双因素试验（精选九篇）
双因素试验 篇1
一、双因素等重复试验的方差分析的矩阵求解
1、双因素等重复试验的方差分析[3]的理论
设某试验有A、B两个因素变动,因素A有m个水平A1,A2,…,Am因素B有n个水平B1,B2,…,Bn,在因素A及B的各个水平的每一种配合(Ai,Bj)(i=1,2…,m;j=1,2…,n)下,都进行同样多次(设为P次,P>1)试验,每一种配合(Ai,Bj)都有P个观测值Xijk(k=1,2,…,P).假定所有的(mnp次)试验都是相互独立的,且P个观测值Xij1,Xij2,…,Xijp服从相同的正态分布Xijk~N(μij,σ2)(i=1,2…,m;j=1,2…,n),所有的观测值构成一个分块矩阵X=(Xij),其中分块子矩阵Xij=(Xij1,Xij2,…,Xijp)T为P行1列矩阵.现在的任务是,根据所有的观测值,讨论因素A、因素B以及因素A与B的交互作用对试验结果影响的显著性。
在讨论显著性时,需要计算如下数据:
2、问题提出
用矩阵计算数据ST,SA,SB,SAB,SE
3、结论
4、推导过程
公式中的d、C、ST在文[1]中已推导,但求d时,要用Y=FX代替文[1]中的X;求SA与SB时,把Xij.当成Xij、即用上述的Y代替文[1]中的X,就可以,但要把其中的m、n相应地改成mp与np.现在推导本文的SE.
5、应用
例用三种深翻方案(因素A)与四种施肥方案(因素B)配合成12种方案,作杨树育苗试验,每个方案重复3次,取得苗高数据资料如下表所示.试分析施肥方案、深翻方案及两者间的交互作用对于苗高有无显著影响。
解这是双因素等重复试验的方差分析问题,这里m=3,n=4,p=3.根据表中的数据及上述矩阵设计,可令
查F分布临界值表得:因素A的临界值为FA0.05(2,24)=3.40,FA0.01(2,24)=5.61,因素B的临界值为FB0.05(3,24)=3.01,FB0.01(3,24)=4.72,交互作用AB的临界值为FAB0.05(6,24)=0.25,FAB0.01(6,24)=3.67.
经比较可知,施肥方案对于杨树的苗高有显著影响,但还不是极显著的;深翻方案及两者的交互作用对于杨树的苗高没有显著影响。
二、总结
如果所有观测值构成的分块矩阵X=(Xij)中,分块子矩阵Xij=(Xij1,Xij2,…,Xijp,)都为1行P列矩阵,只要把矩阵F中的子块矩阵F1=(1,1,…,1)1XP与O=(0,0,…0)1XP都转置成P行1列矩阵,且F分块成n行n列,而矩阵Y改成“Y=XF”,其它不变,则结论仍然成立。
摘要：矩阵是对对应成组的多数据问题进行处理的有利工具,统计分析是对多数据问题进行分析的重要方法,两者结合,为统计分析提供了新的工具,为矩阵拓展了应用范围.本文给出了双因素等重复试验的方差分析的矩阵求解方法.
关键词：方差分析,双因素试验,矩阵,转置矩阵,分块矩阵
参考文献
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双因素理论的意义 篇2
所谓激励因素，实质上是指人对工作本身的要求。激励因素的实现，给员工带来的是直接满足，即一个人在工作过程中通过工作本身获得的满足。它可以实现内在激励，这种激励是真正的激励。工作能否起到激励作用，主要看这种工作是一种享受还是苦役，看工作是实现人的自身价值的途径还是谋生的手段。激励因素是个人成长所必须的，所以，工作能不能起到激励作用，要看这种工作是否同个人成长融为一体。如果员工从内心喜欢工作，把工作看作是对自己能力的一种证明和发展途径，就能形成一种内在的动力，而且比较持久。只有当这一工作对他的能力挑战和成长刺激减弱后，激励作用才会相应减弱。它所提供的心理激励促使每个人去追求自我实现，因此能够使员工对工作产生兴趣和热情，给员工带来责任感和成就感，从而调动起员工的积极性。这种热情犹如儿童对游戏的沉迷和专注，不但游戏本身的乐趣吸引他，而且完成游戏目标获得的成就感和自尊也刺激着他。当一个手工艺人沉醉于他制造的作品之中时，我们就能很容易地看出这种激励的巨大力量。
激励-保健因素的提出，丰富了激励理论，在管理学界产生了很大的影响。这一理论之所以能被广大学者快速接受，很大程度上是因为它与马斯洛的需要层次理论具有极大的相似性。在一些管理学书籍中，往往把双因素理论看作是需要层次论的实际应用。多数学者强调，保健因素相当于需要层次论中较低层次的需要，尤其是生存需要和安全需要，还包括一定范围的社会需要，这些需要的满足能够消除不满;而激励因素则相当于需要层次论中较高层次的需要，特别是自尊需要和自我实现的需要，这类需要的满足可以带来满意感，实现真正的激励。因此，保健因素可以用来满足员工的低层次需要，激励因素则可以用来满足员工的高层次需要。但是，这种说法存在一定的问题。诚然，单纯从需要层次的划分角度看，双因素理论同需要层次论具有相似性。然而，马斯洛提出需要层次论时，强调不同需要之间的整体性，所有需要都是人的基本需要，所有需要都会引发人的动机，不同需要的差别之处仅仅在于这些需要随着被满足的程度而效果会递减，进而由尚未满足的需要替代。而赫茨伯格的双因素理论，强调的是不同因素的作用机制差别，保健因素与激励因素对人的作用是两条路径，是在两个方向上展开的，两者之间不存在替代关系。保健因素无论如何强化，不可能起到显著的激励作用;激励因素无论怎样有力，不可能消除因保健因素缺乏造成的不满。马斯洛把人的需要看作一个递进的连续体，而赫茨伯格则把两种因素归纳为没有连续关系的不同区域。马斯洛式的需要层次，是此消彼长;赫茨伯格的两种因素，是共同作用。所以，需要层次论是连贯的，而双因素理论是迭加的。
