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数据分析材料大全11篇

时间:2022-02-12 19:43:59

数据分析材料

数据分析材料篇(1)

建材的检测偏差的大小直接影响到建筑用材的选取和运用,更是直接的影响的建筑物的质量,对于工程建设非常重要。鉴于此,本文对我国现行一些常见的影响建筑材料检测精度的因素进行了深入的分析,并提出了一些相应的改进措施。

1.目前常用的建材检测方法

目前我国常用的建材的检测方法有无损检测、仪器检测和外观检测等三种。外观检测顾名思义就是通过检测的外在形态比如颜色、尺寸和规格等来检测建筑材料是否存在外在的缺陷。而仪器检测则是借助相关的仪器设备对建筑材料的内部组织成分和结构等进行检测,比如检测建材内部是否有开裂等。无损检测则是最近几年兴起的一种对建筑材料几乎无任何损害的一种建材检测方法。无损检测通常采用的是射线机超声波等设备。

2.常见的建材检测项目

对于不同的建筑材料,检测的内容也有较大的差别,比如水泥要检测的项目有凝结时间、凝结时间和固结后的强度等,而混凝土要进行检测的项目则包括混泥土表面密度、塌落度、凝结时间以及抗折强度和试配强度等。但是防水材料则要进行不透水性、延展性、延伸率以及撕裂强度和抗拉强度等进行检测。所以,建筑材料的检测讲究的是因“材”而异。

3.建筑材料检测的影响因素

3.1温度湿度对检测的影响

在建材检测中,温度和湿度对检查结果的影响很大。这是因为一些建材对温度和湿度比较敏感,比如有的建材的强度随着温度的升高或降低其强度会有较大的改变,同样的有些建材的强度会随着湿度的变化而变化。因此温湿度的变化是造成建材检测数据偏差的因素之一。

3.2加荷速度对建材检测数据的影响

加荷速度对材料的影响主要表现为检测出的建材的强度的不同,如果检测时加荷速度过快则会得到高于建材实际强度大的检测值,反之得到的数据会低于实际值。

3.3试件的选择对检测数据的影响

在检测时如果选择的试件如果代表性不强或者不具备代表性,就不能准确的反映出整批建材的重量情况。造成试件代表性不强的主要原因是施工方送检的样品和施工时使用的可能不是同一批建材。试样不具有代表性往往会造成比较大的偏差,有时还有可能得到相反的结论,对工程建设的潜在危害很大。

3.4检测人员重视程度不够

部分检测工作相关人员对建材检测的态度不端正,缺乏实事求是的共工作作风,对检测工作的重视程度不够,检测时不认真,更有甚者不经过检测就敢直接出检测报告。这种工作态度不仅使检测制度名存实亡更会带坏职业风气,给社会带来极大的危害。

3.5试件的精度和尺寸控制不严格

作为建材的检测试件必须具有一定的代表性,因此有必要选取一定精度和尺寸的试件来检测,从而使检测出的数据能够反映出其所代表的一批建材的属性。并且大量的实践证明对试件的尺寸和精度控制的越好,检测出的数据就越具有代表性。但是,在实际操作中,受到专业知识的不足或者其他因素的影响,一些实验室工作人员往往对试件的尺寸和精度的控制力不够,从而造成实验数据的偏差。

3.6数据和误差处理不规范

造成实验误差的因素有两个方面:一方面是人为的误差,比如操作不当等;另一方面是实验设备的精度不够。虽然实验中误差是不可避免的,但是我们还是要尽力将实验误差控制在最低水平。建筑材料的检测数据误差主要来自以下四个方面:实验时间不同带来的误差,试件与试件之间的差异带来的误差;不同试件间的误差;同一试件在不同设备上的测得的误差;其他因素造成的误差。实验室人员如果在实验中不能很好地处理这些误差,就会加大实验数据中的误差。这里需要强调的一点是:在进行尾数数字处理时按照四舍六入五单双法可以有效地降低测量数据的偏差。

3.7检测设备落后

目前我国使用的建材检测设备的自动化程度不够,而且精度也不够高。实验中有很大一部分工作是需要靠人为控制来完成的,因此实验的精度不不高,准确性得不到保障。而且,随着建筑业的发展,不断有新的材料被运用到建筑行业,但是这些新的建筑材料因没有与之匹配的检测设备,往往会让一些不法分子钻到空子将一些劣质的材料用到建筑上,而不会被发现。

4.减小建材检测数据偏差的措施

4.1规范取材取样

试样抽取的是否具有代表性直接关系到建筑工程材料的选取,更能间接地影响到建筑物的质量。因此一定要规范建材取样和取材方式。取样时首先要根据建筑施工对建筑材料的需求来选择合适的取样方式。在选定好取样方法后,要根据材料的情况,选取一些具有代表性的材料作为试样。同时还应严格的控制试样的规格和尺寸。

4.2提高检测人员的职业素养

检测人员的职业素养是检测成功的关键因素,也是唯一的因素。因此一定要加强检测人员的专业技能培训和职业道德培训,使每名检测人员无论是从专业技能还是从职业操守上都是能成为当之无愧的优秀的检测人员。

4.3准确配备检测仪器

在每次检测完成后,应该对检测仪器进行及时的精度调整和维护。同样的,在每次检测工作正式开始前要对仪器的准确性进行检查。若发现异常应及时排除,以免因仪器的配备不准确而造成较大的实验偏差。

4.4控制实验温湿度

前文已经提到温湿度的变化可能会影响到实验结果的准确性,所以在进行相关检测时最好将实验温度控制在一定的范围内,以尽可能的减少因温湿度变化对实验结果造成的影响。

4.5更新和完善检测设备

随着建筑行业的发展,旧的自动化程度较低的检测设备已经不能满足当下的市场需求,因此一定要引进先进的实验设备和智能化程度较高的检测系统,以增加实验的准确性和效率。

结语

建筑材料的合格与否直接影响到建筑物的质量和使用寿命,因此有必要加强建筑材料的检测力度,规范建筑材料的检测市场,以此来确保将不合格的建材排除在建筑用料之外。希望笔者稳重一些不成熟的简洁能够为我国的建筑材料检测工作起到一定的积极作用。同时笔者也希望有更多的相关科技人员加强对建筑材料检测行业的研究力度,使建筑材料的检测过有更多更权威的检测规范可依。

数据分析材料篇(2)

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报告目录

第一章 防水建材相关概述

第一节 防水建材的基本概述

一、防水建材概念

二、防水建材种类

三、防水建材特性

第二节 防水建材的相关概述

一、防水涂料

二、路桥柔性防水材料

三、高分子防水卷材

四、聚氯乙烯防水卷材(PVC)

