正交试验设计毕业论文

药学专业毕业论文

药学是连接健康科学和化学科学的医疗保健行业，它承担着确保药品的安全和有效使用的职责。下面是我整理的药学专业毕业论文范文，与大家分享了解。

摘要：

有机化学实验是培养药学人才的一门重要课程。本文主要从教学内容、教学方法和网络虚拟教学等方面阐述实验教学改革，以提高学生学习有机化学的积极性，培养出高素质的应用型药学人才。

关键词：

药学；有机化学；实验教学

目前，重点高等医药院校药学人才培养目标主要是围绕研究型和创新型开展。一个国家民族医药企业的强大除了依靠研究型人才外，还需要大量的技术应用型人才。地方性本科院校现已成为我国高等教育的中坚力量，是本科人才培养的重要基地，其定位于培养为地方服务的大批应用型专门人才。我院于2014年10月被河南省教育厅确定为第二批向技术应用型本科院校转型的试点学校，我院药学专业初步确定为转型示范专业。我院于2013年开设本科药学专业，其办学定位是为医药企业培养高层次的应用型人才。有机化学是药学类专业一门重要的必修课程，有机化学实验[1]的应用性已充分渗透到药学的各领域。近年来，我院把高素质技术应用型人才培养作为教学改革的方向，加大实验教学投入，整合教学资源，把实验室建设和实验教学改革作为培养应用型人才的重要途径[2]。现将我院有机化学实验教学改革总结如下。

1转变观念，充分认识实验教学的重要性

传统观念认为有机化学的理论教学占主导地位，实验教学为理论教学服务，处于从属地位。学生也普遍认为理论知识重于实验，因此做实验时，只是按照实验大纲要求和步骤进行，对实验可能出现的结果无预知和分析，难以实现理论与实践教学相结合的教学目标[3]。因此，转变观念，改革实验教学，加强实验教学成为培养应用型药学人才的重要举措。

2改革实验教学模式

实验教学内容改革

[4]验证性、综合性和探究性是实验教学的主要特点。传统实验教学多以验证性实验为主，综合性和探究性实验较少，学生只是机械地重复操作过程，制约了学生的主动性和探究性。为此，我院删减了一部分验证性实验，保留一些基本化学实验操作，同时加强操作技能训练，适当增加一些设计性和创新性实验。在实验教学过程中，不断优化实验内容，使其更科学、更具适用性。蒸馏（包括常压和减压）、重结晶及萃取分离是有机化学实验最常用和最基本的操作，在实验教学中，尽可能多安排与这些操作技能相关的实验。在操作训练中，让学生知道并理解实验操作中的注意事项；熔点、沸点、折光率和旋光度等物理常数的测定在理论教学中着重讲解其原理，实验中则着重训练学生的操作技能。实验课程体系以典型合成实验为主，精选具有综合性和设计性的实验项目。例如，环己烯和1-溴丁烷的制备，将性质验证贯穿于合成实验中，使学生能加深对书本上理论知识的理解。将熔点测定和色谱技术分析融入阿司匹林的合成中，构成一个综合性实验。通过整合实验内容，不但强化学生的基本操作技能，还培养学生运用理论知识综合分析和解决问题能力。引导学生探究实验中出现的一系列问题，激发其探索精神，让学生对理论知识有更进一步的理解。开展设计性实验主要是满足药学专业学生毕业后工作和继续深造的需求，同时也有利于应用型人才的培养。例如，环己酮有多种合成路线，实验课前，让学生发挥主观能动性，设计出可能合理的合成路线及操作步骤。课堂上教师给出文献报道的合成路线，让学生对比一下自己设计的路线与文献中的有何不同，然后教师再引导学生分析讨论得到最佳的合成路线，即用次氯酸钠氧化环己醇得到环己酮，此法可避免重金属污染环境的问题。设计性实验教学可有效激发学生的实验兴趣，且实验后的成就感更能激发他们对有机化学的学习兴趣。

运用新的教学方法

[5]在传统“灌输式”教学过程中，学生只是一味地接受教师传授的知识，未能激发其主动性，教学结果就是学生对知识理解不深且不能灵活运用。因此，改革传统的教学模式势在必行。我院根据开设实验项目的特点，采用不同的教学方法，如启发式、示范式、讨论式等。实验前学生必须做好预习，对本次实验的目的、原理和步骤做到心中有数，并对实验注意事项和实验思考题多加思考。上课时，教师通过提问[6]来检验学生的预习效果，并根据提问情况，对教学内容有所选择地讲授，避免无重点的重复，提高教学效率。对实验操作，请2～3名学生课堂上示范演习，让其他同学找出其正确和错误的地方，然后教师再讲解示范。这种纠错式教学可使学生普遍存在的操作问题得到有效纠正。乙酰苯胺的合成有两种实验方法：（1）冰醋酸法。（2）醋酸酐法。实验前，学生查阅资料比较两种方法的优缺点。用冰醋酸法分馏时温度为什么要控制在100～110度之间，过高可以吗？用醋酸酐法加入盐酸和碳酸钠的目的是什么？等一系列问题，让学生带着问题去思考。做实验时，相邻的两组分别做冰醋酸法和醋酸酐法，这样学生可以相互对比实验效果。在做肉桂酸合成实验时，教师引导学生设计不同投料比、不同催化剂和不同温度的正交试验。对比实验结果得到肉桂酸的最佳合成条件。正交试验法有利于培养学生的探索精神和科研思路。

利用网络虚拟实验辅助教学

[7]随着网络信息技术的飞速发展，其在现代教育中的应用越来越广泛。传统授课方法无法将有些实验操作描述的很清晰，学生也不容易接受。我们教研室采用动态PPT实验操作图或教学视频来讲授实验操作，学生普遍反映良好。这种教学方式能将抽象的内容转变成生动、鲜活的知识，学生的实验操作不规范和失误率大大减少。此外，某些实验因仪器特殊、药品控制较严等原因而无法开展，我们采用网络虚拟实验教学法，学生看过讲义后，在电脑上进行虚拟实验操作并观察实验现象。在进行每步操作时，如果正确，可继续进行；若错误，电脑会提醒学生该如何进行，保证实验顺利进行。网络虚拟可模拟某些特殊实验，弥补了现实无法进行的不足，有助于提高教学质量。

倡导绿色化学理念

[8]现在环境污染越来越严重，已影响到人们的生活，而有机化学实验中的试剂和原料等都会对环境造成污染，如果处理得不恰当，危害更严重。在实验教学中要有意识地引用“绿色”理念，合理设计实验课程体系，联系相关实验，将上一实验产物作为后面实验原料。为尽量减少化学实验对环境的危害，在不改变实验的前提下，尽量采用小规格的容器，如采用50ml的圆底烧瓶做反应装置，大大减少原料和试剂的使用量。选用毒性小的溶剂代替毒性大的'溶剂，如乙醇代替甲醇，甲苯代替苯等。乙醇、乙酸乙酯是化学实验中使用比较多的溶剂，且可回收再利用。将回收的乙醇废液经蒸馏得到大约95%乙醇，可作为清洗剂，也可用于咖啡x因的提取。对实验产生的废弃物让学生加以分类、集中收集，倒入指定地方，最后由教师统一处理，避免有害溶剂腐蚀管道和污染地下水。

3完善实验教学考核体系，综合客观评定学生成绩

[9]以往实验成绩主要是根据学生上交的实验报告来评定，从报告上无法了解学生对知识和操作技能的掌握情况，因此有必要建立一套能全面客观综合评价学生成绩的实验考核体系。综合评价法可有效评定学生的实验成绩，主要从4方面对学生进行考核：

（1）预习（占10%），主要考查学生预习情况，包括目的、原理等内容；

（2）实际操作能力（占30%），教师考查每组学生的装置安装和操作规范与否等；

（3）考勤及纪律（占10%）；

（4）操作考核（占50%），主要以抽题形式进行，考查学生基本操作掌握情况。

通过这一年的改革实践证明：综合考核方式更能引起学生对实验的重视，更能客观评价每一位学生。地方性院校本科药学专业有机化学实验教学改革的目的就是提高学生学习有机化学的积极性，培养出具有技术应用型潜力的优秀人才。虽然实验教学改革取得了一些成绩，但是时代在发展，技术在进步，教学改革也应与时俱进，要积极吸取其他院校教改的成功经验，不断探索，不断完善有机化学实验教学体系。

参考文献：

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[2]柯方，周孙英.有机化学实验对药学专业学生素质培养的探讨[J].基础医学教育，2013，15（4）：394-396.

