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关键词:SAR仿真;回波;干扰;假目标
中图分类号:TN972 文献标识码:B 文章编号:1004373X(2008)1500402
Analysis of Jammers Simulation in a SAR Simulation Platform
HAN Song,SHEN Xiaofeng
(Institute of Electronic Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu,610054,China)
Abstract:This paper introduces a method to simulate a jammer in a SAR simulation platform,based on the deception method.In this method,the computation in simulation is simplified,by using the speciality of the sampled but unquantized SAR signals without carrier and sharing the computation between modules.Because this method fits simulation environment very much,a great jamming effect is easy to get.So this method adapts to bring a deception environment.
Keywords:SAR simulation;echo;jamming;fake target
1 引 言
合成孔径雷达(SAR)是一种在军事侦查领域应用广泛的雷达。它以其全天候、全天时、抗干扰和高角度分辨力的特点在近几年的战争中扮演着重要的角色。各国都在竞相研制开发高性能的SAR,我国也不例外。在研制过程中仿真必不可少,一个大型的SAR仿真平台可以为研发工作带来相当大的方便。
在SAR研制的同时,各国也必然在进行着SAR对抗的研究。由于SAR具有抗干扰等特点,因此有源干扰就成为了最有效的手段。所以现代的电子战环境仿真中有源干扰机的仿真是必不可少的。
有源干扰分为欺骗式干扰和压制式干扰,对于SAR欺骗式干扰尤为适宜。因为SAR使用的合成孔径技术使得其主瓣非常窄,干扰机大部分时间是在其副瓣内,如果使用压制式干扰则需要的功率极大,效果不理想。而欺骗式干扰则可以产生与雷达相匹配的信号,达到良好的干扰效果。
2 SAR成像基本原理
SAR与常规雷达一样,都是利用目标反射的电磁波对目标进行探测。之所以SAR能产生如此高的分辨力,要归功于线性调频信号,这种信号在压缩处理后可以产生很高的分辨力。
距离向的线性调频信号是雷达发射脉冲前就产生的,这和常规雷达并无不同之处,而方位向的线性调频信号则是SAR独有的。SAR在飞过目标时,飞机和目标的相对速度是变化的,所以目标回波的多普勒频移也是变化的,如此就产生了一个近似线性调频的信号,利用这个信号SAR可以产生很高的方位向分辨力。
SAR发射的信号归一化后为:Иu(t)=exp(jωct)exp(jkt2)g(t)(1)И其中g(t)=1,|t|
0,|t|>1/2。г蚧夭ㄐ藕盼:Иs(t,τ)=Aexp(jωc(t-T(τ)))・
exp(jk(t-T(τ))2)g(t-T(τ))(2)И其中T(τ)=2R(τ)c为回波的延迟,R(τ)为目标与飞机的距离,c为光速。
因为Е游慢时间,因此在快时间域T(τ)近似为常数T0。因此上式中exp(jk(t-T(τ))2)飒exp(jk(t-T0)2)为快时间域(距离向)的线性调频因子。
而Иexp(jωc(t-T(τ)))去载波后得到┆exp(-2R(τ)c)。将R(τ)在目标位于波束中心的时刻τ0Тμ├照箍并略掉二阶以上的高阶项:ИR(τ)Rc+(τ-τ0)+(τ-τ0)22(3)И 因此:ИИexp(-2R(τ)c)=exp(-2Rcc)exp(-2(τ-τ0)c)・
