计算机网络工程概述

2024-08-22

计算机网络工程概述(共10篇)

计算机网络工程概述 篇1

计算机工程概述

计算机工程(也称为电子和计算机工程或计算机系统工程)是一门学科,结合内容都电气工程和计算机科学。]计算机工程师正电气工程师有更多的培训领域的软件设计和硬件,软件一体化。[引文需要]反过来,他们注重减少对电力电子学和物理学。电脑工程师都参与了许多方面的计算,从设计的个别处理器,个人电脑,和超级计算机,以电路设计。这一工程的许多子系统监控机动车辆。第一个认可计算机工程学士学位课程在美国设立了Case Western Reserve大学在1971年,截至2004年10月在美国有170名工程技术认证委员会认证的计算机工程计划。由于增加就业所需的工程师,谁可以设计和管理各种形式的计算机系统用于工业,一些大专院校提供世界各地的学士学位一般称为“计算机工程”。[引文需要]计算机工程和电子工程项目包括模拟和数字电路设计的课程。如同大多数的工程学科,具有良好的知识的数学和科学是必要的计算机工程师。在许多机构,计算机工程专业学生可以选择的领域的深入研究在初中和高中,每年全方位的知识中所使用的设计与应用计算机以及范围以外的本科学位。联合的IEEE /计算机课程指引的本科学位课程计算机工程确定了核心知识领域的计算机工程作为

计算机网络工程概述 篇2

随着网络的迅速发展,网络的安全性显得非常重要,这是因为怀有恶意的攻击者窃取、修改网络上传输的信息,通过网络非法进入远程主机,获取储存在主机上的机密信息,或占用网络资源,阻止其他用户使用等。然而,网络作为开放的信息系统必然存在众多潜在的安全隐患,因此,网络安全技术作为一个独特的领域,越来越受到全球网络建设者的关注。

二、网络攻击及其防护技术

计算机网络安全是指计算机、网络系统的硬件、软件以及系统中的数据受到保护,不因偶然或恶意的原因遭到破坏、泄露,能确保网络连续可靠的运行。网络安全,其实就是网络上的信息存储和传输安全。网络的安全主要来自黑客和病毒攻击,各类攻击给网络造成的损失已越来越大了,有的损失对一些企业已是致命的,侥幸心里已经被提高防御取代,下面就攻击和防御作简要介绍。

1. 常见的攻击有以下几类

(1)入侵系统攻击。此类攻击如果成功,将使你的系统上的资源被对方一览无遗,对方可以直接控制你的机器。

(2)缓冲区溢出攻击。程序员在编程时会用到一些不进行有效位检查的函数,可能导致黑客利用自编写程序来进一步打开安全豁口,然后将该代码缀在缓冲区有效载荷末尾,这样当发生缓冲区溢出时,从而破坏程序的堆栈,使程序转而执行其它的指令,如果这些指令是放在有root权限的内存中,那么,一旦这些指令得到了运行,黑客就以root权限控制了系统,这样系统的控制权就会被夺取,此类攻击在LINUX系统常发生。在Windows系统下用户权限本身设定不严谨,因此,应比在LINUX系统下更易实现。

(3)欺骗类攻击。网络协议本身的一些缺陷可以被利用,使黑客可以对网络进行攻击,主要方式有:IP欺骗;ARP欺骗;DNS欺骗;Web欺骗;电子邮件欺骗;源路由欺骗;地址欺骗等。

(4)拒绝服务攻击。分布式拒绝服务攻击采用了一种比较特别的体系结构,从许多分布的主机同时攻击一个目标,从而导致目标瘫痪,简称DDoS (Distributed Denial of Service)。

(5)对防火墙的攻击。防火墙也是由软件和硬件组成的,在设计和实现上都不可避免地存在着缺陷,对防火墙的攻击方法也是多种多样的,如探测攻击技术、认证的攻击技术等。

(6)利用病毒攻击。病毒是黑客实施网络攻击的有效手段之一,它具有传染性、隐蔽性、寄生性、繁殖性、潜伏性、针对性、衍生性、不可预见性和破坏性等特性,而且在网络中其危害更加可怕,目前可通过网络进行传播的病毒已有数万种,可通过注入技术进行破坏和攻击。

(7)木马程序攻击。特洛伊木马是一种直接由一个黑客,或是通过一个不令人起疑的用户秘密安装到目标系统的程序。一旦安装成功并取得管理员权限,安装此程序的人就可以直接远程控制目标系统。

(8)网络侦听。网络侦听为主机工作模式,主机能接受到本网段在同一条物理通道上传输的所有信息。只要使用网络监听工具,就可以轻易地截取所在网段的所有用户口令和帐号等有用的信息资料。可以说,只要有计算机和网络的地方肯定是把网络安全放到第一位。

网络有其脆弱性,并会受到一些威胁。因而,建立一个系统时,进行风险分析就显得尤为重要了。风险分析的目的是通过合理的步骤,以防止所有对网络安全构成威胁的事件发生。网络风险分析在系统可行性分析阶段就应进行了,因为在这阶段实现安全控制要远比在网络系统运行后采取同样的控制要节约的多。

2. 防御措施主要有以下几种

(1)防火墙。防火墙是建立在被保护网络与不可信网络之间的一道安全屏障,用于保护企业内部网络和资源。它在内部和外部两个网络之间建立一个安全控制点,对进、出内部网络的服务和访问进行控制和审计。

(2)虚拟专用网。虚拟专用网(VPN)的实现技术和方式有很多,但是所有的VPN产品都应该保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。如在非面向连接的公用IP网络上建立一个隧道,利用加密技术对经过隧道传输的数据进行加密,以保证数据的私有性和安全性。此外,还需要防止非法用户对网络资源或私有信息的访问。

(3)虚拟局域网。选择虚拟局域网(VLAN)技术可从链路层实施网络安全。VLAN是指在交换局域网的基础上,采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。一个VLAN组成一个逻辑子网,即一个逻辑广播域,它可以覆盖多个网络设备,允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。该技术能有效地控制网络流量、防止广播风暴,还可利用MAC层的数据包过滤技术,对安全性要求高的VLAN端口实施MAC帧过滤。而且,即使黑客攻破某一虚拟子网,也无法得到整个网络的信息,但VLAN技术的局限在新的VLAN机制较好的解决了,这一新的VLAN就是专用虚拟局域网(PVLAN)技术。

(4)漏洞检测。漏洞检测就是对重要计算机系统或网络系统进行检查,发现其中存在的薄弱环节和所具有的攻击性特征。通常采用两种策略,即被动式策略和主动式策略。被动式策略基于主机检测,对系统中不合适的设置、口令以及其他同安全规则相背的对象进行检查;主动式策略基于网络检测,通过执行一些脚本文件对系统进行攻击,并记录它的反应,从而发现其中的漏洞。

(5)入侵检测。入侵检测系统将网络上传输的数据实时捕获下来,检查是否有黑客入侵或可疑活动的发生,一旦发现有黑客入侵或可疑活动的发生,系统将做出实时报警响应。

(6)密码保护。加密措施是保护信息的最后防线,被公认为是保护信息传输唯一实用的方法。无论是对等,还是不对等加密,都是为了确保信息的真实和不被盗取应用,但随着计算机性能的飞速发展,破解部分公开算法的加密方法已变得越来越可能。

(7)安全策略。安全策略可以认为是一系列政策的集合,用来规范对组织资源的管理、保护以及分配,已达到最终安全的目的。安全策略的制定需要基于一些安全模型。

网络安全的管理与分析现已被提到前所未有的高度,现在IPv6已开始应用,它设计的时候充分研究了以前IPv4的各种问题,在安全性上得到了大大的提高,但并不是不存在安全问题了。在Windows Vista的开发过程中,安全被提到了一个前所未有的重视高度,但微软相关负责人还是表示,“即使再安全的操作系统,安全问题也会一直存在”。

总之,网络安全是一个综合性的课题,涉及技术、管理、使用等许多方面,既包括信息系统本身的安全问题,也有物理的和逻辑的技术措施,一种技术只能解决一方面的问题,而不是万能的。因此,只有完备的系统开发过程、严密的网络安全风险分析、严谨的系统测试、综合的防御技术实施、严格的保密政策、明晰的安全策略以及高素质的网络管理人才等各方面的综合应用,才能完好、实时地保证信息的完整性和正确性,为网络提供强大的安全服务——这也是网络安全领域的迫切需要。

参考文献

[1]黎连业.网络综合布线系统与施工技术.