相比之下，赫茨伯格的这种区分，对现实管理的实际运用有更直接的意义。在激励制度的设计中，按照双因素理论更容易操作，而马斯洛的需要层次论，偏重于心理学角度的思考，只能提供一种比较抽象的指导。尽管双因素理论不断有人质疑，但从管理实践来看，双因素理论更能得到实地调查资料的支持，
双因素理论的提出，就是来自于对现实的调查。后来众多行为科学家的研究，也从不同角度给予这一理论以有力的支持。尤其是20世纪60年代到80年代，在发达国家的调查中，管理者的基本取向大都同双因素理论吻合。当然，这种调查由于存在相当大的主观性，所以，一直没有能够消除对它的批评。按照心理学家的说法，人类有一种倾向，对成功的事情往往归因于自己的努力，而对失败的事情则往往推诿于环境;对与激励相关的因素，人们往往记住了其积极方面，而对与保健相关的因素，则往往只记住了其消极方面。例如，当一个人说“我对我的工作很感兴趣，但老板给的工资和我做的工作不相符”时，他可能掩饰了自己工作中不愿承担责任的消极面，夸大了工资低下的负面影响。人们很难判定，表面上看起来很客观的调查资料，到底在多大程度上受到被调查者主观偏好的支配?对此，比较符合实际的看法是，双因素理论确实在理论上有逻辑缺陷，但在实际运用上比较有效。
双因素理论的最大意义在于对泰罗主义(Taylorism)和福特主义(Fordism)的挑战。在经典管理学中，强调人的经济需要，员工需要的是高薪不是其他，正是这种高薪才使人们获得超过前人的高质量生活的基本条件。因此，“金钱”是刺激工人、管理工人、迫使他们接受工作任务乃至工作条件的无往不胜的利器。在这种思想支配下，经理们普遍认为，似乎只要增加工资，就可以完成所有激励任务。哪怕工人对工作没有任何兴趣，也可以用报酬来驱动他们。这种管理思想在福特式的流水作业线设计中最典型。坦率地说，在第二次世界大战以前，高薪刺激在现实管理活动中是卓有成效的，尤其是在物质匮乏的情况下，它是立竿见影的。但是，随着工业的快速发展，特别是随着发达国家中产阶级的迅速扩大，生活状况普遍富裕，尤其是随着社会发展，当代的“贫民”也比工业化之前的“富人”生活得更为舒适，金钱的激励作用在急剧下降。从60年代到80年代，经过西方“人权运动”、“女权运动”和“嬉皮士化”的冲击，员工的工作积极性出现了很大问题。尤其是蓝领工人，对工作的不满成为普遍倾向，非技术工人更为典型。许多工人不愿卖力工作，旷工率居高不下，即便干活也不重视质量，甚至会出于对工作的厌恶而做出有意的破坏行为，员工对付工头、下级对付经理的损招层出不穷。所有发达国家都遇到了这种难题。美国的嬉皮士被老成持重的前辈们看作是“垮掉的一代”，法国的大学生反抗地铁、工作、睡觉(Metro，boulot，dodo)三位一体式的既有社会秩序。他们要求获得好的生活，拒绝乏味的工作。老一代的经理，面对下一代的“不服管教”，除了感叹世风日下、社会堕落之外，无计可施，无可奈何。在这一背景下，赫茨伯格的理论生逢其时，他要恢复人们对工作的兴趣，用工作本身来调动人的积极性，努力把管理者对于奖酬的关注转移到对于新的工作方法、工作内容以及工作本身的关注上来。这些贡献，在人的激励方面开始了一个新的时期。可以说，赫茨伯格的最大贡献，是在激励理论方面适应了由物质匮乏时代到物质富裕时代的激励主题转变。
我们有信心通过双车小重叠对撞试验 篇3
负责丰田汽车安全技术的葛卷先生回忆起第一次到中国看到的情景，“自行车、电动车随便逆行，行人过马路不走斑马线”。文明驾驶，这四个字电视台天天播，但实际做到的人却很少。马路上的安全到底是靠人的自觉还是靠汽车的安全保障？在这个问题上，我和葛卷先生的观点是一致的——人。
“我们需要改变很多人的观念，譬如大家以为有了安全气囊就不用系安全带了，大家以为钢板越厚汽车就越安全。”葛卷先生告诉我，为了提高人们的安全意识，丰田汽车在中国开展了很多儿童安全培训活动。
汽车安全技术在中国车型的普及也是TMEC的首要任务，主动式安全技术（譬如预防碰撞安全系统）是日本总部负责开发的，然后拿到中国来进行车辆的匹配工作。而被动式安全技术（譬如GOA车身）的开发和匹配则全部由TMEC完成。之所以这样安排，葛卷先生的答案充满了“中国元素”。他告诉我，通过对中国交通事故的原因分析，人为原因虽然占据了重要部分，但车辆因为发生变形而造成损失也不容忽视，“车辆经常受到四面八方的碰撞，有时候甚至出现翻车情况，这在全世界来说都是最严重的情况，这对车身的安全要求也更高，在开发GOA车身的时候，我们会从不同角度碰撞车身以检验安全性。”
