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1.2构建方法在以上思路的基础上，构建中医诊断学“自主学习”模式。教师由“教书”向“教学”转变，由单纯重视“课堂”到“课前-课中-课后”三位一体组织教学；学生由“被动学习”到“主动学习”，以自身为主体，自主选择学习方法，自主制定学习计划，自觉控制学习过程。（1）课前———运用信息技术支持平台，指导学生熟悉教学内容，启发学生提出问题，制定学习计划。课前通过中医诊断学习交流QQ群，提前课程预习提纲，促使学生在课前围绕教学大纲自主预习相关知识、收集所需资料；课后对下一次预习提出具体要求，并发放案例卡片。鼓励同学们针对预习内容独立思考提出问题，并及时反馈至教师。提问采取积分制，每月提问名列前十位、回答问题前十位的同学给予相应奖励，既能激发学生求知的好奇心，又能使教学更有的放矢。（2）课中———创造轻松愉快的学习氛围，激发自主学习的兴趣。苏霍姆林斯基曾经指出：“没有欢欣鼓舞的心情，没有学习兴趣，学习就会成为学生的沉重负担。”我们充分运用中医诊断信息支持平台，创设问题情境，引起学生的好奇、疑惑、新鲜感等，从而激发学生主动探索问题的动机。教师创造轻松愉快、生动活泼的课堂氛围，巧设悬念，激发学生探知的迫切欲望，促使学生学习情绪高昂，思维活跃，学习兴趣倍增。另一方面，我们采取小组式教学，让每个学生都能在小组讨论、交流、启发、协作中，各抒己见，大胆探索，从而达到共识、共享、共进的目的。（3）课后———运用信息技术支持，跟踪学习效果。自主学习是在教师指导、监控下的学习，及时了解学习效果，对于改进、调整教学计划非常重要。我们运用中医诊断学计算机无纸化学习考试训练系统，每次课后让学生及时登录该系统进行学习测试，对测试中发现的共性问题，通过中医诊断学习交流QQ群集中，引导学生在交流群里开展讨论，协作解答，教师做总结点评；对于个性问题，因材施教，采取“小组成员互帮-教师针对性指导”的方式，帮助学生解决学习过程中遇到的难题。总之，构建“自主学习”模式要抓住“课前-课中-课后”三个环节，既要把学习的主动权交给学生，给学生充分的学习空间和时间，又要保证其在老师的指导下有目的的学习。
2中医诊断学“自主学习”模式的实践
舌诊是《中医诊断学》的重要内容之一，下面以2013级中医七年制4班舌诊教学为例，介绍中医诊断学“自主学习”模式的教学设计。
2.1学情分析
2.1.1平台使用情况分析课程实施依托中医诊断信息技术支持下“舌诊训练考试系统”、“中医诊断学习交流QQ群”、“中医诊断学数据信息库系统”进行；学生已经能够熟练利用平台上传作业，与老师进行沟通交流，但学生的自主学习能力有待进一步提高；课程实施以分组的形式进行，但部分学生的团队协作能力有待加强；部分对舌诊基本理论掌握较好，但仍停留在机械记忆阶段，在理论与临床的联系方面比较欠缺。
2.1.2学习风格分析教学设计之前，我们首先采用Reid感知学习风格问卷[4]进行问卷调查，结果显示：学习感知模式中：视觉型占41.5%，听觉型占16.3%，触觉型占10.7%，动觉型占19.6%，没有明显倾向的占11.9%。从上述结果可以看出，该班学生倾向于视觉型学习风格，其次是动觉型。针对该班学习风格的特点，舌诊教学设计上以色彩鲜明的舌诊图片、视频等各种视觉刺激手段为主充实教学平台，完善舌诊训练考试系统；同时，围绕教学目标设置问题，让学生进入角色以提高学习效率。
2.2教学方法
采用“课前复习预习—多媒体讲解—提问互动(分组案例讨论)—点评小结—课后思考实践”的教学组织形式，教师与学生在教学活动中分工合作。
2.2.1教师促学模式(1)设置问题，运用“中医诊断学习交流QQ群”引导学生课前复习及预习；(2)提供舌象观察记录表、案例卡片、图片、视频等教学材料，编制多媒体课件，调试舌诊训练考试系统；运用多元化教学激发学习兴趣；(3)结合临床案例，启发学生思考和讨论；(4)动静结合，运用舌诊训练考试系统请学生“看图辨舌”；结合临床案例，培养“舌症合参”辨证思维，提高学生的学习兴趣和学习能动性；(5)发放多媒体听课提纲，以留给学生更多思考和参与空间。
2.2.2“自主学习”操作程序(1)登陆“中医诊断学习交流QQ群”，在教师指导下课前自主复习、预习，完成舌象观察记录表，阅读案例卡片并按照问题思考；(2)积极思考，参与课堂讨论、回答问题；(3)登录舌诊训练考试系统进行训练和考试；(4)课后把舌象观察、分析常规化，并做好记录；(5)遇到问题时，通过小组交流学习、师生互动，协作求解；(6)以小组为单位汇报学习情况。课时单元结束，教师点评总结课程内容，学生及时反馈学习过程中碰到的问题和难点，教师予以解决并提出新的问题。
2.3教学流程（见图1）
中图分类号：TU318 文献标识码：A
引言：由于开发商对于建筑物的地震破坏原因和破坏程度没有足够的了解,导致建筑物在抗震设计方面存在十分大的困难。所以,我们不仅要追求建筑物的造型美观,还有考虑建筑物的抗震设计。要为人们营造一个安全舒适的生活环境。针对地震问题我们要在房屋结构找突破点。只有设计出抗震、牢固的建筑结构,才能保障人类的人身安全。
一、房屋建筑结构设计相关因素分析
建筑物按建筑结构分类可分为：砌体结构、砖混结构、钢筋混凝土结构、钢结构等。建筑物结构形式的确定，与其抗震能力是密切相关的。相关的科学研究表明，在遭遇相同等级的地震灾害后，采用钢结构的建筑物受损坏的程度明显要低于钢筋混凝土结构的建筑物。日本也是一个多地震的国家，其钢结构的房屋建筑占全国建筑的半数以上，也是其在遭遇地震后人员伤亡较少的主要原因之一。目前，我国的建筑抗震系数系统依旧是不完善的，不能确保结构设计人员准确、有效地应用。历次地震灾害表明，影响抗震系数的因素是很多的，比如其抗震的等级、建筑物的类别、场地类别、建筑物总高度等。为了促进其实际工作的需要，应对各种相关因素和相关参数展开一系列的优化分析，得到一个最优的设计方案。房屋建筑的抗震性能与许多因素有关系，比如其建筑的体型设计。汶川地震震害表明 , 许多平面形状复杂 , 例如平面上的较大外凸和凹陷、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则、传力途径明确的建筑在地震中都未出现较重的破坏；有的甚至保持完好。上述情况表明，很多损害严重的建筑物的设计方案不是很合理，如果能够选择一个好的设计方案，震后损失可能会减小很多。
二、建筑结构抗震设计的要点
在我国,对于建筑物抗震设计的要求是采取“三水准设防、两阶段设计”的标准。在这种标准的影响下,建筑结构设计经历了柔性设计、刚性设计、结构控制设计和延性设计四个阶段。但是由于地震产生了很多不确定因素,导致建筑结构存在非常大的偶然性和复杂性,甚至还有计算模拟与实际情况的不符的情况出现,导致计算结果误差很大。所以,我们不仅要考虑建筑物良好的概念设计,还要提高建筑结构抗震性能。具备完善的建筑结构体系。一个良好的建筑体系,对于建筑业是十分有必要的。在实际的建筑抗震设计时,要注重依赖建筑结构体系的协同工作,从而使建筑物中的每个构件都能够共同工作。所以,这就需要建筑结构构件在允许受力的情况下不仅能够具有良好的耐久性,还要能够在高压,强力的作用下共同工作。在砌体结构的建筑中避免建筑结构单纯的依靠建筑结构自身刚度来承受载荷。充分提高建筑物材料利用率的协同工作。从建筑物抗震设计经验表明,材料的利用率越高,结构的协同工作能力也就越高。
三、建筑结构抗震设计中的主要问题
1、建筑结构体系的合理选择。建筑结构设计中最主要的一方面就是结构体系的选择,它的合理选择决定着建筑物的安全性。对于建筑结构体系的合理选择应注意以下两个方面的设计:(l)体系应具有合理的地震传递途径和明确的计算简图。在这个过程当中,房屋内部结构的布置,应使得更多的受力在主梁上,并且使垂直重力以最短的路径传递到主受力部位;竖向构件的布置,要让竖向构件的压应力接近均匀(2)建筑体系应具有合理的强度。一个良好的建筑物必须要有合理的强度进行支撑,一些建筑的薄弱部位要由合理的强度防止:在框架结构设计方面,要保证节点不受破坏,要使梁、柱端的塑性尽可能的分散;对于容易出现的薄弱环节,必须提高薄弱部位的抗震能力。
2、抗震场地的选择。抗震场地的选择直接影响建筑物的抗震设计工作,应选择有利的抗震场地,要避开对建筑抗震不利的地段。地震对于地面的危害是十分巨大的。地震造成的地裂和地表错动,直接使得房屋倒塌,结构损坏。所以,选择抗震场地不能选择易液化土地、软弱场地、状态明显不均匀等场地;如果不能避免不理的场地,可以采用适当的抗震措施进行加强强度:对于地震时有可能存在的地裂或者滑坡的场地,必须采取科学合理的措施进行稳定;如果地基需要建立在最近填土和土层十分不均匀或者软弱粘性土层时,必须采用桩基、地基加固和加强基础和上部结构的处理措施。
