恩格尔系数的影响分析

2024-07-15

恩格尔系数的影响分析(共10篇)

1.恩格尔系数的影响分析 篇一

影响系数法平衡中的病态方程研究

动平衡技术是用于消除转子不平衡故障的最为重要的手段,影响系数法则是动平衡技术中的一项重要方法,但是在实际操作中影响系数法可能受到病态方程的影响而降低平衡效率.针对可能出现的.病态方程问题,建立了单跨转子模型,采用转子振动的模态理论分析了影响系数法中出现病态方程的机理,并在此基础上进行了实验研究.研究结果表明,影响系数法可用于柔性转子动平衡,但是转子在特定转速和配重面可能受到病态方程的影响,而选择合理的平衡转速和平衡配重面是避免病态方程的主要途径.

作 者:王L峰 牛振 WANG Xiu-feng NIU Zhen 作者单位:西安交通大学,诊断与控制学研究所,机械制造系统工程国家重点实验室,陕西,西安,710049刊 名:热能动力工程 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ENGINEERING FOR THERMAL ENERGY AND POWER年,卷(期):200722(6)分类号:O347.6关键词:影响系数法 动平衡 病态方程

2.恩格尔系数的影响分析 篇二

Victor Zayas等人利用钟摆的原理, 于1985年在美国加州大学伯克利分校研发了摩擦摆隔震装置[1,2]。摩擦摆支座的中部滑块是由高强抗压材料组成的, 滑动面由聚四氟乙烯和不锈钢组成, 如图1所示, 当结构在地震下产生位移时, 摩擦摆支座能起到隔离地震的作用, 从而减小传递到上部结构中的侧向力和水平振动, 同时根据钟摆的原理, 支座总能产生向心的回复力。

摩擦系数对摩擦摆支座的阻尼性能具有重要的影响, 为此很多文献都展开了对摩擦摆支座摩擦副特性的研究, 探讨温度、压力、滑移速度等因素对FPB摩擦系数的影响。文献[3]通过现场试验, 根据试验结果回归给出了动摩擦系数的计算公式, 并初步验证了摩擦系数与正压力以及润滑剂使用之间的关系;文献[4]采用平板摩擦试验研究了正压力和滑动速度对热镀纯锌、电镀纯锌、预磷化电镀纯锌和热镀锌铁合金摩擦系数的影响;文献[5]在自制的试验台上考察了相对湿度对金属-金属摩擦副、金属-石墨摩擦副、金属-Ti涂层摩擦副及金属-WC涂层摩擦副的静摩擦系数的影响;文献[6]通过实验, 研究了3种PTFE自润滑材料的摩擦系数随滑动速度和正压力的变化趋势;文献[7]得出了高接触压力下金属摩阻材料间的摩擦系数随滑动速度增大而减小, 随接触压力增大而变小的结论。以上文献仅从材料层面考虑了摩擦系数的影响因素, 而未对摩擦系数对摩擦摆支座的性能影响进行分析。鉴于摩擦系数对摩擦摆支座性能具有重要的影响, 对其影响因素研究是有必要的。

本文先对摩擦摆隔震支座进行理论分析, 再通过实验得出, 摩擦系数在不同压力和不同滑移速度下的变化规律且拟合出关系式, 再将关系式反代入支座理论公式, 从而推导出不同压力和不同滑移速度下支座性能的变化规律。

2 摩擦摆隔震支座理论分析

摩擦摆支座可简化成一个沿圆弧面滑道滑动的滑块, 如图2。滑动面和转动面具有相同的曲率半径, 半径均为R, 上部重量为W。其力-位移关系曲线见图3, 即可用双线性来表示。

摩擦摆隔震支座中, 几个关键参数为:动摩擦系数u、半径R及摆动刚度Kfps=W/R。可用等效线性化的方法得到支座的等效线性刚度和等效黏滞阻尼比, 其表达式为:

FPB支座由于弧形的滑动面, 具有一定的自回复能力, 但是在遭遇地震后并没有完全复位的能力, 通过推导, 可得其最大残余位移为:

3 聚四氟乙烯-不锈钢摩擦副试验

由上述理论公式可知:当FPB支座尺寸确定情况下, 影响支座性能参数Keff、ξeff、D余的主要因素是摩擦系数。因此, 对摩擦系数的影响因素开展研究是相当必要的, 而支座压应力、摩擦滑移速度、环境温度及润滑剂的使用都会对PTFE-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。本文通过聚四氟乙烯-不锈钢摩擦副试验, 主要考虑支座在不同压应力、不同滑移速度下, 摩擦系数的变化规律, 从而进一步分析摩擦系数的变化对摩擦摆支座隔震性能的影响。

试验摩擦副材料采用聚四氟乙烯和不锈钢板, 试验仪器采用广州大学抗震研究中心1000t压剪试验机和100t高速压剪试验机。分别采用编号为SFP-1、SFP-2、SFP-3、SFP-4的四组摩擦副材料, 试件尺寸为:聚四氟乙烯板直径100mm, 厚度7mm;不锈钢板210×360mm, 厚度2mm。SFP-1、SFP-2两组摩擦副开展在不同压力下的摩擦系数变化规律试验, 试验控制条件为:试件表面温度和速度分别为17℃和0.4mm/s, 实验结果见图4;SFP-3、SFP-4两组摩擦副开展在不同速度下的摩擦系数变化试验, 试验控制条件为:试件表面温度、面压和滑移距离分别为22℃、45MPa和40mm, 实验结果见图5。

根据图4拟合出摩擦系数在不同面压下的公式为:

根据图5拟合出摩擦系数在不同滑移速度下的公式为:

