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定性分析研究方法精选(十四篇)

发布时间:2023-09-24 15:31:44

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇定性分析研究方法,期待它们能激发您的灵感。

定性分析研究方法

篇1

本文通过燃烧法、显微镜观察法以及化学溶解法,介绍了海藻纤维的特性以及海藻纤维与其他纤维混纺比的测定方法

关键词:海藻纤维;混纺比

当前,纺织品的开发中,使用最多的纺织纤维是天然纤维、再生纤维和合成纤维。其中,合成纤维主要原料是石油,属于不可再生资源,随着石油资源的日趋紧张,加上生产中的高消耗、高污染等问题,合成纤维面临很大的压力,因此各国都在研究开发利用其他纤维来代替合成纤维的课题,而目前能够代替合成纤维的最理想纤维是生物可降解纤维。生物可降解纤维是对环境友好的材料,它提供了人类减少环境负担,在现代文明和自然界之间达到平衡的一种办法,因此将成为21世纪的主要纤维之一。而海藻纤维正是一种生物可降解纤维,是人类继种植棉花大麻、种桑养蚕等向土地要纤维和开采石油从地下找纤维之后,又多了一个新的纤维开发领域――向海洋要纤维[1-2]。

海藻纤维是用从天然海藻中提取的物质纺丝加工而成的一种纤维,是一种重要的天然功能纤维新材料,棕藻、红藻是海藻纤维的最佳来源。这种纤维能够被加工成任意长度和纤度的短纤或长丝,也可以与其他纤维混纺,最终可以用于制造衣服、家纺、床垫等。

海藻纤维具有许多传统纤维没有的新特性,如吸湿性、抗菌性、阻燃性、防辐射、保温性等特性。

作为海藻纤维研发地(青岛)的国家级专业纺织产品检验机构,有责任和义务为推动地方产业发展作出一份贡献,于是我所科研团队从专业角度,在海藻纤维制品还未大量走入市场之前,研究海藻纤维与其他纤维混纺比的测定方法,为该新型纺织材料顺利进入市场,走入百姓生活奠定基础。

1 海藻纤维的定性分析[3-5]

1.1 外观

纯海藻纤维呈白色,表面光滑、光泽柔和、手感柔软,具有良好的悬垂性。

1.2 燃烧试验法

1.2.1 试验仪器及工具

天平、打火机或酒精灯、镊子、放大镜、培养皿、剪刀。

1.2.2 试剂

乙醇。

1.2.3 试验方法

将约10 mg试样扯成细束,用镊子夹住,徐徐靠近火焰,观察试样对热的反应(熔融、收缩情况)。再将试样束移入火焰中,观察试样在火焰中的燃烧情况。然后离开火焰,注意观察试样燃烧状态和嗅闻火焰刚熄灭时的气味。待试样冷却后再观察残留物灰分状态。记录燃烧过程中详细情况,见表1。

1.3 显微镜观察法

1.3.1 试验仪器及工具

哈式切片器、刀片、小旋钻、镊子、挑针、剪刀、载玻片、盖玻片、生物显微镜等。

1.3.2 试剂

液体石蜡、火棉胶。

1.3.3 试验方法

1.3.3.1 纵截面观察

将试样扯成细束后排齐,取适当长度的试样均匀平铺于载玻片上,加上少量液体石蜡(注意不要带入气泡),盖上盖玻片,放在100倍~500倍生物显微镜的载物台上观察其形态,并记录试样纵截面特征(见图1)。

1.3.3.2 横截面观察

将用哈式切片器制备好的试样横截面,置于载玻片上,加上少量液体石蜡,盖上盖玻片(注意不要带入气泡),放在100倍~500倍生物显微镜的载物台上观察其形态,并记录试样横截面特征(见图2)。

1.4 化学溶解法

1.4.1 试验仪器及工具

恒温烘箱、电热恒温水浴锅、分析天平、玻璃抽滤瓶、烧杯、试管、木夹、镊子、玻棒、坩埚钳等。

1.4.2 试剂

见表2。

1.4.3 试验方法

将约100mg试样置于试管中,注入10mL溶剂(试样和试剂的浴比为1:100)。在常温下,用玻棒搅动5min,观察溶剂对试样的溶解情况。常温下难以溶解的试样,需做煮沸试验,并用玻棒搅动3min,视其溶解程度。记录试样在各种溶剂和条件下的溶解情况,见表2。

注:试验应在通风橱里进行,因为很多溶剂挥发性强,并且有毒,加热时不得使用明火,注意防火安全,因为很多试剂是可燃的。

2 海藻纤维与其他纤维混纺的定量分析[6-9]

通过以上对海藻纤维的一系列定性分析,我们不难发现:1)采用75%硫酸溶液溶解法可确定海藻纤维与其他(如聚酯纤维、丙纶、芳纶等)在75%硫酸溶液中不溶解纤维的混纺比。2)采用30%氢氧化钠溶液煮沸法可确定海藻纤维与其他(如棉、粘纤、莱赛尔、莫代尔等)在30%氢氧化钠溶液中不溶解纤维的混纺比。3)利用海藻纤维在盐酸(常温)中不溶解的特性确定其与锦纶的混纺比。4)利用海藻纤维在二甲基甲酰胺中不溶解的特性确定其分别与腈纶、氨纶的混纺比。笔者利用以上溶解规则做了大量试验,现将部分典型试验结果列于表3。

3 总结分析

通过对海藻纤维的燃烧特性、显微镜下纵横截面的特征以及化学溶解特性的一系列试验发现:1)海藻纤维的燃烧特性在常见的纺织纤维中只与芳纶有些相似,但其化学溶解特性又与芳纶截然不同,其独特的燃烧特性使其极易与其他纤维相区分。2)海藻纤维虽然从根本上讲是一种化学再生纤维,但其纵横截面与其他纤维(参见FZ/T 01057.3―2007)仍有明显区别。3)如果说以上两点为海藻纤维定性提供了依据,那么海藻纤维既具有植物纤维的溶解特性又具有动物纤维溶解特性的溶解特点(类似于蚕丝纤维),这种两面性的溶解特性为其定量分析提供了依据。

参考文献:

[1]赵雪,何瑾馨,朱平,等.海藻纤维的性能与最新研究进展[J].国际纺织导报,2008(11):24-30.

[2]张传杰,朱平.高强度海藻纤维的性能研究[J].印染助剂,2009,26(1):15-18.

[3]FZ/T 01057.2―2007 纺织纤维鉴别试验方法 第2部分:燃烧法[S].

[4]FZ/T 01057.3―2007纺织纤维鉴别试验方法 第3部分:显微镜法[S].

[5]FZ/T 01057.3―2007纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶解法[S].

[6]GB/T 2910.1―2009纺织品 定量化学分析 第1部分:试验通则[S].

[7]GB/T 2910.7―2009纺织品 定量化学分析 第7部分:聚酰胺纤维与某些其他纤维混合物(甲酸法)[S].

[8]GB/T 2910.11―2009纺织品 定量化学分析 第11部分:纤维素纤维与聚酯纤维的混合物(硫酸法)[S].

篇2

【关键词】岩土工程;边坡稳定性;分析方法

1 引言

在各类工程项目的建设中,由于受到建筑主体结构及各种外力作用的影响,岩土边坡的稳定性一般会发生不同程度的变化,其变化范围必须得到合理的控制,否则将危及到建筑的整体安全性、可靠性。在岩土边坡建设的构造物,其实体表面多处于倾斜状态,随着建筑物使用年限的延长,其实体结构向下滑动的趋势将更为明显。如果在建筑物使用过程中,某一平面的滑动力超出主体结构的承担范围,极有可能出现滑坡的危险,因此,在存在大量岩土边坡的地区进行工程项目建设,必须注重对于边坡稳定性的合理分析,分析方法的科学选择与应用对于工程项目整体建设工作具有重要的意义。工程技术人员通过对于岩土边坡稳定性的全面分析,有利于工程项目建设单位及时制定防治措施,有效避免出现滑坡等重大自然灾害的危险。

2 岩土边坡稳定性的主要影响因素

从专业地质学、工程学、测量学的角度进行分析,影响岩土边坡稳定性的因素主要表现在:内部因素和外部因素两方面,工程技术人员只有对这两方面的因素进行综合的考虑与分析,才能选择科学、合理、有效的岩土边坡稳定性分析方法。

2.1 内部因素

2.1.1 边坡岩土体的类型和性质

通过总结国内外相关的工程经验发现:边坡岩土体的类型和性质的差异是影响其稳定性的重要内部因素。一般情况下,由于边坡岩土体的类型和性质不同,其所承载的内部作用力也略有差异,边坡的破坏形式也明显不同。

2.1.2 边坡的地质构造

地质构造对于岩土边坡稳定性的影响是多方面的,其主要表现形式为:构造面的发育程度、形状、规模、连通性、内部充填物成分及填充程度等。在同一地质构造下,岩土边坡的稳定性也存在较大的差异,其主要是受到边坡倾斜度的影响。

2.1.3 边坡的总体形态

在对岩土边坡稳定性进行分析时,其总体形态是不容忽视的内在因素之一,对于其稳定性具有直接的影响。在部分工程项目的建设中,坡顶局部或大部分裂缝的现象较为常见,其主要原因是坡顶的张力或应力过大,形成了总体不利的形态,造成施工中出现较为严重的质量和安全问题。

2.2 外部因素

2.2.1 气候条件

在岩土边坡稳定性的外部影响因素中,气候条件的作用方式主要变现为:降水、气温、湿度变化等,其中降水的影响最为显著。由于受到气候条件的影响,岩土边坡一般会产生相应的物理或力学反应,边坡岩土体的内部剪应力会不同程度的增大或减少,进而影响到其整体稳定性。

2.2.2 震动作用

在各种较为常见的地质灾害中,地震对于岩土边坡稳定性的影响最为严重。在强大外力的作用下,岩土边坡的下滑力会急剧加大,并且引发边坡岩土体结构发生变化或遭受破坏,进而导致岩土边坡表面出现新的裂痕或者原有的裂缝不断扩大,对于构造物主体结构的安全性是极其不利的。

3 岩土边坡稳定性的常用分析方法

在岩土工程项目的建设中,对于边坡稳定性分析方法的研究不但是行业内面临的重点技术课题,而且是保证构造物整体安全性、可靠性和经济性的重要基础。目前,国内外工程建设行业已经总结出了多种岩土边坡稳定性的分析方法,但是尚未形成系统的研究体系,本文仅对其中几种常见的分析方法进行简要的概述。

3.1 界面元分析法

在岩土边坡的稳定性分析中,界面元分析法的应用范围较广,而且是国内外重要研究的分析方法之一。界面元分析法基本原理是:将岩土边坡的累积单元变形形成一个完整的界面,并且根据采集的各种地质信息和数据构建界面应力元模型,其主要适用于非均匀、不连续、各向异性问题的分析。在界面元分析法的长期研究和应用中,已经基本形成了一套系统的理论,对于复杂边坡岩土体稳定性的分析具有积极的意义。同时,在国内外地质及工程学专家的不断探索中,将界面元分析法与工程力学机理有机结合,逐步建立了一套可以用于评判岩体稳定薄弱部位、危险滑面、潜在滑面及最小抗滑稳定安全系数的准则。

