数学精度(精选9篇)
数学精度 篇1
随着经济社会的发展,在河道上修建了许多桥梁、港口码头等涉水工程,给交通运输带来了很大的便捷。但桥梁运行过程中,如载有有毒有害的化学危险物品的车辆坠入江中,必将污染下游河道,给下游生产、生活用水及生态环境带来一定的影响,精确预测突发性水污染对河道水环境的影响程度、范围、污染物到达时间,对评估河道水质影响及应急预案的编制等具有重要的指导意义。
水质数学模型是评估突发性水污染对水环境影响的重要手段之一,在研究突发性水污染对饮用水取水口水质影响时,要求的计算精度较高,往往需建立平面二维甚至三维高精度水质输移数值模型进行研究。近几十年来,国内外许多学者已做了大量的研究工作,提出了各种方法的水质模型[1]。水质数学模型的计算方法包括有限差分法[2,3]、有限单元法[4]、特征线法[5]及有限体积法[6]等。本文应用守恒的平面二维非恒定流浅水方程组描述水流流动,并用二维对流扩散方程描述污染物的输移过程,采用平面二维高精度水质输移数值模拟的有限体积法,利用Roe数值格式离散对流通量,中心格式离散扩散通量,通过单元界面物理量的重构并对变量坡度进行限制,建立了时间一阶、空间二阶精度水质输移数学模型。本文首先应用理想条件下具有精确解的对流输移算例对模型进行了检验,在此基础上,将该模型应用于钱塘江河口突发性水污染事故对钱塘江饮用水源取水口水质影响的研究,验证了模型的实际应用能力。
1 平面二维水流水质输运数学模型
对于平面大范围的自由表面流动、水深尺度远小于平面尺度、无明显垂直环流、垂向流速小的浅水流动,可用静水压力代替动水压力,并沿水深方向进行积分来简化方程,简化后的方程即为平面二维浅水方程及污染物质对流扩散方程,其守恒形式的控制方程为:
其中:
式中:h为水深;u、v分别为x、y方向的流速;c为水质浓度;g为重力加速度;z0为河底高程;Cz为谢才系数;f为柯氏系数;Wx、Wy分别为风应力;νt为水流紊动黏性系数;ρ为水体密度;Ex、Ey分别为水质在x、y方向上的紊动扩散系数;Sc为水质输运变量的源项。
2 数值离散格式
数值求解的控制单元选用不规则三角形单元,以准确拟合实际河道的不规则岸边界。计算变量置于三角形形心,控制体采用如图1的CC型网格。对方程(1)进行空间积分,运用格林公式可得离散方程(2)。
令:Fn=Fnx+Gny,其中,nx、ny为边lij的外法线方向的矢量,nx=Δy/Δlij;ny=-Δx/Δlij,可得:
2.1 法向数值通量计算
控制体界面的物质通量Fn的计算是有限体积法的核心之一,已有许多方法可采用,如TVD格式[7]、MacCormack格式[8]、BGK格式[9]及KFVS格式[10],本文采用基于近似黎曼解的Roe数值格式计算法向数值通量[11]。首先求特征矩阵的特征值及特征向量:
特征值:λ1=unx+vny+q;λ2=unx+vny;λ3=unx+vny-q,λ4=λ1
特征向量;
将流速u,v、水质浓度c及波速q按Roe格式进行平均,即:
经推导可得单元界面的通量Fn的计算式为:
其中:
Δh=hj-hi;Δ(hu)=(hu)j-(hu)i;
Δ(hv)=(hv)j-(hv)i;Δ(hc)=(hc)j-(hc)i
控制体单元界面左、右两侧的水深计算可按Zoij=0.5(Zoi+Zoj),hi=Zi-Zoi,hj=Zj-Zoj进行计算,其中Zi,Zj为界面两侧i、j的水位。扩散通量采用类似中心差分格式离散。
2.2 空间二阶精度格式的构造
上述格式的空间精度取决于单元界面两侧的插值精度。如界面两侧值为形心的值,并假设控制体内变量为常数,则只有一阶精度。为了获得更高的计算精度,通常假设,控制体内变量为线性分布,并进行网格的变量线性重构。同时为了得到一个高阶且稳定的计算格式,通常要对变量坡度进行限制,以调节和控制数值耗散和频散效应。本文采用类似MUSCL方法将空间一阶精度提高到二阶[12]。具体计算如下:
单元i的线性重构可表示为:
式中:
限制器对控制单元梯度乘上系数ϕ,其取值规则如下:
其中:ϕj(rj)=max(min(βrj,1),min(rj,β))
f
2.3 动边界处理
动边界处理有多种方法,常用的有冻结法、窄缝法及最小水深等。本文采用限制水深的方法处理动边界问题,即将网格分为干、湿及半干单元等三类。干网格:n时刻,如网格水深h<Epse1,如果相邻单元的水深也小于Epse1,则没有流量和动量通量通过公共边,如果所有相邻的水深小于Epse1,则该网格为干网格;半干网格:n时刻,如网格水深Epse1<h<Epse2,如果相邻单元的水深小于Epse2,则相邻边界只有流量通量,无动量通量;湿网格:n时刻,网格水深h>Epse2。
3 模型验证及应用
3.1 圆形浓度分布在均匀流场中的输运
首先应用一圆形分布浓度在方形区域均匀流场中的对流输移为实例,对模型进行检验,以验证程序编制和数学处理的合理性。计算域大小为2 m×2 m,域内水流为恒定均匀流,流速为u=v=0.8 m/s,初始浓度的分布公式为[13]:
计算域三角形网格为22 992个,三角形节点数为11 667个计算的时间步长为0.001 s。理论上该浓度分布在输移过程中保持不变,既不坦化也不产生振荡。本模型二阶精度计算的圆形浓度在输移1.25 s后沿方形对角线的流动方向上的分布结果除稍有点数值扩散外,与理论值相比基本一致,最大值的计算误差在1%之内,且计算过程中浓度没有负值出现,如图2所示。但相应的一阶精度的计算格式就出现较大的坦化,且在浓度梯度较大的区域出现负浓度。可见本模型计算精度较高,可用于评估突发性水污染对水环境的影响。
3.2 钱塘江河口突发性水污染输移平面二维模拟
随着钱塘江两岸地区社会经济的飞速发展和城市化进程的加快,对交通的需求量越来越大。在钱塘江和富春江上建有桐庐富春江大桥、春江大桥、春江二桥、富阳第一大桥、闻家堰大桥、钱江七桥、钱塘江大桥、钱江四桥、钱江三桥、钱江二桥、钱江八桥、钱江六桥、钱江九桥等十三座大桥,给环杭州地区的交通运输带来了很大的方便。但桥梁运行过程中,如载有化学危险物品的车辆坠入江中,有毒物质泄漏必将污染下游河道,给下游生产、生活饮用水及生态环境带来一定的影响。钱江七桥附近河段为杭州城市饮用水取水口集中地带,突发水污染必将对取水安全带来不利影响。下面以此为例,利用建立的高精度水质输移数学模型评估车坠事故风险对河段饮用水质的影响,为突发性水污染事故应急预案的编制提供依据。模型的计算区域及网格参见图3。
3.2.1 模拟区域概化
平面二维模型的上边界在富春江电站,下边界在钱塘江河口段的澉浦断面,计算域面积为790 km2。计算网格采用无结构的三角形网格,整个计算域共剖分34 238个三角形单元,有效节点18 794个,在钱江七桥附近进行了局部加密,最小空间步长约30 m,时间步长为1.5 s。计算网格参见图3。
3.2.2 模型水流验证
模型采用2003年6月30日至7月1日的实测水流资料进行验证。澉浦给定相应时间的潮位过程,采用电站日平均流量过程作为模型的上边界条件。对闸口、闻家堰等二个潮位站的潮位及七桥桥位2个流速测点的流速进行了验证,流速验证计算结果见图4。从图可见,实测值与计算值基本吻合,大多数站位的计算误差在20 cm内,流速流向计算值也与实测值也基本一致,可为水质预测计算提供可靠的基础。经率定,河道糙率取值0.005~0.016,黏性扩散系数取10。
3.2.3 突发性水污染事故水质输移模拟
根据七桥河段的风险事故发生的工况,假定5 t危险化学品倾覆在桥址并进入水体,分析其对桥址附近河段饮用水取水口的影响。如突发事故发生在桥位西侧,污染物初始浓度为1 000 mg/L,污染物入江速率按30 min计算,水动力条件考虑小潮、大潮及上游边界流量按枯水300 m3/s、平均流量1 000 m3/s、洪水流量8 000 m3/s等工况进行数值计算。
图5详细记录了小潮及枯水条件下事故发生桥位下游珊瑚沙取水口的污染物浓度的逐时变化过程。图6为污染水团在水流作用下的扩散输移情况。
由图可知:桥位西侧突发污染事故发生后,污染水体在桥位河段游荡,下游珊瑚沙、白塔岭取水口、南星水厂取水口第一天最小稀释倍数分别约500、1 000、2 000余倍,第二天分别约为4 000、10 000余倍以上,污染物泄漏至影响取水口水质消失的持续时间珊瑚沙取水口约为1.5 d、赤山埠水厂和南星水厂取水口约15 h,对珊瑚沙取水口影响期间由于落潮约有0.5 d不影响取水口的水质。模拟结果表明本模型能够合理模拟水流作用下的物质输移过程。
