械搅拌。通过示踪剂等方法，分析两种不同搅拌形式的搅拌效果；测定实际运行条件下的产气量及CH4含量，考察消化池的运行情况；考察加药种类、加药量等与脱水性能的关系。
通过上述测定和研究，探讨污泥处理系统的设计参数，了解污水处理系统的不同对污泥处理系统的影响，污泥处理系统的不同对污水处理厂出水的影响，为今后污水处理厂的设计提供技术支持。
4 进展情况和初步结果
该研究从2002年1月份开始，已进行了春、夏、秋、冬四个季度的测定工作和部分污泥脱水性能的试验。测定内容包括：原水、初沉池出水、二沉池出水水质；污泥处理工艺各阶段污泥的常规参数；混合污泥、剩余污泥、消化污泥的脂肪、蛋白质含量；泥饼的热值、重金属含量等。其中水区测定的是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ系列，泥区测定的是一期工艺。测定工作主要在高碑店污水处理厂化验中心进行，污泥脱水性能的研究目前主要在实验室进行。消化池搅拌效果评价正在准备过程中，整个研究预期在2003年底完成。下面仅对2002年的测定资料进行初步分析。
（1）水质测定初步分析
处理厂
进水
初沉进水
初沉出水II
初沉出水III
初沉出水IV
二沉出水II
二沉出水III
二沉出水IV#
浓缩池上清液
消化池
上清液
脱水机冲洗混合液*
BOD5（mg/L）
106～165
320～1420
130～162
108～149
126～153
8～15
9～15
10～13
600～3900
3160～5950
150～580
COD（mg/L）
220～360
708～2660
210～342
194～300
249～312
35～47
39～48
39～43
770～12500
1460～13500
295～1200
SS
（mg/L）
106～240
600～2570
80～147
91～152
119～253
10～17
8～18
10～17
2100～13100
1600～13500
430～1570
NH3-N（mg/L）
32～40
32～46
36～46
37～48
36～47
2～29
0.7～20
0.4～10
34～75
140～570
20～100
TN
（mg/L）
42～55
60～158
53～57
50～59
50～61
29～40
28～33
28～33
200～1150
530～1070
90～270
TP
（mg/L）
6～9
11～25
6～11
6.5～11
8～10
1.8～6
3.8～6.6
3.7～6.5
20～116
150～360
19～41
注：#：因实际运行调整，所有IV系列有关数据均为冬、春、夏三个季度测定数据（下同）。
*：脱水机冲洗混合液是指脱水滤液和滤布冲洗水的混合液。
表1给出2002年水质测定中主要参数、不同测点的各季平均值的变化范围。因为高碑店污水处理厂运行过程中存在固体内循环，故出现初沉池进水中各项水质指标远高于处理厂进水水质指标。分析表中数据可以发现，高碑店污水处理厂进水、浓缩池上清液和消化池上清液变化范围较大，进水水质夏季好于秋冬季，浓缩池上清液和消化池上清液的变化大的原因尚需进一步研究。但出水水质变化不大，三种不同的水处理工艺出水没有明显的差别。II系设有脱氮除磷的功能，但从测定结果看，其除磷效果只稍微优于III、IV系列，而脱氮效果还不如III系列。这主要是因为在测定其间II系列污泥系统的改造还没有完成，剩余污泥仍然是进入初沉池与初沉污泥一起进入浓缩池，使脱氮除磷的功能就没有很好地发挥出来。对高碑店污水处理厂进水及二沉出水中的主要重金属进行测定结果表明，除镉外其它主要重金属含量均能满足《农田灌溉水质标准》中的要求（表略）。
（2）污泥特性初步分析
高碑店污水处理厂混合污泥、二沉剩余污泥、消化污泥及泥饼含水率与其它污水处理厂没有大的差别（见表2）。初沉污泥有机份含量为45%～60%，剩余污泥有机份含量在50～70%。II系列剩余污泥中的TP略高于III、IV系列。
高碑店污水处理厂污泥有机物中的三项主要成分（脂肪、蛋白及碳水化合物）含量在表3中给出，表中的数据为2002年5、7、8、10、11月份测定的结果。从测定结果可看出，高碑店污水处理厂的污泥属于高碳水化合物、高蛋白、低脂肪的污泥，这种污泥产气率偏低。
混合污泥II
混合污泥III
混合污泥IV
剩余污泥II
剩余污泥III
剩余污泥IV
浓缩排泥
一消出泥
二消出泥
泥饼
NH3-N
(mg/L)
50～200
58～124
58～100
0.6～30
0.6～19
0.8～9
85～227
220～317
251～288
／
TN
(mg/L)
270～1330
280～1150
300～1210
131～505
124～305
133～266
400～1770
506～1170