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[8]赵丽娜，陆国志.高校化学实验中绿色化学的研究[J].实验技术与管理，2013，30（2）：179-181.

[9]姚建文，王虎，孙海军.药学专业有机化学实验教学模式改革的探索[J].中国科教创新导刊，2011（1）：26.

背景：正交实验方差分析，研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。1、算法1)单一水平正交表：Ln(mk)，n=k*(m-1)+1，即观察数=因素*(水平-1)+12)混合水平正交表：Ln(m1k1m2k2..miki)，n=k1*(m1-1)+k2*(m2-1)+…+ki*(mi-1)+12、极差分析kKi SUMIF(Xi,"=mi",Yi)ki Ki/rR MAX(ki)-MIN(ki)3、方差分析、分析步骤1)因素水平表2)正交实验设计与结果分析表3)方差分析表5、分析方法1)极差分析：主次顺序2)直观分析：最优方案3)方差分析：显著性判断(P Fα)6、显著性标准二、实例：三因素三水平正交实验分析，L9(34)【观察数n=k*(m-1)+1=4*(3-1)+1=9】

在一篇论文中，引用参考文献论证自己的观点或者理念是十分必要的。下面是我带来的关于的内容，欢迎阅读参考! 一 [1]刘瑞江，张业旺，闻崇炜，汤建.正交试验设计和分析方法研究[J].实验技术与管理，2010. [2]刘胧，汤佳懿，高静.基于感性工学工作流程的汽车内饰设计研究[J].现代制造工程，2010,11:37-38. [3]朱燕元.正交试验设计在柴油机试验研究中的应用[J].武汉造船武汉造船工程学会会刊.19906：44-49 [4]占园.正交试验与AHP评价在健身车感性设计中的应用研究[D].秦皇岛：燕山大学，2013:39-43. [5]马宁.基于感性工学的农业机械装备的设计研究[J].农机化研究，2010. [6]潘旭辉.某舰炮转弹机非线性结构动力学分析及优化设计[D].江苏科技大学学位论文，2011:48-51. [7]日朝昌直已，林品章等译.艺术设计的色彩构成[M],台北：龙溪图书，1999. [8]刘佳.面向维修的飞机总体布置设计技术研究[D].南京：南京航空航天大学，2010:3-10. [9]叶祖达，梁俊强，李巨集军等.我国绿色建筑的经济考虑--成本效益实证分析[J].动感生态城市与绿色建筑，2011,12:13. [10]顾智原，马莉，张林强，雷雨春，高海涛.玉米剥皮机部件的改进[J].农业工程，20124：55-57. 二 [1]刘熙瑞.服务型 *** --经济全球化背景下中国 *** 改革的目标选择[J].中国行政管理，2002,7:5-7. [2]候玉兰.论建设服务型 *** ：内涵及意义[J].前沿论坛，2003,23：16-17. [3]范逢春.我国地方 *** 建设服务型 *** 述论[J].安徽大学学报哲学社会科学版，2004,4：76-80. [4]孙友祥.公民治理视角下的公共服务型 *** 建设[J].国家行政学院学报，2009,5，40-41. [5]贺培育.新行政文化与服务型 *** 建设[J]新视野，2008,7：56-58. [6]周鸿.顾客导向型理念视角下的服务型 *** 建设[J].山东行政学院学报，2009,12：19-21. [7]张康之.限制 *** 规模的理念[J]人文杂志，2001,3：55-60. [8]孙红英.新公共管理理论借鉴与 *** 治理转变[J],法制与社会，2007,03，42-44. [9]刘文华.分析与比较：行政改革与地方治理[M].北京：中国社会文献出版社，2007,03：332-351. [10]吴玉宗.服务型 *** ：缘起和前景[J].社会科学研究，2004,3：10-13. 三 [1]李贵军.店面实景1000例.吉林：吉林美术出版社， [2]高迪国际出版有限公司.商业展示设计.大连：大连理工大学出版社， [3]凤凰空间.华南编辑部，区扬.软装配饰手册.江苏：江苏人民出版社， [4]建筑设计资料集编委会.建筑设计.建筑设计资料集.1994,1:5~168 [5]YIDAO.空间设计杂志.display&space,2013,1:8~188 [6]YIDAO.空间设计杂志.display& [7]Choi'sGallery.设计杂志.ExhibitionDesign2,2012,2:32~278 [8]优秀作品集. [9]海军.设计成功.设计管理，2014,13:3~173 [10]香港视界国际出版有限公司.国际展台设计.香港：香港视界国际出版有限公司，

正交试验设计和分析方法研究论文

（数据挖掘）上有很多文献是处理数据的，你去找些资料参考下

正交实验设计当析因设计要求的实验次数太多时，一个非常自然的想法就是从析因设计的水平组合中，选择一部分有代表性水平组合进行试验。因此就出现了分式析因设计(fractional factorial designs)，但是对于试验设计知识较少的实际工作者来说，选择适当的分式析因设计还是比较困难的。正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进行33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(3)3正交表按排实验，只需作9次，按L18(3)7正交表进行18次实验，显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。 1．正交表正交表是一整套规则的设计表格，用。L为正交表的代号，n为试验的次数，t为水平数，c为列数，也就是可能安排最多的因素个数。例如L9(34)， (表11)，它表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表，如L8(4×24) (表12)，此表的5列中，有1列为4水平，4列为2水平。根据正交表的数据结构看出，正交表是一个n行c列的表，其中第j列由数码1，2，… Sj 组成，这些数码均各出现N/S 次，例如表11中，第二列的数码个数为3，S=3 ，即由1、2、3组成，各数码均出现次。正交表具有以下两项性质： (1)每一列中，不同的数字出现的次数相等。例如在两水平正交表中，任何一列都有数码“1”与“2”，且任何一列中它们出现的次数是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出现数均相等。 (2)任意两列中数字的排列方式齐全而且均衡。例如在两水平正交表中，任何两列(同一横行内)有序对子共有4种：(1，1)、(1，2)、(2，1)、(2，2)。每种对数出现次数相等。在三水平情况下，任何两列(同一横行内)有序对共有9种，、、、、、、、、，且每对出现数也均相等。以上两点充分的体现了正交表的两大优越性，即“均匀分散性，整齐可比”。通俗的说，每个因素的每个水平与另一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。 2. 交互作用表每一张正交表后都附有相应的交互作用表，它是专门用来安排交互作用试验。表14就是L8(27)表的交互作用表。安排交互作用的试验时，是将两个因素的交互作用当作一个新的因素，占用一列，为交互作用列，从表14中可查出L8(27)正交表中的任何两列的交互作用列。表中带( )的为主因素的列号，它与另一主因素的交互列为第一个列号从左向右，第二个列号顺次由下向上，二者相交的号为二者的交互作用列。例如将A因素排为第(1)列，B因素排为第(2)列，两数字相交为3，则第3列为A×B交互作用列。又如可以看到第4列与第6列的交互列是第2列，等等。 3．正交实验的表头设计表头设计是正交设计的关键，它承担着将各因素及交互作用合理安排到正交表的各列中的重要任务，因此一个表头设计就是一个设计方案。表头设计的主要步骤如下： (1)确定列数根据试验目的，选择处理因素与不可忽略的交互作用，明确其共有多少个数，如果对研究中的某些问题尚不太了解，列可多一些，但一般不宜过多。当每个试验号无重复，只有1个试验数据时，可设2个或多个空白列，作为计算误差项之用。 (2)确定各因素的水平数根据研究目的，一般二水平(有、无)可作因素筛选用；也可适用于试验次数少、分批进行的研究。三水平可观察变化趋势，选择最佳搭配；多水平能以一次满足试验要求。 (3)选定正交表根据确定的列数©与水平数(t)选择相应的正交表。例如观察5个因素8个一级交互作用，留两个空白列，且每个因素取2水平，则适宜选L16(215)表。由于同水平的正交表有多个，如L8(27)、L12(211)、L16(215)，一般只要表中列数比考虑需要观察的个数稍多一点即可，这样省工省时。 (4)表头安排应优先考虑交互作用不可忽略的处理因素，按照不可混杂的原则，将它们及交互作用首先在表头排妥，而后再将剩余各因素任意安排在各列上。例如某项目考察4个因素A、B、C、D及A×B交互作用，各因素均为2水平，现选取L8(27)表，由于AB两因素需要观察其交互作用，故将二者优先安排在第1、2列，根据交互作用表查得A×B应排在第3列，于是C排在第4列，由于A×C交互在第5列，B×C交互作用在第6列，虽然未考查A×C与B×C，为避免混杂之嫌，D就排在第7列。 (5)组织实施方案根据选定正交表中各因素占有列的水平数列，构成实施方案表，按实验号依次进行，共作n次实验，每次实验按表中横行的各水平组合进行。例如L9(34)表，若安排四个因素，第一次实验A、B、C、D四因素均取1水平，第二次实验A因素1水平，B、C、D取2水平，……第九次实验A、B因素取3水平，C因素取2水平，D因素取1水平。实验结果数据记录在该行的末尾。因此整个设计过程我们可用一句话归纳为：“因素顺序上列、水平对号入座，实验横着作”。 4．二水平有交互作用的正交实验设计与方差分析例8 某研究室研究影响某试剂回收率的三个因素，包括温度、反应时间、原料配比，每个因素都为二水平，各因素及其水平见表16。选用L8(27)正交表进行实验，实验结果见表17。首先计算Ij 与IIj ，Ij为第j列第1水平各试验结果取值之和，IIj为第j列第2水平各试验结果取值之和。然后进行方差分析。过程为：求：总离差平方和各列离差平方和 SSj= 本例各列离均差平方和见表10最底部一行。即各空列SSj之和。即误差平方和自由度v为各列水平数减1，交互作用项的自由度为相交因素自由度的乘积。分析结果见表18。从表18看出，在α＝水准上，只有C因素与A×B交互作用有统计学意义，其余各因素均无统计学意义，A因素影响最小，考虑到交互作用A×B的影响较大，且它们的二水平为优。在C2的情况下，有B1A2和B1，A1两种组合状况下的回收率最高。考虑到B因素影响较A因素影响大些，而B中选B1为好，故选A2B1。这样最后决定最佳配方为A2B1C2，即80℃，反应时间，原料配比为。如果使用计算机进行统计分析，在数据是只需要输入试验因素和实验结果的内容，交互作用界的内容不用输入，然后按照表头定义要分析的模型进行方差分析。