exp(-(τ-τ0)2c)Ид饩褪强焓奔溆颍ǚ轿幌颍┑南咝缘髌狄蜃印6杂谧罴虻サ恼侧视SAR,=-λfDc2=0(fDc为多普勒中心频率,λ为波长)。因此exp(-2R(τ)c)可化为┆exp(-2Rc c)exp(-(τ-τ0 )2c)。
SAR成像就是通过对这两个线性调频项进行依次压缩而得到很高的距离分辨力和角度分辨力的,而具体的压缩算法因与干扰无关,本文不做描述。
3 SAR的欺骗式干扰原理及仿真方法
如图1所示,干扰机对雷达的回波信号为:Иs0(t,τ)=A0exp(jωc(t-2R0(τ)c))・
exp(jk(t-2R0(τ)c)2)g(t-2R0(τ)c)(4)И图1 欺骗式干扰原理图而假目标对雷达的回波信号应该为:Иs1(t,τ)=A1exp(jωc(t-2R1(τ)c))・
exp(jk(t-2R1(τ)c)2)g(t-2R1(τ)c)(5)И 观察式(4)与式(5)容易看出,如果不考虑回波幅度,在式中令t′=t-2R1(τ)+R0(τ)jωccг蚩梢宰化为式(5)。因此只需在干扰机的回波上加上一个延迟,就可产生xoy平面(地面)上任意点的假目标。
而在实际的仿真平台设计中,为了简化计算过程,信号采用了不带载波、已采样但未量化的形式。因此,干扰机的回波就变成了如下形式:Иs0(n,m)=A0exp(-jω2R0(τ(m))c)exp(jk(t(n)-
2R0(τ(m))c)2)g(t(n)-2R0(τ(m))c)(6)ИИt(n)为n的线性函数,t(n)=Δt×n+t0(下文为了方便将τ(m)简记为τ)。同理,按上面的方法,令n′=n-2R1(τ)+R0(τ)jωccΔt,则t(n′)=t(n)-2R1(τ)+R0(τ)jωcc。式(6)可化为:Иs0(n′,m)=A0exp(-jω2R0(τ)c)exp(jk(t(n′)-
2R1(τ)c)2)g(t(n′)-2R1(τ)c)(7)Иё⒁馄渲歇Иexp(-jω2R0(τ)c)这一项,没有载波,就无法通过延迟将其转化为exp(-jω2R1(τ)c)。因此,方位向的假目标需要另行处理。对比式(7)和式(5),可以看出如果将s0Ы行如下处理,得到的式(8)与式(5)所代表的目标点在成像后将有相同的位置。Иs0(n′,m)×exp(jω2(R0(τ)-R1(τ))c)
=A0exp(-jω2R1(τ)c)exp(jk(t(n′)-
2R1(τ)c)2)g(t(n′)-2R1(τ)c)(8)И其中关于R0(τ)-R1(τ)的计算,有两种不同的方法。首先可以将R0(τ)和R1(τ)泰勒展开并略去高阶项然后相减,这样可以避免由于计算每一时刻和每一目标点的R1(τ)而引入的非线性运算。但在仿真系统中,干扰模块并不是计算干扰机发出信号的幅度,而是雷达接收到的信号的幅度,由距离而产生的幅度的衰减也是由干扰模块来计算,因此R1(τ)У募扑闶遣豢杀苊獾摹K以直接计算将较为合理。ИR0(τ)-R1(τ)=y20+H2+(x0-τv)2-
y21+H2+(x1-τv)2(9)И 综上所述,Иexp(jω2(R0(τ)-R1(τ))c)Ь褪歉扇呕产生方位向干扰的因子,在干扰机的回波信号上乘上这个附加因子就可以产生方位向的假目标。
图2 单点假目标干扰效果4 Matlab仿真效果
上述干扰仿真方法在Matlab上的仿真效果如图2所示,仿真中真实目标和假目标的后向散射系数均取1,每个脉冲采样1 024个点。
图2(a)中R1和R2为真实目标的像,F1和F2为干扰机产生的假目标的像,J为干扰机位置;图2(b)为成像后的幅度三维图,四个峰分别对应图2(a)中真实目标和假目标的四个像。从图中可以看出仿真的干扰机产生的假目标已经达到了干扰效果,图2(b)中假目标像的幅度也和真实目标相仿,证明了该方法能应用于实际的仿真系统。
参 考 文 献
[1]孙云辉,陈永光,焦逊.星载SAR应答式欺骗干扰研究\.电子对抗技术,2004,19(2):23-26.
[2]甘容兵,王建国.改进的对星载SAR的应答式欺骗干扰\.电子科技大学学报,2005,34(5):614-617.
[3]叶映宇.合成孔径雷达干扰方法的研究\.成都:电子科技大学,2005.
[4]刘永坦.雷达成像技术\.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1999.