3.2 有限元分析法

有限元分析法是最早应用于岩土边坡稳定性分析的方法之一,也是最具代表性的数值分析方法。应用有限元分析方法,可以有效解决岩土边坡弹塑性、弹性、粘塑性、粘弹塑性等方面的数值计算问题。有效元分析法在岩土边坡稳定性分析中的应用,其优点主要表现为:计算公式科学、结果精确、连续性强等。与极限平衡分析法相比,有限元分析法可以通过对岩土边坡应力及应变规律的分析,全面掌握岩土边坡的变形与破坏机制。

3.3 地质分析法

岩土边坡的稳定性是受内部和外部因素的共同影响,地质分析法则是从内部因素出发,通过对于岩土边坡发育的地质环境,以及各种变形、破坏迹象的基本规律进行分析,了解影响岩土边坡稳定性的内外部因素,并且从地质学的角度对其总体发展趋势和有可能出现的破坏形式进行预判。

3.4 随机分析法

随机分析法始创于上世纪70年代,美国和加拿大的地质研究机构将概率统计理论首次应用于岩土边坡稳定性的分析中。随机分析法的基本原理为:由于岩土边坡稳定性的影响因素是表现在诸多方面的,所以可以认为其具有一定的随机性,而且多表现为具有一定概率的随机变量(一般包括:岩土边坡的几何尺寸,如边坡边界尺寸、内部结构面等;边坡岩体材料总体性能,如泊松比、弹性模量等;边坡外部荷载,如重力场、地震力、渗流场等),因此,在岩土边坡稳定性的分析中,工程技术人员可以将实际考察获取的各种有可能影响其稳定性的因素分解为多个样本,利用概率统计原理进行分析,在求出其概率分布和特征参数的基础上,应用较为先进的可靠性分析方法进行求解,最终得出岩土边坡的破坏概率。从理论上讲,随机分析法是较为合理的,但是由于受到各类外界因素的影响,随机因素的表现形式多样,所以如果不能对其进行系统的研究,难以确定各种影响因素的准确概率。

在岩土边坡的稳定性分析中,由于受到工程项目建设复杂性,以及各种内外部因素的影响,对于其稳定性的分析一般要采取多种方法相结合的方式,这样才能保证分析流程和结果的科学性与可靠性。同时,随着现代电子计算机技术的不断发展,在岩土边坡的稳定性分析中也要尝试应用电子信息及网路技术,并且在现有经验的基础上,逐步形成一套智能化、规范化的评价系统。

参考文献:

[1]李靖,周欣华,刘功伟,等.岩土边坡稳定性图解法[J].岩土工程学报,2002,(04):122-123.

[2]陈强.岩土边坡稳定性研究与分析及综合治理[J].湖南大学学报,2005,(07):59-60.

[3]夏元友,朱瑞赓.岩土边坡稳定性分析专家系统研制[J].中国地质灾害学,2006,(11):44-45.

篇3

【关键词】边坡工程;研究现状;稳定性;动力;边坡

1 引言

目前滑坡动力稳定性分析常用的方法有拟静力法、滑块分析方法和数值模拟法,国内外对这三种方法做了大量的的研究。本文针对边坡动力稳定性分析方法的研究概况,从拟静力法、滑块分析方法以及数值模拟方法三方面进行介绍。

2 拟静力法

拟静力法将爆破荷载通过地震系数简化直接作用与滑体,进而得到滑坡的稳定性系数,与静力法无异,不能说明边坡的动荷载效应,但在动力学分析初始阶段,拟静力法应用较多。如Ling等[1]采用拟静力法研究了水平和垂直加速度共同作用下边坡的稳定性和位移,发现若水平加速度很大时垂直加速度对稳定性和位移有重大影响;P.K.Singh[2]通过对采集信号进行FFT变换、小波分析等多种信号处理手段从空间和时间两个方面来探讨地震波的能量分布变化规律,及在同一时刻的能量和频率的关系,改变了以往仅考虑单因素如爆破振动速度所带来的不足,为充分考虑对边坡稳定性影响的多种因素打下了基础;Said[3]结合极限设计理论的运动学方法和拟静力法,推导了以平移失稳上限系数的公式,该公式可以考虑坡角、材料强度和地震系数的影响,并以稳定性系数图表的形式给出了不同破裂面摩擦角的稳定性系数上限曲线;同时Seed总结了常用的三种确定地震系数的方法:1)经验值法;2)刚体反应分析法;3)采用粘弹性反应分析法。在国内,一些学者经过对动荷载作用过程和动荷载处理同时也取得了一定的成果,其中徐红涛等基于爆破振动峰值速度衰减规律和爆破振动速度或加速度时程曲线,计算出特定时刻作用在各条块上的爆破振动惯性力,并施加到各个条块上采用刚体极限平衡分析方法中的Sarma方法得到了稳定性时程曲线。卢文波等提出了一种计算高边坡爆破震动动力稳定影响的联合方法,该法利用时程法和拟静力法的特点,综合考虑了爆破地震波传播过程中的衰减频谱、结构特性及相位差等因素对边坡稳定性的影响;刘建军等针对以地震波作用中最后时刻或加速度值最大时刻的安全系数作为评价标准的问题,通过强度折减法,借助数值计算获得了地震载荷作用下安全系数时程曲线。

3 滑块位移法

滑块分析方法来源于Newmark研究堤坝稳定性时提出的有限动位移法,Newmark认为堤坝的稳定性与否取决于振动时引起的变形,而不是最小稳定性系数,后Kramer对Newmark滑块位移进行了修正,同时考虑了永久位移和岩土体结构面的动力响应,发展了Newmark滑块位移法;M K Yegian较早地将概率的方法引入坝坡的动力分析,提出了用概率的方法分析坝坡的风险性和估算边坡在地震作用下的永久位移;同时Ling H I将此方法应用于多项工程,取得了一定的成效。国内王思敬将此思想应用于边坡动稳定性分析,提出了滑块分析法,此法在工程中得到了广泛的应用,具有较高的工程价值;李等基于摩擦滑移结构的抗震机制,在动力响应分析中考虑塑性滑动位移与加速度的响应之间的关联性,利用Newmark滑块位移法得到每个时刻滑动位移增量以及累积滑动位移。

4 数值模拟方法

对边坡的动稳定性分析常用的数值模拟法有有限元法、离散元法和快速拉格朗日法。如Ganesh W.Rathod对Chenab河铁路大桥修建过程中出现的高359m的岩质边坡进行了动静态的离散元分析,较好的反应了岩质边坡的动态特性;Seed等在1971年San Fernando大巴失稳分析时,根据线性和等效线性化的分析结果提出了应变趋势法;Finn等发展了二维非线性非弹性的动力有限元程序―TARA,并用其急速那坝坡的永久位移,开创了用非线性非弹性动力有限元计算边坡永久位移的先河;何理等采用动力有限元软件对大冶铁矿区岩质边坡危险滑动面节点动应力进行计算,并与相应节点的静应力叠加,通过稳定性系数公式计算出边坡滑体各时刻的稳定系数,得出边坡动力稳定性时程曲线;张建海等提出采用弹簧元计算边坡、坝基、坝肩等结构物在地震作用下的动安全系数,该方法给出的安全系数是随地震动作用而发生波动,从而更深刻地反映了动力现象本质。薄景山等将土边坡动应力作用下的应力状态简化为自重应力和附加应力的叠加,采用时域集中质量的显式波动有限元,结合多次透射公式,来分析地震过程的动位移场、动应力场及稳定性系数的波动方程。随着计算机的不断发展,此法还有待深入的研究。

5 结论

(1)稳定性分析方法目前有拟静力法、滑块位移法和数值分析法,这三种方法各有优缺点,对于实际工程,此三种方法处拟静力法在规范中有提出外其他两种方法都没有工程实践中进行应用,因此缺乏实际工程数据及相关经验,因此,应根据现实工程条件对此三种方法实时选用,并做比较,从工程实践中对这三种方法进行优化。

(2)目前的地震波衰减公式是经验型、半经验型的,由于地质条件得复杂性,难以从理论上完全推倒合适的衰减公式,对于地震波衰减公式得应用,应与爆破振动现场检测密切切合,做到与实际相符。

(3)爆破振动动力响应机制研究极不成熟,目前只局限于数值分析,数值分析的数据来源以及工程地质因素分析不完全,造成模拟结果与工程实际相差较大,因此在数值模拟分析时应同时考虑边坡多种因素。

(4)目前的滑坡动稳定性检测数据只局限于局部地震检测或小范围爆破试验检测,无区域性的振动检测数据,因此对区域性的工程建设检测数据缺乏指导意义,因此大范围区域性地震检测数据的获取显得尤为重要。

参考文献:

[1] Ling H I, Leshchinsky D, Mohri Y. Soil slopes under combined horizontal and vertical seismic accelerations[J].Earthquake Engineering and structural Dynamic,1997,26(2):1231-1241.

[2] P.K. Singh. Blast vibration damage to underground coal mines from Adjcent open-pit blasting[J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Science,2002,18(39):959-973.

篇4

一、农村地区房屋调查分析

(一)调查方法

在对农村地区房屋进行调查时,分层抽样法为重要的调查方法。采用该种方法,首先需要在抽取省级调查样本的基础上,对地区经济发展情况、农村居民数量、调研组织难以、地理气候条件等各种因素进行综合分析,完成单级整群抽样。针对县级调查样本,同样需要考虑这些因素,然后进行分层等距抽样调查,抽取3个县为样本单位。针对行政村调查样本,需要进行等距抽样,结合农村人均纯收入水平选取3个村样本[1]。在行政村调查的过程中,需要实现全覆盖入户调查,安排各县调研组进入行政村对各村民小组农民住房结构安全状况进行逐房、逐户现场调查,完成农户调查问卷和村级调查问卷的填写。

(二)调查内容

在农村地区房屋调查内容中,需要按照《农村危险房屋鉴定技术导则(试行)》在现场完成快速评估,拍摄危房的图片。按照要求,需要对房屋建筑面积、材料、结构、建造工艺及费用、房屋抗震性等进行调查记录。结合调查内容,需要完成相应问卷设计。在问卷得到住建部村镇司审核后,向农户下发,同时在现场结合调查内容进行信息采集和核实,保证调查结果准确、真实。

(三)调查分析

从农村地区房屋调查情况来看,农村房屋普遍由当地工匠按照当地传统习惯进行建造,会结合房主要求和经济条件进行结构设计。由于同一地区环境条件相似,所以房屋特点大致相同,结构形式基本一致。为节省成本,大多在当地取材。中国地域广袤,环境复杂,所以不同地区农村房屋建造形式存在较大差异,材料多样,大致可以划分为木结构、砌体结构、生土结构、石结构四类,难以得到统一划分标准。从总体上来看,以传统土木砖石类为主,结构上主要利用墙体承重。而传统农村房屋大多无抗震构造措施,在建造过程中缺乏对结构抗震问题的认识,所以房屋结构整体性、安全性等指标较差,在自然灾害中容易出现较大程度的房屋结构破坏。

二、农村房屋的危险性鉴定方法

(一)危险性等级划分

在农村房屋危险性鉴定方面,按照现行《农村住房危险性鉴定标准》,需要采用基于模糊数学的综合评定理?与层次分析法相结合的方法,实现对房屋危险性的综合评定。具体来讲,就是将房屋划分为多个危险性等级,对其危险性进行定性和定量鉴定。在实际分析的过程中,需要从构件、房屋组成、房屋三个层次进行划分,将房屋各构件划分为危险和非危险两类,并将房屋各部分划分为无危险点、有危险点、局部危险、整体危险四个级别,最终将房屋评定为无危险(A级)、有危险点(B级)、局部危险(C级)和整栋危险(D级)四个等级。在房屋地基鉴定中,还要确定房屋建设场地是否安全[2]。如果处于危险场地,可以直接评定整栋房屋属于整体危险等级。从场地划分上来看,土质坚硬、地势平坦、基岩稳定等地质条件都属于有利场所,而存在明显下陷趋势的采空区、有泥石流等潜在威胁或存在暗埋沟渠等场地都属于危险场地。针对房屋组成,在实际鉴定中需要划分为地基、上部承重和维护三部分,针对上部承重结构划分为柱、屋架、主梁、次梁和板等部分,结合各部分的重要程度进行权重分配。

(二)危险性鉴定过程

篇5

根据纤维的外观特性及化学溶解性鉴别甲壳素纤维,同时利用甲壳素纤维溶解于稀冰乙酸的性质分析各种试验条件下纤维的溶解性,筛选出最佳的甲壳素纤维与其他纤维混纺的定量方法。

关键词:甲壳素纤维;冰乙酸;定性定量方法

Abstract: Identifying the chitosan fibers according to the appearance or solubility and using the characteristics that chitosan fibers can be dissolved by the diluted acetic acid to analyse the fibers solubility under various experimental conditions to sieve out the best quantitative method for the mixtures.