437～1666
／
TP
(mg/L)
130～400
216～312
213～241
41～120
40～78
38～72
176～388
236～309
161～439
／
含水率
（%）
97～97.6
96.9～97.3
96.8～97.3
99.5～99.7
99.6～99.7
99.6～99.7
96.2～97.7
97.1～98.2
96.8～97.5
74～80
有机份
（%）
50～58
43～59
46～60
50～64
51～63
51～65
51～55
40～51
39.4～45.2
52～57
成分
初沉污泥
二沉剩余污泥
浓缩污泥
一消污泥
二消污泥
脂肪 (%)
6.0～12.2
3.2～9.3
3.4～11.3
7.0～11.3
6.8～13.3
蛋白 (%)
35.4～46.1
45.2～82.9
37.2～55.4
39.2～48.6
33.5～51.6
碳水化合物 (%)
34.1～54.4
13.1～50.6
41.1～52.8
40～56.2
35.1～59.7
2002年对高碑店污水处理厂泥饼热值的测定结果为：浓缩污泥经脱水后热值为9.83～14.36 MJ／kg，消化后污泥经脱水后泥饼热值为11.12 MJ／kg，混合污泥（消化污泥与浓缩污泥混合）经脱水后泥饼热值为10.98～11.91 MJ／kg。可见，泥饼的热值一般在10 MJ／kg以上，是一般煤的燃烧热值（30 MJ／kg）的1／3以上，如果将污泥混入煤中作为燃料燃烧将有较大的经济效益，同时也为城市大量的污泥处理提供了一种变废为宝的可行方法。
5 小结
由于本课题目前正在进行中，测定数据还不全面，而且在2002年测定时，高碑店污水处理厂一期工程改造还未完成，因此，还需进一步测定数据。通过前一阶段的研究，初步得出如下结果：高碑店污水处理厂的污泥属于高碳水化合物、高蛋白、低脂肪的污泥，这种污泥产气率偏低。混合污泥有机份含量为45%～60%，剩余污泥有机份含量在50%～70%；泥饼的热值为9.83～14.36 MJ／kg，是一般煤燃烧热值的1／3以上，可考虑将其混入煤中作为燃料使用。
篇8
Abstract： Engineering optics， which has strongly technology and practice， is a major curriculum for optical information science and technology. In this paper， the problems arising during the teaching process of engineering optics in college of science in CTGU are analyzed. We discuss the optimization of the contents and the transformation of teaching method. Furthermore， we propose the methods for virtual practical education， which require students to take into practice to improve their ability of practical and also to train their scientific thinking.
关键词： 工程光学；理论教学体系；虚拟实践教学
Key words： engineering optics；theoretical teaching system；virtual practical education
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0240-03
0 引言
“工程光学”是光信息科学与技术专业一门十分重要的专业课，要求学生不仅从理论上掌握几何光学和物理光学的基本概念、基本理论和基本思想[1][2]。更重要的是掌握一些相关的实践技术，为后续的光学检测，光纤通讯等课程的教学打下基础。
目前在国内的高校中，浙江大学[3]，天津大学[4]等重点院校在工程光学的教学上积累了丰富的经验，在以下几个方面值得学习和借鉴，一是注重科学思想的培养；二是注重课堂教学和网络教学相结合；三是注重动手能力的培养。
从我院该课程的教学现状来看，目前存在两方面的问题，其一是将理论和应用两门课程分开教学，一定程度上割裂了其内在的联系；其二是限于经济条件，在实验室建设上还存在很大的困难，导致学生动手能力缺失，与我校培养“应用型”学生的目标不符合。本文为解决这一问题，探索了课程的优化和教学方式的转变与虚拟实践教学，加入仿真实验相结合的教学方法，加强学生的科学思维的培养，提高学生的动手能力。