既然谈到碰撞的话题，我试探性的问葛卷先生，“对于本田之前做的15度角小范围碰撞试验，你有什么看法。”他即时表示，很开心能有企业公开测试，当我问到，“丰田也能做到这样吗？”他一开始跟我上理论课，“汽车碰撞是一个很大的课题，现今的技术我们已经能做到100%正面碰撞的安全性，然后是逐渐减少重叠面积，目前大部分车企能通过安全测试中的40%碰撞测试，下一个目标就是往更少的重叠面积研究，现在最严苛的属于美国IIHS中的正面25%碰撞。”
双弧形钢阻尼器试验研究 篇4
自1972年Kelly等人[1]首先研制出一种金属阻尼器以来, 国内外研究者经过几十年的研究, 已经设计出多种不同形状的金属阻尼器[2,3,4,5,6,7,8]。近年来, 在实际桥梁工程中, 我国工程技术人员成功开发并使用了E型、C型和非线性辐阻尼器[9,10,11]等形式的钢阻尼器, 取得了非常好的社会和经济效益。
本文利用低合金高强度钢设计了一种双弧形桥梁防落梁钢阻尼器, 为了研究该型阻尼器对桥梁横向位移的影响, 本文通过试验实测的方式对该装置的水平耗能性能进行了研究。
2 试验装置与测试原理
本文双弧形钢阻尼器样品试验在株洲时代新材料科技股份有限公司ZYDL-YJ10000压剪试验机上完成 (见图1) , 该试验机具备竖向和水平双向加载功能。
在双弧形钢阻尼器的试验过程中, 上加载头 (1) 根据整套试验装置的实际高度进行锁定, 液压加载系统 (8) 通过水平推力杆 (7) 以伸缩的方式推拉下滑动板 (5) 使双弧形V形架下端产生水平位移以模拟装置在地震等强烈作用下产生的水平位移, 其中下滑动板 (5) 通过滚轮 (6) 在下机架上滚动。
3 试验结果与分析
根据文献[12]可知, 金属材料在低周疲劳变形时, 其应力应变曲线形成的滞回环只有在经历一定的循环圈数后才会达到稳定, 这一点也反映于相关行业标准[13]中, 该标准对弹塑性钢耗能元件的试验规定了多级递进加载的方式, 所以对于双弧形防落梁装置这种同样是利用材料的弹塑性变形来耗散外界输入能量的阻尼装置, 也需要对其进行标准位移加载之前对装置进行位移量小于标准位移的多级递进加载试验。
作为对双弧形钢阻尼器构型的初步探讨, 同时考虑到试验机的具体性能, 本文设计了一种标准最大位移为40 mm的小位移试验样品。按照多级加载的要求, 在进行位移幅值为40 mm的标准位移试验前分别进行了幅值为10 mm和20 mm的预加载。试验中水平位移采用三角波形式施加, 下滑板运动速度均为1 mm/s, 每级10个循环, 标准位移变形加载时位移变化曲线如图2所示。
多级递进加载获得的滞回曲线如图3所示, 可以看出, 各级加载所获得的滞回曲线均保持了较好的重合性, 表明在各位移下装置的性能是稳定的;随着装置水平位移的不断增大, 滞回曲线逐渐饱满起来, 产生这种现象的原因是因为在位移较小时, 装置中的材料只在较小的区域发生了塑性变形, 于是所能消耗的能量有限, 形成滞回曲线呈狭长状;随着位移的增大, 防落梁V形架的弧形下支发生塑性变形的区域得到发展[13], 材料在变形过程中所产生的塑性功能增多, 对输入能量的耗散能力增强。
考虑到在使用过程中该型阻尼器受到强烈地震等因素可能造成的实际位移大于设计位移的情况, 依据标准[14]的要求进行了1.2倍标准位移的超载试验。在此次试验中, 不需要采用多级递进加载的方式, 而是直接将幅值为48 mm, 速度1 mm/s的位移三角波加在下滑板上, 总循环次数仍然为10次。由图4的滞回曲线可以看出, 在此条件下, 装置仍然保有了较好的稳定性和耗能效率。
为了研究在极端恶劣环境下装置性能的稳定性, 我们对另两组装置进行了20次标准位移的疲劳试验, 在此过程中, 加载速度也由原来的1 mm/s增加到8 mm/s, 位移加载曲线如图5a) 所示。图5b) 给出了试验所获得的滞回曲线, 可见, 在此速度下装置仍保持了较好的稳定性, 但是各周期变形间的离散程度较低速时大, 这主要源于在加载的过程中仅通过螺栓的固定造成装置的上下底板组件间发生了相对滑动, 其中编号为12号的阻尼器在试验前, 在安装螺栓后位于下滑动板上可用的T型槽中插入了T型定位销以增强对装置的固定作用, 而在进行8号试验前, 进行了加固, 结果8号试件数据中的离散较之12号减小。这也与在试验过程所观察到的在相对高速加载下, 下滑动板运动到背离液压加载系统的一侧时会发生一定幅度的翘起有关, 且此时下滑台的移动速度为8 mm/s, 而此试验机最大加载速度为10 mm/s, 试验机液压加载系统的工作稳定性也受到了影响。
由于一般钢材的力学性能均具有较强的应变率相关性, 为探究以上两种加载速度下装置耗能性能的差异, 图6给出了40 mm幅值下不同加载速度时装置的滞回曲线, 由图可知, 该装置的滞回曲线不会随着加载速度的变化产生显著的变化, 表明在上述两种加载速度之间装置耗能能力与加载速度无关, 材料的应变率相关性对装置整体耗能的影响不明显。