Key Words: Chitosan Fibers;Acetic Acid;The method for Identification and Quantitative Analysis

甲壳素纤维是我国自主研发的具有自主知识产权的新型纤维,目前已经实现工业化大规模生产,由于其特有的抗菌性特点,被广泛应用于功能性纺织品中,尤其用来生产内衣、袜子等产品,但因其产量相对较少,价格比较昂贵,多用于其他纤维素纤维,如棉、莱赛尔、粘胶、竹浆纤维等混纺产品,本文旨在研究探讨甲壳素纤维与其他纤维混纺产品的定性定量方法。

目前市场上存在两种甲壳素纤维,一种是完全由甲壳质(甲壳胺)经纺丝工艺生产的纯甲壳素纤维,另一种是由甲壳质(甲壳胺)与再生纤维素纤维纺丝液共混生产的纤维,严格来讲,后一种纤维不是真正的甲壳素纤维。对甲壳素纤维抗菌等特性研究也是基于前一种甲壳素纤维,而后一种甲壳素纤维性质基本相同于粘胶纤维,显微镜观察形态也类似于粘胶纤维,其相关的抗菌特性也未见研究报道。本文只对前一种甲壳素纤维进行定性定量研究探讨。

1定性方法

甲壳素纤维属再生纤维,是阳离子型天然聚合物,化学名为乙酰胺基葡萄糖[1]。显微镜观察纵向表面光滑,有少量的不规则纵向类似树皮的条纹,粗细稍显不均匀,横截面为不规则多边形,因此会有部分产生扭曲(如图1、图2)。燃烧有特异芳香气味(有明显烧焦味),能够自灭,残留物呈黑色絮状,不结球,可捻成粉末,熔点不明显。化学溶解性见表1。

以上溶解性显示,由于甲壳素纤维不溶于浓冰乙酸,但溶于稀的冰乙酸,又溶于次氯酸钠,不溶于2.5%氢氧化钠,因此可以通过这一性质结合显微镜观察来鉴别甲壳素纤维与其他纤维。

甲壳素纤维红外光谱图见图3。[化学名称:(1-4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖,使用仪器:Thermo NICOLET 380 FT-IR]

图1甲壳素纤维的纵向表面

图2甲壳素纤维的横截面

图3甲壳素纤维红外光谱图

2标准回潮率

甲壳素回潮率一般为12%~16%,表2是二级标准大气条件(20±2℃,65±2%)下测得的回潮值。

表2二级标准大气条件下测得的甲壳素纤维回潮率值

目前甲壳素纤维主要用于与其他纤维混纺以改善织物的性能,因此在结合回潮率计算混纺比时,建议取14.9%作为甲壳素纤维标准回潮率。

3定量方法

利用甲壳素纤维易溶于冰乙酸的特性,通过试验将各种已知比例的甲壳素纤维与其他纤维混合,在不同浓度的冰乙酸溶液,不同溶解温度,不同溶解时间进行试验对比,找出最佳溶解方法。以下是不同方法对比数据。

1)室温下不同浓度冰乙酸溶解性的对比,试验结果见表3 (溶解时间30min,浴比1g∶200mL,为使甲壳素纤维充分水解采用大浴比)。

表3甲壳素纤维在室温下不同浓度的冰乙酸中的溶解性

通过以上试验数据对比推荐选用冰乙酸与水体积比为1:4。

2)室温下同一浓度冰乙酸不同时间的对比,试验结果见表4(冰乙酸与水体积比为1:4)。

表4甲壳素纤维在室温下相同浓度的冰乙酸中

不同时间的溶解性

试验数据显示20min为最短,考虑实际溶解时受其他纤维影响选择30min。

3)相同冰乙酸浓度、相同溶解时间、不同溶解温度的对比,试验结果见表5(冰乙酸与水体积比为1:4;溶解时间:30min)。

表5甲壳素纤维在相同冰乙酸浓度、相同溶解时间、

不同溶解温度的溶解性

试验数据显示在浓度、溶解时间相同情况下温度对试验结果影响不大,因此选用室温条件。

4)在一定试验条件(25℃;浴比1∶200;冰乙酸与水的体积比为1:4;时间30min),选取有代表性的棉、羊毛以不同比例与甲壳素纤维混纺,测得已知各种不同纤维与甲壳素纤维以不同比例混纺的试验数据如表6、表7。

参照FZ/T 01057.4―2007《纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶解法》[2],常用纤维棉、羊毛、涤纶、腈纶、粘纤、锦纶在冰乙酸中不溶,因此可采用此法定量这些纤维与甲壳素纤维混纺比。另外,参照GB/T 2910―2009系列标准[3],这些纤维在冰乙酸中的d值为1.00。

4结论

目前甲壳素纤维多与纤维素纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维混纺产品居多,根据甲壳素纤维与其他纤维的溶解性,可以有多种定量方法选择,我们希望选择比较简单实用、毒性较小的试验方法,通过比较,我们认为稀冰乙酸法操作简单,方法有效可行。

参考文献:

[1]SN/T 1901―2007《七种纺织纤维的系列鉴别方法》[S].

[2]FZ/T 01057.4―2007《纺织纤维鉴别试验方法 第4部分:溶解法》[S].

篇6

关键词:偏差分析;风险属性权重;模糊数学理论;三角模糊数;可能度三角模糊数模型

中图分类号:F224-39 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2015)16-0294-03

引言

软件风险属性权重的确定关系软件风险评估的客观合理性,传统确定风险属性权重的方法赖于专家经验[1-4],带有较大的主观性和不合理性。

目前基于模糊数的风险属性权重分析方法一般采用两种形式,一是运用模糊层次分析法(Fuzzy Analytic Hierarchy Process,FAHP)建立风险层次结构模型,对专家判断结果进行处理,采用FAHP法对项目风险定量分析,该方法的缺点是必须进行一致性检验,对于目前采用的加型一致性互补判断矩阵与权重向量之间的关系参数无可靠性选择原则遵循,因此没有严格的数学证明判断矩阵与权重向量之间关系的唯一确定性,属性权重的确定没有统一的定性结论[5~6]。二是建立不同类型偏好信息为模糊数的多属性风险权重分析模型,一般采用语言变量和三角模糊数[7]的形式给出属性信息,专家凭借自身经验出属性权重,采用将语言变量转化为三角模糊数进行处理,这不但会造成信息的丢失,而且由于专家知识背景和经验不同,对软件风险尤其是跨行业领域的风险认识具有一定的模糊性,使得专家在评估时带有一定的模糊性和主观偏好性,从而给评估结果带来很大的模糊性[8]。

二、构建风险评估模型流程

1.确定专家评估者E=(e1,e2,…,ek),确定评估指标集U=(u1,u2,…,un),评估对象集R=(r1,r2,…,rm)。

2.专家给出评估对象rj在评估准则xi下的主观偏好值aij,从而构成评估矩阵A=(aij)m×n。

3.将模糊评估矩阵A按公式转化为归一化矩阵C=(cij)m×n。

4.由公式确定权重向量w,并做归一化处理,风险因素的综合属性值与属性权重关系Z=cijw*j=C1w1+C2w2+…+Cnwn。

5.利用本文改进的可能度三角模糊数模型对Zi处理,建立互补判断矩阵:

6.利用模糊互补矩阵排序向量w=(w1,w2,…,wm)T,其中wi=。

对可能度矩阵P进行排序,并按其分量大小对各个风险项进行排序,即为量化过的风险项优先级排序。

通过对某软件公司近年来开发的软件进行统计分析,得出如下几种风险因素项Ri=(r1,r2,…,r7)在软件开发过程中严重影响着整个软件的开发周期和质量,相关属性有:项目高层管理者参与重视程度不足(r1);技术人员技术能力成熟度(r2);项目进度安排不科学,任务分配不当(r3);误解需求和不恰当的需求变更管理(r4);环境影响(r5);人力资源短缺(r6);缺乏相关干系人的参与(r7)。

步骤一:设有三位专家(E=(e1,e2,e3)),其权重系数为w=(0.3,0.3,0.4),在成本(u1)、质量(u2)、进度(u3)、技术(u4)四个评估指标下进行评估,分别用三角模糊数给出。

步骤二:专家评估矩阵(见表1)。

步骤三:由专家评估矩阵转化为规范化矩阵(见表2)。

步骤四:属性权重向量。

风险因素的优先级排序为R7>R3>R4>R1>R2>R6>R5,即缺乏相关干系人的参与,项目进度安排不科学,任务分配不当成为优先级最高的风险因素。根据构建的模型得出的结论与公司实际风险因素的排序大体一致,但在公司实际操作中对项目进度安排不科学,任务分配不当这个风险因素没有给予一定的重视。因此,基于三角模糊数和偏差分析的风险属性权重方法研究有利于构建风险评估模型,从实验数据上分析,能够挖掘潜在风险因素,为决策者及时采取风险规避措施,调整项目计划,达到了减少风险损失的目的。

参考文献:

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篇7

探讨和研究了浓盐酸法定量牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维-粘纤混纺产品,确定了此方法中牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维的质量修正系数d为1.05。

关键词:牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维;浓盐酸法;粘纤;定量分析方法

目前市场上牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与粘纤混纺的产品不断增加,因此寻求一种针对此类产品准确、快捷、安全的测试方法非常有必要。现有方法FZ/T 01103—2009[1]中采用次氯酸钠/硫氰酸钠法进行检测, 即对牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与粘纤混纺的产品, 先用1 mol/L 的次氯酸钠溶液把其中的牛奶蛋白部分溶解去除,再在湿态下用65%的硫氰酸钠溶液把其中的聚丙烯腈部分溶解去除,最后剩下粘纤。本文则尝试采用一步浓盐酸法把粘纤溶解,剩余牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维。

1 试验方法

1.1 试验原理

浓盐酸溶液可以把牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与粘纤混纺产品中的粘纤溶解去除,而对牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维不产生溶解作用。将剩余物洗涤干净,烘干称重,然后经修正后计算各组分的百分比含量。

1.2 试剂和仪器

1.2.1 试剂

37%盐酸溶液;稀氨水溶液[取氨水20mL(密度为0.880g/mL)用蒸馏水稀释到1L];所用的试剂为分析纯, 试验用水为蒸馏水。

1.2.2 仪器

电子分析天平(精度为0.0002g);电热鼓风烘箱[可保持温度为(105±3 )℃];真空抽气泵;容量250mL的具塞三角烧瓶;恒温振荡水浴锅;玻璃砂芯坩埚; 装有变色硅胶的干燥器;称量瓶、量筒、烧杯、温度计等。