1 理论教学体系优化
1.1 《物理光学》和《应用光学》的理论课教学的优化
“工程光学”课程主要讲授几何光学和物理光学方面的基础理论、基本方法和典型光学系统的实例和应用。因此，该课程不但是学习专业基础理论必不可少的，更是培养学生工程应用和实践能力的重要课程。[5][6]
我院对“工程光学”课程的讲授主要是《物理光学》和《应用光学》这两门课。这两门课程特点各异，因此，有必要优化《应用光学》和《物理光学》的理论课教学，找出它们的逻辑联系和知识延续性，加强其内在联系，使之成为一个体系，从而在学习上具有连续性，提高教学效果；另外，通过合理的选择教学章节以及安排教学课时，从而在教学中做到有的放矢，加强学生科学思想的形成。比如：对于全反射这部分内容的教学，在应用光学和物理光学的教学中都有涉及，在应用光学中偏重于其条件与结果，在物理光学的中重点讲授其物理本质，这样做到前后结合，由浅入深，逐步推进。做到能懂、会用。
1.2 课堂教学方式的优化 现代教学理念主张教学活动以学生为主体，以培养学生的创新思维和科研能力为目标，突破以知识传授为主的传统教学模式，教师的主要作用是启发与引导学生去自主学习和探索研究。[8]
1.2.1 开展启发讨论式教学 教师采取由问题带动教学的方法。从问题的引出、分析到寻找解决的方案，努力引导学生去积极思考与讨论，培养他们自主分析问题和解决问题的能力。
教师在介绍一个知识点之前，针对部分重点内容灵活采取课堂小讨论和专题研讨的教学模式[8]，发挥教师的主导地位，提高学生的主体地位，体现以教师为主导，学生为主体，媒体为核心的教学原则，进而有效的提高教学效果。比如：在对应用光学像差理论进行教学时，由于像差的种类很多，条件不同，现象各异，学生容易混淆概念且对产生各种像差的条件以及现象思路不清晰。因此，在课堂教学时，可以让学生讨论各种像差产生的条件及现象。
1.2.2 归纳总结法 教学过程中突出重点和难点，并根据教学大纲课时数及其前导与后继课程的关系，合理安排各章节内容。每学完一章后引导学生对所学的内容及时进行总结、归纳，让学生对本章有一个总体的把握，以便学生复习[9]。比如：对于平行平板的干涉中关于定域的概念，对于初学者而言，这个概念较为晦涩难懂，因此，可以引导学生对于平行平板干涉的定域，楔形平板的定域进行画图分析，这样可以加深学生对定域的理解，并使学生更深入的理解平行平板干涉和楔形平板干涉的区别。
1.2.3 理论和实践相结合 工程光学与技术课程理论性较强，概念较为抽象，公式推导繁杂。传统的“填鸭式”教学方式难以取得良好的教学效果。这是因为一方面，学生对于抽象的光学概念没有一个具体的认识，对复杂的数学公式推导容易产生畏惧心理，从而降低了学习的兴趣；另一方面，在教师授课过程中过于重视课本上的理论知识讲解，大多采用灌输式教学方式。虽然课堂信息量较大，但是学生对于光学知识的理解仍然停留在表面，无法应用理论知识去解决实际的问题，最终，导致理论教学与实际应用存在严重的脱离现象[10]。因此教师在课堂教学中，向学生传授基础理论和实际应用两者之间的联系，培养学生具有理论联系实际的本领，明确教学的目的，锻炼学生的动手能力。
1.2.4 传统教学与多媒体课件相结合使用 “工程光学”课程图多、知识面广、公式推导复杂且具有一定抽象性[11]。应用多媒体课件借助颜色、图像、动画等多种技术将授课内容图文并茂的展示给学生，将抽象的教学内容形象化，从而使学生加深了对关键知识点的理解和记忆，在感性认识的基础上，水到渠成地上升到理性认识，极大程度的避免对知识“生吞硬咽”现象的产生[12]；同时还可以节约课堂板书、推算和复杂的做图的时间，能够大幅度扩展单位学时的授课信息量，从而有效提高了课堂效率和教学质量，并解决了课程容量大与有限学时的矛盾。
优化《应用光学》和《物理光学》的理论课教学，优化课堂教学的方式，利用课程的特色将学生从被动的学习状态中解放出来，留一部分章节让学生自由学习并进行讨论，教师在过程中起到监考和组织引导的作用，在一定程度上改变传统的教学模式，避免“满堂灌”。例如通过采用让学生阅读英文文献的方式等；始终坚持启发式教学，施行教师教学和学生自学并行的方法。
2 虚拟实践教学
2.1 虚拟光学实验平台的创建 光学实验是学习光学知识的重要环节，但是我院限于经济条件，在实验室建设上还存在很大的困难，导致学生动手能力缺失，使教学效果受到很大的限制，而虚拟实验教学作为传统实验教学的辅助手段，可以克服传统实验的制约和弊端，可有效地解决传统实验教学中存在的诸多问题，提高实验教学的效果。目前有的高校基于虚拟技术展开了虚拟实验的研究[13]，但对于光学实验系统建设来说，效果并不理想。