4 结语
通过对一种设计最大位移为40 mm的双弧形钢阻尼器进行试验测试, 获得了装置在不同工况下的滞回曲线, 由获取的曲线可知:
1) 该型装置具备一定的水平耗能作用, 能对地震等作用下桥梁的落梁风险起到减小作用;
双因素试验 篇5
噪声本质上是一种空间分布且具有一定频率分布特性的动态的随机载荷,就像电荷一样,它也有自己的场。当噪声载荷较小时,不会对场中的物体产生影响,但是随着声场声压级的增大,在120 dB以上时,就有可能对声场中的元器件产生影响,使整个系统装置的可靠性变差,甚至产生灾难性的结果。因而对航天装置元器件进行噪声场的可靠性检测分析是十分必要的。而在空间分布的噪声场中,主要以白噪声为主,所以在噪声环境模拟试验中,以白噪声作为发波信号,驱动扬声器,形成一个声场[1,2]。
在国内,噪声场模拟主要以混响室单声源为主[3],这样使得声场不均匀,并且大多数噪声控制是在上位机上进行,这样使得系统运行速度慢,具有很大的时滞性,没有办法进行实时控制[4,5,6]。本研究应用以双DSP为核心的嵌入式控制系统,实时性好,并且应用4个平板扬声器作为声源,使实验舱中的声场更加均匀。
整个噪声环境模拟系统主要有发波DSP、驱动电路、传声器适配电路、采样-控制-通讯DSP以及环境仓。本研究利用模糊PID控制算法,对噪声频域信号进行控制,然后将频域的控制结果经过IFFT运算产生新的发波数组发送给发波模块,并通过驱动电路对信号进行功率放大,驱动环境试验仓内扬声器,在舱内形成需要的噪声场,从而实现模拟噪声系统的闭环自动控制。
1 白噪声控制系统结构
噪声测控系统基本组成结构示意图如图1所示,系统主要包括上位机、发波DSP、驱动电路、传声器适配电路、采样-控制-通讯DSP以及环境试验仓。
该结构以2个DSP2812为核心,其中1个DSP(以下称DSP2,发波DSP)专门负责4路白噪声的发生,另外1个DSP(以下称DSP1,采样控制通讯DSP)则负责与上位机通讯、4路信号采样、对信号处理及生成白噪声序列。相应的噪声系统电路原理图如图2所示。
1.1 发波DSP
白噪声的产生是利用DDS技术,将指定的白噪声时域信号数组存储到一段可读写数据存储器中。在实际应用中,由于数组多,并且占据内存较大,运行在内部RAM中内存不够,必须把较大的数组运行在SRAM中,而把动态、较小的数组运行在内部RAM中。这里通过#pragma和DATA_SECTION伪指令把数组定义在外部SRAM中。再根据DSP2定时器中断控制发波频率,顺序循环读取SRAM中的数据,并运用DSP2812影射寄存器控制DAC7724的两级寄存器进行D/A转换。
为了实现4路信号的同步发生,用DSP2的4个影射寄存器分别控制4个通道第1级缓冲,实现每个通道对应点的数据输入,但不将输入数据转换为模拟输出,而是用DSP2的一个影射寄存器同时控制DAC7724 4个通道的第2级缓冲,将第1级缓冲的输入数据分别打入相应的输出寄存器,并将输入数据转换为模拟输出,从而实现4通道波形的同时发出。并通过驱动电路将信号放大,实现对扬声器的驱动[7,8,9]。
发波DSP流程图如图3所示:首先对发波DSP系统初始化,设置好初始发波的参数,根据白噪声发波原理,对发波频率做相应的设置,使发出的波形频率带宽与要求相吻合。开始CPU定时器中断,对发波数组中的数据逐点、顺序循环输入改变模拟输出的值来产生白噪声波形。
1.2 采样-控制-通讯DSP
在该系统中,此部分主要负责与上位机通讯、4路信号采样、对信号处理及生成白噪声序列。
采样-控制-通讯DSP流程图如图4所示:上位机通过异步串口给下位机DSP1控制系统发送产生噪声的指令,并告知下位机噪声的声压级及声场波动度指标。DSP1将产生初始的随机白噪声数组,通过同步串口将发波数组传送给发波DSP2,DSP2接收数组后,开始发波,发出的波形经过功率放大分别驱动4个扬声器。经过一段时间的运行后,在试验箱内,用传声器测量声压级,通过适配器将测量值转换为电压信号,经过转换电路把电压信号缩小在0 V～3 V的范围内,A/D中断开始采样和控制,DSP2利用中断操作进行数据的间歇采样,每次测量4组数据,并将其转化成频域数据进行控制,将控制后的新数组经过IFFT变换产生时域数组传给DSP2,发波模块开始重新发波,从而实现模拟噪声系统的闭环自动控制[10]。
2 噪声系统控制算法研究
2.1 自适应模糊PID控制算法
本研究利用自适应模糊PID控制器,以误差e和误差变化Δe作为输入,通过不同时刻的e、Δe对PID参数进行自整定。根据模糊控制原理对Kp、Ki、Kd进行实时修改,以满足不同的e与Δe时对控制参数的不同要求,从而使被控对象有良好的动、静态性能[11]。
在该试验中,e是FFT计算后频域中每个频率点对应的电压(声压)与设定(声压)电压的差值,而Δe对应的是同一频率点采样两次电压误差的差值,也就是误差的变化量。