关键词:急诊医学;教学方法;探索
0引言
急诊医学是一门新兴的跨多个临床专业的边缘学科,与其他临床学科的主要区别在于它始终处于处理急危重症的最前沿。面对大量未经筛选的急危重症患者,其处理原则强调“时效性”和“生命第一”的原则,要求用最短的时间,最有效的方法救助患者生命,这就对急诊医师提出了更高的要求,而高等医学院校作为培养专科医师的首发站任重而道远。为此,我们针对我院的急诊医学教学情况,结合兄弟院校的教学经验,对急诊医学教学方法做了以下有益探索,现报道如下:
1课堂理论教学
1.1加强师资队伍建设
我院急诊医学专业授课教师均为副高以上职称,具有扎实的理论基础,丰富的实战经验,良好的医德医风。授课教师均采用集体备课形式,授课前先在教研室进行试讲,通过后方可给学生上课,以保证授课内容的准确性和课时安排的合理性,提高授课质量和课堂教学效率。同时我院还加强了后备教师储备,要求青年教师参与教研室备课、听课环节,参加教学比赛,对于青年优秀教师进行表彰奖励,同时在职称晋升方面予以政策倾斜。
1.2转变传统教学模式
我院于年开设急诊医学课程,由于早期教学经验不足,基本按照传统的“填鸭式”教学模式即按照不同系统,不同疾病,从病因、发病机制、病理生理、临床表现、诊断及鉴别诊断和治疗对学生进行纵向思维培养,但教学效果不佳,主要表现在以下两个方面。①学生的学习兴趣和积极性较低,感觉是在重复以前所学的专业课程,体现不出急诊医学专业的特点。②临床实习阶段,学生感觉像无头苍蝇,找不到头绪,理论和实践不能有机结合,动手能力较差。通过几年的摸索和参考其他医学院校的教学经验,发现以教学法结合典型病例或情景模拟的新型教学模式更能收到良好效果。这是因为新型教学模式是以患者疾病问题为基础,以学生为中心,教师为引导,学生自主学习,强调以常见急症鉴别为主线的横向临床思维培养盯。
1.3加强教学质量管理
授课教师要严格按照教学计划和教案进行授课,教研室主任协同教学质量管理科对任课教师授课情况进行抽查,课程结束后要求学生无记名反馈教师授课情况,并根据评分量表打分,以此作为教师年终考核的一项重要指标。
2医院临床教学
2.1急诊入科宣教
急诊科工作环境、工作性质与其他科室相比存在很大差异性,为了减少学生对陌生科室的心理恐惧,尽快进人实习状态,我们安排具有丰富带教经验主治以上医师对实习生进行人科宣教,其内容包括急诊科布局、工作环境、急诊科规章制度、常见急症抢救程序、急诊病例书写规范及要求、法律法规教育等。通过宣教,学生们能较快进人实习状态,学习兴趣较前明显提高。
2.2强化诊断思维
对于急症患者,首要任务是评估生命体征是否平稳,首先要排除风险最高、威胁生命的病因,先安排最必要的检查,并在检查时做好必要的急救准备。对于生命体征不平稳的危重患者,在诊断未明的情况下,应坚持诊断与治疗同步,边抢救边检查,不能消极等待化验及辅助检查结果,体现“生命第一”原则。我院临床教学侧重以常见急症就诊时的症状和体征为中心,强化鉴别诊断思路及处理流程,经过针对性强化训练,使得学生在接诊病人时做到心中有数。
2.3强化技能训练
由于目前患者及家属法律意识和自我维权意识的逐步增强,很多急救技术还无法在患者身上实施,故急救技能训练更多在模拟人身上进行。我们采用学生先看教学视频,然后老师操作示范,最后分组模拟训练和技能考核的方法。学生模拟训练时带教老师必须在场,针对学生操作过程中出现的错误及时纠正,然后督促学生反复练习,直到学生完全掌握技术要领。对于技能考核合格的学生,老师可根据患者病情以及与家属沟通的难易程度,适时让学生进行现场急救技能操作,这样既可以调动学生的学习积极性,又可以帮助学生实现由学生到医生的角色转换。
2.4参与诊疗活动
学生掌握了常见急症的鉴别和处理流程后必须参与诊疗活动,只有这样才能将理论和实践相结合,更好地巩固三基知识。对于病情及时间允许的患者,老师在场的情况下可侧重让学生参与诊疗活动,如量血压、做心电图、采集病史、查体、书写病历等活动,必要时老师予以指导、补充。对于病情危重患者,学生应对老师的诊疗过程做好详细记录,抢救结束后,作为危重病例进行讨论,总结经验教训,这样可强化学生科学的临床思维能力和敏锐的现场反应能力。
2.5加强医患沟通
急诊科是医院医疗纠纷的高发区,而产生纠纷的根本原因更多在于患者对服务态度的不满,而非专业技术水平。良好的医患沟通是赢得患者满意的重要一环,要做好医患沟通,首要环节就是学会换位思考,只有真正站在患者及家属的位置,才能体会到他们对疾病充满了焦虑、不安、甚至是恐惧,很容易对医生产生不满情绪。所以我们在带教过程中反复强调服务态度、沟通技巧,并在诊疗过程中始终以热忱耐心的服务给学生起潜移默化的示范作用,让整个诊疗活动在紧张而和谐的过程中进行。
2.6规范出科考核
学生实习结束时,带教老师需根据实纲对学生进行考核,内容包括常见急症的诊断程序及处理流程和心肺复苏、气管插管等常见急救技术。对于考核不合格的学生要求重新补考,直到合格为止。
总之,急诊医学是一门实践性和综合性很强的学科,其人才的培养需要在教学中不断探索、总结、提高。
参考文献:
罗学宏急诊医学北京高等教育出版社
杨铁城,于东明教学法在急诊医学教学中的应用中国急救复苏与灾害医学杂志
陈尔秀,张正良,袁国莲,等急诊医学临床教学改革探讨西北医学教育
刘树元,王立秋急诊临床教学中急救思维培养的探索中国急救复苏与灾害医学杂志
【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).