基于以上的分析，本文采用MATLAB软件技术，结合光学实验的特点，对光学虚拟实验系统进行了设计和研究，并实现了系统的构建，创建虚拟光学实验平台，通过该虚拟实验平台的使用，学生可以加深对光学知识的理解，启发学习的兴趣，可为学生在实际实验中建立良好的实验习惯，为获取实验技能打好基础，同时也为相关实验系统的设计研发提供了一条新的途径。
2.2 MATLAB与“工程光学”课程教学的结合 MATLAB是一种演算纸式科学算法语言[14]， 由于它编写简单，编程效率高，易学易懂而被广泛应用。[15]
本文尝试将其作为辅助手段应用在教学中，一方面教师可利用MATLAB仿真光学现象制作多媒体课件，另一方面课后可让学生利用该软件模拟学习中遇到的光学问题，以此巩固已学知识。在光学仿真与教学过程中，通过下列方式将MATLAB与光学课程教学有机地结合起来：一是以MATLAB为平台，开发制作了光波导和激光等高等光学现象仿真程序，并运用于计算机所支持的课堂教学中，以其作为演示实验配合光学理论的讲授，很好地解决了真实实验因环境限制而不能进入课堂的难题。二是利用的仿真与计算功能，鼓励学生通过自主探索去研究光学课程中的一些更深入的问题。在掌握理论知识的前提下，让学生建立相应的物理模型和数学模型，然后利用MATLAB编写程序，去完成对知识的巩固与拓宽。这是一种探索过程，也是为学生以后的研究工作奠定基础。三是利用MATLAB的计算绘图与优化功能，启发学生对数学模型中的参数进行改变，根据实际物理条件选择符合要求的最优值，并获得最优条件下的参数值，最终通过理论仿真来指导实践。[16]
完成实践（参数获取）—理论（物理模型建立）—仿真（MATLAB数值计算及绘图）——优化（MATLAB参数改变及优化）——实践（最优参数选取）的过程，让学生真切感受科学技术是第一生产力。
3 结束语
该课程体系的整合，将有利于光信息专业学生的专业素质的提高，加强专业课程的学习和考核，学生的专业实习及就业。课程体系的整合及建设是任重而道远的系统工程，只有进一步改进和完善两课整合教学工作，从课程体系、学时分配、实验建设、教学手段和教学方法等各个环节总体规划、协调建设和深化改革后，才能取得更好的教学效果。
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篇9
关键词：生存游戏；学生工作室；虚拟公司；软件学院；渐进工业化
中图分类号：G64 文献标识码：B
文章编号：1672-5913(2007)13-0054-03
1引言
虽然学生工作室模型在培养软件工程师方面非常成功[1-3]，但仍然有许多方面需要改进[4]：
(1) 由于工作室总数量和每个工作室容量的限制，只有少部分学生能够加入到工作室中，这使得绝大多数同学无法获得参与实践的机会。
(2) 由于独立完成整个计划的信誉相对来说比较低，学生们从外面的公司中得不到足够的真实项目，因此有些时候工作室导师甚至学院管理层必须出来发挥协调作用。
(3) 工作室在诸如商务谈判、财务管理及合同法等一些问题上往往属于弱势群体。由于工作室并不是真正的公司，在整个项目过程中的许多时候都容易受到不公正的待遇，尤其是在付款这一阶段。因此对于大学学生来说，从校外公司手中承担真正项目的商业风险的确有些偏高。
(4) 自成立之后，无论运转状况是好还是坏，工作室都能够维持其存在。这使他们缺乏由于自己的糟糕管理而导致公司破产的危机感。
为了解决上述这些问题，并使得工作室模型对培养软件工程师产生积极的影响，本文提出了一个关于软件工程教育的生存游戏模型。
2生存游戏模型
2.1模型介绍
到目前为止，在哈尔滨工业大学软件学院由学生组织的工作室仍然运行良好[4]，它们自主控制，学院管理层和导师不必为其花费很多时间。在工作室模型中：
(1) 每个工作室都被指派一个有着丰富信息产业经验的软件学院讲师作为导师。各个工作室运作完全由自己决定，除非他们需要得到导师的指导或软件学院的政策支持。
(2) 软件学院为他们提供专用的工作场地、网络连接甚至必要的资金支持。
(3) 导师和学院有责任为工作室寻找商机。
新的生存游戏模型建立在学生工作室模型的基础之上。这个模型由五种角色组成，它们是虚拟公司、门户公司(一个真实的公司)、指导教师、软件学院和校外的真实公司。其结构图如图1所示。
(1) 学院的角色 软件学院的管理层应该制定一个支持政策，作为实施整个生存游戏模型的坚实的政策基础。
(2) 门户公司的角色 应该建立一个真正的公司，充当所有虚拟公司对外门户的角色。虚拟公司和外界真实公司之间便可以通过门户公司进行商务往来。这个真实公司的成员由老师及全职工作人员组成。软件学院是最大的股东，它提供办公室、资金、电脑、互联网接入等支持。门户公司可以拥有自己的产品，但它主要的目的是解决工作室或虚拟公司无法有效解决的诸如财务、合同等方面的问题。
