分析曲线

分析曲线（共12篇）

分析曲线 篇1

0 引言

大庆油田老区进入高含水开发后,注水效果是稳产战略的重中之重。水井测调由原来半年1次增加到1季度1次,目的在于注好水、注足水。进行水井调剖的主要依据是注入剖面测井资料和调剖流量计测试资料。因同位素测井工艺简单、成本低廉以及在地质、工程中的作用,被广泛应用。由于井况、同位素测井自身的原因,注入剖面五参数测井解释中同位素曲线与流量计曲线解释不符的情况时有出现。

1 同位素曲线显示吸水而流量计曲线显示不吸水原因分析

1.1 封隔器不密封

在井下流量计测试资料有效期内进行同位素注入剖面测井的资料,才有对比性。同位素测试吸水,而井下流量计测试不吸水。同位素测试时注水压力与流量计测试时的注水压力(实际注水压力)基本相同,则有可能是由于井下封隔器不密封,吸水层段与相邻的停注层段窜通,使加强注水的层段得不到加强,控制注水的层段也得不到控制。特别是当停注层段的地层物性比较好时,注水失控必然导致该类油层大量吸水。虽然停注层下的是死嘴,但是水可由相邻的层段进入油套环形空间,然后再进入停注层,所以流量计测试停注层不吸水同位素测试时停注层吸水[1]。

喇11-PS2914是1口分层配注井,该井分两段配注,全井注入量为60 m3/d,其中第一级水嘴为死嘴,所以从流量曲线上看偏1吸水为0 m3/d,偏2为100%,进行同位素五参数组合测井,发现第一层段有吸水异常,相对吸水量为38.59%,结合流量曲线怀疑第二级封隔器失效,停注的第一段吸水。

1.2 水质(或结垢)影响

验封封隔器密封,同位素测试吸水,流量计测试不吸水,套管不外露,套管外没有窜槽则可能是由于水质影响、结垢堵塞水嘴或卡流量计浮子,流量计测试时显示没有吸水,而经过一段时间注水后,堵塞水嘴的垢被冲出,水正常进入地层,因此在测同位素时,同位素载体就可以进入地层,从而测出地层的实际吸水量。

喇5-PS2404是2010年4月11日测试的五参数组合测井,全井50 m3/d,该井测基线的时候第二级流量为零,说明第二级偏心未进水,但是测同位素的时候,第二级流量显示吸水,说明经过一段时间注水后,堵塞水嘴的垢被冲出,水正常进入地层,因此在测同位素时,同位素载体就可以进入地层,从而测出地层的实际吸水量。

1.3 同位素颗粒(Bal31微球)沾污

验封结果是封隔器密封,同位素测试吸水,流量计测试不吸水。分析可能由于同位素颗粒(Bal31微球)沾污造成的。沾污按形成机理主要分为吸附沾污和沉淀沾污。在同位素示踪注人剖面测井中,由于示踪剂表面活性欠佳、注入水质不洁、管柱壁不光洁等因素[2],使同位素微粒没能随水流渗滤到地层表面,而是沾附在致使同位素曲线上产生了与注水量无关的假象,即同位素“吸附沾污”。放射性同位素示踪剂注水剖面测井资料上,在目的层以下或死水区记录到示踪剂的放射性显示,说明存在着沉淀沾污,特别是油管下到油层底部正注笼统井,井底堆积严重。

2 同位素曲线显示不吸水而流量计曲线显示吸水的原因分析

2.1 大孔道的影响

同位素吸水剖面的测试原理是利用探测仪探测到层段滤积同位素载体的多少来计算各层的吸水量,这样同位素吸水剖面资料的准确度就受到地层孔隙性及所采用同位素载体粒径的影响。由于所采用的载体粒径是统一的,对于高渗透孔道层来说,同位素载体会随注入水进入地层深处,超出仪器的探测范围而无法探测到,从而造成地层不吸水的假象,而流量计测试结果显示吸水。

喇7-AS1212是1口五参数组合测井,该井施工流量是120 m3/d,分三段配注,偏1吸水30%,偏2吸水50%,偏3吸水20%,从流量曲线上看,第一段层没有吸水显示,自然电流曲线显示是很好的砂层岩,而第一层段的有效厚度是8.2 m,水跑哪去了,怀疑SIII4-7层是1个大孔道层,同位素都进入到了地层深处。

2.2 注水井管外窜槽

由于固井质量差,射孔未避开固井质量差的层段,或压裂等措施影响造成管外窜槽。井下流量计测试时显示吸水,但水可以通过窜槽部位进人其它未射开的层,因此同位素测试时吸水层显示不吸水[3]。

喇11-PS3034是1口五参数组合测井,该井于2009年12月10日测试,全井流量70 m3/d,从流量曲线上看偏1吸水42%,偏2吸水58%,但从同位素曲线上看,第一层段没有吸水显示,第一段的水跑哪去了,从同位素曲线上看,从1 024 m~1 037 m处有异常显示,结合自然电位曲线是未射开的砂岩,怀疑注入水从SIII3-7上窜。

2.3 测试施工影响

同位素测试替注时间过短或替注水量不足,同位素的用量过少,都可能造成同位素测试不吸水。

2.4 载体影响

对于低渗油藏,同位素载体不能按原理分配,或是沉积到井底,或是堆积在孔眼附近,资料解释困难。

3 结语

封隔器不密封、管外窜槽、地层大孔道、沾污、漏失等是造成同位素测试资料与井下流量计测试资料不符的主要原因。同位素注入剖面测井资料存在多解性,把同位素测井仪、流量计和压力计组合,进行五参数同位素注人剖面测井,资料更加准确可靠。

参考文献

[1]姜文达.放射性同位素示踪剂注水剖面测井[M].北京:石油工业出版社,1997:1-3,130-166.

[2]付剑,山永兰.注入剖面测井存在的问题及解决途径[J].大庆石油地质与开发,2004,(1):70-71.

[3]李广菊.吕洁,苏大明,等.大庆油田古龙北地区测井解释方法研究[J].国外测井技术,2009,(3):44-45.

分析曲线 篇2

关键词：用电负荷变压器容量负荷增长曲线法

1、前言

农网35kV变电所多为农网改造的终端变，其供电范围为1～3个乡，改造前主要由10kV线路从县中心变送电，不仅供电半径大、电压低、电能损耗大，而且不能满足供电的可靠性和负荷发展的需要。因此兴建35kV变电所成为农网改造的重要内容。由于农村用电负荷往往偏小，因此变压器容量的选择至关重要。容量选择小了，不能满足负荷增长的要求；容量选择大了，变压器空载损耗大，起不到降低损耗、同网同价的要求。本文主要介绍用负荷增长曲线法来选择变压器的容量。

2、负荷预测

做好负荷预测是正确选择变压器容量的前提，主要有以下几个方面：

(1)了解当前实际的用电负荷：

首先确定新建35kV变电所的供电范围，从县电力公司了解供电范围内近几年的供用电情况。其主要数据资料有：年用电量(kW·h)、年最大负荷(kW)、年用电增长率(%)。由于农村用电环境的制约(供电质量差、电费高等)，实际发生的用电负荷小于实际用电需求。

(2)了解乡镇近期、远期经济发展规划：

对有些有特色资源、特色产业的乡镇，应多考虑用电对山区开发所造成的瓶颈，应考虑潜在的用电负荷的增长。了解乡镇近期、远期经济发展规划，满足负荷正常发展的要求，是考虑变压器容量的重要依据。

(3)考虑同网同价后农村用电正常负荷的需求：

由于众所周知的原因，农民用电难，严重制约了农民用电的积极性，因此同网同价后，农民对用电的需求将会有较大的增长：一是家电普及；二是农村加工用电。

3、用负荷增长曲线法来选择农网35kV变电所的变压器容量

(1)绘制最大负荷增长曲线：

根据负荷预测可确定两个重要数据，第一个重要数据是变压器投运时的年最大负荷(kW)，假定为P0。第二个重要数据是变压器投运后每年的年用电增长率(%)，假定为X%，并假定每年用电增长率相同，则年最大用电负荷增长的公式为：