计算机网络路由研究概述 篇3

关键词:计算机网络;网络路由;路由器技术;路由算法

中图分类号:TP393.02 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 10-0000-02

一、计算机网络路由概述

一直以来网络路由都是计算机网络领域中研究的关键问题。现如今,计算机网络的规模越来越庞大,网速也越来越快,各种媒体信息的传播都离不开网络这一载体,为此,对网络路由提出了更高的要求,路由算法更是层出不穷,无论是何种路由算法其最终目的都是为了寻找最佳路径对信息进行传递,以此来提高服务质量,并提高网络资源的整体利用率。计算机网络中的路由选择是一个比较复杂的问题,其不仅具有组合优化问题的性质,而且又属于其中的NP完全一类。由下面的例子中便可以看出這一问题的复杂性。例如,某一个网络具有21个节点,每个节点对应5条候选路由,若是采用枚举法大约需要尝试上亿次才能够得出全局最优解。换言之,就算以最快的计算机进行运算也需要近万年的时间,为此,只能采用近似算法或是随机算法。

通常在研究计算机网络设计中路由选择的优化过程中,在预先给定网络拓扑结构以及链路容量后,便可从中选出一条最佳的路由,进而达到数据信息经过网络的平均时延最小的目的,这样能够使资源的利用率最高。计算机网络路由的优化研究开始于对通信网络的分析,自此之后逐步渗透到计算机网络等领域当中。最初网络路由的效能分析方法仅仅局限于两个终端的问题上,近年来,随着大型网络系统的出现,使得这一分析变得更加复杂,许多新的计算方法和理论也随之出现。自上世纪70年代以来,网络路由的优化理论获得了长足的发展,大量与之有关的文献资料也都相继发表。有人提出使用条件概率的方法对路由的效能进行求解。上世纪70年代,印度的学者虽然对原有的算法进行了改进,但由于需要列举2 个状态,从而使得该方法在复杂的网络中无法适用。上世纪80年代,通过图论中的条件概率及边收缩原理对网络路由作出了相应的简化,但由于实现的过程较为复杂,故此该方法也未获得推广使用。在1986时有人提出了网络路由效能综合的概念,这一概念的提出是网络路由优化的研究更具实质性内容,同年我国以廖炯生为代表的多为专家学者在对路由效能进行系统研究的基础上,提出了一些数学改进算法,但是这些算法对于较为复杂的网络路由优化效果并不明显。直到1998年,巴拉巴斯与其同事在对万维网络拓扑结构的研究中发展,计算机网络并不完全是随机的,其具有一定的规律性,通过网络拓扑图能够清晰的看出,其所产生的是一条递减的曲线,而这种性质的网络被称为无标度网络。

二、路由器技术

近年来,随着互联网的快速发展以及用户数量的不断增多,形式各样的网络应用随之不断涌现,人们对于网络互联设备的安全性、稳定性以及各方面性能的要求也越来越高。路由器作为IP网络的核心设备之一,路由器技术现已成为网络领域研究的重点和热点课题,正因如此,越来越多的科研机构开始关注路由器的发展。通常情况下,路由器是在OSI/RM的网络层上工作的,其主要负责不同网络之间的数据转发、分粗以及存贮,并决定在网络间传输数据时的路由取向,可以说路由器是实现网间互联的必备设备之一。路由器最为基本的用途是能够将分开在多个逻辑上的网络进行连接,而该功能的实现需要路由器具备选择路径及网络地址判断的功能,这样才能在多个网络互连的环境中建立灵活的连接。路由器一般只接收其它路由传输过来的信息,其属于网络层中的一种互联设备。虽然路由器能够支持多种协议,但大部分路由都是在TCP/IP下运行。路由器一般可连接两个或两个以上由IP子网的逻辑端口,并且至少有一个物理端口。路由器按照接收到数据包中的网络层地址以及路由器内部维护的路由表决定输出端口以及下一跳的地址。而路由表的维护主要是通过与网络上其它路由器交换路由及链路信息来实现的。路由器通常由输入和输出端口、路由处理器以及交换网络等几个部分组成。输入端口既是报文接收点也是物理链路的连接点;输出端口主要负责缓冲及队列管理,同时利用复杂的调度算法能够实现QoS等功能;交换网络主要负责完成输入与输出端口间的互联;路由处理器则负责运行各种路由协议及系统软件,借此来实现维护计算转发表以及路由表等功能,这些功能既可以通过计算机硬件予以实现,也可以通过相应的软件予以实现。路由器最主要的作用就是为经过其中的每一个数据帧找到一条最佳的传输路径,并通过该路径将这些数据信息传送至目的节点。由此可见,最佳路径的选择策略即路由算法就是路由器的关键之所在。正常情况下,路由器中会保存有与各种传输路径相关的数据信息,这些数据就是我们所说的路由表,其可供路由选择路径时使用。在路由表中存储着大量的子网信息和下一个路由器的名称。

现阶段,TCP/IP网络基本都是利用路由器实现互连的,换言之,互联网就是由诸多IP子网并以路由器进行互连的国际性网络。该网络又被称之为以路由为基础的网络。路由器不但负责对IP分组进行转发,同时还负责与其它路由的联络。路由动作主要包括寻找最佳路径和转发这两项内容。寻找最佳路径通常是由路由选择算法予以实现的。由于这一过程中会涉及不同的路由选择算法及选择协议,故此该过程相对比较复杂。为了能够准确判定出最佳路径,路由选择算法应启动并维护含有路由信息的路由表。

三、路由算法的设计原则及其分类

(一)路由算法的设计原则

路由算法是指路由问题的求解方法与步骤,是计算机网络路由器的重要组成部分,采用何种算法往往能够决定最终的寻径结果。通常情况下,路由算法的设计应当遵循以下原则:

其一,最优性原则。是指路由算法选择最佳路径的能力。

其二,简洁性原则。路由算法力求设计简洁,在确保有效功能的前提下,减少软件开销成本。

其三,坚固性原则。路由算法即使处于不可预料和非正常环境下,也能够保证正常运行。由于路由器分布于网络连接点上,一旦其发生故障便会极易产生无法预知的严重后果,所以路由算法的设计必须能够经受时间的考验,并确保其在网络运行环境下具备可靠性。

其四,快速收敛性原则。收敛是指在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。当网络发生突发事件时,会引起路由处于可用或不可用状态。这时,路由器会发出更新信息,并将更新信息传播至整个网络,从而启动重新计算最佳路径的功能,直至所有路由器均处于公认的最佳路径,避免由于路由算法收敛慢而造成网络中断或路径循环。

其五,灵活性原则。路由算法应当准确、快速地适应各种网络环境,如当某个网段出现故障时,路由算法必须及时发现故障,同时为该网段中的所有路由重新选择最佳路径。

(二)路由算法的分类

路由算法能够使用多样化的度量标准来选择最佳路径,复杂的路由算法可以采用多种度量来选择路由,其常用度量包括以下几个方面,即路径长度、带宽、可靠性、负载、时延、通信成本等。路由算法包括非自适应和自适应两类。

1.非自适应算法是指不测量和不利用当前的网络拓扑结构和交通流量,而只是通过遵循某项原则选择路由。由于网络中有中心节点,它可以依据最佳路由算法来获取每对节点间的最佳路由,而后针对每个节点构建固定路由表,并在网络拓扑改变的状态下,重新计算和装入路由表,或者在各个路由相关节点上人工修改路由表。

