缓冲作用（共10篇）
缓冲作用 篇1
1 引言
缓冲算子是灰色系统理论[1]中对于冲击扰动系统预测的核心工具, 它能够有效解决冲击扰动数据序列在建模预测过程中常常出现的定量预测结果与定性分析结论不符的问题。刘思峰[2]提出了冲击扰动系统和缓冲算子的概念, 并构造出一种得到较广泛应用的实用弱化算子即平均弱化缓冲算子。党耀国[3]在此基础上构造了几何平均弱化缓冲算子、加权平均弱化缓冲算子、加权几何平均弱化缓冲算子等若干个具有普遍意义的实用弱化算子, 并研究了其特性及各种弱化缓冲算子之间的内在关系。近年来, 弱化缓冲算子得到了广泛的应用, 文献[4]将弱化缓冲算子引入到多雷达目标跟踪领域, 把缓冲算子与数据融合技术相结合, 仿真结果表明该方法能够改善和提高雷达系统的跟踪精度。文献[5]利用二阶弱化算子对我国能源消费进行了短期预测。上述弱化缓冲算子的功能在于消除加快数据发展速度或增加数据振幅的冲击扰动项的影响。另一方面, 对于减缓数据发展速度或减小数据振幅的冲击扰动问题, 则可以通过强化缓冲算子来解决。党耀国[6]构造了一系列平均强化缓冲算子, 并在文献[7]中研究了这些强化算子之间的关系。吴正朋[8]基于单调函数构造了若干实用强化缓冲算子。关叶青[9]整合了已有的实用强化缓冲算子, 并对它们的缓冲作用进行比较研究。王正新[10,11]针对传统的缓冲算子不能实现作用强度的微调, 从而导致缓冲作用的效果过强或过弱的问题, 提出了变权弱化与强化缓冲算子, 并补充了缓冲算子的第四条公理。本文在文[11]的基础上, 分别构造几何变权弱化缓冲算子和几何变权强化缓冲算子, 研究该类缓冲算子的作用强度, 并利用遗传算法给出了可变权重的优化方法。
2 几何变权缓冲算子的构造
基于文献[1]、[10]、[11]中有关冲击扰动系统和变权缓冲算子的基本概念和公理, 首先构造变权弱化缓冲算子和变权强化缓冲算子。
定理1 设X= (x (1) , x (2) , …, x (n) ) 为非负的系统行为数据序列, 令
其中, λ为可变权重, 0<λ<1, k=1, 2, …, n.则当X为单调增长序列, 单调衰减序列或振荡序列时, D1皆为弱化缓冲算子。
证明 容易验证, D1满足缓冲算子三公理, 因而D1为缓冲算子。
(1) 当X为单调增长序列时, 因为
则
即当X为单调增长序列时, D1为弱化缓冲算子。
(2) 同理可证, 当X为单调衰减序列时, D1为弱化缓冲算子。
(3) 当X为振荡序列时, 设
由于
所以
同理可证, x (h) d1≥x (h) 。 故X为振荡序列时, D1为弱化缓冲算子。
在此, 我们称D1为几何变权弱化缓冲算子, 并记为VWGWBO。
定理2 设X= (x (1) , x (2) , …, x (n) ) 为非负的系统行为数据序列, 令
其中, λ为可变权重, 0<λ<1, k=1, 2, …, n. 则当X为单调增长序列, 单调衰减序列或振荡序列时, D2皆为强化缓冲算子。
证明 容易验证, D2满足缓冲算子三公理, 因而D2为缓冲算子。
(1) 当X为单调增长序列时, 因为
则
即当X为单调增长序列时, D2为强化缓冲算子。
(2) 同理可证, 当X为单调衰减序列时, D2为强化缓冲算子。
(3) 当X为振荡序列时, 设
由于
所以
同理可证, x (h) d2≤x (h) 。 故X为振荡序列时, D2为强化缓冲算子。
在此, 我们称D2为几何变权强化缓冲算子, 并记为VWGSBO。
3 几何变权缓冲算子的作用强度
以上分别构造了变权弱化缓冲算子和变权强化缓冲算子, 下面将通过缓冲算子调节度来反映可变权重与作用强度之间的关系。
定义1[11] 设系统行为数据序列为X= (x (1) , x (2) , …, x (n) ) , r (k) 为数据序列X中x (k) 到x (n) 的平均变化率;D为作用于X的缓冲算子, X经缓冲算子D作用后所得数据序列为XD= (x (1) d, x (2) d, …, x (n) d) , 则称
为缓冲算子D在k点的调节度。
调节度反映了缓冲算子对原始序列的作用强度。不同的缓冲算子对序列的作用强度不同, 本文试图通过可变权重来调整缓冲算子对原始序列的作用强度, 下面通过以下两个定理来说明调节和可变权重之间的关系。
定理3 几何变权弱化缓冲算子D1在各点的调节度为与可变权重λ的取值同方向变化, 且
证明 由于
相应的缓冲算子作用序列的平均变化率为:
所以
又由于上式中的分子与分母同号, 则
其中, λ为可变权重, 0<λ<1, x (n) ≠x (k) , k=1, 2, …, n-1。
我们可以进一步计算
由此可见, 变权强化缓冲算子D1对序列的调节度δ1 (k) 与可变权重λ同方向变化。
定理4 几何变权强化缓冲算子D2的调节度δ2 (k) 与可变权重λ的取值同方向变化, 且
证明 由于
相应的缓冲算子作用序列的平均变化率为:
所以
又由于上式中的分子与分母异号, 则
其中, λ为可变权重, 0<λ<1, x (n) ≠x (k) , k=1, 2, …, n-1.