Pn=Po(1+X%)nkW

式中Pn--变压器投运后第n年的年用电最大负荷kW

n--变压器投运后第n年，n=0～20年

采用取点法可以绘制出最大负荷增长曲线。

考虑功率因数为cosφ，则：

Sn=Pn/cosφ=Po(1+X%)n/cosφkVA

现举例来绘制一个负荷增长曲线：

取Po=800kW,X=7,cosφ=0.8，则：

Sn=800×(1+7%)n/0.8=1000(1+7%)nkVA

通过取点法绘出最大负荷增长曲线，见图1。

(2)绘制平均负荷增长曲线：

根据年用电量或负荷率，我们可以确定年平均用电负荷(kW)，设为Pe。假定负荷率为K，平均负荷年增长率仍为X%，则平均负荷增长曲线的公式为：

Pe=K·Pn=K·Po(1+X%)nkW

Se=Pe/cosφ=K·Po(1+X%)n/cosφ=K·SnkVA

由于农村负荷率一般不高，我们取K=0.5，则上例中平均负荷增长曲线公式为：

Se=0.5×1000(1+7%)n=500(1+7%)nkVA

同样用取点法绘出平均负荷增长曲线，见图1。

(3)绘制变压器各级额定容量于图中：

选取变压器容量分别为Sn=1600kVA,2000kVA,2500kVA,3150kVA,4000kVA，将变压器额定容量绘制于图1中。

(4)绘制变压器最大过负荷容量：

考虑农村日负荷曲线中，最大用电负荷时间一般不超过2h，因此我们可以将变压器事故允许过负荷的允许时间，为120min时的过负荷倍数1.3倍，作为变压器本身正常情况下最大过负荷能力。则将变压器最大过负荷容量Smax=2080kVA,2600kVA,3250kVA,4095kVA,5200kVA分别绘制于图1中。

(5)方案技术比较确定变压器的容量：

①变压器额定容量满足平均负荷增长的需求：

从图1中我们可以看出：Sn=1600kVA＜Semax=1935kVA,不满足要求，此方案取消。

②变压器最大过负荷容量满足最大负荷增长的需求：

从图1中，变压器最大过负荷容量，与最大负荷增长曲线的交点的横坐标，就是最大负荷增长，达到变压器最大过负荷能力时的年限，其结果列表如下：

变压器额定容量(KVA)***0

变压器最大过负荷容量(KVA)***0

最大负荷增长到达变压器最大过负荷容量时的年限(年)14.117.4＞20＞20

满足最大负荷增长的需求不能满足基本满足完全满足完全满足

从结果分析：Sn=4000KVA，容量太大，此方案取消。

(6)方案经济性比较确定变压器的容量：

经过技术比较，我们初步选取Sn=2000kVA,Sn=2500kVA,Sn=3150kVA进行经济性比较。

①空载损耗：其参数分别为2.9kW、3.4kW、4.0kW。假设变压器正常运行20年，每年运行8760小时，并假定每kW·h平均成本为0.35元，则最大空载损耗分别为：

SZ9－2000/35：

20×8760×2.9×0.35=17.78万元

SZ9－2500/35：

20×8760×3.4×0.35=20.85万元

SZ9－3150/35：

20×8760×4.0×0.35=24.53万元

②设备费：由变压器厂提供价格资料，结果见表2。

③最大负荷超过变压器最大过负荷容量，而少供电的损失：假定全年最大负荷运行时间分别为：3个月、2个月、1个月，并假定变压器正常运行20年。按供1kW·h电量的利润为0.05元计算，则少供电而少得利润分别为：

SZ9-2000/35：

同样2个月为：20.35万元，１个月为：10.18万元。

SZ9-2000/35：

同样2个月为：4.53万元，1个月为：2.27万元。

④综合费：综合费=空载损耗+设备费+少供电损失，此指标越小的经济性越好，见表2。

(7)综合比较，最后选择变压器容量：

将技术比较、经济性比较的结果列表3如下：

从结果分析，我们选择SZ9-2500/35型变压器最好。

4、结论

物质跨膜运输曲线分析 篇3

教师引导学生归纳出影响跨膜运输的因素：

影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。

影响协助扩散的因素：（1） 细胞膜内外物质的浓度差；（2） 细胞膜上相应载体的数量。

影响主动运输的因素：（1） 载体的种类和数量；（2） 能量。

教师也可以引导学生用曲线的形式分析影响物质运输的速率。

【例1】 图1中所示的3条曲线分别代表哪种运输方式呢？

分析：自由扩散是顺浓度梯度进行物质运输，其动力是膜两侧溶液的浓度差。在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率越大。所以A为自由扩散。

协助扩散和主动运输的共同特点是都需要载体协助。在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，物质的运输速率也逐渐增大，到达一定浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度的增大而增大，故B为协助扩散或主动运输。

而图1C的横坐标为时间，纵坐标为细胞内浓度。在一定时间范围内，细胞外液浓度高于细胞内液浓度，当达到一定时间后，会出现细胞内液浓度高于细胞外液浓度，也就是此种物质能逆浓度进入细胞，这种情况只有主动运输可以实现，所以图1C表示主动运输。

【例2】 图2所示的2条曲线分别代表哪种运输方式？

分析：图2的横坐标为氧气浓度（或者氧分压），实质代表的是能量。因为自由扩散和协助扩散不需要消耗能量，所以图2A表示自由扩散或协助扩散，而图2B表示主动运输。但当横坐标变为能量或者呼吸速率时，图2将变为图3。

图2B与图3B的区别是：图2B表示当氧浓度为0时，不能进行有氧呼吸，但可进行无氧呼吸，就可由无氧呼吸提供能量；图3B表示能量为0时，不能运输物质，有能量才能运输物质，所以此图只表示主动运输，此曲线转折点的影响因素为载体蛋白的数量。

【例3】 图4中所示的曲线分别代表哪种运输方式？

分析：图4显示的横坐标为载体数量，自由扩散不需要载体，物质运输速率与载体数量无关，所以图4A为自由扩散。而协助扩散和主动运输都需要载体，所以随着载体数量的增加，运输速率会增大，但当物质的浓度不能随之增加时，运输速率也就不再增加，所以图4B表示协助扩散或主动运输，此时曲线转折点的影响因素为物质的浓度。

教师引导学生小结：

（1） 对于自由扩散，因为其运输速率只与浓度差有关，所以氧气浓度、能量、呼吸速率或者载体数量对其都没有影响，所以是一条直线。

关于测井曲线异常分析 篇4

关键词：测井曲线,异常,解决方案

1引言

测井是对油田等所在的地层的详细记录, 它可以通过将地质样品带回到实验室里进行直接观察, 也可以通过将测量仪器等放到油田的油井里进行测量。测井可在任意阶段完成, 如钻井, 生产, 甚至弃井的时候进行也可以。早在上个世纪初, 斯伦贝谢两兄弟就开始了测井操作, 他们是电法测井的鼻祖。他们在1927年成功地获取了第一条测井曲线, 在现代模式中, 该条曲线为电阻率曲线, 也称为3.5m的侧向测井曲线。而斯伦贝谢公司的两位员工发现即使没有电流存在时, 井中的测量仪器也会摆动, 这就产生了自然电位测井法, 这是测量电阻率的一种重要方法。随着技术的发展, 特别是晶体管和集成电路的出现, 电测法更加可靠, 并且由于计算机的加入, 对于测井曲线的数据分析也不再是一个难题。

2主要测井曲线介绍

2.1 自然电位测井曲线

常见的测井方法很多, 所产生的测井曲线种类自然也不少。其中自然电位测井法可以测量地层中由于电化学作用而产生的电位。它的幅值大小以及极性都与泥浆的电阻率和底层的中积水的电阻率正相关。自然电位法测井曲线可以应用于这些场合:划分渗透性的地层;估计油田中泥浆的含量;确定地层中的积水的电阻率;还可以判断水淹层和沉积相研究。自然电位曲线与自然伽马曲线等具有很好的对应性。

2.2 自然伽马测井曲线

自然伽马测井是充分利用伽马射线的强度来对地质问题进行研究的测井方法。该伽马射线是由于存在与的地层中的放射性核进行衰变反应为产生。它可用于判断岩性;进行地层对比, 以及估算油井中的泥浆含量等。一般在大井眼位置, 自然伽马曲线的值均偏低。