2.自适应算法的路由主要以网络当前状态信息为依据进行选择,来设法适应不断变化的网络流量和拓扑结构。在自适应路由的选择过程中,当前能够提供的路由信息必须在网络节点间传送,所以,不可再用路由、改变的路由以及新的路由均可以在相应的路由表中得以反映。为了确保自适应路由选择的顺利实现,必须依靠路由选择协议,并采取计算最短路径的方法和定义交换路由选择信息的方式。现阶段,使用最为广泛的路由选择协议是链路状态路由选择和距离向量路由选择协议。链路状态算法,也被称为最短路径算法,是指发送路由信息到互联网上所有的节点。然而,就每个路由器而言,仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的一部分,而不是全部;距离向量算法是指每个路由器将路由表全部或部分信息发送到邻近节点上。两种路由选择协议的区别在于,链路状态算法可以在网络各处发送极少量的信息,距离向量算法是在邻接路由器上发送大量信息。链路状态算法具备较强的收敛性,相比较距离向量算法而言不易产生路由循环。此外,链路状态算法具有更强的CPU处理能力以及更大的内存空间,所以导致链路状态算法的运行成本较高。

参考文献:

[1]倪县乐,周卫华,曾志民,丁炜.高速路由交换技术的研究及展望[J].计算机工程与应用,2008,2

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[4]王梓斌,郑袜华,向良军.基于专家决策的网络性能管理系统的设计[J].电脑知识与技术,2007,4

[5]休晓明,褚庆昕,朱明英等.一种新的自相似流量模型的网络性能分析[J].科学技术与工程,2007,14

[6]付方发,张庆利,王进祥等.支持多种流量分布的片上网络性能评估技术研究[J].哈尔滨工业大學学报,2007,5

计算机犯罪总结概述 篇4

随着社会信息化和网络化大潮的推进,计算机犯罪层出无穷,举不胜举。但目前绝大多数涉及计算机犯罪的案件,因无法提供有效的证据而使罪犯逍遥法外。如何利用计算机取证来打击和遏制计算机犯罪,正成为人们关注的热点。

本文对计算机动态取证技术进行了研究,针对目前存在的取证困难问题,提出了基于Windows的计算机动态取证系统模型,该模型有如下特点:

(1)实时动态取证能力。将入侵检测引入计算机取证系统,在被保护主机上系统中的用户行为进行实时监视,识别并获取入侵证据。

(2)系统具有高度的灵活性、扩展性、可靠性。

6.1 主要创新之处

本文在对现有的监控理论技术深入研究的基础上,将这些监控技术合理有效地组合,实现了计算机动态取证系统。本系统包括注册表状态监控模块、文件操作监控模块和上网记录监控模块三个模块,各系统模块各具特色。

1.注册表状态监控模块利用钩子技术监控所有对注册表的操作,再根据用户设立的规则,智能的作出相应响应如:放行、拒绝、询问用户,通过本模块及时发现应用程序运行过程中对注册表敏感部分的读写、修改操作,从而阻止恶意软件的相关操作。

2.文件操作监控模块自动记录硬盘中的文件操作信息,主要包括操作文件名、操作时间、操作类型等,再将这些信息储存到日志库中,供用户了解文件的操作情况,为用户阻止非法活动的进一步扩散提供方便。

园林工程概述 篇5

1、园林工程包括园林土建工程、水景工程、给排水工程、供电照明工程和园林绿化工程。

2、园林土建工程包括假山与雕塑、建筑与小品工程、铺装工程、土方工程、园桥工程;

3、园林水景工程主要的水景植物有浮叶植物如睡莲、挺水植物、沉水植物、岸边植物如垂柳、竹子等。水景植物的适配原则:一般不超过水面的1/3。

4、园林给水的用途主要有生活用水、养护用水、消防用水和造景用水。

5、园林照明的方式一般有三种:一般照明、局部照明、混合照明。荧光灯适用于室内建筑物、白炽灯适用于室外、荧光高压汞灯适用于广场、道路、园路、运动场等室外;高压钠灯适用于园林绿地、广场、车站。

6、园林绿地的灯光设置,宜采用低功率的路灯悬挂在高3-5米的灯柱上柱距一般20-40米,7、园林绿化施工任务的主要内容包括植物种植和养护管理

8、园林实用性小品包括坐凳、果皮箱、花盆、树池、音乐、园林桥等

9、园林铺装工程又分为园路铺装和场地铺装。园林铺装的材料主要有混凝土铺装、块料铺装和碎料铺装如碎石、瓦片、卵石等。铺装的结构类型主要有路堑式:铺装面低于两侧的路面,其结构由基础、面层和两侧的立道牙组成,另外一种是路堤型:其结构由铺装面层、平道牙、路肩和排水明沟组成。园林铺装分为主路铺装(6-7)、次路铺装(3-4米)、步行路(0.5-1.5米)、广场、停车场等。次园路由主园路伸展而出、步行路由次园路伸展而出,三种园路不但相通而且还与广场、停车场连接组成可以参观整个园区的铺装网络。园林铺装的构成主要包括:面层、结合层、基层、路基组曾;园桥工程包括平桥、拱桥、吊桥等。

10、园林景观植物分类;骨干植物,抗逆性强、体形高达、生长健壮、形态优美:为绿化园林景观环境的股价植物如广玉兰、雪松、圆柏、等、基调植物:构成园林景观环境基调的植物群落,其种类和数量居多,在园林中分布范围很广,如草坪、常绿乔木、灌木等基调植物多骨干植物下的大多数植物,包括大灌木、矮灌木及地被植物类,如大叶黄杨、紫荆、月季等、特色植物是指园林景观中具有一定特色的植物,这类植物具有较高的欣赏价值,特色植物一般形成一定的规模才会有效果,如樱花、桂花、杜鹃等。植物按照形态划分乔木、花灌木、地被植物等乔木又分为大乔木和小乔木。广玉兰、白玉兰、银杏属于大乔木;槐树、垂丝海棠属于小乔木;紫荆、紫丁香、桂花属于大灌木、迎春、金丝桃、金银花、刘月红属于小灌木。