静扭试验台的设计毕业论文

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近年来，由于国际工程机械产业格局的变化，中国已经成为工程机械行业领域内重要的生产市场和消费市场。下面是我为大家整理的关于机械毕业设计论文，供大家参考。

摘要：驾驶室大总成作为装载机的主要部件，其中电器元件的质量反馈率一直居高不下。在分析各电器元件工作原理的基础上，对受检电器元件进行了分类，根据各类电器元件不同的工作原理，提出了相应的检测方案并制作电检平台。跟踪结果表明，该电检平台满足生产线的节拍要求，改进效果良好。

关键词：电子检测技术;驾驶室;质量

电子检测技术是一种综合性检测技术，主要包括电子测量系统及电子信息技术两个方面[1]。随着科技的发展，电子检测技术在各行各业的应用越来越普遍[2]。尤其是在汽车维修中的应用，更是为提高汽车维修质量提供了重要保证。电子检测技术诞生之初，便在汽车行业得到了广泛的应用，而在工程机械行业应用不多。

1现状调查

长期以来，装载机驾驶室作为公司的核心业务，为客户提供的只是驾驶室小总成———涂装后的钣金件+部分内饰件。客户为了提高生产线的产能和效率，希望我公司为其提供驾驶室大总成———在驾驶室小总成的基础上增加电器等控制部分元器件的装配，并要求产品质量不低于其原生产线的水平———质量反馈率不高于.经过几个月的跟踪发现，仅电器部分一项的平均反馈率就达到了，占总反馈率的85%.由于驾驶室电器元件故障而导致的返修，不仅损害了客户的权益，我公司也为此付出了大量的售后返修服务费用及质量索赔费用，并且严重影响公司的品牌形象，因此装载机驾驶室电器部分的质量亟需改进。经查找和分析，造成以上状况的原因主要有：(1)没有针对电器元件的检测设备，电器元件的进货质量无法得到保证;(2)没有针对驾驶室大总成的检测设备，无法保证产成品的质量。根据数据统计，95%以上的电器问题都是由于驾驶室大总成没有检测设备造成的，而并非电器元件本身的质量问题，因此本文重点讨论如何解决第二方面的问题。以我公司产量最大的50CN/855N/855等三种机型为研究对象，运用电子检测技术的工具和方法，对电器元件及驾驶室大总成进行分析和改进，解决难题。

2驾驶室及其电气系统原理分析

根据客户对电器元件质量的要求，通过对50CN/855N/855等三种机型进行分析，发现共有73种典型的驾驶室大总成，涉及到21种电气系统，10种驾驶室主线束，分别对应10种电气原理图。为获取系统需要检测电器的特征，本文分别对10种驾驶室主线束及其对应的电气原理图进行对比分析，通过分析，所使用的驾驶室主线束插接件的定义存在以下主要问题：不同驾驶室主线束所使用的插接件型号不同，例如：驾驶室主线束A使用的是十六线接插件，而驾驶室主线束B使用的是四十八芯插接件;同一种插接件的同一号接口，在不同的驾驶室主线束中定义的信号类型不同，例如：同是使用四十八芯插接件，驾驶室主线束C的29号接口定义的是预热工作指示信号，而驾驶室主线束D的29号接口定义的是制动气压报警信号。电子检测技术在工程机械驾驶室质量控制中的应用侯玉寒(广西威翔机械有限公司，广西柳州545007)摘要：驾驶室大总成作为装载机的主要部件，其中电器元件的质量反馈率一直居高不下。在分析各电器元件工作原理的基础上，对受检电器元件进行了分类，根据各类电器元件不同的工作原理，提出了相应的检测方案并制作电检平台。跟踪结果表明，该电检平台满足生产线的节拍要求，改进效果良好。关键词：电子检测技术;驾驶室;质量以上两个问题会导致以下几个方面的问题：(1)增加设计和人工成本。每种车型均定义了大量但差异性较小的驾驶室主线束，不利于生产线人力资源的合理调度与配置;(2)增加了装配人员的安装难度。由于每个车型的线束定义不一致，导致装配人员需要掌握复杂的线束安装信息，易出现装配错误;(3)增加制造的复杂性和维护难度。不同插接件接口的型号不同增加了生产制造的复杂度;(4)增加驾驶室大总成电器检测成本。驾驶室电器检测设备必须根据不同的主线束和插接件进行个性化的设计和配置，增加了检测成本，不利于标准化、统一化检测。针对驾驶室主线束存在的问题，提出以下改进建议：一是，对不同驾驶室主线束的共同插接口定义统一型号的插接件;二是，对不同驾驶室主线束中的共同电器定义统一的插接件接口编号;三是，对不同车型中出现的特殊电器元件，采用预留插接件接口的方式实现。

3驾驶室电器检测需求分析

生产线只是完成驾驶室内各部件的装配工作，包括各种钣金件、内饰件、座椅、电器、开关以及各电器之间的布线等，驾驶室大总成作为主机厂的配套产品，在进入主机厂总装前，驾驶室大总成的电器未制信号，如仪表盘、气压表等。根据驾驶室大总成内部电器元件的分类情况，通过与相关部门技术人员的沟通和交流，本次制作的电检平台应能够实现如下功能：为驾驶室提供可以工作的直流电源，电压为(24±2)V;具有短路自保护功能;能够判断驾驶室电器元件及其电气回路是否正常工作。通过该电检平台对工作灯、线束、开关、仪表等电器元件进行检测，以判断驾驶室内各电器元件及其装配质量。系统总体要求性能指标如下：(1)安全性。防止因线束或电器元件短路或断路等故障而导致的系统及电器的损坏;(2)可移动性。考虑到下线返修及特殊机型导致的节拍不一致，电检平台应方便移动，可实现在不同地点检测;(3)互换性。除了能够实现对现有典型机型的检测外，还应具有可扩展性，一旦有新的机型出现，可以方便的应用于新机型的检测。