建筑工程选址应注意的问题：四川汶川地震的震害情况表明，那些建在断裂带上和断裂带沿线的建筑物都完全倒塌，破坏极其严重。因此，建筑物建设地点的确定是极其重要的，它是决定建筑物抗震性能的前提条件，只有正确的选址方案，才能保证建筑物满足建筑抗震设计的相关要求，保证其安全性、可靠性。选择建筑场地时应根据工程的实际需要和工程地质、地震活动情况等相关资料，选择对建筑物抗震有利的地段，避开对抗震不利的地段，严禁在地震断裂带及断裂带沿线附近建造甲、乙、丙类建筑物。应避开地震时可能发生山体滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等次生灾害地段。汶川地震发生时，北川老县城发生规模较大的山体滑坡，王家岩山体在地震作用下瞬间崩塌，崩塌的山体倾泻而下瞬间摧毁山下及周边的建筑物，北川老县城的 5个街区的大部分建筑物被厚厚的土体掩埋，造成大量人员伤亡。这样的结果不是靠提高抗震设防等级、提高建筑物的抗震性能和措施所能避免的。所以避开此类危险地段，才能避免因选址不当所造成的严重的人员伤亡和财产损失。
3、重视建筑平面布置的规则性。在建筑平面布置方面,应尽可能的采用抗震概念设计原则,不能使用严重不规则的设计方案。有关资料表明,对于一些楼板布局不够规范时,要采取相应的楼板计算模型;对于平面不规则、立体不规则的建筑结构,必须采用空间结构计算模型。结构的规则性具体分为三个部分:第一是建筑主体必须具备良好的抗压能力,侧力结构不能变形,要尽可能的均匀;第二是建筑主体抗侧力结构的平面布置,建筑主体抗侧力结构的布置要注重同一侧的强度要均匀;第三是建筑主体抗侧力结构的布置要与周围的结构具有相同的刚度,必须保障良好的抗扭刚度。总之,重视建筑平面布置的规则性对于建筑的抗震设计十分重要。
建筑物平面设计应该注意的问题：建筑物的平面布置规则与否、是否对称和具有良好的整体性，也是影响建筑物抗震性能的重要因素之一。例如酒店、公寓、商场、住宅、体育馆等不同建筑物的使用功能不同，其平面布置也千变万化，其柱距、开间、进深、隔墙的布置、楼梯的位置、电梯井的布置等也有很大差别，如果柱子、墙体等布置不对称、不规则，使得平面刚度急剧变化，遭遇地震后，将发生严重的扭转破坏。因此，建筑设计时，应使柱子和抗震墙（剪力墙）等抗侧力构件均匀、对称布置，刚度较大的楼梯间、电梯井应尽可能居中布置，不要布置在建筑物的转角处。要尽可能作到使结构的质量和刚度分布均匀、对称协调，避免突变，防止在地震作用下产生扭转效应。
4、建筑物竖向设计应该注意的问题
建筑物的竖向布置设计也将对其抗震性能产生巨大的影响。近些年来，由于国民经济的迅速发展，商场、写字楼等高层、超高层建筑越来越多，其要求底层或下面几层大开间、大空间，这就形成了建筑物下面几层柱子和抗震墙（剪力墙）较少，层间质量和抗侧刚度沿建筑物高度分布不均匀，在抗侧刚度较差的楼层形成了对抗震极为不利的薄弱层，在地震作用下，引起较为严重的破坏。汶川地震中，有许多底层框架—抗震墙砌体房屋底层柱子直接破坏，建筑物由原来的 4 层直接变为 3层。主要原因就是，沿着建筑物高度方向，质量和抗侧刚度发生突变，底层柱子较少，抗侧刚度较小，地震作用下，底层柱子直接坏掉。所以，建筑物的竖向布置设计时，应尽可能使其沿竖向的抗侧刚度分布比较均匀，抗震墙（剪力墙）并使其能沿竖向贯通到建筑底部，不宜中断或不到底，尽量避免某一楼层抗侧刚度过小，以避免在地震作用下，因薄弱层的存在引起建筑物的倒塌。
四、提高建筑结构抗震能力的建议
建筑结构抗震设计是在不断的实例验证中逐渐分析,日益总结归纳出来的。在目前的房屋建设当中,抗震设计是十分有必要的。所以,建筑抗震设计在建筑设计中应该引起十分重视。为了设计出高抗震性的建筑物,在我看来需要注意以三点:第一,科学合理的建筑布局是不可缺少的,于此同时还有保证各个主要受力物体处在同一平面,在地震来临时要能禁得住压力。在墙段没有发挥作用之前,需要依照“强墙弱梁”的标准实施加强建筑物的承受力,防止地震强大的破坏力。第二,要按照不同的抗震等级,对梁、柱以及墙的节点使用相对应的抗震措施,确保建筑结构在地震作用下达到相关标准。为了保障钢筋混凝土在地震作用下不受破坏,要科学合理的添加合适的化学试剂,加强混凝土的强度与刚度,还有注意构造配筋的要求,尤其是要加强节点的构造措施。第三,必须设置多层抗震防线,一个良好的抗震体系对于地震的压力是十分重要的。抗震体系就如果人类身体的三道防线,不同等级的地震采取不同的防线。第一层不行,还有多层防线保护。这样的保护体系对于防震将是十分有效的。
五、结语
通过多年对于建筑结构抗震设计的研究，我国已经逐渐形成了自己的一套较为先进的、有效的抗震设计方法并日趋成熟，但是也有很多不足之处，需要我们在实践中加以完善。总之，要确保建筑结构中抗震设计能高效完成，应在遵循相关建筑抗震规范要求的原则上，进行科学的、合理的设计，确保建筑物具有稳定的、可靠的抗震性能，达到建筑物小震不坏、中震可修、大震不倒的标准。我们有理由相信，随着相关技术人员抗震设计水平的不断提高，我国的建筑工程结构抗震设计也会迈上更高的台阶。
参考文献:
2分析仿真技术的实验手段和应用实践
2.1实验手段
通过仿真技术对即将或者准备进行的实验的电路进行分析，也就是在这个过程当中需要输入电路实验信息，依据先前制定的计划执行，然后在这个基础之上进行分析处理，其主要包括很多方面：电路静态、动态特性以及传输特性等诸多部分，也可以依据实际情况进行处理，利用交换操作和合作对话等方式，在整体选择中选择最佳工作状态，最终完成打印和输出。根据之前制定好的计划，按照操作步骤进行操作，为实际电路的测量和计算机输出奠定坚实理论基础，将两者进行比较并找出其存在的差异。依据参数对相关设计进行相应的调整，在各方面都完成之后进行仿真设计，这样能够确保实验的顺利完成，也能够确保所获得的数据具有精确性，并且将所学理论知识更好的运用到实际中，解决更多的问题。
2.2模拟仿真技术的应用实践
在一些工作环境当中，模拟仿真技术在电子专业中到了的广泛认可和应用，从某种意义上来说这是对工作方式的创新，而技术人员也更加喜欢这种新型的工作模式，不仅可以提前避免危险和工作当中不正确的操作，能够将所学知识更好的运用到实际过程中。再加上模拟元器件同设备的相似度比较高，为技术人员进行专业学习提供了方面，且在参与到仿真实验过程中能够增强动手能力，自己安插元件，自己设置参数，能够独立解决实验中出现的问题，自己不仅仅在技能方面有了显著提升，自己对知识的运用能力也得到提高，为其未来更好的适应社会发展需要奠定坚实基础。
（二）对橡胶支座的运用当前用在建筑防震中的橡胶支座是由橡胶片与薄片增强钢板，通过粘合和硫化加工而成的，通过现代化橡胶的化工技术的加工制造，如图1所示。它在水平方向上的刚度比较低，而在垂直方向上的刚度很高。这种规格的橡胶支座最早是在桥梁施工中被应用。建筑和桥梁施工所应用的橡胶支座在结构上基本是相同的，都有相同的结构动力学的标准和要求，也同样的具有耐久性、稳定性以及包含防火在内的耐受性等，在地震产生的能量冲击下，橡胶支座会隔离建筑体在水平方向的运动分量，而在垂直方向上基本保持不动。通过这种方法不但可以隔离因为地铁或者是公交所产生的高频率的振动，同时还可以防止工程结构不会受到地震或者是其他原因产生振动的影响。
（三）铅芯橡胶支座运用土木工程中铅芯橡胶支座主要应用在叠层上，橡胶支座中间的圆形孔当中加入铅之后制成的，这是对橡胶支座技术中的一大改进。因为铅具有较低的屈服点以及很高的可塑性能力，可以使铅芯橡胶支座中的阻尼比达到25%~35%之间。铅芯它具有提升支座吸收能量的能力，保证支座具备湿度的阻尼，同时还具有增加支座的原有刚度。控制风反应能力以及抵抗微震的作用。
二、耗能减震技术
（一）耗能减震技术原理土木工程中的结构耗能减震技术主要是在结构中的某部位安装耗能设施，经过耗能设施产生的摩擦，产生弯曲的弹性滞回的形变耗能或者是吸收地震中输入结构的能量，以此来降低主体结构当中的地震反应，有效的预防了结构产生的损坏或者是倒塌，以此来达到减震和控震的目的。而在装有耗能装置的底部结构我们称之为耗能减震结构。工程中的耗能减震结构都具备明确的减震机理、减震的效果较为明显。安全性能较高、经济较为合理、技术较为先进以及试用的范围较为广泛等特点。
