动力分析

动力分析（精选十篇）

动力分析 篇1

关键词：非线性,Bouc-Wen模型,单桩

0 引言

二十世纪三四十年代,许多学者开始进行桩基础—地基土相互作用的研究,在近几十年,这个研究引起了研究者的广泛关注。Novak(1983)[1]等人将Baranov薄层法推广应用到单桩的振动分析中,对不同土层中单桩的各种振动进行了研究,利用解析法、半解析法及数值方法,得到了不同地基土中单桩的动力阻抗。在多年的试验研究和地震的观测结果中,人们发现在桩基础—地基土相互作用问题中,关键是如何正确的模拟地基土的性质和状态,考虑其对桩基础的反作用的影响。动力Winkler地基梁法是分析单桩动力响应普遍应用的方法。Nogami,Konagai(1986)[2]应用时域Winkler地基梁法,分析了单桩在竖向荷载作用下的动力反应。本文采用描述迟滞非线性材料本构关系的Bouc-Wen模型,在Winkler地基梁模型的基础上,建立考虑土体非线性因素影响的、研究单桩非线性响应问题的简化分析模型。该简化模型采用非线性迟滞弹簧,模拟桩周地基土或桩尖地基土对桩轴的作用力。能够比较理想地反映了单桩在水平荷载作用下的非线性行为的主要特征。模型采用的计算参数,可以由实际问题中的单桩—地基土系统的几何和物理参数、经验公式以及现场试验数据,进行确定和校准。

1 经典Bouc-Wen模型

具有迟滞恢复力的单自由度系统的力学解释模型,可以表示为由质量为m的单质点、刚度为αk的线性弹簧以及与之并联的迟滞弹簧组成的系统。

迟滞弹簧由一个阻尼器和一个刚度为(1-α)k的弹簧相串联,它对质量m的作用力为迟滞力,它可以看作是迟滞位移的函数,迟滞位移用z来表示,所以,迟滞恢复力q由两部分组成,一部分为刚度为αk的线性弹簧提供的弹性力αkw;另一部分为迟滞弹簧的迟滞力(1-α)kz,可以用下面的式子表示:

其中,q为结构的迟滞恢复力;k为结构的参考刚度值;α为某荷载水平下的屈服后刚度与屈服前刚度的比值;w为结构的总位移;z为结构的滞回位移,它是w的函数。

结构在遭受强烈地震、强风或周期性海浪作用时会表现出非线性行为,针对结构的非线性行为,许多学者提出了自己的非线性滞回模型,其中应用最广最多的是由Bouc[4]于1967年提出由微分方程控制的简洁的光滑滞回模型,并由Wen(1976)[5,6]和其他学者不断地推广和扩展,通常称为Bouc-Wen模型。在这个模型里,结构的回复力和变形与一个具有不确定参数的非线性微分方程相联系,通过合理地选择参数,可以得到大量不同形状的滞回环,以模拟实际工程问题中遇到的滞回非线性行为。

Bouc-Wen模型的表达式为:

可化简为下面的形式:

其中,A,β,γ,n均为模型中控制滞回环形状的参数。方程(2)或(3)的解答描述了模型变化的滞回特性,这个模型通过β和γ的取值能模拟应变硬化和应变软化,而参数n控制滞回曲线的光滑程度。

通过这些参数的合理选择,Bouc-Wen模型能描述大量的非线性动力响应,见图1,图2。

2 单桩—地基土系统水平非线性动力响应简化模型

地震运动过程中,桩基础的动力学行为由桩基础与地基土介质的相互作用所控制。在桩基础—地基土相互作用的研究中,土的屈服和桩土滑移或者分离是通过用弹簧代替桩周地基土来模拟桩基的非线性响应。

如图3所示,一等截面积垂直单桩埋置在分层土层中。桩为线弹性梁,弹性模量为Ep,横截面面积为Ap,惯性矩为Ip,长度为L,质量密度为ρp。土体沿水平方向划为若干层,将单桩也离散为数量相同的若干单元,单元长度与每层土的土层厚度相等。土对桩的水平非线性作用力由连续均匀分布的、随深度变化的水平非线性弹簧模拟,其瞬时弹性刚度为ks(x)。与水平非线性弹簧并联的阻尼器,表示动力荷载作用时,土中的辐射阻尼和材料阻尼,其阻尼系数为cs(x)。作用于桩头的荷载为幅值随时间任意变化的水平集中力H(t)和力矩M(t)。当桩土发生分离时,桩轴两侧的土体将表现出不同的力学行为,因此,对于桩轴左右两侧的桩周土,采用不同的水平刚度和阻尼值,分别为ksl(x),ksr(x)和cxl(x),cxr(x)。桩帽和桩靴施加于桩头和桩尖处的约束,用旋转弹簧来表示,其弹性刚度分别为Krh和Krt。

其中Deepak Badoni和Nicos Makris(1995)[8]提出了土的抗力表达式:

与频率有关的土的辐射阻尼表达式:

在简化单桩非线性模型过程中,可以用Fs和Fd来代替土体弹簧及阻尼器,这样就进一步简化了模型。

其中,

其中,γs为土的重度;S(x)为土的剪切刚度;d为桩径;J为与剪切刚度相关的无量纲经验系数,对于软粘土和硬粘土,J可分别取0.25和0.5;vs为土的泊松比;Vs为土的剪切波速;ρs为土体密度;ω为振动频率。

3 单桩水平运动方程与边界条件

利用单桩—地基土水平非线性动力响应简化模型可以建立单桩水平运动方程:

桩头(x=0)和桩尖(x=L)处的边界条件为:

式(2)～式(10)共同定义了单桩在水平动力荷载作用下非线性响应问题。

4 Bouc-Wen模型在实际桩土相互作用问题中的模型参数的确定

对于实际的桩土相互作用问题中,Bouc-Wen模型的模型参数:A,n,α,β,γ,物理解释并不是十分清晰,为了便于计算,根据土体的力学性能,对它们进行进一步的讨论和假定:

1)利用参数敏感性分析及参数空间变换可以得出,参数A对微分方程(3)的影响最小,因此可以将其初始值设为1.0。

2)参数n控制滞回环的光滑程度,地质条件不同,其非线性程度也不相同,对于侧向弹簧和顶部弹簧模拟桩周土,n=2;对于用竖直弹簧模拟桩周土,n=3;一般情况下,取1.0≤n≤3.0即可满足计算要求。

3)参数β,γ用于模拟如土壤的软化材料的滞回环形状。通过对微分方程(3)进行参数假定分析,可以得出β,γ在取不同数值时,对滞回曲线的影响。本文取n=1时,β,γ不同的取值组合,得出不同的滞回曲线。在确定具体土体滞回环的β,γ值时,可以通过拟合曲线的方法来确定它们的值。

5 结语

本文根据迟滞非线性系统随机振动的基本理论,在Winkler地基梁模型的基础上,介绍了基于Bouc-Wen模型的单桩在水平动力荷载下非线性响应问题,构造了桩—土共同作用的运动方程,结合实际桩土相互作用问题,对土体弹簧和阻尼提出了代替公式,并对Bouc-Wen模型参数进行了确定及讨论,简化了计算过程。

参考文献

[1]Novak M.,EI Sharmouby B.Stiffness constants of single piles[J].Journal of Geotechnical Engineering,ASCE,1983,109(7):961-974.

[2]Toyoaki Nogami,Kazuo Konagai.Time domain axial response ofdynamically loaded single piles[J].Joural of Engineering Me-chanics,ASCE,1986,112(11):1241-1252.

[3]George Gazetas,Ricardo Dobry.Horizontal response of piles inlayered soils[J].Journal of Geotechnical Engineering,ASCE,1984,110(1):20-40.

[4]Bouc R.Model mathematiqued’hysteresis[J].Acustica,1971(21):16-25.

[5]Wen Y K.Method for random vibration of hysteretic system[J].Journal of engineering mechanics,Div.Am.Soc.civ.Engrs,1976,102(52):249-263.

[6]Baber T T,Wen Y K.Random vibration of hysteretic degradingsystems[J].Journal of Engrg.Mech,Div,ASCE,1981,107(6):1069-1087.

[7]Nikos Gerolymos,George Gazetas.Phenomenological model ap-plied to inelastic response of soil-pile interaction systems[J].Soils and foundations,2005,45(4):119-132.

动力学分析方法 篇2

结构动力学的研究方法可分为分析方法（结构动力分析）和试验方法（结构动力试验）两大类。[7-10]

分析方法的主要任务是建模（modeling），建模的过程是对问题的去粗取精、去伪存真的过程。在结构动力学中，着重研究力学模型（物理模型）和数学模型。建模方法很多，一般可分为正问题建模方法和反问题建模方法。正问题建模方法所建立的模型称为分析模型（或机理模型）。因为在正问题中，对所研究的结构（系统）有足够的了解，这种系统成为白箱系统。我们可以把一个实际系统分为若干个元素或元件（element），对每个元素或元件直接应用力学原理建立方程（如平衡方程、本构方程、汉密尔顿原理等），再考虑几何约束条件综合建立系统的数学模型。如果所取的元素是一无限小的单元，则建立的是连续模型；如果是有限的单元或元件，则建立的是离散模型。这是传统的建模方法，也称为理论建模方法。反问题建模方法适用于对系统了解（称黑箱系统——black box system）或不完全了解（称灰箱系统——grey box system）的情况，它必须对系统进行动力学实验，利用系统的输入（载荷）和输出（响应——response）数据，然后根据一定的准则建立系统的数学模型，这种方法称为试验建模方法，所建立的模型称为统计模型。

在动力平衡方程中，为了方便起见一般将惯性力一项隔离出来，单独列出，因此通常表达式为：

IP0……………………………………(2)Mu其中M为质量矩阵，通常是一个不随时间改变的产量；I和P是与位移和速度有关的向量，而与对时间的更高阶导数无关。因此系统是一个关于时间二级导数的平衡系统，而阻尼和耗能的影响将在I和P中体现。可以定义：

………………………………………(3)IKuCu如果其中的刚度矩阵K和阻尼矩阵C为常数，系统的求解将是一个线性的问题；否则将需要求解非线性系统。可见线性动力问题的前提是假设I是与节点位移和速度是线性相关的。

将公式(2)代入(1)中，则有

CuKuP…………………………………(4)Mu上述平衡方程是动力学中最一般的通用表达式，它适合与描述任何力学系统的特征，并且包含了所有可能的非线性影响。求解上述动力问题需要对运动方程在时域内积分，空间有限元的离散化可以把空间和时间上的偏微分基本控制方程组在某一时间上转化为一组耦合的、非线性的、普通微分方程组。

线性动力问题是建立在结构内各点的运动和变形足够小的假设基础之上的，能够满足线性叠加原理，且系统的各阶频率都是常数。因此结构系统的响应可以由每个特征向量的线性叠加而得到，通常所说的模态叠加法由此而来。

在静力分析中，结构响应与施加在结构上的载荷和边界条件有关，使用有限元方法可以求解得到应力、应变和位移在空间上的分布规律；在动力分析中，结构响应不但与载荷和边界条件有关，还和结构的初始状态有关，在时域的任何一点上都可以使用有限元方法求解空间上的应力、应变和位移，然后可以使用一些数值积分技术来求解得到时域中各个点上的响应。

某特定系统动力分析方法的选择在很大程度上依赖于是否需要详细考虑非线性的影响。如果系统是线性的，或者系统能够被合理地线性化，最好选用模态分析的方法，因为程序对线性问题分析的效率较高，而且同时在频域和时域范围内求解将更有利于洞察系统的动力特性。1.1 模态叠加法

对于多自由度系统，如果考虑粘性阻尼，则其受迫振动的微分方程为：

CuKuf(t)…………………………………(5)Mu解此运动方程一般有两类方法，一类是直接积分法，就是按时间历程对上述微分方程直接进行数值积分，即数值解法。另一类解法就是模态（振型）叠加法。

