超级工程论文大全11篇

超级工程论文篇（1）

中图分类号：G41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0239-02

1、引言

“电工学”课程是高等工科本科教育非电专业的一门重要电子电气基础课程。本文重点研究电工（少学时）课程的教学，该课程虽学时少，但会涉及到电工（多学时）课程的所有内容，于是普遍存在的教学学时少与教学内容模块多之间的矛盾成为电工（少学时）教学中的主要矛盾。另外，教学学时少与“厚基础”、“强能力”这两个培养目标之间的矛盾也为电工（少学时）教学带来困难[1]。

传统教学忽视了结构不良领域（特点是概念复杂性与案例差异性）与结构良好领域（特点是概念单一性与案例类似性）的差异性，始终沿用结构良好领域的教学方法，过分简化、知识预定，导致出现理论与实际教学效果之间的矛盾。近年来虽一直强调增强学生创新能力，发挥其主动性，但根本的教学理念没改变，无法平衡。

本文介绍的认知弹性理论（Cognitive Flexibility Theory）是由美国伊利诺大学的斯皮若等于1990年提出的一种折中的建构主义学习与教学理论[2]。在该理论的指导下，他们提出了一种新的针对结构不良领域知识（复杂知识）教学方法――随机通达教学（Random Access Instruction）[3]。斯皮若等人主张学习知识是学习者主动建构内部心理表征的过程，教学工作者应该为其提供建构理解所需的基础。

2、随机通达教学策略在电工（少学时）教学中的适用性

2.1 基于认知弹性理论的随机通达教学策略与超文本信息结构表征

斯皮若等提出：“所谓认知弹性理论，是指以多种方式同时重建自己的知识，以便对发生根本变化的情景作出适宜的反应。”[4]传统教学中从单一视角提出的每一个单独的观点虽不是错误的，但不是很全面的。认知弹性理论核心问题是多元认知表征，即从多视角检查某一概念，进而全面地理解该概念。同时，也能增强将这一理解迁移至其它领域的能力。学习阶段分为低级阶段与高级阶段，此理论适用于指导高级阶段的知识吸取，使得学习者主动对内心知识表征，掌握概念的复杂性与知识的应用性。

基于认知弹性理论的随机通达教学策略是一种指导高级知识获得的新的教学策略，突破了传统教学的概念单一化、案例局限化等，实现了质的飞跃。

随机通达教学超文本信息结构表征是以概括性和系统性的概念为主干， 以相关案例为交叉主干， 构成一个由概念和相关案例相互交叉组成的多维度、非线性的“十字交叉形”（Criss-Crossing）的立体网[3]，实现了学习者对复杂知识的“双向”建构，增大超文本信息结构的非线性力，并具有一定的自由度和导航力，避免了学习者在复杂知识获取时迷失方向。

2.2 随机通达教学策略在电工（少学时）课程教学的适用性

传统教学指导下的电工（少学时）课程存在着一系列矛盾，除由传统教学的一些弊端决定外，电工（少学时）本身的概念复杂性和案例交叉划使得预先设定好的思维框架不够完善。笔者认为，一者，必须重新应用一种高级教学方法作为教学指导；二者，必须将课程中被传统教学预先设定的知识进行多维度，非线性的重新设定，回到现实情况下的复杂状态，从多角度分析问题。

基于认知弹性理论的随机通达教学策略相对较早的为学习者呈现某一或者某些高级知识以及与其相关的概念与案例，层层环绕，拓展学习者思维，培养全方位考虑问题的能力。同时，在不同时间、不同切入点、不同情境对复杂知识非线性、多维度浏览时，都能重返同一个概念。斯皮若等人把这一种方式形象地称为“交织景观”，用它来类比随机通达教学[6]。由此可见随机通达教学策略适用于指导电工（少学时）教学。

3、随机通达教学策略在电工（少学时）课程教学的应用

超文本结构是一种由节点、链组成的网络结构，其线性力、自由度和导航力这三个基本特性直接影响学习者在浏览复杂知识超文本时的“迷航”问题。线性力是指超文本中节点之间的线性关系强弱程度；自由度是指与超文本“节点”与其他 “节点”的链接数量、路径（方向性）的多少；导航力是指由于节点间的链接复杂性导致学习者浏览信息目标能力的强弱性[7]。国内学者张海涛、刘甲学、刘世清等人研究指出自由度与线性力和导航力之间是一种反相关关系[7，8]。当自由度增大时，表明知识的复杂程度增大，在浏览信息目标时，增加难度，即超文本导航力减小，同时，线性力也会减弱。笔者认为，正因为此种关系，才使得复杂知识超文本结构表征能张弛有度，相互制约，指引学习者全面汲取知识。

笔者基于随机通达教学策略，将电工（少学时）中电容概念及其相关案例进行了超文本结构表征，如图1所示：

3.1 超文本结构表征的方法

3.1.1、增大自由度

超级工程论文篇（2）

针对蓄电池单独作为汽车电源不能满足纯电动汽车短时间功率的需求问题，可采用超级电容与双向DC/DC串联再与蓄电池并联的复合电源来满足汽车功率的需求。利用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器，搭建整车复合电源控制策略模块，应用Cruise软件快速完成整车模型的搭建，将控制策略添加到整车模型中。仿真结果表明，纯电动汽车复合电源控制策略能够有效地分配蓄电池和超级电容的功率，从而使超级电容充分发挥“削峰填谷”的作用。

关键词:

纯电动汽车;复合电源;模糊控制;联合仿真

0引言

动力汽车要求其车载电源具有充放电功率大、充放电效率高、使用寿命长、容量衰减小等特点［1－2］。而蓄电池单独作为汽车的电源时存在充电时间长、比功率太低，不能满足汽车短时间功率需求问题，严重影响汽车的加速、爬坡、制动性能及能量回收效率，不能完全满足汽车对车载电源的要求［3－5］。超级电容充放电迅速，可瞬间大电流充放电，充放电能力比蓄电池要高100多倍，动态特性很好，循环寿命在10万次左右［6－7］。一种新的汽车电源是将超级电容与蓄电池结合起来使用，由蓄电池提供整车运行期间电机需求的平均电功率，而超级电容则提供电机需求的峰值功率，这样可以充分发挥蓄电池比能量大和超级电容比功率高的优点［8］。针对超级电容和蓄电池构成的复合电源系统，实现能量的合理分配是关键。模糊控制利用人的经验、知识和推理技术及控制系统提供的状态条件信息，不依赖物理过程的精确数学模型，具有较好的鲁棒性，控制性能高，简化了复杂的控制问题［9－12］。Cruise是研究汽车动力性、燃油经济性、排放性及制动性能的高级模拟分析软件，灵活的模块化理念使得Cruise可对任意结构形式的汽车传动系统进行建模和仿真［13］。本文采用Cruise/Simulink联合仿真的形式，在基于传统电动车模型的基础上，添加超级电容模型和双向DC/DC模型，利用Cruise搭建整车模型，在Matlab/Simulink中设计了针对复合电源的模糊控制策略，将控制参数进行模糊化处理，并通过MatlabDLL方式进行联合仿真，实现复合电源功率的合理分配，并对模糊控制策略和整车性能进行研究分析。

1复合电源的结构

复合电源主要由蓄电池、超级电容和双向DC/DC组成。复合电源的拓扑结构有很多，例如:蓄电池和超级电容直接并联，蓄电池与双向DC/DC串联，再与超级电容并联［14－15］。本文选择的是超级电容与双向DC/DC串联，再与蓄电池并联共同向负载电机提供电能的方式。复合电源的工作模式为:当汽车正常行驶，需求功率低时，由蓄电池单独向电机供电;当汽车需求功率较高时，蓄电池和超级电容共同给电机供电，并且由蓄电池提供平均功率，超级电容提供峰值功率。当汽车制动时，超级电容优先回收制动能量，在超级电容不能再回收时由蓄电池回收能量。控制策略通过控制双向DC/DC的升降压来控制超级电容的充放电。复合电源组成结构如图1所示。功率总线的功率信息，蓄电池和超级电容SOC(Stateofcharge)等状态信息为模糊控制器控制的输入，经过控制器对功率进行分配。由于汽车在整个运行过程中会经历多种工况，而且交通状况复杂，汽车状态切换频繁，且各种工况下的电机功率、蓄电池、超级电容的状态都各不相同，需要制定合理的功率分配控制策略，使得在保证整车动力性的前提下，利用超级电容高比功率，能够瞬时大电流充放电的特性，为蓄电池“削峰填谷”，减小大电流对蓄电池的冲击，延长蓄电池的使用寿命，提高充放电效率，并且最大限度地回收制动能量，提高整车的效率和经济性［16－18］。