(3) 虚拟公司的角色 在大学一年级结束后，所有学生都被要求加入到虚拟公司中，这些虚拟公司作为门户公司的子公司。每个学生都有权利去加入任何一个公司，当然以那个公司愿意接受他(或她)为前提。每个虚拟公司的规模没有限制，这完全取决于该虚拟公司管理层的战略决策。在学院和门户公司的保护下，这些虚拟公司可以作为门户公司领导的战略联盟中的成员而逐渐成长起来。
(4) 导师的角色 学院指派导师帮助虚拟公司解决遇到的问题。不同时期导师扮演不同的角色。当一个虚拟公司遇到技术难题时，导师就会成为他们的顾问；当虚拟公司的成员进行某项目的需求获取时，导师就会扮演他们的客户角色；当虚拟公司的成员在与门户公司或外界公司沟通存在问题时，导师就会充当联系协调人；当虚拟公司在管理一个项目时，导师就会充当项目经理的角色。
在这个生存游戏设想中(见图1)，门户公司尽最大努力从外界获得足够的项目以便为虚拟公司提供充足的实践题目来源。门户公司能把一个大的项目分成许多小的模块，以便一些虚拟公司可以经过相互协作来完成。如果无须学院及导师的管理，又能够自己获得并独立完成项目，这些虚拟公司就可以独立进行项目管理。
2.2虚拟货币和真实货币的使用
一个成功的公司应该有一个健全的财务系统，虚拟公司也应如此。为了对每个虚拟公司的运行状况进行评价，就应该建立一个完善的财务系统。这项任务应该由门户公司来完成。门户公司负责管理可以在整个生存游戏模型中同时流通的两种货币，即虚拟货币和真实货币。
(1) 真实货币。真实货币可以用于学院内外。它可以用来做以下事情：
从学校外面买一些办公必备品;
支付外聘培训师的费用；
从外界或者其他虚拟公司购买一些软件组件或者产品；
门户公司为虚拟公司所完成的产品支付报酬；
其他开销。
(2) 虚拟货币。虚拟货币的使用范围相对来说比较小。它限于在学院内部使用。例如：
在门户公司和虚拟公司之间使用；
两个虚拟公司之间；
在导师和虚拟公司之间。
检查或评估一个虚拟公司运行状况的好坏，该公司拥有资本(含虚拟货币和真实货币)的数量可以作为一个主要参考。除此之外，当前员工人数、近期发展计划、所研发产品的竞争力都应该作为参考。在这些参考标准的基础上，学院甚至可以为这些虚拟公司排序，从而一些运行状况良好的公司可以获得资金支持，而其他一些公司由于糟糕的管理或不佳的时运而不得不面临破产的威胁。
3来自学院的支持
3.1对游戏胜利者的支持
为了让这个生存的游戏模型切实可行，软件学院必须发挥重要的作用。因此在整个模型中学院的支持发挥着主要的作用。随着公司生存时间的延长，学院的支持也逐渐增强(见图2)。
整个生存游戏过程分5个阶段，每个阶段学院都将根据每个虚拟公司的发展状况提供适当的支持。
(1) 在大学一年级结束即暑假期间，经过软件学院组织的宣传工作和学生的准备工作，学生们自己成立一个六到八人(人数仅供参考)的虚拟公司，每个学生都必须加入到一个公司中。在随后的几年中，公司中的人数将会随着学生加入或离开而改变。
(2) 在大学二年级时，虚拟公司进入初创阶段。这一阶段学院的支持就是帮助每个公司正常运转起来，使其尽早进入自由发挥阶段。每个虚拟公司可以通过和其他虚拟公司竞争而从学院门户公司得到项目；如果某个虚拟公司希望直接与外界公司沟通合作，也应经由门户公司指导、备案以便于协同管理。在二年级结束阶段软件学院会对它们做一个评估。如果某个公司没有完成任何项目并且没有获得任何真实货币或者虚拟货币，这个虚拟公司将会被责令破产关闭，其成员也会作为“失败者”进行重新定位(见下文)。
(3) 大学三年级是虚拟公司发展的阶段。倒闭的虚拟公司的员工可以申请加入通过评估的虚拟公司，同时也有一些学生会因为没有为公司作出任何贡献而被解雇。到目前为止，如果一个虚拟公司运行良好，学院会为他们提供专用的工作场地、资金支持和商业机会。
(4) 到大学三年级结束时，会有一些公司仍然存活下来并且运营良好。如果这些公司的“员工”愿意的话，可以允许他们不参加校外实习基地[5]的实践活动，而在校内自己的公司进行实习。在这种情况下，软件学院将创建一个工作条件相对较好的“孵化器”，使得每个虚拟公司都有自己独立的工作空间(可以是独立的建筑或独立的楼层)。虚拟公司的学生们将在这个孵化器中完成他们的实习任务。
(5) 在大学四年结束后，如果有足够的信心，生存下来的虚拟公司将有可能去创建真正的公司。在这种情况下学院所能够提供给这些公司的帮助，除了把这些公司作为实习基地并送实习生到他们那里去参加实习活动之外，便是积极的鼓励和美好的祝愿了。
3.2对游戏失败者的支持
有胜利者就有失败者，几乎每个游戏都是如此。对于生存游戏的失败者软件学院也将会给与必要的支持：
只要能被接受，破产公司中被解散的学生还有机会加入到其他虚拟公司中；
对所在公司主研方向不满意的同学也可以离开加入到另一个更适合的虚拟公司中(当然是双向选择)；
破产的虚拟公司的成员也可以自寻出路；
当到实习的时候，每个游戏的失败者都有权利到软件学院合作伙伴的实习基地中开始实习工作(当然也是双向选择)。.