将摩擦系数在不同压力、不同速度下拟合出的公式, 代入摩擦摆支座理论公式, 可以推出摩擦摆隔震支座性能变化规律。即将公式 (5) 代入公式 (2) 、 (3) 、 (4) 可知, 当支座面压逐渐增大, 摩擦系数逐渐减小, 从而支座等效线性刚度Keff、等效粘滞阻尼比ξeff、支座残余位移D余均逐渐减小;将公式 (6) 代入公式 (2) 、 (3) 、 (4) 可知, 当支座滑移速度逐渐增大, 摩擦系数逐渐增大, 进而得Keff、ξeff、D余也逐渐增大。因此, 通过对摩擦副材料的摩擦系数在不同滑移速度、不同面压下变化规律的研究, 即可知不同滑移速度、不同面压对摩擦摆隔震支座性能参数的影响。

4 结论与展望

⑴面压与摩擦系数成反比关系, 滑移速度与摩擦系数成正比关系。

⑵在支座面压逐渐增大的过程中, 支座摩擦系数逐渐减小, Keff、ξeff、D余均逐渐减小;在支座滑移速度逐渐增大过程中, 支座摩擦系数逐渐增大, Keff、ξeff、D余也逐渐增大。通过对支座性能参数的变化规律研究, 进一步可得出其对摩擦摆支座隔震性能的影响。

⑶环境温度及摩擦面润滑剂的使用等因素对摩擦系数的影响, 也可进行相关的试验, 得出其对支座性能的影响规律。

摘要:摩擦摆式隔震支座 (Friction Pendulum Bearing, 简称FPB支座) 利用其特有的圆弧面延长结构的振动周期, 通过不锈钢板和聚四氟烯板之间摩擦耗散能量, 因此摩擦系数对FPB支座性能的正常发挥有重要影响, 而支座压应力、摩擦滑移速度、环境温度及摩擦面润滑剂的使用等都对聚四氟乙烯板-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。本文对FPB支座摩擦副进行试验, 主要考虑多组摩擦副的摩擦系数在不同压应力、不同滑移速度下, 摩擦系数的变化规律, 进一步通过理论分析推出支座摩擦系数的变化对摩擦摆支座隔震性能的影响。

参考文献

[1]Zayas V, Low S and Mahin S.The FPS earthquake resisting system[R].Technical Report UCB/EERC-87/01, University of California at Berkeley, 1987.

[2]Zayas V, Low S and Mahin S.A simple pendulum technique for achieving seismic isolation[J].Earthquake Spectra, 1990, 6.

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[5]盛选禹, 雒建斌, 温诗铸.相对湿度对几种摩擦副静摩擦系数的影响[J].摩擦学学报, 2001, 21 (1) :42-46.

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[7]王国强, 马若丁, 刘巨元, 等.金属摩阻材料间摩擦系数与滑动速度关系的研究[J].农业工程学报, 1997, 13 (1) :35-38.

[8]赵伟, 薛素铎, 李雄彦, 祝天瑞.摩擦摆支座的摩擦系数对结构隔震性能影响分析[C].第16届全国结构工程学术会议.

[9]王建强, 攸青言, 丁永刚, 李大望.支座摩擦系数对摩擦摆基础隔震结构地震反应的影响[J].世界地震工程.2012, 28, (2) :98-102.

3.恩格尔系数的影响分析 篇三

用投入产出技术研究现代服务业发展问题,其最大优点就是能够把整个国民经济作为一个有机整体通盘考虑。现代服务业不是孤立地发展起来的,他应以第一产业、第二产业和传统服务业的充分发展为基础;反过来,现代服务业的发展又为其他产业的发展起到有力的推动作用。用投入产出分析方法研究现代服务业与国民经济其他各行业的关联程度,可以说是一个很好的思路。

一、现代服务业对全省经济的带动作用

应用投入产出方法测算的结果显示:2002年河南省现代服务业最终产品带动全省增加的总产出为1928.0亿元,2007年为4246.3亿元,2007年为2002年的2.2倍多,增长2318.3亿元。说明河南省2007年现代服务业对全省经济的带动作用大大超过2002年。

同时我们也可以看出,2002年现代服务业带动的总产出超过100亿元的部门只有4个,并且大多是现代服务业内部的部门。说明在2002年时河南省现代服务业倾向于内部自我服务。2007年河南省现代服务业带动的总产出超过100亿元部门达到15个部门,涉及国民经济的三个产业,说明现代服务业在河南省的经济发展中扮演着越来越重要的角色。

二、影响力系数的应用分析

影响力系数可以用来比较哪个部门对国民经济的综合带动作用较大。对影响力系数较大的部门予以重点发展,可望以同样的投入对全社会经济有较大的促进作用。河南省现代服务业各部门的影响力系数如表1所示。

从全社会角度讲,各部门影响力系数有大于1和小于1两种情况。影响力系数大于1者,说明该部门对国民经济的综合带动作用较大,反之亦然。我们看到,河南省现代服务业的影响力系数很少有大于1的部门,说明河南省现代服务业目前与其他部门的关联度较小。

但是,影响力系数的大小是一个相对的概念。就现代服务业内部而言,我们可以看出河南省的农林牧渔服务业、旅游业、科学研究事业、现代物流业和商务服务业等部门的影响力系数还是相对地大一些。对这些部门的重点发展,可能对全省经济发展的综合带动作用会更显成效。

三、感应度系数的应用分析

4.用恩格尔系数分析人民生活变化 篇四

恩格尔系数是根据恩格尔定律而得出的比例数。十九世纪中期,德国统计学家和经济学家恩格尔对比利时不同收入的家庭消费情况进行了调查,研究了收入增加对消费需求支出构成的影响,提出了带有规律性的原理,由此被命名为恩格尔定律。其主要内容是指一个家庭收入越少,用于购买食物的支出在家庭收入中所占的比重就越大。对一个国家而言,一个国家越穷,每个国民的平均支出中,用来购买食物的费用所占比例就越大。恩格尔系数则由食物支出金额在总支出金额中所占的比重来决定。