4驾驶室电器检测方案设计

由于驾驶室大总成内各受检电器元件的特殊性，针对不同类别的受检电器元件应分别设计相关的检测方案。(1)第一类电器元件检测方案设计如图1所示，该类检测电器元件已与控制开关、线束相连接。由于已经构成电气回路，因此可以由电检平台为驾驶室供电，检测人员闭合/打开控制开关，使其形成闭合回路，通过观察人工判断该类电器元件的工作情况是否正常。(2)第二类电器元件检测方案设计如图2所示，该类电器的工作部件在前后车架上，未与驾驶室形成电气回路，因此需要在电检平台中设计显示模块，以模拟该类电器元件，然后通过电检平台为驾驶室供电，检测人员闭合/打开对应的控制开关，使其形成闭合回路，通过观察该显示模块的工作情况判断该类电器元件的工作情况是否正常。(3)第三类电器元件检测方案设计，该类检测电器元件在驾驶室内，未与前后车架形成电气回路，主要是由各种传感器组成，如温度传感器、压力传感器等。因此在电检平台对应的电气回路中串联一定阻值的电阻以模拟该类电器元件发生的信号。在信号产生并向驾驶室提供对应的输入后，通过人工观察驾驶室内电器元件的显示情况以判断该电气回路工作是否正常.(4)驾驶室电器检测设备总体方案设计由于涉及到的机型繁多，使用的驾驶室主线束多达10种，在各类电器元件检测方案设计的基础上，应重点考虑方案的总体设计，以便设备能够很好地应用在所有机型上。为实现该功能，电检平台采取分段式、模块化设计的方法，即24V直流电源和显示模块作为一个整体，通过过渡线束连接不同车型的驾驶室主线束。在过渡线束中，针对不同车型的驾驶室主线束根据其实际情况进行插接件接口的连线。由于电检平台需要长期处于生产一线，工作环境相对恶劣，必须满足在复杂工作环境下长时间可靠运行的要求，因此设备的主体采用厚的304不锈钢制。根据实际需求，该系统需要具有短路保护功能，需要在主干路上增加漏电保护器;为使设备便于移动，在设备底部安装万向轮，同时考虑到在使用时设备应能够固定，因此应使用带有锁止功能的万向轮

5驾驶室电器检测设备检测流程设计

该电检平台的检测对象是10种驾驶室主线束对应的73种驾驶室大总成。本文通过对10种驾驶室主线束的实际研究，对这73种驾驶室大总成受检电器元件的控制规则做以下说明，以方便检测人员的实际操作，.由于受检电器元件较多，为提高检测人员的工作效率并防止在操作过程中漏检，在与检测人员沟通的基础上，对检测流程做以下设计：(1)接通电检平台和要检测的驾驶室大总成，打开电源总开关;(2)将钥匙插在电锁插孔处，并拨到“ON”档，开启整机电源，观察整机是否通电;(3)依次拨动控制面板上的翘板开关并观察相应的电器元件工作是否正常;(4)观察控制面板上的气压表、计时器是否有显示，按下点烟器后5-8s，点烟器是否弹起;(5)打开/关闭风扇、壁灯、收放机及空调系统的开关，观察对应电器元件工作是否正常;(6)拨动左右转向灯开关、喇叭开关、远近光灯翘板开关，观察仪表及显示台对应的显示区域是否有显示;(7)观察各传感器及压力开关在仪表对应位置上的指示灯是否指示正常;(8)记录检测过程中发现的问题，关闭电锁，拔掉连接线，重复以上步骤进行下一台检测。

6结束语

根据本方案设计制造的电检平台已经投入实际应用，通过近半年的根据验证，本次工艺改进效果良好，产品质量得到显著提高，有效解决了驾驶室大总成电气方面客户反馈率高的问题，驾驶室大总成电气问题平均反馈率降低到了，使驾驶室大总成反馈率居高不下的问题得到明显改观，每年为公司节约返修成本及质量索赔费用十万余元。此设计思路目前已推广至30E/40B及即将量产的H系列机型上。

参考文献：

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摘要：随着经济的不断发展，国内公路工程建设发展的速度也渐渐加快。伴随着我国城市化进程速度逐渐加快，提高公路工程机械设备的经济化管理，完善及改进公路工程对机械设备管理及使用是非常有必要的。但是当前公路工程的机械设备经济化管理及使用方面都还存在或多或少的问题，因此，不断改进公路工程机械设备的管理工作,才能有效地保障机械施工技术的水平。文章就公路工程机械设备管理的发展趋势展开分析，深入探讨经济化管理及使用在公路施工过程中存在的问题，并提出相应的解决措施，以期促进机械设备的管理及使用。

关键词：公路工程;机械设备;经济化管理;使用

1概述

随着机械化施工技术与水平的不断提升,工程机械设备已成为当前施工项目设计的一个关键部分,对工程的施工进度、施工计划及施工的方法有很大的影响。工程只有选取比较先进、经济及可靠的机械设备,并配置相对应的机械设备，进而优化工程施工方案，才可以充分发挥机械设备在工程建设中的工作效率，保证施工过程的顺利进行，尽量缩短项目施工的工期。机械设备作为整个施工环节的重要施工工具，对整个公路工程来说，科学、有效地管理和与使用工程机械设备就显得非常重要。

2公路工程机械设备管理的发展趋势

目前，公路工程的机械设备管理逐渐朝着信息化的方向发展。随着科技的不断发展，信息化的管理方式渐渐渗入到各个行业中，企业在信息化管理的基础之上，充分利用计算机技术对其进行管理，使得设备的管理变得更加的科学化与合理化，充分发挥机械设备在施工过程中价值，进而提升其使用效率。

3公路工程机械设备管理中存在的问题

施工单位在开展公路工程建设的过程中，对机械设备的使用率非常低，造成资源浪费严重，影响了整个施工项目的施工质量及施工进度，同时也增加了项目的施工成本。主要原因是施工单位欠缺一个健全与完善的施工体系，缺乏合理、规范的施工机械组织，从而影响到整个项目的施工质量、成本及进度，导机械化设备在工程的施工期内没有得到得到有效的应用。当前的公路工程机械设备管理中出现的问题主要表现在以下方面。

缺乏健全的机械设备的管理机构

近年来，部分施工单位仍然缺乏较为合理、有效的机械设备管理制度，并且管理人员的责任也不明确，对设备的台账、档案资料的构建工作也管理缺乏相应的，小部分施工单位在购买新设备以后，未能及时入账，导致管理工作被动，机械设备随意使用，严重的有可能会造成资产流失。但有些施工单位将新买到的设备账面做成已经购买的设备，以此来逃避税收。

机械设备的使用率较低

目前，很多施工企业内部的管理部门常常形成一种各自为政及自成一体的管理方式，很难实行统一的管理及调配，造成很多机械设备无法按照施工的需求协调使用，因此，很多设备很难投入到公路工程的施工中。由于公路工程建设的阶段性较强，经常会在项目忙的时候缺乏设备，而在非施工的时期，又有很多设备闲置，导致资产积压严重,降低工程的投资收益。

没有及时更新机械设备

部分公路工程的施工单位一直都是使用以往的设备来进行施工，与新设备相比，其施工速度比较慢并且施工的质量非常差，从而影响整个公路施工路段的使用年限。因此，公路工程的施工单位应建立较为完善的设备管理体系，并成立相关的监管部门，确保公路工程设备的管理工作可以有效地开展。此外，施工单位也要及时更新机械设备，淘汰陈旧的机械设备，进而确保施工人员利用娴熟的操作技术设备进行相关的作业，从而提升施工单位的施工进度及质量。