在上述基础上还模拟了在洪水期、大潮汛期发生上述污染事故的水质输移过程,限于篇幅,这里不再详述。综上所述,如发生这种事故,下游取水口水质安全存在较大的隐患,应根据钱塘江河口当时的水文、江道及潮汐情势通过上游流域水库的调度增加下泄流量,尽可能在较短的时间内将污染水体带到饮用水河段的下游,在工程措施上应建5 d左右的第二备用水源,以防范这类突发性污染事故的发生而造成水荒。
4 结 语
本文在无结构网格水流模型的基础上,采用有限体积法通过单元界面守恒变量重构和坡度限制建立了三角形网格下平面二维高精度水质输移数值模拟。模型能够模拟各种水流和水质状态。应用理想条件下具有精确解的对流输移经典算例对模型进行了检验,计算与理论解基本一致,在此基础上,将该模型应用于钱塘江河口突发性水污染事故风险分析,预测了事故污染对杭州饮用水取水口水质影响,给出了合理的结果,对突发污染事故的应急预案编制具有指导意义,表明该模型具有实际应用能力。
数学精度 篇2
一个企业没有文化就等于没有灵魂。优秀的企业文化,是企业成长的根本。企业之间的竞争越来越表现为文化的竞争,资源是会枯竭的,唯有文化生生不息。资源用材在各行各业大同小异,唯有文化具有的独特性、难交易性、难模仿性的特质,才使得文化成为企业核心专长与技能的源泉,是企业可持续发展的基本驱动力。成为企业间竞争的基石和决定企业兴衰的关键因素。
精度公司具备“狼性”文化特质,始终保持充满活力的状态,有着富于创造性的工作环境,领导层以革新者的形象敢于冒险,以淋浴房标志品牌为目标。
精度公司企业文化的表现方式为思想政治工作、文娱活动、墙贴标语口号、企业标志及包装、领导层思想等。思想政治工作的作用是“政治导向”,其目的在于引导企业员工形成一种共同价值取向,以提高企业的经济效益,达到企业与员工互赢。具体表现方式为定期开展各类会议,明确发展方向、短期目标及发掘不足改革创新。文娱活动的作用在于促进员工间的交流,增加公司凝聚力;调节工作带来的枯燥乏味,促进员工工作积极性。精度公司配备有台球室、乒乓球室、羽毛球场等娱乐设施供员工闲暇时间以缓解工作带来的疲惫,并定期开展活动比赛以促进员工交流。企业文化的形成远非几个口号那样简单和容易,企业文化的形成是一个渐进的过程,是企业文化从被员工认可、接受到真心实意自觉实行的过程,是从实践到理论、再从理论到实践的认识深化过程,所以好的企业标语口号必不可少,精度公司厂房和办公室均有墙贴标语,潜意识深化员工对企业精神、发展方向以及工作态度等各层次的理解。企业标志及包装的侧重在于企业信息的传播与企业形象的塑造,将包装融入自身企业,让全体员工自觉接受并付之行动,不仅员工深刻思想,更让消费者一目了然。企业文化也必然凝聚了领导层的文化精髓。企业初期,良好领导文化决定了其他文化的发展,随着企业的成熟,领导层对于公司和产品定位及未来发展更是取到决定性作用。
精度公司企业文化有三层结构:精神文化、制度文化、物质文化。精神文化是基础核心,是企业文化的内容实质,制度文化和物质文化是在精神文化基础上表现出来或形成的形式和结果。
精神层文化主要是指企业的领导和员工共同信守的基本理念、价值标准、职业道德及精神风貌,它是企业文化的核心和灵魂,是形成企业文化的物质层和制度层的基础和原因。有没有精神层文化,是衡量一个组织是否形成自己的企业文化的主要标志。淋浴房行业的使命是实现卫生间的干湿分离,带给消费者更好的淋浴空间体验。精度公司的企业理念是:用精度品质,创世界一流。以德树业,小胜凭智、大胜靠德,用诚信经营企业,用良心做每件产品,用品质打造行业优势。铸就务实、效率、创新的企业形象。
没有规矩,不成方圆。制度文化,是指具有本企业文化特色的各种规章制度、道德规范和行为准则的总称。制度文化是企业文化理论研究与企业实际运作结合的衔接,具有将精神文化转化为物质文化的功能,属于企业文化的中间层。良好的制度文化有利于公司整体的运作。
企业生产的产品和提供的服务是企业生产经营的成果,是企业物质文化的首要表现内容。其次是企业创造的生产环境、企业建筑、企业广告、产品包装与设计、员工服饰等,它们都是企业物质文化的主要内容。
数学精度 篇3
1 基于Auto CAD地形图检查点的坐标拾取
首先, 用户可利用Auto CAD中的lisp语言, 进行“拾取坐标”源程序的编写, 实现对待检测若干地物点的精确捕捉, 再将各点坐标进行自动拾取, 实现生成txt数据文本文件的功能[1]。
其次, 关于在Auto CAD上加载程序, 比如, 在Auto CAD 2000版本中, 选择“Tools”, 对“Load Application……”进行单击, 弹出对话框, 为“Load/Unload Applications”;输入程序的盘符、路径, 对“Load”按钮进行单击, 加载程序至启动组“Startup Suite”, 并对“Contents……”进行单击, 对话框“Startup Suite”弹出, 见图1。
对Add进行单击, “Add File to Startup Suite”弹出, 在启动组对话框中添加文件, 成功载入拾取坐标源程序。
再次, 为检查点编号, 确定打开图中待检查地物点, 并由小至大进行编号, 顺序为由图左上至图右下, 见图2, 有 (1) , (2) … (9) 九个点, 编号的目的有:第一, 将该草图进行输出, 做为外业实测点地面坐标用;第二, 在分析最终成果时, 若有粗差存在于外业实测点和内业相应点间, 分析处理时可因对点号的利用而更为容易[2]。
最后, 关于运行程序, 将程序编写时定义的程序命令输入命令栏, 实现程序运行, 将文本文件名键入, 在执行程序中, 会有捕捉功能自动开启于绘图区, 以实现较为便捷、准确的屏幕采点。为更容易调用程序, 可设置程序为快捷按钮, 在想执行任务时只需点击该按钮。执行完成后, 会自动按所输入文件名、以文本形式于C盘根目录中保存所有采集到的检查点坐标。
2 获取检查点地面坐标
将待检查数字地图于Auto CAD中打开, 将该草图输出, 以图中标出序号的检查点为依据, 以全站仪或CPS-RTK在外业进行坐标值的获取, txt文件自动生成。
3 评定精度和编写程序
用VB或VC语言, 将同名的用于计算中误差和坐标较差的程序编出, 只需对上文中提到的格式为.txt的自动形成采点坐标文件和以特定设备实测相应点坐标文件进行读入, 即可轻松统计地形图数学精度, 检测过程的自动化程度得到提升[3]。
3.1 精度评定算法
对图中一切检测点中误差进行统一是精度评定的任务, 计算公式为:
可编写名为“数字地图精度评定”的程序, 编写时以上面数学模型为参考, 该程序包括3个对象和3个对话框, 包括:SHICEDLG (打开, 并对实测对应点坐标进行读取) , DITUDLG (打开, 并对数字化地图坐标进行读取) , MY_DIALOG (主要框架) , 本程序包括4个函数, 分别为On Cancel () , On Compute () , On Openshice () , On—Openditu () 。
因CMy Dlg中有数学公式被运用, 且SHICEDLG, DITUDLG被包含其中, 于是头文件#include"math.h", #include"SHICEDLG.h", #include"DITUDLG.h应当被包含在源文件中, 便于调用。
3.2 运行精度评定程序
在运行精度评定程序中, 有界面对话框弹出, 见图3, 对按钮“打开地图坐标”进行点击, 浏览文件对话框将弹出, 比如, 将“内73.2-48.0”记事本文件于C目录下打开;对按钮“打开实测坐标”进行单击, 浏览文件对话框也会弹出, 比如, 将“外73.2-48.0”记事本文件于外业测量地面坐标文件夹中打开;对按钮“计算”进行单击, 各项中误差会显示于界面上, 精度评定工作就得以完成。
4 结语
如果以手工操作的方式进行数字地图精度评定, 出错率大, 且速度较慢, 而若通过程序, 拾取Auto CAD图中地物点, 并使坐标值文件自动生成, 再和外业测量设施采集相应对, 形成坐标值文件, 对比同名点号坐标值, 得出地形图数学精度, 则较为可靠、高效, 且不会出现人为失误, 值得被推广使用。
摘要:在对某较大测区进行地形图测绘时, 获得的地形图数量较多, 在质量检查中, 需要对获得的数字地形图加以精度评定, 若对AutoCAD进行巧妙运用, 能够较为高效的实现地图精度检测。本文对基于AutoCAD和RTK的地形图数学精度检测过程进行了剖析。
关键词:AutoCAD,RTK采集检查点坐标,精度评定
参考文献
[1]张亮, 魏苹.Auto CAD中地形图中误差统计的实现[J].科技创新导报, 2014, (2) .
[2]邹钰.Auto CAD动态图块在室内设计制图中的应用[J].硅谷, 2014, (5) .