我们可以进一步计算
由此可见, 变权强化缓冲算子D2对序列的调节度δ2 (k) 与可变权重λ同方向变化。
由定理3和由定理4中δ1 (k) 和δ2 (k) 的表达式可知, 无论是几何变权弱化算子还是强化算子, 可变权重与调节度有着紧密的联系。显然, 调节度δ (k) =0的充分必要条件是可变权重λ=0。
在研究实际问题时, 我们可以通过一定的方法选取适当λ值来调节缓冲算子对序列的作用强度, 实现缓冲算子的作用强度的微调, 因此, 可变权重在控制缓冲算子作用强度方面的灵活性要明显优于高阶缓冲算子。
4 可变权重的确定
在实际应用中, 一方面, 我们可以通过模拟精度的比较选取适当λ值来调节缓冲算子对序列的作用强度, 实现高阶缓冲算子的功能;另一方面, 也可以基于一定的误差最小化准则建立优化模型, 以求得最优的λ值来调节缓冲算子对序列的作用强度。
由灰色模型的建立过程[4]可知, 我们只要知道可变权重λ, 便可按照灰色建模的一般步骤得到模拟或预测值
遗传算法按不依赖于问题本身的方式作用在特征串群体上, 搜索可能的特征串空间以找到高适应值串。以误差平方和最小为目标, 其算法描述如下:
第一步, 编码表示。将λ∈[0, 1]表示为一个二进制串。一个λ (即染色体) 的编码可用n位二进制串构成 (n值的大小可以根据λ的精度来确定) 。
第二步, 初始化。选择一个整数M作为群体的规模参数, 然后从[0, 1]上随机地选取M个点λ (i, 0) , i=1, 2, …, M, 这些点组成初始群体。P (0) ={λ (1, 0) , λ (2, 0) , …, λ (K, 0) }。
第三步, 计算适应值。计算群体P (k) 中每个个体λ (i, k) 的适应值Fit[λ (i, k) ], 其中k表示代数 (初始代k=0, k≤K, K为迭代的代数) , 适应函数F (x) 可以取为
其中,
第四步, 遗传、杂交和变异算子。计算每代中各个个体的生存概率
第五步, 停止准则。遗传算法循环执行计算适应值、选择复制和应用杂交和变异算子这几个步骤, 直到算法已找到一个能接受的解, 或已迭代了预置的代数。杂交是以概率pc交换两个父代个体间对应的分量。杂交完成后, 再作用变异算子, 它是以概率pm改变串上的每一位。
用遗传算法求得可变权重λ后, 即可按照灰色预测一般步骤进行。
5 应用实例
为了便于比较说明几何变权缓冲算子得有效性, 采用文献[11]的实例进行分析。
改革开放以来, 随着我国经济总量的快速增长, 能源消费量也随之逐步增加。1997年以后, 随着亚洲金融危机对我国的影响逐步减弱、国家扩张性财政政策的有效实施和消费结构的升级, 2002年我国GDP突破10万亿元大关, 经济发展进入新一轮的增长周期。因此, 从2003年开始, 能源消耗量也必然急剧增长。1998～2006年我国能源消耗总量的原始数据见表1。
数据来源:1999～2007年《中国统计年鉴》。
由表1可以计算出, 1999～2006年我国能源消耗增长速度分别为: 1.2%、 3.5%、 3.4%、 6.1%、 15.3%、 16.1%、10.6%、9.6%, 2003年以前的增长速度显著慢于后半部分增长速度。如果直接基于2003年以前的数据建模预测, 2003～2006年的平均预测误差竟高达-80%以上, 这样的结果是不能接受的。为了能够及时准确地把握能源消耗发展趋势, 对能源需求作科学合理的预测, 必须对缓慢增长的数据加以处理, 使其符合2002年后的发展趋势, 在此基础上进行合理的预测。
下面将以此为例, 分别运用传统缓冲算子和几何变权缓冲算作用于1998～2002年的数据, 建立GM (1, 1) 模型, 预测2003～2006年我国能源消耗总量, 并与实际值进行对照分析, 以说明几何变权缓冲算子的有效性与优越性。
(1) 以文献[1]中的强化算子
分别得GM (1, 1) 模型得时间响应式:
具体预测结果见表2。
由表2可以看出, 经一阶缓冲算子作用再建模预测的结果仍然离实际值有较大差距, 平均相对误差为-12.23%;但是, 若进一辰用二阶缓冲算子作用, 其预测结果又高于实际能耗总量, 平均相对误差也高达7.99%, 可见, 无论是一阶缓冲算子, 还是二阶缓冲算子, 都难以得到令人满意的预测效果。问题的关键就在于, 传统的缓冲算子不能实现作用强度的微调, 从而导致缓冲作用的效果过强或过弱。而本文提出的变权几何算子恰好可以实现这种微调。
(2) 以本文的几何变权强化算子D2作用于序列XD.
基于以上定性分析, 我们认为应该要对序列XD施较强的作用强度, 分别考虑λ=0.5, 0.6, 0.7三种情况, 得GM (1, 1) 模型得时间响应式:
具体预测结果见表3、表4。
利用遗传算法, 在平均相对误差最小的准则下, 在[0, 1]内寻找最优值为λ*=0.621813, 得GM (1, 1) 模型得时间响应式:
具体预测结果见表3、表4。
其中, 平均相对误差
由表3和表4可以看出, 经过几何变权强化缓冲算子作用后, 建立GM (1, 1) 模型预测精度显著提高。取λ=0.5, 0.6, 0.7的几何变权强化缓冲算子后再建模预测的平均相对误差均小于4%, 其中, λ=0.6的几何变权强化算子的效果最好, 相对预测误差为2.75%, 而λ=0.5, 0.7的几何变权强化算子的预测精度都要低于λ=0.6的情况, 因此, 相比之下, 可变权重λ取0.6比较合适。经过遗传算法的优化求解, 发现λ的最优取值为0.621813, 此时模型的精度最高, 相对预测误差仅为2.69%。
由以上实例可知, 几何变权缓冲算子能够有效解决传统的缓冲算子不能实现作用强度的微调, 从而导致缓冲作用的效果过强或过弱的问题。因此, 可变权重在功能上类似于高阶作用算子, 但在控制缓冲算子作用强度方面的灵活性要明显优于高阶缓冲算子, 有效地解决了在建模预测过程中常常出现的定量预测结果与定性分析结论不符的问题。
6 结语
本文构造了几何变权缓冲算子, 研究了缓冲算子调节度与可变权重之间的关系, 在此基础上给出了可变权重的优化算法。几何变权缓冲算子的主要优点在于, 根据定性分析的结果, 选取不同的可变权重来控制缓冲算子作用强度;或者在一定的误差最小化准则下利用优化算法进行求解。与高阶作用算子相比, 其作用强度具有更好的可控性与灵活性, 因而能够有效地解决冲击扰动数据序列在建模预测过程中常常出现的定量预测结果与定性分析结论不符的问题。