【关键词】教学方法;时针和分针;夹角计算
在数学教学中,有关钟表上的时针和分针夹角的计算题比较抽象且难度较大,对好多学生来说学习这个知识点非常困难,计算的时候很费时间且容易出错。其计算方法很多,但如何计算更便捷在实际学习过程中似乎缺少总结。为了能让学生能顺利学好这个知识点,我在教学过程中尝试了好几种方法,其中一种方法学生容易掌握并且在应用过程中出错率极低。今天就给大家介绍这种非常简单的计算方法。
问题:9时23分时时针与分针的夹角是多少度?
提问:你能计算出来吗?如果你做对了,你需要多长的时间?
一、知识准备
钟表大家都常见,钟面上有时针、分针和秒针,它们都是按顺时针方向旋转,就时针和分针的夹角而言,是由于它们各自的转速不同造成的,要求它们的夹角,我们就要求出分针转过的度数和时针转过的度数,从而求出它们的度数差,在求差的时候那个度数大,那个就作为被减数,当度数大于180度的时,再用360度减去差,从而求出正确的度数。
二、方法研究
时针转一圈360°需12小时,相邻整点的夹角为360°÷12=30°化成分钟12×60=720(分钟),所以时针的速度为360÷720=0.5度/分;分针转一圈360°需60分钟,速度为360°÷60=6度/分。我们在求夹角的时候,题目中给出的分值是分针所指的准确值,给出的时值不是时针所指的值,这样在求夹角的时候就要考虑时针在给出的分值里所走过的度数,如:9时23分,时针与分针的夹角计算:点时时针走过的度数为9×30=270度,23分钟时针走过的度数为23×0.5=11.5度,这样时针走过的度数为270+11.5=281.5度,分针走过的度数为23×6=138度,故9时23分时针与分针的夹角为281.5-138=143.5度,如果h代表时,m代表分,即h时m分的夹角计算如下:
时针转过的度数:30h+0.5m
分针转过的度数:6m
故两针夹角为:30h-5.5m或5.5m-30h
这样就总结了两个公式:
①时针在前分针在后,简称“时前分后” 30×时-5.5×分
②分针在前时针在后,简称“分前时后” 5.5×分-30×时
三、判断谁后的方法
判断时针在前还是分针在前的方法是:时“乘”以5与“分”比较大小,谁大谁就为前,如:9:20为“时”前“分”后,9:50为“分”前“时”后。
四、应用举例
1.计算9时20分时针与分针的夹角
分析:9×5=45>20故为“时前分后”
解答: 30×9-5.5×20=160(度)
答:9时20分时针与分针的夹角为160度。
2.求5时48分时针与分针的夹角
分析:5×5=25
解答:5.5×48-30×5=114(度)
答:5时48分时针与分针的夹角为114度。
3.计算9时11分的时针与分针的夹角
分析:9×5=45>11故为“时前分后”
解答:30×9-5.5×11=209.5(度)>180度
360-209.5=150.5(度)
关键词: 地震灾害 抗震设计加固技术
Abstract: the highway transportation is the artery of national economy, and is also one of the lifeline earthquake relief. When an earthquake occurs, the bridge is easy to fail, often repair time is long, bring bigger impact to the earthquake relief and reconstruction work. To ensure the bridge can still pass under the effect of earthquake and the earthquake, has become an important issue in the bridge construction. This paper is summarized and concluded on bridge seismic design method and seismic measures, and puts forward some easily neglected in the design.