2模糊控制策略模型

利用Matlab中提供的模糊控制工具箱设计了对于复合电源功率分配的三输入、单输出的模糊控制器，输入为汽车的需求功率Preq，蓄电池荷电状态BSOC，超级电容荷电状态SSOC。输出为蓄电池功率分配因子(Kcap)。汽车的驱动电机有电动和发电两种工作模式，在这两种工作模式下系统需求功率大小和波动范围有较大差别，控制的侧重点也不同［19］。因此，在正常行驶与制动两种工作模式下应分别制定复合电源控制策略，即需要两个模糊控制器，它们的模糊控制规则不同，但是两个模糊控制器都是三输入单输出且输入变量和输出变量相同。因此，在Preq＞0和Preq＜0时各设计一个控制器，分别为模糊控制器A和模糊控制器B。当Preq＞0时，设输入量Preq的论域为［04］，模糊集为{S、MS、M、MB、B}，分别表示{小、较小、中、较大、大}。动力电池BSOC的论域为［0．20．9］，模糊集{S、M、B}，分别表示{小、中、大}，超级电容SSOC的论域为［0．11］，模糊集{S、M、B}，分别表示{小、中、大}。输出量为动力电池功率分配因子Kcap，其论域为［01］，模糊集{S、MS、M、MB、B}，分别表示{小、较小、中、较大、大}。各输入结果如图2所示。当Preq＜0时，设输入量Preq的论域为［－10］，模糊集为{B、M、S}，分别表示{大、中、小}。蓄电池和超级电容的SOC论域、模糊集、隶属度函数和Preq＞0时是一样的。输出量为蓄电池功率分配因子Kcap，其论域为［01］，模糊集{S、M、B}，分别表示{小、中、大}，输入输出量的隶属函数如图3所示。根据前面设计的模糊控制器，在Matlab/Simulink环境下建立复合电源模糊控制策略模型如图4所示，模糊控制器根据输入变量的变化调节输出比例因子Kcap，从而得出蓄电池所分配的功率，因为汽车的需求功率由蓄电池和超级电容共同提供，所以汽车需求功率减去蓄电池所分配功率得到超级电容分配功率。

3整车模型的搭建

将建好的控制策略添加到Cruise中主要有MatlabDLL和MatlabAPI两种方法。联合仿真的结果都可以直接从Cruise获得。但是用MatlabDLL方法仿真的时间比采用MatlabAPI方式短很多。因此，本论文中采用的是MatlabDLL方式。在控制策略模型建好之后，需要进行模型编译，编译完成后生成controler．dll文件，在Cruise模型中放入MatlabDLL接口模块，进行接口模块的参数设置，完成以上设置后，在Cruisedatabus中完成相应的数据通信，即可实现Cruise与MatlabDLL方式联合仿真［19－20］。在进行信号通信时实际上是一个数据交换过程，Cruise通过数据接口将动力蓄电池和超级电容SOC值、电机转速、负载信号、超级电容电压值等信息传递给Simulink中的模糊控制策略模型，之后Simulink模型将超级电容电流、转换开关信号反馈给Cruise模块中的电气终端、电机及驾驶员，以建立Cruise和Simulink之间的数据通信。AVLCruise软件中含有简捷通用的模型部件、易懂的管理系统、可以与Matlab、C、Fortran接口完成复杂控制算法的设计和离线仿真，也可与DSPACE等硬件接口，展开实时仿真，真实模拟车辆传动系统，完成对复杂动力传动系统的仿真分析，整车仿真模型如图5所示。在进行整车建模时，从模块库中直接拖拽部件模块来搭建整车模型。修改部件属性来快速完成整车模型的参数设定并进行部件间的机械连接、电气联接和信号联接。

4仿真结果与分析

采用中国城市道路工况作为本文的循环工况。中国城市道路工况是中国汽车技术研究中心根据我国各大城市的行驶特征研究出的更加适合我国的城市工况。中国城市道路工况如图6所示，工况总运行时间是1304s。工况中最大速度达60km•h－1，其中怠速时间占工况总时间的28．8%，除去怠速部分之后平均车速则为22．6km•h－1。从图6可直观的看到我国交通系统中存在车辆怠速时间长、总体的均车速低、车辆的速度变化频繁等特点。图7是在中国典型城市道路工况下车辆行驶的当前车速度与期望速度变化曲线。从图中可以看出两条曲线基本保持一致，速度没有出现大的波动，这说明车辆的跟随性和平顺性都比较好。图8是在中国典型城市道路工况下，蓄电池和超级电容所需提供的功率曲线图。从图中可以看出在车辆运行过程中由超级电容和蓄电池共同供电，电池提供的功率比较平稳，在6kW左右。在制动时由超级电容吸收峰值功率，最大峰值功率达到10kW。超级电容充分发挥“削峰填谷”的作用，从而验证制定的模糊控制策略的有效性。

5结论

在纯电动汽车的基础上，借助Cruise软件搭建了带有复合电源模块的整车模型。详细介绍了通过联合仿真的方法将Simulink里搭建的策略模块加入到整车模型中的步骤。其他用户可以根据类似方法开发自定义策略和车型。提出超级电容与双向DC/DC并联再与电池串联的复合电源结构。用模糊控制工具箱设计对于复合电源功率分配的模糊控制器，搭建整车复合电源控制策略模块，使得超级电容充分发挥了提供瞬时功率的作用，避免了蓄电池过充和过放，提高了复合电源系统的循环使用寿命。此设计方案和仿真结果对于纯电动汽车复合电源系统的研究具有一定的参考价值。

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超级工程论文篇（3）

在上大学时，23岁的余佳文因课程繁多经常忘记在哪里上课，而身边的同学也有这个烦恼，这启发了他开发一款能对接高校教务系统，只要有学号，就可以帮助大学生快速录入课表至手机的工具类手机应用软件。从有想法到第一个版本完成，只花了不到一周的时间，结果在学生里面受欢迎的程度超乎想象。

超级工程论文篇（4）

正如比较优势理论揭示了国际分工和贸易的一般原理和规律一样，林毅夫教授的比较优势战略理论揭示了一国资源禀赋结构与产业发展关系的一般原理和规律。（1）要素禀赋差异是落后国与发达国的差异所在这一论断，指出了经济演讲过程的特点，经济的发展表现为要素禀赋结构的不断提升。（2）揭示了要素禀赋结构与产业结构的对应性。不可否认，一国要素禀赋结构状况对该国产业结构的形成具有重要制约作用，一个经济的产业结构状况与其要素禀赋结构状况存在对应关系。无论采取何种经济发展战略，要素禀赋结构都是最重要的既定外生变量。合理的产业结构是以要素禀赋结构为基础和支撑的，而一国产业结构的演变和升级无疑也要反映该国要素禀赋结构的变动。符合要素禀赋结构的产业发展会得到促进，不符合要素禀赋结构的产业发展会受阻。（3）要素禀赋结构的升级是产业发展以至于一国经济发展的内在决定因素。发展中国家要想实现产业结构的快速演进，接近并赶超发达国家，必须注重要素禀赋结构的提升，从比较优势上寻求突破。

比较优势战略的合理性和适用性是由比较优势理论的合理性和适用性决定的。比较优势理论是国际分工和贸易的基础，由斯密的绝对成本论到李嘉图的比较成本论，再到赫克歇尔和俄林的要素禀赋理论，比较优势理论形成了完整的体系。这个理论揭示了国际贸易领域客观存在的经济运行的一般原则和规律，萨缪尔森称之为“国际贸易不可动摇的基础”。绝对成本论不仅指出了产品的绝对成本是一国贸易的基础，第一次论证了国际贸易的互利性质，而且揭示了绝对成本优势的来源：一是自然禀赋的优势，二是人民的特殊技巧和工艺上的优势。比较成本论的“两优择重，两劣择轻”思想则揭示了分工和贸易互利性的一般特征，指出不论一国处于什么发展阶段，都可按照比较优势的原则参与国际分工和贸易并从中获利。要素禀赋理论从各国要素禀赋差异的角度说明了比较成本产生的原因，提出了通过要素选择和合理组合降低成本，获取贸易利益的思想。