（二）常用的摩擦设施摩擦耗能器是依据摩擦做工所产生的能量的原理而制成的，当前应有很多种的不同的构种类的摩擦耗能器，例如Pall型的摩擦耗能器、限位摩擦耗能器以及摩擦筒制震器，摩擦滑动对应的摩擦节点在剪切铰耗能器等多种耗能器，摩擦阻尼的种类非常多，但是都具有较强的滞回的特性，滞回环为矩形，耗能的能力较强，工作的性质相对稳定，如图2所示。
（三）钢弹可塑性耗能器运用软钢具备优良的屈服性能，运用其进入弹性的可塑范围之内的优良滞回特性，当前我国已经研发出来很多种的耗能装置，比如加劲阻尼设施、锥形的钢耗制震器、圆形或者是方框形的钢耗制震器、双环耗能节能器，加劲圆环状耗能器以及低屈服点的钢耗制震器等等，这种耗能器具备优良的滞回性能以及稳定性能，耗能的能力较大，长期稳定可靠而且不会受到环境和温度的影响，如图3所示。
（四）粘弹性阻尼器所谓的粘弹性阻尼器就是通过粘弹性以及约束性钢板相互交替结合而成的，它是一种主要和速度相关联的减震装置。比较常见的粘弹性阻尼器主要是由两个T型的约束钢板，通过一块矩形的钢板夹在其中而成，T型的约束性钢板和中间的钢板产生了相对性的运动，使得弹性的材料产生一种往返型剪切滞回形变来提升结构中的阻尼，消耗输入其中的振动能量，以此来减小结构当中的振动反应。当前。消能减震技术有着非常广泛的应用，它不但适用在新建的结构中，同时又可以用已经存在的建筑抗震的加固和维修当中。到目前为止，已经逐渐开始采取消能减震的技术，其中涉及到的国家有二十多个，比较早的在土木工程中运用消能减震技术的国家有新西兰、美国等发达国家。在最近几十年以来，各个国家对土木工程中的结构减震的控制和实验研究一直在不断的进行，并且在隔震支座的功能和改进方面有着较好的效果，并研制出了较多的隔震系统中的新型材料和部件，并通过大量的实验证明了结构减震控制是可以有效的起到隔震的作用。
污水处理站处理规模为500m3/d，主要水质见表1。
1.2工艺流程
原水首先通过闸门井后自流入格栅井，截留污水中的漂浮物及大颗粒悬浮物后自流进入调节池，经过调节池后污水被提升到后续处理单元，依次流经厌氧池、缺氧池、MBR膜生物反应池，去除COD、TN和TP。
1.3工艺说明
原水首先通过闸门井后自流入格栅井，污水中的漂浮物及大颗粒悬浮物被截留去除，保护了后续处理单元的正常运行。格栅出水自流进入调节池，调节池具有调节进水水质和水量的作用，使后续单元进水水量和水质能尽可能均匀稳定。调节池中设置潜水搅拌机，防止悬浮物过度沉积。经过调节池后污水被提升到后续处理单元，依次流经厌氧池、缺氧池、MBR膜生物反应池。在厌氧池的厌氧条件下，聚磷菌吸收能快速降解的有机物，同时将体内的磷释放出来，为后续超量磷吸收做准备；在缺氧池内，反硝化菌将后续MBR好氧单元混合回流液中的亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气排除，实现污水脱氮，同时降解一部分有机物；在MBR生物反应池内悬浮态活性污泥在好氧条件下，通过新陈代谢作用，将污水中剩余有机污染物彻底分解为二氧化碳和水，氨氮转化为硝酸盐、亚硝酸盐，聚磷菌超量吸收磷，通过剩余污泥排放将磷从污水中去除。为了确保出水中总磷指标达标，还设置了辅助化学除磷设备，将除磷剂投加到污水中使磷形成不溶性沉淀物随剩余污泥排放而去除。经过MBR生物反应单元后，污水中绝大部分污染物已经被去除，通过MBR膜的过滤作用，将微生物和其它悬浮物完全截留，实现泥水分离。透过膜的清水由抽吸泵抽取达标排放。剩余污泥暂时排入储泥池，定期外运处置。
1.4各构筑物出水情况
污水处理站稳定运行后，随机取水样进行化验，得出各构筑物处理水质见表2。
1.5运行成本
污水处理站运行成本主要由电费、药剂费和人工费构成，根据实际运行情况，每天电费约0.63元/吨水，人工费每天0.08元/吨水，药剂费每天0.08元/吨水，该处理站每天实际运行费用为0.79元/吨水。
二、工艺对比
本方案工艺设计之初考虑的工艺有A2/MBR（O）工艺、氧化沟工艺、SBR工艺和A2/O工艺，经多方比较后，得出以下结论：首先，本次连片整治的污水治理主要采用生物处理工艺。而所选择的生物处理工艺不但要有很好的有机污染物去除能力，还需具有良好的脱氮除磷效果。其次，对于处理规模较大、用地紧张的民福家园污水处理站（500m3/d），需要采用构筑物和建筑物少，占地省，体积小（由此也能减少土建投资）的有动力高效生物处理工艺；最后，由于工期比较紧，且施工期内降雨较多，所选工艺需尽量减少土建工程量。目前，同时具有有机物去除和除磷脱氮功能的有动力生化处理工艺主要有氧化沟系列工艺、SBR系列工艺、A2/O工艺以及MBR工艺。总体原理都是利用聚磷菌在厌氧条件下，吸收快速降解有机物的同时，将体内的磷释放出来，然后在好氧条件下，实现磷的超量吸收，通过排出剩余污泥实现磷的去除；通过硝化菌在好氧条件下，将氨氮转化成亚硝酸盐、硝酸盐，然后通过反硝化菌在缺氧条件，吸收有机物的同时将亚硝酸盐、硝酸盐转化成氮气排出，实现氮的去除；有机污染物在厌氧、缺氧、好氧条件下，通过微生物的新陈代谢作用得以去除。
2.1氧化沟系列工艺
氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气沟渠，污水流入其中通过活性微生物的代谢作用得到净化。氧化沟的脱氮除磷功能，通常是主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，厌氧区（或另设厌氧释磷池），从而达到脱氮除磷的目的。目前较为流行的氧化沟有多种形式，如：Carrousel氧化沟、双沟、三沟式氧化沟及Orbal多环型氧化沟等。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体的平面形状一般呈环形或圆形，沟端面形状多为矩形，通常采用二沉池进行泥水分离。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。一般主要设计参数为：活性污泥浓度：≈1500-3000mg/L；水力停留时间：>20小时（有脱氮要求时）；容积负荷：0.1－0.3kgBOD5/(m3.d)。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强等优点。但是，由于好氧区、缺氧区和厌氧区同处一沟中，各自的体积和溶解氧浓度会因进水浓度和日常操作的变化很难准确地加以控制，因此，对脱氮除磷的效果有限，控制不好也容易发生污泥膨胀，泡沫较多，污泥上浮等问题。氧化沟工艺由于其容积负荷偏低，水力停留时间很长，虽然抗冲击负荷能力强，但也付出生化反应池容积比其他活性污泥法通常高出1倍以上的代价，土建工程量大，土建费用高。另外，氧化沟工艺一般都应用于日处理量在万吨以上的大型市政及工厂污水处理工程中，小型污水处理工程中很少应用。
2.2SBR系列工艺
SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法，其改造形式有CASS、CAST等，通常用于中小型污水处理设施。生化处理过程：污水分批注入反应池，然后按顺序进行反应、沉淀，处理水（上清液）分批排出，然后进入闲置阶段，完成一个处理过程，以上五个阶段间歇交替运行，按时间编程自动控制的周期循环往复。进水初期，由于没有向系统供气，混合液中游离氧和残留在池内的游离氧首先被消耗，系统由缺氧状态转为厌氧状态。曝气初期，系统供氧不足，加之在静沉、排水、闲置阶段并未供氧，系统处于缺氧阶段。在曝气反应阶段，大量的氧气注入反应池（维持溶解氧在2～4mg／L之间），系统处于好氧阶段。在运行过程中厌氧、缺氧和好氧状态交替出现，有机污染物通过活性微生物代谢作用得以去除，同时实现脱氮除磷。SBR工艺运行的周期时长依负荷及出水要求而异，一般为4-12小时，具有脱氮除磷要求是通常为8小时，每天运行3个周期。SBR池形状以矩形为主，水深4～6米，排水时，为了不扰动沉淀污泥，通常滗水深度为总水深的1/3，则SBR水池容积与日处理污水量体积相当（如民福家园污水日处理量500m3，SBR水池有效容积就需500m3）。SBR工艺运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，效率高；池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击；反应、沉淀在一个水池内完成，结构紧凑。但有脱氮除磷要求时，SBR工艺也存在水力停留时间长，池容大，运行步骤多，电动阀门多的特点。由于排水时间短，且排水时要求不搅动沉淀污泥层，需要专门的排水设备（滗水器），因此，对滗水器的要求也很高。虽然SBR工艺的泥水分离是在比氧化沟工艺更理想的静止沉淀条件下进行的，但毕竟仍是重力沉淀方式，出水水质受制于污泥自身的沉淀性能，且出水悬浮物浓度高（通常>20mg/L），还需辅设机械过滤器等过滤装置，建设反冲洗水池，增加水泵，风机等反冲洗设备，进行深度处理。