恩格尔定律是根据经验数据提出的,它是在假定其他一切变量都是常数的前提下才适用的,因此在考察食物支出在收入中所占比例的变动问题时,还应当考虑城市化程度、食品加工、饮食业和食物本身结构变化等因素都会影响家庭的食物支出增加。只有达到相当高的平均食物消费水平时,收入的进一步增加才不对食物支出发生重要的影响。

可以看出,在总支出金额不变的条件下,恩格尔系数越大,说明用于食物支出的金额越多;恩格尔系数越小,说明用于食用支出的金额越少,二者成正比。反过来,当食物支出金额不变的条件下,总支出金额与恩格尔系数成反比。因此,恩格尔系数是衡量一个家庭或一个国家富裕程度的主要标准之一。

联合国根据恩格尔系数的大小,对世界各国的生活水平有一个划分标准,即一个国家平均家庭恩格尔系数大于60%为贫穷;50%-60%为温饱;40%-50%为小康;30%-40%属于相对富裕;20%-30%为富裕;20%以下为极其富裕。按此划分标准,20世纪90年代,恩格尔系数在20%以下的只有美国,达到16%;欧洲、日本、加拿大,一般在20-30%之间,是富裕状态。东欧国家,一般在30-40%之间,相对富裕,剩下的发展中国家,基本上分布在小康。

60年来,特别是改革开放30年来,我国城镇居民恩格尔系数经历了“高位徘徊——波动下降——较快下降”的变迁。

新中国成立初期,我国城镇居民恩格尔系数在80%左右,之后长期在60%以上徘徊,温饱不足是那个时代我国百姓生活的真实写照。1978年中国农村家庭的恩格尔系数约68%,城镇家庭约59%,平均计算超过60%,中国是贫困国家,温饱还没有解决。当时中国没有解决温饱的人口两亿四千八百万人。改革开放以后,随着国民经济的发展和人们整体收入水平的提高,中国农村家庭、城镇家庭的恩格尔系数都不断下降。到2003年,中国农村居民家庭恩格尔系数已经下降到46%,城镇居民家庭约37%,加权平均约40%,就是说已经达到小康状态。可以预测,中国农村、城镇居民的恩格尔系数还将不断下降。

恩格尔系数是一种长期的趋势,随着居民生活水平的不断提高,恩格尔系数逐渐下降已为中国城镇居民消费构成变化资料所证实。20世纪80年以前城市居民恩格尔系数一直在55%以上;1982-1993年间,尽管各年恩格尔系数有波动,但这十年间恩格尔系数一直在50-55%间;1994年以来后,恩格尔系数一直在50%以下。其次,统一年份不同收入水平的居民也符合恩格尔规律,如1997年按可支配收入排队五等分,他们的恩格尔系数依次为:55.7%、51.1%、47.9%、43.6%和39.5%。09年末统计出:2008年,我国城镇居民家庭食品消费支出占家庭消费总支出的比重

(恩格尔系数)为37.9%;

农村居民家庭为43.7%。

十七大报告明确指出,我国目前仍然处于小康阶段,是低水平、不全面、发展很不平衡的小康。从全国区域分析,30年来,在我国经济快速发展的同时,地区间发展差距呈现了扩大趋势,这种差距在经济发展和人民生活水平等方面都非常明显。而从各地恩格尔系数的比较则得出截然相反的结论。究其原因: 一是地区、城乡间社会保障存在的差异。当前我国的社会保障还处于不断完善中,各地发展所处的阶段还不尽一致。在欠发达地区和一些农村地区,社会保障基础薄弱,加上近几年教育、住房、医疗费用的迅猛上涨,使居民资产积累型和储备型的预期支出的观念不断增强,在收入上涨相对缓慢的情况下,非食品支出的加大,使食品支出占总支出的比重随之下降。因此,在当前社会保障体系差异较大的情况下,恩格尔系数的下降与生活水平的提高并不能相提并论。略加分析也可发现,近年的恩格尔系数降低主要是由于教育、医疗、住房等方面的费用大幅上涨所引发的。此时,恩格尔系数下降或上升失去其真正意义,相反部分地区恩格尔系数下降在某种意义上还可以说明居民生活质量有所下降,反之亦然。

二是各地消费环境和观念的差距。长期以来,无论是全国还是浙江范围,消费环境和观念均存在较大的差异,如经济较发达的广东,人们对吃的喜好比较突出,有“食在广东”之美誉。因此尽管广东经济较发达,发展水平居于国内领先地位,人民收入水平较高,但无论在城镇还是农村,恩格尔系数在全国都相对处于较高水平。2006年,城镇和农村分别高于全国水平0.4个和5.3个百分点。另外,部分经济较发达地区的恩格尔系数较高,原因在于在经济转型时期,居民的消费结构已经发生了根本性的改变,居民生活消费开始以温饱型的生活消费向营养型、健康型的生活消费转变。在生活支出中,用于高质量、高营养以及部分休闲食品消费的比重不断提高,在较大程度上影响着恩格尔系数,使恩格尔系数回落余地较小。而在经济欠发达地区以及农村地区,住房(建房)支出占据了人们收入的大部分,勤俭持家、节衣缩食的观念根深蒂固,其结果是必然导致在消费性支出中食品支出相对偏低。

三是统计上计算恩格尔系数的不妥之处。一方面,当前统计上对恩格尔系数中食品支出分类较粗,针对我国(或地区)的实际发展情况,对维持生活必需的食品支出(如粮食、蔬菜等)和追求高品质、休闲营养的非必需食品(如保健品、水产品等)应该进行界定统计。另一方面,相对于不同的区域而言,外来务工人员占总人口的比重的高低,对消费结构有着较大的影响,在抽样调查中是否综合考虑这些因素需要作进一步的研究和完善。居民生活水平的综合评价