若已解出系统的各阶固有频率1，2，，n和各阶主振型（模态）1，2，，n，并有：

Tia1i，a2i，，ani………………………………(6)因为主振型的正交性，可知主振型是线性无关的，设有常数1，2，，n使

i1nii0……………………………………………(7)上式两端左乘TjM有：

ii1nTjMi0………………………………………(8)注意到主振型关于质量阵的正交性：TjMi0，并代入上式，可推出12n0，这就是证明了1，2，，n线性无关。

于是，由线性代数理论知向量1，2，，n构成了n维空间的一组向量基，因此对于n个自由度系统的任何振动形式（相当于任何一个n维矢量），都可以表示为n个正交的主振型的线性组合，即

uii……………………………………………(9)

i1n写成矩阵的形式为：

u………………………………………………(10)上式就是展开定理。用模态（振型）叠加法求系统响应就是建立在展开定理的基础上。在实际问题的应用中，应注意的是系统自由度太多，而高阶模态对应的影响通常又很小，所以应用时在满足工程精度的前提下，只取低阶模态(N<

根据展开定理，对方程(2)实行坐标变换，再以模态矩阵的转置T乘方程的两边，得：

TCTKTf(t)………………(11)TM若系统为比例阻尼，则可利用正交条件使上述方程变位一系列相互独立的方程组：

CKf………………………………(12)M其中M、C和K都是对角矩阵，它们的对角线元素分别为：

miiTMi

ciiTCi2iiMi

kiiTKii2Mi

i2kimi

i1,2,,n…………………………(13)其广义力为：

fiiTf(t)………………………………………(14)这样方程组(11)可写为： CKf

i1,2,,n

(15)Miiii这是n个相互独立的单自由度系统的运动方程，每一个方程都可以按自由度系统的振动理论去求解。

如果fi为任意激振力，对于零初始条件的系统可以借助于杜哈梅积分公式求出响应，即：

ihi()fi(t)d…………………………………(16)

0t其中hi()为单位脉冲响应函数。如果fi为简谐激励，即：

fifi0ejt………………………………………(17)则系统的稳态响应为：

ii0ejt………………………………………(18)将上式代入(14)，可解得：

i或

fikimijci2…………………………………(19)ififi ………………(20)ki(1i2j2ii)mii2(1i2j2ii)其中，ii，在主坐标i解出之后，应返回到原广义坐标ui上，利用公式(9)和(20)得：

iTfi……………………………(21)u2i1kimijcin上式表示了多自由度系统在简谐激振力f作用下的稳态响应。从中可以看出激振响应除了与激振力f有关外，还与系统各阶主模态及表征系统动态特性的各个参数有关。

通过以上的内容可以看出在以模态理论为基础的各种分析过程中，必须首先进行模态分析，提取结构的自然频率。对于自由振动方程在数学上讲就是固有（特征）值方程(eigen-equations)。特征值方程的解不仅给出了特征值(eigenvalues)，即结构的自振频率和特征矢量——振型或模态(eigenmodes)，而且还能使结构在动力载荷作用下的运动方程解耦，即所谓振型分解法或叫振型叠加法(modal summation methods)。

特征值或特征频率的提取是建立在一个无阻尼自由振动系统上的，即振动方程中没有阻尼项的影响：

旅游行为产生的动力分析 篇3

[关键词] 旅游行为主观因素客观因素动机

旅游行为是指旅游者的行为。其驱动导向的目标，首先是其自身利益的需要。因此，無论人们的动机如何，旅游只是为了满足某些特定的需求的行为方式之一，即，只有当人们产生某种欲望，其满足必须在异地才能实现时，这种欲望才能转化为发动和维持人们旅游行为的动力。

一般来说，旅游行为是由内在需求和外在刺激，即内在的“推力”和外在的“拉力”的合力下形成的。也就是说，主客观的因素对旅游行为的产生的影响很大，只有同时满足，才可能产生旅游行为。

一、旅游行为产生的客观因素

1.经济因素

旅游是一种高级的消费行为。也就是说只有一个人或家庭的收入超过日常开支的临界点后才会产生外出旅游的动机。经验数据表明当一个国家或地区的人均GDP达到800美元～1000美元时,国民将普遍产生国内旅游动机;达到4000美元～10000美元时将产生国际旅游动机。收入水平的高低是旅游消费的经济基础,它不仅决定着旅游动机能否产生,同时还影响着旅游者的消费水平、消费结构及旅游消费方式。

2.闲暇时间

闲暇时间包括工作之后的闲暇时间、周末的闲暇时间和休假时间。在我国,人们有充裕的闲暇时间,周末和法定节假日是人人都可以依法享有的闲暇时间; 5天工作制使人们的闲暇时间得到了充分的保障;“五一”、“十一”的7天长假又增加了闲暇时间。企事业单位带薪假期制度的执行使人们的闲暇时间越来越多,这些充裕的闲暇时间为旅游提供了时间保证。

3.参照群体

能够对人们旅游行为产生影响的群体多是以参照群体出现的。一般情况下，参照群体的标准、目标和规范会成为人们行动的指南，成为人们努力达到的基准。从个体而言，在一定时间内他可能属于某一个正式群体，也可能隶属于一个非正式群体。但不管属于何种群体，他都要扮演某一特定的角色，遵循某一特定角色的预期行为行事。因此，多数人会在群体的影响与压力下，在知觉、判断、信仰及行动上表现出与群体中多数人相一致的从众现象。

4.旅游目的地

旅游目的地是激发旅游动机的物质基础。旅游目的地是旅游者参观游览的对象物，人们通过游览旅游景点、景区的资源得到满足，实现旅游的最初目的。因此，旅游资源和其中的设施是否具有吸引游客的特点是相当重要的。比如，历史悠久的名胜古迹，独特的自然景观，新奇和有特色的旅游活动项目、旅游设施和服务等，所有这些也是旅游开发部门和旅游企业所希望找到的那些能导致旅游者选择某一具体旅游目的地的重要因素。

5.旅游交通

地理学家将距离对旅游的阻止作用称为“距离的摩擦”(friction of diatance）。那么由于“距离的摩擦”的存在，旅游必然要付出一定的代价，包括经济上的代价、时间上的代价、机会上的代价、体力上的代价以及人们从一地到另一地而引起的情绪上的代价。随着距离的增大，旅游的代价也增加了，似乎旅游的可能性也随之减小了。因此，现代旅游业的产生、发展有赖于旅游交通条件：合理的交通路线、先进的交通设备、配套的交通服务设施（机场、车站、码头）及服务管理人员的优质服务等。对不同旅游者对旅游交通服务的满足有助于旅游行为的产生。

二、旅游行为产生的主观因素

1.好奇心、求知欲是旅游行为产生的原动力

旅游者只有对旅游目的地产生好奇，有趣了解得愿望，才能产生旅游行为。因此旅游目的地本身要有吸引力，要不断的推陈出新，使旅游产品的生命周期保持在发展期或重新进入新的生命周期。旅游作为一种特殊的产品,具有一定的趣味性和刺激性,在人们的享受与发展需要不断增强时,它对许多人产生了吸引力,促使人们产生外出旅游的愿望。

2.成就感、优越感是旅游行为产生的巨大动力

众所周知，旅游是极富象征意义的产品，它能赋予旅游者以地位、声望和与众不同的感受，也能使其他的人仰望和羡慕。旅游又是一个特殊的环境，在这个特殊的环境里，人们可以不受任何的限制和约束，完全可以按照自己的意愿去行事，去体验人生价值，去超越自我，实现自己个性的充分发挥。事实上，不少人参加旅游活动就是用体现自我价值来满足自我实现的愿望。

3.个人偏好也对旅游行为的产生有一定影响

不同性格特征的人，对旅游的需求不同。因此，同一种旅游动机其旅游行为可能有很大的差异，而同一种旅游行为也可能出自不同的旅游动机。不同的个性心理特征使人们的兴趣、爱好以及处事的态度有所不同,兴趣广泛、喜欢新异事物、乐于结交朋友的人,热衷于外出旅游:喜欢安静、稳定生活的人,乐于利用闲暇时间在家读书、看电视、做家务,而不愿意去参加在他们看来费时、费力、费钱的旅游活动,前者对旅游总是抱有强烈的愿望,而后者则需要一定的诱因才有可能产生旅游欲望。

4.需要的单一性和复杂性

单一性需要是指人们几乎总是寻求平衡、和谐、相同、没有冲突和可预见性；而复杂性需要斯指人们对新奇、出乎意料、变化和不可预见性事物的向往和追求。在现实生活中，如果环境的单一性或复杂性并不过分，大多数人对这些环境还是欢迎的。但是有些人却大量需要单一性或复杂性，而另外一些人所需要的单一性或复杂性却很有限。因此，人们一般都要设法使单一性需要和复杂性需要保持最佳的心理紧张程度的平衡。否则单一性过多，人会产生厌倦；复杂性太多，人会产生恐惧（见下图）。在不平衡的状态下，人们就会选择一些方式来达到平衡。旅游行为则是使人们达到最理想紧张程度的方式之一。

三、激发旅游动机，推动旅游行为

1.完善我国旅游管理体制

这是激发旅游动机的政治前提。要充分利用经济、法律、行政手段,使我国旅游业提供的产品、设施、服务、交通通讯市场化、国际化、安全化、现代化、网络化。要加强旅游环境资源的保护和管理,增加旅游人力资本的投资,引进先进的管理和监测技术,规范旅游业的运作行为。通过旅游专业和在职培训,培养合格的旅游人才。建立相应的旅游资格顾问或服务证书考试制度,有效地改善旅游服务。与国外旅游机构保持密切的联系和广泛的交流,提供国际、国内旅游变化趋势和旅游者需求的变化,及时调整和选择市场目标,更新产品和服务。充分利用新闻广告手段,宣传旅游信息,增强旅游资信的时效性和明晰度。

2.旅游目的地本身是激发旅游动机的条件和保证

独特的,个性鲜明的特色是旅游产品的吸引力所在,因此,在旅游产品的设计上,要显示出与众不同的独特风格,以别具一格的形象去吸引旅游者,并强化它、渲染它,以增加它的魅力,如九寨沟,正是以它独到的特色和鲜明的个性——原始古朴的山水美吸引了成千上万的中外旅游者,成了人人向往的“神话世界”;另外，旅游设施的数量、规模、档次、位置要充分满足旅游者需要,保证旅游者进得来,住得下,玩得开,走得动,出得去,在设计上要造型独特,外观雅致,内部舒适旅游设施要满足不同阶层、不同地区、不同心理旅游者的需要。

3.广泛传播旅游艺术和技术

这是激发旅游动机推动旅游行为的文化保证。要利用各种媒体、采用各种教育手段广泛传播旅游艺术和技术,使旅游者不仅具有旅游动机,而且具有享受旅游的能力,提高旅游观赏素质和品位,增强旅游的审美情趣和修养。将旅游与个人的潜能相结合,融入自然与社会,提高交际能力,开阔知识视野，提高文化素养,扩大知识面,了解并认识社会,体验人生,使旅游者的学问、能力、素养更上一层楼,达到更高的境界。

动力分析 篇4

在农业生产中, 由于田间工况比较复杂, 汽车行驶时路况不均, 承受载荷变化较大。为节省能源, 减小所配备的电动机功率, 农用汽车适于采用电力辅助型混合动力配置。混合动力汽车是在传统汽车动力性能的基础上, 融合电动汽车的零污染特点提出的一种过渡型产品。目前, 大多数设计采用的是小排量发动机配大功率电动机、电池组或中排量发动机配中功率电动机、电池组的结构方式。由于电池组容量大, 导致整车质量较大, 制造成本及使用费用昂贵。因此, 本研究以大功率发动机配备小功率电动机的电力辅助型混合动力系统为对象, 以提高燃油经济性、降低有害气体排放和兼顾电池SOC状态为目标, 对系统双能源合理分配控制策略进行分析。

1 驱动系统分析

1.1 驱动系统结构

本文研究的电力辅助型混合动力汽车, 采用发动机轴动力组合式并联结构[1], 以大功率发动机配备小功率电动机的混合驱动系统。双能源输出转矩通过齿轮传动装置在变速器输出轴处进行转矩耦合, 不单独配置发电机[2]。电力辅助型混合动力传动系统结构如图1所示。

1.2 驱动系统运行工况

驱动采用的电池组容量相对较小, 发动机提供匀速行驶时的平均功率需求。当加速或爬坡需要大功率时, 不足的功率部分由电池和电动机组成的电力辅助部分来补充;当负荷较小时, 发动机还可提供富余的功率, 通过电动机给电池充电。发动机处于油耗低和污染少的工况下工作, 能够提高车辆的燃油经济性, 降低排放[3]。根据行驶路况、电动机和发动机的性能特点, 以及电池组的SOC大小等情况, 驱动系统可以工作在以下5种模式:一是发动机单独驱动;二是电动机单独驱动;三是发动机和电动机混合驱动;四是减速/制动时, 电池组通过电动机工作在发电状态回收部分车辆的动能;五是当电池的SOC过低时, 由发动机带动电动机工作在发电状态向电池充电。