机械设备操作人员素质较低

以往因很多施工单位对设备管理工作不够重视,造成很多缺乏能力的施工人员担任设备的操作工作。施工单位只看中眼前的利益,而忽视长远的利益,同时也缺乏对设备操作人员的教育与培训,部分操作人员经常会进行一人多机操作,一边操作压路机，一边操作装载机及摊铺机,还有少部分操作人员的责任心较弱，没有严格根据相关的规定进行作业，没有及时维护设备，导致很多设备损坏，维修的费用也逐渐增加。此外，由于很多施工单位缺乏相关的责任制度，造成项目的施工人员只关注到短期的利益，缺乏长远的计划，机械设备的管理及使用很不协调，施工企业内部经常会出现重视使用，而忽视对设备的管理，为达到施工工期的要求，大部分设备在施工期间内，常常会处于超负荷运行状态，造成机械设备出现磨损老化，不仅影响公路工程的施工质量，还加大了设备的维修费用。

4公路工程机械设备的经济化管理与使用措施

对于当前公路工程的机械设备经济化管理和使用过程中出现的问题，施工企业想要提升设备的适应效率，就应使用科学的措施合理配置与优化机械设备。因此，施工单位要想促进设备经济化管理及使用效率，应从以下几个方面实施管理。

转变机械设备的管理理念

在市场竞争激烈的环境之下，公路施工单位要想提升设备的使用效率，就应逐渐转变以往的管理理念。同时，施工单位也应从使用设备所产生的经济效率以及优化设备的性能方面来考虑施工单位的资产优化。随着现代信息技术不断发展，很多设备已难以适应工程建设的需求，特别是公路施工现场的需求，这就要求公路施工单位的管理人员必须要及时调整机械设备的管理理念，更新与优化机械设备的资产，只有这样才能提升机械设备的使用率。

定期检修机械设备

公路工程的施工人员应制定相应的维修计划，定期检查与维修机械设备。现阶段，公路工程管理人员对设备的检查与维修工作，大都是根据施工人员的检修经验进行判断，并依靠以往的施工经验更新及检修设备零件，尽管这种检修方式较为简便，但实际上这种检修方法很难把设备内存在故障全部排查出来，也有可能会因检修人员判断失误，给设备的使用带来相应的隐患。

提升机械设备的利用率

施工单位要想加强对设备的管理，首先应提升管理人员的基本素质、现代化管理方式以及专业的设备管理能力，不断增强对管理人员的专业能力培训及技能培训,补充新的知识与方法，只有这样才能适应信息技术发展的需求。针对一些施工技术要求比较高以及重要的机械设备,施工企业也应对其进行统一管理及分配，并进行专人操作及管理。而对部分施工技术要求较低,使用较为频繁的机械设备,施工单位可交给相关部门进行管理，由单位实现统一管理。进而确保施工设备能及时投入使用，进一步提升机械设备的完好率与利用率。

加强对机械设备操作人员的专业培训

机械设备的操作人员是操作设备的主体，对设备完好率起着关键性的作用。并且人的思想观念在很多时候能够指导人的行为，因此，想要提升机械设备的完好率，就必须要不断提升操作人员的基本思想素质，按照规章制度来进行相关的操作，同时提升设备操作人员的专业知识及操作技能，多引进一些新的施工技术及方法，以便适应现代化机械设备的发展需求。公路施工单位对于部分文化素质较低的操作人员，必须要加强对员工的培训，在操作人员取得相关的机械设备操作证才可以上岗。只有这样才能够进一步提升机械设备完好率及利用率，从而确保机械设备在当前的公路工程建设过程中，可以得到非常有效的应用。并且设备操作人员具备良好的思想素质及多了解机械设备方面的知识，对提升设备的完好率与利用率是一个非常有效的保证。

5结语

总而言之，随着公路事业的发展，公路工程机械设备的管理及使用也存在一定的问题，国外部分先进的设备与施工企业渐渐涌入，并参与到国内的市场竞争中。同时,很多先进的机械设备管理知识与管理理念对促进其管理机制的改革与健全有很大的影响，并也提出了很大的挑战。因此，相关的公路工程施工管理人员应该从机械设备的经济性与效益性等方面实施管理，尽量改进与完善公路工程机械设备的结构，提升公路工程养路的装备水平及使用效率，尽量从工程的资产经营方面做好养路机械设备的管理工作，以便为公路工程机械设备的管理及使用带来更大的经济收益。

参考文献：

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[3]丰锴.提高交通工程机械管理与维护工作的措施研究[J].交通建设与管理,2015,(4).

正交实验课设论文题目

材料专业毕业论文开题报告

开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是我为大家收集的关于材料专业毕业论文开题报告，欢迎大家阅读!

论文题目：高聚物对水泥抗蚀性能的影响

1、国内外研究现状、水平及存在的问题：

随着建筑科技的进步与发展，一种新型化学建材正悄悄的却又以飞快的速度在中国建筑界得到应用和发展，这就是聚合物水泥基复合材料。聚合物水泥基复合材料通常按其化学构成大致分为两类，一类是以聚合物为基、水泥作为填充料组合成的，最常见的如目前大量应用于工程防水的“聚合物水泥防水涂料”;另一类是以水泥为基，以聚合物单体或数种聚合物对水泥进行改性而组合成的材料，如各种聚合物水泥混凝土及各种聚合物水泥砂浆等[1]。原则上讲，聚合物水泥是聚合物改性水泥，它保持了水泥水化物的一系列优点，并用聚合物的优点弥补了水泥制品的不足。因此，聚合物水泥显示出了较大的抗压、抗冲击、抗穿刺能力及耐磨性，优良的抗渗性、抗腐蚀性及抗老化性，适当的弹性模量，而不需要刻意追求高的断裂延伸率[2]。

1923 年克莱森(Cresson)首次申请了有关聚合物硬化水泥体系的专利。他把天然橡胶乳液作为填料加入道路路面建筑材料中。1924年，Lefebure申请了用天然橡胶乳液使水泥砂浆及水泥混凝土改性的专利，第一次提出了用聚合物对水泥砂浆及混凝土进行改性的概念。从此，拉开了混凝土中添加聚合物的历史性序幕。1932年，Band第一个提出了利用人造橡胶改性水泥砂浆及水泥混凝土，也获得了专利。20世纪40 年代，人们先后尝试了用合成聚合物乳胶改性，以及把聚乙烯乙酸酯也用于改性的方法。50年代，这一领域的研究与尝试开始受到各国材料界专家学者的重视，并获得了很多项研究成果，许多成果在工程上也都得到了广泛的应用。60-70年代，人们开始研究用液态和固态的聚合物，诸如聚合物单体、树脂、聚合物乳胶粉等对水泥砂浆及水泥混凝土进行改性。80年代，各国都投入了大量的人力、物力、财力，对混凝土改性进行了研究，随着科研成果的不断出现，这一领域也得到了极大的推动，研究水平得到了极大的提升。美国是世界上聚合物水泥基复合材料研究开发的先行国家，最早于50年代就开始了对其进行实际应用的尝试。

由于我国在聚合物水泥基复合材料方面的研究起步比较晚，所以，至今还没有出台相关方面的行业标准与测试方法。多数学者认为聚合物水泥基材料的增强机理主要是由于剔除了粗骨料，降低了细集料的粒径，从而提高匀质性，使集料所得集配曲线为非连续性的;另外聚合物在水泥浆内部聚结成网络结构，起到了很好的阻裂增韧作用。近年来，人们逐渐开始从微观结构方面对聚合物改性水泥基材料进行研究，认为聚合物颗粒的分散和聚合物薄膜的形成是聚合物水泥改性的主要原因。研究认为聚合物从两方面影响了改性水泥浆的结构: (1)混合后一部分聚合物粒子吸附在水泥颗粒表面，形成薄膜;(2)另一部分聚合物分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后，聚合物在孔中形成薄膜[3]。此外，关于聚合物在改性水泥砂浆中的分布，目前还存在一些异议。按照著名的Ohama[4] 模型，聚合物均匀分散在水相中，随着水泥水化，水分减少，聚合物逐渐凝聚成膜，因而聚合物主要存在于改性砂浆的孔隙中。 Su[5] 等对新拌改性水泥浆水相成分的分析表明，在拌合开始就有相当多的聚合物被吸附在水泥颗粒表面，他们还发现，拌合初期被吸附在水泥颗粒表面的聚合物的量与聚合物乳液种类和乳液掺量有关。通过含氯聚合物改性砂浆的EDAX 分析表明，在聚合物改性砂浆中，水泥浆体与骨料之间的界面上聚合物的含量较高。 Ollit rault-Fichet 等的研究也说明，聚合物颗粒最初会被水泥颗粒吸附，并最终被包埋在水化水泥的颗粒之中[6]。