2.3A2/O系列工艺
A2/O工艺亦称A-A-O工艺，按实质意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法生物脱氮除磷工艺。A2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。污水首先进入厌氧池，兼性厌氧菌将污水中的易降解有机物转化成VFAs。回流污泥带入的聚磷菌将体内的聚磷分解，此为释磷，所释放的能量一部分可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分供聚磷菌主动吸收VFAs，并在体内储存PHB。进入缺氧区，反硝化细菌就利用混合液回流带入的硝酸盐及进水中的有机物进行反硝化脱氮，接着进入好氧区（传统活性污泥法），聚磷菌除了吸收利用污水中残留的易降解BOD外，主要分解体内储存的PHB产生能量供自身生长繁殖，并主动吸收环境中的溶解磷，此为吸磷，以聚磷的形式在体内储存。污水经厌氧、缺氧区，有机物分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后浓度已很低，有利于自养的硝化菌的生长繁殖。最后，混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，流程短，运行稳定。厌氧、缺氧、好氧池分离，易于控制其各自运行状态，脱氮除磷效果好。该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%-95%，总氮为70%以上，磷为90%左右。但A2/O工艺也存在如下各项的待解决问题，如：传统的A2/O工艺污泥增长有一定的限度，不易提高，除磷脱氮效果难于再行提高；传统的A2/O工艺好氧单元为普通活性污泥法，污泥浓度低（1500～3000mg/L），容积负荷小，导致水池池容大，土建费用高；泥水分离采用重力沉淀方式在二沉池中进行，出水水质也受制于污泥自身的沉降性能，且出水悬浮物浓度高（通常>10mg/L），还需辅设机械过滤器等过滤装置，建设反冲洗水池，增加水泵，风机等反冲洗设备，进行深度处理。
2.4A2/MBR（O）工艺
A2/MBR（O）工艺在普通A2/O工艺中引入MBR膜生物反应器，利用膜分离替代二沉池进行固液分离，污水处理效果不受污泥性状（例如污泥膨胀现象）和外界因素影响。出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，微生物浓度（可达8000mg/L以上）、容积负荷高，占地面积小，土建费用少，污泥产量小。由于膜技术的引入，一方面，悬浮物被完全截留，磷随出水悬浮物流失的渠道被彻底切断，磷的去除效果大为改善，且效果稳定，即使采取化学除磷措施，也不必再另设沉淀池；另一方面，可同时实现水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）的分别控制，互不干扰，短水力停留时间和长污泥停留时间的状态可以并存，这有助于长世代周期的硝化菌和其它分解难降解有机物的特殊微生物的存留和繁殖，进而也有助于这些污染物的去除。由于微生物量稳定且不流失，除磷脱氮效果大为改善。
三、MBR技术优势
MBR污水处理技术有以下几个优点：
1.占地面积小，不受设置场合限制
传统处理工艺（格栅+调节池+厌氧池+缺氧池+好氧池+絮凝池+沉淀池+消毒池）流程较长，占地面积大，而MBR膜生物反应器由于能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，因此占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。
2.可去除氨氮及难降解有机物
由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。
3.污泥浓度高，COD、BOD去除效果好
由于膜组件的高效截留作用，将全部的活性污泥都截留在反应器内，使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平，案例中的MBR生物反应池内污泥浓度最高时达到12g/L，大大降低了生物反应器内的污泥负荷，提高了对有机物的去除效率。
4.解决了剩余污泥处置难的问题
MBR工艺中，污泥负荷非常低，反应器内营养物质相对匮乏，微生物处在内源呼吸区，污泥产率低，剩余污泥产量很少，SRT得到延长，排除的剩余污泥浓度大，可不用进行污泥浓缩而直接进行脱水，大大减少污泥处置费用。
5.出水效果稳定
MBR工艺由于不用二沉池进行固液分离，从而解决了传统工艺中出现的污泥膨胀问题。
6.操作管理方便，易于实现自动控制
MBR工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。
0 引言
振动现象是自然界中普遍存在的一种现象，振动问题在工程中是要经常面对地问题，故振动分析已成为各项工程技术研究与设计必不可少的环节。伴随着微电子技术、计算机技术和网络技术的迅速发展及其在电子测量技术领域的应用，测量仪器不断进步，从最初的模拟仪器依次发展到数字化仪器、智能化仪器和最新一代的虚拟仪器。虚拟仪器技术，由用户定义仪器功能，可扩展性强，信号分析及处理能力强。因此，我们设计了以LabVIEW为基础的动力减振实验系统。
1.虚拟仪器技术
1.1虚拟仪器的组成
虚拟仪器以透明的方式把计算机资源(如微处理器、显示器等)和仪器硬件(如A/D、D/A、数字I/O、定时器等)的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口[1]。这样用户便可以通过友好的图形界面操作这台计算机，就象在操作自己定义、自己设计的一台单个传统仪器一样。
虚拟仪器从功能上划分,可以分为数据采集、数据分析和结果显示三大功能模块；从构成要素讲,它是由计算机、应用软件和仪器硬件组成的；从构成方式讲,则有以DAQ板和信号调理为仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统,以GPIB、VXI、Serial和Fieldbus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI系统、串口系统和现场总线系统等多种形式。无论哪种VI系统都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台式PC或工作站等各种计算机平台加上应用软件而构成的。免费论文参考网。
1.2虚拟仪器的优势
虚拟仪器与传统仪器最大的不同之处在于应用的灵活性和功能的可重构性上。在虚拟仪器中，硬件仅仅是为了解决信号的输入、输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便的改变、增减仪器系统的功能与规模。虚拟仪器克服了传统仪器的功能在制造时就被限定而不能变动的缺陷，摆脱了由传统硬件构成一件仪器再连接成系统的模式，为用户提供了一个充分发挥自己的才能和想象力的空间。
2.振动的数学模型分析
工程实际中，大量问题不能简化为单自由度系统的振动问题进行分析，而往往需要简化成多自由度系统才能解决。两自由度系统是最简单的多自由度系统。对系统模型的简化、振动微分方程的建立和求解的一般方法以及系统响应表现出来的振动特性等方面，两自由度系统和多自由度系统没有什么本质区别。因此研究两自由度系统是分析和掌握多自由度系统振动特性的基础。免费论文参考网。两自由度系统的运动形态要由两个独立的坐标来确定，需要用两个振动微分方程描述它的运动。建立振动微分方程最常用的方法就是用牛顿第一定律法则进行分析。