二、比较优势战略理论的不足

比较优势发展战略在理论界得到一定的认同，但也遭遇到大量的批评。郎永清（2004）认为，要素禀赋对产业结构的形成的确具有重要作用，但由于规模经济和集聚经济的存在，一国的产业结构并非仅由要素禀赋结构先天决定。一国的经济能否实现持续增长主要取决于其在国际分工格局中的位置。如果一国的要素禀赋在较为落后的产业方面具有比较优势，那么，根据比较优势战略理论，该国在国际分工中将一直处于不利位置。因此，如果片面强调要素禀赋对产业选择的决定作用，有可能损害一个国家长期发展的可能性。胡汉昌和郭熙保（2002）认为，比较优势战略存在的问题表现在：第一，就现实的对外贸易而言，比较优势产品特别是劳动密集型产品出口的收益不可能长期化。第二，就长期的对外贸易而言，比较优势产品特别是劳动密集型产品出口也不能自动、自发地向资本密集型和技术密集型转变。第三，就整个国民经济发展而言，比较优势战略不能作为经济发展的主体战略。理由在于，一是大国对外贸易作用的局限性和复杂性，二是劳动密集型产业无力带动产业结构升级，三是对外贸易的引擎作用是有条件的。第四，比较优势战略忽略了制度和文化对一国经济发展的重要影响。因此，渐进式、分步式的追赶战略即后发优势战略是可行的选择。郭克莎（2003）认为，中国的对外贸易战略虽然要重视发挥比较优势，但不能以比较优势战略作为基本的战略模式，而需要突破以比较优势理论为基础的传统国际分工模式的束缚。中国对外贸易战略的理论依据，是以动态比较优势为基础。以比较优势的转换为导向，同时有选择地利用静态比较优势，有重点地推行逆比较优势战略。廖国民和王永钦（2003）认为，一国即使具有资源禀赋的比较优势，如果存在技术劣势和竞争劣势，该国的产业也必将缺乏国际竞争力，不可能从专业化分工和国际贸易中获得持久的好处。而一国哪怕不具有资源禀赋的比较优势，但如果交易效率和规模经济存在比较优势，该国在分工中同样具有竞争力，能够充分享受到专业化分工和规模经济所带来的内生比较利益，从而能较快地实现产业结构的升级换代并实现向发达国家的收敛。

笔者认为，比较优势战略理论的不足之处，主要表现在以下三个方面。

第一，没有对比较优势战略与国际分工、对外贸易的关系及相互影响进行充分的分析，这是该理论遭到批评的一个主要原因。廖国民和王永钦（2003）认为，中国劳动力优势，是静态的低端的要素优势，劳动生产率和技术的劣势会自然抵消这种优势。规模经济理论（朗永清，2004）也说明了只存在高级要素的优势，而不存在低级要素的优势。因此，落后国家由资源禀赋结构所决定的在国内有比较优势的产业和产品在国际上不一定有竞争优势。发展中国家本身所具有的比较优势在国际竞争中可能会变成劣势，结果可能是陷入比较利益陷阱，导致贫困化增长。这必将影响到国内有比较优势产业的经济剩余的积累速度，从而延缓产业结构的升级。从这个角度说，认为由落后国家的比较优势所形成的产品收益不能长期化，其比较优势不能自动带动产业升级的批评是有理论依据的。

第二，比较优势战略理论虽然揭示了一国要素禀赋结构与产业结构的关系，但要素禀赋结构与产业结构的对应性不具有先验性，而是具有后验性。即一国的产业结构及产业竞争力是以其要素禀赋结构为基础和支撑的，产业结构必须符合要素禀赋结构状况，但要素禀赋结构的升级并不必然地带来产业结构的升级及其竞争力的加强。只有在把一国经济发展看成是封闭的自然演变过程时，要素禀赋结构决定产业结构的先验性才能成立。最先发展的国家其产业发展往往是自然演进的，而后起国家大多必须走跨越式扶持发展的道路。

根据比较优势战略理论，一个国家的比较优势要得到发挥，需要有一个能够反映生产要素相对稀缺程度的要素价格结构，即熊贤良（1995）所说，比较优势已经充分反映到产品价格上。但发展中国家由于其市场所固有的缺陷，这个条件是不存在的。因此，比较优势战略理论运用于发展中国家具有一定的不适应性。

第三，更重要的，没有充分论证一国特别是落后国家比较优势及比较优势升级的来源，因此也就很难充分说明落后国家何以实现对发达国家的赶超。尽管比较优势战略所考察的一国要素禀赋结构从而比较优势是动态的，但落后国家如果一味遵循比较优势战略以实现产业结构自然升级，这个过程是过于缓慢的。比较优势战略理论勾画了一个经济自然演进的图景，而忽略了在历史进程中，一国的产业升级和经济发展往往是遵循跨越式途径，自然演进者通常是被世界经济所被抛弃的。资本主义发达国家的经济发展历史也说明了经济发展本身并不是一个自然演进过程，而是跨越式发展过程。没有原始资本积累，就没有英、西、葡、荷等国要素禀赋结构的快速提升，资本主义生产方式就无法迅速建立。美国、德国是靠保护扶持了比较优势（竞争优势），后起国家日本、韩国等则采取的是跨越式发展来培育具有竞争优势产业的要素禀赋结构，从而实现了经济赶超。在西方社会进入资本主义快速发展时期，我国明清封建王朝排斥创新，没有实现跨越式发展，最终沦为半殖民地。

落后国家要实现对发达国家的追赶甚至超越，必须首先实现其要素禀赋结构和产业结构的突变，从而快速建立起在前沿产业的比较优势和竞争优势。显然，比较优势战略理论没有对这种突变及其发生进行充分的解释。

三、以比较优势为基础的跨越式发展战略

实现在经济上对发达国家的赶超，是所有落后国家制定经济发展战略时的一个普遍取向。19世纪末到20世纪初德国和美国对英国的赶超、二战后日本、韩国等对欧洲的赶超，说明落后国家对发达国家的赶超是可能实现的。但也有不少发展中国家在实现赶超的过程中出现了战略和政策的偏差，陷入了困境。赶超战略如果是建立在一国资源禀赋结构所决定的比较优势基础上，不是对比较优势的否定。符合产业梯度发展的规律，战略就有可能实现。而如果赶超战略主要受出于政治等因素所决定的经济发展目标的驱动，则往往是反比较优势的，也是违反产业发展规律的，这样的战略容易走向失败。普雷维什、辛格、缪尔达尔等所主张的进口替代工业化战略的失败就是例证。

发展中国家的后发优势首先体现在其技术的快速发展上。发展中国家要实现对发达国家的赶超，关键的是发展中国家的技术变迁速度从而产生变迁速度要快于发达国家。通过低成本、低风险地从发达国家引进技术，进行技术模仿，可以使发展中国家技术变迁的速度快于发达国家。但技术模仿和引进必须与资本积累特别是人力资本积累相结合，才能转化为赶超的速度，而且在这个过程中，人力资本的积累和提升是起先导和制约作用的。这是一个“干中学”的过程，更重要的是对创新思想和创新能力的培养。

越是新技术，发达国家的保护越严，获取的代价越高，而对成熟技术，则保护轻松，获取的代价也较低。这说明，技术可以模仿，但发展中国家不可能持续地从发达国家那里得到“适宜的技术”。经济的跨越式快速发展，要求在技术模仿的基础上，进行更大更多的创新，突出经济发展中人的作用。要素禀赋结构的提升，要使得一国在最高级的要素方面占有一定的优势，才能支持产业向高级化和具有竞争力的方向转变。为此，落后国家必须实现由资本（包括物质资本和人力资本）积累向技术创新的快速转变，缩短追赶的过程。实现这种快速转变的唯一路径是人力资本存量的快速增加。对于绝大多数发展中国家而言，他们并没有能够通过技术引进和技术模仿缩小与发达国家在人均收入上的差距（邹薇，2003）。在技术引进和模仿的过程中缺少人力资本的积累，技术结构的系统提升就无法实现，从而产业的跨越式变迁和经济赶超就不可能实现。人力资本积累是保障技术引进效率、增加物质资本积累并形成产业竞争力的先导。

人力资本存量的快速增加必须由政府刻意而为，教育是人力资本投资的主要途径。历史上成功的经济赶超都是由落后国家优先发展教育、增加人力资本积累开始的。日、韩等国正是由于优先发展教育和科技，积累了人力资本的优势，才使得要素禀赋结构得以跨越式提升，实现产业升级和经济快速发展。各国在选择产业升级方向时所具备的要素禀赋及比较优势是注重人力资本投资，通过人为扶持所获得的，不是比较优势自然提升的缓慢结果。所以，一方面要看到，日本、韩国等在产业发展上是遵循了比较优势战略的，另一方面，还应当看到，这个比较优势的获得正是它们优势跃升的结果，而不是渐进取得的。

从长期来看，发展中国家要素禀赋结构会逐步提升，但由此所取得的比较优势往往只能是发达国家多年前的比较优势。发展中国家工业品出口的不断增加也往往是来自于发达国家由于产业升级所放弃的。如果发展中国家的要素禀赋结构没有一个跨越式的提升过程，落后将是长期的，循着发达国家曾经走过的老路去实现赶超的希望是渺茫的。发展中国家要发挥后发优势，实现经济赶超，应遵循“人力资本先行追赶——技术追赶——产业跃升——经济赶超”的路径，重在发挥人的优势。发展中国家命运的真正转变应该是发生在佩雷丝和苏蒂所说的“第二种机会窗口”，而不是比较优势战略所倡导的“第一种机会窗口”。