11、影响园林植物生长的因素主要有土壤

工程部工作概述 篇6

工程部的组织机构和岗位的合理设置,是完成酒店任务的保证条件。工程部的工作应为酒店总的经营目标服务,必须适应和满足酒店经营对设备管理的要求。

①严格遵守员工守则和各项规章制度。

②努力学习技术,熟练地掌握酒店电气设备的原理及实际操作与维修。

③制定设备的检修计划,按时按质量地完成,并填好记录表格。

④交班时发生故障,上一班必须协同下一班排除故障后才能下班。当面交接班才能下班。

⑤每月进行一次分管设备的维修保养工作,做好酒店设备、设施安全检查工作,准时做好供水公共场地的灯光开关 保安员岗位职责

1、基本职责

保障住客及员工人身,财产安全,保障酒店财产安全,处理客人或员工意外事件,做好车辆停放保管工作

2、工作内容

(1)准确安排停车场,车辆停放,并做好车辆进出登记工作

(2)定时对客房区域与楼道区域进行巡检

(3)协助前台做好宾客迎送工作

(4)定期对防盗设施,做出检查,并做好详细记录工作

3、岗位工作制度

(1)不能擅离岗位,遇到报警时应沉着冷静,准确地向上司报告

(2)上岗时需坚守岗位,不得到总台闲坐,大厅区域注意坐姿,不得影响酒店形象,妨碍他人工作。

(3)不得窥视客人行为,不得与客人发生争吵甚至打斗

(4)保障消防通道畅通和停车场秩序良好,如因乱停放造成损坏追究当班人责任

(5)经常巡逻检查,经常巡查重点位置,如发现可疑的人要查问清楚防止意外事故发生

(6)不得迟到早退,严格遵守公司规章制度

(7)严格遵守保密制度,不泻露酒店和客人任何资料。(8)交接班要准确,详细,按工作标准执行。

计算机模拟概述 篇7

由于高分子具有长链结构、组成多样等特点, 其性质往往表现出特殊性, 即物理和化学性质在时间和空间表现为多尺度性。例如:高分子主链单键键长为埃量级, 但它的单链回转半径竟可达到单键键长的100倍。再比如高分子嵌段共聚物经过微相分离可形成尺寸为几百个埃的特征相区。所以这就导致我们不能单单的从原子级别的模拟来研究高分子的性质, 这显然是不可能的。动力学在时间尺度上跨度更大。比如键振动一般为10s~15s量级, 而高分子结晶和增长过程所需时间通常超过了1s, 而高分子共混物的相分离甚至需要更长的时间尺度。显然, 单一的计算机模拟方法, 无法实现对高分子体系的模拟研究。在这样的大背景下, 传统的计算机模拟方法得以广泛发展, 主要包括蒙特卡罗方法, 分子动力学方法和布朗动力学方法等等。基于格子模型的蒙特卡罗方法是最常用的一种方法, 它是通过对构型空间进行抽样从而来计算系综平均;分子动力学则是使用力场的研究方法。根据经典力学, 对粒子运动的动力学方程求解, 随着时间的推移, 模拟系统演化。布朗动力学中的粒子运动方式由Langevin方程进行描述。该方法特点在于考虑了体系中粒子的热运动带来的随机力。以上我们介绍的这这三种方法可归为微观尺度的计算机模拟方法, 原因在于模拟尺度在时间上为纳秒范围, 空间上不足一百个埃。从实质上讲, 与高分子材料的物理特性直接相关的尺度往往体现在微秒甚至毫秒级别, 在这样的背景下, 介观尺度的格子玻尔兹曼, 动态密度泛函, 耗散粒子动力学以及场论聚合物模拟等方法和理论得以大发展。随着人们对材料宏观性能需求的增加, 以有限元为代表的宏观模拟方法应运而生。至今, 人们已经实现了从宏观细粒化到介观, 进而到微观以及经粗粒化实现反方向这样一个贯穿的模拟过程。

分子动力学是一种非常重要的计算机模拟方法, 它主要是对多体问题进行求解, 研究的主要对象是原子和分子。该方法被广泛的应用于多粒子体系的研究中。蒙特卡罗方法是一种统计学上的概率性方法, 可以研究相空间中马科夫链的随机行为, 该方法最常用的是重要性抽样。对于某个体系 (如聚合物溶液) , 如果我们对溶剂分子的具体运动不感兴趣, 溶剂对聚合物的作用可用耗散力和随机力取替。这样分子动力学中的牛顿运动方程就会转变为郎之万方程, 这就形成了布朗动力学的模拟方法。介观的耗散粒子动力学模拟方法中, 在微观尺度上得几个分子或者高分子链, 忽略分子或者链上得一些信息, 经粗粒化就构成了耗散粒子动力学中的粒子。

在研究复杂流体方面耗散粒子动力学可以说是一枝独秀, 它作为介观尺度的计算机模拟技术在很多研究方面都有应用。耗散粒子动力学就被广泛地应用到比如:化工、生物和医疗等诸多领域。从耗散粒子动力学的本质上来说, 它属于离散粒子动力学方法, 这就导致一个难题:耗散粒子动力学处理的体系不能太大, 从而影响到它展现真实流体的物理特性。目前, 解决这一问题有两个办法, 一是提高计算机性能, 具体可以通过提高CPU的运算能力, 以及借助GPU运算来实现。其二就是采用高性能并行计算技术。通过采用并行, 可以将体系的计算任务分给多个CPU共同完成, 扩大了模拟体系, 从而展现真实体系的物理特性, 当然模拟结果结果也会更加准确。参与通信的粒子数量与被分配到各个微处理器上的粒子数量相比, 是非常少的一部分, 所以计算效率会显著提高。开展高性能并行计算程序并辅之计算机水平的提高, 以及借助GPU强大的处理能力, 发展GPU通用运算研究, 这势必会对实现在较大的时空尺度上研究复杂流体产生重要的作用。

计算机模拟在人们进行研究过程中起着桥梁和纽带的作用, 随着模拟方法的不断完善、并行技术的不断发展和性能的不断提高, 计算机势必会在未来研究中发挥越来越大的作用。

摘要:在新型材料研究过程中, 我们通常是通过进行人为的选择材料而不是去主动设计。现在, 我们可以采用计算机仿真模拟, 通过设计好一系列的合成路线来获得目标材料, 并能够了解这些材料的纳米和微观相结构。本文介绍了计算机模拟的作用、多尺度的计算机模拟方法以及计算机模拟的发展趋势。

关键词:计算机模拟方法,多尺度,发展趋势

参考文献

[1]ALLEN M P, TILDESLEY D J.Com-puter Simulation of Liquids[M].Oxford:Clarendon Press, 1987.

[2]杨小震.高分子科学的今天与明天:高分子的计算机模拟[M].北京:化学工业出版社, 1994:182~193.

[3]BINDER K.Monte Carlo and Molecu-lar Dynamics Simulations in PolymerScience[M].Oxford:Oxford Univ.Press, 1996.

[4]杨小震.高分子科学的今天与明天:高分子的计算机模拟[M].北京:化学工业出版社, 1994:182~193.

防水工程施工概述 篇8

【关键词】建筑防水;工程施工;质量控制

近年来,在我国建筑工程施工的过程中,人们对建筑防水工程施工内容也越来越重视,并且采用相应的控制技术,来对建筑防水工程的施工质量进行有效的控制管理。而且随着时代的不断进步,人们也将许多先进的施工技术和管理理念应用到防水工程施工当中,这就使得防水工程的工作性能得到了进一步的保障。

1.概述屋面防水

在建筑防水工作施工,屋面防水施工是比较常见的,它可以使得建筑物的防水性能得到进一步的提高。但是,不同的建筑屋面结构,其屋面防水施工的方法也就不一样,因此我们就要根据工程施工的实际情况,来对屋面防水施工质量进行控制。

1.1刚性屋面防水

施工人员在对屋面进行刚性防水处理的过程中,一定要严格安装屋面施工的相关顺序,来对其进行相应的处理,使得屋面混凝土结构的防水层在使用的过程中,不会受到各方面因素的影响,而出现不均匀收缩的现象,从而使得建筑屋面出现裂缝,导致屋面结构的防水性能下降。另外在对刚性屋面进行油膏嵌缝时,还要注意到周围环境的温度变化以及施工缝和分格缝的一致性,避免因为油膏嵌缝的密实性不足而导致,整个屋面结构的防水性能下降。

1.2卷材屋面防水

近年来,在建筑屋面防水工程施工中,人们所采用的最常用的方法就是卷材防水法,这样可以使得建筑屋面结构的防水性能得到进一步的提升,其适应范围也比较广。而且随着时代的不断进步,人们也研发了许多新型的防水卷材,就要可以对整个建筑物的防水性能的进行加强。不过,我们在卷材屋面防水施工的过程中,施工人员也必须严格按照设计施工的相关内容和相应的施工规范来对其进行处理,只有这样才能使得卷材屋面防水施工的施工效果达到最大化。一般来说,我们在对屋面结构进行防水卷材施工的过程中,通常都会在屋面最低标高处进行铺贴,根据工程施工的实际情况,对卷材的质量和卷材防水层的厚度进行严格的要求。另外,我们在对防水卷材进行铺贴的过程中,施工人员通常都会采用热熔粘贴工艺,来对其进行压实处理,这样不仅使得卷材屋面防水施工质量得到进一步的保障,还增强了建筑物的防水性能。满足了工程设计的相关要求。

1.3涂膜防水

所谓的涂膜防水工艺,也就是指利用防水涂料,来对建筑屋面进行防水处理,使其在屋面结构出形成一层防水膜,从而起到良好的防水效果。当前我们在建筑屋面防水处理的过程中,常用的防水涂料主要有有机硅防水涂料、防水浆剂以及聚氨酯防水涂料等。这种防水施工工艺在实际应用的过程中,不仅施工方法简便,还有着良好的防水效果,并且对外界环境的影也比较效果,因此得到了人们的广泛应用。不过,这种施工方法在实际应用的过程中,也存在着许多的问题,为此我们在对其进行施工时,就要注意以下几个方面的问题:第一,在对涂料进行涂刷是,必须要保障涂刷的均匀性;第二,严格按照工程施工的相关要求,来对涂抹铺设的方向进行确定;第三,必须要保障涂膜防水层的保护层,避免出现损伤。