在实际工程中，硅酸盐水泥易在酸和酸盐溶液中遭受侵蚀是因为：(1)硅酸盐水泥中含有大量的氢氧化钙及高碱性的水化C-S-H 凝胶、水化铝酸钙等水化产物，酸溶液中的H+与Ca(OH)2发生中和反应，使水泥石碱度急剧降低，进而造成高碱性水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物分解，转变成低碱性水化产物，最后变成无胶结能力的SiO2·nH2O 及Al(OH)3等;(2)硫酸盐溶液中的硫酸根能和水泥石中的Ca(OH)2及水化铝酸钙等[7]发生化学反应，生成有膨胀性的石膏和钙矾石晶体，当这些结晶体在水泥石毛细孔隙中逐渐积累和长大，产生孔内应力，当应力大于临界破坏应力时，造成水泥试样破坏。由于水泥石本身也不密实，有很多毛细孔通道，使砂浆产生渗透性，使得水泥的使用性能下降。同时，侵蚀性介质容易进入其内部，以致由其配制的砂浆易受到腐蚀，导致水泥材料的耐久性下降。普通水泥砂浆不饱满、不密实，不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。它也存在抗压强度低、耐腐蚀能力不高等缺陷，其使用范围也受到了很大的局限。

而聚合物改性水泥由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能，扩大了其应用范围。对水泥性能的改善主要体现在如下几个方面：

(1) 活性作用聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改善砂浆和易性，降低用水量，从而减少了水泥的毛细孔等有害孔，提高砂浆的密实度和抗渗透能力。

(2) 桥键作用聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3 + 、Fe2 + 等离子进行交换，形成特殊的桥键，在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。

(3) 充填作用聚合物乳液迅速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，与水泥水化产物形成连续相填充了孔隙，隔断了与外界联系的通道[8]。从而阻止了腐蚀性介质进入水泥石内部，提高了抗腐蚀和抗渗能力。

孙炎[9]曾研究冷混合沥青混凝土，用于道路工程;聚合物改性砂浆用于钢筋混凝土结构的永久模板，结果证明它们都可以更好地防止氯离子渗透和更好地抗碳化作用，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性，掺加有硬沥青的钢桥面也具有更高的抗腐蚀性能[10]。鉴于此我们可以通过在水泥中掺杂沥青和石腊，来改善水泥的内部结构并填充其内部孔隙，从而提高水泥的抗蚀性，解决水泥抗蚀性较差的问题。

2、选题的目的、意义：

在我国，尤其是西部地区的盐碱地、盐湖区以及地下水中普遍存在着硫酸盐对水泥混凝土的侵蚀。在某些特种工业设施中，还存在有硫酸和硫酸盐的混合腐蚀以及H2S、CO2腐蚀等。从一些实例中我们可以看出，破坏水泥混凝土的主要原因一般都不是机械应力，而是多种腐蚀或者是自身内部发生化学反应。这就引起了人们对水泥混凝土的耐久性能的讨论。因此，研究水泥的抗腐蚀性能不仅对建筑材料具有至关重要的作用，而且会对提高各种工程建筑的耐久性能有重大的经济价值和使用价值。关于聚合物对水泥砂浆改性的主要途径是在其中加入能起到改性作用的聚合物。从前人的研究中可看到，聚合物水泥基复合材料都显著高于普通混凝土的`力学性能，比如抗折强度、抗压强度、粘结强度等都得到了极大的提高。与普通硅酸盐材料相比，聚合物水泥基复合材料有着自身的优势见表1。

表1 聚合物水泥基复合材料与普通混凝土的比较性能

材料普通混凝土 PCC

W/C

断裂 1 50~60

冲击 5 80

密度

抗拉强度 2~3

抗折强度 5~7 150~200

抗压强度 40~50 200~300

此外，聚合物水泥基复合材料还具有良好的耐化学腐蚀、抗渗性、低温下的抗裂性等。这就使得聚合物改性水泥基复合材料在一定范围内部分取代了钢铁、高分子材料(像MDF 水泥基复合材料制作的唱片、轮胎都是具体的实例)[11]。它能提高水泥石的抗腐蚀能力主要是因为聚合物的添加提高了提高水泥石的密实度。混凝土结构正常情况下可以存在至少30年，但如果存在源于生物的硫酸腐蚀不过短短几年就会被破坏掉[12]。修复或完全取代这种腐蚀结构越来越有必要，但这种修复代价昂贵一直不能满足社会。然而通过沥青或石蜡对水泥进行改性，可大大提高水泥的抗蚀性，这无疑会节约了资源，减少了不必要的浪费，为社会积累更多的财富。

3、实施方案及主要研究手段：

、实验方案

、原材料的准备;

(1) 沥青粉的研制

制得分别过200目和300目筛的沥青粉，并适量添加矿物掺合料来减小沥青粉的粒度。

(2) 石蜡粉的研制

通过在石蜡中添加矿物掺合料来粉磨石蜡，并制得掺有石蜡的粉末。

、正交实验

(1) 因素水平表

因素水平用量(V%) 粒度(目) 温度(℃)

1 2() 100 100

2 4() 200 120

3 6() 300 150

(2) 根据正交表L9(34)列出以下几组实验：

序号用量(V%)粒度(目) 温度(℃)

指标

腐蚀前抗压强度

(MPa) 抗Na2SO4腐蚀强度 (MPa) 抗Na2CO3腐蚀强度(MPa)

1 2() 100 100 2

2()

200

120

3 2() 300 150 4 4() 100 120 5 4() 200 150 6 4() 300 100 7 6() 100 150 8 6() 200 100 9

6()

300

120

注：括号内为石蜡的用量

、以硅酸盐水泥为基体，按以上正交方案分别掺加沥青、石蜡成型,每种高聚物与水泥的复合分别作空白样，3天强度测试样，腐蚀样。分别测定抗压强度，抗硫酸盐及碳酸盐侵蚀的能力。

、在把水泥块放入腐蚀液中前和从腐蚀液中取出，分别称取其质量，查看其质量损失。

、每一个过程留样分别作物相分析和微观分析，进行腐蚀机理分析。

、通过各组实验试样的对比，确定聚合物在水泥中的最优抗蚀配比。

、研究手段

(1)用扫描电镜观察沥青、石蜡改性水泥的微观形貌，以及硫酸盐、碳酸盐腐蚀后的微观形貌。

(2)用X射线衍射仪分析沥青、石蜡改性水泥的物相组成。

(3)用压汞仪测试水泥试样的孔结构;

(4)利用粒度分析仪测试各添加物的粒径。

4、选题的创新之处：

目前已有许多聚合物乳液(如苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液等) 用于水泥砂浆的改性，而采用沥青和石腊这两种聚合物对水泥砂浆进行改性的研究却相对较少。实验利用沥青和石腊高分子的熔胀性，在水泥水化过程中，沥青和石腊受外界刺激产生一定的熔胀从而填充水泥石的内部孔隙，提高水泥的密实度，达到提高水泥抗蚀性的目的。

5、预期研究成果：

沥青、石蜡与水泥混合成型后，一部分沥青、石蜡颗粒填充在水泥孔隙里，另一部分沥青、石蜡颗粒在一定外界条件影响下分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后形成膜。这两方面共同作用大大提高了水泥的密实度并阻止了腐蚀液与水泥浆体的接触，从而使水泥的抗蚀性能得到改善。

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周中1 傅鹤林1 刘宝琛1 谭捍华2 龙万学2 罗强2

（1.中南大学土木建筑学院湖南长沙 410075

2.贵州省交通规划勘察设计研究院贵州贵阳 550001）

摘要土石混合体作为土和石块的介质耦合体，具有非均质性、非连续性及试样的难以采集性等独特的性质，从而给研究带来极大的困难。土石混合体属于典型的多孔介质，其渗透特性与颗粒的大小、孔隙比及颗粒形状关系密切。本文采用室内正交实验，利用自制的常水头渗透仪，研究了砾石含量、孔隙比和颗粒形状三个因素在不同水平下对土石混合体渗透系数的影响。通过正交试验确定了三种因素对土石混合体渗透系数的影响顺序及各因素的显著性水平。提出了土石混合体渗透系数计算公式，并通过试验结果验证了计算公式的正确性，为土石混合体渗透系数的理论计算提供了一个简明有用的计算工具。