以上种种分析表明,恩格尔系数在物质相对短缺、社会保障体系较为健全、消费环境观念大致相同等条件下适用于对居民生活水平的衡量。而且恩格尔系数是一种长期趋势,时间越长趋势越明显。同样是恩格尔系数,但在发达国家的应用中精准度则更高。英法等发达资本主义国家经过几百年的历练,已形成了与经济相匹配的文化体系,并且建立了相对完善的社会保障制度。以此为前提,单纯的恩格尔系数的确可以比较真实地反映居民的生活质量。而目前我国的社会文化、居民抗风险能力和社会保障体系仍难以构成以上较为完善的保障基础,因而,单纯的恩格尔系数评价则可能有失偏颇。为此,结合我国国情,以下因素必须重点关注:近年来我国社会贫富差距不断扩大,已经超过国际公认的警戒线;我国国民消费也在呈现逐步萎缩态势,需求与消费不足已成为制约国民经济持续发展的瓶颈。同时,当前居民食品消费比重下降,与住房、教育及医疗消费的大幅增加有关。

而在我国当前的实际情况下,仅仅根据一个恩格尔系数来判别某地区的居民生活水平难以客观地反映居民的实际生活水平。因此在衡量居民生活水平时,还需要用其他的一些指标进行多因素的衡量,从而得出比较准确的结论。按照现行的统计制度方法,居民生活水平的评价体系应该由以下11个指标构成:城镇居民人均可支配收入,农村居民人均纯收入,城镇(农村)居民人均居住面积,城镇(农村)恩格尔系数,城镇(农村)文化娱乐交通通讯医疗保健支出占总消费的比重,城镇参加基本养老、失业、医疗保险人数占总人口的比重,农村合作医疗覆盖率和农村养老覆盖率。应用上述指标对相应的指标根据其重要程度赋予权重并用阀值法进行综合测分,以浙江部分发达县和欠发达县为例,得出浙江部分发达县和欠发达地区的城镇居民生活水平综合排序。

恩格尔系数并非是衡量居民生活贫富和生活水平高低的唯一标准。对恩格尔系数在我国的应用需理性客观看待,居民生活质量在很大程度上取决于经济发展程度,但是也必须清楚地看到,经济指标只是居民生活的一个方面,社会保障和精神文化的追求也是居民生活中不可缺少的另一方面。居民生活质量理当是经济、社会、文化的和谐统一,是多项指标的综合考量。

5.恩格尔系数的影响分析 篇五

现有设计体系中对于损失系数主要是由实验和经验来确定.通流气动设计需计入叶片槽道内的附面层堵塞,反映附面层堵塞影响的堵塞系数也是依经验给定.本文对多台风扇设计进行分析后,发现现有的`设计体系中损失系数和附面层堵塞系数之间彼此孤立,且不够协调,而事实上,两者是紧密相关的,体现在物理上就是损失和开式分离流之间的关系.本文在分析现有设计体系模型的基础上,提出了一个新的工程模型,把两者关联了起来,并给出了算例分析,且从算例结果中可以看到现有设计体系中单转子效率远大于级效率的原因之一.

作 者:邢秀清 周盛 张健 Xing Xiuqing Zhou Sheng Zhang Jian 作者单位:邢秀清,周盛,Xing Xiuqing,Zhou Sheng(北京航空航天大学)

张健,Zhang Jian(中国航空工业总公司624所)

6.恩格尔系数的影响分析 篇六

从极限分析原理入手,以堆积型边坡作为对象,研究了折线型滑面边坡稳定分析计算的极限分析方法,提出了折线型滑面边坡稳定系数计算的极限分析模型,并在虚功率原理的基础上推导得到了稳定系数计算的极限分析上限解.该方法考虑了折线滑面和垂直速度间断面上的内能耗散作用,考虑了边坡自重荷载、铅直向附加荷载所做的`外功率作用,能计算折线型滑面堆积体边坡的稳定性计算问题.以三峡库区三马山滑坡为工程实例进行了稳定性分析计算,并与不平衡推力法的计算结果进行了比较,对本文的方法进行了验证.

作 者:王根龙 伍法权 李巨文 WANG Gen-long WU Fa-quan LI Ju-wen 作者单位:王根龙,WANG Gen-long(中国科学院工程地质力学重点实验室,北京,100029;中国地震局防灾技术高等专科学校,北京,101601)

伍法权,WU Fa-quan(中国科学院工程地质力学重点实验室,北京,100029)

李巨文,LI Ju-wen(中国地震局防灾技术高等专科学校,北京,101601)

7.恩格尔系数的影响分析 篇七

随着公路运输事业的飞速发展,公路建设进入一个前所未有的大发展阶段,各种类型的桥梁如雨后春笋般出现。这些大量新建桥梁,尤其是新型结构特大桥,检验其施工质量最有效、最直接的方法就是进行荷载试验。而静载试验过程中,常常出现应力、挠度校验系数偏低或偏高的现象。究竟是桥梁承载能力大、设计保守或是计算程序有误,抑或存在其他原因,值得我们商榷。

1 设计软件适用问题

科学技术的迅速发展,为设计人员设计提供了更为广阔的平台。设计人员已从原来的手算,转变为方便快捷的计算机电算,大大提高了工作效率,也为软件的推广提供了广阔的舞台。目前,国内常见的用于桥梁设计的软件诸多,例如桥梁博士,桥梁大师,桥梁通,Sap2000,Midas,GQJS,ANSYS等。