在工程中有许多实际系统都可以简化为图1所示的力学模型图。质体m1和m2用弹簧k2联系，而它们与基础分别用弹簧k1和k3联系。假定两质体只沿铅垂方向作往复直线运动，质体m1和m2的任一瞬时位置只要用x1及和x2两个独立坐标就可以确定，因此，系统具有两个自由度。以ml和m2的静平衡位置为坐标原点，在振动的任一瞬时t，m1与m2的位移分别为xl和x2。在质体m1作用谐激振力Qlsinωt。取加速度和力的正方向与坐标正方向一致，根据牛顿第二定律可分别得到质体ml和m2的振动微分方程：
力学模型的振动微分方程为：
（1）
其受迫振动的振幅为：
（2）
当时，得，。
可见选择动力消振器的固有频率时，ml即保持不动，而m2则以频率作的受迫振动。消振器弹簧在下端受到的作用力在任何瞬时恰好与上端的激振力相平衡，因此使m1的振动转移m2上来。
3.减振实验系统的设计
3.1减振实验系统总体设计
中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：
一.前言
在进行隧道工程中，据笔者多年的施工经验，在隧道出口处一般而言岩石都风化破碎的厉害，在这种情况下进行对隧道的爆破，将会面临着比较复杂的力学特征，由于这些岩石的稳定性相对而言比较差，在进行爆破施工过程中，很可能会由于岩石的周围的应力方向发生的偏转或者是偏移，在这种情况下，很容易让爆破不够准确，难以满足隧道施工的要求，为了保证工程质量不得不进行重新爆破，这种情形下，很容易造成误工或者是出现一些安全隐患。伴随着我国的隧道工程施工规模逐渐扩大，施工环境越发的复杂，在对隧道开挖和爆破的过程中，要严格工程的结构设计，科学确定对隧道的爆破相关的参数，如此，可以很大程度的将爆破的振动损害控制在一定的范围之内。笔者在隧道中有过多年的施工经验，认为，在进行爆破振动控制过程中，要加强对爆破振动的强度监测，并结合相关的工程实际情况和爆破的振动强度，不断调整和优化爆破参数，如此，将更有助于加强对爆破振动的技术控制。
二.隧道爆破振动效应监测与分析
1.工程实例概述
在济南开元寺隧道浅埋段，隧道采用上下导坑方式爆破掘进，上导坑进口段前400 in虽然埋深浅，但上部为山坡林地，局部有基岩，对爆破振动影响并不敏感。只有当隧道进入400 m后，才穿越住宅小区，特别在隧道正上方的别墅建筑群距离洞顶仅20m，对爆破振动特别敏感。该隧道上导坑开挖断面为半圆形，面积达66 平方米，单循环爆破进尺可在3．5 m左右。根据目前国内常规施工机械装备条件，国内隧道爆破通常采用手风钻钻眼，掌子面设钻孔装药平台，炮眼直径为42 mm，炮眼深度4．0～5．0 m，采用楔形掏槽和周边间隔不耦合装药光面爆破技术。
2.隧道爆破振动效应监测与分析
在此工程中，常规的掏槽爆破形式如图1所示。在这一爆破方案中之所以将楔形掏槽区设置在上导坑的下部，主要原因是考虑尽量减小掏槽爆破对上部地面振动的影响。此外，由于“V”掏槽爆破技术较为成熟，对钻孔定向精度要求不高，岩渣抛掷较远，在国内得到普遍应用。但楔形掏槽应尽量使成对的斜眼同时起爆才能获得较好的掏槽效果，而且楔形掏槽爆破夹制作用大，所以引起的爆破振动较大。
上导坑浅埋段爆破掘进时，采用常规的单级楔形掏槽爆破，测得的地表振动典型波如图2所示。从图2分析，该爆破方案的地表爆破振动强度分布特点是：掏槽爆破引起的爆破振动特别强烈，其峰值大大超过了《爆破安全规程》规定的允许范围，其它部位的爆破(扩槽、周边、底板等)振动较小都没超过安全允许范围。
扩槽、周边、底板爆破振动较小的原因除了临空面条件较好外，高段位普通毫秒雷管延期引爆时间误差大也有影响，从扩槽眼和周边光爆眼的爆破振动波形和峰值特点分析，8段以上段位的雷管多孔同段爆破时振动波段明显分散…。段位越高、炮孔越多，其振动波分散越明显。所以安排高段位雷管多孔同段爆破，有时能适当减小爆破振动峰值。由此看来大楔形掏槽虽然爆破效果和技术经济指标较好，但因爆破夹制作用太大，引起强烈的爆破振动，必须调整优化楔形掏槽方案才能保证浅埋敏感区段的爆破振动安全。
三.降低爆破振动技术措施分析
虽然爆破施工是整个隧道工程的重要环节，但是其伴随着的振动也会造成很多的损害，比如造成很多潜在的安全隐患，威胁着整个隧道工程的安全施工。笔者将将结合多年的施工经验，从以下几个方面分析降低爆破振动的技术措施。
1.爆破振动跟踪监测
在加强对降低爆破振动的技术措施中，首先要做到的便是对振动实施科学严格的振动监测，要通过严密的振动监测寻找出爆破振动所带来的规律，在此基础上，结合工程的具体实际情况，合理的调整隧道的爆破方案，并做好数据的记录，并和原有的爆破方案作出对比，结合监测结果采用有效的爆破振动控制措施
2.减小爆破夹制作用
在进行爆破振动降低过程中，要能够据不同时段的隧道地质地貌情况，对掏槽的方案进行及时，科学，合理的调整，同时，要优化爆破过程中引爆的顺序，最大程度的减少爆破的夹制作用，如此，可以最大程度的降低整个爆破的振动作用。
3.充分利用雷管引爆延时分散性
在进行隧道爆破时候，在遇到隧道断面实施扩展，且已经扩展到扩槽或者是周边的眼爆破的情形下，就需要结合工程的实际情况和爆破的目标，安排高段位的雷管并安全引爆，在这种情况下，具有很好的爆破临空面积，雷管的点火延时分散性很好，在进行爆破设计过程中，可以结合工程情况适当的增加一些爆破炮眼的数量，不仅仅不会让爆破的振动强度增加，而且有助于让爆破施工的安全性增加，同时也能够让爆破取得更为理想的效果。
4.减小爆破单响药量
要想减少爆破振动所带来的损害，可以在爆破设计过程中使用一些高精度，延时性较短的雷管，或者使用电子雷管进行爆破，由于电子雷管可以据不同的工程实际情况设置任何的延时时间，而且不会受到段别数量的限制，在使用过程中，可以达到延时精确，错峰减震的爆破效果，在降低爆破振动的同时，也可以很大程度的让爆破的效率提高。
5.其它减振技术措施
在笔者多年的隧道爆破施工经验中，除却上面的一些降低爆破振动的技术措施之外，同时，也可以综合使用以下几个方面的减振措施。主要而言，主要是指辅助隔振措施，比如在实施爆破施工过程中，周边开槽，预裂隔振法等技术措施，也可以在保护物的周边结合工程的实际情况和爆破振动的强度开挖减振沟，通过多种减振方法的共同使用，提高减振的效果。
四.结束语
隧道的爆破施工是整个隧道工程的重要环节，科学的控制爆破带来的振动损害是整个隧道工程安全施工的客观要求，也是保证整个工程施工质量的必然举措，在此过程中，要加强对爆破振动的强度监测，综合利用多种减少爆破振动的技术措施，在此过程中，要加强对工程施工人员的综合素质培养，提高其安全施工意识，同时，要加强对爆破振动减振技术研究，不断引进先进的技术和机械设备，提高施工效率，确保施工的安全进行。
参考文献：
[1]杨年华 张志毅 隧道爆破振动控制技术研究[期刊论文] 《铁道工程学报》 ISTIC PKU -2010年1期
[2]孙伟刚 小净距隧道掘进控制爆破技术研究 [期刊论文] 《科技创业月刊》 -2011年6期
[3]李新 杨兴国 吴学智 曲宏略 曹鹏飞 脚泥堡隧道爆破振动监测与控制技术 [期刊论文] 《四川水力发电》 ISTIC -2008年1期
[4]李启峰 兰青复线虎头崖隧道微振动爆破技术研究 [期刊论文] 《石家庄铁道学院学报》 ISTIC -2008年1期
[5]何章义 公路小净距隧道爆破振动控制技术研究 [学位论文]2010 - 西南交通大学：桥梁与隧道工程
中图分类号：A715文献标识码： A
[Abstract] effect of automobile suspension performance directly vehicle ride comfort and handling stability, in order to overcome the passive suspension on improving vehicle performance constraints, in recent years there has been an active suspension system. Active suspension can according to the change of working conditions, real-time active adjustment and suspension produces the desired control force, the vibration suppression of body, the suspension in optimal damping state, to improve vehicle ride comfort and handling stability of.