2.3 微电极测井曲线

它类似与自然测井曲线, 是一种微电阻率的测井方式, 由于它的纵向分辨力很强, 所以可以通过它直接判断油田的渗透层。微电极测井曲线的应用场合较广, 它同样可用于判断岩性, 进行岩性剖面划分, 甚至可以通过它来确定岩层的具体界限, 不同的界面;另外它可用于确定大井的井段。微电极测井曲线的最典型应用是确定油田中油层的有效厚度。另外, 它能反应出油田中岩性的变化, 在淡水泥浆, 而井径也比较规则的情况下, 当岩性为砂岩, 砂质泥岩, 泥岩等, 微电极曲线的幅度应逐渐减小。

3大庆油田测井曲线

3.1 大庆油田中的测井曲线

图1是六厂气层的显示曲线, 六厂气层的深度一般在890米至920米之间。由图1可知, 气层曲线的显示结果与油层的显示结果有很大的差别, 气层上的电阻率曲线显示的值明显要偏高, 这在声波和密度曲线上表现得最为明显。在气层曲线上, 声波曲线出现高值, 而声波时差在350以上, 而密度曲线则为低值, 521密度曲线上的显示结果为1.9左右。

图2显示的是邻井气层曲线, 通过对比图1和图2, 可以看出邻井的斜度要稍大一些, 气层估计在930米和960米之间, 观察图2可发现气层上的曲线显示几乎相同, 曲线的幅度差别也不大。

气层上声波曲线出现的高值和密度曲线中出现的低值以及电阻率曲线的高值都是地层地质信息的真实反映, 不是错误的曲线。

由图3可看出, 微电极曲线显示的是高值, 幅度差很小, 有些地方甚至没有差异;在井径曲线上没有出现泥浆显示, 并且伽马曲线也正常, 另外自然电位幅度差较小, 而声波时差曲线出现的是高值。

大庆油田之所以会出现高压层曲线, 这是因为大庆油田在过去很长一段时间内都是通过长期注水和注入化学聚合物来辅助开采, 这使得注入这些物质的地层矿化度发生变化, 最后导致该地层压力变大, 使地层压力接近内泥浆压力, 甚至大于井内泥浆的压力。

3.2 异常测井曲线出现的原因

有时可以看到一个明显的异常现象, 曲线图中的自然电位在嫩2端以上打断泥岩层出现明显的负异常, 这不符合验收标准, 所以该测井曲线为异常曲线。这种情况在斜井中出现频率很高, 而且随着斜度的增加, 出现异常的概率越大。

显示的是一厂中的中区井中出现的伽马曲线, 该曲线明显为高值, 约为2300, 这和平常的测井伽马曲线相比, 本伽马曲线要高出很多。伽马曲线幅值为2360左右, 曲线显示更加高值。之所以伽马曲线会出现高值, 这可能是由于以下两点造成:一是, 可能在周边的生产井中曾经进行过放射性生产测井, 这使得该地层中的放射性急剧增加, 从而造成周边油井也受到影响。二是由于大庆油田需要长期注水和注化学聚合物, 这也可能导致该地层中的放射性发生变化。

其实造成异常曲线出现的原因是多种多样的, 导致大庆油田测井曲线出现异常的原因可以大略总结如下: (1) 由于钻井设计失误, 井内的泥浆压力不够大, 这造成地层压力和井内的泥浆压力不平衡; (2) 如上文提到的自然电位曲线异常和伽马曲线异常, 这可能是由于长期进行注水和注入其他聚合物进行开采造成; (3) 油井自身设计失误; (4) 由于测井仪器的故障造成测井曲线异常; (5) 地层自身可能存在缺陷; (6) 最后, 周边的生产井也会对自身造成干扰, 若是它们从事过剂量很大的放射性测井生产工作的话, 这将会对周边其他油井带来很大的麻烦。

3.3 异常测井曲线的解决方案

在测井过程中, 异常测井曲线很常见, 若遇到异常测井曲线, 则应该用同一个仪器重新测量, 若是结果一致, 此时应该更换仪器再次进行测量, 这是最简单的验证方法。若仍然一致, 则测井工作人员应该及时向上级汇报。其实异常曲线并不表示它就是错误的曲线, 当遇到异常测井曲线时, 这时应该仔细检查, 及时查看邻井的资料, 并且和上级领导进行交流, 争取及时解决异常曲线的问题。

4总结

由于地质结构复杂多样, 而且随着技术的发展, 油田测井方法越来越多, 这就导致异常曲线出现时, 原因分析更加复杂。测井人员在遇到测井曲线异常问题时, 应多查看资料, 寻找问题突破口, 及时解决问题。

参考文献

[1]丁次乾.矿场地球物理测井.中国石油大学出版社.2006.12

混凝土曲线箱梁桥温度效应分析 篇5

混凝土曲线箱梁桥温度效应分析

鉴于温度荷载对曲线箱梁桥的破坏作用巨大,根据已有文献分析了温度荷载作用于曲线箱梁桥上产生的`效应,推导了单跨曲线箱梁在径向受到约束时受温度荷载作用产生的支座反力及内力计算公式.利用本文公式,结合工程实例,详细分析了温度变化对曲线箱梁的影响.研究表明,温度的均匀变化只引起曲线箱梁桥平面内的受力,支座反力的大小与温度变化呈线性关系;当曲线箱梁桥的径向受到刚性约束时,支座会受到很大的支座反力,设计中选取合适的支撑形式尤为重要.

作 者：郭伟健 作者单位：兰州交通大学土木工程学院,甘肃,兰州,730070刊 名：河南城建学院学报英文刊名：JOURNAL OF HENAN UNIVERSITY OF URBAN CONSTRUCTION年，卷(期)：19(1)分类号：U441+.5关键词：曲线梁 箱梁 温度荷载 径向 混凝土

麻城黑山羊生长曲线的拟合与分析 篇6

关键词：麻城黑山羊；体质量；生长曲线；拟合；分析；理想模型；生长潜力

中图分类号： S827.3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0291-03

收稿日期：2014-11-11

基金项目：动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室专项（编号：2012ZD110）；湖北省农业科技创新中心资助项目（编号：2007-620-004-003）。

作者简介：索效军（1977—），男，山西忻州人，副研究员，研究方向为草食家畜繁育研究。E-mail：suoxj@126.com；Tel：（027）87380139。

通信作者：陈明新，硕士，研究员，主要从事草食家畜繁育研究。Tel：（027）87380139；E-mail：xjsuo@126.com。生长曲线用来描述畜禽体质量随年龄增长而发生的规律性变化，一般表现为“S”形，生长曲线的拟合与分析是研究畜禽生长发育规律的主要方法之一，可以用非线性数学模型对生长曲线进行拟合，理想的生长曲线模型，有助于分析畜禽饲养管理方面的信息，可以用来比较和检验不同畜禽品种类型、不同亲缘关系和不同性别的遗传品质等，还可预测实际生产中营养需要量并建立饲喂方案，提高选育结果[1-3]。近几十年来，已建立了Gompertz、Logistic和Bertallanffy等多种模型[4]，这些模型不仅对畜禽生长曲线拟合效果好，而且其中的参数具体估计值能够反映不同种群在生长率、最大体质量方面的差异，具有实际参考意义。

麻城黑山羊是湖北省有代表性的一个地方优良肉羊品种，主要分布于湖北省内的麻城、罗田、红安等地，在安徽省的金寨，河南省新县、商城等地亦有饲养[5]；素以毛色纯黑、繁殖力高、早熟和肉质鲜美而著称，但体型较小，生长发育慢，作为肉羊生产尚需提高其生长性能。目前，对麻城黑山羊生长发育规律的研究仍属空白，本研究的目的是对不同性别麻城黑山羊生长曲线选择较为适宜的拟合模型，揭示麻城黑山羊生长发育规律，为合理利用麻城黑山羊种质资源和选种繁育提供依据。

1材料与方法

1.1试验动物与饲养管理

于2012年1月至2014年6月，随机测定各阶段573只麻城黑山羊体质量，其中母羊486只，公羊87只，年龄为0～24月龄。羊群以放牧方式饲养，各性别羊均在3月龄断奶，公羊、母羊分群饲养。每日08：00出牧，17：00归牧，放牧地为天然草地，牧草种类有多年生黑麦草、红（白）三叶、鸭茅草等，秋冬季节补饲花生秧、甘薯藤等。自由采食，自由饮水，春、秋2季定期防疫和驱虫。