现在大多设计单位、桥梁检测单位采用Midas作为桥梁设计分析软件。为了计算方便、提高工作效率、节省时间,往往采用空间杆系程序(Midas Civil)计算。杆系程序计算结果,一般高于空间实体有限元程序(Midas FEA)计算结果。其设计是偏安全的。其对材料当然是要求更高。若静载试验过程中,采用空间实体有限元程序(Midas FEA)计算,相应的应力、挠度校验系数会偏小。另外一方面,设计单位设计采用的是一套软件,而桥梁检测单位计算时采用的是另外一套计算软件。软件使用的不同亦会对校验系数产生影响,或偏大,或偏小。还有一方面,桥梁检测单位对不同桥型结构的软件误用也会对校验系数产生影响。例如,对长宽比大于2的窄桥(可认为跨中截面只在纵向受力),采用平面杆系软件、空间三维软件计算都适用;若对于长宽比小于2的宽桥,尤其是长宽比小于1的宽桥,桥梁结构的空间纵向受力不再是主要的受力方面,横桥向的受力很明显,平面杆系软件进行计算不再适用。若在此情况下,采用平面杆系软件进行计算,其校验系数是很小的(曾经对长宽比小于1的宽桥使用空间三维分析、平面杆系分析做对比试验,空间的校验系数处于正常范围内,而平面杆系的系数很小,甚至不到0.10)。而且,一些特殊的桥体,平面杆系软件也不再适用。例如,弯桥、斜桥等。斜桥一般为简支梁桥,宽桥(长宽比一般小于1)。斜交板桥的受力状态要与桥的宽跨比、斜交角度(桥的纵轴方向与支撑线垂线的夹角)的大小有关系。为简化计算,我国“公路桥涵设计规范”规定:整体式或装配式斜板,当斜度等于或小于15°时(有的国家规定为20°),可按正交板计算,其计算跨径可取板的斜长。若斜交角较大,则需做更为复杂的计算。可见,同一软件的不同计算模式(平面杆系、空间实体),同一桥梁的不同软件计算,都会对静载试验的校验系数产生影响。检测单位选择合适的软件对校验系数的影响具有重要意义。

2 计算简化问题

一个计算准确性关键在于计算者对计算工程的了解程度、分析程度、计算模型简化程度等因素。例如桥面铺装层、人行道、护栏等的简化。有些设计者考虑的是桥面铺装层、人行道、护栏等全部参与受力,有些设计者考虑的是桥面铺装层、人行道、护栏等部分参与受力,有些设计者考虑的是桥面铺装层、人行道、护栏等全部不参与受力,仅考虑其恒载对结构的影响。仅以特殊截面———矩形截面为例,设截面高为h,截面宽为b,截面底面应力为σ,弯矩为M,则有:

荷载作用下的弯矩M为定值,截面宽度b也为定值。随着截面高度的增加,截面底面的正应力是逐渐减小的,也即理论应力值是减小的。若桥梁设计者计算时,考虑的是桥面铺装层、人行道、护栏等全部参与受力,而检测工作者考虑的是桥面铺装层、人行道、护栏等部分参与受力,或桥面铺装层、人行道、护栏等全部不参与受力,则静载试验应力校验系数必然偏小。

大多数桥梁是由若干主梁通过横向联系组成的复杂结构,荷载沿横向作用位置不同则各主梁受力也不同。三维空间完全精确计算难以计算,需要借助荷载横向分布来简化计算。不同结构类型桥梁的横向分布系数计算方法采用不适当,亦会对校验系数产生影响。

3 设计保守问题

桥梁设计遵照技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的基本原则。其中的技术先进、经济合理可以说它是“软指标”。譬如:什么叫技术先进,先进到什么程度,什么是经济合理,又合理到什么程度,很难下定论。而安全可靠、适用耐久可视为“硬指标”,因为它看得见,摸得着。

然而,我国目前交通建设行业实行的是责任“终身制”。若工程出现事故,是设计方问题,该设计方承担,是施工方问题,该施工方承担。这与世界上大多数国家的规定是不同的。世界上大多数国家实行十年责任制,例如法国、意大利、芬兰、澳大利亚、加拿大、美国等。这就导致设计方在设计时避开经济合理的原则,倾向于偏安全的保守设计。我国现行的公路桥梁设计规范中,钢材与钢筋混凝土的安全系数为1.25,结构的工作条件系数为0.95。

在桥梁的荷载内力计算中,恒载内力与活载内力都乘上了荷载效应系数1.1~1.4,使桥梁的实际承载能力和理论计算的承载能力不一致,一般情况都是偏大和安全。但过分的保守设计,设计时的安全系数取用过高,混凝土、钢筋等材料指标过高,都会降低静载试验的校验系数。

4 测试问题

测试问题主要包括环境温度、仪器设备、人员操作、测试方法等。

4.1 温度与仪器

桥梁荷载试验,一般加载时间在晚上22:00至清晨6:00。一方面是晚间温度较为稳定,可减少温度变化对桥梁荷载试验造成的影响,另一方面晚间能为桥梁荷载试验创造好的试验条件,晚间车流量小,交通管制、封闭道路较为容易,对当地交通、生活影响小。当然,在温度稳定的冬季,白天做荷载试验也是非常适宜的。

有些检测单位,为了更快的完成荷载试验,选择在晴空万里的午间,虽说温度较为稳定,但对测量仪器提出了更高的要求。若对测量仪器的使用条件了解不是很清楚,则会对测试结果产生较大的误差,影响校验系数。

目前,桥梁荷载试验应变测试采用较多的为电阻应变片和钢弦应变计。电阻应变片测量方便,但温度变化对其测量结果有较大的影响。在长期量测过程中,初读数和加载读数不可能在同一温度条件下读取,因此,在量测读数中不仅包含了受载应变,而且还包含了温度应变。