[keyword] active suspension; fuzzy control; PID control; simulation
1引言
在悬架系统硬件设计不变的情况下，不同的控制规律会导致不同的控制效果；而且半主动悬架与全主动悬架相比仅仅是控制对象能量消耗方式不同，因此半主动悬架的控制律设计完全可以基于主动悬架的控制策略来进行，只需根据消耗能量的情况进行适当的修正。所以对主动悬架控制策略的设计与研究就显得更为有意义。
2半主动悬架的涵义
半主动悬架系统是无源控制，系统输入少量的调节能量来局部改变悬架系统的动特性（刚度或阻尼系数），作动器价格低、能耗小、结构简单，又因系统动特性变化很小，仅消耗振动能量，故稳定性好，同时减小振动的能力几乎和主动悬架一样，其控制品质接近主动悬架。因此半主动悬架技术日益受到人们的重视，已成为当今国内外学者和生产商研究和开发的热点。
3主动悬架控制的力学模型
尽管各种悬架的结构不同，但研究来自不平路面激励引起车体的垂直振动都可用1/4车辆力学振动模型表示。这是因为，虽然模型没有包括汽车的整体几何信息，也无法用它来研究汽车俯仰角振动及侧倾角振动，但它包含了实际问题中的绝大部分基本特征。当考虑如下特点时，1/4悬架是最简单有效也最为适宜的模型：（1）在保持正确有效性的前提下，减少系统描述参数；（2）尽量减少系统运行参数的数量；（3）利于控制律的探索。如果车身的质量分配系数在0.8～1.2之间，则认为车身前后部的振动是相互独立的，即说明研究的车型纵向结构完全独立，前后轮完全解祸，在对称激励输入时我们就可建立代表四分之一车辆的二自由度模型。用这种模型进行分析时，求解容易，计算量小，且对于大波长、低频激励更有效，研究人员通常用其验征控制理论的正确有效性。
4主动悬架控制器的设计
主动悬架控制的目的是为了达到汽车行驶平顺性和操纵安全性的要求，这一般是通过以下三个方面的改善来加以衡量，即车身垂直加速度，轮胎动载荷和悬架动行程。本文中取车身加速度为控制对象，以尽量减小车身加速度为目的，建立典型的按偏差控制的负反馈结构。其中 e 是偏差，即输出量与设定值之间的差；u 是主动悬架控制力，作用于被控对象并引起输出量的变化。
5半主动悬架系统发展的关键技术
（1）可调阻尼减振器
目前，在半主动悬架系统中改变弹簧刚度要比改变阻尼困难，因此半主动悬架研究主要集中在调节减振器的阻尼系数方面，即将阻尼可调减振器作为执行机构。
筒式减振器阻尼产生机理有两方面：一是减振器油液有黏度，二是减振器油液流经各节流口时产生阻力，即为减振器阻尼力。从简式减振器阻尼产生机理来看，实现阻尼调节的方式有两种：一是调节减振器油液的黏度，二是调节节流口的开度。
采用第一种方式（即调节减振器油液粘度）实现调节阻尼的减振器，根据不同的机理又可以分为两种：电流变减振器和磁流变减振器。磁流变（电流变）减振器是以磁流变（MR）液体（分散的铁粉微粒）为介质的柱式减振器，通过传感器感知悬架减振系统的运转，通过调节电流改变磁场（电场）强度，改变磁性流体的粘、剪特性，进而达到改变阻尼特性的目的。
采用第二种方式，通过调节节流口开度实现阻尼调节的减振器，是在传统双筒式减振器的基础上发展而来的。一般有两种实现方式：一是采用步进电机调节内置于活塞上的节流口实现调节阻尼，这种方式通过调节活塞杆芯转动阀片，控制活塞上的节流孔的开度大小，从而实现阻尼的连续调节；二是在原有的双筒式减振器基础上增加中间缸和电磁阀实现调节阻尼。理论和实际证明，采用调节节流口开度的方式实现阻尼调节成本较低，易于实现，经过结构优化，可以较好的解决阻尼迟滞现象，易于商业化。国外对之进行了大量研究，并已有商业化产品问世。有代表性的产品已如美国天纳克公司生产的电子减振器以及德国萨克斯公司生产的连续可变阻尼减振器。
（2）控制策略
skyhook阻尼控制策略是一种经典的半主动悬架阻尼控制策略。美国D・KARNOPP教授提出了该控制方法。skyhook阻尼控制策略能够大幅降低车身垂向振动加速度，而且有良好的鲁棒性。其所需测试仪器少，控制算法简单，因而是目前研究最多，也是应用最多的方法。单一的天棚阻尼控制提高了舒适性，却没有解决好操纵稳定性问题，根据天棚阻尼控制提出的地棚阻尼控制是以非簧载质量为控制对象的一种控制策略，与天棚刚好相反。综合天棚和地棚阻尼控制的优点而产生的混合阻尼控制算法，可以兼顾平顺性和操纵稳定性的要求，目前产业化的半主动悬架系统中采用的控制策略大都是基于skyhook理论的阻尼控制策略。
半主动悬架的控制策略还有很多，比如线性最优控制、预瞄控制、自适应控制、模糊控制等，但出于研究中，并未真正应用在商业化产品上。由于每种主动悬架的控制策略均各有利弊，因此对性能优化的控制器的研发，使各种控制策略的复合成为必然。比如说，主动降振技术的应用。如果当路况有变时再调整悬架系统，这就对执行机构提出了更高的要求，如果根据采集到的历史信号分析预测将来的路况，使悬架系统根据预测做出调整，这样的控制策略将有很大的发展前景。
（3）系统开发评价技术
系统开发评价技术包括系统构型定义、系统与整车匹配的技术、系统试验与评价技术等。半主动悬架的系统构型有多种类型，应根据应用对象（车型、使用工况等）、欲实现的控制功能、成本等诸多开发目标来进行系统构型的定义和规划，根据系统构型定义，进行具体开发工作时，涉及传感器、控制器、执行器等部件的选型和集成。在系统开发过程及与整车匹配过程中，应对半主动悬架系统的硬件在环仿真、在线标定、系统评价等技术给予关注。硬件在环仿真系统中应能够完成整车模型的仿真分析。在线标定系统中应满足道路标定试验的工作需要，具备数据测量、时域信号显示、功率谱分析和结果显示、在线调试、标定功能、悬架控制策略开发和评价系统。
6仿真建模及仿真结果分析
PID控制的主动悬架系统对于车身加速度峰值的改善非常显著，相对于被动悬架其改善的力度达到了50%左右，虽然在动挠度和动载荷方面其控制效果不太良好，但综合考虑的话，采用PID控制的主动悬架的性能还是要明显优于传统的被动悬架。
模糊控制虽然也能改善悬架的性能，其在动挠度和动载荷方面的控制效果优于PID控制的主动悬架，但我们可以看到在加速度这个最为重要的指标上其控制效果比不上PID控制，因此综合考虑的话，单纯使用模糊控制的主动悬架的整体控制效果比不上单纯的PID控制所取得的效果。
将模糊PID控制的仿真结果，与PID控制、模糊控制的结果相比较，容易看出，模糊PID控制在车身加速度这个最重要的性能指标远远优于其它三种控制策略，其对加速度的改善力度相对于被动悬架达到了65%左右，而且鲁棒性也要好于其它三种控制策略。因此，从车身加速度、悬架动挠度和车轮动载荷的这三个指标的综合考虑，模糊PID控制是这几种控制策略中最优的。
7 研究与开发工作展望
可调阻尼减振器的研究具有很大的潜力，方便应用在原有车型上，利于整车企业的应用。在实施过程中，应以整车企业为引导，努力培养像德尔福、博世、TRW、ZF、威伯科等一些专业的零部件企业，由整车企业明确划分悬架系统设计开发的权限与分工，由零部件企业的研发部门负责研发方向、确定系统特性参数，实现悬架产品的技术积累和升级换代。悬架系统是个复杂的系统工程，应以具备生产悬架能力的企业为主导，以电控系统开发商为配合，辅助高校和科研院所的科研力量，协同设计与开发。
目前在汽车悬架系统方面，我国除了钢板弹簧悬架的设计及应用比较成熟以外，其他的悬架技术的应用绝大部分还处于车型引进、仿制或直接购买产品阶段。悬架产品的设计开发滞后，一方面表现在设计手段落后，计算机应力分析、动态仿真在企业中应用还较少；另一方面没有建立起一套完善的设计评价体系，使我国汽车悬架技术的研究和应用与欧美等发达国家相比明显落后。
在半主动悬架系统的研究开发方面，高校的相关专家及研究机构多年来做了大量的工作，目前已取得了一定的科研成果，但还未有商业化产品问世。半主动悬架系统的发展应以市场为导向，以促进产业化发展、奠定技术基础和形成能力、培养人才为出发点，由具有较强技术实力的企业牵头，联合国内外的有关研究所和高校等技术研究机构联合进行技术攻关和产业化开发，研究以开发环境建设、开发技术、评价技术研究为重点，突破执行器设计与工艺关键问题，形成产业化能力基础，全面提升我国半主动悬架开发的技术水平。
8结论
当前汽车工业得到迅猛的发展，汽车理论也越来越得到人们的重视。汽车悬架的主动控制技术是汽车动力学及汽车控制理论中的重要研究课题之一。论文就汽车的主动控制策略进行了一些研究，并且以桑塔纳后悬架单侧的结构参数为例在用Matlab十Simulink进行仿真计算，仿真结果表明汽车的平顺性得到很大的改善，并且具有较好的稳定性。本论文在对汽车主动悬架的发展全面了解和掌握国内外大量同类研究的基础上，重点对主动悬架的控制理论、控制方法进行了比较深入的研究与探讨，取得了较好的研究成果。
A Simple Reduce Vibration Bar
Liu Yinfeng， Wang Chunzhou， Peng Yutao
（Qiqihar Heavy CNC Equipment Corp. Ltd. ，Qiqihar 161005， CHN）
【Abstract】 Based on the vibration theory， test bar vibration with LMS vibration noise and modal test analysis system. Rebuid a ordinary cutter bar into a reduce vibration bar which possess a certain extent fuction of reducing vibration， solved the problem of workpiece surface quality too bad to reach precision parameter resulted by cutter flutter.