1.3 试验步骤

(1)将盛有试样的称量瓶放入(105±3)℃的通风烘箱中烘干至恒重,盖好瓶盖,置于干燥器内冷却至室温,称重并记录。

(2)将试样放入带塞三角烧瓶中,按每克试样100mL的比例加入已预热至试验温度的浓盐酸溶液,用力搅拌,使试样浸透,将烧瓶置于(25±2)℃恒温水浴中,连续振荡20min,使粘纤充分溶解,再用已知重量的玻璃砂芯漏斗过滤,把不溶纤维也移入玻璃砂芯坩埚,用少量盐酸试液洗涤烧瓶。真空抽吸排液,再用盐酸试液倒满玻璃砂芯坩埚,靠重力排液,或放置1min 用真空抽吸排液,再用冷水连续洗数次,用稀氨水洗2次,然后用冷水充分洗涤,每次洗液先重力排液,再真空抽吸排液。最后把玻璃砂芯坩埚及不溶纤维烘干,冷却,称重。

(3)将存有剩余纤维的漏斗放入烘箱中,按步骤(1)的要求将剩余纤维烘至恒重,并称量做好记录。

2 试验结果与计算

2.1 结果的计算

试验结果按下列计算公式计算出混纺比:

(1)

(2)

式中:P1——牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维的混纺比,%;

P2——粘纤的混纺比,%;

m0—— 预处理后试样干重,g;

m1—— 溶解后剩余牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维的干重,g;

d——牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维质量修正系数。

2.2 本方法牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维的修正系数

不溶纤维的修正系数计算公式为:

(3)

其中:d ——不溶纤维在试剂中的质量修正系数;

m 0——溶解前试样干重,g;

m 1——溶解后试样干重,g。

取10个牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维试样,分别按照1.3的步骤进行处理,修正系数d 值由公式(3)计算。牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维的质量修正系数结果见表1,试验结果见表2。

由表1可知浓盐酸溶解牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维时的质量修正系数d值为1.05;从表2可以看出,采用浓盐酸法在(25±2)℃/20min 的试验条件下,平行样之间误差范围为0.01%~0.98%,试验数据有很好的准确性、重现性和稳定性,说明该试验方法用于检测牛奶蛋白改性聚丙烯腈-粘纤混纺产品是可行的。

3 结论

牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与粘纤混纺产品,按照FZ/T 01103—2009使用次氯酸钠/硫氰酸钠法,需要两步才能把牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维全部溶解,且粘纤的质量修正系数为1.07;而浓盐酸在常温条件下溶解牛奶蛋白改性聚丙烯腈纤维与粘纤混纺产品,仅一步就可全部溶解粘纤,达到分离两种纤维的目的,且修正系数为1.05,因此此方法具有操作简单、结果准确、毒副作用小、节约能源的优点,能在相对较短的时间内提供试验结果,提高工作效率,有良好的可操作性,具有一定的应用前景。

参考文献:

篇8

【关键词】稳定性分析;极限平衡法;蒙特卡洛可靠度分析

Slope Stability Analysis Based on Limit Equilibrium Method and Monte-Carlo Method

Gao Feng-huai1,Bai Feng-yi 2,Zhang Zhi-hao1

(1.Geotechnical Engineering Company,East-China Survey Design&Research Institute of China Qingdao Shandong 266071;

2.China Northern Engineering Technology Co., ltd Anshan Liaoning 114002)

【Abstract】Taking a reservoir slope engineering background, with site investigation, indoor and outdoor tests ,and investigation achievements for the basic data, using the limit equilibrium method to analyze slope stability under different conditions; using the reliability index, instability parameters to further judge the slope stability . The limit equilibrium method is relatively mature method, to a certain extent, to very good judgment slope body state, and simple calculation; Reliability analysis can be further define the slope state and the main factors influencing slope stability.

【Key words】Stability analysis;Limit equilibrium analysis;Monte-Carlo method

1. 引言

边坡是指地表面一切具有倾向临空面的地质体,是广泛分布于地表的一种地貌景观,滑坡是边坡失稳的主要形式之一。滑坡是仅次于地震的第二大地质灾害,它能够导致交通中断,河道堵塞,建筑物倾斜甚至倒坍被掩埋,影响人们的正常生产生活和经济建设等。正是由于滑坡的危害性和高发性促使了人类不断去认知和研究它,在努力与滑坡进行斗争的同时认识掌握滑坡滑动机理、不断的完善边坡稳定分析的方法、提出治理加固的有效手段、以及开展有针对性的滑坡监测和失稳预报工作。

本文利用极限平衡分析方法以安全系数量化的确定滑体局部稳定和整体的稳定状态,并讨论不同工况下的稳定性;并通过蒙特卡罗可靠度的分析方法与极限平衡法相结合,确定边坡体的可靠度指标和失稳概率,对影响边坡稳定的因素进行确定和分析。

2. 工程概况

某水库库区边坡位于库区坝址流沙河上游约800m,坡长为1700m,沿河宽约1000m,坡高近200m,坡度为15o~25o的超高陡坡。上世纪末边坡已经出现过局部的变形破坏,现场观测资料表明该边坡有滑动的迹象,而且该区域有大量的泉点出露。由于该边坡距离大坝较近,如果失稳必将威胁到水库及坝体的安全,因此很有必要对该边坡进行较系统的稳定性研究,并根据分析结果制定必要的处理方案。

3. 极限平衡法稳定性分析

3.1 计算分析及参数。

基于对边坡体的规模形态特征、形成条件、成因机制、地质情况等综合分析,滑动部分主要以第四纪土层和碎裂岩土体为主,可按圆弧法进行计算;同时,滑体也存在沿着第四纪土体与下伏三叠系岩体表面的不规则滑动面的滑动。因此,在局部滑动中主要考虑第四纪中的圆弧滑动,整体按不规则滑面考虑,计算jf 选用圆弧滑动的简化Bishop法和基于任意滑面的Morgenstern & Price法作为计算重点,用Janbu法对计算结果进行对比分析。各岩土本物理力学参数见表1。

3.2 结果与分析。

根据边坡观测资料、现场滑动迹象及裂缝情况分析,将滑动面确定为沿底部的含砾粉质粘土层与基岩接触带为滑动带。边坡滑动主要是沿后缘裂缝圆弧滑动,中段为沿基岩和软弱层接触带不规则滑面滑动,底部为沿边坡脚岩体和第四纪地层剪出破坏,前缘局部破坏主要是小滑塌槽向后拉裂缝处的进一步剪切破坏,因此分三种情况进行分析,结果见表1-表3:

情况1:整个边坡碎裂体稳定性结果(从裂缝处作为滑体的后缘,前缘直达坡脚)。

情况2:前缘稳定性分析结果(主要考虑局部破坏的可能性)。

由以上结果可见,滑坡体无论是整体、前缘还是腰部至坡脚情况,现阶段都处于极限不稳定状态,应采取排水以及坡前压脚等措施可提高边坡的稳定性。

4. 蒙特卡洛法(Monte-Carlo)边坡可靠度分析与敏感度分析

4.1 蒙特卡洛法(Monte-Carlo)可靠度分析原理。

蒙特卡洛方法回避了结构可靠度分析中的数学上困难,不管状态函数是否非线性、随机变量是否正态,只要模拟的次数足够多,就可得到一个比较精确的失效概率和可靠指标。参数不确定性是岩土材料的极不均匀性决定的。其基本原理如下:有统计独立的随机变量Xi( i=1,2,3,……,k),其对应的概率密度函数分别为fX1、 fX2 ……,fXk ,功能函数式为Z=g(x1、x2……xk )。首先根据各随机变量的相应分布,产生N组随机数X1,X2,……XK值,计算功能函数值Zi:Zi = g(x1、x2……Xk ),若其中有L组随机数对应的功能函数值z≤0,则当N∞时,根据伯努利大数及正态随机变量的特性有:

4.2 Monte-Carlo法边坡稳定性分析。

本工程的可靠度分析主要考虑土体参数的离散性尤其是c、值对边坡稳定性安全系数的影响,通过蒙特卡洛法进行可靠度的分析。模拟次数为5000次。对边坡整体稳定性结合极限平衡的Morgenstern & Price法进行可靠度分析结果如表5。

在边坡稳定性可靠度分析中,据失效概率Pf的大小,常把边坡危险性程度分为三类:Pf>60%,为危险性高;Pf=30%~60 %,为危险性中等;Pf < 30%,为危险性低。把Pf 90%的边坡分别称为稳定边坡和不稳定边坡。从上述结果可见,现状和暴雨情况均有失稳的可能性(失稳概率分别为65%和98%),而且暴雨情况下的失稳概率极高,因此很有必要对该边坡进行防治工作,通过对压脚和排水的结果分析,两种方法是保证坡体稳定比较有效的方法。

5. 结论及建议

极限平衡法是边坡稳定性分析方法中应用较广泛的方法,该方法理论较成熟并易于掌握,计算简便,本文利用极限平衡法对坡体的状态进行了分析,确定了边坡不同状态以及不同部位的安全系数,通过计算结果分析认为该边坡处于极限不稳定状

态,同时根据蒙特卡罗可靠度分析也证明了这样的分析结果,并认为土体尤其是滑动带土体的值的变化对边坡的稳定性影响较大。

参考文献

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[4] 王国体等.土坡稳定可靠度指标分析.合肥工业大学学报,2002,25(3).

篇9

【关键词】定量分析;定性分析;经济学研究

研究是通过各种研究方法对事实或材料进行加工整理,以获取新的可靠知识的思维活动。研究方法的选择、运用和创新对研究工作至关重要。在经济学的发展过程中,经济学家不断引进别的学科研究方法或开创一系列新的研究方法为之服务。这些研究方法的引进和创新都极大地推动了经济理论及相关科学理论的发展,拓展了经济学研究的深度和广度。然而我们也必须正确的认识和运用经济学方法论中的研究方法,把握正确的尺度和方向才能使我们的研究工作事半功倍。但由于经济研究对象的特殊性和复杂性,关于经济研究中的两种分析方法即定性分析与定量分析,哪一种方法更科学、更合理,学术界一直存在争议。在经济学界,主张定量分析的观点认为,采用数学语言,遵循数学所固有的逻辑程序,有助于清晰地表达思想,使概念精确,论证富有逻辑性,避免曲解和混乱,混乱,如经济学家施蒂格勒认为这种转换不仅值得搞,而且非搞不可。其转换有助于经济学与数理经济学的发展。另一方面,与其对立的观点认为,虽然严格地遵循数学逻辑程序,能使混乱的思想呈清,但数学只是经济认识的辅助手段,不能取代质的分析,滥用数学手段,也会产生许多谬误。着名经济学家萨缪尔森就认为,这种转换不仅无益,而且涉及到一种陈腐的智力几何学。结合国内经济学研究中所出现的对于定性分析和定量分析的争论,本文试图就定性、定量分析的定义其各自的特点入手,分析定性分析与定量分析在经济学研究中的相互关系。