为了从读数中扣除温度部分的影响,就要在量测过程中进行“温度补偿”。在布置应变测点的同时,在与之垂直的方向布置温度补偿测点。钢弦应变计较为稳定,温度变化对其测量结果影响甚微。建议尽量采用温度较为稳定的钢弦应变计进行应变测量,以消除其对校验系数的影响。

挠度测试常采用精密水准仪加塔尺或电子水准仪加铟钢尺或百分表(千分表)或位移计的方式。精密水准仪和电子水准仪在阳光直射的午后,水准气泡不易对中,测试数据产生飘移。对测试结果及校验系数产生较大影响。

4.2 人员操作

中国目前实行的持证上岗制度,交通工程检测更是如此。持证上岗制度,是一种对专业技术人员实行的岗位管理制度。它对岗位从业人员政治、业务和技能提出最基本的要求,即岗位任用的资格条件。

现在有些检测单位挂靠有资质的单位,只需缴纳一定的管理费。但其本身人员达不到检测要求。临时聘请未取得相应职业资格证书的人员从事检测工作。由于这一部分人员,对整个检测过程不是十分了解,仪器操作不是十分熟练,对测试数据的准确性不能把握。另外,还有一些检测单位,虽然人员满足检测要求,但是相关人员也只是能熟练的使用仪器,但对影响仪器读数的一些因素不甚了解。这些都会导致测量数据不够准确,对校验系数产生较大影响。检测单位应加强人员的继续教育培训。

4.3 测试方法

桥梁荷载试验一般采用等效车辆荷载加载来模拟桥梁在设计荷载作用下的受力状况。主要采用单桥车或双桥车来进行加载。目前,一些检测单位在桥梁荷载试验过程中为节约资金,也为了指挥车辆方便,常常采取减少车辆,增加车重的方式,致使车辆超载。例如单桥车(二轴车辆)车货总重可达35 t,双桥车(三轴车辆)车货总重可达45 t,这可能对桥梁局部结构造成损伤。如果桥梁横向传力体系破损,或横向联系较弱,则会出现部分测试数据偏高,部分测试数据偏低,影响校验系数。桥梁荷载试验,应严格按照国家标准及其计算结果设置车辆重量。普通钢筋混凝土桥梁大部分是带裂缝工作的。只要裂缝不超标,在规范允许的范围内,都是适宜的。

然而普通钢筋混凝土桥梁的荷载试验与预应力混凝土桥梁荷载试验是有区别的。预应力混凝土桥梁应变测试仪器可以直接粘贴在混凝土表面(当然混凝土表面需要打磨、清理干净),而普通钢筋混凝土桥梁一般是凿开混凝土表层,将应变测试仪器粘贴在钢筋上。普通钢筋混凝土桥梁在实际桥梁荷载试验过程中,有些检测单位仍然按照预应力混凝土桥梁的测试方式,将应变计粘贴在混凝土表面上。粘贴在裂缝之间混凝土上的应变计测试数据偏小,其校验系数偏小;粘贴在裂缝上的应变计测试数据偏大,其校验系数偏大,甚至超过2.0。这对桥梁承载能力的判定产生较大影响。

5 桥梁自身缺陷问题

长期以来,公路超载超限运输现象在我国越演越烈,已成为影响交通安全和对公路基础设施破坏的重要原因之一。对桥梁造成的严重后果是桥面损毁、横向传力体系破坏、缩短桥梁使用寿命,甚至使桥梁坍塌等。

目前,桥梁多采用预应力混凝土结构。预应力混凝土结构分为全预应力混凝土结构和部分预应力混凝土结构(A类和B类)。一根按全预应力要求设计的梁,在超载情况下就会变为部分预应力梁,反之,一根按部分预应力要求设计的梁,使用荷载达不到设计值的情况下,就会变为全预应力梁。用以判断预应力混凝土构件性质(工作状态)的预应力度是动态的相对概念。超载严重时,则会对桥梁产生严重的损伤。

超载引起的桥面损坏可以修补,但引起的横向传力体系的破坏对桥梁荷载试验的校验系数影响很大。若桥梁的横向联系完全破坏或部分破坏,则进行桥梁荷载试验时,部分梁板承载过大的荷载,部分梁板承载过小的荷载,或根本不承载荷载,其校验系数要么过大,要么过小。因此,荷载试验时,尤其对旧桥,一定要仔细检查,查明横向传力体系是否正常,有无破损或削弱,以便做出合理的荷载试验方案,避免校验系数过大,或引起梁体的局部破坏,影响桥梁的承载能力。

6 结语

校验系数是桥梁静载试验的评价指标之一。校验系数的计算精度直接决定了对桥梁承载状况进行评定的可靠程度。若能对桥梁荷载试验校验系数影响因素作出合理的分析,将对桥梁承载能力评价做出正确的判定。

摘要:指出桥梁静载试验是新建桥梁质量评定和已建桥梁承载能力评定最直接、最有效的方法与手段,校验系数是其重要的评价指标,对公路桥梁静载试验过程中校验系数的影响因素进行了简要的分析,为桥梁承载力的正确评价提供依据。

关键词:桥梁,静载试验,校验系数,应力,挠度

参考文献

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[6]李国豪,石洞.公路桥梁荷载横向分布计算[M].北京:人民交通出版社,1984.