2.厨卫间楼层防水

厨卫间楼层防水目前在住户中引起了较大的重视,传统的防水做法无论墙面还是楼面多采用水泥砂浆防水,对于楼面和墙面采用同一材料防水砂浆时,无论是先施工墙面还是先施工楼地面,都要注意将楼地面的防水层上翻到墙面上300mm,防水层收头要密实,不能出现施工缝或裂纹现象,收光后同样注意养护周期。对于有装饰层的厨卫间施工,重点放在楼地面防水上,节点应在地漏处、楼层下水管、墙角泛水等处,目前多采用涂膜防水,但在后期铺贴磁砖时,一定注意不能刺刮防水层,否则后患无穷。笔者近年来在厨卫装饰施工中,多采用聚乙烯丙纶高分子防水卷材应用于楼层防水,粘贴卷材时,用901胶与水泥合成的胶浆先涂抹于基层上,然后粘贴上丙纶布,用抹子铺平、压实、赶出气泡,接头部位搭接长度纵向不小于100mm,横向不小于150 mm,铺贴的同时在丙纶面层上再刮抹一层胶浆,对铺贴磁砖起到保护丙纶和基层粘结作用,四周墙角泛水高度不小于300mm,边口用胶浆封实。底部墙角处多上些胶浆,不能形成空鼓和气泡。楼层下水管、地漏部位的丙纶用剪刀剪些缝口,以利于上折或下翻,干后再加做一层,周边应大于水管边或地漏边300mm。通过近八年的施工实例,效果很好,无一例出现渗漏现象。

3.墙面防水

外墙防水区从地面至女儿墙的压顶,包含女儿墙压顶。目前防水多采用传统的水泥砂浆防水,施工中多是注意了施工缝处理和表面收光,容易忽视窗台、窗沿、装饰腰线、预留洞口、预埋铁件等节点部位。施工时窗台部位应先抹立面,再抹窗台平面; 窗上沿应先抹底面,再抹立面,顺序不能颠倒,窗台和窗沿抹成一定的坡度,防止窗台存水,窗上沿逆进水。预留洞口与窗洞一样粉刷洞壁。预埋铁件部位要先用清水湿润,然后用1∶1水泥砂浆掺膨胀剂填缝压实抹光。

设计有腰线的,腰线部位一定要按照底面→侧面→顶面的顺序粉刷,底面和顶面抹成一定的坡度,防止逆进水和存水。

对于有保温层的墙面,外部抗裂砂浆配合比要严格控制,不能随意减少胶量或增加用水量,这样的抗裂砂浆既不结实也易开裂,最后引起墙面潮湿。

4.地下室防水

地下室防水方案主要有三类:(1)结构自防水;(2)表面防水层防水;(3)防排结合。

4.1结构自防水

结构自防水是通过调整混凝土的配合比或掺外加剂的方法来提高混凝土的密实度、抗渗性、抗蚀性,满足地下室工程的抗渗要求,达到防水目的。

防水混凝土施工中注意事项有:(1)保持施工环境干燥,避免带水施工。(2)模板牢固、接缝密实、不得漏浆。(3)混凝土配合比适当,无泌水、离析现象。(4)浇筑时自由落度不得大于 1.5m,否则应采取串桶、溜管施工。(5)浇筑振捣密实后,应自然养护不少于14d。

4.2表面防水层防水

表面防水层防水是在混凝土结构层外抹防水砂浆或铺贴卷材防水层。注意事项: 抹灰砂浆的配合比、水泥的标号、抹灰面压实的密实度; 设计用添加剂应注意抹灰层的厚度、混凝土基层的强度、粘结的密实度; 卷材防水施工中注意接头应留在立面墙上,阴阳角处应做成 45°(或135°) 折角,在转角处、阴阳角处、预埋铁件处、伸缩缝处等等为重要处理节点,应增贴1层~2层同材质的卷材。

4.3止水带防水

止水带防水多用于建筑物地下室的变形缝、地下通道的接口处,这些节点是防水的重点部位,也是防水结构的薄弱环节。目前多用氯丁橡胶防水带(板),要严格按厂方说明书施工,缝口要平整、干净,同时注意使用后的保护和检查。

5.结束语

总而言之,在当前我国建筑防水工程施工中,所涉及到的内容有很多,因此为了保障防水工程的施工质量,我们就要根据建筑防水工程施工的实际情况和相关要求,来对其进行处理,从而使得整个建筑物的防水性能得到有效的提升。而且随着科学技术的不断发展,人们也将一些新型的防水施工技术应用到防水工程当中,这就使得防水工程施工效果得到了進一步的优化。 [科]

【参考文献】

[1]毛龙泉.建筑工程施工质量检查与验收手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

网络经济学发展概述 篇9

随着网络经济的蓬勃发展,对网络经济学的研究也日益成为一个热门的领域。但是,直到目前为止,仍然没有形成一个有机的研究体系,多种相关的研究内容和相似的学科名称并存,容易造成混淆和误解。本文试图通过对国外有关领域研究现状的概述和分析,向读者提供一个较为清晰的研究脉络,为进一步的“网络经济学”探讨奠定基础。

以Internet为基础结构的网络经济的发展,引出了许多技术上和经济学上的问题。直到目前为止,许多关于互联网发展和网络经济的研究工作都是围绕技术进步展开的,其焦点集中在网络工具和机制的设计上。但随着网络经济的深入发展,无论是互联网本身的进一步成长,还是网上经济活动的开展,都需要经济学原理的解释和指导。今天,与网络经济相关的经济学正在成为一个热门的研究领域。尽管如此,至今网络经济学尚未形成一个有机的系统。在国外,经济学家们对涉及互联网和网络经济发展的不同领域进行了相当深入的研究,名称常常重复,而实际的研究范围则有所交叉,但又各有侧重。由于网络经济本身仍然处在发展的过程当中,至今没有人对这些术语作权威的规范。这样,在使用中,人们常常不加区别地使用这些术语,这无疑给理论研究和实际应用都造成很大的困难。因此,在进行网络经济学的基本分析之前,我们的重要工作之一,就是澄清不同内容的“网络”经济学之间的关系,并对它们加以界定。

一、早期的网络经济学(TheEconomicsofNetworks)

早在今天的网络经济(或者说是数字经济)出版之前,在经济学中就已经出现了“网络经济学”这一学科,有时也被人称作“网络产业经济学”(TheEconomicsofNetworkIndustries),它实际上一直被划归在通信经济学(TheTelecommunicationEconomics)的范畴中,其中包括对电信、电力、交通(公路、铁路和航空)等基础设施行业的经济学研究。之所以被称为“网络经济学”,是因为这些行业共同具有“网络”式而非“垂直”(Vertical,亦称纵向相关)的经济结构特征。这类的网络经济学主要研究与有限资源的最优配置相关的经济学问题及相关政策的制定,其中的关键问题之一就是对接入政策的讨论。

接入,又被称为互联(Interconnection),是网络问题中的一个经典概念:当某一家公司在网络中掌握着“瓶颈环节”(BottleneckLink),通常也可以叫做“基础设施”(EssentialFacility)的时候,别的公司要向消费者提供服务必须要通过这个瓶颈环节,连接到这个基础设施上的时候,就出现了互联。在不同的网络行业中,由于接入问题的技术特征是不同的,具体的术语也有所不同,比如在电信业中被称为接入(单向)或者互联互通(双向),而在电力工业中则称为传输问题,但问题的实质都是相同的。在接入问题中,最核心的内容就是接入定价,即如何对某种“瓶颈”资产的使用确定成本的分配和费用的计算,以期在建立一个有效的定价机制的同时最大限度地减少摩擦成本,实现资源的最优配置。

除了接入定价以外,在这类“网络(产业)经济学”中的另一个重要问题就是对规制与竞争的激烈讨论。由于网络行业固有的技术经济特征和网络外部性的存在,长期以来人们认为网络行业存在规模经济和自然垄断的倾向,因此经济学家们一直致力于制定各种规制制度和反垄断制度并对这些法规的效力进行分析,例如美国AT&T公司的分拆一直是“网络(产业)经济学”分析中的经典案例。近年来,由于经济现实和现代经济理论的发展,“网络(产业)经济学”的研究开始将其讨论的焦点从制定各种经济法规转移到引入激励规制和市场竞争,以建立一个存在多种互相竞争的市场结构的主题上来。