摘要：针对传统缓冲算子不能实现作用强度的微调, 从而导致缓冲作用效果过强或过弱的问题, 构造了几何变权弱化缓冲算子 (VWGWBO) 和几何变权强化缓冲算子 (VWGSBO) , 研究了该类缓冲算子调节度与可变权重之间的关系, 并利用遗传算法探讨该类缓冲算子的优化问题。结果表明, 该类缓冲算子对序列的调节度与可变权重同方向变化, 在控制作用强度方面的灵活性要明显优于传统缓冲算子。最后, 以我国能源消费总量的预测问题为例验证了几何变权缓冲算子的有效性与优越性。
关键词：灰色系统,变权缓冲算子,几何变权缓冲算子,可变权重,预测
参考文献
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汤米的缓冲贴纸 篇2
有一个小孩在杭亭顿海湾教会里参加聚会，听完我介绍的儿童银行之后便向我走来。他和我握手，然后说道：“我是汤米，今年6岁，我想向你的儿童银行借钱。”
我回答道：“汤米，贷款给小孩是我的目标之一，而且到目前为止，所有的孩子都还清了他们的借款。你要用这笔钱来做什么呢？”
汤米说：“我从4岁起，就认为自己能促进世界和平。我要制造一种贴在车后面的缓冲贴纸，上面写着‘请为我们孩子维护和平’，然后是我的签名‘汤米’。”
我说：“我可以支持这个构想。”他需要454美元以制造1000张贴纸。马克·汉森儿童免息贷款基金开了一张支票给印制贴纸的厂商。
汤米的父亲在我旁边耳语：“如果他没有偿清贷款，你会没收他的脚踏车吗？”
我说：“不会的，我不会那样做，每个孩子生下来都是诚实、有道德感且做事有原则的，但他们必须再学些别的东西。我相信他会把钱偿还给我们。”如果你的孩子已经超过9岁，那就让他们为诚实、有道德感及有原则的人工作，赚自己的零用钱，这样他们就会很早掌握这个原则。
我们给了汤米一份我所有录音带的拷贝，他每卷都听了21遍，并把所有的内容都铭记在心。录音带里有这样一句话：“一定要先向顶尖人物推销。”汤米便说服他父亲载他去里根的住所，汤米按了门铃，守门人出来了，汤米用了两分钟，把他的贴纸介绍得令人难以抗拒，守门人把手伸入口袋，掏出一块五给汤米，说：“拿去，我要买一张，等一下，我去把前任总统找来。”
我问汤米说：“为什么你会请前任总统买你的贴纸？”汤米回答道：“是你在录音带里说要请每一个人都来买的啊！”我说：“是啊！是啊！真是不好意思！”
汤米又寄了一张贴纸给戈尔巴乔夫，并在信中附了一张一块五美元的账单。戈尔巴乔夫寄给汤米一块五及一张他的照片，上面写着：“汤米，为和世界平勇往直前！”并签上了“米契尔·戈尔巴乔夫总统”。
我告诉汤米：“汤米，我拥有好几家公司，你长大后，我要雇你呢！”
他回答说：“开什么玩笑！我长大后，我才要雇用你呢！”
《橘县纪录报》周日版刊出了一则有关汤米、儿童免息贷款银行及我的特写报导。执笔的记者萧·马堤访问汤米，6小时后，完成了这篇精彩绝伦的专访报导。马堤问汤米，他认为自己将会对世界和平造成什么样的影响？汤米回答道：“我想我年纪还不够大，我认为一个人要到八九岁才能停止世界上所有的战争。”
马堤问道：“谁是你心目中的英雄？”
汤米说：“我爸爸、乔治·本恩斯、瓦理·裘纳及马克·汉森。”汤米显然在选择偶像方面品味非凡。
三天后，我接到问候卡公司的来电，一位叫贺轩的专门代表传真了《纪录报》上的那篇特写文章给我，他们将在旧金山举行一个研讨会，希望汤米能参加演说，因为他们知道汤米为自己立下了9个目标：
1．用电话询问价钱（棒球卡的报酬）；
2．印制贴纸；
3．贷款计划；
4．想出与人打交道的方法；
5．拿到领袖的住址；
6．写信给所有的美国总统及其他国家的领袖，并附赠一张贴纸；
7．和每个人谈论和平；
8．致电每个书报摊以介绍自己的产品；
9．和学校洽谈。
贺轩希望我的公司——“看谁正说话”能承办汤米前往研讨会的演说事宜。因为两周的筹划时间实在太短了，汤米的演说遂胎死腹中，但发生在贺轩、我自己及汤米之间的协调过程却十分有趣且振奋人心。
琼恩·睿勃斯打电话给汤米，想邀请汤米上她主持的综合电视节目。之前，也有人把《纪录报》上有关汤米的专访传真一份给她。
琼恩在电话里说：“汤米，我是琼恩·睿勃斯，我要你上我拥有百万观众群的电视节目。”
汤米说：“太棒了！”他压根儿不知道琼恩·睿勃斯是何方神圣。
琼恩说：“我会付给你300美元。”
汤米回答说：“太棒了！”因为反复聆听我“推销致富”的录音带，汤米已深知个中诀窍，他继续向琼恩推销并说道：“琼恩，我只有8岁大，我不可能一个人去上你的节目，你可以顺便提供我妈妈的旅费，对不对？”
琼恩回答道：“没问题。”
汤米又说：“还有，我刚看了一出《富豪名士生活剪影》的节目，提到在纽约时要住川普大饭店，琼恩，你会帮我们安排一切，不是吗？”
琼恩回答：“当然。”
“这个节目也提到，在纽约时要去一睹帝国大厦及自由女神像，你可以帮我们弄到入场券是不是？”
“是的。”
“太好了！我有没有跟你说，我妈妈不会开车？我们可以坐你的豪华轿车，对不对？”
琼恩说：“当然没问题。”
汤米上了琼恩·睿勃斯的节目，主持人、录影的工作人员，现场及电视机前的观众都被他的表现大大折服。汤米是如此帅气、风趣且率真，他也是一个不凡的自我激励者。
他所说的故事，非常吸引人且具有说服力，以至于观众当场就从皮包里拿出钱来购买贴纸。
节目最后，琼恩俯身向前问汤米：“汤米，你真的认为你的贴纸会带来世界和平吗？”
汤米脸上洋溢着灿烂的笑容，他热切地说：“目前为止，我只卖了两年的贴纸就使柏林墙倒了，我做得还不赖吧！你说是不是？”
至今，汤米已经售出2500多张缓冲贴纸，也已经还清了他向马克·汉森儿童免息贷款银行所贷的454美元。
（转载自中国学生网）
缓冲作用 篇3
1 纸浆模塑制品概述
纸浆模塑是指利用植物纤维加入水和助剂等制得的浆水, 在一定压力下通过特定模具成型, 再经干燥、整形等工艺完成制造纸浆模塑制品的加工方法。由纸浆模塑方法制得的纸质制品称为纸浆模塑制品。
纸浆模塑制造技术属于造纸技术范畴, 是造纸技术的一个新分支, 由于纸浆模塑制品大多数是一个形状复杂的立体结构, 因此被称为立体造纸[3]。 (图1为纸浆模塑制品示意)
2 某笔记本电脑纸浆模塑缓冲衬垫缓冲性能研究