2 驱动系统控制策略

在车辆行驶过程中, 司机通过控制加速踏板和制动踏板来获得目标车速。车辆控制器接收来自驾驶员的控制信号和车辆的有关信息, 依据控制策略来协调控制整个驱动系统。目前, 对并联混合驱动系统可实现比较成熟的控制策略有电力辅助式和SOC转矩平衡式控制策略[4]。

电力辅助式控制策略是:在发动机不能完全提供车辆行驶中所需要的功率时, 将电动机作为一种辅助能源来工作, 并且可以保持对蓄电池的充电[5]。

SOC转矩平衡式控制策略是根据实时的SOC状态和转矩比来对发动机进行修正, 控制发动机实际发出多少转矩, 以满足充电的需要。可以根据约束条件的不同, 设计成以燃油经济性为目标的最小燃油消耗优化控制和最小等油耗实时控制策略[6,7]。

1) 当汽车在所允许的最低速度之下行驶时, 电动机运行。

2) 当汽车所需的转矩大于发动机能提供的最大转矩时, 电动机提供辅助转矩。

3 建模与仿真分析

研究所使用的工具为MATLAB, Simulink以及美国可再生能源实验室 (NREL, National Renewable Energy Laboratory) 开发的基于Matlab/Simulink的电动汽车动力性及经济性分析与仿真的设计软件ADVISOR。研究模型是参考系统自带的并联式混合动力汽车仿真模型所建立的, 在整车的控制系统上有了较大的改变, 需要重新建立系统动力控制模型, 修改部分仿真模型, 建立模型BD_EA_HEV.mdl, 修改参数指向, 在原有的基础上增加参数控制变量, 修改相关的数据文件TX_EA_HEV.m和PTC_EA_HEV.m。

3.1 控制策略模块的设计

以电力辅助式控制策略的控制算法为例, 根据车速、负载和蓄电池的荷电状态SOC值, 来确定发动机和电动机的运行状态。具体控制逻辑如下∶

1) 当车速低于最低车速限制 (cs_electric_launch_spd) 时, 由电动机提供全部驱动转矩;

2) 当系统所需要的转矩低于预先设定的发动机最低转矩限值 (即cs_off_trq_frac与该转速下对应的最大转矩的乘积) 时, 发动机效率过低, 此时关闭发动机, 由电动机提供全部的驱动转矩;

3) 当系统需求转矩大于发动机能提供的最大转矩时, 发动机和电动机共同提供转矩;

4) 在回馈制动时, 电动机切换到发电机状态, 对制动能量进行回收;

5) 当电池荷电状态过低时, 发动机除提供系统所需要的转矩外, 还要提供额外的转矩驱动发电机给电池充电。充电时, 若系统所需要的转矩与充电转矩之和小于发动机最低转矩限值 (即cs_min_trq_frac与该转速下对应的最大转矩的乘积) , 则发动机按最低转矩限值运转。根据控制逻辑设计的变量 (如表1所示) , 搭建模块simulink逻辑框图 (如图2所示) 。

3.2 仿真结果与分析

系统仿真实验采用UDDS循环, 整个实验工况循环时间为1 369s, 平均车速为31.51km/h, 最高车速为91.25km/h。车辆主要部件参数为:发动机选1L, VTEC, 直列3缸, 直喷式最大功率为52kW;电动机选1L, VTEC, 直列3缸, 直喷式最大功率为52kW;蓄电池选Insight使用的NI-MH电池, 一个模组共有6个单元电池, 每个单元电池电压为1.2V;车质量为1 200kg, 空气阻力系数为0.35。分别采用电力辅助式和SOC转矩平衡式控制策略进行模拟仿真, 得到的燃油经济性和排放结果如表2所示。

蓄电池放电能力结果如图3和图4所示。与电力辅助式控制策略相比, SOC转矩平衡式控制策略下能更有效地改善燃油的经济性和排放, 其中百公里油耗降低9%, 尾气排放HC降8%, CO降16%, NOx降30%, 电池SOC值比较稳定。

4 结束语

通过对电力辅助型混合动力驱动系统驱动模式和系统控制策略进行分析, 在仿真软件中搭建控制策略模型。在同一道路环境下对两种控制策略进行仿真研究表明, SOC转矩平衡控制策略与电力辅助控制策略相比, 汽车的燃油经济性提高, 废气排放降低, 电池的放电能力提高。这一结论对实车开发具有一定的参考意义。

参考文献

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劳动力现状及分析 篇5

调查研究

富顺县2010届选调生课题组 二〇一〇年十二月三日 富顺县农村富余劳动力现状调查研究

富顺县2010届选调生（富顺 643200）

摘 要：富顺县是一个典型的农业人口多、人均耕地少、劳务输出多的农业大县。随着经济社会的发展、劳动生产率的提高、城镇化进程的不断推进，富顺县的农村富余劳动力在逐年增加。富顺县富裕劳动力实现就业的方式主要是外出务工。富顺县的劳务输出带回可观的经济收入，推动了我县整体经济的发展，但另一方面，农村劳动力的大量输出同时也造成了空巢化现象加剧、留守儿童教育问题突出、新农村建设的主体弱化等严峻的社会问题。因此，实现农村富余劳动力资源整合最优化，使经济建设与社会稳定取得双赢，是富顺县当前和很长一段时期内的重要任务。

关键词：富顺县；农村富余劳动力；现状

为认真贯彻落实十七届四中、五中全会大力推进统筹城乡协调发展精神，围绕县委、县政府确定的“三位一体”的工作机制，按照培训与就业相结合、培训为就业服务的要求，综合运用政府扶持政策和激励手段，调动农民、用人单位、教育培训机构和行业的积极性，多渠道、多层次、多形式地开展农村劳动力就业培训工作，不断提高农村劳动力综合素质和就业能力，从而解决大量农村富余劳动力就业问题，实现由劳动力输出大县向人力资源强县的跨越。本课题组深入 富顺县基层，对农村富余劳动力的现状做了深入的调研，分析了农村富余劳动力对社会产生的影响，并对如何化解农村富余劳动力问题的思路和相应对策进行了一些思考。

一、富顺县农村基本概况

富顺县地处四川盆地南部，面积1333平方公里，辖26个乡（镇），367个村（居委会）；总人口108万，其中农业人口83万，耕地面积66.72万亩，人均耕地不足0.8亩，劳动力53万人，富余劳动力40万人，是一个人地矛盾突出的农业大县。富顺县人力资源十分丰富，是四川省丘陵地区农业大县、人口大县，也是四川省首批“扩权强县”、四川省城乡统筹、全国新型农村养老保险试点县。

据富顺县统计局数据显示：2009年，富顺县农民人均纯收入4936.52元，城镇居民可支配收入12093.74元，城乡差距逐年拉大（如图1）。

收入元***0000农民人均纯收入城镇居民可支配收入图表 1 富顺县城乡收入对比

二、富顺县农村人力资源的基本状况分析

()***63433.767697.420073967.55946820084562.***.5212093.74年份农民人均纯收入城镇居民可支配收入 劳动力资源是社会的基本财富，合理开发和利用劳动力资源，特别是农村富余劳动力资源，在发展国民经济和保障社会安定中具有重要意义。富顺县是一个人口大县，也是传统的农业县，劳动力资源丰富，农村地区尤为突出。随着经济社会的发展、劳动生产率的提高、城镇化进程的不断推进，从传统农业生产方式中解放出来的农村富余劳动力在逐年增加。农村富余劳动力在产业间、地区间转移的力度在加大，数量在逐年增大。但相对于农村地区的需求来讲，目前农村人口依然庞大，仍然有大量富余劳动力。合理地开发和整合农村富余劳动力资源，是富顺县建设人力资源强县的必由之路。

（一）农村劳动力资源逐渐增长，富余劳动力规模庞大

根据2009年人口变动情况抽样调查推算，2009年末，全县人口为108.37万人，农业人口84.19万人，其中，农村劳动适龄人口为50.47万人，占农业人口的59.95%，农村劳动力资源较为丰富。据测算，2009年末，全县农村富余劳动力为40万人，占农村劳动适龄人口的79.26%。人120口数100量万80人图表 2 富顺县2005-2009年农村劳动力人口比例变化趋势

（二）农村适龄劳动人口中外出就业人员比重较大

据富顺县统计局资料显示，自2005年至2009年末，全县农村适龄劳动人口数量总体呈增长趋势，外出就业的农村劳动人口连续五年占农村适龄劳动人口的一半以上，外出就业的农业人口占当年农村适龄劳动人口的比例分别为54%、56%、52%、52%、51%。2009年，全县农村劳动力转移输出36.98万人、实现劳务收入 25.63亿元；就地就近就业7.1万人。外出务工人员人均工资从2005年的1141.6元上涨到2009年的1912.35元，涨幅达67.5%，在一定程度上促进了县域经济的发展，增加了农民收入。

()***200720082009年份总人口农业人口适龄劳动人口富余劳动力 人口数量（万人）6046.5846.5749.0349.8550.474024.9625.8525.3225.7725.***0720082009年份农村适龄劳动人口农村外出就业人口

图表 3 农村适龄劳动人口与外出人口比例

收2500入（2000元）******082009年份外出务工劳动力人均收入图表4 在外务工人员人均年收入

（三）劳动者受教育程度有所提高，但技能水平普遍不高，对实用的新型技术掌握不多

经过近30年的改革开放，九年制义务教育得到进一步普及，成人教育得到广泛开展，从而有效地提高了全县人口的文化素质。调查资料显示，农村劳动适龄人口中，接受大学教育的占1.83%，接受高中教育的占13.06%，分别比2005年上升0.51、1.05个百分点，接受初中教育的占51.06%，下降0.21个百分点，接受小学及以下教育的占34.05%，下降1.35个百分点。尽管受教育程度不断提高，但总体水平依然较低。受农村劳动力受教育程度不高、专业化程度低的影响，富顺县外出就业的农村劳动力文化教育水平比较低，多数进入城市中的传统产业部门，所从事的职业及地位较不稳定，外出就业农村劳动力主要分布在工业、建筑、装修、搬运、餐饮等行业中。

在富顺县农村劳动力中，未接受过专业培训的就占了92.24%，只有7.76%的农村劳动力接受过培训，农村劳动力的技能水平不高是制约农村富余劳动力竞争力的重要因素。大部分农民的创业冲动和风险承受能力相当微弱，存在隐性失业问题。

（四）农村就业人口的产业结构仍为传统型

劳动力的大量转移，年轻有技能、有特长的劳动者外出打工，留在农村的主要是种植农作物或从事林牧渔业，所以，农村就业人口的产业结构仍然表现为：第一产业比重较高，第二、三产业比重较低。2009年人口抽样调查资料显示，农村就业人口中，第一产业占75%，第二产业占7%，第三产业占18%，由此可见，农村就业结构仍然是典型的传统型产业结构。

三、富顺县农村富余劳动力的社会影响分析

（一）劳动力转移的不完全性造成了大量的经济损失 户籍以及附着后的城市福利体制等各项制度和政策改革的滞后性与不完全性，导致了迁移者不能在迁入地永久性地居 住。这决定了农村劳动力转移的暂时性、不稳定性以及流出和回流的同时性。由此而生的弊端，一是进城务工农民收入的不稳定性。由于时常处于半失业状态，他们不得不经常外出找工作，一年下来的收入并不多；二是造成了较大的往返城乡间的交通成本。转移的不完全性决定了进城务工农民大多具有兼业性，他们既是城里的产业工人，又是乡下的农民。这种周期性的城乡往返，不仅增加了自身的费用和交通部门的运输压力，也对其所从事的行业产生了不利影响。每逢春节前后，一些大量吸纳农民工就业的行业和部门都面临着严重的用工短缺问题，由此造成了大量的经济损失。