控制算法结构如图5所示,在噪声模拟系统中是逐点进行比较判断电压误差,在模糊推理表中查找到一组合适的PID参数,进行PID控制。当所有的比较值都控制在H的范围之内,就说明其控制结束,开始稳态运行。如果比较值大于H,则控制参数进行对应点的控制,产生新的发波数组,再次发波,等到噪声场稳定后开始采样控制,直到达到要求。
2.2 软件控制流程
软件控制流程图如图6所示,当用模糊PID控制时,以频域中每个频率点的功率值与功率均值的误差为e,这个误差的变化量为Δe,进行计算ΔKp、ΔKi、ΔKd,根据e、Δe、ΔKp、ΔKi、ΔKd的模糊子集的隶属度、各个模糊子集的隶属度赋值表和各参数的模糊调整模型,运用模糊推理计算出PID参数,这是整定系统模糊控制算法的核心。这个整定过程,需要在Matlab里计算好,存入数据存储器中供查询。Kp、Ki、Kd的参数调整算式为:
式中:Kp,Ki,Kd—PID控制器的参数;K0p,K0i,K0d—PID的初始系数。
在运行过程中,本研究实时地检测系统的输出值,并计算出偏差和偏差变化率,然后将它们模糊化,得到e和Δe,通过查询模糊控制表得到3个PID参数ΔKp、ΔKi、ΔKd的调整量,从而得到参数的调整。
3 噪声系统实验研究
3.1 控制前实验数据分析
本研究设定的控制目标:频带宽度为500 Hz～5 000 Hz;频率分辨率为10 Hz;声压级(SPL)为100 dB。通过DSP直接采样后,经过FFT后进行声压级的计算,并将4路信号进行平均。开环控制时其噪声场频谱如图7所示,从图中可以看出,有的频率点上声压级比较大,有的频率点上声压级比较小,形成比较大的波动,波动的范围接近50 dB,并且在4 kHz以上出现了明显的下降趋势。这与传声器的频率响应曲线相吻合,说明传声器对4 kHz以上的波形有一定的抑制作用。这样可以通过改变频域驱动电压的系数进行IFFT,形成时域的随机的驱动电压驱动扬声器。
3.2 闭环控制后实验数据分析
经过对噪声系统进行模糊PID的控制,控制后的声谱如图8所示。很明显,声谱的声压级波动减小,使声压级波动的范围控制在一个较小的范围内,其波动量为10 dB左右。4 kHz以上的声压级均值也得到了提升,使整个设定的频率范围内,声压级在比较水平的一条线上波动,比较理想地达到了预定的目标。
4 结束语
在本研究中,通过一个DSP进行持续发波,另一个DSP进行采样、控制和通讯,这使整个系统的响应速度快、能够在一次控制时间间隔内持续的发波、可以更好地进行实时控制。在进行FFT和IFFT计算和模糊PID控制中,DSP能够提高运算速度,使整个控制过程更快。本研究采用了自适应模糊PID控制算法对噪声频域信号进行控制,从而实现了噪声模拟系统的闭环自动控制。从实验结果可以看出其声谱的声压级波动大幅减小,声谱的波动控制在10 dB以内,达到了预定的目标,证明该控制方法是有效的。
参考文献
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双因素试验 篇6
本项目取得的成果有70 k V/1 500 A可长期运行便携式无晕电源系统1套;电源系统操作维护作业指导书1份;论文3篇;授权实用新型专利3项、授权发明专利1项
项目授权或进入实审专利4项、发表3篇技术论文、编写1项作业指导书。关键技术为平台的制作及试验 (组装、测试、应用拓展) 、产品化定制方案。
(1) 提出了基于感应升流、电压隔离装置穿孔的电压和电流双施加平台布置方案;选定电缆段、套管、GIS段作为不同电压等级和电流等级的电压隔离装置, 并给出了大孔径感应升流器与不同的电压隔离装置配装方案;制定了20 k V~310 k V/1 500 A~4 000 A可选高中低参数双施加电源系统产品化的定制方案。
(2) 研发了70 k V/1 500 A可长期运行便携式无晕电源系统;开展了CT、导线、双出线GIS段、10 k V考核场等对象的电压、电流双施加测试应用。
创新点为:
(1) 提出了基于感应升流、电压隔离装置穿孔的电压和电流双施加平台布置方案;
(2) 研发了70 k V/1 500 A可长期运行无晕电源系统;
(3) 给出了20 k V~310 k V/1 600 A~4 000 A可选双施加电源系统产品解决方案。
已开展的应用测试包含:
a CT的应用测试。
b开关柜的应用测试。
c GIS试验段的应用测试。
d架空导线的应用测试。
e通流、加压导体吸附金属微粒的测试。
f 10 k V考核场的带电通流功能实现。。
g实验室、现场测试的标准电源。
玉米全膜双垄沟播适宜密度优选试验 篇7
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试玉米品种为东单11号。
1.2 试验地点
试验地设在靖远县若笠乡。当地海拔1802m, 无霜期156d, 年平均气温16℃。年降水量153mm, 面积666.67m2, 是典型的干旱山区, 土层深厚, 土壤为砂性土壤, 肥力中等。该地前茬为小麦。
1.3 试验方法