1.2生长模型

采用Gompertz、Logistic和Bertallanffy 3种曲线模型，其中W为t月龄时的体质量，A为体质量增长极限值参数，K为生长速率参数，B为常数。用于拟合的3种非线性模型见表1。

1.3数据处理

采用Excel 2013绘制生长曲线图。统计分析均使用SPSS 19.0软件，采用Gauss-Newton法，以残差平方和最小为目标函数，收敛标准精度为0.001，逐次迭代计算出模型参数的最佳估计值A、B、K，建立生长模型，并计算各种模型的理论拐点体质量和拐点月龄，根据拟合度（r2）评价生长模型，r2愈接近于1，说明运用该模型拟合生长发育的程度越好，越接近其生长发育的规律。

2结果与分析

2.1麻城黑山羊生长情况分析

从图1中可以看出，公羊、母羊生长曲线基本趋于一致，12月龄前生长速度较快，其中0～3月龄生长速度最快，24月龄左右体质量基本达到最高值，但公羊的生长速度明显快于母羊。12月龄之后母羊的体质量增加逐渐减缓，而公羊的增重依然明显，麻城黑山羊体质量的生长曲线呈“S”形。

2.2麻城黑山羊生长模型的拟合分析

从表2、表3和图2、图3可以看出，对拟合得到的6个回归方程分别进行F检验，结果均达到极显著水平（P<0.00 001），对函数中的各参数分别进行t检验， 也均达到极显

著水平（P<0.001）。从表2中的各参数标准误和95%置信区间可以看出，参数估计的准确度很高。通过3种模型的拟合度（r2）和残差的比较可以看出，3种模型的r2值均在098以上，3种曲线与实际生长曲线均很接近，说明3种模型的拟合效果均较为理想。就3种模型而言，Bertallanffy模型的r2最大，而残差最小，公羊、母羊的拟合度（r2）分别达到0991 9和0.994 5，高于Gompertz和Logistic模型的拟合度。由 Bertallanffy 模型可以估算出公羊、母羊的生长拐点分别为361月和2.69月，拐点体质量为13.81 kg和 10.32 kg，3种模型估计的公羊拐点体质量均高于母羊，拐点月龄均大于母羊。麻城黑山羊在0、3月龄实测值与生长模型估计值的拟合较差，6月龄以后模型拟合度较好。总体来看，Bertallanffy模型的估算值与实测值最接近。

3讨论

3.1生长曲线模型的选择

畜禽生长发育受遗传、营养及环境等多种因素影响，但某一品种生长发育的基本特征具有相对稳定性，因此可以用数学模型来描述畜禽生长发育的过程，非线性生长模型大致可以分为3类：一类是表示报酬递减表现的模型，如指数函数和Brody模型；一类是有1个固定拐点的模型，如Logistic和Gompertz模型；另一类是描述光滑“S”形曲线但拐点可变的模型，如Bertalanffy和Richards模型。在模拟肉用畜禽的生长方面，Gompertz、Logistic和Bertallanffy 3种非线性生长模型是目前使用较多的用以描述生长发育规律的生长曲线模型，至于哪一种模型最好，还要根据畜禽品种的生长发育特点而定， 如Gompertz模型适合描述其早期生长迅速的生长过程，而

nlc202309021427

Logistic模型在拟合早期生长速度较慢的藏鸡有较高的拟合优度，Bertallanffy模型在研究中用于增重相对较迟缓的品种有较高的拟合度[6]。本试验中，3种模型对麻城黑山羊体质量拟合度（r2）都在0.98以上，最佳拟合模型为Bertallanffy；而姜勋平等研究结果显示Gompertz模型拟合林细杂交羊的生长发育规律效果最优[7]；梁学武等研究认为Logistic模型拟合波尔山羊的生长发育规律效果最优[8]；本试验结果与施六林等研究报道的[9-11]相一致，可见品种的不同会导致生长曲线有所差别，而模型的选择对于模型的最终确定至关重要。本试验仅对麻城黑山羊的体质量生长规律作了探讨，所以关于麻城黑山羊的生长曲线方程，还有待于收集更多的数据，并以其他品种的同类数据作为对照进行更深入的分析，以便为进一步完善麻城黑山羊选育，获得较为理想的遗传进展提供理论指导。

3.2生长发育的特点

生长曲线拐点的含义是生长速率最快的时候，本试验最佳拟合模型Bertallanffy拟合的公羊、母羊生长拐点分别为3.61月、2.69月，要早于Gompertz模型和Logistic模型的拟合结。就Gompertz模型和Logistic模型而言，Gompertz模型公羊、母羊拐点（4.71月、3.66月）出现要早于Logistic模型（6.67月、5.56月），这与刘远等的研究结果[12-13]一致，而与张媛的研究结果[14]有差异，这可能是由于品种或饲养条件的差异造成的。

由麻城黑山羊生长曲线图可看出，3种模型拟合初生质量高于实际初生质量，提示在生产中适当的加强妊娠母羊的饲养管理，可在一定程度上提高羔羊的初生质量；公羊、母羊在3月龄的生长速度均出现了趋缓，可能是由于断奶应激所致，而随着羔羊瘤胃的发育，9月龄左右羔羊瘤胃发育成熟，形成了充分利用草料的能力，生长速度又有所增加，表明随着应激反应的减弱及营养物质摄入量的增加，麻城黑山羊能够有效利用营养物质进行生长。与各模型拟合过程相比，麻城黑山羊早期实际生长过程整体呈现较大波动，表明麻城黑山羊早期生长发育易受饲养管理影响，因此应综合考虑饲养管理，保证羔羊早期平稳、快速生长。

3种模型的数据显示，公羊的拐点月龄均呈现出比母羊略迟的特点，说明公羊到达最大生长速度的时间晚于母羊，表明性别对麻城黑山羊体质量增长有一定影响，一方面是由于公羊、母羊遗传上的差异，另一方面是由于性腺激素的作用。因此，在饲养过程中应考虑公羊、母羊在拐点月龄上的差异，按性别实施科学的饲养管理，最大限度发挥羊的生长潜力。

4结论

采用Gompertz、Logistic和Bertallanffy 3种常用的生长曲线模型对麻城黑山羊体质量生长曲线进行拟合，以Bertallanffy模型的拟合效果最佳，其公羊、母羊拟合方程分别为W=46.61×（1-0.57e-0.15t）3、W=34.81×（1-0.54e-0.18t）3，研究结果可为麻城黑山羊进一步饲养管理配套技术指标的制定提供重要生长参数。

参考文献：

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：294-296.

应用MATLAB分析曲线运动 篇7

MATLAB是一种与数学密切相关的算法语言,具有强大的数值计算和可视化功能。信息科技的发展对教育教学的影响深远,利用计算机手段辅助学习,提高学习效率,能够使学生避免繁琐复杂、重复的计算,将问题的分析引向更深的层次。MATLAB的数值计算和友好的图形显示功能将使得物理课程中的抽象概念直观易懂,有利于学生的理解和认知。

1 曲线运动实例与理论分析

曲线运动的数学分析比较麻烦,运算结果往往只看到特定点下的运动结果,而借助于MATLAB可以绘制出曲线运动的整个过程,直观地看到曲线运动过程中变量的变化过程。

比如,一曲线运动实例。

长度为R=0.5m的一段不可伸长的轻质细绳,一端悬于固定点O点,另一端拴一质量m=50g的小球。如图1所示,把细绳拉直与O点处于同一水平高度A处,由A处静止释放,分析小球由A点下摆至最低点B的过程中小球竖直方向运动的加速度以及重力做功的变化情况。

不计空气阻力,当小球运动到摆线与水平方向成a角,速度为v,小球所受重力做功的瞬时功率可表示为P=mgvy。小球运动到与水平方向成a角,速度为v时的受力分析如图2所示。

(b)速度v的正交分解示意图 (参见下页)