五、密封材料

第二章 2013年全球防水建材行业发展态势分析

第一节 2013年全球防水建材行业发展概述

一、世界防水建材行业增长情况

二、国外防水建材制作工艺分析

三、世界防水建材行业发展的影响因素

四、全球防水材料企业对沥青瓦标准

五、全球屋面单层防水建材的应用

第二节 2013年全球重点区域防水建材市场形势分析

一、美国

二、欧洲

三、亚洲

第三节 2014-2019年全球防水建材产品发展趋势分析

一、新材料的应用

二、产品功能的拓展

三、环保产品的研发

第三章 2013年中国防水建材行业发展环境分析

第一节 国内宏观经济环境分析

一、GDP历史变动轨迹分析

二、固定资产投资历史变动轨迹分析

三、2013年中国宏观经济发展预测分析

第二节 2013年中国防水建材行业政策环境分析

一、国家建材类防水材料标准

二、环保政策

三、其他政策

第三节 2013年中国防水建材行业社会环境分析

第四章 2013年中国建材行业发展形势分析

第一节 2013年中国建材行业发展概述

一、四川灾后重建给建材行业的发展带来机遇

二、中国建材行业发展重点分析

三、中国建材行业节能形势与任务分析

第二节 2013年中国建材行业存在的问题分析

一、制约中国建材行业的发展因素

二、中国建材行业高耗能问题分析

三、建材行业企业问题分析

第三节 2014-2019年中国建材行业发展趋势分析

一、中国建材行业的发展前景

二、中国建材行业发展机遇

三、中国新型建材产品发展展望

第五章 2013年中国防水建材行业发展分析

第一节 2013年中国防水建材对环境的影响及检测方法

一、建筑防水材料环保问题概述

二、防水卷材与片材对环境的影响

三、防水涂料对环境的影响

四、密封材料及防腐剂对环境的影响

五、VOC的检测过程及原理

六、苯的检测过程及原理

七、游离甲醛含量的检测及原理

第二节 中国防水建材主要产品工艺流程图分析

一、丙烯酸酯涂料生产工艺流程图

二、聚合物水泥涂料生产工艺流程图

三、改性沥青涂料生产工艺流程图(溶剂型)

四、改性沥青涂料生产工艺流程图(水乳型)

五、防水卷材工程施工流程图

六、防水涂料工程施工流程图

七、其他

第三节 2013年中国防水建材产业运行现状分析

一、中国防水建材行业发展规模分析

二、中国防水建材行业结构调整分析

三、中国建筑业对防水建材产业提出的新要求分析

第六章 2013年中国防水建材市场运行态势分析

第一节 2013年中国防水建材市场供需平衡分析

一、中国防水建材市场需求分析

二、中国防水建材市场供给分析

三、中国防水建材市场供需平衡分析

第二节 2013年中国防水建材销售渠道分析

一、现有销售渠道

二、创新销售渠道

第三节 2013年中国防水建材市场存在的问题分析

一、制约中国防水建材行业发展的三大因素

二、我国防水建材与国外存在着差距

三、建筑防水行业存在的主要问题

四、防水建材行业的主要障碍分析

第七章 2011-2013年中国防水建筑材料制造行业数据监测分析

第一节 2011-2013年中国防水建筑材料制造行业总体数据分析

一、2011年中国防水建筑材料制造行业全部企业数据分析

二、2012年中国防水建筑材料制造行业全部企业数据分析

三、2013年中国防水建筑材料制造行业全部企业数据分析

第二节 2011-2013年中国防水建筑材料制造行业不同规模企业数据分析 一、2011年中国防水建筑材料制造行业不同规模企业数据分析

二、2012年中国防水建筑材料制造行业不同规模企业数据分析

三、2013年中国防水建筑材料制造行业不同规模企业数据分析

第三节 2011-2013年中国防水建筑材料制造行业不同所有制企业数据分析 一、2011年中国防水建筑材料制造行业不同所有制企业数据分析

二、2012年中国防水建筑材料制造行业不同所有制企业数据分析

三、2013年中国防水建筑材料制造行业不同所有制企业数据分析

第八章 2013年中国防水涂料产业营运格局分析

第一节 2013年中国防水涂料产业发展概况分析

一、中国建筑防水涂料发展概况

二、中国建筑防水涂料的主要品种

三、中国防水涂料技术发展水平分析

第二节 2013年中国防水涂料产业发展存在的问题分析

一、产业发展存在的问题分析

二、产业发展不足之处分析

三、产业发展制约因素分析

第三节 2013年中国防水涂料市场发展分析

一、防水涂料生产状况分析

二、防水涂料市场需求分析

三、防水涂料市场价格走势分析

第四节 2013年中国防水涂料行业细分市场发展分析

一、聚氨酯防水涂料

二、聚合物水泥基防水涂料

三、丙烯酸酯防水涂料

四、橡胶改性沥青防水涂料

五、水性PVC防水涂料

六、聚氯乙烯弹性防水涂料

第九章 2013年中国防水建材其它子行业发展状况分析

第一节 2013年中国SBS、APP改性沥青防水卷材市场分析

一、SBS、APP改性沥青防水卷特性

二、SBS、APP改性沥青市场现状

三、SBS、APP改性沥青发展趋势

第二节 2013年中国合成高分子防水卷材发展分析

一、三元乙丙防水卷材

二、氯化聚乙烯防水卷材(CPE防水卷材)

三、氯化聚乙烯-胶共混防水卷材

四、聚氯乙烯防水卷材(PVC)

五、其他高分子防水卷材

第三节 2013年中国聚氨酯密封胶行业运行分析

一、聚氨酯密封胶的主要性能特点

二、中国聚氨酯密封胶的发展状况

三、聚氨酯密封胶在土木建筑的应用情况

四、单组分聚氨酯泡沫填缝剂的发展及应用

第十章 2013年中国防水建材行业竞争格局分析

第一节 2013年中国防水建材行业集中度分析

一、区域集中度

二、市场集中度

第二节 2013年重点省市防水建材行业竞争态势分析

一、山东省

二、河南省

三、辽宁省

四、河北省

五、江苏省

第三节 2014-2019年中国防水建材行业竞争趋势预测

第十一章 2013年中国防水建材行业重点企业竞争力分析

第一节 山东山泰集团

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第二节 山东东海塑胶有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第三节 肥城市泰山涂塑帆布有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第四节 北京东方雨虹防水技术股份有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第五节 青岛锦绣防水材料有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第六节 山东清大实业集团有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第七节 辽宁双利实业有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第八节 浙江兰亭高科有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第九节 山东宏祥新材料工程有限公司