缓冲材料的缓冲特性, 是由其力—形变曲线来表征的。本文主要对笔记本电脑用纸浆模塑衬垫进行了静态压缩测试和动态压缩测试, 分析其缓冲性能。
2.1 静态压缩试验
缓冲材料的静态试验, 是在万能材料试验机上进行的, 主要是用来测定缓冲材料的力—变形特性, 由此可以求得缓冲材料的应力—应变曲线图, 从而可以求得材料的缓冲系数。
2.1.1 试验设备及试样
试验设备采用万能材料试验机, 设定其压缩速度为12 mm/min, 沿高度方向对纸浆模制品进行加压, 用计算机软件记录下纸浆模制品的力—变形曲线。试样为典型的四棱台状结构单元, 几何尺寸为32 mm×30 mm×43 mm、材料厚度为2.0 mm。如图2所示:
2.1.2 试验结果及数据处理
选取图1中的五个试样进行静态压缩试验, 材料万能试验机自动记录其载荷-行程数据, 并得到其模拟曲线图, 如图3所示:
曲线图每次试验结果以行程为定量读取对应的载荷, 对试验数据取平均值, 通过计算得其应力应变值如表1:
绘制应力-应变 (σ-ε) 曲线 (如图4) 。
2.2 动态压缩试验
材料存在黏性内阻。加载速度越大, 材料的内阻也越大, 材料的变形则越小, 材料就变得越硬。因此, 材料的缓冲特性与加载速度有关。包装件落地后, 产品对衬垫的冲击就是加载, 其加载速度远远大于静态试验, 因此用静态试验曲线作缓冲设计会产生很大的误差。因此, 要模拟包装件的跌落冲击对缓冲材料进行动态试验[1]。
2.2.1 试验设备及试样
按照GB8167-87或ASTMD1596-78a“包装用缓冲材料动态压缩试验方法”进行纸浆模塑制品的动态压缩试验。本次动态缓冲性能试验设备为材料冲击试验机, 试样采用笔记本电脑侧壁缓冲衬垫, 如图5, 几何尺寸为70 mm×45 mm×30 mm、材料厚度为2.0 mm。
2.2.2 试验结果及数据处理
采用缓冲材料跌落冲击试验机测试了试样在60 cm跌落高度下, 不同质量重锤产生的一系列最大加速度值和缓冲衬垫塑性变形量, 其中每个重锤质量测试了3个试样, 每个试样测试了4次, 对试验数据进行处理, 计算其缓冲系数及最大应力结果如表2所示:
绘制出纸浆模塑制品动态缓冲系数-最大应力 (C-σm) 曲线 (如图6) 。
3 结果分析
(1) 从图3可以看出, 材料的压缩力-变形曲线可以分为三个阶段:1) 线弹性阶段, 在这一阶段, 随着载荷的增加, 试验样品变形量也逐渐增加;2) 屈服阶段, 在变形量达到约7.5 mm时, 曲线有一个峰值, 此时是材料由弹性变形到塑形变形的转折点, 而压缩力随形变的变化增加得很小;3) 压溃阶段, 曲线斜率又急剧上升, 纸浆模塑制品的结构已经被压溃。
(2) 图4静态缓冲应力-应变 (σ-ε) 曲线只选取了对于研究其缓冲性能有价值的前半段数据进行绘制。对曲线进行线性回归分析, 得到应力-应变函数关系为:
说明在弹性变形阶段, 材料的应力应变具有较好的线性对应关系。
(3) 从图6可以看到, 对于冲击次数较少的情况, 纸浆模塑制品具有较小的缓冲系数, 也即具有较大的缓冲效率, 因而可吸收相对较大的冲击能量, 缓冲效果较好。
4 结语
从本次试验分析我们可以看到, 纸浆模塑制品与其他缓冲材料一样, 也可以用缓冲特性曲线对其缓冲性能进行描述。而不同之处在于, 其结构比较复杂多变, 要根据被包装产品特征来合理布置各结构单元。其缓冲是依靠分布在制品上的不同几何形状和不同位置分布的各个凸台, 在受载后多处都发生弹塑性变形来实现的。因而, 在进行纸浆模塑制品设计时, 主要考虑的不是纸浆模塑制品材料的性能, 而是纸浆模塑制品的结构[2]。结构的好坏直接影响其缓冲性能, 结合产品脆值, 流通环境等各种因素, 要合理设计纸浆模塑衬垫, 保证其能完成各个流通环境的缓冲防护作用而不至于发生压溃。因此, 分析纸浆模塑制品的结构特点, 建立其缓冲特性数据库是非常必要的。这样设计时才有参考依据, 预先估算其缓冲性能, 以减少多次反复试验、重新设计的次数, 节约成本。
摘要：对某笔记本电脑纸浆模塑缓冲衬垫进行了静态及动态缓冲性能测试, 分析了其缓冲性能。
关键词：纸浆模塑制品,缓冲性能,静态压缩,动态压缩
参考文献
[1]苏远, 汤伯森.缓冲包装理论基础与应用[M].化学工业出版社, 2006.
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[4]金国斌, 胡奕君.纸浆模塑制品的缓冲特性研究[J].中国包装工业, 2002.
后恋爱时期的缓冲 篇4
情感军规1：养成用肢体语言表达爱意的习惯。
肢体语言是表达爱意的重要方式，尤其对夫妻而言，不必天天去说“我爱你”，在一个拥抱、一个吻中，爱会显得更实在、更温暖。很多结婚多年的夫妻会患上“亲密恐惧症”，会排斥对方的身体和亲密关系，这皆是从最初没有养成用肢体语言表达爱意的习惯。每天两个拥抱，每天至少接吻一次，慢慢地把这习惯延续下来，若干年后，你们的感情会持续恩爱。
情感军规2：婚后的再次恋爱，才能愈爱愈懂爱。
结婚一年，男人保持好恋人状态，女人保持好温柔姿态，树立婚姻信心最重要，要想让对方觉得没结错婚，须以不变应万变。
情感军规3：理财是更长远幸福的伏笔。
婚后一年，设立家庭存款账户，学会理财，想办法让这上面的数字不断攀升。婚姻，意味着两种生活的重叠，也意味着两份收入的会合。新婚夫妻没有养儿育女的负担，花钱会格外潇洒。一个家庭中，有应急的积蓄很重要，这是双方有婚姻安全感的重要来源。越是一穷二白无多余积蓄的夫妻，离婚时越不会有任何顾虑，因为钱，也是缠绕起一对夫妻的纽带，理财是更长远幸福的伏笔。
情感军规4：距离感给爱情补充能量。
结婚一年后，感情神经开始一点点麻木。很多人误以为这是爱情消失了，其实不然，就像有人说的：爱情不会消失，爱情只会沉底。当爱沉底了，你要懂得晃一晃。爱情不难，关键是看你会不会去爱。不一样的刺激，总会带来不一样的爱的呈现形式。
情感军规5：不要让家务成为爱情的小偷。
很多生活矛盾会在结婚第一年暴露出来，比如家务劳动。谁都希望对方多干点，可到头来却只觉得自己干得是最多的。尤其年轻夫妻，婚前过惯了懒散的单身生活，一旦进入两个人的世界，会有生活习惯上的不适应，家务活就更是煎熬。所以要合理分配劳动，要有共同承担的心态，否则一点简简单单的家务活，就有可能成为婚姻的杀手。