（二）“空巢化”导致的社会问题严重

根据在富顺县5个典型劳务输出乡镇问卷调查反映，我县劳务输出人员大多在建筑、矿山、加工企业以及服务性行业就业，这决定了我县农村富余劳动力的转移以男性和青壮年为主。他们的流动没有割断与土地的联系，只是劳动力与家人的暂时分离，家庭的召唤力是其回归家乡的主要力量；劳动力的流动是当事人及其家人所作的决策，与政府指令性计划无关。同时基于现行制度下举家外迁会产生难以承担的高额成本的考虑，大多数外出务工者都属于个体性迁移，而把家属（包括配偶、老人和小孩）留在了农村。当同样的选择成为众人的决定，这就导致了农村“空巢化”，“留守儿童”、“空巢老人”“闲散青年”等社会问题随之产生。2005年-2009年，我县农村“留守儿童”从5.5万人增至7万人。2010年8月，赵化镇鳌山村一名未满两岁的“留守儿童”，因其祖父、母外出干活，无人看管，在自己门前的水坑里淹死；2010年9月10日，代寺镇丰光村一名“留守儿童”，由于无人看管，私自下塘游泳，不慎淹死。据有关部门调查数据显示，在我县发生的偷盗、斗殴等刑事案件中，有七成以上，都有农村闲散青年参与。而这些闲散青年大部分都是由于父母外出打工，无人看管而辍学，最终因无一技之长，在社会上拉帮结派，打架滋事，成为了社会的不安定因素。

目前，这些问题对我县农村乃至整个经济社会发展的负面影响已经有所显现，“空巢化”问题亟待解决。

（三）降低了留守人员的生活质量

2010年10月在第六次全国人口普查中，普查员在东湖镇某条件极其简陋的小旅馆发现一位70多岁的患病老人长期无人照顾，据普查员了解此人家住狮市，儿女在外打工，虽家中有住房，但无人照顾，入住敬老院，由于敬老院修葺在无任何保障的旅馆已居住2个月之久。

当前我县农村存在青壮年劳动力过度转移的现象已成不争的事实。大量青壮年劳动力的常年外出务工，虽然获得了一定的现金收入，增加了农家的经济收入，但却实际造成了留守人员生活质量的降低。这不仅体现在农村“留守儿童” 家庭教育缺失和情感孤独以及老人的赡养问题上，也表现在留守人员的实际劳动量和劳动强度加大方面（因为外出务工者大多是农家的主要劳动力）。

（四）弱化了新农村的建设主体

农民是新农村建设的主体，新农村建设需要培育新农民。但现实的情形是，农村青壮年劳动力的大量外出，造成了农村的“空巢化”。尽管随着政府惠农支农政策的逐步落实到位，已有部分农民回流，但这毕竟只是少数拥有一定技术和资金的“佼佼者”，而不是主流，所以短期内农村的“空巢化”现象也不会得到改观。新农村建设中大量基础性工程的开展，以及发展农业产业化和现代农业，显然不是现有在乡农民所能承担的。所以，发出“新农村谁来建”的疑问并不是吸引眼球的噱头，而是基于农村现实情势的忧虑。

四、对策及建议

从总体上讲，我县的劳动力问题，既有总量分布的“不均”，又有质量的“不高”；既有主观择业观念的“落后”，又有劳动力市场建设的“滞后”；既有宣传引导的“不够”，又有体制机制的“不活”，需要政府、企业、劳动力自身多方联动、共同发力，尤其是政府和相关部门要坚持多措并举，着力解决一些突出问题。

（一）努力探索劳动力保障工作新思路

据统计，我县2009年全年已培训3.035万人，培训后 取得国家职业资格证书人数2.88万人，培训后实现就业人数2.13万人。为加大培训力度，增加就业人数，应积极整合相关资源。

1．完善体制机制，积极整合资源。强化“招工就是招商”的理念，将劳动力本地就业率纳入目标管理考核，加大县级层面的统筹力度，制定一整套含政策引导、培训服务、管理教育等方面的体制机制。充分利用承接产业转移示范区建设赋予的“先行先试”权，积极争取上级支持，在加强资金监管、合法合规使用的基础上，允许统筹整合县内各类培训项目。

2．加大宣传力度，做好培训工作。各相关部门及乡镇、村要根据责任分工，认真履行职责，坚持“一手抓帮助招工，一手抓政策引导”，充分利用电视、报刊、网络等媒体开展宣传，鼓励和吸引劳动力到本地就业，进村入户，切实掌握全县所有劳动力的数量、素质状况、培训需求和就业意向，分类登记造册，主动上门做好技能鉴定与考核工作。

3．确定培训对象，明确培训内容。根据我县劳动力实际状况，应以下岗失业人员、未就业的大中专毕业生、复员退伍军人、外出返乡人员和农村劳动力为主，着重在中青年劳动力，适度做好劳动力储备培训。按照“市场引导培训、培训促进就业”的原则，围绕市场需求，以订单、定点、定向培训为重点，一方面为落户企业和项目开展职业技能培训，鼓励企业自身建立培训基地，加强对接合作，对在职职工开展技能提升培训，有效缓解技术性工种缺乏现象。另一 方面围绕劳动者自主创业和新农村建设、“一村一品”工程开展农业专业技术和创业培训。

（二）加快建设公共就业服务新平台

劳资双方信息不对称、信息发布不及时是造成用工难的制约因素之一，鉴于此，当前要加快农村公共就业服务平台和信息化建设步伐，疏通县、镇（乡）、村信息渠道。

1.抓紧健全县劳动力资源信息库。将网络建到村组一级，实现“村村通”，做到劳动力信息全部掌握，大部分能获取联系方式，尤其是要重点掌握具备较高劳动技能的技术工人信息，按照工种、专业技术水平等对其进行详细分类、动态跟踪。

2.抓紧建立网上信息平台。高标准建设我县的人才信息网络，充分发挥网络时效性强、使用便捷的特点，明确专人负责管理，做好实时更新。特别要抓好网络建设与有形的人力资源市场之间的协同配合。

3.抓紧完善县人力资源市场。加快完善一个集企业用工招聘信息发布、现场招聘、社会保险代理服务、人事代理、档案管理、社区家政服务、劳动合同签订和解除、技能培训等为一体的规模较大的一站式服务人力资源有形市场，以满足越来越多、越来越高的市场需求。

（三）加快结构调整，拓宽农村富余劳动力就业空间 目前，由于城镇容量和再就业压力等方面的限制，近期 内大量转移农村劳动力不现实。当务之急就是加快经济结构调整，大力发展特色经济，就近内部消化农村劳动力。

1．加快推进新型农业化进程。加快引进、选育和推广优良品种，大力发展甜橙等特色产业，扶优扶强有代表性的种植、养殖大户，开发延伸多条产业链，推进产业化经营，大量吸收富余劳动力。

2．加快发展农村旅游业。以狮市古镇、板桥荷花、万寿青山岭、安溪花果山等景点为例，充分发挥农村自然景点优势，大力发展周末度假、旅游休闲等项目建设，促进农村餐饮、住宿等行业的发展，增加就业容量。

（四）加快城镇化建设，提高城镇容纳剩余劳动力的能力。

加快城镇建设步伐，可以推动农村一二三次产业协调发展，就近解决农村剩余劳动力的就业问题，加快职业农民变工商业者进程。

1．加快县城扩容提质。在全县范围内大力招商引资、引进业主和项目，加快推进重点项目建设，打造农村剩余劳动力转移的集聚地。

2．加快小城镇建设步伐。要高起点规划小城镇，搞好供水、供电和交通等基础设施的规划和建设。优先发展小城镇中区位较优、实力较强、对周边农村和镇街具有较大吸引辐射能力、发展前景广阔的农村中心城镇。同时，以产业开 发、市场开发来促进小城镇建设，注重发展乡镇工业型、商贸型、旅游型等特色小城镇，突出发挥小城镇的个性和特色，形成独特区域功能的专业化小城镇，以吸引农村富余劳动力就近就业。

（五）提高劳动力素质，增强就业竞争能力

我县农村富余劳动力资源丰富，但文化水平和综合素质偏低，还称不上是人力资本。这种状况如不改变，势必阻碍农村富余劳动力转移的进程。要从以下三方面入手整合各方面有关农村劳动力职业教育资源，建立比较完善的农村劳动力就业教育与培训体系。

1.重点抓好专业技能。为此要改革农村教育体制，在普及农村基础教育的同时，充分利用我县的教育资源优势大力发展职业技术教育，开展劳动力就业培训，积极推广适用技术教育。同时应根据各地农业资源开发利用及农业现代化要求，有效地对农村劳动力分层次、分专业、分类型进行一体化培训，综合提高他们的素质和适用技术，给更多的人创造就业条件。

2.建立农民工培训新机制。按照市场化的原则，创新培训机制。推行订单定向培训，由培训机构出“菜单”、用工单位出“订单”、政府部门去“买单”，做到培训一人，发证一人，就业一人，政府补助一人。

3.要加大培训资金投入。县、乡、村三级积极行动起来，每年都要在财政预算中落实安排农民工培训的专项资金，保证培训工作正常开展。力争让全县绝大多数农民工普遍得到培训，每人都掌握1-2项非农职业技能。提高农民的文化素质，培养他们的市场竞争意识，为其以后进城就业打下坚实的文化基础。

（六）严格落实就业再就业各项优惠政策

抓好对农村富余劳动转移就业各项扶持政策的落实，制定更加优惠的政策吸引和鼓励农民工创业，拓宽小额贷款受众面和增大贷款发放规模，尽快将贷款对象扩大到农村创业人员。

成人学习动力分析及对策思考 篇6

关键词：成人学习动力；人类发展生态学；外系统

作者简介：白昊（1970-），男，四川广元人，贵州广播电视大学教学部，讲师。（贵州贵阳550004）

中图分类号：G715     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）10-0142-02

布朗芬布伦纳（Urie Bronfenbrenner）认为，发展中的个体总是在复杂的生态系统中发展，由内而外主要有四个系统——小系统（microsystem）、中间系统（mesosystem）、外系统（exosystem）和大系统（macrosystem）。[1]小系统和中间系统等微观系统都依托于其所处的更大的环境，对发展主体施加影响，这种影响都需要在外系统、大系统等更广阔情景中才能得以实现。“外系统就是指发展的人虽然并没有参与，但却影响或受其中所发生的一切所影响的一个或多个环境。”[2]我们主要立足于家庭、单位、学校等与成人学习个体紧密相连的环境去探讨成人学习动力问题。外系统除上述对成人学员影响较大的环境因子外，还包括邻居、家庭友人、大众媒介以及一些机构等。在此，需要指出的是成人学员没有具体加入这些外系统，但是它们却时时刻刻影响着成人学员的学习及发展。当然，这些间接影响只具体体现在较微观的环境系统中，尤其是体现在小系统的三个基本特征（即活动、角色、人际关系）之上。也就是说，外系统对成人学员所施加的间接影响最终以小系统为中介发生作用。[3]

一、基于人类发展生态学外系统视角的成人学习动力分析

1.家庭方面

从家庭方面来说，已婚的成人学员，其伴侣的经济收入、社会地位、职业状况、身体条件和文化水平，决定了其所承担的角色、所从事的活动和所建立的人际关系，从而间接地影响到对学习的态度和方式。一般而言，成人学员学历基础、文化水平普遍偏低，[4]其伴侣往往也不够高，这些都或多或少会影响到他们的职业及收入。一般而言，他们所处的职业环境较差，这会间接影响到其家庭角色的分担、家庭事务活动参与的积极性。同样，囿于收入、地位不高的影响，他们的人际网络往往比较窄，朋友所能提供的友情支持及经济资助有限，这些都会对成人学员产生间接的负面影响，从而挫伤成人学习的积极性。未婚的成人学员，其家庭成员的经济收入、社会地位等也会影响其角色、活动、人际关系等小系统特征，从而间接影响其对待学习的态度与方式。其他情况也是如此，或多或少都会对成人学员的学习产生间接影响。外系统活动受到损害时产生的负面影响将会更大，如收入剧降或失业导致家庭人际网络大幅缩减，这些必然会对成人学习动力产生消解作用。

2.學校方面

从学校方面来说，师资水平、教师工作状态等都会影响教师的活动范围、承担的社会角色以及所建立的人际关系，从而影响教师的教育观、学生观及事业心等。成人高校教师相对于普通高校教师，职业地位、整体水平相对较低。一直以来，成人高校主要依托外聘教师，近些年才大力引进人才，加强自身师资建设。但在学校人事构成中，教师占比并不高，学校行政化倾向严重，导致的恶果就是教师的职业生活状态不如人意。在实际调查中也发现，成人高校教师相较于其他普通高校教师有更大的职业压力，更早进入职业倦怠期。这样的工作状态必然会影响教师的活动范围、处事方式、承担的社会角色及人际关系网络，最终对成人学习产生间接的负面影响，损伤其学习动力。与普通高校相比，成人高校的资质、品牌形象不佳，这些不利因素都会间接影响到教师的职业态度，最终损及成人学习动力。