根据小球在运动过程中的运动特征,应用牛顿第二定律得

式中,ay为小球竖直方向运动的加速度。

小球由A向B运动做圆周运动。运动到C点时运动满足

并且小球在整个运动过程中,初始状态时小球静止势能最大,运动过程中随着速度的变化,动能发生变化,满足

联立式(1)~(3),解得小球竖直方向运动的加速度ay

从式(4)可以看出,a从0°变化到90°时sina的数值增加,ay的数值随着角度a增加而减小,当a=arcsin√3/3时,小球竖直方向运动的及速度ay=0。

小球从水平方向运动到与水平方向成a角时,重力所做的瞬时功率为

把式(3)代入式(5),可以求得重力所做的瞬时功率为

把小球质量m以及细绳长度R代入式(6),得

从式(7)看出,重力所做的瞬时功率随着 的变化而变化。

2 应用MATLAB分析重力做功P以及竖直方向的加速度ay的变化情况

编写MATLAB程序,分析重力做功P以及竖直方向的加速度ay随小球运动的位置与水平方向之间夹角a的变化情况。

为能够在绘制的图中清晰地看到重力做功P随小球运动的位置与水平方向之间夹角a的变化情况,将其实际数值扩大10倍处理。

clf;clear all;

jiaodu=0:0.1:90;

jiaodu_hudu=pi/180;

xx=jiaodu*jiaodu_hudu;

ay=10-3*10*sin(xx).^2;

plot(x,ay,'g');

grid on

hold on

yy=10*sqrt(2.5)*cos(xx).*sqrt(sin(xx));% 将重力做功数值扩大10倍处理

plot(x,yy,'r')

程序运行结果,如图3所示。

从图3看出,当a=35.4°时,重力瞬时做功P达到最大值0.981W,这时竖直方向的加速度ay=0。在角度a从0°变化到35.4°时,ay递减变化,而P递增变化;但a值由35.4°变化到90°时,ay仍旧是递减变化,P值由最大值0.981W递减到零。

3 小结

城市立交曲线箱梁设计分析 篇8

关键词：立交桥,曲线箱梁,支座预偏

1 引言

近年来随着城市高架桥、立交桥建设发展的需要, 曲线箱梁已经得到广泛的应用。在实际的工程中曲线梁的半径设计的较小, 这主要是考虑到节约占地和减少征地拆迁, 此外, 市政桥梁跨越的范围有高架、铁路, 使得桥梁的跨度较大。通常普通钢筋混凝土连续曲梁的跨径较小, 很难满足工程的需要, 在设计时通常选用较大跨越能力的预应力混凝土梁和钢结构。钢混叠合梁桥的特点是自重轻、跨度大、施工周期短等, 符合需要有跨越能力大市政桥梁的要求。但曲线箱梁属于空间结构、受力比较复杂, 如温度、荷载、徐变等因素都可能引起弯矩、剪力、扭矩的变化, 在进行设计时需综合考虑各种因素, 若设计不当会引起桥梁事故。本文结合小半径曲线钢混叠合梁桥的工程实例, 探讨如何设计该类桥梁, 为工程设计和施工提供参考。

2 工程概况

珞狮南路立交跨越郑州市的南湖南路、武梁路、文治街、文秀街, 范围从文秀街道到华农新大门, 总长2.9公里, 高架桥的桥长占1.9公里, 为双向6车道, 而芦湾湖立交至华农天桥段是双向4车道, 是连接郑州市二环与三环的主要通道, 其标准设计断面为双向6车道, 珞狮南路由芦湾湖立交至华农天桥段为双向4车道, 属特大型城市桥梁工程, 是郑州市二环线与三环线的重要联络通道, 也是郑州市重要的放射道路之一。珞狮南路高架桥共有混凝土箱梁16联、钢箱梁3联, 桥宽为19-43米, 最高处桥面距离地面高达20.375米。该工程从桩基开钻至预应力混凝土箱梁结构贯通仅用了8个半月, 施工期间投入的工人人数达3500名、使用的模板达15万平方米, 创造了郑州市预应力混凝土箱梁高架桥施工速度之最。

3 连续曲线混凝土箱梁总体布置

3.1 跨径布置及支座形式

钢混叠合梁桥具有钢结构自重轻且混凝土现浇层厚度较薄的特点, 活荷载在总荷载的比例较大, 在恒荷载的作用下其连续梁边墩支座的预压力值不是很大, 应考虑活荷载引起的支座被拔出的危险, 因此在跨进布置时边跨和中跨比例应适当放大。

曲线梁桥支承方式的不同可以引起结构上下部分的内力的变化。中间支承形式有抗扭型 (多支点或墩梁固结) 和单支点铰这支承两种形式, 在选择连续曲线梁桥的支承方式可考虑以下原则:

(1) 较宽大于12m和曲线半径大于100m的曲线梁桥, 主梁的扭转作用影响不大, 而由于桥宽较大, 需考虑桥梁横向稳定性, 在中墩宜可采用抗扭较强的多柱或多支座的支承方式, , 亦可采用墩柱与梁固结的支承形式。

(2) 桥宽小于12m和曲线半径小于100m的曲线梁桥, 主梁的扭转作用影响较大, 考虑到桥窄可采用独柱墩, 但支承结构形式的选取应根据墩柱高度来决定。墩柱与梁固结的结构支承形式可用在较高的中墩, 由于单点支承抵抗扭矩的能力较弱因此用于较低的中墩, 同时可以降低主梁的横向扭转变形。但这两种交承方式都需要对横向支座偏心并进行偏心计算。

3.2 梁高变化对设计参数的影响

梁高的选择是进行两题设计的一个重要因素。在选择梁高时应结合建筑容许高度、刚度、经济合理性等因素进行考虑。在一定的条件下, 梁高与总用钢量成正比, 经济性也较合理, 但是过低的梁高会引起桥梁的刚度不足等问题, 因此梁高的选取是设计时关键的因素。

4 结构分析

4.1 荷载效应分析

4.1.1 结构自重:

将钢混叠合梁桥的结构自重在桥轴线的分布不是均匀的, 由于曲线外侧力大于内侧使主梁产生背离圆心方向的扭转效应, 而且是半径越小扭转效果越大。所以, 在结构设计中要考虑由于自重产生的扭矩的, 特别是对于支座偏心设计。

4.1.2 预应力荷载:

在预应力混凝土曲线梁中, 可将预应力分解成沿平面的径向弯曲和沿高度方向的竖向弯曲, 这使得径向力的作用与梁高度变化一致。当径向力的作用点不在主梁截面剪切中心时就会对主梁产生扭转作用, 当在剪切中心以上的扭矩方向与在剪切中心以下相反, 两者的合扭矩就是曲线梁的整体扭转, 在钢混叠合梁桥曲线梁中, 预应力产生效应表现为使主梁背离圆心方向的扭转。

4.1.3 温度效应:

考虑温度效应时主要考虑三种形式温度:年温度、日照温度和骤然降温。年温度的效应是长期的、缓慢的, 可当成均匀温度, 影响主要在结构的变形和对固结墩的内力, 而对主梁的结构内力影响不大。后两者的温度呈梯度变化, 很大程度上可影响结构的内力和变形, 严重的可引起主梁开裂。在结构计算时梯度温度的选择可根据《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004) 第4.3.10条, 在结构计算时应考虑铺装层的厚度, 桥面板温度应去除铺装层温差, 正梯度温度可当成量的正弯矩, 顶板受压, 在中间桥墩内侧出现支座反力, 使梁向外扭转, 变形是顺桥向, 与均匀温度相同;负梯度温度的作用与之相反。

4.1.4 收缩徐变效应:

混凝土的收缩徐变与时间有关, 徐变是在长期荷载作用下产生, 随着时间的延长, 沿着作用力的方向产生的变形, 而收缩产生主要是塑性收缩与化学收缩, 与荷载无关。在实际工程中, 收缩徐变与温度是一起同时作用的。在设计中预应力混凝土构件由于随时间变化的收缩徐变会受到构件内的钢筋的约束引起内力重分布, 这一现象也出现在在钢梁与就地浇筑的混凝土板组成的结合梁中。在变形方面, 收缩影响曲线桥的平面变形, 徐变影响竖向挠度。

4.2 结构计算

采用大型空间有限元程序进行结构计算分析, 采用三维梁单元模型模拟曲线箱梁, 虚拟刚臂模型模拟墩梁固结与支座偏心, 同时考虑橡胶支座的弹性作用。在钢-混组合梁中, 采用施工阶段联合截面的形式考虑桥面板混凝土的作用。取锚固箱梁段的l/2桥宽结构建立对称模型。采用C50混凝土, 弹性模量为35GPa, 泊松比取0.167, 钢束采用13-Φs15.2钢绞线, 张拉控制应力1339MPa, 进行网格划分。计算结果21米高为主梁最大横向弯矩为3763KNo M, 墩柱最大横向弯矩为1565KNo M。