关键词土石混合体多孔介质渗透性能计算公式正交试验

土石混合体一般由作为骨料的砾石或块石与作为充填料的粘土或砂组成，是介于土体与岩体之间的一种特殊的地质体，是土和石块的介质耦合体［1］。因为土石混合体具有物质组成的复杂性、结构分布的不规则性以及试样的难以采集性等独特的性质，从而给研究带来极大的困难，目前人们对于它的研究仍处于探索之中［2］。渗透与强度和变形特性，都是土力学中所要研究的主要力学性质，其在土木工程的各个领域中都有重要的作用［3］。土石混合体属于典型的非均质多孔介质［4］，其渗透特性与颗粒的大小、颗粒组成、孔隙比及颗粒形状关系密切。土的渗透系数可以通过室内试验由达西定理计算得出，然而土石混合体的渗透系数却难以确定，主要原因是：取样困难；难以进行常规的渗透试验；大尺度的渗透试验不仅造价高准确性差，而且试验结果离散度大，难以掌握其规律性。迄今为止，国内还没有对土石混合体渗透性能进行研究的资料，现有研究成果局限于利用物理和数值模拟试验对其变形和力学性质进行研究，而对渗透性还未涉及。因此，能够求出土石混合体渗透系数的计算公式具有重要的理论意义和工程应用价值。

本文研究土石混合体中砾石含量、孔隙比（压实度）和颗粒形状三个因素在不同水平下对土石混合体的渗透系数的影响，找出三因素与土石混合体渗透系数之间的关系，并提出土石混合体渗透系数计算公式。

1 土石混合体渗透性能的正交试验

正交试验方案设计

在室内试验中考虑砾石含量、孔隙比（压实度）和颗粒形状三个因素对土石混合体渗透系数的影响，就每种因素拟考虑3个水平。对于这种3因素3水平的试验，如果考虑每一个因素的不同水平对基材的影响，则根据组合可得有33组试验，这对人力、物力与时间来说都是一种浪费，因此采用正交试验设计来研究这一问题更为合理。本试验所选取的正交表为L9（34），考虑试验误差的影响，但不考虑各因素间的交互作用（即假定他们之间相互没有影响）。共需9组试验，每组作平行试验3次，共27次渗透试验。本试验中采用的因素与对应的水平数如表1所示，其中粗粒形状分为球形体、六面体和三棱锥3个水平，分别由卵石、强风化石块和新打碎的碎石来近似替代。

表1 正交试验的因素水平

试样的基本物理力学性质

试验所取土样为正在修建的上瑞高速公路贵州段晴隆隧道出口处典型性土石混合体，其天然状态土的物理指标及颗粒级配曲线见表2和图1。由图1可知现场取回土样的不均匀系数Cu为，说明土样中包含的粒径级数较多，粗细粒径之间差别较大，颗粒级配曲线的曲率系数Cc为，级配优良。

表2 天然状态土的基本物理指标

图1 天然状态土的颗粒级配曲线

大型渗透仪的研制

《土工试验规程》（SL237—1999）规定粗粒土的室内渗透系数需由常水头渗透仪测试，国内常用的常水头渗透仪是70型渗透仪。70型渗透仪的筒身内径为，试验材料的最大粒径为2cm，规范［5］要求筒身内径应为最大粒径的8～10倍，因此70型渗透仪的筒身内径过小，有必要研制大尺寸的渗透仪。自制渗透仪的内径和试样高度至少应为最大颗粒粒径的8倍，即至少应为16cm，另外，考虑到边界效应，试样的上下两头分别增加2cm，因此，自制渗透仪的内径和试样高分别取为16cm和20cm。考虑到土石混合体的渗透性较强，选取进排水管的口径为2cm。自制的大型常水头渗透仪的如图2 和图3所示。

图2 常水头渗透仪示意图

数据单位为cm

图3 自制渗透仪

2 试验结果分析

试验结果

按正交试验表L9（34）的安排，共需作9组试验，每组试验作平行试验3次，取3次测量的平均值，并乘以温度校正系数，即可求出每组试验20℃时的渗透系数，渗透系数的测量结果见表3。

表3 渗透试验测定结果

续表

试验分析

运用正交试验的直观分析法和方差分析法，分析各因素对土石混合体渗透系数影响的主次顺序，绘出因素水平影响趋势图，求出各因素的显著性水平。

直观分析

对试验所得的土石混合体的渗透系数进行正交试验的极差分析，并画出各因素的水平影响趋势图。正交试验的极差分析表见表4，3个因素与渗透系数的关系见图4。

表4 极差分析表

图4 各因素与渗透系数的关系

A—砾石含量；B—孔隙比；C—粗粒形状

由正交试验的极差分析表可以看出，对土石混合体渗透系数影响的主次顺序为A→B→C，即砾石含量→孔隙比→颗粒形状。由各因素与渗透系数的关系图可以看出砾石含量越多渗透系数越大，孔隙比越大渗透系数越大，颗粒磨圆度越大渗透系数越小。在路基工程及大坝工程中，可以通过调节粗颗粒的含量、压实度及颗粒形状以获得工程所需的渗透系数。

方差分析

为了确定因素各水平对应的试验结果的差异是由因素水平不同引起的，还是由试验误差引起的，并对影响土石混合体渗透系数的各因素的显著性水平给予精确的数量评估，需采用正交试验的方差分析法对试验数据进行分析，分析结果如表5所示。

表5 方差分析结果

方差分析结果表明：

（1）因素各水平对应的试验结果的差异是由因素水平不同引起的，而不是由试验误差引起的；

（2）砾石含量对土石混合体渗透系数的影响高度显著，孔隙比对土石混合体渗透系数的影响显著，颗粒形状土石混合体渗透系数的影响不显著。

3 土石混合体渗透系数

渗透系数与砾石含量之间的关系

众所周知，土石混合体的渗透系数与颗粒的大小及级配有关，本文选择等效粒径d20和曲率系数Cc来表示土的颗粒大小和颗粒级配，原因是文献［3］认为等效粒径d20比其他粒径特征系数更能准确地表示颗粒的大小，而与颗粒级配有关的系数是不均匀系数Cu和曲率系数Cc，不均匀系数Cu只反映土粒组成的离散程度，曲率系数Cc能在一定程度上反映颗粒组成曲线的特性，因而曲率系数Cc更适合于评价土的颗粒级配。不同砾石含量的颗粒级配曲线如图5所示。由图5可以求出各曲线的粒径特征系数，见表6。

图5 试样的颗粒级配曲线

表6 不同粗粒含量时的粒径特征

由图6可知，其他条件相同时，土石混合体的渗透系数k与函数f（d20，Cc）呈线性关系，其中。

图6 k20-f（d20，Cc）关系曲线

渗透系数与密实度之间的关系

由正交试验的方差分析可知，孔隙率e对渗透系数的影响虽不如粗粒含量大，但也是很显著的。在其他条件相同时，k与呈线性关系，如图7所示。

土石混合体

渗透系数与颗粒形状之间的关系

狄凯尔与海阿特（Tikell and Hiatt）于1938年探讨了颗粒的“棱角性”与“圆度”对渗透系数的影响，并指出颗粒的棱角性越大，渗透系数越大［6］。由正交试验分析表可知Cs1∶Cs2∶Cs3＝∶1∶，并且将试验数据进行回归分析，当形状系数Cs1＝，Cs2＝，Cs3＝时与试验结果最为接近，此结论与卡门（Carmen）的研究成果［7］相近。

土石混合体的渗透系数

由以上分析可知土石混合体的渗透系数与颗粒大小、颗粒级配、颗粒形状及孔隙比有关，同时渗透流体对渗透性也有一定的影响，主要是受液体的动力粘滞度η的影响，大量研究成果表明渗透系数k 与g/η 成正比［3，4，7］。因此，土石混合体的渗透系数计算公式为