3.社区方面

成人高校所在社区的文化水平、经济状况及社区中人们的交往方式、习惯等也会潜移默化地影响成人学员的知识范围和交往水平等。一般而言，相较于普通高校，成人高校校园面积不大，多数处于闹市区，周边文化设施及机构不多，这些都会影响学校办学，对学校营造良好学习氛围产生阻滞影响，从而间接地影响到成人学习动力，阻碍其激发与增强。

4.工作单位方面

从成人学员所在的工作单位方面来说，单位在社区中的地位、口牌、形象，以及单位整体经济收入、员工整体受教育程度、氛围等因素会间接影响成人学习积极性。囿于比较低的学历及文化水平，成人学员所就职的单位在社区中的地位、口牌、形象、收入等方面普遍不够好。在这个“学历至上、唯文凭是举”的社会，低学历人员普遍受到歧视，其所从事的工作、就职的单位口牌和形象不佳、地位不高，这些因素肯定会影响与成人学员相关联的单位的其他人的活动范围、角色及人际关系，进而影响到他们对待成人学员的态度、情感和方式。一般而言，对成人学习动力的消极影响偏多。

5.其他高校

参与成人教育市场竞争的主体较多，远的有教育部批准成立的开设网络教育学院的大学，近的有当地各普通高校及各种民营培训机构。除此之外，还包括一些成教机构，如自考办等。多元主体的逐利式瓜分必然导致恶性竞争，最终影响整个教育质量。无序的恶性竞争，导致各办学方竞相压价，降低条件，最终“劣币驱逐良币”效应致使整个成人教育质量大幅度滑坡，并形成比较固化的不良口碑、形象，如成人教育就是混文凭。恶性竞争的结果牺牲了教育质量，严重损毁了成人教育的办学声誉，这无异于竭泽而渔，为了追逐自身利益最大化，最终自己砸自己的饭碗。[5]教育主管部门监管的乏力乃至缺位，更是加剧了这种恶性竞争。在这样的氛围中，期望成人学员认真求学，葆有旺盛的学习动力显然是一种奢望。

二、基于人类发展生态学外系统视角的对策思考

1.家庭方面

正如前文所分析的那样，家庭外系统对成人学习所产生的不利间接影响居多。要大幅改善家庭成员的经济收入、社会地位、人际网络等不太现实，但可以通过提高办学质量，实实在在地增强成人学员实际工作能力，改善其在单位的人际生态，获得职位晋升或薪酬奖励等，这样可以间接诱导其家庭成员对其学习持支持态度，从而让他们自觉负担起更多地家庭角色职责。这既可以使其家庭成员因替代强化而萌发起强烈的学习动机、成就动机，也可以促进家庭生态向良性转化。这样，家庭成员积极参与学习，努力工作，随着其收入、地位的改善，其角色、活动、人际关系等小系统特征也会向良性方向发展，从而间接促进成人学员学习。

2.学校方面

从学校方面来说，改进学校生态环境，扭转行政化倾向，提高教师待遇，尊重教师，弘扬民主精神，激发教师的主体参与热情，转变管理风格，以人为本，这一系列措施都有利于教师工作状态的改善，有助于教师本身的活动、角色及人际关系的全面改观，从而间接影响成人学习的积极性、主动性。同时，成人高校要大力引进“双师型”人才、教育技术人才、市场营销人才等，使师资队伍多元化，改变过去那种经院特色明显的师资构成状况。教师外聘也应该拓宽渠道，不能仅局限于高校，应该从高校外其他行业单位中选拔一些有意兼职并具备一定素养的资深人士，这有利于冲破“普教化”束缚，也更能满足成人学员实际需要。只有这样，才能凸显成人教育、远程教育特色，祛除“普教”烙印，在整个教育系统中获致与普通高校同等的地位，而不像现在这样自我矮化。教师生存境遇、工作状态的改善必然会影响教师的活动范围、处事方式、承担的社会角色及人际关系网络，最终对成人学习产生间接的正向影响力，从而增强学习动力。

3.社区方面

优化学校所处社区环境，合理开发、利用社区资源是实现学校与社区良性互动的积极措施。一方面，要消除社區环境的不利影响，在发展中不断改善、优化社区环境，另一方面，要根据教育需要，合理利用社区资源。在一些教学活动中，可以根据教学内容，引入相关的社区资源以加强教学的实践旨趣。当然社区作为外系统，主要是通过文化水平、经济状况及社区中人们的交往方式、习惯等来潜移默化地影响成人学员的知识范围和交往水平。这就意味着，社区环境的优化需要多方努力、整体推进。

4.工作单位方面

正如前文所述，成人学员所在单位生态良好的不多，这和其低学历有莫大关系。因为在学历社会，教育通过学历进行社会分层。对此，可以从抵消单位不良生态影响入手，来激发和维持成人学员的学习动力。首先，在学校教育中，要激发成人学员的成就动机，进行适当的励志教育，增强其改变环境的欲望，激发起自我实现的需要。其次，在课程设置方面，应该增加一些学科专业之外的生活、职业课程，如职业、人生规划、生活建议、心理咨询等非常规内容。这些有助于消解其人生困惑，缓解不良情绪，廓清人生、职业迷雾，摆正态度，抵消不良环境的干扰。最后，创设吸引成人学员且能满足其多方面需求的网络平台，这样可以延长学习时间，扩展学习空间，从而相对减少在单位不良生态环境中所驻留的时间。当然，网络平台仅限于知识空间的构建对成人学员是不可能产生多少吸引力的。

5.其他高校

当前成人教育质量的整体下滑，远程教育形式化，成人学风不正等诸多乱象必须予以纠正，各高校参与瓜分市场导致恶性竞争是首当其冲的原因。要改变这一外系统生态，可以从以下几方面着手。首先，教育决策部门应该正视这一事实，从政策制度方面加以规范引导。对多元竞争态势应有所警醒，并适当加以疏导，不能完全按照市场法则放开竞争。更不能像过去那样不闻不问，甚至参与利润抽成。监管的缺位或松懈是成人教育质量整体滑坡的重要因素。对于管理松散，不顾教育质量的办学主体，一经检查发现，取消其办学资格或予以重罚。当然，我们也要谨防借检查评估进行权力寻租，最后导致腐败蔓延；也要防止以检查、评估来简单引领成人教育主体办学，最终沦为为检查而检查的境地；还要防止基层单位失去办学主体地位后，陷入为应付检查的烦琐造假事务中。其次，成人教育各办学主体应该在竞争中求合作，加强联系，相互督促，相互协作，互通有无，在教育主管部门的引领协调下，实行资源共建共享，互查互助。可以先考虑省级层面联合平台的建设，各相应成人教育或远程教育机构互利合作，共同打造全省性的超级网络教育平台。这既有助于资源共享，合理整合，也有利于人才资源的合理利用，同时也避免了重复建设和资源的浪费，对于打破单位、地域壁垒，消除恶性竞争是有利的。最后，各办学主体回归教育本源，纠正偏误的教育目标，严格标准，根据成人实际，摆脱普通教育的影响，走具有成人教育、远程教育特色的路子。上述措施的落实有利于扭转当前成人教育中存在的不良风气，也为成人学习动力的激发提供了助推条件，并有助于营造良好的学习氛围。

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（责任编辑：孙晴）

动力分析 篇7

相对于技术创新,服务创新研究的历史不长,国外的研究开始于20世纪70年代末80年代初,国内对服务创新的研究刚刚起步。对于服务创新驱动力的研究,国内外学者进行了多角度、多层次的研究。其中,Kuusisto和Meyer的调查结果显示,信息技术是服务创新的关键驱动力,竞争的加剧则使得新型服务被开发出来并提供给顾客[1];Von Hippel提出顾客在客户主导创新过程的能动作用[2]。上述学者分别从技术驱动、竞争驱动、需求驱动的角度研究服务创新的驱动力。Sundbo和Gallouj则对服务创新驱动力作了更加系统的描述,基于外部动力和内部动力,提出了服务创新的动力模型[3],该模型也是国内学者研究服务创新动力问题普遍引用的模型。国内学者在动力模型的基础上,结合我国服务企业发展的实际情况,对内外部驱动力在企业不同发展阶段、不同竞争环境下的相对重要性进行理论上的探讨[4];其他一些学者则以服务创新动力模型为基础,探讨了不同行业的服务企业服务创新的关键动力和具体模型[5,6]。总体来看,服务创新的理论和实证研究都较为缺乏,尤其是服务创新调查和服务创新研究方法等基础性的研究工作。因此,结合国内服务业的发展阶段和特点进行针对性研究显得很有必要。

基于Sundbo和Gallouj的“服务创新驱动力模型”,结合宁波物流企业的调查数据,分析宁波物流业服务创新的动力因素。在调查方案的设计上,课题组根据动力模型所揭示的动力要素设计调查项目,调查单位的选取根据宁波物流企业的主要类型(运输、仓储、货代)进行分层抽样,各类型之间样本单位数的分配采用比例法。抽样调查时间从2009年10月下旬开始,到2009年11月上旬结束。发放抽样问卷90份,回收有效问卷80份,有效率为88.89%,数据的统计分析利用SPSS13.0进行。

2 物流业服务创新动力分析

Sundbo和Gallouj(1998)的“服务创新驱动力模型”,将单个企业作为识别驱动力的界面,把驱动力分为外部动力和内部动力。外部动力从轨道和行为者两个维度来分析,轨道包括制度轨道、技术轨道、服务专业轨道、管理轨道和社会轨道;行为者包括竞争者、顾客、公共部门和供应商。内部动力则包括企业的战略和管理、R&D部门、员工等3类,如图1所示[3]。

2.1 外部动力因素分析

(1)外部轨道分析轨道是在社会系统中传播的概念和逻辑,通过很多难以准确识别的行为者进行传播和扩散,并与周围的动态环境相适应。轨道制约着服务企业的创新活动。物流企业的服务创新活动主要受五类轨道因素的制约:技术、制度、服务专业、管理和社会轨道5种。

技术轨道是指服务生产和传递过程必须遵循的有关技术使用和发展的逻辑,如信息与通讯技术、各种物流运作软件系统、网络技术、先进物流装备等都是引发物流服务创新的重要动力。在接受调研的80家物流企业中,46%的企业(37家)拥有BC、EDI、EOS、GPS、FRID、自编物流排车系统、自编仓储系统等一种或多种常用物流技术装备;69%的企业(55家)拥有企业独立的网站,主要用于开展电子订货、客户服务等。立体仓库、自动导向车等物流自动化设施在仓储企业中几乎没有使用。宁波物流企业基本上具备了企业信息化的基础条件,但现代物流技术使用率偏低。

制度轨道是指服务企业外部制度环境的一般演变规律和趋势,包括政治环境、管制规则等的变化。目前宁波物流业的管理涉及到发改委、经委、交通局等多个部门,各部门之间职责交叉现象较严重,行业监管重合与真空现象并存,令企业无所适从。针对“希望政府亟需加强的职能”的调查表明,按照紧迫程度排名,“政策支持”在第一位次出现的频率最高,其后依次是“市场规范”、“协调与指导”,如表1所示。由此可见,物流业政策扶持力度不够、竞争环境不规范是众多物流企业的共识。制度化轨道对服务企业创新活动的影响比对制造业的影响更大,制度环境的变化会促进大量创新的出现,也可能抑制创新活动的发生。若能辅以有力的外部制度,则可以促进整个物流业的服务创新。

注:根据物流企业的调查问卷整理。

服务专业轨道是存在于物流业中的一般知识、基本方法和行为准则;管理轨道是针对组织形式的一般性管理概念和方法;社会轨道则是社会一般规则和惯例的演进。目前,先进的物流运作理念如供应链物流、增值物流等已经渗入物流企业的经营理念,激发创新,成为物流企业服务创新的重要手段之一。物流系统论、决策论、运筹学等管理方法的运用同样在催生物流企业的服务创新。另外,人类社会观念、意识的改变也会对物流服务创新产生影响。对宁波物流企业的调查表明,35%的物流企业通过了一种或多种管理体系的认证,如环境管理体系、社会责任体系、3A以及质量管理体系等;65%的物流企业尚未通过任何管理体系的认证。