从上述“网络(产业)经济学”的研究出发,西方经济学界对与之相关但又侧重不同的一些经济学问题进行了研究,同样也称为TheEconomicofNetworks。美国麻省理工学院媒体实验室创始人之一的NicholasEconomids教授于10月在《InternationalJournalofIndustralOrganization》上发表了一篇《TheEconomicsofNetworks》,对网络产业中广泛存在的网络外部性问题进行了深入的探讨和分析。Economids教授从对不同类型的网络所具有的共同的基本特征――由联结不同节点的链路组成,在其结构中具有一个固有的特征,即网络的各个组成成分之间是互补的,换句话说,一个网络所提供的`服务是由许多互补的成分组成的――开始,将讨论的焦点集中在由互补性引发的网络外部性问题上,分析了网络外部性的来源、网络外部性对网络服务定价和市场结构的影响,并将其他经济学家对网络外部性的研究进行分类,分为从宏观视角进行的和从微观视角进行的分析。之后Economids教授从对网络外部性的研究扩展到对兼容、技术标准合作、互联和互操作性问题的研究,进一步探讨了它们对定价、网络服务质量以及在不同的所有权结构下的网络链接价值的影响。同时Econnmids教授还指出,由于这些问题都是互补性作用的结果,因此实际上对于那些呈现出很强的互补关系的“垂直”产业,这些经济规律同样也是适用的。

与前一种“网络(产业)经济学”相比,尽管Economids教授所研究内容是这类“网络(产业)经济学”的基础(网络产业的许多分析都是从网络外部性的基本特征衍生而来)。但他的研究显然超越了网络产业本身的运作,从网络产业的具体分析中抽象出来,而将研究重点集中在“网络”本身,仅从网络所具有的物理性质出发,讨论具有网络形态和特征(这种网络可以是真实的物理网络,也可以是虚拟的网络)的一切经济系统的经济学问题。从具体内容上看,这部分名为“网络经济学”的讨论在很大程度上又属于产业组织理论的讨论范畴,也就是说,其讨论的主要目的是分析网络产业中的厂商结构和行为(经营策略和内部组织)、市场结构和运作而非整个具有网络特征的基础设施行业的资源配置、政府规制和行业竞争,这正是我们前述的那类“网络(产业)经济学”的研究重点)。可以说,这两者应当同时属于“网络经济学”的研究领域,国外也将这两类同时统称为“网络经济学”。但是这两者之间显然是存在区别的。

二、Internet经济学(Interneteconomics)

进入20世纪90年代之后,计算机网络(后来演化成为Internet)的发展使得有关计算机网络的经济学问题成为“网络(产业)经济学”的一部分,最初是关于电子计算机的局域网、广域网的成本核算、收费标准的一些经济学讨论,后来逐渐增加到对Internet服务价格、税收和服务提供者竞争等的分析。这些在决定互联网资源的有效配置、提高互联网网络投

资的获利能力、制定适当的政府政策方面的研究主题都被经济学家纳入了“网络经济学”(更具体地说,这是“网络产业经济学”)的讨论范畴。3月在荷兰鹿特丹大学召开的“网络经济学”国际研讨会上,列入的议题就包括“网络理论”、“电讯”、“因特网”(Internet)与“航空运输线”。

在Internet以惊人的速度向前发展,拓展到世界的各个角落的同时,经济学家们逐渐认为继续将关于Internet的讨论放在“网络经济学”的总学科中进行,继续将互联网及其相关产业与电力、航空、电讯技术、广播电视、铁路等稍显传统的生产部门放在一起研究已经不合时宜了,为了适应Internet和网络经济的前进脚步,一门新的“Internet经济学”发展起来。

1995年3月,美国麻省理工学院在美国国家科学基金(NationalScienceFoundation)的支持下,举办了Internet经济学研讨会(aWorkshoponInternetEconomics)。会后,由美国学者Lee.W.McKnight和Joseph.P.Baley将会上的发言稿编纂而成《InternetEconomics》一书。在书中,首次比较明确地阐述了Internet经济学的定义:Internet经济学是一门研究Internet服务市场的经济学,其研究的主要目的就是实现对Internet中“云”的部分的经济解释,弄明白在网络之“云”中究竟发生了什么,为什么它会存在,以及它的关键经济特征是什么。

经济学界认为,Internet经济学实际上是“网络经济学”的一个分支,甚至更有人把它作为通信经济学的分支加以考虑。从Internet经济学的主要研究范围来看,确实如此。但是由于Internet既和其他的通信网络具有共同之处,也存在其自身的特点,因此它在某些方面的研究超出了原来的通信经济学的范畴,从而使得“网络经济学”向前发展了一大步。

由于Internet本身的存在和发展只是近几年的事,关于它的经济学研究也就具有相当的局限性,其研究主题主要包括对拥塞定价的讨论、ISP如何就互联问题和多址传输分配成本等。同时,在《InternetEconomics》一书中,将电子商务的经济学讨论也涵盖在Internet经济学之中,但所涉不广,总的来说,Internet经济学仍然主要是从Internet服务价格和服务提供者的竞争方面出发,研究与有限资源的配置、Internet投资获利和适当的政府政策有关的问题。

三、信息基础结构经济学(TheEconomicsofInformationInfrastructure)

也许网络时代的经济学和传统经济学的一个不同之处就在于它必须随时跟上技术和经济发展的变化。网络经济时代,技术和经济本身就处在不断的变迁之中,作为其经济解释的经济学必然也如是。当技术界中Internet通信的真正本质在发生着变化的时候,经济学家们开始认为即使是Internet经济学也无法完全反映网络时代的经济现实,目前在经济学中出现了用“信息基础结构经济学”取代Internet经济学的新趋势。出现这一趋势的原因当然在于技术的迅速发展。从技术上看,下一代的网络通信将可能会绕过传统的电话网络或有线网络,而通过卫星直接将数据传送到个人计算机中。这样的无线通信已经开始广泛应用于许多商业部门中,比如寻呼服务、移动电话服务以及卫星电视之中。通过低空地球卫星和计算机中的红外线传感器,未来的网络结构可能并不需要以有线网络为基础。尽管目前Internet在很大程度上仍然是信息基础结构的同义词,但是当所有这些有线网络和无线网络都转变为数字网络并且成为可互相操作的网络系统之后,今天的有线连接的Internet将仅仅是信息网络结构的一小部分了。以此为基础,以“信息基础结构经济学”来取代“Internet经济学”似乎是很自然的事。

当信息基础结构从有线通信网络发展为各种不同结构的包括卫星电视和无线通信网络在内的综合形式时,信息基础结构经济学就不仅仅包括有关定价、资源配置和政府规制等问题了。与早期的“网络(产业)经济学”的发展相似,经济学家预测其分析重点将有可能集中在如何建立一个包含不同类型网络相互竞争的基础结构市场上。总的来说,尽管着眼点和侧重点尚有待于将来进一步的研究,但信息基础结构经济学将比Internet经济学更加超越通信经济学简单扩展的外延,这一点却是毋庸质疑的。

四、电子商务经济学(TheEconomicsofElectronicCommerce)