一、企业概况

二、企业主要经济指标分析

三、企业盈利能力分析

四、企业偿债能力分析

五、企业运营能力分析

六、企业成长能力分析

第十二章 2013年中国防水材料应用及技术现状分析

第一节 2013年中国防水材料应用与技术概述

一、防水材料应用概述

二、PSBR在改性沥青生产工艺中的应用

三、桥面防水材料及其施工方法

四、隔热、隔音、防水材料的制造方法

五、废旧塑料生产防水材料的安全节能型装置介绍

六、聚合物水泥基复合防水涂料的开发与应用

第二节 高压灌浆防水堵漏新技术解析

一、高压灌浆堵漏简述

二、高压灌浆堵漏原理

三、高压灌浆堵漏作用机理及堵漏技术运用特点

四、高压灌浆堵漏技术运用范围

五、高压灌浆堵漏施工方法

六、裂缝的高压灌注施工工艺流程

第三节 混凝土高压化学灌浆堵漏技术及施工机具材料分析

一、混凝土高压化学灌浆堵漏技术及施工机具材料概述

二、化学灌浆堵漏施工的优点

三、化学灌浆堵漏施工工艺

第四节 密封材料防水工程介绍

一、沥青橡胶防水油膏

二、桐油渣、废橡胶沥青防水油膏

三、合成高分子密封材料防水工程

第五节 地下空间结构裂缝控制与防水新技术透析

一、地下空间结构裂缝控制与防水新技术概述

二、结构裂缝产生的原因

三、有害裂缝与无害裂缝

第六节 锐态型钛白粉在卷材涂料中的应用技术

一、锐态型钛白粉在卷材涂料中的应用技术概述

二、卷材涂料的基本性能及钛白粉在卷材涂料中的作用

三、锐态型钛白粉质量指标在卷材涂料应用中受限制原因分析

四、改进锐态型钛白粉应用性能的途径

五、锐态型钛白粉在卷材涂料中的发展前景

第七节 防水建材主要产品的市场技术的介绍

一、SBS/APP 改性沥青卷材生产工艺技术

二、RWB-801铁路桥专用高聚物改性沥青防水卷材生产技术

三、改性沥青卷材成型技术

四、自粘改性沥青卷材生产技术

五、系列丙烯酸酯防水涂料生产技术

六、聚合物水泥涂料生产工艺技术

七、热塑性橡胶防水卷材生产工艺技术

第十三章 2014-2019年中国防水建材发展前景预测分析

第一节 2014-2019年中国防水建材发展前景及趋势

一、防水建材发展前景

二、防水建材应用区域前景

三、建筑防水材料的市场发展新趋势

四、家装防水产品发展趋势

第二节 2014-2019年中国防水建材主要产品的发展趋势预测

一、防水涂料新趋势

二、SBS 和APP 改性沥青卷材发展趋势分析

三、高分子卷材发展趋势

四、中、高档防水涂料发展趋势

五、玻纤沥青瓦发展趋势

六、自粘防水卷材发展趋势

七、其它新型建筑防水材料发展趋势

八、石油沥青纸胎油毡发展趋势

九、沥青复合胎柔性卷材发展趋势

第三节 2014-2019年中国防水建材市场盈利能力预测分析

第十四章 2014-2019年中国防水建材行业投资机会及风险分析

第一节 2014-2019年中国防水建材行业投资机会分析

一、新产品带来的投资机会

二、区域供给缺口带来的投资机会

三、灾后重建建材需求量大

四、新材料、新工艺带来的投资机会

第二节 2014-2019年中国防水建材行业投资风险分析

一、政策风险

二、市场竞争风险

三、原材料价格波动风险

四、管理风险

五、营销风险

六、其他风险

第三节 专家投资建议

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市场行业报告相关问题解答

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公司介绍

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B. 智研咨询调研(行业研究)说明

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c) 二手资料收集,对部分公开信息进行比较,参考用户调研数据,最终获得行业规模的数据。

d) 智研科信具有获得一些非公开信息的渠道:

e) 政府数据与信息

f) 相关的经济数据

g) 行业公开信息

h) 企业年报、季报

i) 行业资深专家公开发表的观点

j) 精深严密的数理统计分析

数据分析材料篇(3)

中图分类号:TU521 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0068-02

岩土工程材料相关的工程力学性质一直是工程学术界的研究重点,对其的试验、分析和模拟一直层出不穷。然而相关研究往往以宏观研究和均质性为主,材料的细观力学性质与材料的非均质性往往被人们所忽视,这一点对实际生产和研究都是不利的,因此本文将对非均质岩土工程材料的力学分析方法进行探讨研究。

1 岩土工程材料的非均质性模拟分析

1.1 材料非均质性分析的必要性

相比人工合成的均质性材料,非均质材料在日常生活中的应用更广泛。各类天然材料与天然材料构成的岩土工程材料都具有非均质性,它们的构成中往往包括了孔洞、砂砾、石头等各类不同物质,这类材料常见的有土、岩石、沥青与水泥的混凝土等。这些物质由于具有种种各异的力学性质,所以在外力作用下产生的变化也大不相同,同时会产生极其复杂的相互作用。材料的非均质特点和细观结构对自身的力学性能有很大的影响,会造成应力分布的变化、裂纹扩展方式的不同、破坏模式的区别等等差异。综上可知,关于均质材料的力学数值分析是不能应用于非均质材料的,应针对非均质材料开发相应的分析研究方法。

1.2 材料非均质性模拟的问题

为了将材料的细观结构与非均质性都列入分析因素来模拟计算其应力应变与破坏模式,部分学者开发出了相应的软件和数值模型。因为模型中材料的相应细观结构均由统计工具和软件随机生成,所以模拟生成的岩土工程材料细观结构多项性质都有相当强的真实性,比如不同材料的不同形状、位置分布、含量比例等。

虽然这种利用虚拟结构所进行的非均质研究取得了一定的成果,但是还是有很大的局限性。因为虚拟出的细观结构毕竟和现实中的材料结构有所不同,只能一定程度上将其非均质性体现出来,这就造成了用虚拟结构所完成的力学分析难以获得现实里真正的力学性质。

1.3 数字图像处理技术

数字图像处理技术目前的应用很广泛,在医学、航空、生物、土木工程等领域都取得了相当的成果。而在材料学领域,该技术可以有效对实际材料的细观结构进行提取,将其转化为能再现其非均质性的图像,然后再通过计算机分析处理图像数据信息,最终得出想要的研究成果。

2 用数字图像技术模拟和分析工程材料实例

利用数字图像技术对花岗岩的受力情况和破坏情况进行分析。

2.1 数字图像对岩石细观结构的再现

2.1.1 图像和数据的提取

将花岗岩原岩用圆锯水平或垂直切出横截面,打磨光滑,利用照相和扫描工具做出该截面的物理图像并转换储存至计算机。如果岩石尺寸较大,则通过照相机拍照导入,如果岩石尺寸较小,可以直接用扫描仪扫描岩石进行导入。

导入计算机的物理图像不能直接使用。数字图像由像素点组成,像素点是指矩形排列的图像元素,均由横纵向扫描线交叉构成,扫描线间的宽度相等。

灰色图像和彩色图像的像素点有所不同。灰色图像的像素点有灰色度,是用来代表其亮度的整数值。而彩色图像的构成元素是众多颜色度不同的像素点阵,每个像素点都具备红绿蓝三种颜色,每个颜色由一个整数值来代表,因此彩色图像的像素点阵可以对应由这些数值构成的三个连续函数f(i,j,k)。这三个函数构成的三维离散函数可以将彩色图像的信息表现出来,作为接下来进行数字图像处理的数据基础。

2.1.2 岩石细观结构的表现

花岗岩的主要成分是石英、长石和黑云母。因为其构成包括了三种不同的材料,为了获得三种不同类型的图像数据,最好使用彩色空间来进行数字图像处理。

事实上,使用灰色图像进行处理,通过灰色值也一样可以得到跟彩色空间相似的效果。当具体进行技术应用时,应该视不同图像的不同性质来选择是使用灰色空间还是彩色空间来进行数字图像处理。比如,当图像的灰色度识别太差时换用彩色空间处理;当图像属性难以区分时换用不同算法对图像进行自动分割,以彩色空间提供更多数据信息。总之,技术方法的选择要以能准确区分不同材料的不同图像属性为目的,这样才能获得材料细观结构的真实数据信息进行检测。

如图1中,像素点共计55578个,云母932个,石英16208个,长石38438个。每个像素点实际面积为0.0645 mm2,则云母实际面积60.114 mm2,石英实际面积1045.416 mm2,长石实际面积2479.251 mm2。

2.2 将细观结构的图像转换为矢量数据

为了利用数据进行力学计算和数值分析,将图像化的细观结构变换成矢量数据表示。

旧式的数值分析方法往往使用有限元法或者有限差分法,这需要把岩石的图像分成众多细小网格。数字图像由像素点构成,像素点以小正方形的形状呈矩形排列。将每个像素点作为有限元的网格或者有限差分的栅格,则这个方格的四角坐标点即为对应物理位置的矢量空间数据。数字图像的像素点和矢量坐标可以按比例进行转换,其转换比例为岩石横切面在竖直或水平方向的真实长度比竖直或水平方向的像素点数量,如图2所示。

通过以上的数据转换,图像会以一个矩形的网格集合形式被表现出来,在进行数值计算时可以通过各个像素点颜色类别的不同来进行其对应材料类别的赋予,这样一来就令岩石实际具有的非均质特点加入了数值分析中去。这种转换方法比有限元法和有限差分法都简单,因为其规避了二者复杂的网格或栅格生成,而且矢量数据呈正方形在分析和计算上都很方便,可以简单地用目前已有的数值分析软件计算。