4生存游戏模型的预期结果
随着模型的动态发展，能够生存下来的虚拟公司会越来越少，因此在虚拟公司中学生的人数也会越来越少。在游戏的最开始，每个人都被要求加入到一个公司中，但只有很少的一部分公司可以坚持到最后。这个生存游戏模型的预期结果如图3所示。在二年级上半年，所有的虚拟公司都会活下来，但在大学二年级结束的时候，会有约 34%的公司会倒闭；到大学三年级结束时，另外的 33%也会随后倒闭。临近毕业时即大学四年级结束时，预计只有约10%的虚拟公司能够存活下来。
5总结
该论文所提及到的生存游戏模型在软件工程教育特别是在实践能力培养方面是一个新的设想。通过它，每个学生都有成为一名虚拟公司员工或管理者的机会。成功之后的欣喜，可以增长他们解决困难的能力，树立他们的自信心，并提高他们对充满生存压力的环境的适应能力；即便是失败，也是一段有价值的经历和一笔无形的资产。
总之，这个生存游戏模型对于培养面向软件产业专业人才，应该称得上是一个建设性的方法。希望该模型能够成为软件教育产业管理者制定政策的一个有价值的参考。
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收稿日期：2007-3-30
作者简介：王延青，哈尔滨市南岗区教化街26号，哈工大775信箱
邮编：150001
篇10
关键词：混凝土； 扩展有限元法； 虚拟裂缝模型； 断裂过程区； 裂缝扩展； 软化律
中图分类号： TV313 文献标志码：B
Abstract：A method is proposed to study the Fracture Process Zone（FPZ） of concrete based on eXtended Finite Element Method（XFEM） and a fictitious crack model. The length， displacement and stress distribution of FPZ during the crack growth process can be obtained by the method. A threepoints bending concrete beam is studied and the effect of the aggregate size， different softening laws and different initial crack length on FPZ is studied.
Key words：concrete； extended finite element method； fictitious crack model； fracture process zone； crack growth； softening law
0 引 言
混凝土材料是一种准脆性材料，其断裂行为的重要特征是真实裂纹前方存在断裂过程区（Fracture Process Zone，FPZ）.在这一区域存在微裂缝、集料互锁、粗糙表面的接触和摩擦等非线性现象，从而使得混凝土的断裂行为呈现非线性特性.[13]由于FPZ的尺寸通常与混凝土构件尺寸在同一数量级，采用传统的线弹性断裂力学分析混凝土结构的断裂问题已不适合.
FPZ是混凝土断裂力学中一个极为重要的概念.混凝土FPZ的研究与混凝土裂缝模型的研究紧密相关，按采用裂缝模型的不同，对混凝土FPZ的研究方法可大致分为2类.
1）基于黏聚裂缝模型的方法.这类模型适合于数值分析，其中适用于混凝土材料的黏聚裂缝模型又以虚拟裂缝模型[4]和裂缝带模型[5]为代表.
2）基于弹性等效裂缝模型的方法.这类模型一般用于解析计算混凝土结构断裂问题，按所使用的弹性等效原则的不同，这类裂缝模型又包括两参数断裂模型[6]、尺寸效应模型[7]、等效裂缝模型[8]和双K断裂模型[9].
由于解析裂缝模型的适用范围有限，本文重点关注黏聚裂缝模型，特别是虚拟裂缝模型.
虚拟裂缝模型将FPZ简化为一条虚拟的集中裂缝并将FPZ的非线集中到该虚拟裂缝上考虑.采用虚拟裂缝模型结合传统有限元法，可以得到较为准确的裂缝扩展路径及虚拟裂缝面的张开位移和应力等物理量，但由于在传统有限元法中采用单元边界模拟裂缝，因此随着裂缝的扩展需不断进行网格重剖以保持单元边界与裂缝扩展路径一致[10]，这极大地限制该方法的使用.