四、结语

经济发展实际上就是产业结构不断变迁、升级，向高级化发展的过程。任何国家在确定主导产业并实现产业升级时，都不能脱离由本国要素禀赋结构所决定的比较优势。但发展中国家为实现经济赶超，也不能受限于比较优势战略，而应力求实现要素禀赋结构和比较优势的突变性提升，走跨越式发展道路。通过优先发展教育，增加资本存量中人力资本的比重，是实现跨越式发展的关键，经济的赶超必须建立在人力资本存量的赶超上。人力资本存量的增加既是落后国家实现经济赶超的关键所在，也是一国经济长期发展并保持其竞争力的源泉。

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超级工程论文篇（5）

1 碳电极超级电容

超级电容所应用的电极材料一般为碳电极材料，碳材料的研究要追溯到二十世纪五十年代Beck发表有关碳材料的研究成果，距今已经有六十多年的发展历史，由于它的来源丰富，品种繁多，以及良好的导电性、抗腐蚀性、密度小等优点被大量用于电极材料的研究，目前有很多已经成功转型为工业化的产品。常用的炭材料来源有：活性炭、炭气凝胶、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、有机物的碳化物等类型研究的比较多，其中碳纳米管类的中孔、微孔炭材料是目前研究比较热门的新型炭材料。

众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两电极的表面上形成紧密的电荷层，即双电层它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。

根据双层理论的描述，炭材料存储能量主要是依靠储存在电极/电解液界面的双电子层，它的实际比电容和电极材料的导电性、比面积、润湿性、孔隙率分布、活化温度等因素有关，除了这些影响因素之外还与电极所处的电解质环境有关。由于影响因素太多，这导致了应用碳材料的超级电容有内阻较大，导电性较差，并且比容量相对较低等缺点。

2 TRIZ原理对超级电容的改进

TRIZ是“发明问题解决理论（Theory of Inventive Problem Solving）”的俄文单词的缩写，它已经是具有普遍适用性的一套可以发现问题并能找到解决方案的发明理论[8]。以技术系统进化法则作为理论基础，把技术系统和技术过程、存在于技术系统和技术过程中的矛盾、解决矛盾所需的资源、最终理想化解决问题的方向为四大基本概念，包含了解决工程和其他复杂问题所需的一系列分析和算法。

利用TRIZ理论进行不断创新设计，主要就是发现并不断解决技术系统中在优化设计过程中存在的矛盾问题。技术系统的不断进化就是对在不断解决矛盾问题的过程中实现的。

根据以上文章中提到我们认为以碳作为电极的超级电容主要存在能量损耗的问题（因为碳电极内阻较大）我们对该参数进行改良时发现可能恶化的参数是速度，我们用TRIZ原理中的阿奇舒勒矛盾矩阵表解决该问题，其过程如下；改善的参数为能量损耗，恶化的参数为速度。由矛盾矩阵表查到发明原理为：

（16）未达到或过度作用。如果期望难以100%的实现时，则应部分达到或超越理想效果，大大简化问题。（35）相变。改变物体的物理状态或者改变浓度、密度、灵活度、温度、体积。（38）加速氧化原理。加速物质的氧化速度。

根据以上几个发明原理我们改良后的电极应有以下几个特点：（1）电阻小； （2）状态可变性大；（3）易被氧化还原。

根据以上所得出的改进参数结合焦点客体法（焦点客体法：为了克服与研究客体有关的心理惯性，将研究客体与各种偶然客体建立联想关系。）

笔者查阅相关文献发现自从二十世纪七十年代科学发现聚乙炔的导电性以来，导电高分子聚合物也称为导电塑料的研究进入到了一个白热化的时代。Macdiarmid 等对聚苯胺做了较为系统的研究。相对于其它共轭高分子而言，聚苯胺原料易得、合成简单、具有较高的导电性和潜在的溶液、熔融加工可能性，同时还有良好的环境稳定性，作为导电聚合物材料的明显代表，聚苯胺由于它的易于聚合、易掺杂、低密度、低成本、高电容的优越性能多应用于超级电容器中的电极材料。理论上讲掺杂度在 0.5 的聚苯胺的最大工作电压为 0.7V，在此条件下它的理论比电容为 750F/g，在同类型的有机聚合物的研究中算是最高的。

超级工程论文篇（6）

1 计算科学的重要性日益凸显

当前，超级计算已成为继理论和实验之后科学研究的第三大研究方法，已经渗透到科学研究与工程设计的各个层面，成为促进重大科学发现和科技进步的重要手段。在一些新兴的学科，如新材料新能源技术和生物技术领域，超级计算机已成为科学研究的必备工具。同时，超级计算也越来越多地渗透到能源开发、高端装备制造等一些传统产业，以提高生产效率、降低生产成本。金融、政府信息化、企业等更广泛的领域对超级计算的需求也迅猛增长。现今超级计算是国家科学技术创新发展的关键要素，是体现国家科学技术核心竞争力的重要标志，是支撑国家综合国力持续提升的关键领域之一。

同时，应用领域的快速扩展，也对超级计算发展提出了更大需求和更高要求。尤其当代科技对计算的要求越来越高，应用领域要达到全物理、全系统、三维、高分辨、高逼真的建模能力，这一要求已远远超过目前的计算能力。这是一个巨大的挑战，带来了一系列世界性难题，形成了当代科学计算的学科前沿。正是由于需求的牵引和计算科学自身发展的推动，各发达国家都大力发展超级计算。我国也在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国家中长期科技发展规划纲要（2006-2020）》等关系国家战略发展方向的重要文件都指出，要大力发展新一代信息技术，突破制约高端信息技术产业发展的瓶颈，掌握超级计算、云计算、大数据等核心技术，以应用需求为导向，重视和加强创新，开发支撑和带动产业发展的技术和关键产品，促进产业改造和技术升级。

2 超级计算发展迅速及各国发展战略

超级计算的核心是超级计算机，超级计算机并没有明确定义，通常指能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑，具有很强的计算和处理数据的能力，配有多种外部和设备及丰富的、高功能的软件系统。1976年世界上首台商用巨型机Cray-1问世，成为超级计算机发展起步的标志。超级计算机发展迅速，截止2013年底，短短37年的时间，性能提升超过100，000，000倍，Cray-1浮点计算性能只有160Mflops（现在普通电脑的性能已达到1，000Mflops量级），而2013年排名世界第一的“天河二号”超级计算机峰值计算速度每秒达5.49亿亿次（54，900，000，000，000Mflops）、持续计算速度每秒3.39亿亿次[1]。

从技术发展角度来说，单个CPU性能提升基本满足“摩尔定律”，也就是每18个月左右CPU性能提升1倍，但是超级计算机性能的提升远高于高CPU性能提升的速度，基本按指数方式在提升（参看图1）。超级计算机之所以能获得如此卓越性能和发展速度，主要得益于并行技术的支撑[2]。

世界上许多国家对计算能力的建设和计算科学的发展都给予了高度重视，不少国家都制定了国家层面的计划[3，4，5]。

（1）美国：从1970年代起就实施了一系列推动计算科学发展的国家计划，包括“战略计算机计划”（SCP）、“高性能计算和通讯计划”（HPCC）、“加速战略计算计划”（ASCI）、“先进计算设施伙伴计划”（PACI）等。2005年，美国总统信息技术咨询委员会（PITAC）的报告《计算科学：确保美国的竞争力》中指出，“二十一世纪最伟大的科学突破将是计算科学所获得的成就”，建议“联邦政府、学术界和工业界必须共同制定一个数十年的发展蓝图，在科学和工程学科方面推动计算科学的发展。”并且警告说：“美国现正处在关键时刻，如果我们还不高瞻远瞩和承担自己的义务，长此以往，国家的科学领导地位、经济竞争力和国家安全后果不堪设想。”2006年，NSF提出了到2010年建设千万亿次计算规模的国家超级计算环境[6]。

（2）欧盟：欧盟“欧洲高性能计算任务组（HET―High Performance Computing in Europe Taskforce）”在2007年1月了欧洲在高性能计算领域的政策框架建议[7]，提出在欧洲建立一个可持续的科学研究超级计算基础设施，其中包括一个位于“高性能计算生态系统（HPC Ecosystem）”金字塔顶端的千万亿次超级计算机。2010年6月，欧盟在西班牙巴塞罗那宣布启动一项投入经费5亿欧元的计划，该计划被命名为欧洲先进计算伙伴关系（PRACE），将联合欧委会与20个欧洲国家的力量，使欧洲科学家能够共享其它国家的超级计算机，运算速度将达到每秒1千兆次。通过PRACE计划，德国的目前欧洲最快运算速度的Jugene将成为第一个为欧洲科学家提供服务的超级计算机。到2015年，位于德国、法国、意大利和西班牙的更多超级计算机将陆续提供类似服务。该计划将对具有提供超级计算机落户条件的国家开放[8]。