3 结语

该文所提出的二维数值分析法可以对岩土工程材料的细观结构进行分析,是一种将数字图像理论、矢量转换技术、传统数值算法结合起来运用的综合性计算分析法。并且以花岗岩为例,用该方法进行了力学分析。细观结构会影响材料的应力分布与破坏模式,这是在传统的数值模拟试验中就已经被证明了的。而非均质材料与均质材料无论是破坏模式还是力学性能都有很大不同。根据本文提到的数值分析方法,无论是二维还是三维的岩土工程材料数值分析都可以实现。

参考文献

数据分析材料篇(4)

文字型材料解析题是中招材料题中的传统题型,在各地中招试题中使用频率最高、涉及范围最广。试题或以历史典籍、名人论著、外文翻译、影视、网络语等中的一段或几段文字作为试题材料,或将重大事件根据某一主题按时间顺序排列起来作为试题材料。解答好此类解析题要注意三点:

1.读。先读题目设问,带着问题有目的、有针对地阅读材料,有利于节省时间。阅读材料时要关注提示性、概括性、总结性的文字,它有可能暗藏某些解题所需要的信息,有引导、启发作用;不要忽视材料的出处与注解等说明性文字,它有利于快速明白材料的主题或中心思想;材料中如有省略号时,还应注意从省略号两边获取有效信息,省略号两边保留的内容必定隐含着重要的信息。另外,阅读材料时还要关注材料中人物的阶级立场,防止似是而非、一知半解而失分。大事年表类的材料题要从题干所给历史事件的性质、领域、影响等方面判断其反映的脉络,审出其主题。

2.联。把从材料中提取的有效信息与教材相关知识衔接整合,进行知识的再转化。大事年表类的解析题要从时间、背景、影响等角度理清重大事件之间的内在联系。

3.答。根据设问角度,坚持“论从史出,史论结合”的原则,运用历史学科语言条理清楚、言简意赅地作答。答题时还应根据分值确定答案要点,注意语言规范化,以增加得分概率。

例如2016年河南历史中招试题非选择题第24题(节选):

材料一在欧洲大陆,法国和德国历史上发生过多次战争,积怨甚深,成为宿敌。在1871年的普法战争中,法国战败,把矿藏丰富的阿尔萨斯和洛林地区割让给德国,并交付大量赔款。从德国占领这两个地区的第一天起,法国就开始为复仇做准备,法、德结下了“世仇”。

(1)据材料一并结合所学知识,法、德两国的“世仇”在20世纪有哪些表现?(3分)

我们带着题干设问,细读材料可知此题考查的是法德两个大国的关系,根据题干中的关键词“世仇”、“20世纪”、“表现”,然后结合教材知识进行整合,得出“一战前,法国和德国分属不同军事政治集团,进行军备竞赛;一战中法、德交战;巴黎和会上法国主张严惩德国;二战中德国占领法国”。

二、图表型材料解析题

图表型材料主要分为数据表格、曲线图、扇形图、饼状图、柱状图等,中招试题中以历史数据为素材的图表题居多。此类型题常用的设问方式为:“依据材料(图表),可以看出(概括)……变化”“这与哪一历史事件有关”“出现这一状况的原因是什么”等,此类解析题的解题思路需根据设问而定。

1.回答与哪一事件相关时,要关注表格的具体事项的名称。一般来说,标题最能直接反映图表的主要内容。

2.概括变化时,要准确把握数据图表中数据的变化(表格:注意横纵栏间的数据大小变化;饼状图:注意各项数据的比例关系;柱状图:注意相互间数据的高低变化;曲线图:注意与时间联系反映的高低起伏)。在组织答案时,语言表述一是要严谨,多采用动态回答,常用“越来越……”、什么比什么多(快)、迅速(持续)增长(增加)、相对缓慢、逐步下降、整体增长(下降)等。

3.概括原因时,注意根据题目设问分析数据所反映的背后信息,从多角度分析原因,注意是依据材料还是要用所学知识,是回答根本、主要和直接原因,还是回答主观、客观原因,国内、国际原因。特别是变化趋势有增有降时,要注意对应说明其原因。

例如2014年河南历史中招试题非选择题第22题(节选):

材料二

(2)据材料二,概括晚清财政收入结构有什么变化?说明这一变化与上述运动之间的关系?(3分)

解答此题关键是要读懂图表数据,弄清楚表格横栏第一行列出的是“农业税收入”、“工商杂税收入”等税收项目,第二行列出的是“数额”和“比重”。然后根据题目第一个设问,观察表格纵栏列出的随年份变化的数据,很容易看出“农业税收入比重减小,工商杂税收入及其他收入增加;工商业税收所占比重超过农业税收”等结论。题目第二个设问根据第(1)问的结论,可知“洋务运动促进了当时工商业的发展”。

三、图片型材料解析题

图片型材料解析题可以分为地图类材料解析题和实物类材料解析题。

地图类材料多出自各版本教材中共有的示意图,体现了对学生解读历史地图能力的考查。解答此类材料题首先根据图名寻找思考的方向;如果没有图名,要根据设问看地图中相关的时间、地点、人物、图例等反映出来的关键信息找准思考方向,联系教材内容判断地图反映的历史事件,然后根据设问作答。

实物类材料常以图片(事件图、建筑图、人物图等)为载体,利用图片间的共性设置相关的问题,在考查学生挖掘图片历史信息能力的基础上,进一步考查学生的分析比较能力、文字表达能力。解答此类型题关键是根据题意揣摩命题人的意图,找准比较点,比较点一般从背景、性质、特点、方式、结果、作用、影响等方面思考。然后根据所分析的图片内涵信息,结合设问角度进行知识迁移,进而锁定正确答案。

例如2015年河南历史中招试题非选择题第21题(节选):

材料二

(2)观察材料二的三幅图,概括指出古代洛阳在丝绸之路上有着怎样的国际地位?(1分)

从材料二所给图片下的文字说明可以提取出洛阳在当时丝绸之路上是对外贸易和文化交流的重要城市,所以它的地位应简洁地概括为“集商业贸易与文化交流于一体的国际大都市”。

再如2016年河南历史中招试题非选择题第23题(节选):

材料一

20世纪50年代前的中国城市街头20世纪90年代的中国城市街头

(1)据材料一,概括指出20世纪70年代后我国城市的发展变化。

首先,我们根据设问“城市的发展变化”, 弄清此设问是纯粹据图片答题,与课本关联不大;然后认真观察图片,通过注释内容弄清图片材料反映的历史现象;最后对历史图片中的内容进行纵向比较,找出解题的突破点:“城市面貌由落后到现代;交通、运输工具发生巨大变革(自行车、人力车被各种汽车取代;马路上的人流变为车流)”。

数据分析材料篇(5)

1 引言

在金属材料力学性能检测的过程中,影响最终检测结果准确性的因素有很多,这其中包括:测试人员素质、测试方法、试样状态、环境条件等。当前对金属力学性能检测技术的改进集中体现在对实验设备的改进以及测试方法的科学化和标准化方面,对于试样在试验过程中的应力应变状态分析的研究只能局限于样品在测试结束后的数据分析,但金属构件大多具有比较复杂的形状和大小不同的尺寸,且其服役条件往往也是极端复杂的,通过力学试验测定的结果作为判据,并不能确切的表征金属材料在实际工作条件下的强度行为,因而不能对金属的使用性能做出确切可靠的评价。

利用有限元分析软件对金属材料的力学性能试验进行模拟分析,能够直观对金属材料在整个试验过程中的应力应变状态进行分析,不仅能有效的预测金属材料的应力应变的变化,为金属构件在服役条件的失效分析、确定金属构件的合理设计、制造、安全使用和维护提供参考,还能对改进金属材料测试方法,提高测试精度提供一些新思路,同时也为选材和质量控制提供一些技术依据。