5 支座偏心设置

在两支座受力不均时, 通过增大支座间距对于小半径钢混叠合连续曲线梁的设计是不够的, 这时应考虑调整支座偏心, 支座偏心可以起到内力重分布, 避免出现负反力并使得反力分配均匀, 但不能最终抵消外扭矩, 在进行支座偏心设置时其原则是在永久荷载的作用下, 曲梁内外侧支座反力尽量相差不大, 本桥中钢-混结合梁中墩支座向圆心方向预偏最大达22cm。

6 结论

鉴于钢混叠合梁桥自重轻、跨度大、施工周期短优势, 符合需要有跨越能力大市政桥梁的要求;同时分析表明曲线箱梁受力比较复杂, 如温度、荷载、徐变等因素都可能引起弯矩、剪力、扭矩的变化, 在进行设计时需综合考虑各种因素。通过结合小半径曲线钢混叠合梁桥的工程实例分析, 表明设计时应当边跨和中跨适当加大其活荷载, 以考虑活荷载引起的支座被拔出的危险;同时考虑到边墩为支座、中间的几个支座为单点支承方式对边墩支座产生扭转作用, 曲线梁墩设计时适宜采用双支座设计。

参考文献

[1]熊洪波.小半径曲线钢-混凝土叠合连续箱梁桥设计探讨[J].城市道桥与防洪, 2010, 27 (08) :74-75.[1]熊洪波.小半径曲线钢-混凝土叠合连续箱梁桥设计探讨[J].城市道桥与防洪, 2010, 27 (08) :74-75.

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利用曲线拟合分析古塔的变形 篇9

由于长时间承受自重、气温、风力等各种作用, 偶然还要受地震、飓风的影响, 古塔会产生各种变形, 诸如倾斜、弯曲、扭曲等。为保护古塔, 文物部门需适时对古塔进行观测, 了解各种变形量, 以制定必要的保护措施。

本文以此为背景, 主要结合题目附件中提供的数据, 采用投影法结合曲线拟合建立三维空间中曲线的参数方程, 并利用曲线在三个坐标平面的投影曲线来分析古塔的变形问题。

2 模型准备

2.1 缺失数据处理

(1) 本文采用三次样条插值的方法处理题目附件中缺失数据。 (2) 附件中2009年、2011年观测数据中缺失的塔尖数据采用线性拟合处理。

2.2 建立三维空间直角坐标系 (如图1)

3 模型建立与求解

3.1 倾斜变形分析

分析题目附件所给数据发现, 1986年古塔已经有倾斜现象, 到2011年倾斜问题加剧。图2是四个观测期古塔中心坐标三维图。

(1) 古塔各层中心空间倾斜位移值模型:

(2) 古塔各层中心空间倾斜度模型:

结合数据, 利用Matlab编程, 分别计算出1986年与1996年、1996年与2009年、2009年与2011年、1986年与2011年的古塔各层中心对应倾斜距离和侧倾斜距离。以及1986年一至五层、1986年五层至塔尖;1996年一至五层、1996年五层至塔尖;2009年一至五层、2009年五层至塔尖;2011年一至五层、2011年五层至塔尖的古塔中心的倾斜度。结果如表1、表2。

(单位:米)

(单位:米)

3.2 弯曲、扭曲变形分析

古塔中心既发生了纵向弯曲, 又发生了横向弯曲, 可以认为古塔中心出现了变形情况。结合古塔中心的投影散点图, 本文采用投影法以x为参数, 利用曲线拟合三维空间中曲线的参数方程, 并通过曲线方程在xoy, yoz, xoz平面上的投影, 分别计算曲线的曲率, 以此来分析古塔在四个观测期内的弯曲与变形情况。

用Matlab编程, 拟合可得1986年、1996年、2009年、2011年的三维曲线参数方程:

在xoy, yoz, xoz平面上的投影图形分别为图3、图4、图5。根据曲率公式, 用Matlab编程计算中心曲线在三个平面上的投影曲线曲率, 结果见表4。

3.3 结果分析

3.3.1 倾斜分析

(1) 1986年与1996年古塔各层中心的倾斜位移值非常小, 最大值仅为0.0106米, 在x方向倾斜位移值非常小, 最大值约为0.007米;在y方向非常小, 最大值约为0.007米; (2) 1996年与2009年古塔各层中心的倾斜位移值较明显, 最小的倾斜位移值为0.0243米, 在x方向倾斜位移值较明显, 最小值约为0.01米;在y方向较明显, 最大值约为0.007米; (3) 2009年与2011年古塔各层中心的倾斜位移值非常小, 最大值仅为0.018米, x方向倾斜位移值非常小, 最大值约为0.001米;在y方向非常小, 最大值约为0.001米; (4) 1986年与2011年古塔各层中心的倾斜位移值较明显, 最小的倾斜位移值为0.0316米, 在x方向倾斜位移值较明显, 最小值约为0.01米;在y方向较明显, 最大值约为0.007米。

3.3.2 弯曲、扭曲分析

(1) 1986年时, 古塔中心在xoz平面上的投影曲线在各层的曲率几乎为零, 最大值仅为0.00016, 说明古塔中心在竖直方向几乎没有发生弯曲变形情况, 古塔中心在zoy平面上的投影曲线在各层的曲率几乎为零, 最大值仅为0.000512, 说明古塔中心在竖直方向几乎没有发生弯曲变形情况, 古塔中心在xoy平面上的投影曲线在各层的曲率较大, 最小值为0.1762, 且各点处的曲率值并不单调, 说明古塔中心在水平方向发生弯曲变形情况比在竖直方向的弯曲变形情况较为严重; (2) 2009年时, 古塔中心在xoz平面上的投影曲线在各层的曲率几乎为零, 最大值仅为0.000689, 说明古塔中心在竖直方向几乎也没有发生弯曲变形情况, 古塔中心在zoy平面上的投影曲线在各层的曲率几乎为零, 最大值仅为0.0002537, 说明古塔中心在竖直方向几乎也没有发生弯曲变形情况, 古塔中心在xoy平面上的投影曲线在各层的曲率较1986年时更大, 最小值为0.2439, 且各点处的曲率值也没有单调趋势, 说明古塔中心在水平方向也发生较为显著的弯曲变形情况。综合分析, 古塔在竖直方向变形不很严重, 但是在水平方向各点曲率没有明显单调趋势, 波动较大, 即水平扭曲变形情况相对于竖直方向较为严重。

3.4 未来趋势

综合3.1和3.2的模型与结果, 可以得到若古塔在自然因素下, 没有突发地震、飓风等影响, 在未来较长一段时间内: (1) 古塔的外形、古塔中心应保持2009年、2011年的水平, 不会发生太大变形; (2) 对比1986年、1996年和2009年、2011年古塔的变形情况, 可以得出, 在未来一段时间内, 古塔下面五层不会发生明显弯曲、扭曲变形情况, 但是倾斜情况应稍加注意, 这可能是导致古塔高层发生弯曲、扭曲变形的内在因素;古塔高层在发生倾斜变形的同时, 较易发生水平弯曲、扭曲变形。

参考文献

[1]赵静, 但琦.数学建模与实验 (第3版) [M].北京:高等教育出版社, 2008:28-75.

[2]贾俊平.统计学 (第二版) [M].北京:清华大学出版社, 2006:36-55.