伴随着对Internt作为信息基础结构地位的质疑,越来越多的经济学家认为象《InternetEconomics》中那样,把电子商务经济学内容置于Internet经济学之内的做法是不可取的,相应地出现了“电子商务经济学”。其代表作品是美国德克萨斯州大学的经济学家Soon―YongChoi、DaleO.Stahl和AndrewB.Whinston所著的《TheEconomicsofElectronicCommerce》。关于电子商务经济学的概念,Internet经济学和电子商务经济学是不能混淆的两个定义。电子商务的根本在于它通过通信网络和传输系统使得交易更为便捷,在于它组织市场和开展交易的方式,即通过可视化的市场代理商、数字产品和电子过程进行交易。这样一种经济过程和承载它运作的技术平台没有必然和永远的联系。尽管由于Internet的开放性和用途广泛使得它目前成为电子商务所选择的使用媒介,这使得人们常常将通过Internet进行的商务活动等同于电子商务。但是随着技术的发展,任何一种数字通信媒体都将有可能支持电子化市场的运作,Internet从本质上说仅仅是一种电子商务最初运作时暂时依赖的基础结构,电子商务这样一个具有革新意义的市场形式不论是建立在何种基础结构上都能够存在并且起作用。基于这一观点,电子商务经济学所研究的,就是在这样的一种市场上,市场过程和产品发生了怎样的基本变化,市场参与者在生产、营销、消费过程中应当就产品选择、市场战略、价格制定等考虑哪些新的影响因素。这显然和Internet经济学甚至是信息基础结构经济学所研究的网络产业的资源配置、市场竞争等大不相同,是不能相互混淆的。

从电子商务经济学的基本内容来看,它讨论了在网络经济时代数字产品和实物产品的经济学含义;它应用了基础微观经济学理论,论述电子交易市场上的质量不确定性、市场信息、市场中介和新的市场效率问题;分析了在网络时代十分敏感的版权问题。同时,电子商务经济学还系统地进行了网上营销、网络广告、信息查询、产品差别定价、金融电子商务的经济学分析。总的来

说,电子商务经济学是对一个买卖双方、产品和交易过程都发生了本质性改变的市场进行的微观经济分析,目的是为一个全新商业模式的发展奠定良好的经济学基础,并对电子商务发展的战略前景作出了预测。

从我们对相关的“网络经济学”的简介和分析中可以看出,目前,关于我们正在经历的网络经济,尚未形成一个系统而完整的经济学理论体系,人们只是针对网络经济中出现的一些经济现象和问题进行了分散的、不完整的研究。这主要是因为网络经济本身尚处在发展的初期,有许多经济规律尚未被人们发掘出来,随着网络经济和电子商务的发展,新的事物将不断出现,网络经济学本身还处在一个动态发展的过程中。

但是,不论怎样,当技术和经济本身发展到一定的阶段,就迫切需要相应的经济学理论来指引和带动技术和经济的下一步增长和扩张。当网络带来的最初狂热过去以后,当人们又开始怀疑那些曾经让人们激动万分的“网络利益新规律”的时候,清晰而严谨地分析网络经济中的经济学问题,向人们提供一个尽量完整的解释框架,就成了当务之急。许多经济学家正在为这一目标而努力。

传感器原理及工程应用概述 篇10

1、传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

2、传感器是由敏感原件和转换原件组成3、两种分类方法:一种是按被测参数分类,一种是按传感器工作原理分类

4、传感器的基本特性可分为静态特性和动态特性

5、静态特性是指被测量的值处于稳定状态时输入与输出的关系。主要指标有灵敏度、线性度、迟滞、重复性和漂移等。

6、灵敏度是输出量增量ΔY与引起输出量增量ΔY的相应输入量增量ΔX之比。用S表示即S=ΔYΔX。

7、线性度是指传感器的输入与输出之间数量关系的线性程度。也叫非线性误差用γL

表示即γL=

8、传感器在相同工作条件下输入量由小到大(正量程)及由大到小(反量程)变化期间输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。迟滞误差用

9、重复性是指传感器在相同的工作条件下输入量按同一方向做全量程连续多次变化时,所得特性曲线不一致的程度。最大重复差值

10、漂移是指输入量不变的情况下传感器输出量随着时间变化。产生漂移的原因有两个一是传感器自身结构参数一是周围环境。温度漂移的计算

第三章应变式传感器

1、电阻应变式传感器是以电阻应变片为转换原件的传感器。

2、工作原理是基于电阻应变效应,即导体在外界作用下产生机械变形(拉伸或压缩)是,其电阻值相应发生变化(应变效应)。

3、电阻应变片分为丝式电阻应变片和箔式电阻应变片。

4、电阻在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形,而去掉外力后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为弹性变形。具有弹性变形特性的物体称为弹性原件。

5、应变片的电阻值是指应变片没有粘贴且未受应变时,在室温下测定的电阻值即初始电阻值。

6、将直的电阻丝绕成敏感栅后,虽然长度不变,但应变状态不同,应变片敏感栅的电阻变化减小,因而其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小,这种现象称为应变片的横向效应。为了减少横向效应产生的测量误差,现在一半多采用箔式应变片。

7、应变片温度误差:由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。产生的主要因素有以下两个方面:一是电阻温度系数的影响,一是试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。

8、电阻应变片的温度补偿方法:1)线路补偿法2)应变片的自补法9***电阻应变片的测量电路

10、压阻效应是指在一块半导体的某一轴向施加一定的压力时,其电阻值产生变化现象,第四章电感式传感器

1、利用电磁感应原理将被测非电量如、位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化,再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出,这种装置称为电感式传感器。

2、零点残余电压:传感器在零点位移时的输出电压。产生原因主要有以下两点一是由于两电感线圈的电气参数及导磁体几何尺寸不完全对称,因此在两电感线圈上的电压幅值和相位不同,从而形成了零点残余电压的基波分量。一是由于传感器导磁材料磁化曲线的非线性(如铁磁饱和,磁滞损耗)使得激励电流与磁通波形不一致,从而形成了零点残余电压的高次谐波分量。为减小电感式传感器的零点残余电压,可以采取以下措施1)在设计和工艺上,力求做到磁路对称,铁芯材料均匀;要经过热处理以除去机械应力和改善磁性;两线圈毕恭毕敬绕制要均匀,力求几何尺寸与电气特性保持一致。2)在电路上进行补偿。

3、把被测的非电量变化转化为线圈互感变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器

是根据变压器的基本原理制成的,并且次级绕组用差动形式连接,故称差动变压器式传感器。差动变压器结构形式较多,有变隙式,变面积式和螺线管式等等,4、差动式变压器传感器的测量电路1)差动整流电路2)相敏检波电路(用来区分大小方向)

5、根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内将产生呈旋涡状的感应电流,此电流叫电涡流,以上现象称为电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流传感器。电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类。

6、电涡流径向形成范围大约在传感器线圈外半径的1.8~2.5倍范围内,且分布不均匀。

7、所谓贯穿深度是指把电涡流强度减小到表面强度的1e处的表面厚度。

8、电涡流传感器的测量电路1)调频式电路2)调幅式电路

第五章电容式传感器

1、电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。可分为1)变极距型电容传感器2)变面积型电容式传感器3)变介质型电容式传感器。

2、电容传感器做成差动式之后,灵敏度增加了一倍,而非线性误差则大大降低了。

第六章压电式传感器

1、压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应,是一种典型的有源传感器。通过材料受力作用变形时,其表面会有电荷产生面实现非电量测量。

2、某些电介质同学录沿着一定方向对其施力而使它变形时内部就产生极化现象,同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷同学录外力去掉后,又重新恢复到不带电的状态,这种现象称压电效应。当作用力方向改变时,电荷的极性也随之改变。有时人们把这种机械能转换为电能的现象,称为“正压电效应”。相反,当在电介质极化方向施加电场,这些电介质也会产生几何变形,这种现象称为“逆压电效应”

3、压电材料分为两大类:压电晶体和压电陶瓷。主要特性参数有1)压电常数:是衡量压电效应强弱的参数,它直接关系到压电输出灵敏度。2)居里点温度:它是指压电材料开始丧失压电特性的温度。

4、纵向轴Z称为光轴,经过六面体棱线并垂直于光轴的X轴称为电轴,与X 和Z 轴同时垂直的轴Y称为机械轴。通常批把沿电轴方向作用下产生的电荷的压电效应称为“纵向压电效应”。而把沿机械轴Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。