有限元是在连续体上进行近似计算的一种数值方法,它经过了40多年的发展已经形成了一套相当完善的理论体系,是现今应用最为广泛的数值计算方法。可以解决如工程的结构分析、电磁学和热力学等方面的问题。近年来我国对材料力学的有限元分析进行了大量的研究,但对于金属只进行了一些较为常见的材料在特定力学条件下的有限元分析,提出了一些材料力学性能指标和应力应变的关系。

2 ANSYS有限元模拟与试验室力学性能检测耦合

有限元分析就是将复杂的连续物理对象划分成一个个离散的子域,利用子域建立的近似的函数进行描述;推导求解处理所有子域误差以此来建立整体的分析方程,再通过计算机的数值计算处理功能,就可以利用数值求解方法解决任意复杂的问题[1]。

金属材料常规力学性能试验项目主要分为拉伸、硬度、冲击、工艺性能和疲劳试验五方面。现行力学性能检测绝大多数是借助几何形状非常简单的标准试样装卡在普通的力学试验机上,在简单的应力状态下进行力学检测。利用ANSYS有限元模拟力学检测试验,可以使整个试验过程能够直观的表现,并能建立力学检测数据与模拟参数关联的数据库,为模拟金属材料改变自身形状,改变服役条件后进行力学性能模拟分析奠定基础。

2.1 模拟拉伸试验

以模拟拉伸试验为例,国内拉伸试验方法标准为《GB/T 228.1-2010 金属材料 室温拉伸试验方法》,主要测定的检测项目为:抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率以及n值、r值等。拉伸试样在拉伸的过程中一般要经历弹性、屈服、强化、颈缩四个阶段,试验数据是通过测量作用于试样的载荷F和试样原始标距部分的伸长L计算得出应力-应变图,从而得出相应的试验数据。

ANSYS模拟金属拉伸试验主要分为:建模、设置物理参数、设置加载条件和求解等几大部分。根据拉伸试验的特点,模型可以简化成不考虑夹持部分,将一端圆弧末端固定,而在另一端圆弧末端施加位移载荷,这样既可以缩短计算时间、减少存储空间,同时也可以满足计算精度的要求,如图1。因为金属材料大都是各向同性的,只需要输入DENS(密度)、EX(弹性模量)和NUXY(泊松比)定义即可。加载条件的设置主要以测试材料实测的应力应变关系进行设置。

2.2 模拟数据库的建立

DENS(密度)、EX(弹性模量)和NUXY(泊松比)是表示材料自身特性的参数,其大小与材料本身的状态,例如元素含量,热处理状态等相关,与使用环境,受力状态无关。模拟拉伸试验的意义在于通过对实际检测结果的耦合,推出不同材料自身的模拟参数(DENS、EX和NUXY),此时这些模拟参数与实际材料的固有参数无关,是使模拟结果与实际检测相耦合的条件,并建立相互关联的数据库,流程如图2。

图2 关联数据库建立的流程图

3 金属构件的应用模拟

近年来,在金属力学性能测试领域中注意力更集中于“服役机件”而不是普通试样,模拟机件寿命试验有逐步发展成为一门独立学科的趋势。如英国北海油田开发用金属材料及加拿大天然气管道构件,广泛采用模拟试验来研究金属材料的在特定条件下的使用性能,航空涡轮发动机的地面模拟试验在世界各国广泛采用[2]。但这些金属构件的全尺寸模拟试验缺乏普遍性且实施比较困难(费用昂贵和技术复杂),更多地用于各种关键性构件的模拟测试中。

追踪了解金属材料的后加工形状和使用状态,通过计算机利用ANSYS建立相关模型,利用已有数据库中的模拟参数,对金属构件进行模拟分析,流程如图3所示,探求普通力学性能测试方法所得到的金属力学性能判据与金属制件在真实服役条件下所显示的强度行为之间相互关联的各种规律性。不仅实施简单,节约大量的人力物力,更重要的是可以普遍应用于各种金属构件,同时也为现实模拟服役条件下金属构件的力学性能提供更直接有效的指导。

图3 利用关联数据库模拟真实服役条件下力学性能的流程图

4 结束语

利用计算机模拟金属材料力学性能检测试验,能够直观对金属材料在整个试验过程中的应力应变状态进行分析,对未来建立金属材料检测数据库提供视觉素材。

通过有限元分析的模拟分析,使具有比较复杂的形状和大小不同的尺寸金属构件在真实服役条件下得到表征。不仅能有效的预测金属材料在实际使用过程中应力应变的变化,为金属构件在服役条件下的失效分析、确定金属构件的合理设计、制造、安全使用和维护提供参考,还能对改进金属材料测试方法,提高测试精度提供一些新思路,同时也为现实模拟金属构件的力学性能提供更直接有效的指导。

数据分析材料篇(6)

[中图分类号] G434 [文献标识码] A 文章编号:1671-0037(2015)08-80-6

Analysis of the Hot Spot and Research Trend of the Material Engineering Discipline based on the Common Word Knowledge Map

Zhang Xuezhao1,2

(1.Library of Henan University of Science and Technology, Luoyang Henan 471023; 2. Libraryof Zhoukou science and technology Career Academy, Zhoukou Henan 466000)

Abstract:In this paper, the latest scientific metrology technology―knowledge map is applied to the material engineeringdiscipline in our country. Through taking the two disciplines (Materials Science and Welding) as the research objects, a total common word knowledge mapsof thetwo disciplines were constructed, tohighlight the research hotspot, research trends and development of thetwo disciplines.

Keywords:knowledge map; commonword analysis; welding; Materials Science

1 研究内容

将材料学和焊接学两门学科作为研究对象,以CSCD国内权威数据库的作为数据源,采用计量学中的共词分析方法,对1989~2013年材料学、焊接学等学科文献的关键词进行统计,并利用聚类分析、因子分析、多维尺度分析以及社会网络分析等方法和相关软件,构建这两门学科的关键词词频分布表、类团关系图等,通过对所构建的两个学科的共词知识图谱进行详细比较对比,分析两门学科的当前研究热点、研究趋势及前景。

2 研究方法及过程

2.1 数据来源

本文采用的数据来源于《中文社会科学引文索引》检索系统。本文选取CSSCI1989~2013年收录的期刊----钢铁研究学报和复合材料学报、电焊机和焊接技术做样本,套录该期刊文献的所有题录信息。具体方法:打开CSSCI检索界面,收录年限选定为1989~2013,在[来源文献]检索界面的[期刊名称]中分别输入“钢铁研究学报、复合材料学报和电焊机、焊接技术”期刊刊名,[匹配]限定为“精确”,同时[每屏显示]设定为50条,套录这些期刊在这一时期内文献的题录信息,然后将得到的数据分别整理后,分别得出在这一时期内材料学和焊接学题录数据库。然后通过利用C#自编的计算机程序,按照频次由高到低排列,得到一个材料学和焊接学的关键词排名,频次总数分别是16 057个和21 622个。

2.2 数据处理说明

从两个学科关键词排序中分别截取一定频次的关键词,其中材料学关键词截取词频大于22次、焊接学关键词截取词频大于50次,由此,得出了两个学科的99个和102个高频关键词。再将这些类似性质的关键词进行归整,从而分别确定了两个学科的80个和63个高频关键词表,将这两个关键词表(见表1-1、表1-2)作为共词分析我国材料工程学科的基础。