Keywords: earthquake seismic design and reinforcement technology
中图分类号:[TU997]文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
近几年不断发生各种等级的地震。在地震发生时,不仅会有大量的地面建筑物及各种设施遭到破坏或倒塌,大量人员伤亡,而且还会严重造成交通中断。若作为抗震救灾生命线工程之一的公路交通(尤其是铁路桥梁、城市高架、公路桥梁等公路工程的咽喉要道)受到较大损坏,将会给后续救助工作造成极大的困难。此外,目前我国公路行业现采用的抗震设防标准是《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008),公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)较《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)在设计思想、安全设防标准、设计方法、设计程序和构造细节等诸多方面均有很大的变化和深入。
一、桥梁抗震设计与震后检测加固的必要性
对桥梁结构进行震后检测及加固技术的研究, 其必要性来自两个方面:首先是地震中的部分桥梁遭受严重破坏,需要进行修复或加固;其次是随着新规范的颁布执行!设计方法的发展和更新,许多按以前方法设计的或根本就没有进行抗震设计的桥梁的抗震性能需要重新进行评估。相当数量的桥梁,尤其是早期修建的桥梁,由于资金短缺,设计!施工标准低,加上技术管理薄弱,施工质量不能保证这些桥梁的使用寿命,有些很快就变成危桥;由于桥梁管护不善!大自然风霜雨雪的侵蚀以及环境污染的日益加重,造成桥梁自身老化破损,衰老加快,寿命缩短。对这些桥梁,通过评估及有效的加固,力求能够提高单个构件以及整个桥梁体系的抗震性能, 以满足现存规范及交通提出的抗震设防要求。
二、抗震震害抗震加固实施时, 必须了解桥梁的构造特性与地震震害之间的关系。根据公路桥至今的震害实例分析结果,针对发生震害的主要原因提出相应的措施,从而保证结构在地震中的抗震能力。
1、上部结构震害:上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形较为少见,往往是由于桥梁结构其他部位的毁坏而导致上部结构的损坏如地震时相邻梁体相互碰撞而引起的破损, 因支座的螺栓起拔或剪断引起撞击而使变形过大等损伤。
2、支座震害:地震中,桥梁支座的震害极为普遍。其原因主要是支座设计没有充分考虑抗震的要求,构造上连接与支挡等构造措施不足, 某些支座形式和材料的缺陷等因素。破坏形式主要表现为支座锚固螺栓拔出、剪断、活动支座脱落以及支座本身构造上的破坏等。
3、落梁震害:桥梁落梁有的是墩倒梁落,也有的是梁落而毁墩。其主要原因有:桥台倾斜或倒塌、河岸滑坡、地基下沉、桥墩破坏、支座破坏、梁体碰撞、相邻墩发生过大相对位移等。
4、下部结构和地基震害: 下部结构和基础的严重破坏是导致桥梁震后难以修复的主要原因。桥梁墩台因砂土液化、地基下沉、岸坡滑移或开裂引起破坏很难加强它们的抗震能力。
三、桥梁设计与抗震措施
1、防止落梁的措施
《公路桥梁抗震设计细则》指出上部结构主梁的支承长度a≥70+0.5L(L 为梁的计算跨径,L 单位为m,a 单位为cm),该取值沿用自日本抗震设计规范,多数设计者认为规范取值较为保守,比上一代规范《公路工程抗震设计规范(JTJ004-89))有较大提高(a≥50+L)这里需指出该种认识属于误区,当“长桥高墩”时应在规范基础上给予更多的安全富余。
根据震后的调查表明横桥向抗震挡块的破坏非常普遍,说明当前挡块设计存在薄弱的问题,主要表现为构造尺寸偏小,主筋配筋偏少,挡块内侧缺少减震橡胶块,特别是在斜弯桥设计中应比直线桥具备更多的考虑。挡块内侧不仅应设置橡胶块,还应考虑留有不小于5cm 的缝隙,多数桥梁设计将桥墩挡块设置为与盖梁边缘齐平的方法是欠考虑的,往往造成施工误差调整困难以及上述 5cm 缝隙难以保证,故建议桥墩盖梁端部悬出挡块外1Ocm为宜。
2、支座型式和布置方式