（3）日本、澳大利亚、韩国等国家都对超级计算能力建设和应用高度重视，提出了部级计划。日本在2002年依靠“地球模拟器”、2011年“京”两次获得世界排名第一，更是与2013年启动了“E”超级计算机的研制计划。

（4）中国：我国科技部的国家863计划于2006年启动了“高效能计算机及网格服务环境”重大专项，已连续“十五”、“十一五”、“十二五”三个五年计划支持我国超级计算发展，先后支持自主百亿次、千万亿次、十亿亿次超级计算机系统研制和应用。同时，我国也于近期启动了“E”级超级计算机研制计划。

3 物理研究中重大挑战性问题需要超级计算来解决

物理学研究是科技发展的重要基础，经过从近代物理到现代物理数百年的发展，物理学从理论到应用已经形成的比较完善的体系，但是在物理学研究领域面临的挑战性问题丝毫没有减少，而且越来越多的问题已经无法用单纯的理论或实验的方法进行解决，超级计算的发展使得计算在这些重大挑战性问题的研究中发挥越来越重要的作用。

3.1 高能物理与核物理

在该领域对超级计算的需求来源于两个方面。

（1）海量实验数据的分析和处理：以欧洲核子研究组织CERN的大型强子对撞机LHC为例，加速器每秒钟在检测器中心产生4000万次粒子碰撞事件。计算机实时地从这4000万事件中挑选出100个“好”事件，也就是符合物理学家要求的事件，并以每秒100-1000MB的速度记录在光盘或磁带上。加速器将产生空前的数据：每秒产生100MB原始数据，每年将产生需记录的事件约为1亿个，每年的数据量就达到15PB（1015Byte）。存储这15PB数据量每年需要使用两千万张CD，分析则需要使用100万台当今最快的计算机处理器。因此，在未来的二十年中，主要的高能物理实验，特别是大型强子对撞机，产生的海量数据会使高能物理以及计算科学研究面临前所未有的挑战。

（2）物质起源、物质相互作用的大规模模拟：在高能物理与核物理层面开展物质起源、物质相互作用研究，需要基于量子色动力学、相对论、量子场论等复杂理论，构建复杂数学模型对夸克、胶子、质子、中子等粒子进行大规模数值模拟，从而得到有价值的模拟结果来指导实现或理论研究，但这些大规模计算工作，必须要依赖超级计算的支撑。

3.2 材料物理

材料的组成、结构、性能、服役性能是材料研究的四大要素，传统的材料研究以实验室研究为主。但是，随着对材料性能的要求不断的提高，材料学研究对象的空间尺度在不断变小，只对微米级的显微结构进行研究不能揭示材料性能的本质，纳米结构、原子像已成为材料研究的内容，对功能材料甚至要研究到电子层次。因此，仅仅依靠实验室的实验来进行材料研究已难以满足现代新材料研究和发展的要求。然而计算机模拟技术可以根据有关的基本理论，在计算机虚拟环境下从纳观、微观、介观、宏观尺度对材料进行多层次研究，也可以模拟超高温、超高压等极端环境下的材料服役性能，模拟材料在服役条件下的性能演变规律、失效机理，进而实现材料服役性能的改善和材料设计。因此，在现代材料学领域中，随着计算材料学的不断发展，“计算实验”作用会越来越大，已成为与实验室的实验具有同样重要地位的研究手段。

3.3 流体力学

计算流体力学从20世纪中叶快速发展起来，目前已成为国际上一个强有力的研究领域，是进行传热、传质、动量传递及燃烧、多相流和化学反应研究的核心和重要技术，广泛应用于航天设计、汽车设计、生物医学工业、化工处理工业、涡轮机设计等诸多工程领域。计算流体力学领域最复杂、最具挑战性的问题是湍流的直接模拟，其一直受到计算机速度与容量的限制。主要困难在于湍流脉动运动中包含着大大小小不同尺度的涡运动，其最大尺度L可与平均运动的特征长度相比，而最小尺度则取决于粘性耗散尺度，即为Kolmogorov定义的内尺度，其尺度的比例随着雷诺数的升高而迅速增大。目前已经证明，直接数值模拟的计算量与雷诺数的三次方成正比。鉴于这些原因，目前直接数值模拟的雷诺数与实际的复杂流动还差好几个量级。即使目前最快的超级计算机也只能开展有限条件下的湍流直接模拟。

3.4 大气物理

大气物理是研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律的学科，重点应用在数值气象预报和气候变化研究领域。气象预报基于大气物理等研究成果，形成可进行气象预报的业务系统，基于超级计算系统进行短期内时效性数值预报，因此为了保证给出更长时间的可靠预报，并保障预报结果及时，要求超级计算平台提供高性能、稳定的计算资源。气候变化基于大气物理开发的模式，依托超级计算系统进行长期的气候变化预测研究，由于气候变化研究成效越来越依赖于模拟覆盖区域范围及网格精度，而且模拟时限要达到数百年甚至上千年，因此它对超级计算平台的计算性能、数据访存性能、任务可扩展性都提出了挑战。气候气象领域是超级计算应用的传统领域，也是促进超级计算发展的重要动力。

3.5 地球物理

地球物理学是地球科学的主要学科，用物理学的方法和原理研究地球的形成和动力，研究广泛系列的地质现象。地球物理传统上又分为小地球物理和大地球物理，小地球物理主要是指油气等能源勘探过程中的地球物理研究，大地球物理主要是指侧重地质构造、地震及涉及水圈和大气层的系统性、大尺度研究。油气能源勘探中的地震法勘探数据的三维成像处理具有计算密集、访存密集、处理数据规模大等特点，需要大规模超级计算平台为支撑，特别是逆时偏移处理RTM、全波形反演FWI等新兴技术的发展，更是为超级计算发展提出了挑战。大地球物理研究领域的计算处理，虽然精度要求没有小地球物理高，但是由于系统尺度更大、系统更复杂，计算能力需求甚至更大。

3.6 天体物理与天文学

在天文学研究领域，不论是大规模天文观测数据处理，还是天文数值模拟领域都产生了大规模计算需求。现在我们已经进入精确天文学研究时代，数值模拟正扮演越来越重要的角色，为了开展宇宙演化模拟，美国、欧洲等开展的并行模拟规模达到了上万处理核心，产生的模拟数据超过100TB量级，其自身模拟计算和后续数据处理都需要超级计算平成。而在天文观测领域，现在大的天文望远镜系统每天采集的数据已经超过TB量级，而未来的SKA等系统每天观测数据会达到PB（1PB=1，000TB=1，000，000GB）级，必须用超强性能的超级计算系统来完成数据处理。

归结起来，物理学研究对超级计算带来的需求和挑战主要体现在四个方面：超强的计算性能，高速的互联通信网络，良好的数据访存（I/O），海量存储能力。新兴的超级计算技术正在努力从不同方面解决上面所面临的重大挑战。

4 新兴超级计算技术将为物理学研究带来新的挑战与机遇

随着以“天河一号”、“星云”等为代表的国产千万亿次异构超级计算机的研制成功，中国也成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国家。“天河一号”率先采用CPU+GPU异构架构，成为世界上首台异构架构的千万亿次超级计算机。新型的异构体系架构使超级计算机在性能、体积和功耗等方面取得的巨大进步，使中国成为全球当代异构融合超级计算机技术的典型代表。由于传统CPU受制作工艺和功耗限制，芯片单位面积内集成的晶体管已接近上限，在计算性能和功耗等方面有更有优势的GPU、MIC等加速芯片越来越多地应用于高性能计算，2013年世界排名前十中，已有近一半采用异构架构，因此异构架构成为超级计算机发展的主流趋势。

我国超级计算机的计算能力取得了突飞猛进的发展，旺盛的计算需求和日益成熟的高性能计算机技术极大地促进了高性能计算在各个领域的应用。然而我国超级计算机实际可有效利用的处理器核数相对较少，高性能计算应用软件的研发水平和性能水平与硬件相比相对滞后，如何高效利用以“天河一号”、“天河二号”为代表的超级计算机，成为物理学研究等领域的挑战。因为，新型体系架构的高性能计算实现，需要适应其体系架构的高性能软件的支持，在物理学研究领域，大量软件是历史积累软件，这就需要在新型编程框架、功能完善的开发及支持环境方面不断完善。

同时，异构体系架构超级计算机的发展，也给物理学研究带来了新的机遇。计算物理学研究领域，受超级计算能力制约，大量问题被简化、被分割，无法系统、全面的研究，新型体系机构的超级计算机实现了整体性能的大幅提升、功耗降低、稳定性增强等优势，为物理学研究带来了更强大的工具。

随着超级计算技术的不断发展和完善，与计算在物理学研究中作用的不断增强，超级计算与物理学研究的结合，必将产生更多影响人类社会发展的重大成果。

参考文献：

[1]http：///

[2]Parallel Supercomputing： Past， Present and Future， The Wall Street Journal， Irving Wladawsky-Berger， August 2，2013.