情感军规6：爱情需要冲，更需要缓冲，修好0.8爱情哲学。
真爱上并嫁给一个人，女人总希望能爱到100％。名，当你付出了100分的热情，也就意味着，对男人而言，对这个女人不再神秘，对这段爱情不再有幻想的空间。八成熟的热度，足以帮你维持好一段最佳感情状态，多出来的那两成，你需要用它来做更好的自己。女人，稍稍自私一点，也不见得是坏事。至少，这证明着你对自身价值的自信心，以及对未来幸福的渴望。
情感军规7：适应从恋爱到婚姻的过渡。
结婚一年间，你需要调整心态，努力去适应两个人的生活，同时也要像恋爱时那样去约会，让彼此慢慢适应从恋爱到婚姻的过渡。
情感军规8：外表也是重要的婚姻竞争力。
不论男人女人，结婚之后，形象要一如既往地保持好。婚后一年，男人多健身，女人勤护肤。这个时代里，不论男女，其实都是视觉动物，谁都有点“色心”，若是刚一结婚便开始邋遢，不再注意保持身材，那在婚姻的基础还未彻底牢靠之前，对方的心是很容易生变的。
情感军规9：好好养生，才好生养。
慢慢克服掉一些不良的生活习惯，比如熬夜、抽烟、喝酒。虽然，年轻的你们结了婚照样可以纵情于享受，但若打算日后添个宝宝，那从这时起，便是“爸妈预备期”了。休养好身体，迎接新成员的到来，这是对三个人最负责任的态度。
情感军规10：学会赞美对方。
爱情的信心来自婚姻的尊严感，这种尊严感，又源自彼此间的肯定。男人女人，都需要被夸赞，这让他们觉得自己在彼此心目中是重要的，如此，才能令夫妻间的责任感更蓬勃。
具有安全气囊电梯缓冲装置 篇5
目前, 电梯底坑缓冲装置是采用直压式底坑缓冲装置, 其缺点在于:直压式电梯底坑缓冲装置不仅缓冲行程小, 且缓冲性能差, 容易造成因失速坠落的电梯轿厢损坏, 并导致电梯轿厢内乘客的伤亡。
笔者结合实际情况制造了一种具有安全气囊电梯缓冲装置。该产品利用气体作为缓冲介质, 同时引入电梯相关状态的实时监测, 从而自适应控制缓冲过程中产生的缓冲作用力的大小, 削减过载冲击力, 实现电梯轿厢平缓的缓冲效果, 有效降低由于过载冲击导致的乘客人身伤害, 另一方面则可以杜绝油类污染, 利于环保, 具有一定的社会推广价值。
2 产品结构组成及设计思路
图1所示为一种具有安全气囊电梯缓冲装置, 由安全气囊1、加速度感应器2、控制系统3、空气压缩机4、单向阀5、压力感应器7、溢流阀8组成, 安全气囊1设于电梯6井道底坑, 装配有进、排气阀;加速度感应器2设于安全气囊1上方, 用以感应电梯轿厢6的加速度变化信息;控制系统3一端与加速度感应器2连接, 另一端与空气压缩机4和单向阀5连接, 用以接受加速度感应器2的数据信号及发送相应控制信号来向安全气囊1充气;压力感应器7设于安全气囊1下方, 其与溢流阀8相连, 用以检测安全气囊气压变化信息来控制溢流阀8动作。
1.安全气囊2.加速度感应器3.控制系统4.空气压缩机5.单向阀6.电梯轿厢7.压力感应器8.溢流阀
3 特点
该产品利用气体作为缓冲介质, 同时引入电梯相关状态的实时监测, 从而自适应控制缓冲过程中产生的缓冲作用力的大小, 削减过载冲击力, 实现电梯轿厢平缓的缓冲效果, 有效地降低由于过载冲击导致的乘客人身伤害, 另一方面则可以杜绝油类污染, 利于环保。该产品已获国家专利 (专利号:ZL201310300006.6) , 可广泛用于各种型号的电梯缓冲装置改装, 投资成本小, 生产工艺简单, 具有一定的社会推广价值。
参考文献
RCD缓冲电路参数设计 篇6
本文以Boost变换器为例,分析RCD箝位电路工作原理,设计电路基本参数,结合实验验证设计方法的正确性。
1 电路原理与参数计算
功率管开关管箝位电路原理如图1 所示,当开关管Q开通时,电容Cs两端压降为晶体管饱和压降,接近于零。开关管关断时,二极管将电阻Rs短路为电感电流iL提供放电通道,电容Ci迅速充电,开关管D、S两端电压被电容电压钳位,开关管减少的电流就是电容充电增加的电流iL。如果电容Cs足够大,在开关管电流下降至零截止时,电容电压很低,晶体管关断损耗很下。当开关管再次开通时,D、S两端电压为零,电容通过限流电阻Rs、开关放电到零,为下一次关断做准备。
Boost变换器电感电流连续工作波形如图2 所示,Dn为电路占空比,开关周期为T。开关管截止时承受的电压不超过输出电压,电容上的电压为。
为了保证在最小导通时间内电容中能量完全释放,时间常数小于4RC,电阻应满足:
电阻消耗的能量实际上是开关关断时刻,电容上储存的能量,因此电阻的功率为:
在实际中选取2倍的电阻功率,即:
开关管开通时。电容C放电给开关管的附加峰值电流为:
2 实验结果与分析
选取电路参数输入:,输入功率为200W,开关频率,根据上述公式计算RCD缓冲电路参数为:,开关管:IRFP450,缓冲二极管:stps8h100d,实验结果如图3、4所示
没有RCD缓冲时,开关在关断瞬间D、S两端会出现尖峰电压,图3可见,尖峰高达170V左右,这样的过电压对开关管造成很大的冲击,尤其是在高频率、大功率、高输入电路中尤为严重。为了抑制关断瞬间开关管D、S两端的尖峰电压,给其并联合理参数的RCD缓冲电路,结果如图4 所示,发现开关关断瞬间D、S两端的电压过冲得到有效抑制。这是因为在开关关断瞬间,电感能量通过RS向电容CS充电,D、S两端电压被电容电压箝位。
3 总结
本文设计的RCD缓冲电路结构简单,成本低,损耗小可以有效地抑制开关管关断瞬间的电压尖峰,保证开关管安全稳定工作,可以应用于中小功率开关电源中。
摘要：以Boost变换器电路为例,介绍功率开关管RCD缓冲电路的工作原理。设计电路参数,通过实验验证设计的可行性,可以应用于中小型功率开关电路中。
给学生一个开学缓冲期 篇7
首先, 开学的头几天, 学校不宜给学生安排过多的课业负担, 要适当放慢学习进度并降低学习的强度, 作业的布置要做到合理、适量和多样化, 多组织开展丰富多彩、形式多样的文体活动, 使学习、娱乐相结合, 防止由于过于“放松”的假期生活与过度“紧张”的学习节律落差太大而造成学生因心理和行为习惯不适而产生厌学情绪, 使他们逐步适应开学后学校的生活、学习节奏。
其次, 充分利用现代教育技术手段改革课堂教学方式, 增强课堂吸引力。根据学生开学伊始课上容易犯困、精力不集中等症状, 教师要充分发挥多媒体动画、声音、图像及文本并存的优势来吸引学生的注意力, 提高学生的学习兴趣, 提升课堂对学生的吸引力。