2.3 构造关键词共词矩阵

2.3.1 构造原始共词矩阵

由于以上两个学科选定的关键词是材料工程学科论文中出现频率最高的词,它们代表了当前我国材料工程学科的研究热点。为了能进一步更好地反映这些关键词之间的关系,本论文对这些高频关键词作如下处理:在已建立的题录数据库中,利用自编的计算机程序分别对两个学科确定的80个和63个高频关键词两两进行共词检索,经过统计分析,得到了一个80×80的共词矩阵(部分数据见表1-3)和一个63×63的共词矩阵(部分数据见表1-4)。

以上两个表格中的共词矩阵是一个相关、对称矩阵,对角线上的数据为该词出现的频次,主对角线单元格的数据为两个关键词共同出现的频次。

2.3.2 构造相关矩阵

本文在对两个学科的原始矩阵进行包容处理时采取Salton指数法,处理数据部分结果见表1-5和表1-6,Salton指数法的计算公式为[3]:S=Nij/(Ni×Nj)1/2(3-1)。其中,Ni,Nj分别表示关键词i和j的频次,Nij表示关键词i和j共现的频次。

以上两个表格相关矩阵中的数字为相似数据,数字的大小表明了相应两个关键词之间的距离远近,数值越大则表明关键词之间的距离越近,相似度越好;反之,数值越小则表明关键词之间的距离越远,相似度越差。

2.3.3 构造相异矩阵

由于相关矩阵中的‘0’值过多,统计时容易造成误差过大,为了方便进一步处理,两个学科相异矩阵的部分数据详见表1-7和表1-8。

以上两个表格相异矩阵中的数据,正好与相关矩阵相反,数值越大则表明关键词之间的距越远,相似度越差;反之,数值越小则表明关键词之间的距离越近,相似度越好。

2.4 聚类方法与聚类图

具体方法:在SPSS17.0软件界面中输入要分析的相异矩阵,然后选择[分析]――[分类]――[系统聚类]进行聚类分析。聚类方法选择组间距离法;度量标准--区间选择共词聚类分析中最常用的欧氏距离(Euclideandistance)。

3.5 构建类团关系图

类团关系图主要用连线的粗细来明确类团间的关系强弱,类团间的关系强弱以连线的粗细来表示,两个类团之间的连接线就越粗,说明他们之间的关系的关系越强,反之则亦然[4]。具体方法是首先计算出各个类团的内部联系强度与其外部联系强度,然后利用先进的社会网络分析软件pajek绘制出两个学科的类团关系图。通过对两学科类团的形成、演化、新增及消失的过程研究,动态地揭示我国材料工程学科的研究的现状、热点及发展。

3 研究结果与分析

3.1总体状况描述

材料学科(以钢铁研究学报和复合材料学报为代表)从1983年到2013年共有9 302篇论文,每种期刊年均155.03篇,平均每篇论文的关键词数为1.73个。经过规整、缩减后,这一阶段频次不小于22次的高频词共80个,其中,复合材料、力学性能、显微组织、有限元分析、层合板、数值模拟等出现200次以上,说明网络环境下以复合材料为核心的材料性能分析是这一阶段的研究热点,具体分析内容主要体现在材料的力学性能分析、有限元分析、数值模拟分析等方面。

焊接学科(以电焊机和焊接技术为代表)从1984年到2013年共有11 778篇论文,每种期刊年均196.3篇,平均每篇论文的关键词为1.84个。这一学科(焊接学科)论文总数与材料学科相比基本持平,但是篇均关键词数却略有上升。经过规整、缩减后,这一阶段频次不小于50次的高频词共63个,与材料学科相比,焊接工艺以2 368次居于首位,焊机、焊缝、焊接电源、焊接控制、焊接质量、焊接电流、电焊、埋弧焊、焊条等是出现200次上的高频词,可见,在该学科目前的主要研究热点是焊接设备、焊接工艺、焊接工业参数等方面。这些方面的研究直接决定或影响到焊接质量和焊接效果,这也与生产实际紧密结合,充分体现了这一学科的实践性。

3.2 研究主题的异同

从材料学科形成的聚类图可以看出,我国材料学科的主要热点研究领域、研究主题、研究热点可以总结为以下几个方面:

3.1.1 材料工艺、参数研究

这方面的研究是我国材料学科研究领域研究成果最丰硕的部分之一。该类团群主要包括“材料热处理类团”“材料工艺性能研究类团”两个类团。在该阶段,从关键词聚类分析结果来看,随着有计算机技术、数据/值模拟仿真技术及材料热处理技术的发展。材料学科研究动态主要表现在以下两个方面:第一,材料分析、材料加工更加精准化。第二,材料热处理参数、方法始终是材料学科发展的重点。

3.1.2 工程材料研究

工程材料研究始终是材料学科研究的主要方向。工程材料类团群主要包括金属材料类团、非金属材料类团、复合材料类团。金属材料类团一直是材料学科发展的主流,各种有色金属它们是现代各种机器零部件的生力军,它们为材料学科的发展奠定了基础。复合材料类团的研究是材料学科发展的延续和补充。在现当代化生产中,随着对材料性能需求的日益提高,单纯的金属材料性能已经不能满足各类机器零部件的使用要求,为此复合材料的研究被材料学家们纳入了研究领域,并且自从复合材料进入研究领域开始,到现在,乃至未来,复合材料的研究都将经久不衰,这一点从关键词词频分布都可以看出:复合材料出现的频次排列第一、层合板、金属基复合材料、高温合金、陶瓷基复合材料、复合材料结构等关键词的都属于这一类团,并且频次分布也很靠前。

3.1.3 材料性能缺陷研究

材料性能缺陷研究也是我国材料学科乃至全世界材料学科研究的主题。这一研究类团群主要包括材料加工方法类团和材料缺陷类团。材料缺陷类团包含的关键词主要有:疲劳、裂纹、磨损、断裂、夹杂物等,这些关键词频次的分布在本研究统计中占有相当的比重,由此可以看出怎样预防材料的各种缺陷,提高材料的加工及使用性能,至关重要。紧接着引出了材料学家们所关注的材料的加工类团(转炉、电弧炉、热轧、冷轧、轧制等)。虽然这一类团群的关注度不如工程材料研究,也不如材料工艺参数的研究。但是无论从各种工程材料来说,还是从各种材料的工艺参数研究来说其目的都是怎样去避免材料的各种缺陷,从而提高和改善材料的加工性能、使用性能,达到人们生产加工的目的。

从焊接学科的聚类图可以看出,我国焊接学科的主要热点研究领域、研究主题、研究热点可以总结为以下几个研究方向:

3.1.3.1 焊接工艺参数研究。同材料学科一样,焊接学科的焊接接工艺参数研究是本学科的研究主题和重点。在这一类团群中焊接工艺这一关键词在频次表中出现的次数达到了2 368次,可见在焊接学科中,工艺参数研究所站的比重和地位。焊接工艺规范、焊接工艺参数、焊接手法等方面是这一类团研究的主题,而这一研究主题随着焊接设备和焊接方法的不同焊接工艺亦有不同。

3.1.3.2 焊接类型方法研究。这一类团是一个大面类团,焊接类型和方法直接决定或影响焊接工艺、决定了焊接设备、焊接工具的选择。这一类团的关键词主要有:手工电弧焊、堆焊、焊接方法、激光焊接、搅拌摩擦焊、点焊、埋弧焊、钎焊、氩弧焊、气体保护焊等。随着焊接技术的发展及焊接质量要求的提高,该类团正朝着自动焊接、机器人焊接等自动化方向发展。