一、定性分析的定义及特点

定性分析是认识事物的质、寻找事物的本质联系,是对事物或事件的性质和特点的分析。所谓质,即指事物成为其自身并使之区别于其他事物的内部规定性。世间万物之所以能呈现出多样性,是其自身与他物相区别,具有自身的特定的质。只有正确地认识了事物的质,才能把不同的事物区别开来。而只有清楚地认识事物本身并把握其发展变化的趋势,才能在实践中采取相应的政策措施。而定性分析正是在这一基础上,根据事物的现象、性质来确定概念,判断其未来的发展程度,对事物进行非数量化的分析。如对方针、政策的反映,某些商品的价格调整引起的生产和市场形势的变化,经济体制改革对市场形势的影响,国际化贸易带动下购买力投向的变化等,这些都难以准确地用数量来表示,只能用定性分析的方法,做出估计和判断。定性分析是建立在经验和逻辑思维的基础上的,主要依靠个人主观经验和直观材料来进行分析,从而确定未来事件和趋势的发展性质、发展程度。它对长期远规划、重大问题的发展前景、市场形势的估计和判断,以及制定工作计划和企业经营活动,都有一定的指导意义。在经济研究中,定性分析主要通过运用历史和逻辑相统一的抽象方法,将研究的注意力集中在经济现象的本质上,归纳影响经济运行机制的主要因素,然后通过对主要因素的分析和综合,演绎出经济发展的一般规律。回答各主要因素对经济运行的影响,各主要因素间的抽象关系,经济发展的历史过程,以及未来的发展趋势等问题,比较适合个案在不同层面进行深入的和多侧面的分析研究。如专家调查法、主观概率法、意见集合法、相互关系分析法、历史经验分析法等等,都是属于定性分析的一些具体方法。

定性分析的特点是简便易行,在缺乏资料的情况下也可以加以引用。它的不足之处是,缺乏量的分析,是粗放性的,不够具体,有一定的主观成份因此容易受分析、判断者的情绪和形势气氛的影响。

二、定量分析的定义和特点

定量分析是指对事物进行量的方面的分析和研究。量是指事物的规模、发展程度、速度,以及其构成成分在空间上的排列组合等可以数量表示的规定性。它是用数量指标来分析研究事物的实践结果和发展趋势及其程度的。定量分析是建立在数学、统计学、计量学、概率论、系统论、控制论、信息论、运筹学和电子学等学科的基础上,运用数字、方程、摸型、图表和计算机等进行分析研究的。主要分析方法包括数理经济学和计量经济学两方面。它可以应用于经济活动中的市场预测、经营决策、经营动态分析、商品调运分析、库存分析、成本核算、费用效益、经济效果、劳动效率、市场动态分析等各个方面。随着科学技术的发展和管理水平的不断提高,经济学研究中数理与计量分析的应用将越来越广泛,其作用将越来越大。因素量、时间量和比例量的分析都属于定量分析的范畴。定量分析的特点在于它的敏感性,精确性和客观性。定量分析相对于定性分析的主观性而言的,定量分析基于经验事实,可以通过数学或计量模型所具有的抽象性和逻辑结构的严谨性,对事物的发展变化及状态趋势给予客观的分析,并立刻做出相应的判断。但由于并非所有的经济现象都能够以数量或数值的形式表现出来,也必然造成了定量分析的局限性。

三、定性分析与定量分析的关系

综上所述,在经济学的研究中引入数学的方法是具有其必要性的。早在“边际革命”时期,新古典经济学派的瓦尔拉斯、帕累托、埃奇沃斯等人就大量的运用了数学方法对经济理论和经济现象进行研究分析。李嘉图在其代表作《经济学与赋税原理》中,对等级地租、工资、资本周转和比较成本等问题的论述,就多次运用了数学图表分析。20世纪初,计量经济学鼻祖费里希·丁伯根也将经济理论、统计学和计量数学结合起来,运用数学模型研究经济周期,并获得了丰硕的成果。数学的抽象性可以使复杂的经济关系变得清晰。数学的精确性可使经济范畴之间的数量关系得到精确的研究和描述,也有助于经济范畴得到精确的定义。数学的严密的逻辑性可使经济学理论的推理得到事半功倍的效果,且使理论中的错误得到一定程度的匡正。但同时我们也必须正视数学方法所存在的缺陷,数学方法毕竟只是一种工具,它的好坏全在于人对它的使用。同时作为进行量的分析手段,数学分析的运用必须以质的分析为前提。再者,在现实的经济领域中,有不少经济现象很难简单的运用数学模型加以解释和说明。强性使用数学模型将一些因素量化反会导致与经济想象的偏离、失真或者脱离研究的现实意义的状况。凯恩斯在其《通史》中,也批判了“将经济分析体系形式化了的符号伪数学方法”,认为“在令人自命不凡但却无所助益的符号迷宫里,作者会丧失对于真实世界中的复杂性与相互依赖的洞察力。”

然而,当今的经济学的研究领域中对于量的认识和处理出现了不少的偏差。国内外许多学者由于在经济学研究上很难迅速出成果,就纷纷在数学形式上大做文章,而忽略了所研究经济现象或事物的本质,缺乏对经济现象的直观判断和价值的认识,只注重数学分析的花哨的表面和模型的复杂性。更有甚者,为了使论文和研究满足数学逻辑一致性,编造经济数据,并拼凑参数范围,从而得到“理想”的实证结果,最终不是使经济研究的内容脱离现实或失去研究的真正意义。定量分析虽具有一定的优越性,但它本身只是对大量样本的部分特征的精确研究,所以只能对经济现象的比较表层的、可以量化的部分进行测量,但无法对其深层的原因和具体的细节进行深刻剖析。经济研究的正确取向应建立在对经济学本身的内容和研究对象的本质有了一定认识的基础上。哲学认为,“任何事物都具有质的规定性与量的规定性两个方面,都是质与量的统一体。质是具有一定量的质,量是在一定质的基础上的量。不同质的事物拥有不同的量和量的界限范围。一方面,质决定着一定的量,规定着量的活动范围。另一方面,质必须以一定的量作为必要条件,它决定于数量的界限。量变超过了数量的界限,事物的质就会改变。所以,质和量是互相结合、互相规定的,并形成事物质与量的统一体,即度”。同样的,在经济研究中,定性分析与定量分析实质上是同一认识过程的两个方面。定性分析是定量分析的基础,是认识的起点。定量分析是定性分析的深化,是认识的精确性。定性分析主要是通过理解和解释,来把握教育现象的整体意义和价值关系的,它揭示的是教育现象中的价值性、历史性和社会性。经济学研究的问题提出、理论建构、假设验证、结果评价都是在定性分析的基础上展开的。定量研究中的逻辑命题、数学模型和统计分析都自然应当建立在对基本问题或理论假设的理解和解释基础之上。定量方法研究的是事物的量变过程,并通过研究事物所具有的度,即事物保持自己质的限度和范围,来把握事物相对稳定的本质特征。因此,经济学研究中,不应把定性研究和定量研究割裂开来,对立起来,而应把它们统一起来,通过对经济学现象本身的量变以及数量关系的分析,来达到对于经济现象本质规律的认识。

四、结论

总之,经济学实质上是一门研究在既定资源约束下人类经济行为和经济现象的科学。人的行为往往具有盲目性、社会性和主观性等非理性特征,不是所有都可以用理性逻辑来进行量化分析并加以解释的。同时人类社会又是一个多变量、多因素和多层次的复杂的动态系统。经济学的研究对象决定了其研究方法不能单一,而应该容多角度的不同侧面进行求证分析,经济研究需要更加精密的研究理论加以深化。因此,决定了经济学必须兼容其他自然学科与社会学科,作到定性与定量分析想结合。

参考文献

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董瑞华,傅尔基.经济学说方法论[Ml.北京:中国经济出版社,2001.

篇10

统计学为探索随机现象统计规律性,必须正确处理必然性与偶然性之间的辨证关系。在总体中诸个体某种数量标志表现偶然,而诸标志值平均则为必然。重复测量某种同一客体出现不同的数值属偶然,而同一客体本身真实数值则为必然。必然性通过大量偶然性的数量差异为自己开辟道路。统计研究中经过综合平均,将大量偶然性所形成的数量差异,互相抵消,显露出平均则为必然。必然性与偶然性的对立统一关系在统计抽样调查问题上表现极为明显。客观事物极其复杂,表现千差万别,同一总体各单位的数量差异也非常大,从个别单位,往往因偶然因素的影响而无法探索其本质和规律性。然而,通过大量观察,排除偶然性因素影响,就可暴露出事物的真象,显现其本质。在进行抽样调查时,只有随机抽取的个体足够多,消除诸多偶然因素影响,才能通过抽样总体的数量特征正确地推断总体的数量特征。

2共性和个性的统一

实践和科学都证明矛盾的普遍性,矛盾无处不在、无时不在。矛盾着的事物是普遍存在的,况且同一事物或过程的矛盾有其共性。而对于每个事物或过程的矛盾也各有其个性。因此说,共性和个性的关系就是一般与特殊或普遍与个别的关系,它们是辨证统一的关系。统计学中存在着各种矛盾,每一矛盾具有不同特点。在统计认识中,个体的差异性中蕴含着总体的同一性。统计方法就是运用科学的手段抽象掉各个个体的差异性,探求总体的同一性,并用差异性去标志同一性的内在质量。差异性是统计产生和存在的前提,没有差异性就没有统计;而同一性则是统计的目的,为了求得同一性才需要进行统计。因此,统计研究要运用大量观察法与个别观察法相结合使用的统计方法。

统计研究中运用大量观察法,实现从个别到一般,从个性到共性的认识过程。同时,根据共性寓于个性之中的对立统一规律,统计研究在大量观察的基础上,运用个别观察所搜集的资料来说明总体的基本状况和发展趋势,使认识更深刻、更具体。

矛盾的共性与个性的对立统一规律指导统计研究必须是将统计中的平均数与分组法结合,用组平均数补充说明总平均数,用反映现象的离散趋势的变异指标与反映现象集中趋势的平均数结合使用,以使研究更全面,更完善。

3整体与局部的统一

统计学的研究着眼于总体,着手于样本,立足于个体;同时从总体出发,分解剖析,认识局域(类、层、组)甚至个体,并对其进行调查研究,观察计量,搜集资料。接着对个体的调查所获得的资料进行计算分析,或归纳演绎,用样本来推断总体,达到对总体的系统性认识。即为“统而计之”和“计而统之”的总和,以实现以统定计,以计达统的目的。所以,统计学的思维是一种系统思维,要求一切认识对象不仅它本身作为一个整体来认识,而且它还要作为某个更大系统的要素来认识。这种对系统客体的“主体”认识,是一种对研究对象进行整体性度量的系统思维方式。

因而,统计认识充分体现了整体和局部的有机统一,这是统计研究的一大优点,也是统计认识比较接近客观、真实的主要原因之一。其它认识方法往往是就某一要素而研究某一要素,就某一系统而认识某一系统,忽略或没有充分重视各要素的整合作用和系统环境对系统的制约作用。