断路器异常特性曲线分析 篇10

关键词：特性曲线,预击穿,燃弧,合闸速度,分闸速度

1 概述

随着科技技术的不断发展, 高压开关特性测试设备越来越先进, 现在高压开关行业常用的HVSOP型全自动高压开关测试系统 (俗称KOCOS) 完全可以测试出高压开关设备的各项基本特性, 如:分闸时间、速度, 合闸时间、速度, 合分时间, 控制电流等等。研究高压开关操作特性曲线能帮助我们了解高压开关的各项性能, 对解决高压开关设备故障、质量缺陷有很大帮助。

这里以110KV三相联动断路器特性曲线为例, 做简单说明。

图中A、B、C黄绿红三条曲线是A、B、C三相断路器的通断线, 细实线代表断路器动静触头处在分离状态, 粗实线代表断路器动静触头处在接通状态;A1蓝色曲线是断路器动触头行程曲线, 它一般通过安装在断路器拐臂轴上的位移传感器测量;A2曲线是断路器合闸控制电流线, 它是通过断路器操动机构中合闸线圈中的电流。分闸特性曲线与此相识, 这里不再赘述。

2 异常特性曲线分析

异常特性曲线主要有:通断线异常、电流线异常、行程曲线异常, 这里我们针对常见的异常特性曲线进行分析。

2.1 分合闸断口通断线异常

断路器动、静触头的通断线可以显示动、静触头的接触、断开情况, 见图二所示。时间t表示合闸同期性, 若t时间过长会影响到电力系统运行的稳定性, 造成断路器误动作, 通过调节三相本体的起始位置、三相机构的合闸时间可以减小t, 使其满足设计和使用要求。

弹跳时间t1, 可以反映出本体动静触头的对中性和灵活性, 弹跳时间t1偏大, 则可能是因为动静触头对中性不好, 严重的话会造成动静触头的碰撞损坏, 现在断路器动静触头的对中性都靠设计工装保证, 一般不会影响到断路器机械寿命, 所以没有相关标准对此进行特别规定。

图2中A相接通后一段时间动静触头又分开了, 表示断路器机构合闸后没有保持住 (简称机构合分故障) , 这种情况在变电站会影响成功送电, 因此需要及时检修断路器机构。

2.2 分合闸控制电流线异常

其次常出现的异常特性曲线为电流线异常, 见图3所示为某断路器A、C相机构分闸控制电流线。分闸控制电流线也就是通过分闸线圈内的电流曲线, 它的切断主要靠辅助开关的切换完成。辅助开关在切断控制信号的过程中可能会造成拉弧现象, 如果辅助开关容量不足, 无法切断控制信号, 会造成断路器机构控制回路长时间带电, 烧坏机构线圈或辅助开关。辅助开关拉弧时间的影响因素很多, 主要有分合闸速度、辅助开关切换容量、控制回路设计等。图中黄色曲线表示辅助开关已无法切断控制信号, 我们通过提高分闸速度、选用大容量辅助开关、分合闸控制回路错层分布均有利于解决该问题。

2.3 合闸行程曲线异常

分合闸行程曲线直接反映着断路器的机械性能, 因此试验过程中需对分合闸行程曲线进行重点关注。图四为某断路器A、B相的合闸行程曲线, A点为动静触头刚刚接触位置 (刚合点) , AB段的平均速度为断路器的合闸速度, 由于AB段曲线内动静触头即将接触, 在电力系统运行过程中会产生预击穿, 产生击穿电流, 若这段时间内合闸速度过低, 动静触头间长时间放电产生大量热量, 将动静触头焊接在一起, 造成断路器无法分闸, 引起重大电力事故。根据不同的产品对合闸时间的定义也不同, 有的规定为合闸前10ms动触头的平均速度为合闸速度, 有的规定为合闸前一段距离内 (应大于预击穿距离) 动触头的平均速度为合闸速度, 不管那种定义方法可以肯定B点应在预击穿距离外。

图4中B相合闸启动速度低 (即BC段平均速度低) , 表示合闸启动过程中阻力大, 可能是转动部分有卡滞, 或部分零部件装配过紧转动不灵活。若在电站运行一段时间后, 由于润滑油 (脂) 的流失, 部分零部件的锈蚀, 造成机构启动阻力更大, 严重的会造成断路器合闸不到位, 使断路器处在半分半合状态, 此时断路器一般无法分闸、也无法继续合闸, 直接影响到电力系统的安全运行。

图4中D段合闸终止时出现曲线异常, 出现该问题的一般为断路器弹簧操动机构内超越离合器 (单向轴承) 失效所致, 通常情况下该机构也会出现储能时间长、未储能指示牌不正等问题。当机构出现这种情况时, 需要及时检修机构超越离合器及其配合零部件, 否则会严重降低操作机构的机械寿命。

由于断路器必须能够切断异常电流 (如短路电流) , 因此对断路器的分闸特性要求更为严格, 图五为某断路器分闸行程曲线。A为动静触头刚刚分离位置 (即刚分点) , B为分闸后10ms位置, AB段内动触头的平均速度为断路器分闸速度, 之所以如此定义, 是因为这段时间内断路器要拉弧, 这段时间内速度的高低直接决定着断路器的灭弧能力。图中所示断路器分闸到位后有过冲10mm, 这要根据断路器本身设计判断是否存在隐患, 若过冲超出了断路器本身设计要求, 有可能会造成将断路器本体拐臂盒 (或底座) 打坏。

3 结论

我们借助先进的试验设备, 通过研究断路器特性曲线可以帮助我们了解产品性能。只要平时注意研究, 不断积累, 对异常特性曲线进行深入分析, 对改进产品, 提高产品性能有很大帮助。

参考文献

[1]白桂欣.电气工程常用数据速查手册[M].北京.机械工业出版社, 2007.[1]白桂欣.电气工程常用数据速查手册[M].北京.机械工业出版社, 2007.

宏程序加工非圆曲线的分析与应用 篇11

关键词:数控大赛 GSK980TD系统 宏程序 椭圆 A类宏G65指令

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(c)-0023-02

近年来,全国数控大赛广泛举行,各级职业技术院校都积极参加,数控大赛中应用宏程序变量进行编程,对可以用函数公式描叙的工件轮廓或曲面进行数控加工。宏程序是现代数控系统一个重要的新功能和新方法,也是全国数控技能大赛实操考试主要考核点之一。在数控大赛中,不仅比出成绩,而且选拔出一批优秀的数控技能人才,交流了技艺,激发了数控操作领域从业人员学习和提高自身技能的兴趣和比学赶帮超的积极性,对整体提高各院校数控操作人员技能水平起到重要推动作用。竞赛不仅探索出一条选拔技能人才的道路,并且带动一些地区数控技能实训基地建立,对数控技能人才的培养和成长都将起到积极的推动作用。

因此,我校要利用好这个为技能人才提供展示技能、交流创新的平台。以学校为单位,提高技能,找出弱项,并且根据自己学校机械设备的实际情况有针对性的提高。通过对我校数控车工参赛选手实际操作训练的观摩和研究,并且自己动手操作GSK980TD这套系统,针对利用宏程序车削外圆和端面为椭圆的轮廓形状有了自己的认识和见解。

广东省数控技能大赛车工组参赛选手使用的设备即为GSK980TD系统,而且我校也有这套系统的车床供我校准备参加竞赛的选手练习使用,GSK980TD系统提供了类似于高级语言的宏指令G65,用户宏指令可以实现变量赋值、算术运算、逻辑判断及条件转移,有利于编辑特殊零件的加工程序,如外轮廓线的局部为非圆曲线的情况。非圆曲线还包括抛物线、双曲线等其他几种形式,因为在实际操作中以椭圆加工变数最多,最具有代表性,其中以端面椭圆加工最具难度。本文重点分析端面椭圆的宏程序编写步骤,宏程序就是利用公式来加工工件的,比如说非圆曲线椭圆,如果没有宏程序的话,我们就要逐点算出椭圆曲线上若干个点的坐标,然后慢慢用直线来逼近,但是如果是一个表面光洁度要求很高的工件的话,那么需要计算的点坐标很多,增大了计算量并且编程变得繁琐.可是应用宏程序后,我们可以把椭圆的公式输入到系统中,然后我们给出变量坐标,例如Z坐标,并且每次增加差量,那么宏程序就会自动算出X坐标,并且进行车削,实际上宏在程序中起到的是运算作用。

宏一般分为A类宏和B类宏,A类宏是以G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx 的格式输入的,B类宏的程序则是以直接的公式和语言输入的,和C语言很相似,虽然B类宏的应用比较广,但是在一些老系统中,比如GSK980TD中由于它的MDI的键盘上没有公式符號,为此如应用B类宏程序的话只能在计算机上编好再通过接口传输到数控系统中,但是如果没有PC机和电缆的话,那么只有通过A类宏程序编制了。