3.1.3.3 焊接工程、工具、材料研究。焊接工程、工具、材料这一类团群涉及焊接材料、焊接环境、焊接设备工具,从而间接地决定焊接方法的选择、焊接工艺流程。这一研究类团,从各种焊接对象材料(管道、铝合金、不锈钢、奥氏体不锈钢等)说起,涉及了焊接结构、焊接工程、工程建设及焊接应用。分析了焊条、药芯焊丝的使用环境、使用方法等。这一主题类团的研究,是该学科研究的基础,研究主题关键词虽然词频分布没有排在前列,但关键词词频分布的范围广。未来该主题的研究将朝着细化焊接工具方向,具体可能以焊接工具研究所形式出现。

3.1.3.4 焊接质量控制研究。这一类团的研究主题是焊接学科研究的目的所在。不管焊接工艺如何合理、焊接方法如何选择、焊机及焊接工具的选择的多么具有针对性,其最终目的是获得优质的焊接质量。在这一研究主题中,分析了各种焊接缺陷(裂纹、缺陷、变形等)各作者、学者提出了如何规避焊接缺陷的各种方法、技巧。目前这一研究主题随着焊接材料的多样化,生产要求的提高而日益严峻,机器人技术、自动焊技术的发展对焊接质量的提高起着决定性的作用,但其普及应用任重而道远。

4 类团关系分析

确定了材料学科、焊接学科类团后,就可以研究各学科类团间的相互关系,找出哪些类团是核心类团,它与其他类团之间联系密切;哪些类团是非核心类团,它与其他类团之间联系疏松;哪些类团与其他任何类团都没有任何关系,属于相对独立类团。为此,笔者根据各类团之间的内、外相互关系,利用pajek软件绘制出了既能反映自身类团的内部联系强度又能反映这个类团与其他类团的外部联系强度的类团关系图(如图1-1、图1-2所示)。在图中,类团的内部联系强弱用节点的大小来表示,节点越大,表明该类团的内部联系强度越小,反之,则相反;节点连线的颜色深浅和连线的粗细程度和表示两节点间的外部联系强度,两节点间连线颜色越深、连线越粗,则表示两类团之间的外部联系强度越大,反之,则相反。

图1-2 焊接学类团关系图

5 结语

本部分研究采用共词分析方法,利用聚类分析、先进的社会网络分析方法和软件Pajek,分别绘制出材料学科和焊接学科两学科的聚类图、类团关系图,对两个学科:材料学科和焊接学科研究主题进行了较为详细的对比分析。通过分析对比得出两个学科的发展变化特点:

5.1 材料学科和焊接学科都属于工学学科,其发展研究主题存在共性

从两个学科的研究主题来看,我国材料学科研究领域、研究热点体现在复合材料、材料工艺参数研究、材料性能缺陷研究上,而焊接学科体现在焊接工程、工具材料、焊接工艺参数研究、焊接质量(缺陷)控制上。两个学科之间研究主题框架基本一致,其目的都是为了满足生产实践,都是为了规避缺陷(材料缺陷、焊接缺陷),提升加工质量。

5.2 热点研究领域显现新特征

两大学科的热点研究领域各有新特征:材料学科的陶瓷基复合材料、铝基复合材料、有限元分析、数值模拟等;焊接学科的自动焊技术、机器人技术等。

5.3 两个学科研究范围和内容具有一定的连续性、阶段性、变化性

两个学科不论是材料学科还是焊接学科都是从工程材料研究到工艺参数研究,最后再到性能缺陷研究,整个研究过程呈现出连续性、稳定性、阶段性、变化性的特点。每个阶段在各自基础上由细化整体上呈现发展性。

参考文献:

数据分析材料篇(7)

一、前言

中国煤炭行业还处在从第一利润源中攫取经济效益及利润的阶段,基于此,石桥煤业从市场经济规律出发,在材料管理工作上下工夫,把降低吨煤材料成本作为创造经济效益的重要手段,制定、完善了各类生产物资材料定额,为材料定额管理在我矿的应用和推广打下了基础。煤矿材料定额是指在正常生产且合理使用生产原材料(原材料为合格品)的情况下,生产出单位合格产品所必须要耗费的各种原材料的数量。目前,我矿受一线职工文化素质不高的制约,多数工人在使用生产材料方面具有很大的随意性,没有任何节约意识,间接导致我矿吨煤材料成本居高不下,因此很有必要利用材料定额这个核算体系去规范、考核我矿下属生产区队的生产领料情况。材料定额不仅是企业物料发放、考核材料费用和成本核算的重要依据,更是促进企业合理使用和节约物料的重要手段。随着井下生产条件的变化,及时修订完善材料定额,使定额体系更加精确,科学合理的材料定额对企业生产备料、投料、使用至整个生产完成的过程,具有十分重要的作用和意义。

二、材料定额的制定

煤矿生产单位产品所消耗材料数量的多少,是反映其生产技术、生产工艺及经营管理水平的重要标志,石桥煤业采用规程计算法和统计分析法制定材料定额以保证定额的科学性和准确性。1、规程计算法:根据采煤、掘进巷道的作业规程及设计施工措施标准,核算单位产品所消耗物料的数量,以水平轨道大巷锚杆定额为例:石桥煤业岩巷采用Ф20mm,长2200mm高强螺纹锚杆,水平轨道大巷断面11.43,规程要求所有锚杆间距、排距均为L,每排H根高强螺纹锚杆,D锚杆=H/L,即岩巷断面为11.43的巷道每米进尺锚杆定额为D锚杆.2、统计分析法:统计分析法是我矿按照集团公司质量标准化要求,依据我矿作业规程,在正常生产、保证安全生产、生产原材料合格的情况下,统计若干个生产周期所生产单位产品数量及材料消耗数量,最后经过计算、分析得到定额数据的测定方法。现以10402上顺支护材料护帮网为例进行说明:10402上顺(煤巷)作业规程要求工字钢棚距0.8m,因此我矿采用长、宽规格为40m*0.8m的黑色孔状护帮网来支护顶板和两帮,2010年9月15日八点班至2010年9月19日八点班我们跟踪测定进尺及护帮网的消耗数据,绘制成二维曲线,如下图:

可见,护帮网的消耗量与掘进进尺有明显的线性关系,进尺与消耗量交叉点都在原点及A点所成直线上下浮动,进尺与消耗量几何坐标关系为所成直线OA,由上图我们可以得出线性方程D网=消耗量/进尺。护帮网的定额用统计分析法测定还相对简单,我矿掘进巷道煤、岩巷道变化较大,地质条件复杂多变,钻杆、钻头及配件类材料定额就相当难测定,掘进工程消耗的材料在我矿材料消耗总额中占很大比重,为保证掘进巷道材料定额的准确性,定额组成员经过长期的对现场材料消耗跟踪、观察和统计,对不同岩性、不同断面的巷道材料消耗定额进行反复的推敲、分析、调整,最终得到了一套准确、完整的材料定额体系。随着生产条件的变化,定额组还会根据统计分析法来调整定额数据,以保证材料定额与生产条件变化相适用。

三、材料定额在材料计划和材料采购中的应用

材料定额不仅在制定材料计划方面起着十分重要的作用,还是物资供应部门合理组织采购物资材料的依据。我矿每月根据集团公司下达的年度计划分解指标,逐月制定生产经营计划,技术部、通防部、机电部下达单月具体生产计划,材料计划就由生产计划及材料定额共同生成,可见,材料定额在材料计划的制定过程中起着一个十分重要的系数作用,不同岩性、断面的巷道,各有不同的材料定额,根据井下生产条件的不同,材料计划的制定和审核有很大的难度,而材料定额就成为了材料计划编制和审核的依据,有了具体的材料计划,物资供应部门就可以结合仓库库存物料,积极的组织材料的采购工作,从而避免了因盲目采购造成的库存物料品种规格、数量过多及库存物料占压过多流动资金给企业经营带来的压力,材料定额在材料计划的制定和材料采购工作中扮演了一个把关者角色,多余不计划、多余不采购,为企业经营减轻不小的压力。