外建史高精度总结 篇4
第一节 古代埃及建筑
一、历史分期及其代表性建筑类型:
(一)古王国时期(前27~前22世纪)
本时期的代表性建筑是陵墓。最初是仿照住宅的“玛斯塔巴”(MASTAB)式,...欢迎来到免费考研网 第四节 古代罗马建筑
一、建筑成就:
古罗马建筑直接继承并大大推进了古希腊建筑成就,开拓了新的建筑领域,丰富了建筑艺术手法,在建筑型制、艺术和技术方面的广泛成就,达到了奴隶制时代建筑的最高峰。
二、建筑技术:
建筑材料除砖、木、石外使用了火山灰制的天然混凝土,并发明了相应的支模、混凝土浇灌及大理石饰面技术。
结构方面在伊特鲁里亚和希腊的基础上发展了梁柱与拱券结构技术。拱券结构是罗马最大成就之一。种类有:筒拱、交叉拱、十字拱、穹隆(半球)。创造出一整套复杂的拱顶体系。罗马建筑的布局方式、空间组合、艺术形式都与拱券结构技术、复杂的拱顶体系密不可分。
三、建筑艺术:
(一)继承古希腊柱式并发展为五种柱式:塔司干柱式、罗马多立克柱式、罗马爱奥尼柱式、科林斯柱式、混合柱式。
(二)解决了拱券结构的笨重墙墩与柱式艺术风格的矛盾,创造了券柱式。
(三)解决了柱式与多层建筑的矛盾,发展了叠柱式,创造了水平立面划分构图形式。
(四)适应高大建筑体量构图,创造了巨柱式的垂直式构图形式。
(五)创造了拱券与柱列的组合,将券脚立在柱式檐部上的连续券。
(六)解决了柱式线脚与巨大建筑体积的矛盾,用一组线脚或复合线脚代替简单的线脚。
四、建筑空间创造
利用筒拱、交叉拱、十字拱、穹隆和拱券平衡技术,创造出拱券覆盖的单一空间,单向纵深空间,序列式组合空间等多种建筑形式。
五、重要建筑类型:
(1)神庙。万神庙又叫潘泰翁,是单一空间、集中式构图建筑的代表,也是罗马穹顶技术的最高代表。其平面与剖面内径都是43.3m,顶部有直径8.9m的圆洞。(2)军事纪念物。
凯旋门:为炫耀侵略战争胜利而建,第度凯旋门为单拱门,塞维鲁斯和君士坦丁为三拱门凯旋门。纪念柱:歌颂皇帝战功的纪念物,如图拉真纪念柱。
(3)剧场。在希腊半圆形露天剧场的基础上,对剧场的功能、结构和艺术形式都有很大的提高。如罗马的马采鲁斯剧场。(4)罗马大斗兽场。在结构、功能和形式上三者和谐统一。是现代体育场建筑的原型。
(5)公共浴场。卡拉卡拉浴场,戴克利提乌姆浴场。内空间流转贯通丰富多变,开创了内部空间序列的艺术手法。(6)巴西利卡(Basilica)。具有多种功能的大厅性公建。如图拉真巴西利卡。
(7)居住建筑。一类是四合院式或明厅式,内庭与围柱院组合式如庞贝城中的潘萨府邸;另一类是城市中的公寓式。(8)宫殿。罗马的阿德良离宫,斯巴拉多的戴克利提乌姆宫。
六、城市广场
共和时期的广场是城市的社会、政治、经济活动中心,周围各类公建、庙宇自发性建造,形成开放式广场,代表性广场为罗马的罗曼奴姆广场。
帝国时期的广场以一个庙宇为主体,形成封闭性广场,轴线对称,有的呈多层纵深布局,如罗马的图拉真广场。
七、风格特征
其大型公建风格雄浑、凝重、宏伟,形式多样,构图和谐统一。
八、建筑师与建筑著作
维特鲁威(Vitruvius)的《建筑十书》是现存欧洲最完备的建筑专著,书中提出了“坚固、适用、美观”的建筑原则,奠定了欧洲建筑科学的基本体系。
第五节 拜占庭建筑
第1页,共8页
外建史提纲
一、时代
公元330年罗马皇帝迁都于帝国东部的拜占庭,名君士坦丁堡。公元395年罗马帝国分裂为东西两步分。东罗马帝国又称为拜占庭帝国,也是东正教的中心。
拜占庭帝国存在于330~1453年,4~6世纪为建筑繁荣期。
二、成就
发展了古罗马的穹顶结构和集中式型制,创造了穹顶支撑在四个或更多的独立柱上的结构方法和穹顶统率下的集中式型制建筑。彩色镶嵌和粉画装饰艺术。
三、结构方式
帆拱、鼓座、穹顶相结合的做法。
四、代表实例
君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂。
五、希腊十字式教堂的特点
教堂平面为十字形,于中央穹顶平衡的四面筒形拱等长;或四臂用穹顶代替筒拱,外观为以中央为主的五个穹顶,如威尼斯的圣马克教堂。
六、东欧等东正教国家的教堂
采用改进了的拜占庭式风格。一般教堂规模都较小,其特点:外部造型多为饱满的穹顶高举在拉长的鼓座之上,统率整体形成中心垂直轴线,形成集中式构图。
第六节 西欧中世纪建筑
一、早期基督教建筑
西罗马帝国至灭亡后的三百多年时间的西欧封建混战时期的教堂建筑。典型的教堂形制由罗马的巴西利卡发展而来的。(1)拉丁十字巴西利卡。在罗马巴西利卡的东端建半圆形圣坛,用半穹顶覆盖,其前为祭坛,坛前是歌坛。由于宗教仪式日益复杂,在坛前增建一道横向空间,形成十字形的平面,纵向比横向长得多,即为拉丁十字平面。其形式象征着基督受难,适合仪式需要,成为天主教堂的正统型制。(2)代表实例。罗马的圣保罗教堂。
(3)风格特点。体型教简单,墙体厚重,砌筑教粗糙,灰缝厚,教堂不求装饰,沉重封闭,缺乏生气。
(4)型制。巴西利卡长轴东西向,入口朝西,祭坛在东边。巴西利卡前有内柱廊式院子,中央有洗池(后发展为洗礼堂),巴西利卡纵横厅交叉处上建采光塔。为召唤信徒礼拜建有钟塔兼瞭望用。
二、罗马风(Romanesque)建筑
10~12世纪欧洲基督教地区的一种建筑风格,又叫罗曼建筑,似罗马,罗马式。(1)造型特征。承袭早期的基督教建筑,平面仍为拉丁十字,西面有一、二座钟楼。(2)实例:比萨主教堂群,德国乌尔姆斯主教堂,法国昂古来姆主教堂。
三、哥特式(Gothic)建筑
11世纪下半叶起源于法国,12~15世纪流行于欧洲的一种建筑风格。
(一)结构特点
框架式骨架券作拱顶承重构件,其余填充维护部分减薄,使拱顶减轻;独立的飞扶壁在中厅十字拱的起脚处抵住其侧推力,和骨架券共同组成框架式结构,侧廊拱顶高度降低,使中厅高侧窗加大;使用二圆心的尖拱、尖券、侧推力减小,使不同跨度拱可一样高。
(二)内部特点
中厅一般不宽但很长,两侧支柱的间距不大,形成自入口导向祭坛的强烈动势。中厅高度很高,两侧束柱柱头弱化消退,垂直线控制室内划分,尖尖的拱券。在拱顶相交,如同自地下生长出来的挺拔枝杆,形成很强的向上升腾的动势。两个动势体现对神的崇敬和对天国向往的暗示。
(三)外部特点
外部的扶壁、塔、墙面都是垂直向上的垂直划分,全部局部和细节顶部为尖顶,整个外形充满着向天空的升腾感。
(四)装饰特点:
几乎没有墙面可做壁画或雕塑。祭坛是装饰重点。两柱间的大窗做成彩色玻璃,极富装饰效果。
(五)代表性建筑:
第2页,共8页
外建史提纲
法国:巴黎圣母院,亚眠主教堂,兰斯主教堂。英国:索尔兹伯里主教堂,水平划分突出,比较舒缓。
德国:科隆主教堂,乌尔姆主教堂,立面水平线弱,垂直线密而突出,显得森冷峻峭。意大利:米兰大教堂,比萨主教堂,有较多的传统因素。
西班牙:伯格斯主教堂,由于大量伊斯兰建筑手法掺入到哥特建筑中而形成穆丹迦风格。
(六)风格特点
完全脱离了古罗马的影响。内部空间高旷、单纯,具有导向祭坛的动势和垂直向上的升腾感。15世纪以后,法国发展为“辉煌式”哥特建筑;英国发展为“垂直式”哥特建筑。
(七)中世纪的世俗建筑
1、威尼斯总督宫:立面极富创造性。欧洲中世纪最美的建筑物之一。
2、半露木构建筑:市民建筑,木构涂彩色,以表现轻快的性格。
第七节 中古伊斯兰建筑
一、范围
7~13世纪的阿拉伯帝国的建筑; 14世纪以后的奥斯曼帝国建筑;
16~18世纪的波斯萨非王朝、印度、中亚等国家建筑。
二、结构技术
使用多种拱券,采用大小穹顶覆盖主要空间。纪念性建筑为求高耸,在其下加筑一个高高的鼓座,起统率整体的作用。
三、主要建筑类型 清真寺、陵墓、宫殿。
四、建筑的一般特征
清真寺与住宅型制类似;普遍使用拱券结构。装饰纹样受《古兰经》的限制。
五、清真寺的主要型制
封闭式庭院,周围有柱廊,院落中有洗池,朝向麦加方向做成礼拜殿。西亚的清真寺大都采用横向的巴西利卡型制。
六、各地的代表性建筑实例
耶路撒冷的圣石庙,集中式圆顶建筑; 大马士革的大礼拜寺,早期最大清真寺;
西班牙的科尔多瓦大清真寺,是伊斯兰最大的清真寺之一; 印度的泰姬陵,号称“印度的珍珠”,是世界建筑精品之一。
第八节 文艺复兴建筑与巴洛克建筑
一、年代
以15世纪意大利文艺复兴为起点,广义的指到18世纪末近400年都为文艺复兴时期;狭义的指到17世纪初结束的文艺复兴,后来传至欧洲其他地区形成各自的文艺复兴建筑。
二、风格特征
抛弃中世纪的哥特建筑风格,认为哥特式建筑是基督教神权统治的象征。采用古代希腊罗马柱式构图要素。符合文艺复兴运动的人文主义观念。