这5种轨道之间并不相互孤立,而是相互交织并共同对服务创新活动产生影响。每一类型的轨道既可能正向推动创新,又可能会制约企业服务创新的选择。

(2)外部行为者因素分析行为者是指创新过程中涉及的企业外部的人、企业或组织,其行为对物流业的服务创新有重要影响,并经常包含于创新过程之中。主要有顾客、竞争者、供应商和公共部门。(1)顾客是外部行为者中最重要的一类。在以服务为核心的物流企业,客户经常是信息及创新思想的来源,而且还能参与到服务企业的创新过程中,对创新的顺利进行施加重要影响。因此,对客户的关注是物流企业服务创新的重要动力。对客户关注的调查表明,绝大部分物流企业表示对客户的需求非常关注,这一比例高达97.5%;87.5%的物流企业认为,客户是其市场信息的重要来源。(2)物流企业的服务创新与技术创新相比,由于很难通过专利的形式得到保护,导致服务创新能够轻易复制。从物流业创新的现状来看,物流企业往往是发现竞争者在市场上推出新的服务后,采取模仿创新的形式。由此可见,竞争者对于物流企业的服务创新起到了外在的驱动作用。对竞争对手的密切关注,可以促进物流企业的服务创新。根据对物流企业的调查,65%的物流企业在对竞争对手的关注上,开展了诸如建立情报组织、市场调研、讲座咨询、调研跟踪竞争对手等情报搜集活动,35%的企业尚未开展过具体的竞争情报活动。(3)公共部门。就物流业而言,公共部门一般是指物流业的相关管理部门、物流行业协会以及不以盈利为目的的物流业研究机构等组织。公共部门一般是间接地参与物流企业服务创新,通过实施行业管理、项目规划、人员培训、理论研究等活动,从正式和非正式的角度间接推动服务创新。目前宁波现有的物流行业协会包括宁波市物流协会、宁波市港口协会、宁波市仓储协会等。行业协会的组织与协调功能有助于联合多个企业开展服务创新。地方高校多有设立物流管理专业,同时,宁波市设有现代物流规划研究院,专门承担全市现代物流的发展战略和规划研究。(4)供应商。物流企业的供应商有很多,主要有物流设施设备供应商、业务合作伙伴等物流服务供应商以及知识供应商。物流设备供应商、机场、码头等物流设施供应商对物流企业服务创新有直接的推动作用,如物流设备创新本身就足以导致新物流服务种类的出现。值得注意的是,由于物流服务的网络化经营特点,物流企业与业务合作伙伴之间稳定的合作关系对创新越来越重要[6]。在被调查的物流企业中,88%的物流企业与业务合作伙伴建立了稳定的合作关系;同时,建立合作伙伴关系的物流企业之间合作良好,在未来伙伴关系发展问题上,96%的物流企业将继续选择目前的合作伙伴。

知识经济时代,知识供应商是创新思想的重要来源和创新活动的推动者,它们可以为服务企业提供大量创新思想,并帮助企业开展具体的创新。知识供应商多以第三方(顾问、咨询)的形式来帮助物流企业进行创新。在问卷调查中,物流企业的知识供应商被定义为管理咨询机构。根据调查数据,54%的物流企业目前没有咨询过中介机构;45%的物流企业偶尔(有时)有咨询活动;经常进行咨询活动的物流企业仅占1%。对咨询机构满意度的调查表明,10%的物流企业对咨询机构的服务表示满意,66%的物流企业认为咨询机构服务满意度一般,24%的物流企业表示不满意。总体来看,物流企业对咨询机构的服务满意度较低,不满意的原因首先是难以获得满意的智力支持;其次为收费太高,如表2所示。

%

93%的被调查物流企业认为管理咨询机构的存在很有必要,但是目前对咨询服务质量、市场秩序较低的满意度和可信度又使得物流企业在实际行动上很少求助于咨询机构。

2.2 内部动力因素分析

(1)战略与管理企业战略是以未来为主导,与环境相联系,以现实为基础,对企业自身发展做出的长期规划和策划,是指导企业个性活动的根本准则。物流企业能从战略的高度上认识服务创新,甚至拥有创新战略,将服务创新作为企业战略目标重要内容的物流企业占到总量的70%。

(2)员工这里的员工包括企业家和普通员工,他们是企业各种经营活动包括创新活动的执行者。其中企业领导对创新的态度决定企业是否具备创新精神和创新氛围。根据80家样本物流企业的调查数据,70%的企业认为本企业的领导有着明确的创新思想,鼓励创新,并把创新列为企业的战略目标之一。员工所具备的关于服务创新的专业知识和技术、员工自身的素质决定着服务创新实施的效果。员工素质的反映,选取员工的学历、企业员工培训等内容进行了调查。对员工学历的调查显示,宁波物流企业员工的文化程度较低,有78%的受访企业,大专以上学历员工占职工人数比重不到五成。而针对员工培训的调查表明,75%的物流企业目前具有人才培训计划。在现有的员工素质上,企业对员工的有效培训可以提升员工的工作素质和能力,进而提高其对服务创新的推动能力。

人才需求结构的调查显示,物流企业目前最急需的物流人才中,所有被调查企业均选择了“综合型物流管理人才”。激烈的市场竞争迫使企业突破传统的盈利模式,整合企业资源开展相应的创新型工作,物流企业面临转型升级,势必会对综合的高级物流管理人才产生强烈的需求。

(3)创新部门服务企业中的创新部门是一种形式上的、对创新出现产生一定效力的“交流”部门,其职责是在企业内部诱发并搜集创新概念,因此也可能导致创新活动的出现,但并不是创新的主要驱动因素[7]。物流企业组织部门的合理设置可以推动企业的服务创新。以团队形式运作的研发部门的设置固然有助于推动服务创新,但合理设置并非意味着要求物流企业一定要设置类似制造企业的正式的研发部门。关键在于物流企业组织结构的设置是否有助于创新概念的交流和沟通,因此组织结构的扁平化、网络化特点对创新的推动不容忽视。从创新部门设置来看,仅有12.5%的物流企业设有研发部门,100%的物流企业认为本企业内部的纵向沟通、横向沟通都是顺畅的,这也充分印证了当前宁波物流企业规模普遍较小的现状。

3 结论与建议

对宁波物流企业服务创新动力的调查数据,由于缺乏对比的标杆数据,因此大部分数据还只是限于对现状的描述,能够明确的结论还比较有限。根据本文对创新动力的现状分析,宁波多数物流企业接受了先进的物流理念,能够从战略的高度认识服务创新;物流企业的内部沟通渠道畅通;能够保持对外部行为者的关注并且建立了与相关行为者的合作关系。另一方面,也存在着创新动力不足的问题,表现为:物流业发展的政策环境有待改善;物流企业对物流咨询机构的满意度较低;物流从业人员素质偏低、综合型物流管理人才缺乏等。推动宁波物流业服务创新,需要针对物流业服务创新动力中的薄弱环节,制定相应的策略。

3.1 改善物流业发展的政策环境

首先是加强对物流业的协调与指导。整合社会物流资源,进行一体化运作是物流业基本的运作模式,相应的制度设计应充分考虑到物流业的运作特点。在传统的条块分割的体制安排下,物流的许多活动被割裂至不同的部门,部门之间缺乏高效协作。对物流企业所进行的调研表明,物流企业希望政府亟待加强的职能中,协调与指导是众多物流企业的共识。未来应进一步理顺物流发展所涉及的各个部门之间的关系,改善各部门之间职责交叉的现象,提高行业监管的效率。

其次,结合物流企业的政策支持诉求,对物流业进行适当扶持。现代物流业是资金密集、技术密集的行业,网点建设、企业信息化建设等均需要大量资金投入。宁波的物流企业数量众多,但多为民营中小型企业,融资难是制约其发展的重要瓶颈。对物流企业技术轨道的分析表明,宁波物流企业的物流技术使用率不高,而物流企业的运作效率在很大程度上依赖于物流技术手段的使用。资金缺乏直接制约了物流技术手段的使用。外部政策环境的设计可从改善物流企业融资环境入手:一是拓宽融资渠道,鼓励相关金融部门和企业参与共同组建“物流银行”,筹集民间或行业资金。二是鼓励金融部门创新金融产品,如无形资产抵押贷款,中小企业联保贷款等。

3.2 提升管理咨询业的服务质量

物流企业认为物流咨询机构的存在很有必要,但目前的发展不能让物流企业满意,使得物流企业很少求助于物流咨询机构。为了使知识供应商在服务创新中发挥更大作用,需要提升目前管理咨询业的服务质量。首先,要加快培养具有物流管理理论和实践的专业咨询人才,这是提高物流企业满意度的根本;其次,针对咨询服务市场秩序不规范的现状,建立适合咨询业有序发展的管理体制,如依靠行业协会自律、健全法律法规和职业道德守则等,规范咨询市场。

3.3 加强物流人才培养和引进

物流业从业人员整体素质偏低,综合性物流管理人才缺乏,除了企业目前已有的员工培训计划,另外配套其他层次的物流人才教育培养体系。一是加强学历教育、职业教育中其他专业对物流专业的渗透力度。物流行业特点决定了物流管理人才属于复合型人才,院校物流专业的培养方案应结合实际需求设置。二是加大对紧缺人才的引进力度。对于物流业急需的人才,采取切实可行的激励、奖励措施,从国内外引进相关优秀物流人才。

摘要：服务创新对于服务企业竞争力和国家经济增长具有重要的作用。基于服务创新动力模型,通过宁波80家物流企业的调查数据,从外部动力和内部动力2个方面分析物流企业服务创新动力的现状,总结出创新动力中的薄弱环节,提出了相应的建议。

关键词：服务创新,物流业,动力,策略

参考文献

[1]JARI K,MARTIN M.Insights into services and innovation in theknowledge intensive economy[J].Technology Review,2003(134):56.

[2]HIPPEL V.The sources of innovation[M].Oxford:OxfordUniversity Press,1988:102-115.

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[4]蔺雷,吴贵生.服务创新[M].北京:清华大学出版社,2007:134-135.

[5]李建英,冯勤.商业银行服务创新的动力因素:基于调查的实证分析[J].金融论坛2007,12(6):19-24.

[6]李海婴,吴向党,翟运开,等.第三方物流企业服务创新的动力分析[J].物流技术,2006(5):15-18.

动力分析 篇8

一、相变动力学理论分析

相变动力学的理论是由多位科学家先后独立提出来, 适用于不同的物质材料的转变过程, 例如:非晶材料、液-固或固-固结晶或其他固态物质的相互转变, 在这所有的理论中相对较为完善实用的就是Avrami理论。在刚开始的过程中, 其小分子晶体会出现一些细微的变化, 尤其是对于金属分子其会出现一个十分明显的结晶过程。对于有气体生成的固体热分解反应的动力学进行研究。也可以根据其温差的具体变化情况进行综合的理论探讨。在一般情况下, 其在等温的变化过程中会有一个整体的过程。这个方程也可以简单称之为JMAYK方程, 在各种不同的能量晶体的变化过程中, 其整体的机理数据也会随之而改变。

我们需要根据其可能存在的机理指数进行总结性的分析。通常情况下, 其Avmmi指数也同样具有较强的理论价值。从理论依据上来说, 对于m的取值只能选取1, 2, 3或4的各种整数值,

各种晶体在进行形成的过程中, 其整体的数据还相对复杂。尤其是在不同方式的运作情况下, 其整体形态的表现会出现诸多的不均一性。因此, 在不同指数的变化过程中, 其Avrami指数可能会出现不变的情况。而且在很多时候, 其结晶过程也会因为数据的综合变化而出现不同的速率改变, 其速率改变系数为K与温度间的关系服从式 (5a) , K指的是相变温度常数;E为 (相变) 活化能 (也可以称为激活能或总活化能, k J/mol) ;A为前因子;T为相转变的热力学温度 (K) ;R为通用气体常数。

二、热分析动力学理论与实践的结合应用

在进行热分析技术的整体应用过程中, 其可以根据整体物理变化的特性进行相应的理论分析。然后采用不同的数据处理方式进行不同动力参数的整合与分析。想要对其表征反应的过程进行确定, 需要遵循其机理函数的整体规律, 对数据进行综合性的整合分析。从而能够将指前因子和活化能等动力学参数求出来。对于任意气体生成的固体热分解反应 (方程为式 (6) ) , 其中a指的是转化率;k为热分解反应速率常数 (s-1或min-1) ;r指的是时间 (单位为s或min) ;热分解反应速率 (单位为s-1或min-1) ;各种温度之间的关系服从式 (5a) 。