4定性分析和定量分析的统一

从统计认识过程而言,充分体现着定性分析和定量分析对立统一的关系。定量分析研究是统计研究的特色所在,但统计的定量分析不是纯粹数量意义的,即不是就数量论数量,而是基于所研究事物本身的特点,并且从所研究事物的有关联系或现实背景中,紧紧扣住认识所研究事物内在本质这一主题来展开的,他注重的是定量分析背后的具体含义和意义,这也正是统计学与数学的区别所在。那么统计研究怎样才能通过数量来体现其具体含义与现实意义?这就必须结合定性分析,即以定性分析为起点,并以定性分析为终点。具体来说,统计研究总是按照“初步(感性)的定性认识——客观科学的定量认识——高级(理性)的定性认识”这一过程来进行的,即从定性开始,确定认识事物有关方面的指标,经过定量过程,搜集,整理,进而对其分析研究,上升到更高的认识,深入认识事物的质,完成定性认识。统计认识活动遵循质与量对立统一规律,从初始的定性入手,依设计的科学的方案一整套统计指标体系,按要求搜集有关数据资料,经过整理和分析对比,认识事物的本质和规律性。也就是说统计的定量分析是人类在认识事物的过程中,实现从感性认识到理性认识这个飞跃的重要途径,是避免产生认识主观偏差的重要手段。

因此,统计研究最终是为人类定性认识服务的,是为了定性认识才进行定量分析研究的,前面所讲的统计的方法性、应用性也正体现在这里。实际上,如何才能真正做到统计研究的定性分析与定量分析的统一,才是需要我们关注的重点。所以,我们需要不断地探求质与量变化的规律和界限,研究质的规定性与量的规定性的关系,将质与量同一与度中,即量的规定性定性于度中,质的规定性定量于度中,以实现定性分析和定量分析的真正统一。

5分析与综合的统一

在统计研究过程中,分析和综合是揭示事物的本质和规律性的一个基本方法。统计认识活动的根本目的是在各个局部进行剖析的基础上达到对总体的认识,揭示其本质和规律性。

篇11

总体而言,和定量资料分析方法相比,定性研究计算机分析的优势并不十分明显。当基于扎根理论框架就行定性分析时,其优点是显而易见。例如对于基于语言学的符号分析、内容分析等定性研究方法,分析效果较好[1]。但对于叙事分析、个案研究和话语分析,其作用则较为有限。但实际上无论研究者采取何种方法论流派、何种具体定性方法,定性分析软件都能帮助定性研究方案的顺利实现[2]。定性分析软件是辅助定性分析的一种工具,一种组织和管理原始资料的工具,而不是方法本身,使用定性分析软件也不必然意味着更好的定性分析结果[3]。目前国内对计算机辅助质性分析软件的关注很少[4]。

1 计算机辅助定性分析的优缺点

1.1 优点

定性分析软件的优点是可提高资料分析的深度和效率。监管计算机程序并不能直接对定性资料进行分析,但它是研究者把握繁杂定性材料的好工具。在定量研究和定性研究中,编码的含义不同。定量研究是把问卷答案转换为选项,并赋值相应的数字,定性研究则是从材料中形成概念或范畴。

辅助编码是计算机辅助分析的最突出优势。与手工编码相比,计算机编码所耗费时间较长。在下列情况下研究者可能花费较多的时间和精力:灵活的初始编码框,较强的研究归纳倾向,较早使用计算机编码。为了避免这种情形,有学者建议:先反复阅读文献和转录材料,加上一些注释,当发现清晰主题和初始编码框架时,再进行编码操作[5]。

完成烦琐编码工作后,定性分析软件的检索和资料管理可大大提高研究者的创造力和兴趣。大多数定性分析软件可把一个代码的所有原始材料集中在一起,从而方便研究者对一个问题进行研究。

总体而言,计算机定性分析软件具有以下优势:(1)界定概念更清晰。管理范畴、概念、概念和原始资料之间的联系、概念和概念之间的联系是计算机程序的长处。(2)更容易发现定性材料的隐含模式。复杂检索功能尽管不能替代研究者去阐释定性资料模式的理论和现实意义,但可以发现潜在模式。(3)呈现概念关系。定性分析辅助软件通过概念网络图示功能表示代码之间的关系,方便研究者直观把握研究的理论模型。

1.2 缺点

(1)第一个缺点是定性资料在定性分析软件中可能失去语境。当把大量定性资料分解成诸多段落,进而把段落与其代码关联,在这种情况下,容易丢失诠释这些段落的总体参照系。(2)第二个缺点是把数据和分析隔离。对于定性资料,研究者有时不是采取一种文化和理论取向,而是一个经验取向形成理论,使概念和日常语言没有多大差别。(3)计算机辅助的定性分析还容易使研究者产生技术盲从,认为计算机可替代人类思维,进而造成误用。

2 常用定性资料分析软件简介

以下是常用定性资料分析软件简介,在此特别需要强调:使用软件不可能是学习数据分析方法的替代品,研究者必须知道需要做什么,并且去做它,而软件只为做这件事情提供了工具。

2.1 ATLAS.ti软件

柏林工业大学从1989年开始开发处ATLAS.ti的早期试用版本,1993年Scientific Software Development公司出版 ATLAS.ti的第一个商业版本。目前该软件现已成为定性分析的强大工作平台之一,分析内容可包括:定性文本、数字化音频、图画、视频数据。它提供了一套完整系统的分析方法来处理未经组织的定性资料。ATLAS.ti 采用强大直视环境、灵活而先进的分析手段、创造性强的系统方法处理定性数据中大量隐藏的有意义片段,管理内容包括摘录、比较、重新、组合探索等。

2.2 Ethnograph软件

Ethnograph主要用于文本资料的分析。由Qualis Research Associates公司1985年开发研制,它能够直接输入多种文字处理软件文本,数据可以是现场笔录、访谈文本、问卷调查结果以及其他文本文档;记录、检索研究者有兴趣的段落或章节,并进一步利用代码对其进行标记、分析和管理。例如当WORD为笔记建立档案之后,它就可以计算该档案的所有行数。在有页码标示的笔记备份上,还可以把研究者感兴趣的不同变量的编码记录写在边缘空白处。

2.3 HyperRESEARCH

HyperRESEARCH是一套操作方法极简单的定性分析软件,让操作者能够凭借键盘和鼠标点击来快速执行程序。可以运用编码类别来对数据编码,提供研究者同时对于文字、图片、声音与影像档案数据,进行质性和量化数据整合性之分析。让使用者能够再使用的时候迅速并正确的找到自己所需要的档案。该软件广泛的被运用在各个领域之中,譬如在法律界,它可以让律师分析法庭的手抄本和纪录;在医学方面,又可以对于医学病例上的共通点作多媒体分析和数据分析,增加了很多重要的资料和临床实验依据。

2.4 AnSWR软件

由美国CDC开发研制,操作平台较为广泛,主要用于文本资料的定性分析。现在AnSWR仅支持基于文字的数据分析。AnSWR可应用与下述定性分析情况:管理大规模、复杂定性数据库;综合定量资料组成部分;分级编码结构;文本编码;编码一致性;便于输入定量和定性程序的信息输出格式。另外可免费下载该软件。

2.5 Nvivo等其他软件

其他分析软件尚有Nvivo6.0,CodeR ead、Ethno2、Martinv2.0、TAMS Analyzer;免费音频和视频资料转录与分析软件如Transana;收费音频和视频分析软件如HyperRESEARCH 2.0,InterClipper Professional v 1.1.3,Kwalitan 5.0,Qualitative Media Analyzer等。

以上所列有关软件多为非中文版本,读者在选用时,应充分考虑相关软件应用于中文资料处理中可能存在的问题,选用合适的软件[6]。随着计算机技术的发展,定性分析研究也会因为新技术的发展而出现新的机会,例如汇聚众多定性资料的“语料数据库”建设给研究者带来资料共享、框架借鉴和学问上相互砥砺等机遇,而把握这些机遇的一个前提是对定性分析新技术的适度投资和开发。

参考文献

[1] Mehmetoglu M,DANN G.Dann. ATLASP/ti and Content/semiotic Analysis in Tourism Research.Tourism Analysis,2003(8):1-13.

[2] Dohan D,Martin S.Using Computers to Analyze Ethnographic Field Data: Theoretical and Practical Considerations.Annual Review of Sociology,1998(24):477-498.

[3] Mac M,Katie K.The Wow Factor:Preconceptionsand Expectations for Data Analysis Software in Qualitative Research.SocialScience Computer Review,2004(22):179-186.

[4] 夏传玲.计算机辅助的定性分析方法[J].社会学研究,2007,22(5):148-163.

篇12

网络出版

>> ABAQUS在边坡稳定性分析中的应用 浅谈高填方边坡的稳定性分析与治理对策 边坡稳定性分析 某高填方场地沉降及边坡稳定性分析研究 边坡稳定性分析方法的探讨 基于测斜监测的某类土质边坡稳定性分析 基于滑移线积分的土质边坡稳定性分析 基于剪切单元模型的边坡稳定性分析 基于传递系数法的滑坡边坡稳定性分析 基于强度折减的岩质边坡稳定性分析方法 基于FLAC理论的边坡稳定性分析 基于GCSF算法的边坡稳定性分析软件设计 基于极限平衡理论的土质边坡稳定性分析 基于随机场的岩石边坡三维稳定性分析 路基边坡稳定性分析 边坡稳定性分析及治理措施 岩石路堑边坡稳定性分析 路基边坡稳定性分析研究 浅谈边坡稳定性分析方法 岩土边坡稳定性分析方法综述 常见问题解答 当前所在位置:l

基金项目:河南省基础与前沿技术研究项目(122300410001)

作者简介:罗全胜(1970-)男,河南南阳人,副教授,主要从事水力学与水利工程方面研究。E-mail:

摘要:利用大型有限元软件ABAQUS建立了高填方渠段某一断面的二维有限元数值模型,根据有限元强度折减法的基本原理以及土体特性,对高填方渠道边坡的稳定性进行了分析,再利用有限元强度折减法的失稳判定依据确定了合理可行的边坡稳定安全系数。结果证明,有限元强度折减法所获得的临界滑动面结果与极限平衡法的结果几乎一致。可见,以特征点的位移突变性和塑性区的贯通性来分析边坡的临界破坏可以减少误差并得到合理唯一的边坡安全系数,因此是合理可行的。

关键词:高填方渠道;边坡;强度折减法;安全系数

中图分类号:TV223 文献标志码:A 文章编号:

1672-1683(2015)04-0747-04

Slope stability analysis of high fill canal in the Middle Route

of South-to-North Water Diversion Project based on ABAQUS

LUO Quan-sheng1,4,CHEN Xiao-nan2 ,FU Xin-hang3

(1.Yellow River Conservancy Technical Institute,Kaifeng 475003, China; 2.Construction and Administration Bureau of

South-to-North Water Diversion Middle Route Project ,Beijing 100038,China;3.First Kaifeng Yellow River

Engineering Bureau,Kaifeng 475002, China;4.Small Watershed Conservancy

Engineering Technology Research Center of Universities of Henan Province,Kaifeng 475003, China)

Abstract:A two-dimensional finite element model of a section of the high fill canal reach was established using the finite element analysis software ABAQUS.Based on the principle of strength reduction FEM and soil mass characteristics, the slope stability of the high fill canal reach was analyzed,and the reasonable stability and safety factor of slope was determined using the instability judgment basis of the strength reduction FEM.The simulation results showed that the critical sliding surface obtained from the strength reduction FEM is almost consistent with that determined by the limit equilibrium method,which suggested that using the displacement mutation of feature points and interconnectivity of plastic zone to analyze the critical damage of slope can reduce the estimation error and provide the reasonable and unique slope safety factor.