【Key words】 Vibration Reduce vibration bar Flutter Surface quality
我公司某车间在使用刀杆（φ60mm，长300mm，长径比5：1）加工内孔时，工件表面产生振纹，加工质量无法达到图纸要求，经使用LMS振动噪声测试仪器分析发现加工过程中存在高频振动现象。为解决此问题，我们对原刀杆进行了改制，将原刀杆掏空，并加入铅块作为减振块，加入丙三醇作为阻尼液，使其成为一个减振刀杆（见图1）。
1 减振原理
使用LMS振动噪声测试仪器分析检测到的高频振动现象是刀杆受切削力作用的强迫振动导致。刀杆、刀具构成了一个振动系统，由于加工过程的连续性，刀具不停的吸收能量，振动得以维持。由于振动的影响，工件表面会产生振纹，粗糙度下降，表面质量达不到检测要求。降低切削力和增加刀杆刚度可以是这种振动幅值降低，但会影响加工效率和提高成本。为了有效地控制振动现象的发生，在刀杆内部再增加一个振动系统作为减振机构，减振机构的振动方向与刀杆振动反向，即可以降低甚至消除刀杆振动。
对于图1的减振刀杆，选取减振块的中心所对应刀杆的位置作为研究振动的点，刀杆的质量将被集中在这一点。可以认为，有一个质量块等效地加在这一点，等效质量块的质量就是刀杆的当量质量，刀杆在此点的刚度被看作是弹簧的弹性系数。空气摩擦和冷却液的阻尼影响，根据不同的情况，可以取不同的值。当刀杆的振动频率较低时，可以忽略不计；而当刀杆的振动频率较高时，空气阻尼有时可以忽略，但冷却液的阻尼却不可以忽略。综上，减振刀杆在低频振动的情况下，减振刀杆的模型可以简化为如图2所示模型。其中m1为刀杆质量m2为减振块质量，k1为刀杆的刚度，k2为减振子的刚度，C1为系统阻尼，C2减振子的阻尼。
则系统的振动方程如下：
（1）
（2）
由于是在空气中加工，系统的阻尼C1可以忽略。各刚度可以通过试验方法测定，通过对减振子的质量，及其阻尼液的型号进行适当调整即可达到减振的效果。确定各参数后系统减振性能随之确定。
2 振动测试
LMSSCADASⅢ动态采集分析装置基于快速傅立叶变换原理和数字信号处理技术，对输入的传感器信号进行抗混滤波、采样和模数转换等初步处理后进行不丢失数据的连续不间断的存盘记录，同时按不同要求可对信号进行实时与事后的时域分析、时差域分析（相关分析）、频域分析（功率谱、频响函数等）和幅值域分析（直方图、概率密度等）。具有齐全的辅助功能，如加窗、平均、细化、内装信号源等。
如图3测试系统框图所示，将三向传感器（灵敏度x向97.8mv/g，y向98.4mv/g，z向94.4mv/g）固定于滑枕端部（刀杆振动强度大及切屑的影响无法安放），经测量电缆把传感器信号传输至LMS采集系统进行采集和处理，使用后处理功能观测振动幅值的变化。
首先，在SVT125E×10/5Q-NC数控单柱立式车床上对原刀杆及其改制后的减振刀杆进行一组切削试验。切削参数设定为转速100rpm，进给量30mm/min，吃刀量2mm，使用LMS系统进行振动测试，对测试数据进行后处理得到的振动幅值数据结果数据见表1。
对比发现，减振刀杆加工时的振幅明显大于原刀杆，考虑减振性能应在精加工工序中实现，提高转速至170rpm，降低吃刀量至0.3mm，进给量保持30mm/min，测试的数据见表2。
从表2数据可以看出，减振刀杆加工时的振动幅值在三个方向上都比原刀杆低，在精度敏感方向X方向下降一半以上，Y方向降低25%，Z方向降低40%，取得了预期的减振效果。
3 表面质量检测
为了最终检验加工质量，采用粗糙度仪对不同加工参数下的两件刀杆加工的工件表面质量进行测量，数据见表3、表4。
从表3数据可以看出，在转速较低、吃刀量较大的情况下，两刀杆加工工件的表面质量相差不大。调整为合适的加工参数后，如表4所示，采用减振刀杆加工的工件表面质量明显好于使用原刀杆，使用原刀杆加工工件表面粗糙度不满足加工精度要求，使用减振刀杆加工工件表面质量满足加工精度的要求。
4 结语
依据减振原理改制的减振刀杆用于生产实践，解决了机加车间工件表面振纹问题。鉴于刀具厂商同类产品虽价格较昂贵，但是性能比较稳定，如果大规模进行此类工序加工还应以购买正规产品为主。
参考文献：
【摘 要】本实用新型的地铁隧道结构形式，包括隧道承压部分、填充材料部分和外部保护层，这种隧道结构通过在隧道管壁之间进行填充新型材料，可以延续使用目前的盾构法，只需改变管片的形式，按照新的结构生产管片，继而以管片的形式进行拼装，不用改变施工工法。新型隧道同时可以根据不同地区的不同地质条件和周边环境要求选择减振为主、减噪为主或防漏水为主的材料，通过中间的材料吸收列车经过时产生的震动与噪音，从而达到减振减噪的效果。
关键词 新型隧道结构；减振减噪；填充材料
0 引言
自地铁开始运行以来,地铁对周边环境的振动影响已经引起人们的关注。①由于机车运行产生的振动通过钢轨、道床结构源源不断的传递到地面建筑物，造成地面建筑物振动，危及建筑物自身安全；一辆列车通过后能够造成地面建筑物振动10s左右，而每小时通过的列车高达30对，因此建筑物振动时间占地铁运营时间的15%左右，长时间的振动严重影响到人们生活、工作及休息；②列车形式产生的振动被多辆列车不断放大后，使隧道内整体道床负荷增加，在振动加速度的作用下，将大部分作用力传递给钢轨扣件，极易使扣件断裂，造成行车安全；产生的振动在传递到隧道结构的同时也在源源不断的传递到车辆本身，影响机车使用寿命，振动也给乘客带来不舒适。因此对于大部分运营里程都在地下的铁路来说，研究地铁振动规律及其控制方法就具有非常重要的意义。
据调查研究显示，铁道部劳动卫生所通过对我国几个典型城市的铁路环境振动的现场实测，考察了铁路沿线居民区受列车运行引起的环境振动污染现状,测试结果表明,离轨道中心线30m之内的振级大部分接近80dB。这超出了《城市区域环境振动标准》(GB 10070-88)规定的城市“混合区”昼间75dB及夜间72dB的要求。这样高的振级将极大地影响地铁沿线居民的日常生活及身心健康。[1]1977年, Rucker对柏林地铁双线区间隧道列车振动进行过试验研究,1979年Dawn和Stan worth研究了铁路运行所产生的地面振动,1982年英国伦敦运输科学顾问室进行了地铁区间隧道振动试验。瑞士联邦铁路和国际铁路联盟(UIC)实验研究所(ORE)从改善线路结构的角度提出了降低地铁列车振动对附近地下及地面结构振动影响的途径。[2]美国G.P.Wills on等提出了通过改善道床结构形式(采用浮置板道床)和改革车辆转向架构造以减少轮轨接触力的方法,降低地铁车辆引起的噪声和振动的建议。[3]因此分析地铁产生振动的原因、研究振动机理、提出减振措施显得十分重要。
本文研究的一种新型的地铁隧道结构形式，这种隧道结构通过在隧道管壁之间进行填充新型材料，选择减振为主、减噪为主或防漏水为主的材料，通过中间的填充材料吸收列车经过时产生的震动与噪音，从而达到减振减噪的效果。
1 创新原理
目前，地铁振动带来的危害不容小觑，解决方案主要分为主动减振和被动减振两种，主动减振主要是通过科技发展，减少制作误差，定期保养维修线路，但这些只能降低振动能量，而不能避免振动，被动减震地铁施工中主要运用的减振方法是采用减振道床，其中包括：一般减振整体道床、橡胶减振垫浮置板整体道床、钢弹簧浮置板道床。地铁的减振措施主要集中在通过道床和扣件来进行，能起到一定的减振效果，但不能达到大范围的减振和减噪作用。因为目前的六种主要隧道结构形式（半衬砌结构，厚拱薄墙衬砌结构，直墙拱形衬砌结构，曲墙衬砌结构，复合衬砌结构，连拱隧道结构）主要都只从受力的角度考虑，没有把受力和减振减噪结合起来考虑的。并且城市土地资源紧缺，由于震动缘故，在两条隧道之间或者隧道与建筑之间需要一定的安全距离，加大了土地用量。居民区旁的隧道还会因为噪音问题给居民带来不便。
本文研究了一种新型的地铁隧道结构形式，其包括隧道承压部分、填充材料部分和外部保护层，这种隧道结构可以延续使用目前的盾构法，只需改变管片的形式，按照新的结构生产管片，继而以管片的形式进行拼装，不用改变施工工法。此新型隧道在原隧道结构上进行改进，使隧道结构在承受各种外力的基础上，能够通过中间的材料吸收列车经过时产生的振动与噪音，从而达到减振减噪的效果。同时，在填充材料的选择上有多种形式，可以根据不同地区的不同地质条件和周边环境要求选择减振为主、减噪为主或防漏水为主的材料，来达到不同的目的。
2 工作原理
本文所研究的新型隧道结构采用的技术方案如下：
在原隧道管片基础上，多加一层填充材料和保护层，可以按照原来管片形式分为3块标准块、2块邻接块、和1块封顶块，也称K块，用原来的施工工法（盾构法）进行隧道开挖和管片的拼装。同时中间填充材料的选择上有多种形式，新型隧道结构的承重部分主要起承受列车重量、隧道管壁自重、各种设备重量及列车经过时的各种力；中间的填充部分可以按不同的功能要求起到减震、降噪、防水等作用；最外面的保护层起保护填充材料和承受周围水土压力的作用。三部分的结合可以使隧道在起承压作用的同时，还可以起到减震、降噪、防水等辅助作用。
3 结束语
在当今地下空间、地下隧道发展技术日新月异的时代，地铁轨道的减振问题已是一种不可避免且不可回避的问题，地铁减振已成为各国地铁建设的主要研究课题。目前我国主要解决的方法是在道床结构与基础结构之间填充具有一定刚度和弹性的物质，如橡胶、弹簧等，各种减振材料的研发。[4]本论文从隧道结构的方面出发，致力于通过隧道自身来降低隧道的振动。本文采取了一种全新的减振形势，超脱于现有的改变轨道形式或扣件形式的技术，从隧道结构的角度出发来达到减振的目的，与现有技术相比，本新型隧道结构具有如下有益效果：
（1）本隧道形式通过隧道管壁来起到减振降噪的作用，而不仅仅是依靠扣减或者道床，会有更加明显的效果。
（2）本隧道形式采用本实用新型隧道结构形式不用改变施工工法，仍就可以使用盾构法，具有显著性应用价值。
（3）本隧道形式可以根据不同地区的不同地质条件来选用以不同功能为主的填充材料，具有较高的灵活性。
参考文献
［1］田春芝.地铁振动对周围建筑物影响的研究概况[J].铁道劳动安全卫生与环保,2000(7):64-67.