8.恩格尔系数的影响分析 篇八

关键词:灰色模型;灰色预测;恩格尔系数

中图分类号:F126 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2007)12-0013-04

一、引言

恩格尔系数可以反映一国或一个家庭的富裕程度与生活水平。其重要性被越来越多的人们所认识。文章依据灰色模型理论对中国城乡居民的恩格尔系数进行建模和预测。

二、数据来源

文章采集了1990—2005年中国城镇和农村居民家庭的恩格尔系数,见表3。1990—2005年城镇和农村居民恩格尔系数变化曲线,见图1。

由图1可以看出,农村和城镇居民恩格尔系数虽然整体上随着居民收入呈下降趋势,但是恩格尔系数下降都呈非线性的变化特征。从表3和图1可以看出,1990—2005年的16年间,农村和城镇居民恩格尔系数下降大体相似,都呈波浪式下降,只是略微有些不同。农村居民恩格尔系数从1990年的58.8下降到2005年的45.5,总体下降13.3,年均下降0.83。城镇居民恩格尔系数从1990年的54.2下降到2005年的36.7,总体下降17.5,年均下降1.094。参照联合国划分的贫富标准,见表2,可知经过改革开放10多年的发展,农村居民的生活水平从1990年的温饱阶段,进入小康阶段。城镇居民则从温饱阶段,跨越小康阶段,进入富裕水平。

为10 493元,每人年均消费支出达7 942.88元。这个阶段城镇居民的边际消费倾向为0.6990。每人年均可支配收入增加702.17元,年均消费性支出增加490.81元。由上可知,在这个阶段,城镇居民的边际消费倾向小于农村居民的边际消费倾向。城镇每人年均增加的收入是农村居民人均增加收入的4.2倍,年均增加的消费性支出则是农村居民的3.33倍。因此,可以说,城乡居民的收入水平差距进一步扩大,城乡生活水平仍存在较大差异,需要加以重视。

(2)消费热点

随着居民收入水平的增加,居民的消费结构逐步发生了变化,居民消费结构的变化会产生新的消费热点。表2给出2000年与2005年农村与城镇居民消费支出的各方面情况。通过表2与统计数据分析可知:农村居民1990-2005年消费性总支出年平均增长10.38%。食品支出、衣着、家庭设备年平均增长分别为8.5%、8.26%、18.10%,医疗保健、交通通讯、文教娱乐、居住年平均增长分别为15.71%、25.34%、16.21%、9.09%。家庭设备、医疗保健、交通通讯、文教娱乐的年增长幅度较大,表明农村居民消费模式已从温饱型转向注重家庭设施、健康、旅游、休闲等小康型生活模式。对城镇居民来说,1990-2005年消费性总支出年平均增长13.01%,食品支出、衣着、家庭设备年平均增长分别为10.09%、10.89%、9.95%,医疗保健、交通通讯、文教娱乐、居住年平均增长分别为23.52%、23.93%、16.50%、18.92%。其中医疗保健、交通通讯、文教娱乐、居住年平均增长幅度较大,表明城市居民消费模式开始从温饱水平转向注重健康、旅游、休闲、居住环境等富裕型生活模式。

從上述统计数据可以看出,农村和城镇居民的各类消费支出的增长幅度也是不同的,其中,二者在食品方面增加幅度较小,在医疗保健、交通通讯、文教娱乐等方面增长的幅度较为明显。除此之外,农村居民还在家庭设备方面增幅较快,而城镇居民在居住方面增幅较大。这表明随着经济的发展,农村和城镇居民都从温饱型转向注重健康、旅游、休闲、教育等方面发展。而由于近年来城镇房价上涨较快,因而城镇居民在居住方面的支出较大。而农村居民由于解决了温饱问题,开始加大了在家庭设备如电脑、手机、空调等方面的投资,因而家庭设备支出增长较大,随着恩格尔系数的持续降低,新的消费结构在未来将更加成熟。

六、结语

运用灰色模型软件建立农村居民和城镇居民的恩格尔系数预测模型,拟合结果表明,该模型具有较高的精度,运用该模型对2006—2020年城乡居民的恩格尔系数进行预测,预测结果表明:“十一五”期间农村居民的恩格尔系数年均下降约0.77,城镇居民的恩格尔系数年均下降1.06。农村居民在2012年左右可能进入富裕水平,而城镇居民生活水平同期相比,高于农村居民生活水平。恩格尔系数的下降与居民收入水平的提高密切相关。因此,农村居民和城镇居民的恩格尔系数变化趋势预测分析对于政府制定科学的发展决策,缩小城乡居民的收入差距,具有重要的参考价值。

参考文献:

[1] 沈伟.现代西方经济学原理[M].沈阳:东北大学出版社,1999.

[2] 邵民智.上海居民消费恩格尔系数的灰色建模和预测[J].上海工程技术大学学报,1999,(3).

[3] 黄民生.福州城镇居民恩格尔系数分形预测与分析[J].发展研究,2006,(9).

9.恩格尔系数的影响分析 篇九

考题内容的设置一直与热点密不可分,针对事业单位考试的特点并结合最新国内外热点事件,今天着重给大家介绍两个系数即基尼系数与恩格尔系数。在维护社会公平正义这些方面,常规的出题方法是将其引入到政治部分去考察学员,但考生常常忽视对经济知识的复习,例如福利制度,两个系数等等。期望下面的内容对广大考生有所帮助,并使大家在复习常识内容方面能有的放矢,事半功倍。

一、基尼系数

基尼系数(Gini Coefficient)是意大利经济学家基尼于1922年提出的,定量测定收入分配差异程度,国际上用来综合考察居民内部收入分配差异状况的一个重要分析指标。

其经济含义是:在全部居民收入中,用于进行不平均分配的那部分收入占总收入的百分比。基尼系数最大为“1”,最小等于“0”。

系数指标含义:

0:收入分配绝对平均

0~0.2:收入高度平均

0.2~0.3:比较平均

0.3~0.4:相对合理

0.4~0.5:收入差距较大

0.6~1:收入差距悬殊

1:收入分配绝对不平均

10.恩格尔系数的影响分析 篇十

关键词: 集成光学; 光分插复用器; 法诺共振; 耦合模理论

中图分类号: TN 252文献标志码: Adoi: 10.3969/j.issn.1005-5630.2014.05.006

引言

光分插复用器是波分复用光网络的关键网元之一,可以不经过光/电转换,直接在光域中有选择地上下某些波长信道,实现支路信号的分插和复用,具有高度的透明性、可重构性和可扩展性。可重构的光分插复用器(ROADM)能灵活地完成波长调度,朝着“无色”、“无方向性”和“无竞争性”的上/下路方向发展。随着通信市场的发展,使得ROADM成为下一代传送网络的发展方向[1-2]。大部分基于微环的光分插复用器的研究报道都没有考虑十字交叉波导结构在交叉处的交叉损耗,而交叉损耗会对输出光谱产生很大的影响。由于交叉损耗的存在,使得谱线呈法诺共振形状。法诺共振最早是出现在量子力学中,是由原子的激发态和连续态发生相互作用引起的。最近发现,在光学上也出现了类似的谱线形状,这是因为薛定谔方程和波动方程是相似的[3-5]。Dotan等提出了由两个微腔,两个直波导构成的两种结构的Add-Drop 滤波器(ADF)。结构一采用的为2D结构,由两个同轴的椭圆微环谐振器和两个在同一平面内直波导构成;结构二采用3D 多层结构,由两个同轴且相同的圆形微环谐振器和两个在同一平面内直波导构成,且两个圆形谐振器在直波导两侧。这两种结构的输出光谱都呈法诺共振谱线[3]。Lu等提出了一种存在反馈的环形谐振Drop滤波器,Drop端与同输入端口的光发生相互作用的一弧形相连,由于反馈环的存在,使得输出光谱呈法诺谱线共振[4]。Zhang等提出了2个和3个串联的球体同一锥形波导的耦合,得出谱线形状也呈法诺谱线共振[5]。但鉴于上面结构的复杂性及不通用性,本文提出了常见的十字交叉波导微环结构。本文针对基于绝缘体上硅(SOI)材料[6]的光分叉复用器展开研究,采用耦合模理论推导得出各信道的相对光强的解析表达式,进而分析了交叉耦合系数对输出光谱的影响。

1结构和原理

光分插复用器采用SOI材料,由波导芯区截面尺寸和芯区及包层折射率分布完全相同的两个直波导和一个微环构成。图1为光分插复用器的结构示意图。粗十字线表示交叉处的交叉损耗。微环的半径为R,芯区的宽度和高度分别为350 nm,300 nm[7]。直波导和微环的芯区采用硅材料,折射率为3.48,包层采用SiO2材料,折射率为1.46,工作波长为1 520~1 580 mm。光学仪器第36卷

2耦合模理论和传输矩阵法

耦合模理论是光电子器件中基本的模型处理方法之一。耦合模理论(CMT)用振幅耦合系数,振幅透射系数,波导损耗等来表示输出端及下载端的光强。将耦合模理论与传输矩阵法结合起来来描述从主信道波导耦合至微环,再从微环耦合至下信道输出端或主信道的传递函数。结构参数的描述如图1所示。图中的两个耦合区域内,由于直波导和微环的波导芯区截面尺寸和芯区及包层折射率分布完全相同,所采用的材料也是相同的,因而可认为两耦合区内的交叉耦合系数是相同的。在耦合区内,传递函数可表示为

3结果和讨论

3.1波导结构对交叉耦合系数的影响

交叉耦合系数kc随直波导与微环间距的变化如图2所示。从图2可看出直波导与微环间间距Gap在0.05~0.45 μm范围内变化时,kc随Gap的变化为先减小后增大,当Gap为66.16 nm时,kc最小为0.05。间距Gap在56.16~76.16 nm范围变化时,kc的变化幅度为0.02。仿真中微环的半径R=5 μm,L1=L5=10 μm,L3=L4=5 μm,L2=R+Gap,振幅透射系数t=0.98。

3.2交叉耦合系数对输出光谱的影响

主信道和竖直信道的输出光谱图如图3所示。仿真中kc=0.01。从图3(a)中可以看出,当光从Input端口输入时,不满足共振条件波长的光从Through端口输出,而满足共振条件波长的光从Drop端口输出,且光在共振波长两侧呈洛伦兹分布。从图3(b)中可以看出,当光从Add端输入时,不满足共振条件波长的光从Drop端口输出,而满足共振条件波长的光从Input端口输出,光谱曲线不再在共振波长两侧呈洛伦兹分布,而是呈法诺分布,交叉耦合系数的存在使谱线呈法诺共振曲线。首先在环形谐振器的共振波长处缓慢增至最小值,然后随着波长的增加迅速增至最大值,接着随波长的增加缓慢减小且慢慢趋于一稳定值,直至波长增至下一级谐振波长,之后呈周期性变化。

3.3数值解与仿真光谱图的比较数值解与时域有限差分法(FDTD)仿真解的比较曲线如图4所示。从图中可看出,数值解与FDTD仿真解的总体变化趋势一致,进一步验证了数值解的正确性。仿真解所需的计算机内存大,时间长[9],采用有效折射率法将三维结构降为二维结构来进行处理[10]。但两者间存在一定的偏差。仿真解从理论上更接近实际结果。偏差的原因是由以下两个方面引起的:一方面是由于在FDTD仿真中,直波导与弯曲波导耦合处部分模式的不匹配引起的;另一方面,是由于微环内光的反射引起的功率损耗引起的。

4结论

用耦合模理论推导了各信道传输光谱的解析表达式,研究了交叉耦合系数对信道波导与微环间距和各信道输出光谱的影响,并对光谱图进行了分析。研究发现,信道波导与微环间距为66.16 nm时,交叉耦合系数最小。交叉耦合系数对从Add端口输入的光影响很大,并由仿真解验证了数值解的正确性。

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