Key words:high fill canal;slope;strength reduction FEM;safety factor

南水北调中线干线工程焦作段干渠地处为太行山山前冲洪积倾斜平原,其渠道大部分为全填方段,并且与多个左排建筑物交叉,是通水运行风险最高的渠段。当渠道发生边坡失稳破坏时,会对附近的村庄村民造成生命财产安全威胁,也会对重要建筑物造成严重的危害,所以有必要对全填方段渠道边坡进行稳定性分析。

本文运用有限元强度折减法来分析渠道边坡的稳定性。与极限平衡分析法相比,强度折减法原理简单,思路清晰,应用于边坡的稳定性分析有其独特的优点。有限元强度折减法不但满足力的平衡条件,而且还考虑了材料的应力应变关系,计算的时候不需要做任何假定,不需要事先假设滑动面的形式和位置,便能够自动地求得任意形状的临界滑移面以及对应的最小安全系数,同时它还可以真实的反映坡体失稳及塑性区的开展过程,使得计算结果更加精确合理。

1 实例工程的岩土体特性

南水北调中线干线工程焦作段有府城西和西待王北等多个土料场,根据土料场力学参数建议值,焦作段高填方渠段回填土渗流系数取为1.0E-08 m/s

根据焦作段典型断面的地质剖面,勘探范围的地层主要为第四系全新统冲洪积地层及中更新统坡洪积层,其岩性从上至下分别为:黄土状重粉质壤土、粉质黏土、重粉质壤土、轻粉质壤土、细砂、重粉质壤土。

根据焦作段施工土料场试验成果,结合《水利水电天然建筑材料勘察规程》(SL 251-2000)质量要求,选取的高填方渠道回填土渗流系数

2 有限元强度折减原理

有限元强度折减法在ABAQUS中实现的基本原理是通过不断降低边坡岩土体抗剪切强度参数,即将土体参数和值同时除以一个折减系数,得到一组新的c′和φ′值,然后作为新的材料参数带入有限元进行试算,当计算正好收敛时(折减系数再稍大一些,数量级一般为10-3,计算便不收敛),对应的折减系数被称为坡体的最小安全系数,土体达到极限破坏状态。程序自动根据弹塑性有限元计算结果得到破坏滑动面,同时得到边坡的强度储备安全系数,土体达到临界状态,发生剪切破坏。当土体材料的抗剪强度参数c和φ分别用其临界抗剪强度 cf和φf所代替后,结构将处于临界破坏状态,其中:

cf=c/Fs φf=arctan(tanφ/Fs)(1)

有限元强度折减法进行边坡稳定弹塑性分析时,需要求解一系列折减后的强度参数c′和φ′的值:

c′=c/R φ′=arctan(tanφ/R)(2)

有限元强度折减法的基本思想是:在外荷载不变的情况下,将土体强度参数按(2)式进行折减,从而得到新的土体强度参数c′和φ′进行有限元分析,通过不断增加折减系数R,反复分析边坡内的应力应变情况,直至土坡达到极限状态,此时的折减系数R就是所要解的边坡稳定安全系数。

可以莫尔应力圆来表达强度折减过程(图1)。在图1中,莫尔圆表示其中的一点的实际应力情况,而AA、BB和CC三条直线分别表示土体实际的强度包线、强度指标通过折减后所得到的强度包线,以及剪切破坏时所得到的极限强度包线,莫尔圆的所有的部分都处于土体实际强度包线之内,表明了该点并未发生剪切破坏。通过折减系数的逐渐增大,莫尔圆与强度的安全系数为Fe=1.01,所得这个数值与极限平衡法给出的Fe=1相近。随着强度指标折减后得到的土体实际强度包线(图1中的直线BB)逐渐靠近,土体的强度也逐渐得到发挥。当折减系数逐渐增大到某一个特定的值时,莫尔圆会与折减之后得到的强度包线相切(图1中的直线CC),则此时所发挥的抗剪强度与实际剪应力达到临界平衡。

3 模型建立及参数选取

南水北调中线干线工程焦作段干渠地面高程一般在95~110 m,覆盖层由冲洪积物构成,以壤土、黏土、细砂及泥卵石为主。在该渠段的全填方渠段取一均质渠道断面,其渠底高程是95.7 m,渠堤高程106.32 m,填高10.62 m,边坡坡度为1∶1.75。填筑渠道土体容重为20 kN/m3,黏聚力为12.38 kPa,摩擦角φ是20°,弹性模量取为10 000,泊松比取0.3,密度为2。地基土容重为20 kN/m3,黏聚力φ为20 kPa,摩擦角φ是15°,弹性模量取为10 000,泊松比取0.3,密度为2。

利用ABAQUS有限元软件建立渠道模型,见图2。其中地基面向下取9.38 m,对模型设置截面特性并赋给相应的区域;通过对渠道边坡所有区域施加体力为-5,以此来模拟边坡的重力荷载;边界条件设置是对模型两侧的水平位移和模型地基底部两个方向的位移进行约束。采用四节点平面应变单元对模型进行网格剖分,见图3。

4 计算结果分析

4.1 安全系数与破坏区塑性应变的变化过程

本文通过对边坡顶点、坡脚处的水平位移、竖向位移与折减系数的关系曲线的特征进行分析,同时以塑性区贯通作为此判据的补充。采用了有限元强度折减法获得该边坡所需稳定的安全系数,强度折减系数F=1.0为边坡初始位置,即由土体的抗剪强度的参数值c、tanφ,代入软件ABAQUS中进行计算,从而获得所需初始的位移场和应力场;接着以0.1的增幅逐渐增大折减系数,相应得到了一系列不同折减系数时的位移场和应力场。通过观察坡脚、坡顶的两处竖向位移、水平位移随强度折减系数的增加的变化趋势,从而得到了强度折减系数F与位移之间的关系曲线(见图4和图5)。

图4、图5显示,如果以数值计算不收敛作为高填方渠道边坡稳定的评价标准时,所对应的场变量FV分别为1.99、1.98,即安全系数为Fe=1.99或1.98,所得这个数值与极限平衡分析方法给出的Fe=1的相差甚远,均过高地估算了高填方渠道边坡的安全性。但是,图4征点水平位移有一个明显的拐点,如果以该拐点作为高填方渠道边坡稳定的评价标准,则对应的场变量FV为1.01。

而图5中若以特征点竖向位移的拐点作为高填方渠道边坡稳定的评价标准,所对应的场变量FV为0.97,即安全系数为Fe=0.97。这两个数值与极限平衡分析方法给出的Fe=1比较接近。可见,本文采用有限元强度折减法以特征部位的位移拐点来确定边坡稳定的安全系数,是合理可行的,而且明显高于以数值计算收敛评判方法的计算结果。

在自重应力作用下的塑性应变的发展过程见图6。边坡失稳时边坡内存在塑性区相互贯通情况,能真实地反映坡脚和河床的破坏情况,这个破坏是一个局部扩展以至贯通后形成滑裂面的渐进破坏过程。

4.2 不同土体参数对安全系数的影响

4.2.1 土体弹性模量值与泊松比的影响

采用不同的弹性模量值E、不同的泊松比μ,分别对高填方渠道边坡进行稳定性分析,计算结果见图7、图8。

从图7、图8可知,随着土体弹性模量E、土体泊松比μ的变化,高填方渠道边坡稳定的安全系数并没有发生明显变化,均维持在0.97左右,可见土体参数弹性模量E、的变化对边坡稳定安全系数的影响很小,可以忽略不计。

4.2.2 土体黏聚力和内摩擦角的影响

采用不同的黏聚力参数、不同的内摩擦角参数分别对边坡稳定性进行分析,结果见图9、图10。

从图9和图10可知,随着土体抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角的增大,高填方渠道边坡稳定安全系数也明显增大,可见土体的抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角对高填方渠道边坡稳定安全系数有很大影响。

5 结论

(1)渠道边坡稳定性分析中的塑性应变发展过程表明,土坡破坏是一个局部破坏逐渐扩展以至贯通后形成滑裂面的渐进破坏过程。

(2)土体参数分析当中弹性模量和泊松比对边坡稳定安全系数的影响很小,可以忽略不计;黏聚力和内摩擦角对边坡稳定安全系数有很大影响,选取时需慎重考虑。

(3)有限元强度折减法不仅适用于高填方渠道边坡的稳定性分析等复杂情况,而且在实际工程当中也具有实在的应用价值。

参考文献(References):

[1] 费康,张建伟.ABAQUS在岩土工程中的应用[M].北京:中国水利水电出版社,2010.(FEI Kang,ZHANG Jian-wei.ABAQUS in Geotechnical Engineering[M].Beijing:China Water Power Press,2010.(in Chinese))

[2] 王中发.有限元强度折减法在边坡稳定计算中的应用[J].湖北水利水电职业技术学院学报,2009,5(3):27-30.(WANG Z hong fa.Application of strength reduction FEM in slope stability calculation[J].Hubei Water Resources Technical College,2009,5(3):27-30.(in Chinese))

[3] 甘桂其.有限元强度折减系数分析边坡稳定性[J].甘肃科技纵横建筑设计, 2008,37(2):112.(GAN Gui-qi.Finite element analysis of slope stability strength reduction factor[J].Architectural design aspect Gansu Science and Technology,2008,37(2):112.(in Chinese))

[4] 刘杰,姜军涛,姜晓峰,等.边坡稳定性的有限元强度折减分析法[J].低温建筑技术, 2010 (11):79-80.(LIU Jie,JIANG Jun tao,JIANG Xiao-feng,ZHAO Can.Finite element strength reduction slope stability analysis[J].Low Temperature Architecture Technology,2010 (11):79-80.(in Chinese))

[5] 王琛,石湛.基于有限元强度折减法的连拱隧道洞口边坡稳定性分析[J].公路交通科技应用技术版,2011 (1):165-168.(WANG Chen,SHI Zhan.Even the hole slope stability analysis based on strength reduction FEM arch tunnel[J].Highway and Transportation Research and Application Technology Edition,2011 (1):165-168.(in Chinese))

篇13

确定目标,进行目标分析,是分析评价工作中最重要的一环。在以往研发失败的农机新产品中,很多是因为目标分析不明确导致的。对目标分析的精准把握是农机新产品开发成功的关键因素之一,错误的目标分析会导致整个新产品开发工作的失败。确定目标就是要明确农机新产品开发要取得的最终成果,诸如新产品系列的开发、市场占有率和销售增长率的提高、销售收入和净收益的增加等。目标的实现往往受各种条件限制,因此限制条件分析即可能性分析必不可少。限制条件分析的重点在于物质资源限制方面,比较选择,找出敏感因素,进而分析和采取应对措施,提高技术方案的抗风险能力。

2搜集整理资料

作为分析评价的基础,资料收集要尽可能完备,且与所要开发的新产品项目有相关性。对于农业机械行业来说,收集的资料包括行业结构特征、经济、技术和生产4个方面,来源于农机行业和各个农机企业。行业结构特征包括竞争对手和供应商的情况、用户和市场的情况等;经济方面的资料包括产品制造成本,按项目、按零部件分解的成本资料和使用成本资料、经济效益资料等。技术资料包括农机产品的技术、性能和结构参数,通用件和标准件的使用比例,产品的设计规律、使用范围等;生产方面的资料包括企业的硬件基础设施、研发能力、产品产能、专业化协作水平、工艺装备程度、销售和供应采购情况、售后服务能力等。在资料收集完备的基础上,运用科学方法对原始数据和资料进行分类、统计、汇总和整理,使之系统化、条理化,较为清晰地反映所开发农机新产品的特征和全貌。

3列出备选方案

在全面掌握信息资料,正确衡量企业进行农机新产品开发所具备的资源优劣势的基础上,根据既定目标拟定多项备选方案,列出实现目标的具体措施。一般而言,拟定的备选方案越多,被选中的最优方案的相对满意度就越高,实现目标的可能性就越大。进行分析评价前,应根据掌握的信息资料先策划和编制若干可行方案,进行初步筛选,留下若干备选方案供进一步评价择优。