［2］黄娟,彭立敏,,施成华.隧道振动响应研究进展[J].中国铁道科学,2009(30)2:60-65.
中图分类号TH243 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0177-02
Matlab/simulink Simulation and Test Data Analysis of Hydropneumatic Vibration Reduction System of Loader Working Device
Zheng Li-xia
Abstract This paper p resents Structure， working principle and performance of testing of hydropneumatic vibration reduction system of loader working device，establishes vibration model of hydropneumatic vibration reduction system of loaderworking device，simulates by means of Matlab/simulink software，Carries on vibration reduction performance of hydropneumatic vibration reduction system from theoretical simulation and real vehicle testing。
Keywords Loader； Hydropneumatic vibration reduction； Simulation； Test Data
1装载机工作装置油气减振系统介绍
装载机在行驶过程中，由于工作装置、物料对颠簸的地面或障碍物作出的反应对整个车辆产生冲击，严重时整车会产生俯仰运动；在转场过程和单机长距离作业时，无法有效地衰减由于高速行驶引起的振动，严重地影响工作效率。目前，一般装载机工作装置的液压缸在行驶状态处于中位闭锁，与前车架之间近似刚性连接，而装载机工作装置油气减振系统是在两者之间安装一套根据阻尼动力吸振原理设计的减振系统，从而使两者成为油气弹性联接。
装载机工作装置油气减振系统主要包括气囊式蓄能器、电磁换向阀、可调节流阀、控制电路等。装载机工作装置油气减振系统有两种工作状态，一是装载机行驶时，电磁阀通电，装载机工作装置油气减振系统工作，如图1 a 所示；二是在铲掘作业时，电磁阀不通电，装载机工作装置油气减振系统不起作用，如图1b所示。
a. 装载机工作装置油气 b. 装载机工作装置油气
减振系统起作用时 减振系统不起作用时
图1 装载机工作装置油气减振系统原理图
1.吸油过滤器；2.工作油泵；3.多路阀动臂联；4.连接电磁换向阀和油管13的油路；5.连接电磁换向阀和油管14的油路；6.可调节流阀；7.开关；8.蓄电池；9.连接电磁换向阀和蓄能器的油路；10.蓄能器；11.电磁换向阀；12.连接电磁换向阀和油箱的回油油路；13.连接动臂举升油缸有杆腔和油管4的油路；14.动臂举升油缸无杆腔和多路阀动臂联的油路；15.连接多路阀动臂联和油箱的回油油路 16.动臂举升油缸；17.安全阀；18.回油过滤器；19.油箱
2装载机工作装置油气减振系统性能测试
性能测试是检验装载机工作装置油气减振系统的可行性和减振效果，采集试验数据以便进行分析和处理，找到合适的充气压力和管路的结构尺寸，提出合理的减振系统。试验中采用梯形状木块作为路障，试验车速约为20km/h。测试中，加速度传感器的安装位置为动臂和动臂举升油缸的绞接处，用测试点处的加速度绝对值作为系统减振性能的衡量指标。
图2 试验中的路障模型的截面尺寸
该油气减振系统减振效果的好坏直接受激振频率、减振系统的刚度和阻尼、载重的质量等方面因素的影响。在装载机空载和满载两种工作状况下，分别选择不同的蓄能器充气压力和液压管路管径进行试验和数据采集。液压油和举升油缸的结构不能进行改动，于是采用改变液压管路的管径来改变减振系统的阻尼，分别选定管径为φ10mm、φ19mm和径为φ19mm +φ10mm三种方案。
3装载机工作装置油气减振系统振动数学模型的建立
在研究过程中，装载机工作装置油气减振系统可简化为单自由度振动模型，如图3。
油气减振系统的运动微分方程为：
式中：x、―动臂负载m的位移、速度
y、―路面激励的位移、速度
θ―动臂举升油缸中心线与路面的夹角
―油液管路引起的压降
图3 装载机工作装置油气减振系统振动模型
其中，系统油液管路阻力引起的压降为：
即得单自由度线性振动数学模型：
4油气减振系统数学模型Matlab/simulink仿真曲线和试验数据曲线的对比分析
在仿真过程中采用一种时域内的路面模型，运用白噪声作为路面输入信号，利用Matlab/simulink编制动力学性能仿真程序，对装载机工作装置油气减振系统动力学性能进行仿真，并与试验数据作出对比分析。采用装载机经过路障的加速度变化作为评价目标，定量地评价减振效果。
将仿真得到的结果进行数据处理，得到仿真数据曲线和测试试验结果的曲线对比图。其中，试验和仿真中的测试点均为动臂与动臂举升油缸活塞杆绞结点位置处在竖直方向上的纵向加速度信号曲线。其中，油气减振系统管路内径取dL=19 mm；满载状况下，蓄能器的充气压力p0分别取5MPa、2MPa、1 MPa；空载状况下，蓄能器的充气压力分别取2MPa、1MPa。
图4 满载，p0=5MPa，dL=19 mm
图5 满载，p0=2MPa，dL=19 mm
图6 满载，p0=1MPa，dL=19mm
图7空载，p0=2MPa，dL=19 mm
图8 空载，p0=1MPa，dL=19 mm
由仿真曲线和试验曲线对比图可以看出，满载状况下，管路内径取dL=19mm时，蓄能器的充气压力分别取5MPa、2MPa、1 MPa时，仿真曲线和试验曲线同时满足蓄能器充气压力越高，装载机工作装置油气减振系统的减振性能越好；并且试验曲线的加速度峰值绝对值稍微高于仿真曲线的加速度峰值绝对值。空载状况下，管路内径 取dL=19mm时，蓄能器的充气压力取2MPa、1MPa时，仿真曲线和试验曲线同时满足蓄能器充气压力越高，装载机工作装置油气减振系统的减振性能越好；并且试验曲线的加速度峰值绝对值稍微高于仿真曲线的峰值绝对值。
5结论
通过试验结果和仿真结果的对比曲线可以看出，试验结果和仿真结果虽然存在着较大的误差，但结论一致，即蓄能器压力在测试范围内，蓄能器充气压力越高，油气减振系统的减振性能越好。
由在加速度测试点处的加速度时间历程可知，装载机前、后桥驶过凸块路障时均会对装载机产生较大冲击，从而加速度出现脉冲峰值，并且加速度峰值随车速的提高而增大。加速度最大脉冲峰值出现的时刻并无明显规律，这是因为加速度最大脉冲峰值既有出现在车轮接触凸块路障时的，也有出现在车轮落地时的；既有出现在前轮过凸块路障时的，也有出现在后轮过凸块路障时的。这就造成铲斗质心加速度出现脉冲峰值的时间不一致的原因。