在进行热分解过程时, 需要对其反应的条件进行综合性的设置。通常情况下可以根据温度的分解情况进行数据的整体计算。也可以将式子中的f (a) 和g (a) 分别作为微积分参考数据, 进行有机反应与热反应的结合体。然后按照函数的变化规律进行综合性的分析和处理。其整体的分解反应也需要对恒温参数进行全面的计算, 最终得到较为准确的反应数据。

最后关于等温法和非等温法的确定, 在进行不同温度的分解反应时, 首先需要对其线性关系进行综合性的数据分析处理。一般情况下, 其K作为一个常数, 直线的斜率为k。在等温的条件下, 各个积分机理函数g (a) 与时间进行拟合, 能够将转化率a与时间r之间进行数值的转换, 能够发现相关系数的最大值接近于1, 此时即为该反应的最概然机理, 最终能够得出速率常数k、积分机理函数g (a) 以及微分机理函数f (a) , 将f (a) 进行参数的计算能够得出反应速率方程。薄层干燥模型主要是指在构建薄层干燥曲线的数学模拟时, 能够将薄层干燥方程建立出来。

三、相变动力的热分析动力处理

在一般情况下, 其热动力分子会随着温度的升高而发生一定的运动变化。但是温度的持续提升也能让热分子出现活性酶的机理丧失活性。尤其是在扩散、结晶等过程中。而且其干物质也会随着其水蒸气的蒸发而挥发。因此, 利用热分析动力学的方法来能够将湿固体物质的干燥动力学三因子确定下来。所以, 对于将热分析动力学理论归到湿物料的干燥物理变化过程也是极有可能的。相应的动力因子。

四、结语

干燥动力学研究中相变动力学和热分析动力学的运用十分重要, 其能够让整体的数据更加具有论证性。为了能够让干燥动力的应用效率得到提升需要分析其动力学的各种因素。并对不同的动力因子进行全面性的分析, 最终提升热分析动力学的整体应用价值。

参考文献

动力分析 篇9

沉管隧道是建造于软弱土层上的大型复杂地下结构.地震作用下,整个隧道系统会产生轴向和横向内力变化,管节中各点的轴向运动及横向运动可以看作是两个随机过程[1].轴向内力变化会使管节接头产生收缩和拉伸变形,拉伸变形过大,会导致接头防水失效,但在结构层面上,接头并没有发生力学破坏.而横向内力则会由接头间的抗剪构件进行传递,若剪力过大则会造成接头抗剪构件发生破坏,是接头中较容易出现的破坏形态之一[2],进而影响接头乃至整条沉管隧道的安全.因此,与轴向地震响应分析一样,横向地震响应分析也是沉管隧道抗震设计的关键部分.

目前国内外学者对于地震作用下沉管隧道动力响应分析的简化方法主要集中在轴向动力响应,如Huang等[3]基于快速傅里叶变换,运用动力弹性文克尔地基梁理论,对频域内的响应位移法进行修正,分析了港珠澳超长沉管隧道的纵向地震响应.袁勇等[4]提出了沉管隧道纵向动力响应的多体动力学模型:多刚体-弹性阻尼铰-阻尼铰模型,将沉管隧道结构进行多刚体离散,每段管节视为一个刚体,假定接头是由轴向运动的弹簧和与之并联的阻尼器组成的铰,简化土结构轴向相互作用为黏性阻尼力,利用MS-DT-TMM方法分析了沉管隧道的轴向动力响应.但沉管隧道接头由于轴向和横向的设计构造不同,故引起轴向和横向动力响应的机制截然不同,沉管隧道接头轴力主要是由GINA等柔性材料承受和进行传递,而接头横向剪力主要由钢剪力键承受和进行传递,其中GINA是一种超弹性材料,钢剪力键则是弹塑性材料,因此沉管隧道横向动力响应的接头简化模型应该有别于轴向动力响应.刘鹏等[5,6]和Ding等[7]建立了串联有阀值的等效弹簧模拟剪力键,并依据剪力键的相对位置对接头处不同工作模式进行了识别与划分,同时对不同工作模式下剪力键的受力作机理进行了分析.虽然该模型首次提出了接头剪切阈值概念,但公式推导是建立在接头静力平衡关系的基础上,无法反映接头的动剪切性能.谢立广等[8]给出了管段接头的剪切刚度的近似计算公式,并认为在数值分析计算上,管段接头表现为先柔后刚,在剪切变形的容许范围内,管段接头的剪切刚度即增至足够大.该模型仅从简化的角度考虑,在隧道整体分析过程中假定接头的剪切刚度无穷大,与试验测得的接头的实际动剪切刚度明显不符[9].萧文浩等[9,10]进行了管节接头拟静力试验和动力剪切试验,并对接头动剪切刚度和破坏机理进行了分析,得到接头动剪力-剪切位移曲线是由分段直线组成的.

如上所述,目前有关沉管隧道结构横向动力响应分析的研究仍然较少,如何从系统角度对沉管隧道横向动力响应进行快速合理的分析,是摆在工程人员面前的一大难题.

MS-DT-TMM是芮筱亭等[11,12]在MS-TMM和DT-TMM的基础上,利用数值积分方法的优点提出的一种多体动力分析新方法.该方法将系统离散为一系列元件(刚体和铰),分别建立各元件输出点和输入点之间的位置坐标和力之间的关系,其中与时间有关的变量利用数值积分方法将其在时间域内进行离散,并写成规则的矩阵形式,再将所有元件组装成系统,利用边界条件和初始条件求解得到边界点的状态矢量,继而对各元件分别进行传递和求解得到整个系统的动力响应.MS-DT-TMM具有变量选取简单、无需建立系统总体动力学方程、运动约束处理方便、元件传递矩阵阶次低等特点,因而建模灵活、程式化程度高、计算简捷高效,目前已广泛应用于机械[13,14]、航天[12]、建筑结构等领域[15],在地下结构领域也有探索性的应用[4].

本文首次将MS-DT-TMM法应用于沉管隧道横向地震响应分析中,基于合理简化假定提出了沉管隧道横向地震响应分析的多刚体-剪切铰-黏性阻尼铰模型,推导了典型元件横向动力响应分析的传递矩阵.结合初始条件和边界条件,基于编制的Matlab程序语句,对沉管隧道系统在任意时刻的横向动力响应进行求解.最后通过算例,将MS-DT-TMM和FEM两种方法的计算结果进行对比,两者吻合较好,表明MS-DT-TMM与FEM具有同样的计算精度,将MS-DT-TMM应用于沉管隧道横向地震响应分析是可行和有效的.

1 沉管隧道横向地震响应的多体动力学模型

1.1 基本假设

1.1.1 沉管隧道管节的多刚体模型

沉管隧道管节部分是由大断面的钢筋混凝土浇筑而成,不仅强度大,耐久性和安全性较好,而且刚度很大[9].管节接头是沉管隧道的重要部位,常用的柔性接头是由GINA橡胶止水带、OMEGA橡胶止水带、端钢壳、剪力键、限位拉索等组成.柔性接头的强度和刚度均小于正常管段[16].沈昊[17]对柔性接头刚度进行了分析,结果表明柔性接头抗弯刚度EIz,EIy约为管节相应抗弯刚度的1/1000.萧文浩[9]假定管段断面混凝土结构为完全刚性,断面本身不产生变形,对接头进行了剪切力学性能分析,并与大比尺管节接头动剪切试验结果进行比较,得到了沉管隧道接头横向变形性能.袁勇等[4]结合沉管隧道的结构特点,根据多刚体离散化思想,将沉管隧道的钢筋混凝土结构进行多刚体离散,认为沉管隧道是由若干段管节刚体元件通过接头连接而成.本文亦采用此假定,将沉管隧道的每段管节作为一个刚体[4]

1.1.2 接头的剪切铰模型

沉管接头是沉管相邻管段之间的关键连接构件.地震作用下,沉管隧道为了保证两沉管管段具有共同的变形,在接头处通过犬牙交错结合在一起的钢质剪切键(包括剪切键箱体及其预埋件,以下简称预埋件[18])来承受和传递地震和不均匀沉降等载荷所产生的剪力.钢质剪切键是一种弹塑性的金属材料,萧文浩等[9,10]进行的沉管隧道接头动剪切试验结果也表明接头剪力-剪切位移是分段直线组成的,本文假定接头钢剪力键的剪力-剪切位移关系是理想双线式弹塑性模型,如图1所示.

与此相对应,将接头钢剪力键简化为剪切铰模型.所谓剪切铰,指的是弹簧元件ki2和滑块串联,且与弹簧元件ki1并联组成的铰,如图2所示.剪切铰在随时间变化的横向力作用下,具有两阶段特点:第1阶段(接头剪力qy小于阈值),不计滑块作用,弹簧元件ki1和ki2并联;第2阶段(接头剪力qy大于等于阈值),滑块发挥作用,弹簧元件ki2和滑块串联后与弹簧元件ki1串联.

1.1.3 土与管节相互作用的黏性阻尼铰模型

沉管隧道作为一种特殊的地下建筑物,埋置于较浅的软弱土层中,土层对沉管隧道的运动有一定的限制约束作用[19],这是沉管隧道与其他多体系统的重要区别.考虑隧道管节和土之间有相对滑移[20,21],本文将土与结构的横向(y向)相互作用简化为黏性阻尼铰模型,其每段管节与地层的黏性阻尼力与管节的横向速度成正比,即

其中fiy是第i段管节与地层之间的横向阻尼力,是第i段管节与地层之间的横向阻尼系数,是管节质心Ci的横向速度.

1.1.4 地震载荷

地震载荷是一种极不规则的短期循环载荷,可看成是由许多频率不同的简谐载荷分量组成,因此简谐载荷作用下结构动力响应是研究系统地震反应的基础[22].

本文假定地震载荷为等效的等幅正弦循环载荷[23],其表达式为

其中,Fy是横向地震等效载荷,Py是横向加速度峰值,ω是频率,Φ是初相位.

1.2 多体动力学模型

基于以上4点假定,建立了沉管隧道横向地震响应分析的多体动力学模型:多刚体-剪切铰-黏性阻尼铰模型,如图3所示.

根据多体系统传递矩阵法“体”和“铰”的编号原则,图3中管节刚体元件编号依次为1,3,…,n;接头剪切铰铰元件编号依次为2,4,…,n-1.每个管节均通过黏性阻尼铰与土层相连,黏性阻尼铰的编号依次为n+1,n+2,…,2n-1.传递方向为从左至右,每个管节刚体元件输入端为Ii,输出端为Oi,质心为Ci.表示第i个元件和第j个元件的联接点,oxy为惯性坐标系,oixiyi(i=1,3,….,n)为各管节刚体元件的连体坐标系.

如果将土与结构横向相互作用的黏性阻尼铰用黏性阻尼力fiy (i=1,3,…,n)表示,则该力学模型也可简化为图4所示的形式,以下计算的力学模型均以图4为标准.

为了研究方便,本文假定在横向(y向)外力F1y作用下,整个沉管隧道系统仅发生横向(y向)运动,本文横向均指y向.

2 数学模型及表达式

2.1 状态矢量

定义图4所示的各元件联接点Pi,j的扩展状态矢量Zi,j为

其中,y是联接点Pi,j在惯性系中的横向位置坐标,qy是联接点Pi,j处的剪力.

2.2 各元件传递矩阵

2.2.1 管节刚体元件1传递矩阵

将图4所示管节刚体元件1受到的横向外力等效为作用于刚体质心的横向外力,对管节刚体元件1进行隔离体分析,受力分析图如图5所示.

在惯性坐标系中,输入点I1和输出点O1的在y方向的位置坐标分别为y1I和y1O,质心C1在y方向的位置坐标为y1C.在连体坐标系中,输入点I1和输出点O1在y方向的位置坐标分别为,质心C1在y方向的位置坐标为.

(1)运动方程

输入点I[1]在y向的位置坐标关系有

输出点O1在y向的位置坐标关系有

质心Ci在y向的位置坐标关系有

(2)动力学控制方程

根据质心运动定理,管节刚体元件1的动力学控制方程可表示为

其中,m1是管节刚体元件1的质量,是管节刚体元件1质心C[1]的横向加速度,qy1I是管节刚体元件1在输入端的横向内力,qy1O是管节刚体元件1在输出端的横向内力.