再次, 教师在开学初期要注意观察哪些学生最不容易进入状态, 调查具体原因, 研究防治方法, 以帮助学生改善不良状态。比如开学的头几天学校不安排具体课程, 可让老师与学生一起自由交流、沟通, 谈谈假期里的所见所闻、所思所想、所感所获, 说说新学期的设想和打算, 不断了解学生的心声, 对学生不容易进入状态的原因做到及时了解、准确发现、正确面对, 再对症下药。即使学生一时无法适应, 教师也应理解并给以适当的监督和帮助, 让学生的心理逐步从“放假”中脱离出来。
缓冲作用 篇8
学校有没有必要制定这样的规则?规则如何来制定?制定之后该怎样执行?多方听证,建立家校教育的“缓冲”制度,才能形成教育的合力,使规则为人所用,具有实效。
一、“听证”定规则
本案例中,家长不配合的理由是基于儿子考试的经验,但孩子在课堂上玩手机也是家长不愿意看到的。作为教育者不能简单地没收孩子的手机,而应及时与家长、孩子沟通达成统一的意见。学校应该建立“听证”制度,让学校、家长、学生一起来制定规则。规定应具体细致,三方达成统一意见。如,学生可以带手机到学校,但只限于入校时间前后和放学以后使用;手机在校使用仅限于与家长联络;在使用前需征得教师同意;学生如果违反了规定,学校要没收手机,并通知家长。规定成文之后,还应试行一阶段,最后以正式规定写入学校的校规。
二、“过程”做规则
有了规定,就应该按规处理。案例中,小张在自修课玩手机,手机是要被没收的。对于这样的结果,他是有预知的。那么在这种情况下,即便影响了期末考试,也是他自己造成的,家长理应接受这样的结果。教师不应为了照顾家长和孩子的情绪或意愿,就无视规则。
如果家长不能接受这样的后果,不配合学校教育,作为教育者责无旁贷地要尽力说服家长,帮助家长分析其利弊,树立正确的教育观:遵守规则比学习成绩更重要。学生是成长中的人,更需要学习如何遵守规则,懂得为自己的行为负责,提高自身的责任意识。
客观地看,班级中玩手机现象不是个别问题,有不断增长的态势,这说明校规没有内化成学生的行为准则。小张是个玩心较重、自控力较差的学生,闵老师不妨根据小张的个性特点,换位思考,考虑是学期末又是自修课这样一个特定的时间。他只是想放松一下紧张的学习而做出了违反规定的事情。班主任大可不必过于较真“一本正经”,不妨让小张先收好手机,课后再找他聊聊,让他将自己的想法表达出来,我想他肯定会心领神会。基于班级玩手机现象处于增长态势,班主任可以召开一个小型辩论会,让学生在辩论中实现自我教育。教育不是三令五申,不能急于求成,需要教师用智慧不断地寻找合适的方法,激发学生内心的深度自觉,实现自我教育。
幸福的缓冲期 篇9
中午一点，公司餐厅里人头攒动，各种诱人的美食味道混搭在一起再慢慢飘散开来，同事们嘻嘻哈哈邊聊边吃。唯有王英波不合群地静静坐在角落，打开妻子陈安琪为他准备的索然无味的饭盒，饭盒里的内容天天如此：米饭，肉片炒青菜。妻子说家里的食物卖相不好但养胃，外面的饭菜不是重油重盐就是味精过量，食品安全问题也是心病，干脆自己动手丰衣足食。王英波吃了几口饭菜就撂下筷子，他连自己想吃什么都做不了主，这样的婚姻要它何用？
王英波跟陈安琪的婚姻打个比方就是一个经济适用房的样板间：夫妻二人工作稳定、收入中等，两室一厅的小家，上下班代步的是一辆日系经济型汽车，5岁的儿子在幼儿园中班是大班长，因为幼儿园离陈安琪父母家很近，所以从周一到周五，儿子都住在爷爷奶奶家。雖然小日子过得比上不足比下有余，但王英波到底意难平，他心目中的理想婚姻模板是一个古香古色的中式宅院：事业名利双收的他在外意气风发打拼，贤良淑德的陈安琪全职在家里做厨房里的俏厨娘，卧室里的色女郎，围着儿子转的慈母。他们为此沟通过好几次，都是不欢而散。
单看陈安琪的衣着外貌，她时尚得像个没结婚的熟女，论工作业绩她是个太能干要强的超女。有了这些为前提，他们家的餐桌王英波的饭盒和繁重的家务自然就差强人意了，有时候，王英波是家务事最好的后援主力军，洗衣、做饭、打扫家务、接儿子、修马桶他十项全能，王英波越来越觉得委屈，自己不是娶了个老婆，而是一不留神把自己嫁了。
这天傍晚，王英波第一个进家门，他淘米焖饭、洗菜、蒸鱼一气呵成，陈安琪姗姗进门。她兴高采烈圈住王英波的脖颈向他汇报：“本来都下班了又临时开个会，有个好消息告诉你，我涨工资了，每个月多八百块，你老婆是不是特能干？当我老公你真是走了狗屎运啦！”王英波言不由衷地敷衍道：“好事，当然是好事。”心里却想，她原本就比他工资高，再涨八百多，他一个大男人面子往哪儿放？这家庭煮男地位他是别想翻身了！
饭菜上桌，今晚的饭菜倒是丰盛：番茄炒蛋，蒜蓉炒油麦菜，肉片蘑菇，外加一条清蒸鱼。可王英波的心情还是灿烂不起来。陈安琪满脸阳光，丝毫没有注意到王英波的失落，自顾自地唠叨着涨工资后的可观收益。
一个让他惺惺相惜的小女子
一周后。王英波带着助理去一家客户公司谈业务，业务主管态度很傲慢，满口打官腔的推诿之词。商场经验丰富的王英波知道这笔业务肯定没戏，正准备起身告辞，助理瞟了一眼桌子上的报纸说：“呀，这是安琪嫂子写得纪实报道，我得好好看看。”那主管赶紧低头浏览了一下陈安琪写的报纸文章，再抬起头时脸上就堆满了平易近人的笑容，别有深意地说：“敢情鼎鼎大名的日报名记陈安琪就是你夫人啊，你怎么不早说？这茶都凉了，我让小刘重新给你泡杯今年的碧螺春。”王英波“横”了助理一眼：“呵呵，她就一个码字的小记者，您过誉了。”接下来的洽谈非常顺利，顺利得让王英波心里很不是滋味，他沮丧地扪心自问，自己堂堂一个外企的项目经理，怎么就沦落到靠打着老婆名号招揽业务的凄凉地步了？
王英波没有像往常那样下班准时进家，他进了家门口的小酒馆，要一瓶牛栏山点两个小菜，有一口没一口地喝起闷酒来。他以为陈安琪会打来电话问他为什么不回家，甚至暗暗期待她会小心眼地盘问几句身边是不是有女人啊之类半真半假的醋话，可是，他口袋里的手机像坏掉一样不曾响过。
王英波很晚才到家，陈安琪已经活色生香地一袭秋香色真丝睡裙偎在床上了，要在平时王英波会很配合地上演缠绵，可这次他借着酒意滋生出一股拧劲，直接去洗澡。洗头时，他故意挤了很多洗发露，往身上打香皂时也不关水，而且叫阵似的鬼哭狼嚎着跑调的歌，这么做了，他才觉得心里那点不忿那点郁闷渐渐找到排遣流淌的出口。