[3]http：//.cn/server/jssc/htm2007/20070516_259532.shtml.

[4]http：//.cn/article/2007/0517/A20070517592681.shtml.

[5]我院超级计算需求及布局研究，中国科学院超级计算专家委员会，2007年7月20日.

超级工程论文篇（7）

该同志几十年如一日，刻苦钻研、精益求精，从不计较个人得失，用模范共产党员形象，始终遵循待病人如亲人，全心全意为病人服务的原则，受到领导、同行及社会各界的一致赞同。作为超声科创始人，从1985年建科到今天的28年时间里，科室拥有13台彩超，年工作量10万人以上。作为全市唯一一家产前诊断中心， 开展的胎儿四维超声检查作已成为全市的品牌项目。 2013年被__产前诊断专家组推荐为十佳会诊医院，为提高出生人口素质做出了贡献。开展的阴道超声早期诊断宫外孕，使数以万计的宫外孕患者得到了早期诊断，保守治疗的机会，避免了宫外孕破裂大出血不得不手术治疗甚至造成失血性休克死亡的危险。在担任影像科主任10年时间里(95年--05年影像科包括放射科、CT、MR、超声、介入放射）,为科室发展做出了巨大贡献,提出的新生儿腹部侧位片被部级三级甲等妇幼保健院评审标准采用,开展的小儿肠套叠空气灌肠、乳腺钼靶照相、子宫输卵管碘油造影、新生儿颅脑CT等工作,为影像科在妇幼方面的发展奠定了基础.

作为主研人完成市级科研成果6项,获科技进步二等奖一项三等奖三项,并得到了很好的推广应用。作为承办人举办省级继续医学教育学习班三期，市级继续医学教育学习班二期。作为省专家组成员，二次参加__卫生厅组织的妇幼保健院等级评审、预评审，__产前诊断评审、复审。应邀参加部级继续教育学习班讲课二次，省级继续教育学习班讲课6次。多次参加市科委组织的科研鉴定会，__市工伤及医疗事故鉴定。

超级工程论文篇（8）

由专业组对申报者面对面的答辩考核

二、答辩考核内容

（一） 申报者简要介绍基本情况

1、什么时间毕业什么学校、什么专业及学制（如：2009年8月毕业于福大机械专业四年制本科）

2、工作经历，什么时间任工程师和在本专业工作年限

（如96年毕业就到省机电控股公司工作（讲重要的几个工作地点），2002年8月任工程师，在本专业已工作了13年）。

3、任现职以来主要专业工作业绩（按简明表讲重点部分，含获奖情况、发表的论文、专著等）{如独立完成、主持、参与、负责（负责研制“豪迈”摩托车柱孔加工专用机床液压系统、电气控制部分的设计制作，采用PLC控制，由原来五道工序改为一道加工工序，提高了精度和生产效率，获公司科技奖；在机械杂志上发表三篇专业技术论文）*设备的设计研发，解决了什么，实现了什么，该产品销售收入利润各获奖情况；在***刊物发表了****文章及获奖}。

4、本人代表作的主要内容与价值（讲重点、如对摩托车脚蹬支架和上联板行高强度零件，研究应用有色金属液态技术，提高产品性能、质量和精度，实现产品零件轻量化取得成效）

5、指导下级专业人员工作和学习（讲重点，举例说明）

6、 简要介绍本专业发展现状、本人今后开展本专业的工作思路、设想和计划（简要说明如：工程爆破已发展到调室爆破、中深孔爆破、隧道掘进爆破、城镇拆除爆破、水下工程爆破等已积累了丰富的经验。如城镇拆除爆破，用控制爆破拆除比人工或机械方法可靠、快速、省工省力。结合本专业，我认为发展炸药能量转化过程精密控制技术，提高炸药能量利用率。降低有害效应是本发展方向；今后应以发展新型爆破提高控制爆破水平，是爆破安全技术的发展方向。）。

时间不超过五分钟

（二）申报者回答必答题（论文代表作中的问题）

具备条件的每人回答两道问题；不具备条件回答三道问题

（三）专业组提问

针对一下问题提问

1、对学历等基本情况和业绩、论文有疑问的地方进行核实、质疑。

2、对论文的论点、论据及正确性、科学性进行质疑

3、对获省部级以上科技进步奖，提问在该获奖项目中的作用，该成果的技术水平。

（时间不超过15分钟，破格不超过20分钟）

三、答辩考核成绩与评价

1、专业组无记名投票，按优、良、合格、不合格四个档次定性。

2、写出综合评价意见

①根据申报者介绍的基本情况、论文、业绩成果等填报是否真实。

超级工程论文篇（9）

陈温福同志扎根农业生产一线25年来，始终不忘自己是农民的儿子，热爱农业、关注农村、牵挂农民，时刻把粮食安全、农民增收挂心上，把农业科技作为报效祖国的舞台，服务“三农”，积极为国家制定粮食生产政策、防止出现“谷贱伤农”等问题献计献策，凭着一颗赤诚而朴素的爱国心，潜心研究，埋头苦干，获得中国工程院院士——我国科学技术方面最高学术称号，占据农业科技制高点。

多年来，陈温福院士先后主持国家自然科学基金、国家863计划、国家重点科技攻关、国家农业科技跨越计划和国家农业科技成果转化资金等20多项科研课题的研究，在籼粳稻杂交育种、水稻理想株型、水稻超高产育种及生产技术集成等方面做了大量开拓性工作，取得了多项创新性研究成果。他率先建立了北方粳型超级稻育种理论与技术体系，并在新株型创造上取得重大突破，育成的优质超级文秘 家园[wmjy.net.cn]稻新品种多个被农业部确定为全国超级稻推广计划主推品种;被列入国家农业科技成果转化项目。课题组选育的超级稻近三年在东北稻区种植面积均超过水稻总面积60%以上，拉动水稻平均单产由“十五”末期的424.6kg/亩，迅速提高到2007年的488.0 kg /亩，平均亩增产63.4 kg，增幅高达14.9%。他对于超级稻的育种研究产生了巨大的社会经济效益，为中国减轻粮食问题带来的压力做出了巨大贡献，也因此获得了“南袁 北陈”的美名。

同时陈温福院士深知论文写在纸上它永远都只是论文，并不能作为科技成果给农民带来真正的利益，因此陈温福教授先后承担了农业部超级稻推广计划、国家农业科技成果转化资金、国家农业科技入户示范工程等项目的开发与推广任务，在北方超级粳稻示范推广方面做了大量的技术指导工作。文秘家园[wmjy.net.cn]在项目实施过程中，陈教授平均每年有近半年的时间工作在基层，开办技术讲座，直接到田间地头对农民进行技术培训和指导，把超级稻生产技术送到稻农的手中，极大地促进了超级稻的示范和推广。

陈温福院士曾说过：“在中国现有耕地中，有4亿多亩种水稻，中国人有65%是以水稻为主食的。我干的活就是怎样提高水稻产量。不能提高产量，对于国人、特别是农民，我就没尽到责任。”我想正是这种责任心推动着陈温福院士在粮食科研这条路上扎实前行。

超级工程论文篇（10）

Abstract: the advance of geological forecast technology in China has become a hot technology, arousing the tunnel and underground engineering great attention. Advance geological forecast can reduce the risk of geological disaster, and can provide the geological basis for engineering construction, can further forecast the major geological problems due to the limitations of the geological survey, concealed, and guide the engineering construction smoothly. So frequently used forecast means what do, what is the principle, advantages and disadvantages, scope of what how in engineering, how should choose, process and key operation, etc, this paper is to introduce and explain the problem.