4分析评价备选方案

备选方案的分析与评价主要采用定性分析与定量分析相结合的方式进行。定性分析就是对研究对象进行“质”的分析;定量分析指分析一个被研究对象所包含成分的数量关系或所具备性质间的数量关系。也可以对几个对象的某些性质、特征、相互关系从数量上进行分析比较,研究的结果也用“数量”加以描述。备选方案进行定性与定量分析后,采用综合分析评价方法进行进一步分析和排序。

4.1定性分析

定性分析采用比较、归纳、总结、演绎分析等方法对调查资料进行分析研究,从而认识其本质规律。定量分析客观、准确,应用愈益广泛,但它并不能完全取代定性分析,特别是在农机新产品开发中,许多因素,如学术效果和社会效果等难以定量,只能采用定性分析。在定性分析时,要重点关注竞争对手的情况,如他们的经营战略和方式、技术和经济实力等。充分了解竞争对手的优劣势,充分发挥自身的优势与长处,弥补缺漏,确保开发出的农机新产品在市场竞争中占有一席之地。

4.2定量分析

对农机新产品开发项目的经济合理性进行定量分析评价是技术经济分析论证的重要内容。定量分析就是利用统计学上数据分析和检验的方法对调查资料、数据等进行数量上的分析研究,通过各种技术经济指标的比较,计算出各个备选方案的技术经济指标,从而反映出各个方案的实施效果。技术经济指标是一组指标,如反映项目盈利效果的指标,主要包括投资利润率、投资回收期、投资收益率、净现值、内部收益率和投资利用率等,能从不同的角度全面反映备选方案的实施效果。

4.3综合分析评价

综合分析评价是对定性与定量分析的结果进行归纳、整理,列出企业进行该项农机新产品开发工作所具备的优势和劣势,并从利、害两方面进行全面分析;还要结合技术经济指标、利弊等多方面对备选方案进行综合评价,最后对多个备选方案进行排序。在综合分析时还需进行不确定性分析。不确定性分析是分析技术方案中某些不确定因素对项目经济效益的影响程度的综合分析。在农机新产品开发项目技术经济评价中,技术方案包含的不确定因素有多个,例如:产品产销量、产品价格、投资规模、生产成本要素等,各因素的变化对方案经济效益的影响程度不同。技术经济分析的对象和具体内容是对各个备用技术方案进行分析和比较,评价其经济效益,进行方案选优,为正确决策提供科学依据。由于对技术方案的分析评价所采用的经济数据大都来自预测和估算,而实际情况在不断发生变化,方案实施后的实际效果可能与实施前的评估结果不符,影响了技术经济评价的可靠性。为使技术经济分析更科学,评价结论偏差减小,对某些主要技术经济因素变化带来的不确定性进行分析,评估其变化对技术方案经济效益的影响程度,提出相应对策尤为必要。

5选择最优方案

方案择优是整个农机新产品开发项目技术经济分析评价工作的最终目的。经过多次反复比较,对比综合评价结果与方案要实现的目标,选择最优的可行方案。如果没有最优可行方案,应重新确定目标或进一步修改完善备选方案。

6提供决策

把所选择的最优可行方案推荐给农机企业的最高管理部门,由其进行最终决策。至此,一个农机新产品开发策划阶段的技术经济分析工作完成。

7结束语

篇14

[关键词] 定性分析 定量分析

一、定性分析的概念界定

所谓定性分析,就是对于事物的质的方面的分析和研究。一事物的质是它区别于其他事物的内部所固有的规定性。定性分析主要依靠人的观察分析能力,凭借知识、技术、经验和判断能力,应用逻辑思维方法,从研究事物质的角度出发来分析事物的特征、发展规律及其与他事物之间的联系,其分析过程及结论是用文字描述来表达的。

定性分析常被用于对事物相互作用的研究中。它主要是解决研究对象“有没有”或者“是不是”的问题。我们要认识某种现象、对象,首先就要认识这个对象所具有的性质特征,以便把它与其他的对象区别开来。所以,定性分析是一种最根本、最重要的分析研究过程。定性分析有两种不同的层次:一种是研究的结果本身就是定性的描述材料,没有数量化或者数量化水平较低;另一种是建立在严格的定量分析基础上的定性分析。

定性认识,是判定研究对象实体是否存在、结构如何、各要素之间具有何种联结等。它是认识事物的开始。定性分析就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合,以及抽象与概括等方法,对获得的各种材料进行思维加工,从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里,达到认识事物本质、揭示内在规律。定性研究是指搜集研究对象活动事实的描述性资料并以语词分析其中体现的特征、关系和变化的方法。这种研究范式主张研究者尽可能在自然的背景中搜集书面的、言语的、行为表现的资料,以自己的“价值理解”整体性地阐释综述资料的多重含义与结构,归纳分析资料中包含的主题、模式和意义,发掘事实中体现的状态和趋势,形成分析结论。

二、定量分析的概念界定

所谓定量分析,就是对事物的量的方面的分析和研究。事物的量就是事物存在和发展的规模、速度、程度、以及构成事物的共同成分在空间上的排列等等可以用数量表示的规定性。定量分析是指在科学研究中,用可以量化的标准去测量事物,通过定量分析可以使人们对研究对象的认识进一步精确化,以便更加科学地揭示规律,把握本质,理清关系,预测事物的发展趋势。进行科学研究,定量分析同样是必不可少的重要方法。科研中的定量分析主要有统计分析和测量方法,而统计分析又分为描述统计和推断统计。定量研究是对活动事实数量方面的特征、关系和变化予以测量分析的方法,代表实证主义或经验主义的范式。在这种范式看来,事实外在于研究者而存在,二者彼此分离形成互不相连的二元关系,研究者在研究过程中保持“价值无涉”。为此,研究者通常专门设计新的测量和调查工具或修订现成的业以证明有效的工具,抽样测评研究对象的运行状况,客观搜集定量数据。然后用一般的描述统计方法,计算数据的各种统计量;用推断统计方法确定变量之间或变量与从样本到总体概括出的结论之间的数量关系。定量方法的主要特征就是用数字描述事实与结果,以数据做工具分析事实与结果。

定量分析的目的在于测定对象目标的数值,求出其与各相关要素间的精确的经验公式。它是一种具有确定逻辑结构的认识,这些逻辑结构的不断展开就是定量研究方法的实现。

三、定性分析与定量分析的比较

任何事物都同时具有质和量两个方面,是质和量的统一体。因此,事物的认识既需要定性认识,又需要定量认识。对于任何科学研究领域来说,定性分析和定量分析都可以说是两种最基本的分析方法,它们也是两种互相补充的分析方法。由于研究目的和研究对象性质的差异,在不同研究领域和研究项目中,定性分析和定量分析各自所占的比例也不相同。

定量方法用直观的数据来表述分析的结果,看起来一目了然;但常常为了量化,使本来比较复杂的事物简单化、模糊化了,有的意见被量化以后可能被误解和曲解。定性方法可以避免上述定量方法的缺点,可以挖掘出一些蕴藏很深的思想,使科学分析的结论更全面、更深刻;但它的主观性很强,对科研人员本身的要求更高。定性分析也有一定的局限性。首先,它缺乏定量化的严格的观察、测量、统计、计算和表述,不能对特定事件给出严格的描述、说明、解释和阐述。其次,它不具有严格的操作规则或实践规则的约束,因此,研究结构具有很大的随意性,在主题、对象、时间、空间和条件等各个因素之间均具有很大的跳跃性,从而强化了研究者的背景知识对分析结果的“污染”,具有不精确性。再次,定性分析是以经验描述为基础、以归纳逻辑为核心的方法论系统,它的推理缺乏严格的公理化系统的逻辑约束。由于定性认识具有上述局限性和相对性,故在定性认识的基础上,应该对事物进行定量认识,也只有这样才能获得清晰、准确、普遍的认识。

表定性分析与定量分析的比较

事实上,对事物的定性分析必然导致对事物的定量分析,定量分析的目的在于更精确的定性。定性分析与定量分析应该是统一的,相互补充的。定性分析是定量分析的基本前提,没有定性的定量是一种盲目的、毫无价值的定量;定量分析使之定性更加科学、准确,它可以促使定性分析得出广泛而深入的结论。

从科学认识的过程看,任何研究或分析一般都是从研究事物的质的差别开始,然后再去研究它们的量的规定,在量的分析的基础上,再作最后的定性分析,得出更加可靠的分析。

四、管理学中定性方法和定量方法的应用分析

定性管理与定量管理各有特点,在大多数情况下是相互补充、相辅相成、不可分割的。明确定性管理与定量管理的优缺点,促进二者互补整合,对于提高管理绩效,促进管理科学化、最优化,具有重要的实践价值。

作为一种传统的管理方式,定性管理的优点主要是:首先,它具有化繁为简、化难为易的特点,基础性、直观性、通俗性强;其次,定性管理的理论、原则和方法,无需经过复杂的考量和繁难的公式计算即可付诸实践,可以节约物质和时间成本,便于抢占先机、先发制胜;第三,定性管理能够紧密结合实际,并由于其视域广阔,有利于充分发挥管理者的主观能动性,随机应变,赢得主动权。定性管理的缺点也比较明显,主要是管理理论、原则和方法往往比较笼统模糊而不易被精确认知、科学掌握,在传播过程中信息扭曲多,难以适应现代信息社会和数字化时代的高标准、严要求。

与定性管理相比,定量管理的优点主要表现在:一是科学先进,富有时代感。定量管理所涉及的理论、原则和方法,大多是20世纪30年代以来兴起的运筹学、数量经济学、系统论提出的一些数学方法。二是高度精确,具体可靠。定量管理由于其理论、原则和方法比较科学且可操作性强,其手段切实可行,能够解决定性管理所不能解决的高难度复杂问题。定量管理的缺点主要有:一是不能脱离定性分析而独立存在。定量化分析须以正确的定性研究为基础,离开对事物性质和本质的正确认识,再精细的管理方法也难以有效发挥作用。二是对无需量化的对象进行量化,显得多此一举。诚如一位管理学家所说:教授们用满满的三大黑板来证实一个直觉上显而易见的问题,近乎迂腐,大可不必。三是对难以量化的对象无能为力,或因成本过高而得不偿失。

任何事物都是质和量的辩证统一,对事物仅仅进行定性分析或定量研究,都不足以反映事物的本来面目,都不能表明事物的全貌,都不可避免地带有形而上学的主观片面性。只有将定性分析与定量研究有机结合起来,才能正确地反映和表明事物的性质与特点。定性管理与定量管理作为管理形态的两种不同方式,既相互区别、相互对立,各有其内在规定与内涵特点;又相互联系、相互统一、相互渗透、相互贯通。定性管理无能为力之时,往往正是定量管理大显身手之机;定量管理一筹莫展之处,常常正是定性管理长驱直入之地。定性管理与定量管理都是管理科学化、最优化的必要途径,二者缺一不可。定性管理是定量管理的基础、前提和先导,定量管理是定性管理的延伸、拓展和升华。没有定性管理,定量管理就会失去目标、流于形式,就无真正意义的定量管理;没有定量管理,定性管理就会变得难以捉摸,不易确定。因而,必须把定性管理与定量管理有机结合起来,使之优势互补、相得益彰。只有这样,才能建立科学的管理体系。

参考文献:

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