为克服传统有限元法分析断裂问题时遇到的网格重剖难题，BELYTSCHKO等[11]提出扩展有限元法（eXtended Finite Element Method，XFEM），基于单位分解定理，在传统有限元连续位移场中引入能描述裂纹两侧位移间断特性的非连续位移项，使裂纹的描述独立于计算网格，因而无须随着裂纹的扩展不断进行网格重剖.扩展有限元法结合虚拟裂缝模型被很多学者应用于混凝土结构的断裂问题研究，成功再现许多试验结果，显示出很好的应用前景.[1214]
本文提出一种基于XFEM和虚拟裂缝模型的混凝土FPZ计算方法，利用该方法可以准确计算混凝土结构裂缝扩展过程中虚拟裂缝的范围、张开位移和应力分布等.
1 虚拟裂缝模型的扩展有限元法
1.1 虚拟裂缝模型
虚拟裂缝模型是在黏聚裂缝模型的基础上发展而来的，该模型把混凝土裂缝分解为2部分（见图1）：真实物理裂缝区（完全开裂区）和虚拟裂缝区（微裂区）.[1]前者代表宏观的自由表面裂缝，裂缝表面无应力作用；后者将带状FPZ简化为一条分离裂缝，即虚拟裂缝，虚拟裂缝表面由于微裂缝作用、集料互锁等仍然可以承受应力作用，且承担应力的大小与虚拟裂缝的张开位移相关.虚拟裂缝模型概念清楚、模型简洁，被认为是基本的混凝土裂缝模型.
虚拟裂缝模型采用如下假定：1）材料非线性完全集中于虚拟裂缝区，虚拟裂缝以外的区域为线弹性材料；2）虚拟裂缝表面存在的黏聚应力τ与虚拟裂缝的张开位移w有关，一般可用τw张拉软化律曲线表示.常用的线性和双线性软化律见图2，曲线下方的面积即为混凝土材料的断裂能Gf=∫w00τdw，其意义是形成单位面积裂缝所吸收的能量.
虚拟模型的引入使得对FPZ的研究可以通过对虚拟裂缝的研究进行，通过研究虚拟裂缝张开位移及其表面的应力分布即可获取FPZ的变形和应力情况.
1.2 XFEM
由于虚拟裂缝面上的黏聚应力τ通常为虚拟裂缝张开位移的非线性函数，由式（5d）可知fcoh一般也为节点位移未知量的非线性函数，因此有限元方程系统的式（5a）和式（6）必须采用迭代方法求解.相关求解思路及裂缝扩展过程模拟方法可参见文献[14]，这里不再详述.
2 虚拟裂缝计算方法
虚拟裂缝的范围及其上分布的黏聚应力和虚拟裂缝张开位移可以在有限元方程系统的迭代求解过程中予以求解，思路如下.
虚拟裂缝扩展路径被单元边界分割为许多候选虚拟裂缝段，见图5a.在计算过程中，对每个候选虚拟裂缝段计算其高斯积分点上的裂缝张开位移w.
1）首先由裂缝扩展路径计算裂缝与单元边界交点在整体笛卡尔坐标系下的坐标xi和xj，见图5b.
求得高斯点的裂缝张开位移后，判断候选虚拟裂缝段属于黏聚裂缝还是真实裂缝，仅当候选虚拟裂缝段上所有高斯点的张开位移w均满足0≤w≤w0时，才认为该段裂缝位于FPZ，属于黏聚裂缝；若有至少一个高斯点张开位移满足w>w0，则该裂缝段成为自由表面裂缝.
在每一次平衡迭代计算过程中均需对所有的候选虚拟裂缝段进行上述计算.同时需注意，一旦候选虚拟裂缝段变成真实裂缝的一部分，则在后续计算中该裂缝段将不再作为候选的虚拟裂缝段.在计算过程中，对每一个裂缝段采用3个高斯点计算其张开位移.
当系统平衡方程得到满足时，黏聚裂缝段及其高斯点的张开位移即被确定，同时还可计算其长度和黏聚应力分布，从而确定FPZ的长度、张开位移和应力分布.
3 数值算例
3.1 算例1 双悬臂梁
对于该算例，文献[13]给出用伪边界积分（Pseudo Boundary Integral，PBI）方法得到的解，本算例以此作为比较的标准.由于在伪边界积分方法中裂纹的扩展路径是预先指定的，为保持一致性，本算例指定裂缝沿水平方向扩展，即沿图6中虚线所示路径扩展.有限元模型采用119×59的均匀网格，按平面应变问题进行计算，裂缝每一步扩展长度为4 mm.