三、意大利文艺复兴建筑
(一)早期(15世纪),以佛罗伦撒为中心
意大利复兴建筑的第一个作品:佛罗伦撒主教堂大穹顶,设计者是早期文艺复兴的奠基人——伯鲁乃列斯基。府邸建筑。美狄奇—吕卡尔第府邸————早期文艺复兴府邸地典型作品。建筑师是米开罗佐。教堂建筑。巴齐礼拜堂,伯鲁乃列斯基设计。
(二)盛期(15世纪末~16世纪上半叶),以罗马为中心
坦比哀多,纪念性风格地典型代表,伯拉孟特设计。是当时有重大创新地建筑,对后世建筑影响很大。法尔尼斯府邸,小桑迦罗设计。追求雄伟的纪念性,有较强的纵轴线,门厅为巴西利卡形式。劳伦齐阿图书馆,较早将楼梯作为建筑艺术部件处理的实例。米开朗基罗设计。文特拉米尼府邸,威尼斯文艺复兴府邸的代表。龙巴都设计。
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圣马克图书馆。券柱式控制立面,体型简洁明快。珊索维诺设计。
(三)晚期(16世纪下半叶)以维晋寨为中心
维晋寨的巴西利卡。晚期文艺复兴重要建筑师帕拉第奥的重要作品之一。其立面构图处理是柱式构图的重要创造,名为“帕拉第奥母题”。
圆厅别墅。晚期文艺复兴庄园府邸的代表。帕拉第奥的重要作品之一。对后世创作产生影响。奥林匹克剧场。帕拉第奥设计,第一个把露天剧场转化为室内剧场,为剧场型制的发展开辟了道路。尤利亚三世别墅。维尼奥拉设计,抛弃了传统的四合院制,在建筑布局上取得进步。
麦西米府邸。帕鲁齐的杰作,把建筑平面、空间和艺术形式一起做了完整、细致的处理,在功能上有所突破。
四、意大利文艺复兴晚期出现手法主义的两种表现
1.教条式的模仿过去大师的创造手法,为柱式制定繁琐而死板的规则。
2.追求新颖尖巧,堆砌建筑装饰构件,致力于追求光影变化,不安定的体形和意外的起伏转折。
五、意大利文艺复兴的纪念碑——罗马的圣彼得大教堂
初始选中了伯拉孟特的方案为希腊十字式。后经多人修改,最终由米开朗基罗主持。教堂的修建过程反应了进步力量与发动宗教力量的斗争。
六、建筑成就
1.世俗建筑类型增加,造型设计出现了灵活多样的处理手法,有许多创新。
2.建筑技术。梁柱系统与拱券技术的混合应用,墙体砌筑技术多样,穹顶采用内外壳和肋骨建造,施工技术提高。
七、城市广场
恢复了古典的传统,克服了中世纪广场的封闭、狭隘,注意广场建筑群的完整性。1.佛罗伦萨的安农齐阿广场。早期文艺复兴最完整的广场。
2.罗马的市政广场。文艺复兴时期较早按轴线对称布局的梯形广场,米开朗基罗设计。
3.威尼斯的圣马克广场,文艺复兴时期最终完成的,由大小两个梯形组合而成,被誉为“欧洲最漂亮的客厅”。
八、建筑理论
《论建筑》 阿尔伯蒂 1845年出版 意大利文艺复兴时期最重要的建筑理论著作。《建筑四书》 帕拉第奥 《五种柱式规范》 维尼奥拉
以上著作后来都成为欧洲的建筑教科书。欢迎来到免费考研网
九、巴洛克建筑
17世纪至18世纪在意大利文艺复兴建筑基础上发展起来的一种建筑和装饰风格。直至19、20世纪在欧洲各国都有它的影响。
(一)风格特征 1.追求新奇。
2.追求建筑形体和空间的动态,常用穿插的曲面和椭圆形的空间。
3.喜好富丽的装饰,强烈的色彩,打破建筑与雕刻绘画的界线,使其相互渗透。4.趋向自然,追求自由奔放的格调,表达世俗情趣,具有欢乐气氛。
(二)代表性实例
教堂建筑:罗马耶稣会教堂,维尼奥拉设计。罗马圣卡罗教堂,波罗米尼设计。
城市广场:圣彼得大教堂广场,伯尼尼设计。波波罗广场,封丹纳设计。纳沃那广场,波罗米尼设计。
第九节 法国古典主义建筑与洛可可风格
一、古典主义建筑的概念
广义的指意大利文艺复兴建筑、巴洛克建筑和古典复兴建筑等采用古典柱式的建筑风格。
狭义的指运用纯正的古典柱式的建筑,主要是法国古典主要及其他地区受其影响的建筑,即指17世纪法王路易十三、十四专制王权时期的建筑。
二、古典主义的哲学基础——唯理论
三、风格特征
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推崇古典柱式,排斥民族传统与地方特色。
四、代表实例
1.卢浮宫东立面(勒伏、勒勃亨、彼洛),典型的古典重要建筑作品,体现了古典主义的各项原则。
2.凡尔赛宫(孟莎),法国绝对君权最重要的纪念碑,其总体布局对欧洲的城市规划很有影响。是法国17~18世纪艺术和技术的集中体现者。
3.恩瓦立德新教堂(孟莎),是第一个完全古典主义教堂建筑,也是17世纪最完整的古典主义纪念物。4.旺道姆广场(孟莎)。平面为抹去四角的长方形,对线对称、四周一色的封闭性广场,轴线交点上有纪念柱。
五、建筑教育
古典主义时期,法国建立了欧洲最早的建筑学院(1671年)培养建筑师,制定严格的规范,形成了欧洲建筑教学的体系。
六、洛可可风格
18世纪20年代产生于法国的一种建筑装饰风格。
1.风格特点。主要表现在室内装饰上,具有繁琐、妖媚、柔糜的贵族气味和浓厚的脂粉气。2.实例。巴黎苏俾士府邸客厅,设计者是洛可可装饰名家勃夫航。
3.本时期法国广场的特点。由封闭性的单一空间变为较开敞的组合式广场,巴黎的协和广场,开放式广场,成为巴黎主轴线上的重要枢纽。
第十节 资产阶级革命至19世纪上半叶的西方建筑
一、英国资产阶级革命时期的建筑:革命的妥协性和不彻底性,缺乏创造新文化的自觉性,把法国宫廷倡导的古典主义文化当作榜样。
(一)古典主义代表——王室建筑师克里斯道弗•仑 1. 设计修建了一批伦敦的教区小教堂,其钟塔构图很成功。
2. 圣保罗大教堂,体现唯理主义理论原则,成为英国资产阶级革命的纪念碑。
(二)帕拉第奥主义
18世纪英国庄园府邸追求豪华、雄伟、盛气凌人风格与追随意大利文艺复兴柱式规范和构图原则的大型公建,忽视使用功能,缺乏创造性和现实感。
二、法国资产阶级革命时期
(一)启蒙主义的“理性”与唯理主义的“理性”不同
启蒙主义建筑理论的核心——批判的理论,认为合乎理性的社会是“人人在 法律面前平等”的社会,宣传唯物主义和科学。
(二)代表作
1.波尔多剧院,标志着马蹄形多层包厢式观众厅的成熟。
2.万神庙,又叫圣什内维埃夫教堂,是法国资产阶级革命时期最大的建筑物,启蒙主义的重要体现者。
(三)以列度、部雷为代表的激进建筑师,力求标新立异,表现了昂奋、狂热的激情和昂扬的英雄主义。
(四)帝国风格——拿破仑帝国的纪念性建筑物上形成的风格,如马德兰教堂(军功庙)、雄师凯旋门。
三、18世纪下半叶和19世纪上半叶的西方建筑
(一)欧洲各主要国家在资产阶级革命影响下,建筑创作中复古思潮流行的社会背景主要是新兴资产阶级政治上的需要。1.古典复兴既有政治原因也受到考古发掘进展的影响。法国以罗马样式为主,如巴黎的万神庙,雄师凯旋门。英国以希腊样式为主,如不列颠馆、爱丁堡中学。德国以希腊样式为主,如布兰登堡门、柏林宫廷剧院。美国以罗马样式为主,如美国国会大厦、弗吉尼亚洲议会大厦。2.浪漫主义始源于18世纪下半叶的英国,其表现分为两个阶段:
先浪漫主义,模仿中世纪的寨堡或追求异国情调,如封蒂尔修道院府邸,布来顿的皇家别墅。后浪漫主义,常以哥特风格出现,又叫哥特复兴,如英国国会大厦。
3.折衷主义任意模仿历史上的各种风格,也称为集仿主义,如巴黎歌剧院,圣心教堂,美国1893年芝加哥的哥伦比亚博览会。
(二)工业大生产的发展,新材料、新技术的出现,使得工程师成为新建筑思潮的促进者。
1.1851年英国伦敦世界博览会“水晶宫”展览馆,开辟了建筑形式新纪元。设计人为帕克斯顿。八个月完成74400平方米
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建筑面积的展览建筑。
2.1889年巴黎世界博览会的爱菲尔铁塔、机械馆,创造了当时世界最高(328m)和最大跨度(115m)的新纪录。
(三)工业革命后的人口剧增,城市环境和面貌遭到了破坏,为了解决城市矛盾进行过一些有益的探索: 巴黎改建(欧斯曼),新协和村(欧文),花园城市(霍华德),工业城市(嘎涅),带形城市(马泰)。
第十一节 19世纪下半叶至20世纪初的西方建筑
这个时期是对新建筑的探索时期,也是向现代建筑过渡的时期。
一、工艺美术运动
19世纪50年代在英国出现的小资产阶级浪漫主义思想的反映,以拉丝金和莫里斯为首的一些社会活动家的哲学观点在艺术上的表现。在建筑上主张建造“田园式”住宅,来摆脱古典建筑形式。
代表作品:魏布(Webb)设计的莫里斯的住宅“红屋”,根据使用要求布置,用红砖建造,将功能材料与艺术造型结合的尝试。