试验采用单因素随机区组设计, 设5个处理:处理1:45000株/hm2;处理2:52500株/hm2;处理3:60000株/hm2;处理4:67500株/hm2;处理5:75000株/hm2。小区长7m, 宽3.3m, 小区面积23.1m2。四周设保护行, 小区间和重复间过道为80cm。各小区随机排列, 三次重复, 每小区三个带。秋覆膜 (上年10月15日) , 播前施农家肥22500kg/hm2, 氮207 kg hm2, 五氧化二磷90 kg/hm2。4月19日点播, 宽窄行种植, 宽行70cm, 窄行40cm, 平均行距55cm, 株距按照设计密度计算。其他管理措施同大田。成熟期各小区收中间带, 单打单收计产, 并连续取10株进行室内考种。用Excel进行数据处理和绘图, 用DPS软件进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同密度对玉米生物性状及经济性状的影响
由表1、表2, 可以看出:不同密度处理玉米株高没有明显差异, 穗长和穗粗随着密度的增大而减小, 最小设计值45000株/hm2与最大设计值75000株/hm2间, 穗长相差2.4cm, 穗粗相差0.4cm, 随着密度增大, 穗长和穗粗逐渐减小;不同密度处理玉米的经济性状差异明显。随着密度增大, 玉米穗粒数减少, 穗粒重和百粒重降低, 亩保苗45000株/hm2, 平均穗粒重213.2g, 百粒重33.8g, 亩保苗75000株/hm2, 穗粒重140.8g, 降低72.4g, 百粒重24.1g, 降低9.7g。草谷比也逐渐升高, 说明密度增大主要影响到玉米的籽粒产量的形成。
穗粒数、穗粒重、千粒重与密度之间有高度指数关系。图1、图2、图3为玉米穗粒数、穗粒重、百粒重与密度的指数关系图。说明, 在当地生态条件下, 玉米穗粒重最大可能达到387.1g, 百粒重最大可能达到56.1g。
2.2 不同密度对玉米产量的影响
表3直观表明, 不同密度处理下玉米的籽粒产量处理3最高, 为11571.0kg/hm2, 比处理1增产54.9%, 比处理5增产21.7%。其次为处理3, 为11544.0 kg/hm2产量结果经方差分析, F=27.441>F0.01 (7.006) , 不同密度处理间差异极显著, 重复间F=0.370, 差异不显著, 说明结果可靠, 可以进行预测分析。进一步对产量结果进行多重比较, 处理3和处理4产量差异不显著, 但极显著高于处理1、处理2和处理5。处理2和处理5间差异不显著, 但极显著高于处理1。对产量结果进行回归分析, 得到密度与玉米产量的一元二次效应方程, y=-0.002X2+1.6955X-2776.10 (R=0.9854) , 播种密度和产量之间呈高度正相关。求该一元二次效应方程的一阶导数并令其等于零, 解得最高产量下X值 (密度) 为63585, 可获得最高产量12259.5kg。说明, 现阶段当地生产水平下玉米的最佳密度是:63600株/hm2, 预期目标产量12000kg以上。
3 结论与建议
1) 玉米全膜双垄沟播栽培密度对产量构成的影响较大。随着密度增大, 玉米穗长、穗粗、穗粒数、粒重、粒秆比等产量构成指标值逐渐降低;
2) 玉米亩产量和密度之间呈一元二次函数关系。穗粒数、穗粒重、百粒重与玉米产量之间呈指数函数关系;
3) 在试验生态条件下和生产水平下, 玉米最佳密度是保苗63000株/hm2左右。穗粒重最大可能达到387.1g, 百粒重最大可能达到56.1g。适当增加密度, 是提高玉米单位面积产量和土地利用率的有效措施。
参考文献
张双一级公路膨胀土掺灰试验研究 篇8
膨胀土对工程建设造成的破坏主要表现在四个方面:1)在路堤填筑后,膨胀土可能在其表面产生滑动;2)在各种荷载作用下,路堤易产生不均匀下沉;3)路基含水率的不均匀变化将引起土体的不均匀胀缩,产生幅度很大的横向波浪形变形;4)雨季路面渗水,路基浸水并软化,在行车荷载作用下,易造成唧浆[2]。
张双一级公路沿线广泛分布有膨胀土,由于不断受到雨水侵蚀作用,部分边坡不同程度的发生了沉陷、溜塌、坍塌,严重危及到道路畅通和行车安全,针对膨胀土造成的病害,文中通过对张双一级公路沿线膨胀土路段掺入石灰进行研究,由于掺灰率的多少对膨胀土的治理效果影响较大,为此采用对膨胀土掺入不同比例的石灰,通过室内试验以期找到最佳掺灰率而达到最佳的膨胀土改良效果。
1 石灰改良土的改良机理[5]
在改良过程中,石灰与膨胀土发生以下作用:
1)阳离子交换作用。石灰中的Ca2+与土颗粒表面的阳离子如Na+,K+,H+发生交换作用,使土颗粒胶体的双电层中扩散层变薄,土颗粒间结合力增强,土体强度提高,改善土体性质。由于石灰中的Ca2+与土颗粒表面的阳离子发生交换作用,改变了土颗粒表面的带电性质,从而使胶体颗粒加速絮凝,小的团粒相互凝聚变成大的团粒。2)胶凝作用。石灰中的CaO与土中的SiO2,Al2O3发生反应,生成复杂的化合物,如硅酸钙盐、铝酸钙水化物,产生较强的粘结作用,使改良土的强度提高。3)碳酸化作用。改良土中的石灰与空气中的CO2发生钙化反应,生成CaCO3使土硬化,起到了固化土体的作用。4)由于生石灰与水在熟化过程中,发生吸水、发热、膨胀作用,可以降低土体含水量,促进土体的固结,这也有助于土体强度的提高。