星期一的午饭时间，王英波又是最后一个到的公司餐厅。他刚把热好的饭往嘴里扒拉一口，就看到了徐婷婷。徐婷婷在文秘室工作，电眼如丝、腰细腿长。生性淡泊的王英波与她也就是迎头碰上打个招呼的交情，倒是徐婷婷坐在他对面先开了口：“这么晚才吃饭啊。”王英波赶紧答：“呵呵，天热没什么胃口。”然后就无话了。徐婷婷饭盒里的内容和王英波的惊人相似，米饭，肉片炒椰菜。
以后的午餐时间，王英波和徐婷婷总是不早不晚地在公司餐厅碰到，然后不远不近地隔着半张桌子边吃边说，一顿饭能吃上一个小时。
女人大概都有倾诉的欲望，王英波只用当一个耐心听众就知道了徐婷婷很多私事。徐婷婷的老公是个工作狂，经常加班出差。老公出差时，徐婷婷总是不踏实地起来一趟趟检查房门锁好没；周末例会上，副总点名批评徐婷婷有迟到现象，她偷偷躲到走廊僻静拐角哭鼻子；徐婷婷喜欢看韩剧，爱吃九宫格火锅，一不开心就去逛街，掌握很多家务诀窍。王英波觉得这样的小女人才是他一直渴望而不得的妻子类型，柔弱无助，需要男人的呵护。一想到此，他从心底升腾起无限惺惺相惜之意。
晚上躺在床上，王英波眼前总是显现出两个女人的影子，一个是干练独立的陈安琪，一个是小鸟依人的徐婷婷，重叠交错间，越来越明晰的是徐婷婷。
被一场停电终止的离婚协议
周二，王英波下班进家门，陈安琪还没回来，他一如既往打开冰箱取肉拿菜，忽然想起徐婷婷的话，她说她最想做的事就是天天在家给老公做吃的，她早就想跟她男人商量辞了工作，做个全职主妇。他的心突然有些空荡荡的，然后就带了两分力道甩上冰箱门，径直歪在沙发里，等陈安琪回家。
一个小时后，陈安琪进门看到沙发里的王英波，纳闷道：“今天怎么回事，优质长工当起甩手大掌柜了。”本是句有口无心的玩笑话，却让王英波心里腾地一下跳起几簇小火苗：“那么多有老婆的男人都衣来伸手饭来张口，凭什么我就得低眉顺眼地给你扛一辈子长工！”门铃响了，王英波纹丝没动。可能是厨房里抽油烟机声太大，陈安琪没听到。门铃响个不停，他这才起身开了门。来访者是王英波的助理，他火烧火燎地前来求援，他爸心梗入院治疗，当惯月光族的他是来向王经理借一笔住院费的。王英波翻遍钱包，拿出一千多元，不好意思对助理说：“我才换了台笔记本，手里就剩这么多……”闻声而来的陈安琪掏出一叠钱递过来：“我给你凑个五千块，你爸住院是大事，关键时刻你一定得尽心尽力。”助理接过钱冲陈安琪感激涕零：“关键时刻还是嫂子给力，嫂子大恩大德容我以后再报！”
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送走助理，王英波黑着脸冲陈安琪发飚：“你刚才给钱那架势够威风的，你是真想救急还是故意當着我手下面前给我难堪啊？”陈安琪不屑道：“你狗咬吕洞宾啊！我这分明是帮你树立威信，你倒反咬我一口！”王英波嚷嚷：“我挣得比你少，名头没你响，当然没资格问你，你要名有名要利有利，我这庙小，容不下你这尊大佛！”陈安琪皱起眉头：“你脑子进水了吧？”王英波想都没想脱口而出：“你现在才发现我是白痴啊，既不会挣钱又不能让你过上好日子，你现在后悔还来得及，我成全你，大不了離婚！”陈安琪的脸顿时刷白：“既然你要离，我成全你。” 王英波当即坐在电脑前，噼里啪啦地打起离婚协议书。房子怎么分，存折怎么分，孩子归谁……
突然，漆黑一片，停电了。他这才想起早上出门，小区门口贴着今晚八点起停电三天的告示。半晌沉默后，陈安琪起身去卧室：“我先睡了，明早还要去外地采访，要分也不急在这一时。”王英波闷不做声。
这一晚，夜那么长。
一场让他心生愧疚的哭诉
陈安琪出差不在家，王英波报复性地一天三顿在外面吃馆子，才吃了一个多星期，脸上就开始爆痘、嘴角长疱，多年没犯的胃病卷土重来。
公司餐厅里，徐婷婷的脸色失了以往桃红粉嫩的颜色，微肿的眼皮下是两个大大的眼袋。王英波关切问她怎么了。徐婷婷红了眼圈：“他买的股票开头是赚了些，上个月大幅跳水，他把我们家老本儿全搭进去，现在赔得七七八八，他工作上一分心又出了错，我辞职做全职太太的梦想彻底泡汤了，昨晚我们夫妻俩大吵一架，这日子没法往下过了。”王英波开解安慰她：“两个人一起努力都会好起来的。”徐婷婷鼻子一酸：“我现在信了女怕嫁错郎这话，嫁他还不是为了让他疼，图着能跟他过好日子，可我现在得到什么了？”王英波像吃到米饭里的沙砾被咯住了，他不知道陈安琪跟别人诉没诉过苦，她想没想过让自己疼，指不指望自己给她好日子过，图不图依赖他安身立命谋幸福。
徐婷婷还在喋喋不休的诉苦，她同学嫁个大款，身上穿的是Gucci，手指上戴着卡地亚钻戒；她表姐嫁的是高干，出门有人奉承，进门有保姆伺候。可她有什么呀，她不过是想跟着老公过上不用朝九晚五、不用看人脸色的自在日子都办不到……
王英波把手盖在徐婷婷细腻润泽的手上，像是对她说又像是对自己说：“缓一缓，一切都会好起来的。”然后就转身出去了，他心里那个玫瑰色泡沫还没来得及璀璨就“噗”一声破灭了。王英波能想出徐婷婷老公应该是一个被压力和疲惫撑到极限的拼搏男人，而他过惯了随性淡定的日子，家里所有重担一定有陈安琪替他分担去一半，甚至更多，他是鱼在水中而浑然不觉了，第一次有了丝丝缕缕的愧疚。
当晚，王英波坐在电脑前，看着没打完的离婚协议，像是看着一个熟悉又陌生的人，字里行间充满了竭力要追赶幸福而不得的赌气和偏执，他笑了，幸亏那天晚上的停电，让他可以被动地停下来，停下来一点点看到自己险些放手的幸福！
王英波噼里啪啦敲击键盘，移动鼠标，他要继续拟定这份未完成的协议。
陈安琪出差归来，一进门就迫不及待打开行李，一件件往外掏东西，茶叶、手串和檀木笔筒，这些都是王英波的心头好，她再忙都记得。
王英波收下礼物，一脸郑重递过几页A4纸：“你签个字吧。”陈安琪的心狠狠抽搐了一下，咬牙接过协议一目十行看下去，原来是一份《爱妻守则》！写了满满十条，最后写到此协议生效期：即日起到一生一世。甲方：王英波，乙方，还是空白。陈安琪签上自己的名字，拥上去给了王英波深深一吻。
王英波把陈安琪搂得紧紧的，原来，幸福不是只有他心里认定的唯一模板，幸福还可以有更动人的版本，比如陈安琪的给予和分担，比如两个人一直以来的互相支持、互相依赖。幸福更多时候不是追逐来的，停一停，看一看，想一想，给自己一个缓冲期，就会发现握在手心里的，才是最好的。
缓冲区溢出的安全隐患 篇10