二、新艺术运动
19世纪80年代开始于比利时的布鲁塞尔,主张创造一种前所未有的,能适应工业时代精神的简化装饰,反对历史式样,目的是想解决建筑和工艺品的艺术风格问题。其建筑风格主要表现在室内,外形一般简洁。这种改革没能解决建筑形式与内容的关系,以及与新技术的结合问题,是在形式上反对传统形式。
三、维也纳学派
以瓦格纳为首,认为新结构新材料必导致新形式的出现,反对使用历史式样。其代表作品如维也纳的地下铁道车站和邮政储蓄银行。
维也纳建筑师路斯认为,建筑“不是依靠装饰,而是以形式自身之美为美”,反对把建筑列入艺术范畴,主张建筑以适用为主,甚至认为“装饰是罪恶”,强调建筑物的比例。代表作品是建在维也纳的斯坦纳住宅。
四、北欧对新建筑的探索
反对折衷主义,提倡“净化”建筑,主张表现建筑造型的简洁明快及材料质感。荷兰的贝尔拉格代表作品为阿姆斯特丹证券交易所。芬兰的沙贝宁代表作品为赫尔辛基的火车站。
五、美国芝加哥学派
是美国现代建筑的奠基者。工程技术上创造了高层金属框架结构和箱形基础。建筑造型上趋向简洁,并创造独特风格。创始人是工程师詹尼。
代表人物:沙利文提出“形式追随功能”的口号。代表作品:芝加哥百货公司大厦。其立面采用了“芝加哥窗“形式的网格式处理。
六、德意志制造联盟
是19世纪末20年代初德国建筑领域里创新活动的重要力量。
(一)代表人物
彼得•贝伦斯以工业建筑为基地发挥符合功能与结构特征的建筑。
(二)代表作品
德国通用电气公司透平机车间(柏林),成为现代建筑的雏形,里程碑式的建筑,——由贝伦斯设计。德意志制造联盟展览会办公楼(科隆)由格罗皮乌斯设计。
七、钢筋混凝土的应用
1850年法国建筑师拉布鲁斯特在巴黎圣日内维埃夫图书馆拱顶用交错的钢筋和混凝土的成功,为近代钢筋混凝土奠定了基础。
1890年以后,钢筋混凝土在建筑中得到了广泛的应用。
法国建筑师包杜建的巴黎蒙玛尔特教堂是第一个用钢筋混凝土框架结构建造的教堂。法国工程师马亚在苏黎世建造了第一座无梁楼盖仓库(1910年)。
第十二节 两次世界大战之间——现代主义建筑形成与发展时期
一、革新派建筑师在战后初期对新建筑形式的探索
(一)表现派
首先在德国、奥地利产生,常采用奇特而夸张的建筑形体来表达某种思想情绪,象征某种时代精神。
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代表实例:德国波茨坦市爱因斯坦天文台。孟德尔松设计。
(二)未来派
首先在意大利出现,创始人为作家马里内蒂,宣扬各种机器的威力,主张创造全新的未来艺术。代表人物:意大利的圣。伊利亚,追求一切都要动、要变。
(三)风格派 1917年产生于荷兰。
代表性建筑:里特维德设计的在乌德勒支德施罗德住宅。
(四)构成派
产生于俄国,他们把抽象的几何形体组成的空间作为艺术德内容。
代表作品:塔特林设计的第三国际纪念碑,维斯宁兄弟的列宁格勒真理报馆方案。
二、20年代欧洲现代建筑思潮——现代主义建筑
现代主义建筑思潮发生于19世纪后期,成熟于20世纪20年代,在50~60年代风行全世界。
(一)设计思想的共同点
强调建筑要随时代而发展,现代建筑应同工业化社会相适应。
(二)代表人物及其代表作品、理论观点 1.格罗皮乌斯(1887~1969)
格罗皮乌斯很早就提出建筑要随时代而发展,“建筑没有终极,只有不断的变革”,“美的观念随着思想和技术的进步而改变”,反对复古主义。
代表作品如阿尔费尔德的法古斯工厂,科隆的德意志制造联盟展览会办公楼,德骚的包豪斯校舍。2.勒。柯布西耶(1889~1965)
在《走向新建筑》中提出要创造新时代的新建筑,激烈否定因循守旧的建筑观,主张建筑工业化,“住房是居住的机器”,并要求建筑师向工程师的理论学习,在设计方法上提出“平面是由内到外开始的,外部是内部的结果”。在住宅设计中提出“新建筑的五个特点”。
代表作品如巴黎的萨沃依别墅,巴黎瑞士学生宿舍,日内瓦国际联盟总部设计方案。著作:《走向新建筑》。
建筑哲学思想是:理想主义+浪漫主义。3.密斯。凡。德。罗
强调建筑要符合时代特点,不要模仿过去。重视建筑结构与建造方法德革新,认为“建造方法必须工业化”,他以“少就是多”为建筑处理原则。
“密斯风格”主要表现为“运用钢和玻璃为专一手段”。
代表作品如巴塞罗那博览会德国馆,伊利诺伊工学院宿舍,范斯沃斯住宅。4.赖特
赖特对建筑德看法与现代建筑中的其他人有所不同,他在美国西部建筑基础上融合了浪漫主义精神,而创造了富有田园情趣的“草原式住宅”,在后来发展为“有机建筑论”。
代表作品如草原式住宅,拉金办公楼,流水别墅,约翰逊公司总部,西塔里埃森。
(三)国际现代建筑协会CIAM(1928年在瑞士成立,1959年停止活动)
1933年的雅典会议专门研究现代城市建设问题,提出了一个城市规划大纲——“雅典宪章”。指出城市要解决好居住、工作、游息、交通四大功能,应科学地制定城市总体规划。
第十三节 二次大战后建筑设计的主要思潮
60年代以后,生产的急速发展,生活水平的提高,各种标榜个人与个性的社会思潮兴起,受社会各种思潮的影响,及几位现代主义建筑大师的去世,各种建筑思潮应运而生。出现建筑思潮多元化的局面,促使建筑向讲求形式,标新立异的方向发展。
一、“理性主义”充实与提高
代表作品:协和建筑师事务所(TAC),设计的哈佛大学研究生中心,按功能结合地形布置,空间参差,尺度得当。
二、讲求技术精美的倾向
特点:在设计方法上属于“重理”的一种思潮。以密斯.凡.德.罗为代表强调结构逻辑性与自由分割空间在建筑造型中的体现,第7页,共8页
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其特点是用玻璃和钢为主要材料,构造与施工精确,外形纯净透明,反映着建筑的材料,结构和它的内部空间。
代表作品:密斯的范斯沃斯住宅,芝加哥湖滨大厦,西格拉姆大厦,西柏林的新国家美术馆,在“少就是多”的理论依据下,以“全面空间”,“纯净形式”和“模数构图”为设计手法的实例,并形成了“密斯风格”。
三、粗野主义倾向
特点:毛糙的混凝土,沉重的构件和他们的粗鲁结合。与讲求技术精美倾向不同点是要经济地,从不修边幅的钢筋混凝土的毛糙、沉重与粗野感中寻求形式上的出路。
代表作品:勒.柯布西耶的马赛公寓,昌迪加尔行政中心;史密森夫妇的亨斯特顿学校;鲁道夫的耶鲁大学建筑与艺术系大楼;斯特林的莱斯特大学工程馆等。
四、典雅主义倾向
特点:致力于运用传统的美学法则来使现代的材料与结构产生规整、端庄与典雅的庄严感。主要在美国。如纽约世界贸易中心等。
五、高度工业技术倾向
特点:指不仅坚持在建筑上采用新技术,而且在美学上极力表现新技术的倾向。主张采用最新的材料制造体量轻、用料省、能快速灵活地装配改造地结构与房屋,并加以表现。为解决城市问题,出现用预制标准化构件装配成大型的、多层和高层的“巨型结构”。
代表作品:黑川纪章和丹下健三的新陈代谢派设计的山梨文化会馆,皮阿诺和罗杰斯的巴黎蓬皮杜国家艺术与文化中心。
六、人情化与地方性倾向
特点是在建筑中偏“情”的方面,它是将“理性主义”设计原则结合当地的地方特点和民族习惯的发展,即讲技术又讲形式,而在形式上又强调自己的特点。
代表作品:芬兰的阿尔托是北欧“人情化”与地方性的代表,其代表作珊纳特赛罗镇的中心主楼,沃尔夫斯贝格文化中心。日本丹下健三的香川县厅舍、仓敷县厅舍是战后日本追求地方性的代表。
七、追求个性与象征的倾向
是对现代建筑风格“共性”的反抗。反对集体创作,认为“建筑是不能共同设计的”。其手法有以下三种: 1.运用几何形构图。如赖特设计的纽约古根海姆美术馆;贝聿铭的华盛顿美国国家美术馆东馆。2.运用抽象的象征。如勒.柯布西耶的朗香教堂;夏隆的柏林爱乐音乐厅;路易斯.康的理查医学研究楼。3.运用具体的象征。如小沙贝宁的环球航空公司候机楼;伍重的悉尼歌剧院。
八、后现代主义建筑思潮
20世纪60~70年代以后出现的对现代主义建筑观点和风格提出怀疑,进而反对和背离现代主义的倾向。他们包括很多派别,探求设计方法和建筑形式、风格的改革。但没有统一的理论和组织。代表性理论著作:
文丘里——《建筑的复杂性与矛盾性》 詹克斯——《后现代建筑的语言》
布莱克——《形式跟随惨败——现代建筑何以行不通》 文丘里——《向拉斯维加斯学习》
主要特征:美国建筑师R.斯特恩提出后现代主义建筑的三个特征:a.采用装饰,b.具有象征性和隐喻性,c.与现有环境融合(文脉主义)。英国建筑评论家C.詹克斯认为“后现代主义建筑就是至少在两个层次上说话:一方面他面对其他建筑师和留心特定建筑含义的少数人士;另一方面他又面对广大公众和当地居民”。