Key Words: tunnel, early geological forecast, construction

中图分类号：U455 文献标识码：A文章编号：

一、超前地质预报技术存在的问题

超前地质预报技术还存在很多问题。例如：它占用很多施工时间，目前在很多设计都进行了必要的超前地质预报的设计，但是很多施工设计中没有给地址预报作时间规划，这就给工期带来很多时间上的矛盾，尤其是像超前钻孔比较多的隧道，工期会有很大的压力；很多工程中给予地址预报的费用很低，这使得地址预报工作很难正常工作；目前还没有一种预报手段能够对所有问题进行解决，对探测结果的准确性还不够高。所以超前地质预报应该列入到施工组织的管理中去，给予充足的时间和经费，还应该编制地质预报技术的大纲，最终经过有关部门审查批准后进行执行。

二、超前地质预报技术

超前地质预报的主要手段：

2.1超前地质预报方法分类

（1）地质分析法（其中包括地质素描法、地质作图法等）；

（2）超前钻探预报法（包括深孔水平钻探、5～8m加深炮孔探测及孔内摄影等）；

（3）超前导坑预报法（包括平行导坑法、正洞导坑法等）；

（4）物探方法（包括地质雷达、TSP隧道地震波反射法、负视速度法、红外探测等等）。

2.2 各种预报方法比较

2.2.1地质分析法

a.地质素描法

1、原理。地质素描法就是通过描述记录隧道地质的相关信息，并且绘制成图表，结合现有的相关资料，对隧道开挖进行地质条件的预测。包括隧道地层的岩性、结构面产状、地质构造、出水状态即出水量、溶洞等等地质信息。

2、优缺点。优点就是设备简单易于操作，而且费用较低，提交资料及时。但是缺点就是对于隧道交角比较大加上向前倾的结构面就会容易漏报，所以对技术人员的操作水平和知识水平有很大的要求。

b.地质投影作图法

利用地表观测到的断层、岩脉等产状，投影作图给出该断层、岩脉在洞轴上出现的位置。

2.2.2超前钻探预报法

a.深孔水平钻探

1、原理。超前地质钻孔是利用水平钻机在隧道掌子面进行水平地质钻探获取地质信息的一种超前预报方式。

2、优缺点。优点就是它可以对煤系地层进行孔内煤和瓦斯参数的测定，进而可以采取相应的措施，防治煤与瓦斯带来的危险，它可比直观地告诉我们地质信息，包括钻孔所钻地质的地层岩性、裂隙度、溶洞的大小、有没有水以及水压高低等；它与物探方法比较，具有直观性、客观性，而且不存在像物探方法经常出现的的多解性、不确定性。缺点就是费用高、占用隧道施工时间长，且资料只是一孔之见。

b.加深炮孔探测

1、原理。该方法是利用风钻或者掘岩台车在隧道掌子面钻水平小孔径的浅孔获取地质信息的一种方法，加深炮孔探测是对深孔水平钻探的补充，凭借它的数量比较多所以它的效果非常好。

2、优缺点。优点就是与深孔水平钻探比较，它设备简单易于操作、占用隧道施工时间短。缺点是孔浅，且不能取岩芯。

2.2.3超前导坑预报法

a.平行导坑法

平行导坑法是这样的：在隧道的正洞左边（右边）一定的距离挖掘一个平行断面较小的导坑，根据导坑中地质情况结合地质理论以及作图法来进行对正洞地质条件的预报。地质预报只是平行导坑用途之一，因为它的费用非常昂贵，所以只是在设计的图纸中涉及到平导设计的时候才会使用这种法。

b.正洞导坑法

正洞导坑法是这样的：在隧道正洞的某部位挖掘一个断面较小的导坑，一次来探测正洞地质的情况。该方法较平行导坑法更直接、更准确。

2.2.4物探方法

a.地质雷达

1、原理。地质雷达的原理是高频电磁波理论，使用的是时间域脉冲雷达，以宽频带短脉冲的高频地磁波的反射原理来检查物体，雷达系统首先会向被测的物体发射高频电磁波脉冲，因为不同的物体介质不同，脉冲在不同介质的界面被反射回来也是不同的，我们根据电磁波从发射到反射回来双程走时的长短差别，通过计算分析来确定探测目标的形态和属性，并结合工程地质理论来分析，得到对达埋藏目标的探测与判断。

2、优缺点

优点：对于目前的技术水平来说，地质雷达采用高频率的天线作为隧道砼衬砌质量无损检测的手段仍是比较合适的；因为地质雷达在对5～30m范围内的地表探测，尤其是地下地层或地质异常体的反射信号是非常明显的，所以地质雷达是比较理想的探测方法；灰岩地区隧道铺底前采用中~低频率的天线来探测隧底隐伏岩溶洞穴仍是经常使用；在岩溶重点发育的地段也经常使用地质雷达，拉对掌子面前方和边墙外侧岩溶洞穴进行探测。

缺点：由于洞内不易防水、防潮和防尘，这样很易造对成仪器造成损坏，尤其是没有专门的天线，操作起来费时费力，效果也不好；由于探测距离相对太短，一次探测5～30m的距离，相对目前隧道每天开挖将近10～20m的进度很不相符；隧道内的环境条件与地质雷达的理论基础一半无限空间不吻合，加之洞内钢拱架、锚杆、钢轨等金属构件的影响，探测结果一般不太理想。

b.TSP隧道地震波反射法

l、原理。TSP202（TSP203）超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质体中产生的反射波特性来预报隧道掘进面前方及周围临近区域地质状况的。它是在掌子面后方边墙上一定范围内布置一排爆破点。依此进行微弱爆破，产生的地震波信号在隧道周围岩体内传播，当岩石强度发生变化时，比如有断层或岩层变化，信号的一部分被返回。界面两侧岩石的强度差别越大，反射回来的信号也就越强。返回的信号被经过特殊设计的接收器接收转化成电信号并进行放大。根据信号返同的时间和方向，通过专用数据处理软件处理就可以得到岩体强度变化界面的位置及方位。

2、优缺点

适用的范围非常广，可以适用于极软岩到极硬岩的任何地质情况；预报的距离长，可以预报掌子面的前方100～350m的范围内所有地质状况，而且围岩越硬越完整它可以预报的长度就越大；对隧道的施工影响小，因为它可以在隧道施工的间隙进行；提交资料及时，在采集完数据的第二天就可以完成提并交报成果；具备一套专用的处理软件，可以将复杂的波形处理转化成易懂的波形能量分析图；隧道顶部和底部的波形能量分析图分析确定了之后，我们就可以分析得到出断层破碎带、软弱夹层相对于隧道的空间地理位置，进而计算机能够自动地绘制得到弹性波速度有差异的地质界面，相对于隧道轴线的地质平面图和纵断面图；预报准确性，因为其是根据爆破孔与接收器之间的弹性波速度的平均值以及地质体反射波到达接收器的时间来确定地质体的位置的，所以准确性收到弹性波速度差异的影响。预报精度，它所能反映出的地质体的宽度是根据采样间隔和岩体弹性波速度来确定的。预报断层、弱硬岩接触面等面状结构反射信号较为明显，而预报溶洞等点状地质体则不尽如人意，因其预报原理和计算模型是以平面为计算依据，对小型溶洞反映不明显。

三、工艺流程及操作要点

通过研究现有的资料来制定预报方案：

首先，研究现有区域地质以及工程地质的资料，充分了解整个区域的地质情况，包括地形地貌、地质构造、地层岩性、特殊地质以及地下水发育等，分析该区域隧道地质问题等，根据对这些现有资料的研究分析，并针对不同的地质情况进行地质预报重要性分级，并且不同级别的地段应该采取不同的预报手段，这样就可以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。

根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级：

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，例如大型的暗河系统，重大物探异常地段，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、富水、导水性良好的地层，特殊地质地段，可能发生特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段等。

B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。

C级：突水突泥发生可能性小的地段，水文地质相对好的碎屑岩及碳酸盐岩地段、小型断层破碎带。

D级：发生突水突泥的可能性极小的非可溶岩地段。

根据不同的地质灾害程度分级，选择不同的方法来进行超前地质预报：

A级预报：可以采用地质分析法、地质雷达、TSP隧道地震波反射法、超前水平钻探等方法进行预报。

B级预报：采用地质分析法、TSP或HSP，地质雷达，超前水平钻孔法。如果发现局部地段工程地质条件较复杂，也可以按照A级的预报方法。

C级预报：应该以地质分析方法为主。对一些非常重要的地质界面、断层地段也可以使用TSP方法探测。

D级预报：采用地质分析法。

四、结论

超前地质预报在隧道施工中对消除地质灾害事故的发生起着巨大作用, 无论哪一种方法都存在一定的局限性，无论是钻探还是物探方法,所以在施工的过程中，应以地质方法为基础,根据实际情况灵活地使用各类预报方法,将各种方法的长处结合起来，切实地提高超前地质预报的准确性。

参考文献：

[1] 齐. 隧道地质超前预报技术与应用[M]. 气象出版社. 第1版.2010

[2] 王明生.论隧道施工中超前地质预报技术的应用[J].科技情报开发与经2010年第20 卷

超级工程论文篇（11）

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：

随着我国社会经济建设的快速发展，城市化进程不断加快，城镇人口日益增加，致使城市住房建设用地较为紧张，超高层住宅建筑的建设也日益增加。目前，超高层住宅建筑内部结构设计方面的变化愈加明显，许多新兴的结构设计方案逐渐被超高层住宅建筑工程所采用。同时住宅建筑结构类型与使用功能越来越复杂，结构体系日趋多样化，对住宅建筑结构设计工作的要求也不断提高。在超高层建筑建设过程中，部分建筑的结构设计环节并不是十分合理，加上工程设计人员容易出现一些概念性的错误，给建筑的质量安全和使用带来了一定的安全隐患。因此，如何提高超高层住宅建筑结构设计水平，就成为了工程设计人员面临的一项难题。