支座选型长期以来被忽视,常规梁桥多采用普通橡胶支座,汶川地震后的调查表明普通橡胶支座破坏后加剧了桥梁损伤,建议根据桥梁设防要求,选用适用的支座类型。基本地震动峰加速度峰值0.1g地区和以上地区应选择减震型橡胶支座。支座的布置是否合理至关重要,汶川百花大桥第5 联 (5×20m)采用一个固定支座,其余墩为活动支座,导致全联上部结构水平地震力几乎完全由固定支座下的桥墩承担,该桥墩迅速破坏后,造成全联坍塌。对于连续梁桥在设置固定支座后,应充分考虑固定支座设置对抗震的不利影响,慎用墩梁固结方案,应注重考虑各墩水平受力的平均分担。
3、柱式桥墩的合理设计
柱式墩是桥梁设计中最为常见的结构形式,抗震设计中应首先尽量避免选用抗震性能差的圆形独柱结构,同时优先选择矩形截面形式。其次应重视桥墩中间的横梁设置,横梁刚度不宜过大,避免导致“强梁弱柱效应”的出现,造成结构的第一塑性铰出现在墩柱之上,而不是横梁上,致使结构失效。
结构刚度的均衡是总的设计原则,一般指纵桥向相邻高度不宜相差过大,同时注意当地面横坡较陡时,横桥向也会出现墩柱高度差异,条件容许时可以考虑进行开挖,以保证横桥向墩柱刚度的均衡。
四、桥梁的抗震加固技术
对于处于地震多发区的已经修建的桥梁,应根据更为先进的设计思想对其进行抗震性能评价,并结合评价结果考虑是否应给予相应的抗震加固措施。
1、维护结构连接件
当支承连接件不能承受桥梁上、下部结构产生的相对位移时可能会失去相应的作用,并导致梁体坠毁。而这种情况往往都是由施工单位和养护单位在桥梁支承连接件的性能质量的重视度不够所引起的。因此,我们应定期对桥梁支座、伸缩缝等连接构件进行维护。在国内目前采用较多的维护方法有采用挡块、连梁装置等安装于伸缩缝等上部接缝处;安装限位装置于简支的相邻梁间;为耗散作用于结构的地震能量增加耗能装置及减隔震支座;增加支承面的宽度等措施。此外,在桥梁使用期间定期检查并维护支座时应随时清除伸缩缝内的杂物。
2、加固上部结构
加固上部结构主要有粘贴钢板加固法、增大截面加固法和结构体系转换法。粘贴钢板加固法主要在梁板桥的主梁底部出现严重横向裂缝时使用。在粘贴钢板、钢筋或纤维时应特别注意粘贴位置,即粘贴位置应尽量远离中性轴加固区。同时还应注意黏结剂的性能以保证锚固的可靠性;增加截面加固法主要是增设钢筋在桥梁下部以提高主梁的抗弯能力。同时,如果增设的钢筋较多可考虑将主梁下部的截面面积增大以避免超筋构件的出现。另外,应设置锚固筋、传力销、剪力键等可靠的连接物在新老结构材料之间以避免增加的重量破坏原截面;结构体系转换法主要指将可承受负弯矩的钢筋设置在简支梁的梁端,使相邻两主梁连起来就可形成多跨连续梁,进而达到提高桥梁承载力的目的。
3、加固下部结构
下部结构的加固主要有柱罩、填充墙、连梁、加固支座、加固帽梁、桥台和加固基础等措施。填充墙具有提高柱的横向能力和限制柱的横向位移等特点,可用于多柱桥梁;连梁可提高混凝土排架的横向能力。连梁可置于排架底部标高处替代墩帽,也可置于地面标高和排架底部标高之间的某个位置以调整特定排架的横向刚度;一直以来支座都是地震中受损最容易的部位,而为加固支座现在一般都采用隔震支座加固桥梁的方式,此外还有用铅芯橡胶支座或者缆索与弹性支座配套使用代替弹性支座的方法;帽梁加固方法最常见的是给现有帽梁增设垫板;桥台加固主要有两种方法,一是支座延长装置,二是用木材、混凝土或钢筋填塞夹缝,后者采用较多;通常基础加固的方法是增设覆盖层、均匀增加基础、增加接触面积或将基础锚固于土中等。
4 结论
桥梁的抗震减灾涉及桥梁工程、地震、防灾减灾等多方面的研究,尽管我国桥梁抗震与加固的水平已有较大的提高,但仍远远落后于国外。我国的桥梁抗震缺乏持之以恒的基础性研究,对于公路桥梁抗震能力的评估和加固至今仍没有相应的标准。哪些桥梁可能会在地震中损坏甚至倒塌仍然没有清晰的概念。我国要充分吸收国外已有的研究成果,针对我国桥梁的实际情况,开展必要的试验研究和理论分析工作。结合小震不坏、中震可修、大震不倒的分级设防标准,尽快提高我国桥梁抗震加固的技术水平, 确保公路工程各结构具有足够的抗震安全度。
参考文献
关键词: 仿真 谐振频率 谐振曲线
一、用仿真描述串联谐振的概念
将R、L、C串联电路输入端口接入频率可调的幅值为1V的正弦电压源,如图1所示,改变其频率f,观察R、L、C串联电路中正弦电流幅值随频率变化的现象,如图2所示。
图中显示电流幅值在某一个频率点(16Hz)处出现峰值,这就是R、L、C串联电路中的谐振现象。谐振时电流幅值最大(此时的频率称为谐振频率),会烧毁电路中的电器,应予以防范。
二、用仿真描述串联谐振电路中的电压频率特性
1.电阻元件上的电压
电阻元件上的电压频率特性仿真图如图3所示,图中显示电阻电压和其电流波形一致,谐振时(f=16Hz)出现峰值,其值等于外部电压源的电压(1V)。