美国建筑师R.文丘里提出:“容许违反前提的推理”,“赞成二元论”。“创新可能就意味着从旧的东西中挑挑拣拣”。代表实例:
文丘里(1963年)——母亲住宅;
文丘里(1976年)——美国奥柏林学院艾伦美术馆扩建部分; M.格雷夫斯(1982年)——美国波特兰市政大楼; C.穆尔(1982年)——美国新奥尔良市意大利广场; P.约翰逊(1984年)——美国电话电报公司大楼。
提高叶片加料精度 篇5
叶片加料是对烟片准确均匀的施加料液, 改善卷烟内在质量, 减轻烟气的刺激性、改进吃味、增进香气、改善烟草的韧性、燃烧性, 提高烟草防腐能力的目的[1]。加料精度作为衡量叶片加料均匀性的重要参数, 直接影响卷烟的感官质量, 成为叶片加料的核心工艺参数。但由于工艺、设备原因以及来料等级、年份、产地、部位等不同, 较易出现加料瞬时精度波动大, 加料比例偏差大等问题, 严重影响了工序加工质量, 甚至使消费者对产品质量产生怀疑。因此提高叶片加料精度, 严格控制加料瞬时精度, 实现精益生产、准确控制, 对提高卷烟感官质量、稳定产品质量有着积极意义。
2 原因分析
通过运用头脑风暴法从人、机器、材料、方法、测量五个方面对影响叶片加料精度的因素进行分析, 我们共分析出8条影响叶片加料瞬时精度的末端原因, 即操作工岗位培训次数少;加料管道内部压力波动大;引射蒸汽压力波动大;加料管道有负压;来料烟片流量波动大;未严格执行设备保养制度;电子秤未按校准周期进行校准;流量计未按校准周期进行校准。
针对以上8条末端因素, 为找出真正影响问题的主要原因, 通过现场验证、测试、测量、调查、分析等方式方法, 对8条末端因素逐条进行验证, 根据末端因素对所分析问题影响程度的大小, 最终确定以下2条关键因素是影响叶片加料精度的主要原因:加料管道内部压力波动大;加料管道有负压。
3 改进方案和实施
针对选出的要因, 经过论证, 加料管道内部压力在 (0.10~0.15) MPa范围内、负压为0MPa时为最佳雾化效果, 经过技术人员讨论研究, 得出的方案是:采用“正交试验法”优选出加料泵频率、加料管径、引射蒸汽压力的最佳匹配值, 对加料管路进行改造, 在加料管道喷嘴前设计安装负压平衡装置。具体实施如下:
3.1对加料管路进行改造
找因素, 选位级, 制定因素位级表如表1。
根据因素进行试验设计, 为避免事先考虑不周而产生的系统误差, 决定采取随机抽签安排试验顺序。选用L9正交法进行试验。通过运用正交试验法共做了9个试验, 试验结果显示:参数调整后批次压力波动频次最低为2次, 加料管路压力的最佳参数组合为A2B2C1, 经过效果验证, 最终确定加料管径为6mm, 加料泵频率为35Hz, 引射蒸汽压力为0.20Mpa。
在不影响生产的情况下, 连夜对加料管径改造, 加料管径减小后, 料液的流速及压力增大, 管路压力在 (0.10~0.15) MPa标准范围内波动, 确保了料液瞬时流量稳定。
3.2设计安装管道负压平衡装置
根据加料管路现状, 技术人员经过测量, 确定在喷嘴前70cm处加装负压平衡装置。经过效果验证, 负压平衡装置安装后, 排除了由于蒸汽质量产生的负压, 实施效果良好。
4 改进效果
加料管路改进完成后, 经过稳定运行, 随机抽取20批的叶片加料精度数据, 对数据进行统计并绘制出折线图, 如图2。
从图表可以看出, 叶片加料精度由活动前的0.92%控制到0.49%, 活动成效显著。
5 结语
本文通过分析叶片加料精度波动的实际问题, 选出加料管路压力是引起加料精度波动的根本原因, 经过对加料管路改造后, 加料精度稳定控制在了0.5%以内, 取得了良好的预期效果, 保证了卷烟感官质量[2]的一致性。提高了叶片加料精度精准控制水平, 实现了质量控制精细化。
摘要:在卷烟制丝过程中, 叶片加料是重要的工艺过程, 加料的均匀性直接影响到卷烟的感官质量。为解决加料精度波动大的问题, 文章通过对造成叶片加料精度波动的原因排查分析, 反复试验, 针对性地进行工艺设备改进, 从而将叶片加料精度从原来的0.92%提高到0.49%, 取得了显著成效。
关键词:叶片加料,加料精度,瞬时精度,卷烟制丝
参考文献
[1]国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京.中央文献出版社, 2003.
GPSRTK测量精度探讨 篇6
我们使用的GPS RTK接收机分别是因泰克公司生产的GPS RTK2000和GPSRTK4000。由于GPS RTK4000为双频接收机, 对于GPS RTK2000来说处理数据速度明显要快。我们与GPS RTK2000相同的环境下再次进行测量, 以检验GPS RTK4000的性能。
GPS RTK测量利用求差法不仅降低了载波相位测量改正后的残余误差, 同时削弱了接收机的钟差和卫星改正后残余误差等因素的影响, 一般系统标称精度1CM+2PPM。在工程的实际应用中和反复的校验下, 已经证实GPS RTK的精度能达到厘米级。
GPS RTK在实际的测量中容易出现的问题:
1) 当数据链信号接收半径大于15公里时, 最后的测量成果在4公里的以内的范围时, 能够达到高精度 (用全站仪检查其中误差在5厘米以内) ;最后的测量成果在4公里以外的范围时, 测量结果误差明显增大, 测量结果达不到精度要求。2) 当卫星接收到的数量较少时, GPS RTK的测量成果误差就大, 在至少能接收到5颗卫星或多于五颗时, 得出的固定解就能达到仪器标称精度。
2 影响GPS RTK测量精度的因素
共有两个方面:一方面是同仪器和干扰有关的因素, 其中包括天线相位中心的变化因素, 削弱这种误差的方法是进行天线检验校正;还包括多路径因素, 削弱多路径误差通过以下的方法:1) 通过在基准站附近辅设吸收电波的材料削弱。2) 选择地形开阔、不具反射面的点位的方法。3) 选择具有削弱多路径误差的各种技术的天线。4) 选择采用扼流圈天线。还有信号干扰因素和气象因素, 这两种属于人为和自然形成的因素;另一方面是同距离远近有关的因素, 其中包括电离层因素、对流层因素、轨道因素。同距离有关的误差的主要部分可通过多基准站技术来消除。
3 提高GPS RTK测量精度的措施
3.1 提高GPS R TK的布测方法
首先, 了解仪器的特性。在各种条件下反复测试, 了解仪器的特征。例如:对应各种环境下的外业实测误差和半径, 是否达到自身的精度要求, 观察仪器的稳定性, 以及各种环境下初始化的时间等等。以便顺利应用。
其次, 合理布设GPS点。为了能顺利的接收卫星信号和数据链信号, GPS点的基准站应该布设在最高点上。两点之间的距离要小于GPS RTK有效作业半径的2/3倍。在外业条件不利的区域内可以增加一些GPS点以便对最终的结果进行控制检核, 避免出现作业的盲点。另外, 还要避免无线电干扰和多路径效应的影响。
再次, 施测目标点的方案。
1) 首先应该观测控制点或已知坐标点, 以便检验首个测量成果是否正确。从以往的实践中总结, GPS RTK测量的首个观测成果的验测非常重要, 假如第一个测量成果错误, 就会造成整个测量成果的错误。通过校验第一个测量成果, 能改正输入的控制点坐标、坐标系统、设置参数的错误以及卫星状况不佳, 太阳黑子爆发的影响等等。2) 如果没有已知的坐标成果点, 那就需要在基准站附近施测得出第一个固定解的成果, 检验它的精度和可靠性要用到罗盘仪和距离反算法。3) 在外业测量的整个过程中, 都要注意验测已知的测量成果。4) 可以验测原有大比例尺地形图山顶点的高程, 若不能进行GPS RTK测量的点就是盲点。如果是数据链信号的接收原因, 应该首先把基准站和流动站天线的架设高度提高, 流动站天线采用长垂准杆架设;上述方法行不通再考虑搬站。如果是接收卫星状况的原因, 就要在盲点周围多加些控制点后用全站仪进行补测的方法。5) 外业测绘要选择良好的时间段。GPS RTK外业测量, 在中午时间不易进行, 因为这个时间段太阳辐射强烈会使卫星状态不良和信号传输不利, 所以想要提高测量精度, 必须避开这样的时间。选择适宜的时间段进行外业观测。
3.2 提高GPS R TK测量精度
GPS RTK在实际的使用中, 由于受到作业实地环境、天气状况及作业时间段的影响等等, 会出现许多的问题。对GPS RTK的一些不足总结如下, 并且给出了相应的解决办法。