2 膨胀土掺灰试验
2.1 试验方法
室内试验操作按JTJ 051-2004公路土工试验规程[6]进行,在掺石灰过程中,掺石灰率是影响改良质量的重要因素。掺石灰率是指生石灰质量与干土质量之比,主要通过试验研究来完成。试验时按比例称取一定质量的生石灰将其消解后掺入干土中。生石灰等级为二级(要求石灰中的CaO和MgO的含量高于70%)。为了确定膨胀土的最优含水率和最佳干密度,击实试验的掺石灰率从5%～9%,每相邻的掺石灰率之间相差2%。
2.2 取样
通过现场实际调查,张双一级公路沿线的膨胀土一般为棕黄色、黄色粘土,硬塑一半坚硬状态,含有较多灰白色高岭土。为了确保能取到典型的土样,在对全路段各种土源膨胀性指标进行详细查明后,选取了有代表性的弱膨胀土土源路段采集了大量的膨胀土土样。
2.3 试验研究
根据《公路土工试验规程》,本次试验包括土的常规物理指标试验和反映膨胀土特性的试验,主要试验有液塑限联合测定法、颗粒大小分析试验、密度试验、自由膨胀率试验、膨胀力、承载比(CBR)试验、击实试验以及膨胀土不同掺灰率的相关试验和有机质含量试验及易溶盐含量试验。通过以上试验,可得到膨胀土不同掺灰率改良前后的各项指标值,对各种不同掺灰比的膨胀土混合料的试验数据进行分析,以期得到最佳掺灰量而达到最好的改良效果。
2.4 试验结果分析
1)掺灰前后的颗粒分析对比试验。试验结果表明:改良土中砂粒组含量增大,而粘粒含量及胶粒含量减少,表明土的比表面积减少,土粒分散程度降低,土颗粒之间因离子交换作用形成了比原土颗粒之间更为紧密的结构,土颗粒与水分的接触面积减少。
2)掺灰前后的击实试验。通过对掺灰率分别为5%,7%,9%改良后的膨胀土样及掺灰前的膨胀土样击实试验数据结果整理和对比分析,可以看出,在击实功相同的情况下,改良土的最优含水量随着掺灰剂量的增加而增加,但是增幅并不十分明显,而其最大干密度随着掺灰剂量的增加而减小,且在掺剂量为0%～3%之间变化得最为明显,随后变化相对比较缓慢。
3)掺灰前后的膨胀量试验。通过对掺灰前和掺灰后的膨胀土击实试验数据分析整理,可以得到膨胀量与不同掺灰量的关系曲线,如图1所示。
从图1可以看出,在击实功相同的情况下,改良土的膨胀量随着掺灰剂量的增加而减小,且在掺灰剂量0%～5%之间变化得最为明显,随后变化相对比较缓慢。掺灰量超过5%后,膨胀量基本没有多大的变化。
4)掺灰前后的承载比(CBR)贯入试验。分析击实试验数据可得到CBR值与不同掺灰量的关系曲线,如图2所示。
膨胀土在不进行掺石灰改良时,其CBR的值较低,不符合路基压实的要求。掺石灰对CBR值的提高是相当明显的。另外,击数对CBR值的影响也不小,随着击数的增加,掺石灰膨胀土的CBR值也显著增加。分析图2曲线可知,掺石灰对膨胀土的CBR值有相当的提高值,但并不是掺石灰率越大,CBR的值就提高越多,相反,当掺石灰剂量超过7%后,其CBR值将随着掺灰剂量的增加而降低。以本试验试样的膨胀土最佳来说,掺石灰率大约在5%～7%之间,当采用5%的掺石灰率来改良膨胀土时,CBR值高达110,符合路基压实的要求。
5)最优掺灰率的确定。分析以上不同比例石灰的掺入改良膨胀土的各项指标值,改良效果与掺入量不成线性关系,因此合理确定掺入量是膨胀土改良效果的关键之一。对弱膨胀土而言,5%～7%的掺灰率改良的膨胀土效果相差不是很明显,考虑到工程造价等因素,确定弱膨胀土的最佳掺灰率为5%。
3 试验总结
1)在击实功相同的情况下,改良土的最优含水量随着掺剂量的增加而增加;其最大干密度随着掺剂量的增加而减小。
2)在击实功相同的情况下,改良土的膨胀量随着掺剂量的增加而减小,且在掺灰剂量0%～5%之间变化得最为明显,随后变化相对比较缓慢。超过5%后,膨胀量基本没有多大的变化。
3)掺灰对膨胀土的CBR值有所提高,但并不是掺灰率越大,CBR值就提高得越多。CBR值随掺石灰率的增加成抛物线变化,CBR值最大时,掺石灰率大约在5%～7%之间。同时,击数的增加对膨胀土的CBR值提高影响比较明显。
4 结语
1)对于膨胀土,石灰是一种很好的改良剂。一定剂量的石灰可使膨胀土体的膨胀性能显著降低,但这种降低并不是无限制的。试验路段采集的弱膨胀土经石灰改良处理后,土的颗粒组成、物理性质、胀缩特性等均有明显改善,力学强度得到提高。
2)掺入石灰改良膨胀土的过程就是降低其膨胀性、提高其强度的过程,随着石灰的掺入,膨胀土体的各项指标,例如与土体粘性相关的粘粒含量、最大干密度等都出现了不同程度的下降,最优含水量和CBR值出现不同程度的提高,说明石灰改良膨胀土的方法是可行的。
参考文献
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[2]张颂南.石灰改良膨胀土室内试验研究[D].南京:河海大学,2005.