下面以凸面椭圆朝上运用GSK980TD系统分析A类宏程序编程原理(图1)。

以端面椭圆为例,加工步骤如下。

1.工艺分析

加工椭圆的工艺分成粗加工和精加工,加工端面椭圆运用极限坐标公式转换成宏程序编程,其走刀路线类似于G73配合G70的粗、精车加工,运用起来比较方便。

2.C刀尖补偿:端面圆弧刀具

数控车刀采用刀尖圆弧补偿进行加工时,刀尖形状和切削时所处位置不同,其补偿量与补偿方向也不同,根据各种刀尖形状和刀尖位置不同数控车刀的刀具切削沿位置共有9种,刀沿位置号如图2。

3.走刀路线

如示意图:粗车为10刀,共切深9.5mm,一刀精车,为0.5mm。一共切深10mm,正好等于椭圆的短半轴长度(图3)。

4.设置坐标系及自变量

根据图纸中所示椭圆形状,为了对刀和编程方便,设置工件右端面为编程坐标中心,图中端面形状为1/2个椭圆轮廓,椭圆的几何中心和编程坐标中心重合,Z轴与X轴存在一定的关系,如极限方程(1),其中长半轴a为24mm,短半轴b为10mm,自变量为椭圆轮廓点的圆心角度。

判断自变量的变化范围。如图走刀路线图所示,第一刀到最后一刀为仿G73平行分刀路线,切削走刀方向是从椭圆外轮廓到椭圆中心(减小刀具振动),自变量圆心角度变化从90°到0°。

对于椭圆的轮廓,其方程有两种形式

1)极限坐标形式

a—X方向椭圆的半轴长

b—Z方向椭圆的半轴长

:椭圆上某点的圆心角

2)直角坐标方程

利用G65 Hxx P#xx Q#xx R#xx格式将1)极坐标公式转化为宏指令编程如下:

5、编程及解析:

G00 X100 Z100;

M03 S02;

T0101;

G0 X50 Z10;

G65 H01 P#208 Q9500;

(相当于G73中W值,总切削深度)

N1 G65 H01 P#200 Q24000;

(公式1中的a值,赋24)

G65 H01 P#202 Q10000;

(公式1中的 b值,赋10)

G65 H01 P#204 Q90000;

(起始角度公式1中 赋90度)

G65 H01 P#206 Q0;

(终止角度公式1中 赋0度)

N2 G65 H04 P#500 Q2 R#200;

(2a)

G65 H31 P#502 Q#500 R#204;

(x=2a*sin90)

G65 H32 P#504 Q#202 R#204;

(z=b*cos90)

G65 H03 P#506 Q#208 R#504;

(W-Z)

G42 G01 X#502 Z#506;

(刀尖半径右补偿,实际切削)

G65 H03 P#204 Q#204 R500;

(角度累加器,累加角度为0.5度)

G65 H85 P2 Q#204 R#206;

(条件判断是否终止角度)

G40 G00 Z10;

(取消半径补偿,退刀)

X50;

G65 H03 P#208 Q#208 R950;

(深度累加器,变化量为0.95mm)

G65 H85 P1 Q#208 R0;

(判断是否达到深度)

G0X100 Z100;

T0100;

M30;

注:此程序为粗加工,每刀切深0.95,共9.5mm,留了0.5mm的精车余量,精车程序只需在以上程序做些许改动如下:

即将第五行G65 H01 P#208 Q10000;改为G65 H01 P#208 Q0;(其中Q值改为0),其他不变。

如果遇到椭圆加工的其他情况,可以运用数学知识进行坐标转换,其他步骤区别不大。若遇到其他非圆曲线编程,只是在线性公式转换运用宏指令方面有所区别。希望可以给予有需要的人一些参考,帮助其全面地、清晰的认识宏程序,由此提高自己的技能水平。

参考文献

[1]980TD系统说明书

[2]机械工程师.2009(3).

[3]沈建峰.数控车床技能鉴定.北京:化学工业出版社.

注水井指示曲线的分析和研究 篇12

1 指示曲线的形状

指示曲线的形状主要取决于地层条件和井下配水工具的工作状况, 所以, 同一层段在同一时间内和不同时间里的指示曲线的变化, 通过对实测指示曲线的形状及斜率变化的分析, 就可以掌握油层吸水能力的变化, 分析井下配水工具的工作状况。

1.1 直线型

第一种为斜线式 (A) , 它表示油层吸水量与注水压力的正比关系。

第二种为垂直式指示曲线 (B) , 出现这种曲线的原因是:一是油层渗透性差, 虽然泵增加, 但注水量并没有增加;二是油层吸水能力强, 水嘴直径变化较小 (不大于2m m) 的情况下, 随着注水压力增加, 嘴损也相应增加, 而注水量变化不大。

第三种为递减式指示曲线 (C) , 出现的原因是仪表设备等有问题, 因此, 这种曲线是不正常的, 不能应用。

1.2 折线型

第一种为向下折线型, 表示在注入压力高到一定程度时, 有新油层开始吸水, 或是油层产生微小裂缝, 致使油层吸水量增加, 因此, 这种曲线是正常的。

第二种为上翘式, 出现上翘的原因, 一是水嘴直径较小 (一般小于2.0mm) , 油层吸水特别差的情况下, 注水压力越高, 嘴损越大, 注水量增加缓慢;二是与油层物性有关, 即当油层渗透性差、油层堵塞、连通性不好或不连通时, 注入水不易扩散, 使油层压力升高, 注入水量逐渐减小, 造成指示曲线上翘。

第三种为曲拐式, 是因为仪器设备或井下工具出了问题, 不能应用。

综合上述, 直线式和折线式是常见的, 它反映了井下和油层的客观情况。而垂直式和拐式、递减式则主要受仪器、设备、井下工具的影响, 因此, 不能反映注水时井下及油层的客观情况。

2 用指示曲线分析油层吸水能力的变化

正确的指示曲线可以看出油层吸水能力的大小, 因而通过对比不同时间内所测得的指示曲线, 就可以了解油层吸水能力的变化。以下就几种典型情况进行简要分析。

2.1 指示曲线右移, 斜率变小

这种变化说明油层吸水能力增强, 吸水指数变大。原因:

(1) 油井见水以后, 使阻力减小, 引起吸水能力增大;

(2) 采取增产措施后。

2.2 指示曲线左移, 斜率变大

这种变化说明油层吸水能力下降, 吸水指数变小。

原因:

(1) 地层深部吸水能力变差, 注入水不能向深部扩散;

(2) 地层堵塞。

2.3 曲线平行上移

由于曲线平行上移, 斜率未变, 故吸水指数未变化, 说明曲线平行上移是因油层压力增高了。

原因:

(1) 注水见效 (注入水使地层压力升高) ;

(2) 注采比偏大。

2.4 曲线平行下移

油层吸水指数未变。说明油层压力下降了。

原因:地层亏空 (注采比偏小, 注入量小于采出的油量, 导致地层压力下降) 。

以上四种典型的变化原因, 一般为油层堵塞, 油层压力变化, 或进行了增产措施等引起的。

分析油层吸水能力的变化, 严格的说, 必须用有效压力绘制油层真实指示曲线。如用井口实测的压力绘制指示曲线, 必须是在同一管柱结构的情况下所测, 而且只能对吸水能力的相对变化。同一注水井在前、后不同管柱所产生的压力损失不同, 因此, 不能用于对比油层吸水能力的变化, 只有校正为有效井口压力绘制真实指示曲线后, 才能对比分析油层吸水能力的变化。

此外, 井下工具的工作状况也影响着指示曲线的变化。主要有以下几种状况:

(1) 水嘴堵塞, 全井水量突然下降或注不进水;

(2) 水嘴刺大, 每测一次指示曲线逐渐向水量轴偏移;

(3) 水嘴掉, 水量突然大幅度增加;

(4) 底部球座不严或掉了,

摘要：注水是保持油层压力, 实现油田高产稳产和改善油田开发效果的有效方法。分层注水是调整油田层间矛盾, 提高注水注水波及面积的一项有效的工艺措施。通过对注水井指示曲线的分析和研究, 可以更好地分析判断油层吸水能力的变化及井下工具工作状况, 作为分层配水、管好注水井的重要数据。

关键词：注水,指示曲线,吸水能力

参考文献

[1]万仁溥主编.2000.采油工程手册 (下册) .北京.石油工业出版社, 54-77

[2]李富有主编.现代采油技术实用手册 (第二册) .北京.石油工业出版社, 401-425