很久以来,恶意的黑客和病毒开发者广泛使用漏洞和缓冲区溢出技术。Codered(红色代码)病毒就是最典型的例子,其传播所使用的技术可以充分体现网络时代网络安全与病毒的巧妙结合,将网络蠕虫、计算机病毒、木马程序合为一体,开创了网络病毒传播的新路,可称之为划时代的病毒。它可以完全取得所攻破计算机的所有权限为所欲为,可以盗走机密数据,严重威胁网络安全。Codered病毒采用了“缓存区溢出”的黑客技术,是通过微软公司IIS系统漏洞进行感染,它使IIS服务程序处理请求数据包时溢出,导致把此“数据包”当作代码运行,病毒驻留后再次通过此漏洞感染其它服务器。Codered不同于以往的文件型病毒和引导型病毒,并不将病毒信息写入被攻击服务器的硬盘。它只存在于内存,传染时不通过文件这一常规载体,而是借助这个服务器的网络连接攻击其它的服务器,直接从一台电脑内存传到另一台电脑内存。当本地IIS服务程序收到某个来自“红色代码”发送的请求数据包时,由于存在漏洞,导致处理函数的堆栈溢出。当函数返回时,原返回地址已被病毒数据包覆盖,程序运行线跑到病毒数据包中,此时病毒被激活,并运行在IIS服务程序的堆栈中。所以很多专门的反病毒公司对Codered束手无策。之后又出现了Nimda(尼母达)和Badtrans(坏透了)病毒,破坏也非常大。
本文就是针对缓冲区溢出的安全隐患进行分析。
1 缓冲区溢出的定义
缓冲区通常是用来存储数量事先确定的、有限数据的存储区域。当一个程序试图将比缓冲区容量大的数据存储进缓冲区的时候,就会发生缓冲区溢出。
为了便于理解,打个比方。缓冲区溢出好比是将十磅的糖放进一个只能装五磅的容器里。一旦该容器放满了,余下的部分就溢出在柜台和地板上,弄得一团糟。由于计算机程序的编写者写了一些编码,但是这些编码没有对目的区域或缓冲区——五磅的容器——做适当的检查,看它们是否够大,能否完全装入新的内容——十磅的糖,结果可能造成缓冲区溢出的产生。如果打算被放进新地方的数据不适合,溢得到处都是,该数据也会制造很多麻烦。但是,如果缓冲区仅仅溢出,这只是一个问题。到此时为止,它还没有破坏性。当糖溢出时,柜台被盖住。可以把糖擦掉或用吸尘器吸走,还柜台本来面貌。与之相对的是,当缓冲区溢出时,过剩的信息覆盖的是计算机内存中以前的内容。除非这些被覆盖的内容被保存或能够恢复,否则就会永远丢失。也就是说数据超出缓冲区的大小,多余的数据就会溢出到相邻的内存地址,破坏该位置原有的有效数据,并且有可能改变执行路径和指令。可以将任意的数据注入到执行路径中,允许远程计算机的系统级访问,不仅使恶意的黑客,也会使自我复制的恶意代码获得未经授权的访问。
2 缓冲区溢出的种类
2.1 第一种堆栈缓冲区溢出
一个有漏洞的函数
一个大小为256字节的缓冲区,程序试图用512字节的字符A填满这个缓冲区。由于程序溢出了这个小的256字节的缓冲区,EIP(指令指针)是如何改变的。
当数据超出缓冲区大小的时候,剩下的数据就会覆盖堆栈的邻近区域原有的数据,包括一些重要的值,比如用来定义执行路径的指令指针(EIP)。通过覆盖返回的EIP地址,攻击者可以任意修改程序下一步将要执行的内容。
攻击者使用自己的恶意代码填充缓冲区,而不是A,使用填满了恶意代码的缓冲区地址来覆盖EIP(指向程序下一步将要执行的代码),而不是随机的数据来重写它。这改变了程序的执行路径,转而执行被注入的恶意代码。
堆栈缓冲区溢出的原因是在复制数据到缓冲区时没有检测数据大小。这经常是由于使用了不限制从一个位置复制到另一个位置的数据的大小的函数造成。如,strcpy是C语言中用来将一个缓冲区中的字符串复制到另一个缓冲区的函数,这个函数不检测接收字符串的缓冲区是否够大,所以可能溢出。
2.2 单字节越界溢出
程序员经常犯计数错误,会出现因为多出一个字节而溢出的现象,即单字节越界溢出。程序员希望使用相对安全的函数,例如strncat函数,但这并不一定使他们的程序更加安全。其实strncat函数经常导致溢出,它的行为相对太直观,在检查缓冲区大小的时候发生错误,经常会导致单字节越界溢出,因为程序员没有注意到数组的下标是从“0”开始。这种溢出只溢出一个字节,程序不能够重写EIP。系统字节序是little-endian,程序可以覆盖EBP中的低位字节。根据代码的不同,可以用多种方式利用伪造的EBP。紧接着下一条指令是mov esp,ebp,这使堆栈指针指向缓冲区的位置。伪造堆栈中的本地变量部分是经过处理的,程序返回后继续执行伪造的EIP处的指令,实际上执行的是堆栈中被注入的代码。程序员有一个普遍的误解,通过动态分配内存,避免使用堆栈,减少缓冲区溢出的可能。堆是动态分配的内存,这部分内存与分配给堆栈的是分离的,堆的建立和删除是动态的。事先不知道程序所需的内存大小时,或所需内存比堆栈大时,经常使用堆。堆溢出并不影响EIP,溢出的堆覆盖数据或者修改指向数据和函数指针,也可导致拒绝服务攻击,使应用程序崩溃。函数指针(function pointer)溢出发生在使用回调函数(callback function)时,缓冲区后面是函数指针,不检查缓冲边界,就有可能覆盖函数指针。
2.3 格式化字符串漏洞
格式化字符串漏洞是因为程序员粗心大意的编码造成的,C语言的函数可以将字符串打印到文件、缓冲区、屏幕上。程序员利用函数的格式化控制输出格式。百分号(%)是转义符,后面字符表示输出的格式,如%d表示用十进制格式显示数值,%X表示用十六进制格式显示,并用大写字母。这就是格式说明符。一个使用错误格式化语法的伪程序:
这段程序想把“hello Beijing”显示在屏幕上,但函数的调用格式不正确,正确的应该是Printf(“%s”,buffer);这种编程方式容易被攻击者利用,控制堆栈并注入任意的可执行代码。
安全研究人员检测到大多数的应用程序都含有这种漏洞,开发者依然不重视,还继续错误使用格式输出函数,造成现在很多应用程序存在漏洞,易受攻击。
3 结束语
缓冲区溢出的安全隐患经常被忽视,它只是黑客和病毒攻击的一种手段,破坏力可大可小,随着现代技术的不断更新,网络攻击和防御也平衡发展。保护计算机的最好办法就是经常安装安全补丁修补系统,基于主机以及基于网络的漏洞分析工具能够帮助找到内部网络中过期的有漏洞的系统,及时安装补丁。另外,漏洞分析工具还可以识别出该卸载的不需要不安全的服务。企业版及个人版的防火墙软件也有利于防范外来的和内部的攻击,需要在工作站、服务器、网关上安装防范机制,网络安全最重要。
参考文献
[1]Halvar Flake,personal communication.2004.