2.电容元件上的电压
电容元件上的电压频率特性仿真图如图4所示,图中显示电容电压具有低通特性,且峰值点(22Hz)与谐振点(16Hz)不一致。
3.电感元件上的电压
电感元件上的电压频率特性仿真图如图5所示,图中显示电感电压具有高通特性,且峰值点(11Hz)与谐振点(16Hz)不一致。
4.电阻、电容、电感电压的比较
电阻、电容、电感电压的频率特性如图6所示,图中电阻电压峰值点即谐振频率(16Hz)居中,电感峰值点(11Hz)与电容峰值点(22Hz)分列左右两侧,三者不重合。
三、用仿真图分析电阻值对串联谐振电路频率特性的影响
当电路中电阻值变化时会引起各个变量谐振曲线形状的变化,如图7所示。图7为电阻取2Ω、1Ω、0.5Ω、0.25Ω值时,电阻电压、电容电压与电感电压的各组谐振曲线。显然随着电阻值的减小,曲线越尖锐,电容、电感电压峰值点越来越靠近谐振点(电阻电压的峰值点)。
当电阻取2Ω、1Ω、0.5Ω、0.25Ω值时,电路中电流的各谐振曲线如图8所示。图中显示随着电阻的减小电流的峰值增大,且曲线越来越尖锐。
关键词:急诊;优质护理;满意度;疗效
我院自2011年8月开始采用优质护理干预对急诊科患者进行救治,取得了较好的疗效,现总结报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料 选取我院2011年8月~2013年5月急诊科收治的急性心肌梗死(AMI)患者180例,均符合AMI诊断标准。其中,男99例,女81例,年龄51~79岁,平均年龄(66.6±15.1)岁;发病至救治时间30~170 min,平均(77.4±12.2)min。将180例患者按照随机分组的方法分为观察组和对照组各90例,两组患者一般资料(性别、年龄、病程等)经比较差异无统计学意义,P>0.05,具有可比性。
1.2方法 对照组给予AMI常规护理模式进行护理。急诊接诊后后立即给予患者吸氧、心电图监护。观察组给予在对照组的基础上给予优质护理,主要如下。
1.2.1做好接诊护理准备 急诊接诊后立即发车,途中与患者家属保持联系,仔细询问患者病情并做好记录,嘱咐患者家属不要随意挪动患者,等待救护车达到现场后听从医务人员的安排。待到达现场后,立即给予患者吸氧、心电监护,并安慰患者及其家属,消除其的恐慌与焦躁心理。入院后,认真做好病情观察,并详细记录患者的治疗方法。
1.2.2优化AMI救治流程 成立AMI急诊救治小组,优急诊AMI接诊绿色通道;要求医务人员在接诊途中对患者的疾病病情做出判断,并做好详细记录,建立静脉输液通路并于接诊途中电话通知急诊科室做好接诊准备,通知内容包括患者的基本病情及途中救治方法等;待入院后交由急诊科医生再次结合CT及MRI等检查结果做出准确的判断,并将判断结果详细记录,交由分诊科室结转;做好院内分诊及转运交接工作,转运途中密切观察患者的生命体征,并预先做好应对意外事件的救治准备工作。
1.2.3提高护理服务质量 从提高医务人员的急诊救治水平着手提高医疗服务质量。组织以护士长为主要负责人的优质护理服务小组,定期对科室内所有护理人员进行必要的护理专业知识培训;定期对临床护理实践中遇到的难点、疑点进行讨论、剖析,找到科学的解决方法,提高护理水平和护理质量;要求护理人员保持微笑服务,拉近与患者的距离,保持和谐的医患关系,促进急诊救治的顺利开展。
1.3疗效判定 统计比较两组患者急救反应时间、患者死亡率、护理满意度等指标。
1.4统计学分析 应用SPSS 19.0统计分析软件分析,实验数据以(x±s)和(%)的形式表示,分别采用t检验和χ2检验,P
2结果
观察组平均急救反应时间低于对照组(P
3讨论
急诊AMI患者病情危急、患者及其家属情绪波动较大,护理难度较大。为提高急诊科护理质量,必须对急诊科患者实施优质护理干预,以提高救治质 量[1-2]。优质护理方法为临床护理研究的热点,近年来在临床各科室广泛应用,具有十分重要的临床应用价值[3-4]。本文以AMI急诊接诊至救治为基础资料,分析了优质护理方法在AMI急诊救治中的应用价值。临床实践表明,经以做好充分的接诊救治准备、优化AMI接诊救治流程并着重提高临床护理服务质量为主要目标的优质护理方法可显著改善AMI的急诊救治效果。本文中优化护理干预组平均急救反应时间低于对照组(P
参考文献:
[1]韩彦辉,李海霞.优质护理服务在急诊科的应用效果研究[J].护士进修杂志,2013,28(9):837-839.