5、压电陶瓷要先极化再应用。

6、压电式传感器的测量电路有1)电压放大电路(阻抗变换器)2)电荷放大器。

7、了解压电式加速度传感器。工作原理:当加速度传感器和被告测物一起受到冲击振动时,压电元件受质量块惯性力的作用,根据牛顿第二定律,此时惯性力是加速度的函数,即F=ma式中F—质量块产生的惯性力,m—质量块的质量;a—加速度;此时惯性力F作用于压电元件上,因而产生电荷Q,当传感器选定后,m为常数,则传感器输出电荷为

q=d1 1F=d1 1ma 与加速度a成正比。因此,测得加速度传感器输出设备的电荷便可知加速度的大小。

第七章磁电式传感器

1、磁电式传感器是通过磁电作用将被测量转换成电信号的一种传感器。磁电传感器有磁电感应式传感器,霍尔式传感器等。

2、磁电式传感器的结构有两种:变磁通式和恒磁通式。变磁通式传感器又可分为开磁路变磁通式(线圈、磁铁静止不动,)和闭磁路变磁通式传感器。

3、磁电式传感器的基本特性有非线性误差和温度误差

4、置于磁场中的静止载流导体,当它的电流方向与磁场方向不一致时,载流体上垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势,这种现象称霍尔效应。

5、霍尔元件基本特性1)输入电阻和输出电阻:激励电极间的电阻值称为输入电阻。霍尔电极输出

电势寻电路外部来说相当于一个电压源,其电源内阻即为输出电阻。不等位电势和不等位电阻:当霍尔元件的激励电流为I时,若元件所处位置磁感应电流强度为零,则它的霍尔电势应该为零但实际不为零这时测得的空载霍尔电势称为不等势电势。产生原因:1)霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上2)半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀右是几何尺寸不均匀3)激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。;寄生直流电势,在外加电场为零、霍尔元件用交流激励时,霍尔电极输出除了交流不等位电势外,还有一直流电势称为寄生直流电势。

6、大多数霍尔元件的温度系数α是正值,它们的霍尔电势随温度升高而升高而增加了α△T倍。

第八章 光电式传感器

1、光电式传感器(1)定义:是将被测量的变化转换成光信号的变化,再通过光电器件把光信号的变化转换成电信号的一种传感器。(2)组成:一般由光源、光学通路、光学器件三部分组成。(3)优点:频谱宽、不易受电磁干扰的影响、非接触式测量、响应快、可靠性高等。

2、光电器件:是将光信号的变化转换成电信号的一种器件,它是构成光电式传感器最主要的部件。光电器件工作的物理基础是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。

3、外光电效应:在光线作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。光电管、光电倍增管等基于外光电效应。

4、内光电效应:在光线作用下,物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应分为光电导效应(如光敏电阻)和光生伏特效应(光电池)。光敏二极管、光敏晶体管也基于内光电效应。

5、光敏电阻:又称为光导管。它几乎都是用半导体材料制成的光电器件,其常用材料有硫化镉、硫化铅、锑化铟等。主要参数:暗电阻与暗电流(光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻,此时流过的电流称为暗电流);亮电阻与亮电流(光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻,此时流过的电流称为亮电流);光电流(亮电流与光电流之差称为光电流)。

6、光敏电阻的基本特性:伏安特性、光照特性、光谱特性、频率特性、温度特性。

7、光电池:是一种直接将光能转换为电能的光电器件。光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”的。

光电池的基本特性:光谱特性、光照特性、频率特性、温度特性。

8、光电耦合器件:是由发光原件(如发光二极管)和光电接收原件合并使用,以光作为媒介把输入端的电信号耦合到输出端的一种器件。

9、光电开关:是一种利用感光元件对变化的入射光加以接受,并进行光电转换,同时加以某种形式的放大和控制,从而获得最终的控制输出“开”、“关”信号保定器件。

10、光导纤维:简称光纤,是一种特殊结构的光学纤维。组成:纤芯、包层、保护层。

11、光纤的基本特性:(1)数值孔径(NA):是表征光纤集光本领的一个重要参数即反应光纤接收光量的多少。其意义是:无论光源发射功率有多大,只有入射角处于2θc的光椎角内,光纤才能导光。(2)光纤模式:是指光波传播的途径和方式。(一般纤芯直径为2-12um,只能传输一种模式称为单模光纤;纤芯直径较大50-100um,传输模式较多称为多模光纤)。(3)光纤传输损耗:主要来源于材料吸收损耗、散射损耗、光波导弯曲损耗。

12、光纤传感器一般分为两大类:一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器称为功能型,又称为传感型传感器;一类是光纤仅仅起传输光的作用,它在光纤端面或中间加装其它敏感元件感受测量的变化,这类称为非功能性,又称为传光型传感器。

13、光纤传感器由光源、敏感元件(光纤或非光纤的)、光探测器、信号处理系统以及光纤等组成。

14、光纤传感器的应用:光纤加速度传感器、光纤温度传感器光纤旋涡流量传感器。

第十章 超声波传感器

1、超声波特性:聚束、定向、反射、透射等。按超声振动辐射大小不同大致可分:用超声波使物

体或物性变化的功率应用,称之为功率超声;用超声波获取若干信息,称之为检测超声。

2、波型分为(1)纵波:质点振动方向一致的波,它能在固体、液体和气体介质中传播;(2)横波:质点振动方向垂直于传播方向的波,只能在固体介质中传播;(3)表面波:质点的振动介于横波和纵波之间。沿着介质表面传播,其振幅随深度增加而迅速衰减的波,表面波只在固体表面传播。

3、声波从一种介质传播到另一种介质,在两个介质的分界面上一部分声波被反射,另一部分声波透射过界面,在另一种介质内继续传播。这两种情况称之为声波的反射和折射。

4、利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置可称为超声波传感器、换能器或探测器。

5、超声波发射器和接收器简称为超声波探头。按工作原理分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等。压电式最为常用。(压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷)。

第十五章传感器在工程检测中的应用

1、温度测量可以分为接触式测温和非接触式测温两大类。

2、热电偶测温原理:两种不同材料的导体可半导体组成一个闭合回路,当两接点温度T和To不同时,则在该回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,该电动势称为热电势。这两种不同材料的导体或半导体的组合称为热电偶,超导体A、B称为热电极。两个接点,一个称热端,又称为测量端或工作端,测温时将它置于被测介质中;另一个称为冷端,又称参考或自由端,它通过导线与显示仪器表相连。

3、热电偶基本定律:(1)均质导体定律:由两种均质导体组成的热电偶,其热电动势的大小只与两材料季两接触点温度有关,与热电偶的大小尺寸、形状及沿电极各处的温度分布无关。(2)中间导体定律:在热电偶测温回路内,接入第三种导体时,只要第三种导体的两端温度相同,则对回路中的总热电势没有影响。

4、热电偶的结构形式:(1)普通型热电偶:一般由热电极、绝缘套管、保护管和接线盒组成。(2)铠装热电偶:又称为套管热电偶,是由热电偶丝、绝缘材料和金属套管三者经拉伸加工而成的坚实组合体。(3)薄膜热电偶:是由两种热电极材料用真空蒸镀、化学涂层等办法镀到绝缘基板上而制成的一种特殊热电偶。(4)多点热电偶。

5、冷端温度补偿:当热电偶材料选定后,热电动势只与冷端和冷端温度有关,因此只有当冷端温度恒定时,热电偶的热电势和热端温度才有单值的函数关系。此外,热电偶的分度表和显示仪表是以冷端温度0*C作为基准进行分度的,而在实际使用过程中,冷端温度通常不为0C而且往往是波动的,所以必须对冷端温度进行处理,消除冷端温度的影响。

补偿方法:(1)热电偶补偿导线:是将热电偶的冷端温度延伸到温度变化较小或基本恒定的地点。

(2)冷端温度修正法:是对热电偶实际测得的热电动势EAB(t,to)根据冷端温度进行修正。(3)冷端0C恒温法:是把冷端放入0C恒温器或装满冰水混合物的容器中,使冷端保持0C。(4)冷端温度自动补偿法:是利用不平衡电桥Uab作为补偿信号,自动补偿热电偶测量过程中因冷端温度不为0C或因变化而引起热电势的变化。

6、热电偶传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化儿变化的原理进行测温的。分为金属热电偶(热电阻)和半导体热电偶(热敏电阻)。

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