1) 消除由卫星状况产生的影响。在外业测量的某一个时间段内可能会受到卫星信号的影响, 可以通过选择外业测量的时间段来解决。
2) 消除由大气层产生的影响。避开电离层干扰, 选择接受卫星多的时间段。
3) 消除由高大的障碍物产生的影响。布设基准站要在测区中央的最高点上, 避免GPS RTK数据链传输的干扰。
4) 消除长时间初始化的影响。要选择精度好, 稳定性能好, 质量高的GPS接收机;要尽可能多布设控制点, 以便验测测量成果的精度。
3.3 如何判断观测质量
1) 直接查看观测手簿上的收敛值。2) 重复测量判定观测质量。
3.4 质量控制的方法
1) 验测已知点。2) 重测比较法。3) 电台变频实时检测法。
4 精度检验方法
4.1 GPS R TK双观测成果检验法
计算出双观测的中误差, 求出点位中误差, 通过与测量限差相比较就可以判断测量成果是否超出规定的限值, 即可检验GPS RTK的测量精度。
4.2 GPS R TK坐标反算边长检测法
可检验GPS RTK测量精度:通过全站仪观测两个控制点的边长和利用GPS坐标反算出两点的距离, 利用边长较差的相对中误差和相对误差的方法验测测量成果的精度。
4.3 GPS R TK点位较差检测法
计算点位较差的中误差, 最后与其限差比较, 估计GPS RTK测量成果的精度。通过实际测量的操作, 利用双观测所得的数据在剔除有粗差的点的前提下, 其余的成果完全满足四等以下控制网GPS RTK测量的技术规定, 用GPS RTK测量技术进行四级以下导线控制测量是完全可行的。
5 结论
本文指出了影响GPS RTK测量成果精度的因素, 提出减弱GPS RTK测量误差影响的方法, 以及进行质量控制的方法和精度检验的方法。
浅析机械加工精度 篇7
1.1 加工精度与加工误差
作业准确程度说的是部件被作业后真实的长宽高等数据和计算中给出的具体数值之间是否相互合理。这两者之间的具体差距被叫做加工误差。文章主要从这两方面加以分析探讨, 从而了解机械加工的作业方法及其原理。
1.2 原始误差
因为加工的各种模具与部件相互作用形成一个整体, 统称工艺系统。这些因素都是非确定因素, 主要包括几何误差和动误差两种。
1.3 探究作业准确度的手法
逐个元素剖析与整体剖析。
2 工艺系统的几何误差
2.1 加工原理误差
作业原理不准确性说的是运用了相似的作业行动或者是差不多的作业刀具实施作业而导致的不准确性。
2.2 机床的几何误差
机床制造不准确、组装不准确和在实际运用中有损坏, 都和作业的准确程度密不可分。这中间说的是主轴实施作业、导轨直线作业与传动链作业的不严密。
2.2.1 主轴回转误差。
它指主轴每一个时间段的作业弧度、力度都不可能达到完全一致。它具体被分为以下几种:端面圆跳动、径向圆跳动、角度摆动。使得主轴作业存在不精确的具体元素主要在于主轴的不精确、轴承的不精确、它们之间存在一定的缝隙还有就是和轴承相互作业的部件不精确和作业过程中因各种元素导致的变形。主轴作业准确度勘测方法:千分表勘测法与传感器勘测法、增强主轴作业精度的方法有:增强主轴零件的制造, 减小部件空隙, 运用稳固尖顶支撑。
2.2.2 导轨误差。
械器导轨在现实运用中是一个缺一不可的部位, 它的制造与组装的准确度都与械器的作业精度有关。它的不准确带来的后果不堪设想会让作业在水平、垂直、作业行进的方向都存在着误差。
2.2.3 传动链。
传动链作业的不精确说的是里面关联传动链两头作业的部件相互作业时所产生的误差。普通是把传动链首尾转角的不严密来做考量。降低传动链作业不精确性的手段:在力所能及的范围内减小传动链;减小传动链组装的角度;增强传动链首尾相互连接的制造准确度;在传动链中依照具体的比例增加的基础考量每个传动组件的比例;使用校正装置。
2.3 刀具误差
不管哪一种刀具在作业的时候, 难以避免的会出现破损, 这就会致使作业成果的大小与形态发生细微变化。准确抉择刀具原料, 有效地确定刀具具体参数与作业量, 确切的保护与维护刀具, 适时的运用冷冻液等, 都可以在最可能的程度上降低刀具实际上的破损。如果觉得需要还应运用填补方法对刀具磨损的部位实施填补。
2.4 装夹和夹具误差
部件组装在夹具上实施械器作业的时候, 这个作业程序中导致作业准确程度受损的元素具体有:定位不准确、夹紧程度不准确、对刀不准确、夹具在械器上组装和作业程序中的不准确。
3 工艺体系的作业不准确
3.1 工艺系统的受力变形
3.1.1 基础理念。
器械作业工艺体系在切削力、传动力、惯性力、动力、夹紧力这些外力之下, 必定会产生一定变化, 从而使其削刃和工件间的位置产生了变化。
3.1.2 工件刚度。
工艺体系中要是工件硬度跟机床、刀具、夹具来说比例很低的话, 在外力的压力下, 部件因为硬度不够而导致的变化对作业准确性作用非常大, 这中间的具体变化能够根据相关的物理公式来计算。
3.1.3 刀具硬度。
作业小孔径或深孔, 刀杆硬度不好, 刀杆承受外力形变导致作业准确度不好。这个具体的形变也可以根据相关的物理公式计算。
3.1.4 机床硬度。
机床部件计算并没有合理的计算方式。现在还是依赖试验来断定。机床零件形变和承压不成线, 加载弧度与卸载弧度不一样。这两个弧度之间的面积便是加载与卸载作业中消耗的力, 它具体损耗在摩擦力的作用与接触作用之下。实施多次卸载作业, 这两个角度最后很可能合在一起, 这种形变在这个过程中消失。跟机床零件硬度息息相关的元素:连接的面触碰形变的作用, 硬度不强的部件, 部件间的空隙与磨差力的作用。
3.1.5 工艺系统刚度对加工精度的影响。
由于工艺系统刚度变化引起的误差。由于切削力变化引起的误差。由于夹紧变形引起的误差。其它作用力的影响
3.1.6 减少工艺系统受力变形的措施。
提高接触刚度, 提高工件刚度, 提高机床部件的刚度, 合理装夹工件以减少夹紧变形。
3.2 工艺系统的受热变形
3.2.1 基本概念。
引起工艺系统受热变形的有系统内部热源 (切削热和摩擦热) 和外部热源。切削热是由切削过程中切削层金属的弹性、塑性变形及刀具与工件、切削间的摩擦所产生的, 它由工件、刀具、夹具、机床、切屑、切削热及周围介质传出。摩擦热主要是机床和液压系统中的运动部分产生的外部热源主要是环境温度辩护和热辐射的影响。
3.2.2 减少和控制热变形的主要途径。
减少热源的发热。用热补偿方法减少热变形。采用合理的机床部件结构减少热变形, 采用对称结构, 合理选择机床部件的装配基准。加速达到工艺系统的热平衡状态, 控制环境温度。
3.3 工件残余应力引起的误差
残余应力是指外部载荷去除后。仍残存在工件内部的应力。产生残余应力的原因:毛坯制造中产生的残余应力, 冷校直带来的残余应力, 切削加工中产生的残余应力。减少或消除残余应力的措施:合理设计零件结构, 对工件进行热处理和时效处理, 合理安排工艺过程。
3.4 调整误差
在机械加工的每一工序中, 总要对工艺系统进行这样或那样的调整工作。由于调整不可能绝对地准确, 因而产生调整误差。在工艺系统中, 工件、刀具在机床上的互相位置精度, 是通过调整机床、刀具、夹具或工件等来保证的。当机床、刀具、夹具和工件毛坯等的原始精度都达到工艺要求而又不考虑动态因素时, 调整误差的影响, 对加工精度起到决定性的作用。
3.5 测量误差
零件在加工时或加工后进行测量时, 由于测量方法、量具精度以及工件和主客观因素都直接影响测量精度。
4 提高和保证加工精度的途径
4.1 直接减少误差
直接减少误差法在生产中应用广泛, 是在查明产生加工误差的主要因素之后, 设法对其进行消除或减少的方法。
4.2 误差补偿法
误差补偿法, 就是认为的造成一种新的原始误差, 去抵消原来工艺系统中固有的原始误差, 从而减少加工误差, 提高加工精度。
4.3 均分原始误差法
对加工精度要求高的零件表面, 还可以采取在不断试切加工过程中, 逐步均化原始误差的方法。此法过程为通过加工使被加工表面原有误差不断缩小和平均化的过程。
4.4 误差转移法
误差转移法实质上是将工艺系统的几何误差受力变形和热变形等, 转移到不影响加工精度的方向去。
参考文献
[1]郑修本.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社, 1999.
[2]吴玉华.金属切削加工技术[M].北京:机械工业出版社, 1998.
[3]汪尧.工艺系统几何误差对加工精度的影响分析[J].科技信息, 2004.