[2]卢换香.优质护理服务在急诊患者救治中的应用效果[J].护理实践与研究,2013,10(12):22-23.
【关键词】计算机网络故障原因诊断方法
一、计算机网络概念的解读
对于计算机网络故障的研究来说,必须以了解一些基本的概念为前提条件。首先是计算机网络,什么是计算机网络呢,目前对于计算机网络的定义还没有形成一个统一的概念,一般可以粗略的理解为相互连接的,实现资源和材料共享共用的、自治的计算机集合。其实指的就是由计算机集合加通信设施组成的系统,按其计算机分布范围可以分为局域网和广域网。对于计算机局域网来说,覆盖的范围相对较小,而广域网就覆盖的范围来说就显得宽泛。通过因特网的应用研究来说,事实已经充分说明如果是采用统一协议实现不同网络的互连,那就会产生组大的能量,互联网也会发展迅速,使其产生更大的社会效益和经济效益。但随着计算机技术的发展,出现了各种形式的网络之间的连接,这就在一定程度上限制了计算机网络技术的发展。
二、计算机网络常见的故障分析
21世纪最为知识大爆炸和信息化发展最快的时代,全球的互联网高速发展,计算机网络作为优化工作的重要媒介已经得到社会的普遍重视和关注。计算机网络带给我们带来便利和收益的同时,也出现了一些网络故障,这极大的影响了网络技术的应用和发展。对于计算机出现的网络故障,按照分类,一般分为物理故障与逻辑故障,也就是通常说的硬件故障与软件故障。前者主要是网卡、网线、Hub、交换机、路由器发生了问题而产生的故障,后者一般是说由于网络协议出现的问题问题或因为网络设备的配置原因而导致的网络异常或故障。对于计算机网络故障来说,一般表现的症状为:连通性故障,如电脑无法登录到服务器;电脑无法在网络内实现访问其他电脑上的资源等。
三、解决计算机网络故障的诊断方法探究
对其计算机出现的网络故障来说,有事确实难于避免,这时候面对出现的问题,我们必须冷静对待,按照科学的步骤和诊断方法来分析和解决网络故障问题。
(一)网络故障分层诊断技术方面
1、物理层及其诊断
对于计算机出现的物理层网络障来说,主要表现在计算机各硬件设备的连接方式是否恰当;连接电缆是否正确;MODEM、CSU/DSU等设备的配置及操作是否正确。确定路由器端口物理连接是否完好的最佳方法是使用show interface命令,检查每个端口的状态,解释屏幕输出信息,查看端口状态、协议建立状态和EIA状态等。
2、数据链路层及其诊断
数据链路层对于计算机网络来说意义重大,有了数据链路层就可以无序考虑物理层的特点而行使数据传输的工作。对于计算机网络出现的故障问题,有时候需要我们注意查找和排除数据链路层出现的问题,在这个问题处理的过程中,主要是分析和了解需路由器的配置,检查连接端口的共享同一数据链路层的封装情况。要求每对接口要和与其通信的其他设备有相同的封装。通过查看路由器的配置检查其封装,或者使用show命令查看相应接口的封装情况。
(二)硬件诊断方面
1、串口故障分析与解决
计算机出现的网络故障问题,在硬件的诊断时候,串口就是考虑的因素之一。
计算机的串口一般是指COM口,有的是9针,也有的是25针的接口,通常用于连接鼠标(串口)及通讯设备等。对于计算机串口故障的排查和查找问题,一般从show interface serial命令开始,分析它的屏幕输出报告内容,然后分析出现问题的原因并分析解决的对策。串口报告的开始提供了该接口状态和线路协议状态。在接口和线路协议都正常工作的前提下,虽然串口链路的基本数据传输资料建立起来了,但还有可能出现信息包的丢失和发送错误等异常问题。按照一般正常的情况分析,信息包不会丢失或者出现错误,但是潜在的问题也是在所难免的。如果信息包丢失有规律性增加,表明通过该接口传输的通信量超过接口所能处理的通信量。解决的办法是增加线路容量。查找其他原因发生的信息包丢失,查看show interface serial命令的输出报告中的输入输出保持队列的状态。当发现保持队列中信息包数量达到了信息的最大允许值,可以增加保持队列设置的大小。
2、以太接口及问题处理
Ethernet是Xerox公司创建的局域网规范,使用CSMA/CD。其出现的主要故障是过量的使用带宽,过多的碰
撞冲突,不兼容的类型使用等,除此之外还有其他一些原因。对于这个问题的分析可以利用show interface ethernet命令,对其具体问题具体分析,然后有的放矢采用针对性的措施给与解决。
参考文献
[1]宋.计算机网络软硬件故障诊断方法研究.卷宗,2012(4)