横向速度和横向加速度采用逐步时间积分法进行线性化,可表示为[24]

其中,是ti时刻的横向加速度,是ti时刻的横向速度,分别是逐步时间积分法的线性化系数,在ti时刻是ti-1的已知函数,常选择Newmark-β法进行计算.以下将管节刚体元件1的输入点I1对应ti时刻的线性化系数简写为A,B1I,C,D1I.

将式(1),式(6),式(8)和式(9)代入式(7)得

(3)管节刚体元件1的传递方程

将式(5)和式(10)写成矩阵形式,得到管节刚体元件1的传递方程为

(4)管节刚体元件1的传递矩阵

由式(11)可得管节刚体元件1的传递矩阵为

2.2.2 接头剪切铰元件i传递矩阵

剪切铰受力分析如图2所示.

(1)第1阶段

剪切铰元件两端力的平衡方程有

根据胡克定律,剪切铰两端力和位移之间的物理方程有

因为

所以

即

将式(13)和式(17)写成矩阵形式,得到第1阶段剪切铰的传递方程为

其中,ki1和ki2分别是弹簧的刚度系数,Li0是剪切铰原始长度(假定剪切铰中两个弹簧的原长相等).

(2)第2阶段

剪切铰元件两端力的平衡方程有

根据胡克定律,剪切铰两端力和位移之间的物理方程有

因为

所以

即

将式(19)和式(23)写成矩阵形式,得到第2阶段剪切铰的传递方程为

(3)接头剪切铰元件i的传递矩阵

根据式(18)和式(24),得到接头剪切铰元件i的传递矩阵为

2.2.3 管节刚体元件.j传递矩阵(j=3,5,…,n)

将图4所示的管节刚体元件j(j=3,5,…,n)进行隔离体分析,受力分析如图6所示.

同管节刚体元件1分析,并将输入点Ij对应ti时刻的线性化系数简写为A,BjI,C,DjI,得到管节刚体元件j (j=3,5,…,n)的传递矩阵为

2.3 各元件传递方程及总传递方程

利用上述推导结果,图4所示沉管隧道系统各元件的传递方程可分别用式(27)～式(29)表示.

元件1传递方程

元件2传递方

元件n传递方程

组装n个元件的传递方程,得到图4所示沉管隧道系统的总传递方程

3 系统动力响应

将两端自由的边界条件qy1,0=0,qyn,n+1=0和t0时刻的初始条件代入系统总传递方程式(30),求得t1时刻系统边界状态矢量中的y1,0和qyn,n+1的值.以此作为t2时刻的初始条件,重复计算上述过程即可求得t2时刻沉管隧道系统的横向动力响应.依次类推,可求得任意时刻整个沉管隧道系统的横向动力响应.

4 算例

为了验证上述模型和计算方法的正确性,本文取某沉管隧道的两段管节作为算例,力学模型如图7所示,假设横向地震简谐波动力循环载荷为F1y=500×10[3]sint,接头剪切铰的阈值为Qs=200×10[3] kN.

算例的结构参数取值参考文献[10,25],如表1和表2所示,初始条件如表3所示.

时间步长ΔT取0.1s,持时6.3s,横向速度和横向加速度线性化系数采用Newmark-β中的平均加速度法系数,即γ=1/2,β=1/4,分别采用MS-DT-TMM法和FEM对算例进行了横向地震响应分析,得到管节元件1和管节元件3的横向位移、横向速度、横向加速度以及接头剪切错位量和接头剪力的时程曲线,分别如图8～图15所示.

从图8～图15可以看出,MS-DT-TMM和FEM两种方法计算结果吻合较好,表明MS-DT-TMM方法计算沉管隧道横向地震响应与FEM具有同样的计算精度.计算结果还可得到接头剪力-剪切错位量的时程曲线,如图16所示,图16与图1假设的钢材双线式理想弹塑性模型相一致,进一步验证了接头剪切铰模型的动力力学特性.

5 结论

本文根据沉管隧道结构和接头剪力键材料特点,假设每段管节为一个刚体,提出了接头的剪切铰模型,并将土与管节之间的横向相互作用简化为黏性阻尼铰,建立了合理的沉管隧道横向地震响应分析的多体动力学模型:多刚体-剪切铰-黏性阻尼铰.利用MS-DT-TMM法的建模原理,建立了沉管隧道横向地震响应分析的数学模型和表达式,同时推导了典型的管节刚体元件和剪切铰元件的传递矩阵.最后根据边界条件和初始条件,编制了Matlab程序语句求出整个系统动力响应.

由上述建模过程和算例计算可以看出本文所建立的沉管隧道横向动力响应分析的多体动力模型具有以下特点:

(1)沉管隧道的横向动力响应必须考虑隧道与土的横向动力相互作用,这是沉管隧道横向动力响应的多体动力学模型有别于其他领域多体动力学模型的重要特征.

(2)在沉管隧道横向动力响应分析模型中,本文根据接头钢剪力键的动力剪切试验结果,建立了接头剪切铰模型,提出了剪切铰的阈值双线式理想弹塑性模型,充分考虑了接头钢剪力键弹塑性材料特点,克服了现有沉管隧道横向动力响应分析中接头力学模型的不足.

(3)本文引入的MS-DT-TMM方法,建立的矩阵阶次取决于元件状态矢量的阶次,所有元件的传递矩阵一经建立,即可直接调用和组装,可计算任意长度的沉管隧道横向动力响应.而传统的FEM方法,矩阵阶次会随着管节和接头个数的增加而增加,且每次都需要重新推导矩阵进行计算.对于超长沉管隧道,本文应用的MS-DT-TMM方法的计算效率将会明显优于FEM方法.

(4)沉管隧道作为一种大型复杂多体系统,其横向动力响应分析中土与结构的横向黏性阻尼系数、接头的刚度等参数取值,还需要更多的试验工作和工程实测数据进行综合分析.

本文将多体系统动力分析中的一种高效方法一—MS-DT-TMM方法引入沉管隧道横向动力响应分析中,通过两个管节的沉管隧道算例将MS-DT-TMM法与传统FEM方法的计算结果进行了比较,两者吻合较好,验证了本文建立的沉管隧道横向地震响应分析的多体动力学模型是完全正确和切实可行的.基于本文推导得到的典型管节刚体元件和剪切铰元件的传递矩阵,可拼装成任意长度的沉管隧道总传递矩阵,适用于任意段管节和接头组成的长沉管隧道和超长沉管隧道的横向动力响应分析.与传统的有限元法(FEM)相比,多体系统离散时间传递矩阵法(MS-DT-TMM)应用于沉管隧道横向地震响应分析,具有建模方法简单易行,矩阵阶次低,占用计算机内存小,计算效率高等特点.该方法推广到超长沉管隧道横向地震响应分析,将具有广阔的应用前景.

摘要：沉管隧道横向地震响应分析是沉管隧道结构抗震设计的重点.根据沉管隧道的结构特点和接头剪力键的节点构造,建立了沉管隧道的多刚体-剪切铰-黏性阻尼铰多体动力学模型,并应用多体动力学中的离散时间传递矩阵法(multibody system discrete time transfer matriX method,MS—DT-TMM)建立了数学模型及表达式,同时编写Matlab程序进行求解实现.设定算例分别采用MS—DT—TMM和传统有限元法(finite element method,FEM)对沉管隧道横向地震响应进行对比分析,两者吻合较好,表明MS—DT-TMM应用于沉管隧道横向动力响应分析的可行性和有效性.

桥梁防撞系统动力特性分析 篇10

1有限元模型

标准ANSYS程序是一个功能强大、通用性好的有限元分析程序,同时它还具有良好的开放性,用户可以根据自身的需要在标准ANSYS版本上进行功能扩充和系统集成,生成具有行业分析特点和符合用户需要的用户版本的二次开发系统。用户可以利用程序设计语言将ANSYS命令组织起来,编写出参数化的用户程序,从而实现有限元分析的全过程,即建立参数化的CAD模型、参数化的网格划分与控制、参数化的材料定义、参数化的载荷和边界条件定义、参数化的分析控制和求解以及参数化的后处理。基于以上事实,文中以ANSYS软件为开发平台,建立了某大桥桥墩防撞系统的三维空间有限元模型,并在此基础上进行了相关的动力特性分析分析。

应用有限元方法进行结构分析时,力学模型建立的合理与否非常重要。本设计所采用的钢管桩防撞体系为空间杆系结构,可建立空间梁系模型。空间梁单元示意图如图1所示。在局部坐标系中,x轴沿杆轴线,y, z轴分别沿横截面的2个主轴方向,3个轴符合右手定则。单元两端各有6个位移和力分量,整个单元共有12个分量。在局部坐标下单元结点位移与结点力可分别表示为

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单元在局部坐标下的刚度矩阵为

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对应的单元坐标转换矩阵为

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其中,[0]是3×3阶零矩阵,而旋转矩阵为

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式中,第1行代表杆轴x在x′y′z′坐标系中的方向余弦,其余可依此类推。

整体坐标系下单元刚度矩阵为

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在得到整体坐标系下的单元刚度矩阵后,可以根据"对号入座"的原则集成结构的整体刚度矩阵,从而得到结构体系的三维空间有限元模型。同理可获得结构系统的质量矩阵。

分析过程中防撞系统钢管桩考虑为底部固接。桩基侧向土以受压弹簧模拟,冲刷线以下桩每隔1 m施加受压弹簧单元。在有限元分析过程中土体的影响可采用如图2所示的三维弹簧阻尼单元模拟,使用过程中可将阻尼系数设置为0。图3显示了桥墩钢管混凝土桩防撞系统的有限元模型。由图中结果可知,该防撞系统由14根钢管混凝土柱桩所组成,上部为3层水平系杆。

2动力特性分析

结构体系在外荷载作用下的运动方程可表示为

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式中,K、M和C分别为结构刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵;R是外荷载向量;x、undefined、undefined分别为节点的位移、速度、加速度向量。对动力问题,在t+Δt时刻有

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式中,左上角表示该量所在的时间状态,右上角表示在第k次迭代中获得的状态矢量。以上方程都是大型联立方程,一旦解得位移xk,利用xe=Nxk可以求得构件内部各点的位移。这里N为单元形函数矩阵,xe为单元的位移列阵。由于结构阻尼对固有频率影响很小,故在求解频率和振型时可忽略阻尼的影响,同时令荷载项为0,可得结构的无阻尼自由振动方程

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式(9)为常系数线性齐次微分方程式。假定结构上各节点的振动由不同频率的简谐振动组成,则其解的形式为undefined,代入方程(9)可得特征矩阵方程

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式(10)为齐次线性代数方程组,若有非零解,则必有系数行列式等于0,于是结构无阻尼自由振动的解就可化为特征方程的问题来求解。基于以上原则,该文在此采用子空间迭代法求解得到了结构体系的自振频率和振型。

表1给出了防撞系统的前20阶自振频率和周期的计算结果。从中可以发现,该防撞系统虽然在x向和y向结构形式不同,但其动力特性的差别并不显著。x向的刚度要略大于y向的刚度,因此在进行抗冲击设计计算时应该同时考虑两向的刚度贡献。图4显示了该防撞系统的前4阶振型。由振型图可以发现,结构系统整体性较强,没有明显的局部振动振型。第4阶以上振型均为平面内的对称或反对称振型。

3结语

文中研究了桥墩防撞系统的动力特性。研究表明该防撞系统x向和y向动力特性的差别较小,结构系统整体性较强,没有明显的局部振动振型。第4阶以上振型均为平面内的对称或反对称振型。

摘要：研究了桥墩防撞系统的动力特性。首先阐述了空间杆系结构有限元分析的基本原理,然后采用大型商业化软件ANSYS建立了桥墩防撞系统的三维有限元模型。在此基础上,简要阐述了结构动力特性分析的基本原理,研究了桥墩防撞系统的动力特性并分析了结构频率和振型的特点。

关键词：船舶,撞击,防撞系统,动力特性

参考文献

[1]梁文娟,金允龙,陈高增.船舶与桥墩碰撞力计算及桥墩防撞[J].第十四届全国桥梁学术会议论文集,2000.566-571.

[2]陈国虞.桥墩的船撞力计算及柔性防撞装置设计综述[J].中国钢结构协会海洋钢结构分会论文集,2002.80-112.

[3]Pedersen P T,Zhang S M.OnI mpact Mechanicsin Ship Collisions[J].Marine Structures,1998,(11):42-49.