浅析货梯检测精度提高 篇8
1.1 货梯测量中不确定度的基本定义和历史发展
测量不确定度, 就是遵循被测量值的分散性, 保持和测量结果相互联系的一种参数。在其评定的过程中, 往往不涉及对象的性质, 以及测量不确定值与真实的数值没有任何的关系, 对于测量结果不承担责任, 不能用于修正的量结果, 只是一种表示测量结果可信度的一种示意。
测量上, 不确定度的概念由来已久, 对其的争论和研究也持续了很长一段时间, 现已经达到了成熟的阶段, 成为行业内部通用的标准。将此标准应用于货梯的精确度的测量上, 对于货梯检测精度的提高, 保证货梯整体质量起着关键的作用。由于货梯在生产之后, 其交付使用是由特定的质量监督部门来进行一一检验, 其检验的强度和精度的提高, 就关系到货梯的整体质量。
1.2 货梯不确定度中的术语解释
要想充分理解不确定度, 就要从不确定度的基本定义开始, 标示在合理范围内给予被测量取值以分散的特点, 保持与测量结果的相关性的参数。通常表现为标准差, 或者是区间的宽度等。由此可见测量不确定度是给予多个分量的, 根据测量结果统计估算, 在试验标准偏差表征中, 可以将此视为最佳的估计结果。
1.3 货梯检测的实际意义
对于货梯展开检测, 其实际的意义不仅仅涉及到人身安全问题, 还是货梯行业持续发展的关键问题。现在文章以不确定度的标准来确定货梯的测量精度, 保证其准确性。如此标准的引入, 对于整个行业来说, 是很关键的。结合相关理论的探索, 使得行业内部对于质量检测有了更加深刻的认识, 在此理论的指导下出具更加科学, 更加权威的检测报告。在这种意义上来讲, 检测不确定度, 将作为代表, 能够合理的示意被检测量的分散性, 这是和测量的结果保持一致的, 属于合理的范畴。
1.4 货梯检测中的不确定度标准的使用现状
综合国内外的货梯质量检测, 不确定性的使用并不是很广泛, 而现行的货梯检测标准中涉及到很多的电梯测量项目, 综合不确定度的标准, 是可以有效提高其测量精度的。文章在此方面展开详细的阐释, 就是希望不确定的应用可以有着更多方面的使用, 以促进货梯检测的精度。
2 货梯测量精度的现状
随着现阶段的建筑事业的迅速发展, 在货梯上的使用频率会越来越高, 这样的供需矛盾势必导致事故的发生。究其原因只要有两点:其一, 相关的货梯测量精度的制度不健全, 国家在货梯精度测量上虽然出台过很多的规定和标准, 但是由于现实条件的缺陷使得其无法有效的实行下去。其二, 缺乏专业的检测人才, 各大高校虽然在其专业设置上有测量专业, 但是由于其课程设置过旧, 与现实的测量相差太远, 使得在此方面的人才十分困乏, 这是货梯精度测量的主体的缺失。
3 货梯检测中的详细的检测步骤
3.1 前期的准备工作
在货梯检测过程中, 测量不确定度需要做好准备工作。首先, 要明确相关的依据和标准, 保持一定的物理条件。主要包括有:空气温度要保持在5-40摄氏度之间, 电压波动的范围应该控制在7个百分点。相关的设备有:一支尺度为5m的钢卷尺, 其误差范围要保持在0.5mm范围之内;测量对象的货梯要保持制导行程超过0.135m, 这是比较合理的范围, 其材质必须要是镇静材质的钢种, 在《电梯监督检验与定期检验规则———曳引与强制驱动电梯》标准下, 可引用的公式为α1=10.8×10-6/℃。上述的准备工作需要细致严谨, 不得马虎。
3.2 建立数字模型, 确定系数
至于制导行程我们可以在卡尺的表面清晰的看到, 在此基础上的货梯测量不确定度的数字模型就可以确定了。同样以引用的公式表示为L=LS-LS (δα·Δt+αs·δt) 。其中的L代表其制导的行程;LS指钢卷尺的测量取值;δα是指被测主轴线与钢卷尺线两者的膨胀系数算数差;Δt导轨温度和环境温度的差值;αs数值为11.5×10-6/℃, 是钢卷尺线膨胀系数;δt的数值±2℃, 代表着温差。
3.3 最终的计算和合成
首先需要引入不确定度引入分量u () 的含义, 可以计算出:u (LS) =|C·LS|·u (LS) =1×0.2886836=0.289mm, 此时是相对不确定度的1/10, 自由度大约是50.又计算出的u (αS) =0, 它的自由度大概为υ (αS) =∞。此时可以这样去得出:u (δt) =|C·δt|u (δt) =1.55×10-3×1.155=1.79×10-3mm。然后, 合成计算, 可以表示为uc2 (L) =u2 (LS) +u2 (αS) +u2 (Δt) +u2 (δα) +u2 (δt) , 其结果是0.289mm。最后一步, 涉及到不确定度的扩展, 的得出置信概率0.95, 延续查询和计算可以得出U95=2.01×0.289=0.58mm的结论。不确定度是0.58mm, 其置信概率为0.95, 而它的有效自由度约为50。在标准的原则下, 可以确定的是这样货梯的质量是符合国家的标准的, 其厂家出具的检验报告是有可信度的。
这就是不确定度的确定方式和计算方法。其在实践中的应用需要我们细致谨慎, 实事求是的态度, 尊重得出的数据。
4 提高货梯检测精度的策略
(1) 不断提升自我知识水平, 强化职业素养, 对于检测人员来说, 要不断的在实践经验中, 总结经验教训, 对于类似于不确定度的方式要充分的去掌握, 追求理论联系实践, 不断强化自己的知识素养; (2) 建立健全行之有效的检测机制, 发挥检测的重要作用。在此要求围绕货梯检测精度建立健全相关的规章制度, 强化检测人员的认识水平, 保证货梯检测按照相关的行程一步一步的进行下去。这是提高货梯精度, 保持长久稳定性的关键; (3) 始终保持严谨, 科学的工作态度, 注重细节的重要性, 对于检测人员来说, 这样的检测就是在进行一项科学研究。每一个环节, 每一个数据, 每一个计算, 每一个步骤, 都要做到准确无误, 不得马虎, 这是作为检测人员的专业素养。
5 结束语
综上所述, 通过我们的理论介绍, 对于不确定度的详细操作过程进行了详细的阐释, 由此我们可以看出不确定度的计算结果的确是对于厂家检测报告的补充和说明, 当其数据处于一定的范围之间的时候, 不确定度表明了其检验报告是否可信。这对于提高货梯的检验准确度的确是一个很大的帮助, 有利于保证货梯的安全使用。同时需要注意的是, 不确定度的应用是提高其精度的有效方式, 对此不要局限于此观念, 要不断开创新的局面, 寻找新的方式和方法去提高货梯的检测精度。
参考文献
[1]李谦.测量不确定度及其应用[J].电测与仪表, 1993 (12) .
高程测量的精度对比 篇9
1 三角高程测量的误差分析
三角高程测量计算高差的公式是:
1.1 一般三角高程测量误差分析
三角高程测量计算高差的公式是:
式中:h—两点间高差
S—倾斜距离
a—垂直角
假设S与a的中误差分别为ms及ma,根据“一般函数中误差等于该函数按每个观测值所求的偏导数与相应观测值中误差乘积之平方和的平方根”,据这一定论得:
代入式(1)得mh2=±tan2a·m2s+s2·sec4a·m2a (2)
式中ma是以度、分、秒为单位的角度误差,计算中角度必须换算成以弧度为单位,
即:ma=ma-/ρ-其中ρ=206265
在实际测量中,全站仪激光测距S的误差极小(相距1000米误差仅为2~3cm),一般可忽略不计;
垂直角a的数值一般也很小,此时:
则有:mh=±S·ma-/ρ-
1.2 往返三角高程测量误差分析
三角高程测量中必须往返测量高程,误差传播定律得往返测高差中误差:
代入上式得:
从式说明,当垂直角测量误差ma一定时,三角高程测量高差中的误差与距离成正比,距离越远,误差越大。而提高测距精度,也无法减小测量高差中误差误差。
1.3 附合、闭合多次设站测设高差误差分析
当在两点间进行三角高程测量时,需多次设站测设高差才能附合或闭合时,根据误差传播定律得两点间高差中误差:
因
当三角高程每站测量距离大致相等时,两点间全长距离L:L=S1+S2+…+Sn
即:L=n·s S=L/n
所以M=±12·ma-/ρ-·n·s2=±12·ma-/ρ-·L2/n (6),从式(6)可看出,当n增大时,中误差M才可能减小些,也就是说,测量距离越短,精度越高。这样,就失去了三角高程测量可减小水准测量工作负荷和提高测量速度的意义。
2 水准高程测量的误差分析
若在两点间进行水准测量,中间共设n站,两点间的高差等于各站的高差和,即:h=h1+h2+…+hn
式中h1、h2、…、hn为各站的高差,若每站的高差中误差为m站,根据误差传播定律,则两点间的高差中误差为:
,式(7)表明,当每站的高差中误差m站一定时,水准测量的高差中误差与测站数的平方根成正比。若每站的距离大致相等,以S表示,则路线全长L为:
将n值代入上式,得:
由于S大致相等,m站在一定的测量条件下,也可视为常数,故可视为定值,用μ表示,即
则:
因此式(9)表明:水准测量的高差中误差与距离全长的平方根成正比。
3 两种高程测量的精度对比
从三角高程测量误差公式(6)与水准高程测量误差公式(7)、(9)中可以看出:
1)在同等距离两点间进行高程测量,三角高程测量误差与距离成正比;而水准高程测量误差与距离的平方根成正比。很显然,水准高程测量精度高于三角高程测量精度。
2)三角高程测量误差与测站数的平方根成反比,测站数越少,误差反而越大;水准高程测量精度与测站数的平方根成正比,测站数越少,误差越小。因此水准测量精度优于三角高程测量精度。
3)两种测量方法均存在水准尺读数误差,因此对m站的大小在此不进行对比分析。
4 结论
从两种高程测量的误差分析可得出结论。全站仪三角高程测量不能因提高测距精度而相应提高高差测量精度,其施测精度远低于水准高程测量。因此,全站仪三角高程测量无法代替普通水准高程测量。只有在精度较低的高程测量中才可使用全站仪三角高程测量。
参考文献
[1]周斌武.应用全站仪进行三角高程测量的新方法[J].甘肃农业, 2005.