土石混合体

式中：k为土石混合体的渗透系数，cm/s；Cs为颗粒的形状系数，m-3；d20为等效粒径，小于该粒径的土重占总土重的20%，m；Cc为颗粒级配曲率系数，；e为孔隙比；g为重力加速度， N；η 为液体的动力粘滞度，kPa · s（10-6），η20＝×10-6kPa·s。

由公式（1）计算出20℃时土石混合体的渗透系数k20列于表7。与其他物理力学参数相比，土石混合体的渗透性变化范围要大得多。同时，受宏观构造和微观结构复杂性的影响，其渗透性具有高度的不均匀性［8］。为进一步验证公式（1）的正确性，将实测值与由公式（1）得出的计算值进行对比分析，见图8。由图8可知由公式（1）计算出的渗透系数值与实测值基本吻合，9组试样的平均相对误差为21%，这对于离散性很强的土石混合体的渗透系数来说已经具有足够的精确性。

表7 计算值与实测值对应关系

图8 计算值与实测值关系

4 结论

（1）通过正交试验获取了砾石含量、孔隙比和颗粒形状对土石混合体渗透系数影响的主次顺序，并得出各因素的显著性水平，工程设计中可以通过合理调整土石混合体的砾石含量、孔隙比（压实度）和颗粒形状，以达到控制其渗透能力的目的。

（2）土石混合体的渗透系数与等效粒径d20和曲率系数Cc组成的函数成正比，并与孔隙比函数成正比。

（3）提出了土石混合体渗透系数的计算公式，并通过试验结果验证了计算公式的正确性，为土石混合体渗透系数的定量预测提供了一个简明有用的计算工具。

参考文献

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［2］油新华，汤劲松.土石混合体野外水平推剪试验研究.岩石力学与工程学报，2002，21（10）：1537～1540，60～129

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［4］薛定谔A E.多孔介质中的渗流物理.北京：石油工业出版社，1984：141～173

［5］中华人民共和国水利部.土工试验规程（SL237—1999）.北京：中国水利水电出版社，1999：114～120

［6］ Tickell FG，Hiatt of angularity of grains on porosity and permeability of unconsolidated Bulletin，1938，22（9）：1272～1274

［7］黄文熙.土的工程性质.北京：水利电力出版社，1984：60～129

［8］邱贤德，阎宗岭，刘立等.堆石体粒径特征对其渗透性的影响.岩土力学，2004，25（6）：950～954

5、脊髓损伤患者膀胱功能的早期康复训练及效果分析 6、护理干预对糖尿病遵医行为影响的研究 7、医院专职陪护人员压力因素的分析 8、腹腔镜异位妊娠手术患者的护理查房9、急诊护理质量管理应用ISO9001标准的实践探讨 10、医院供应室护士职业危害与自我防护措施11、新生儿头皮静脉留置针应用问题分析与对策 12、护士在护患纠纷中的心理应激与对策 13、对早产儿家属实施系统健康教育的效果观察 14、化疗药物对肿瘤科护士的危害与职业防护 15、老年患者腹部手术近期并发症原因分析及护理对策 16、老年糖尿病夜间低血糖的预防及护理 17、手术室护理人员的职业危害及防护 18、外科术后病人镇痛满意度调查及护理对策 19、急诊护士工作压力源及相关因素分析

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进入21世纪，绿色环保纺织品成为纺织品种的新视点，在运用千变万化的织物组织和日新月异的织造、印染新技术的同时，开发符合环保标准的新产品是一个重要途径。绿色环保大豆蛋白纤维的研制成功是人造纤维家族的最新突破，符合我国纤维发展的方向。大豆蛋白纤维是利用榨油后的豆粕通过添加功能性助剂，经湿法纺丝而成的再生蛋白质纤维，该纤维不仅具有单丝纤度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性好、光泽好、吸湿导湿性好等特点，还具有羊绒般柔软手感、蚕丝般柔和光泽、棉纤维的吸湿性、羊毛的保暖性等优良服用性能，也是迄今为止唯一由我国科技人员自主开发并在国际上率先取得工业化试验成功的纤维材料。大豆蛋白纤维作为一种纺织原料，只有经过技术开发和产品开发，才能充分展示出它的独特魅力。大豆蛋白纤维由于其自身难以去除的米黄色，现在的前处理工艺在尽量减少蛋白质损伤的情况下还不能获得必要的白度，造成了对很多色号的限制和色泽鲜艳度的影响，同时匀染性也是该纤维染色中的一大难题，这都需要在工艺制定方面进行更深入的研究。只有在尽可能的减少蛋白质损失，制定合理的染整加工工艺，才能显示出大豆蛋白纤维的优良风格。但是己有的资料表明，目前还没有简单易行的在染整加工工艺中蛋白质含量的测定方法。本论文的工作重心就在于运用凯氏定氮法来检测在大豆蛋白纤维染整加工工艺中蛋白质的变化情况，综合考虑纤维经过染整加工工艺处理后的效果和损伤情况，最终制定出大豆蛋白纤维的低损伤染整加工工艺，为以后对大豆蛋白纤维的进一步研究提供有价值的参考。大豆蛋白纤维含氮量的工艺条件因素中，主要考虑的是pH、温度、处理时间以及碱剂浓度。从实验结果和讨论可知，温度和碱剂浓度是影响含氮量水平的两个最主要因素，在制定大豆蛋白纤维染整工艺时，应重点考虑。其中pH值接近7时纤维的含氮量最高，并且随着pH偏离中性程度的增大而迅速减少;处理温度低于70℃时，纤维的含氮量较高，随着温度继续升高，纤维的含氮量不断减少，并且较高的处理温度也会影响大豆蛋白纤维的手感;处理时间在60分钟内，纤维含氮量能保持较高的水平;纤维的含氮量随着纯碱浓度的增加而减少，当纯碱大于30留L时，N%低于。大豆蛋白纤维采用淀粉酶退浆、双氧水漂白的前处理工艺效果较好。因为淀粉酶可以水解经纱上的淀粉浆，而在碱性条件和较高温度下氧漂时，不但能除去纤维上的色素，而且能除去剩余的淀粉和PVA浆料，使前处理后织物具有较好的白度和柔软的手感。经过淀粉酶退浆、双氧水氧化漂白的正交试验得出大豆蛋白纤维前处理低损伤工艺为:退浆工艺:淀粉酶2岁L，pH值，处理温度30℃，处理时间40min;漂白处理工艺:双氧水8留L，pH值7，处理温度60℃，处理时间30min。大豆蛋白纤维属于再生蛋白质纤维，可用酸性、活性染料进行染色。论文中采用ArgazolTw系列的活性染料对大豆蛋白纤维进行染色处理后发现pH值对大豆蛋白纤维的染色有一定的影响。该类染料在近中性的条件下染色后，大豆蛋白纤维有较高的表观深度。考虑到大豆蛋白质纤维在近中性条件下水解程度最小，并使染色后可获得较高的固着效率，建议采用在近中性条件下固色的活性染料，可以保证纤维在色泽鲜艳的同时，还有较好的光泽和手感。而毛用的Lanasol染料对纤维的表观深度较低，可采用固色剂进行处理从而获得较好的牢度;含有双活性基团的活性染料对纤维的匀染性较好，色牢度较差，适宜染中浅色。弱酸性染料Teton和Erionyl染料对纤维之间有较大的范德华力和氢键力，染料上染后结合较牢固，可以用来染大豆蛋白纤维的深浓色，并且色泽鲜艳，匀染性较好。而强酸性染料Ncolan的提升性能较低，染料与纤维分子间的库伦力较小，染料的上染率较低。增加酸的用量，该染料的上染率会有所提高，但在酸性条件下染色会造成大豆蛋白纤维的蛋白质水解，所以不适宜用来染大豆蛋白纤维。为获得更好的染色效果，实验中采用了两种阳离子型的固色剂DinfixRF和DinfixF一100对染后的织物进行固色处理，并通过测定皂洗牢度和摩擦牢度来检验其效果。实验结果表明，经过固色处理后的大豆蛋白纤维有较高的水洗牢度和一定的摩擦牢度。

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