1 工程概况

某高层住宅建筑面积为29000.4m2，地下1层，地上43层，大屋面高度138.02m。本工程结构体系采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，120m＜高度＜150m，属于B级高度建筑，楼盖为现浇钢筋砼梁板体系。

建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类)，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类，场地特征周期为0.55s，地震影响系数最大值采用0.08，上部结构阻尼比0.05。建筑类别调整后用于抗震验算的烈度为7度，用于确定抗震等级的烈度为7度，剪力墙抗震等级为一级。

2 基础设计

本工程的基础设计等级为甲级，主楼基础采用冲钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级为C35，桩直径为1100mm，单桩竖向承载力特征值为8000kN；桩端持力层中风化凝灰岩(11)层，桩身全断面进入持力层≥1100mm，桩长约50m。桩基全面施工前应进行试打桩及静载试验工作，以确定桩基施工的控制条件和桩竖向抗压承载力特征值。

承台按抗冲切、剪切计算厚度为2700mm，承台面标高为－5.200，基础埋置深度为7.7m(从室外地面起算)。

3 上部结构设计

3.1 超限情况的认定

参照建设部建质［2006］220号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附录一“超限高层建筑工程主要范围的参照简表”，结合本工程实际逐条判别，将存在超限的情况汇总如下。

(1)附表一，房屋高度方面

设防烈度为7度，剪力墙结构，总高度138.05m＞［120m］，超限。

(2)同时具有附表二所列三项及三项以上不规则的高层建筑(因篇幅所限，本文不再详细列出)。

第一项．扭转不规则:考虑偶然偏心的扭转位移比＞1.2但＜1.3，虽然本条超限，但仅此一项。所以本工程不属于附表二所列的超限高层。

(3)具有附表三某一项不规则的高层建筑工程。根据SATWE计算结果分析、判别，本工程亦不属于表三所列的超限高层。

综上所述，本工程只属于高度超限的超高层建筑。

3.2 上部结构计算分析及结构设计

本工程为剪力墙结构，120m＜高度＜150m，属于B级高度建筑，按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2002)(以下简称高规)5.1.13条规定:

(1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算。

(2)应采用弹性时程分析法进行整体补充计算。

根据《高规》要求，本工程采用的时程分析计算程序为PKPM系列的SATWE软件，并采用PMSAP软件进行对比分析。

本工程属于纯剪结构，作为抗侧力构件的剪力墙，选用正确的结构分析程序尤为重要。SATWE对剪力墙采用墙元模型来分析其受力状态，这种模型的计算精度比薄壁柱单元高，所以我省大多数工程的结构计算都选用SATWE程序。实际上就有限元理论目前的发展水平来看，用壳元来模拟剪力墙的受力状态是比较切合实际的，因为壳元和剪力墙一样，既有平面内刚度，又有平面外刚度。实际工程中的剪力墙几何尺寸、洞口大小及其空间位置等都有较大的随意性。为了降低剪力墙的几何描述和壳元单元划分的难度，SATWE借鉴了SAP84的墙元概念，在四节点等参平面壳元的基础上，采用静力凝聚原理构造了一种通用墙元，减少了部分剪力墙因墙元细分而增加的内部自由度和数据处理量，虽然提高了分析效率，却影响了剪力墙的分析精度。此外，从理论上讲，如果对楼板采用平面板元或壳元来模拟其真实的受力状态和刚度，对结构整体计算分析比较精确，但是这样处理会增加许多计算工作。在实际工程结构分析中，多采用“楼板平面内无限刚”假定，以达到减少自由度，简化结构分析的目的，这对于某些工程可能导致较大的计算误差。SATWE对于楼板采用了以下几种假定:(1)楼板平面内无限刚；(2)楼板分块平面内无限刚；(3)楼板分块平面内无限刚，并带有弹性连接板；(4)楼板为弹性连接板。对弹性楼板实际上是以PMCAD前处理数据中的一个房间的楼板作为一个超单元，内部自由度被凝聚了，计算结果具有一定的近似性，某种程度上影响了分析精度。根据高规要求，本工程应采用两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算，由于PMSAP对剪力墙和楼板都采用了比较精确的有限元分析，单元模型更接近结构的真实受力状态，虽然数据处理量大大增加，但其分析精度却比SATWE高。用PMSAP软件对SATWE程序的计算结果进行分析、校核，是比较可信的。

SATWE和PMSAP两个程序均采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，弹性时程分析法计算结果作为振型分解反应谱法的补充。

程分析主要结果汇总如下:

表1 结构模态信息

表2 地震荷载(反应谱法)和风荷载下计算得到的结构最大响应

多遇地震时弹性时程分析所取的地面运动加速度时程的最大值为35cm/s2。针对报告中提供的实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，根据08版抗震规范要求，本工程选择了两条天然波和一条人工波。这三条波的时程曲线计算所得结构底部剪力均大于振型分解反应谱法计算结果的65%，且三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值亦大于振型分解反应谱法(以下简称CQC)计算结果的80%。由此可见本工程选择的地震波是满足规范及设计要求的。

SATWE和PMSAP时程分析的楼层剪力曲线如(图1、图2)所示。

图1 SATWE时程分析楼层剪力图

图2 PMSAP时程分析楼层剪力图

比较上图振型分解反应谱法(CQC)计算的楼层剪力曲线图，在大部分楼层基本能包络时程分析曲线，仅电算34层以上CQC法计算楼层剪力略小于时程分析的结果。由此可见振型分解反应谱法用于本工程的抗震分析是安全可靠的。设计中仍以振型分解反应谱法计算结果为主，并将34层以上部分指定为薄弱层，该部分楼层地震剪力予以放大。这一方案也得到了本工程超限高层审查与会专家的认可。

比较PMSAP和SATWE计算出的基底剪力非常接近，其余参数如周期、结构的总质量、地震荷载和风荷载下计算得到的结构最大响应位移、地震下的剪重比等都比较接近，说明用这两个程序做计算分析是可以互相校核的。

3 抗震性能设计

本工程综合考虑设防烈度，场地条件，房屋高度，不规则的部位和程度等因素，本工程只属于高度超限的超高层建筑，且高度只超过A级而未超过B级，故将本工程预期抗震性能目标定位在“D”级，即为小震下满足性能水准1的要求，中震满足性能水准4的要求，大震下满足性能水准5的要求。

普通的高层结构抗震设计基于小振弹性设计，对于本超高层结构作为主要承重构件的剪力墙，尤其是底部加强区需要提高其抗震承载能力。根据抗震概念设计“强柱弱梁、强剪弱弯”的要求，剪力墙也需要有更高的抗震安全储备，所以本工程剪力墙底部加强区采用中震设计。具体措施如下:

(1)根据安评报告中震设计的地震影响系数最大值采用0.23，不考虑与抗震等级有关的内力增大系数(即剪力墙抗震等级定为四级)，不计入风荷载的组合效应。

(2)抗剪验算按中震弹性设计，考虑重力荷载与地震作用组合的分项系数，材料强度取设计值，考虑抗震承载力调整系数。计算结果作为剪力墙底部加强区水平筋的配筋依据。

(3)抗弯验算按中震不屈服设计，不考虑重力荷载与地震作用组合的分项系数，材料强度取标准值，不考虑抗震承载力调整系数。计算结果作为剪力墙底部加强区约束边缘构件竖向钢筋的配筋依据。

本工程通过对关键构件剪力墙底部加强区进行中震设计，即抗弯承载力按中震不屈服复核，抗剪承载力按中震弹性复核，结构能满足性能水准1、4的要求，预估结构在大震作用下能满足性能水准5的要求。各性能水准目标具体描述如下:

性能水准1:结构在遭受多遇地震后完好，无损伤，一般不需修理即可继续使用，人们不会因结构损伤造成伤害，可安全出入和使用。

性能水准4:遭受设防烈度地震后结构的重要部位构件轻微损坏，出现轻微裂缝，其他部位普通构件及耗能构件发生中等损害。

性能水准5:结构在预估的罕遇地震下发生比较严重的损坏，耗能构件及部分普通构件损坏比较严重，关键构件中等损坏，有明显裂缝，结构需要排险大修。

4 结论

通过工程实例分析超高层住宅建筑结构设计工作，可以得出以下几点结论：①PMSAP和SATWE计算结果的比较表明了SATWE计算结果进行结构设计是基本可靠的；②采用合理的方法对部分楼层剪力进行了调整，能够有效确保工程抗震分析安全、可靠；③对剪力墙底部加强区采用中震设计，能够满足住宅建筑的抗震需要。