[3]刘清波.改良膨胀土填筑路基施工工艺[J].山西建筑,2006,32(2):78-79.
[4]吴菊香,徐鼎平.石灰改良膨胀土在路基工程中的应用[J].矿业快报,2005(9):76-78.
[5]徐敦美.膨胀土路基石灰改良施工工艺试验研究[D].成都:西南交通大学,2005.
双因素试验 篇9
1 动态模拟试验台
动态模拟试验台流程如图1所示,水箱循环水经水泵,进入换热管(外表镀铬碳钢或铜),在加热炉中进行热交换,利用加热炉内的蒸汽加热换热管中的水,使换热管中的水温保持恒定,在换热管内升温后的循环水经回水管路进入冷却塔,循环水流经冷却塔内鲍尔环后均匀喷淋降温,最终再次流回水箱,并进入下一次循环。动态模拟试验台采用双水路流程,各自独立,既可对同一配方进行平行对比试验,又可对不同配方进行性能筛选试验。此试验台设有进水流量计和排污流量计,可以调控并观察进水和排污的流速。加热炉设有独立的冷凝回流系统(降温盘管),保证锅炉水无浓缩。
2 动态模拟试验
2.1 试验水质
试验采用电厂补水,具体水质分析情况见表1。
该电厂补水p H值和硬度较高,水质LSI为1.2,属于易结垢性水质,经过循环水系统的浓缩,离子浓度增高,结垢趋势增强。因此,缓蚀与结垢要同时兼顾。
2.2 实验材质
管材:不锈钢;
碳钢挂片:面积20.64 cm2;
铜挂片:面积20.64 cm2。
2.3 配方及控制指标
本次试验使用电厂循环水阻垢分散剂(A)、缓蚀剂(B)和缓蚀阻垢剂(C),采用双水路流程,对药剂A、B、C的缓蚀阻垢性能进行检测,试验控制指标见表2。
注:①加药量按照补水量添加;②方案一为优化后的新配方,方案二为老配方,方案一静态阻垢试验结果优于方案二。
3 动态模拟试验结果与分析
3.1 换热管污垢热阻值分析
当系统浓缩倍率达到3时,方案一瞬时污垢热阻上涨率明显要快于方案二,方案一冷却水进出口温差从最初的10℃下降到7℃,方案二冷却水进出口温差从最初的10℃下降到6℃。达到浓缩倍数之后,加药方案一污垢热阻值为2.1×10-4m2·℃/W,而加药方案二污垢热阻值达到3.5×10-4m2·℃/W,根据工业循环冷却水处理设计规范一规定,敞开式循环冷却水系统污垢热阻值应小于3.44×10-4m2·℃/W[5],说明加药方案一在3倍浓缩倍率情况下有良好的阻垢效果。
3.2 缓蚀试验对比分析
分析试验后挂片数据(见表3),方案一碳钢挂片平均腐蚀速率(0.016295 mm/a)小于方案二平均腐蚀速率(0.298415 mm/a),试验后方案一碳钢挂片只有悬挂处发生轻微接触腐蚀,而方案二碳钢挂片整体发生腐蚀,锈迹明显,且方案二平均腐蚀速率(0.298415 mm/a)严重超过国标的规定(碳钢腐蚀率<0.075 mm/a[6]),说明方案一缓蚀性能优于加药方案二,且达到国标要求;方案一铜挂片平均腐蚀速率(0.00079 mm/a)和方案二平均腐蚀速率(0.000922 mm/a)均达到国标要求(铜合金腐蚀速率<0.005 mm/a[6]),试验后铜挂片表面均无明显腐蚀痕迹,但方案一缓蚀性能略高于方案二。
分析试验后试管数据(见表4),方案一(阻垢剂A、缓蚀剂B)和方案二(缓蚀阻垢剂C)均具有较好的阻垢分散性能,污垢沉积率均小于国标规定的15 mcm,但是方案一的阻垢分散性能(0.92467 mcm)要优于方案二(1.481135 mcm);方案一平均年腐蚀率(0.004207 mm/a)明显低于方案二平均年腐蚀率(0.016052 mm/a),且方案二平均年腐蚀率(0.016052 mm/a)严重超过国标的规定(不锈钢年腐蚀率<0.005 mm/a),试验后方案一试验管未出现明显锈迹,方案二试验管可以看到明显的锈迹,说明方案一缓蚀性能优于加药方案二。
4 结论
通过试验证实双水路流程动态模拟试验台能够模拟现场的实际条件,对药剂的阻垢性能和缓蚀性能进行有效评价,并能确定污垢热阻值。另外,冷却风机变频调节试验台进口温度,提高了控制精度,使系统更加的稳定,试验结果更加准确,并实现系统的全自动和无守候控制。综上所述,自主研制动态模拟试验台试验结果准确,运行稳定,达到设计要求。
摘要：介绍了自主设计制造的双水路流程动态模拟试验台工艺流程、工作原理及加药控制。该动态模拟试验台采用双水路流程,既可对同一配方进行平行对比试验,又可对不同配方进行性能筛选试验。采用动态模拟试验台进行电厂循环冷却水动态模拟试验,结果表明方案一(A+B)阻垢性能和缓蚀性能均优于方案二(C),并确定循环冷却水浓缩倍数为3时系统运行稳定。试验结果表明动态模拟试验台运行稳定,满足设计要求。
关键词：动态模拟试验台,阻垢性能,缓蚀性能,污垢热阻值
参考文献
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[5]HG/T 2160-2008冷却水动态模拟试验方法.中华人民共和国化工行业标准[S].
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