图7和8分别给出裂缝扩展至第9、34和58步时的虚拟裂缝张开位移和虚拟裂缝表面的应力分布.图中的裂缝张开位移和裂缝表面应力分别用临界裂缝张开位移w0和混凝土抗拉强度ft进行无量纲化处理.
计算结果显示采用本文方法计算得到的虚拟裂缝张开位移和表面应力分布与文献[13]给出的结果完全一致，这说明本文方法和程序准确.
3.2 算例2 三点弯曲混凝土梁试件
混凝土梁试件见图9.梁的几何尺寸为：厚度t=b=150 mm，l=600 mm.取文献[15]给出的C3等级的混凝土进行研究，其弹性模量和抗拉强度分别为E=34.65 GPa，ft=3.5 MPa，计算时取ν=0.1.
3.2.1 不同骨料粒径及不同软化律的影响
考虑3种不同骨料粒径对FPZ的影响，对应的
最大骨料粒径dmax分别为8，16和32 mm.不同的骨料粒径主要影响混凝土材料的断裂能，3种骨料粒径对应的断裂能及采用线性和双线性软化律所需的参数见表1.
对应峰值载荷时虚拟裂缝表面的张开位移和应力分布分别见图10和11.不论是采用线性软化律还是双线性软化律，不同骨料粒径对应的虚拟裂缝表面张开位移和表面应力分布呈大致相同的规律，但FPZ的长度却不同.大致来说，骨料粒径越大，对应峰值载荷的FPZ长度越大，特别是采用线性软化曲线时这种现象非常明显.需注意的是，当载荷达到峰值载荷时，混凝土FPZ并未发展至饱和程度，这可以从图10中x=0时w0看出.
裂缝扩展过程中FPZ长度最大时虚拟裂缝表面的位移和应力分布分别见图12和13.
不同骨料粒径对应的虚拟裂缝表面的位移分布遵循的基本规律相同，但采用线性软化律和双线性软化律得到的虚拟裂缝表面应力分布却大不相同.这是因为此时FPZ已充分发展.从图12和13中可以看出：x=0时，虚拟裂缝张开位移已经达到临界值w0，而对应的虚拟裂缝表面应力为0；在整个FPZ上位移从0至w0连续变化，由于双线性软化律曲线存在转折点，因此此时的应力分布曲线也必然出现转折点.
加载过程中FPZ长度随所加集中载荷的变化曲线见图14.不论是采用线性软化律还是双线性软化律，当载荷相同时，FPZ长度随骨料粒径增加而增大；FPZ长度在峰值载荷处并未达到最大值，在峰值载荷过后裂缝进入非稳定扩展路径并扩展至一定阶段时，FPZ长度达到最大值.在骨料粒径相同的情况下，采用双线性软化律得到的FPZ长度大于采用线性软化律得到的长度；采用双线性软化律得到的峰值载荷和FPZ长度最大时对应的载荷均小于采用线性软化律时得到的结果.
3.2.2 不同初始裂缝长度影响
为考察不同初始裂缝长度对虚拟裂缝张开位移和表面应力分布的影响，考虑线性软化律情况，令初始裂缝长度从0.01b变化至0.25b.
不同初始裂缝长度时虚拟裂缝张开位移和表面应力分布分别见图15和16.
随着初始裂缝长度的增大，虚拟裂缝张开位移增大，而虚拟裂缝的表面应力变小.需指出的是，在初始裂缝从0.01b变化至0.25b过程中，虚拟裂缝长度保持不变；若初始裂缝长度达到0.30b，则虚拟裂缝的长度会发生变化.
4 结 论
提出一种利用XFEM结合虚拟裂缝模型对混凝土FPZ进行研究的方法，数值算例表明该方法准确可靠.对一个三点弯曲混凝土梁试件在裂缝扩展过程中的FPZ特性进行研究，结果如下.
1）不同骨料粒径对应的混凝土FPZ的位移和应力分布遵循大致相同的规律.
2）在外载荷达到峰值载荷时，混凝土FPZ并未发展至饱和程度；在峰值载荷过后，当结构裂缝继续非稳定扩展至某一阶段时混凝土FPZ方发展至饱和.
3）在相同载荷水平下，骨料粒径越大，对应的FPZ长度越大.
4）随着结构初始裂缝长度的增大，FPZ的张开位移增大，而应力却减小.
本文提出的方法原则上适用于任意复杂结构裂缝扩展过程中的FPZ的研究，且可以考虑任意软化律，但本文只对I型断裂问题进行验证，对于II型甚至复合型断裂问题，本文方法是否有效尚需进一步研究.
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