四、材料定额在材料成本控制和考核中的应用

1、成本控制:材料定额是我矿井下生产计算和确定材料成本的依据,是进行成本控制、成本核算的基础。有了定额这个区队产品与材料消耗数量的比例系数,在制定月度生产计划时,就可以测算出这个工程大概能消耗多少物料,我们可以根据这个材料计划消耗数,结合生产过程中实际发生的生产条件的变化,胸有成竹的组织材料的采购和发放,控制定额数以外材料成本的产生,变传统的被动的配料机制为主动的有效的控制材料成本的产生,掌握管理的主动权,以此降低吨煤材料成本,提高我矿经济效益。2、材料考核:石桥煤业月末进行材料费用考核,通过对比各区队材料实际消耗量与计划消耗量,找出实际与计划的差异,对产生定额以外领料的原因,我矿主要归结为材料质量不合格、实际生产标准与作业规程和质量标准化要求不符、保证安全生产导致材料消耗增加、人员素质不高导致材料消耗量超标等,通过找出这些导致成本升高的根源,我矿积极采取改进技术措施、改变生产工艺、提高人员素质等整改措施,收到很大成效,也为降低生产成本奠定了良好基础。

五、结语

综上,材料定额的制定是一个难点,制定定额体系需花费大量的精力搜集数据,而且要确保数据的真实可靠,材料定额体系的准确与合理,在保证正确下达材料计划、采购计划与成本控制分析等方面的重要性不言而喻。为确保材料定额的准确,我矿定额组根据井下生产实际情况,从制定定额制定标准开始,到跟踪生产采集数据,全程监控定额标准的制定,尽可能使所有数据真实可靠,最终测算出了一套完整的定额体系,保证材料定额在今后工作中的应用,为我矿在材料计划、采购、分析、考核方面的工作提供了依据,有效促进了材料管理工作的提升。

参考文献:

1、《消耗定额管理是煤矿材料成本控制的基础》 贾海宽 露天采煤技术 2001-2

2、《建筑工程定额原理与概算》 曹小琳 景星蓉 中国建筑工业出版社2008-1

3、《道路建筑材料技能考核指导》 崔岩 于辉 北京理工大学出版社2009-8

作者简介:

陈法喜 男 (1969―)汉族 河南禹城人 大专文化程度 高级技师

数据分析材料篇(8)

材料许用值指的是通过对实验数据进行相关的系统的统计分析,得到了材料的性能值的大小,通常用平均值来表示,静定结构表征与超静定结构表征。在复合材料的使用中,复合材料的许用值可以采用材料的应变值来表示。

复合材料中的材料许用值通常是用评估材料的分散性来做研究的,以及环境对材料有什么样的影响,通过确定设计许用值的基础,来对设计分析的模量值进行相应的分析,但是,要注意的是,除了模量值之外,其他的材料许用值都不能直接的用在复合型材料中的结构设计中去[1]。

1.2 实验

对于材料许用值的实验,多采用试样级的实验进行,应该适当地考虑复合材料自身的结构特征,包括其铺层设计与材料的厚度、对环境有什么影响、是否有缺口效应、机械紧固连接有什么程度的挤压破坏等等问题,要对相应的事件数与合理的实验手段相结合[2]。

1.3 实验数据的分析

复合材料相对来说静度强、剩余的强度与疲劳的寿命实验的数据具有极强的分散性,对统计的分析方式一般采用的是性能试验的数据进行统计,并且要根据同级的材料许用值,对复合材料进行详细的分析,根据数据中与现实的差异性纳入到设计许用值当中去。需要注意在进行数据分析前要先将异常的数据进行舍弃,再对数据进行优化处理,再进行分析[3]。

2 设计许用值

复合材料的结构的研发过程中,设计许用值确定之前要给出研发过程中的设计许用值,便于在今后的工作中进行设计分析,确定了几何的尺寸。最终对设计许用值是否用于复合材料中进行审核。

2.1 静强度的设计许用值

静强度的设计许用值指的是在材料许用值的基础上,对更高层的试件进行实验的验证得出的结果。通过对静强度的研究,在静强度的设计许用值的载荷作用下的结构是如何进行限制的,限制值是多少。静强度的设计许用值应该包括拉伸的强度、剪切的强度与压缩的强度三种。

2.2 疲劳强度设计许用值

对于疲劳强度的设计许用值,我们应该考虑的是在是热的环境下会受到什么样的影响。对每种环境的状态进行检测,其中包括高温湿热状态、室温环境状态,大致需要约四个应力的水平疲劳的寿命实验,对应力的水平进行选取,选择最靠近它的疲劳门槛值[4]。

2.3 损伤容限的设计许用值

这类损伤容限的设计许用值大致可以分为两类,一是成分中还有BVID的复合材料结构的设计许用值,也就是静强度的设计许用值,这类的设计许用值是为了符合FAR25.305的设计的载荷条件进行分析使用的设计许用值。二是根据最大设计损伤的符合材料结构的设计许用值,也可以叫做损伤容限设计许用值,这类设计许用值是为了符合FAR25.571的损伤容限的程度进行分析需要的设计许用值[5]。

2.4 国内外的复合材料的设计许用值

表1当前主要飞行器制造企业符合材料设计许用值

公司

部件名称

材料体系

拉伸设计许用值

压缩设计许用值

剪切设计许用值

Boeing

B777尾翼蒙皮

T800H/3900-2

3000-3500

2700

5.3

Airbus

A310垂直安定面

T200/913C

2800

2800

Airbus

A320垂直安定面

T300/913C

3200

3200

Airbus

A330、A340外翼

HTA/6376

5000

洛克希德

L-01011垂直安定面

T300/5208

4500

4000

西安飞机研究院

Y7垂直安定面

T300/913C

3200

3200

从数据表格表1我们可以发现,经典飞机复合材料的设计许用值基本都控制在三千到五千左右。

数据分析材料篇(9)

以中国知网(CNKI)的《中国科技成果数据库》为数据源,采用“名称+关键词+成果简介”的组合检索策略,以“生物*医用*金属”、“生物*医用*高分子”、“生物*陶瓷”、“生物*复合材料”、“生物*医学*衍生物”为检索词,对2000-2010年间我国科技成果产出进行检索与数据清洗,得到1772条题录。

1.2方法

使用TDA、Excel2010和Origin等统计与绘图软件为分析工具,从科技成果计量分析的角度,对相关科技成果数量进行数值模拟与计算,研究我国尤其是中国科学院系统生物医学材料科技成果的年度分布、科技成果产出机构分布等,并进行对比分析、描述和数据挖掘等深入研究。

2结果

2.1科技成果产出数量趋势

我国生物医学材料科技成果数量的纵向变化规律,反映了生物医学材料的受关注程度和发展速度。2006-2009年是生物医学材料科技成果的高峰时期,与我国的生物医学材料技术研发投入主要分布在近5年即“十一五”相吻合。中国科学院系统在该领域的发展趋势与全国基本一致。图1我国生物医学材料技术成果产出年度分布

2.2我国科技成果产出内容分析

统计结果表明,生物复合材料在近年发展最为迅猛,从2006年开始取得跨越式发展,至2010年累计取得411项成果;而医用金属(188项)、医用高分子(177项)、生物陶瓷(189项)、生物医学衍生物等材料(209项)的发展速度低于生物复合材料,比较平稳。统计结果显示,从2000-2010年,中国科学院系统生物医学材料科技成果也主要集中在生物复合材料方面,共计62项;其他4种生物医学材料科技成果产出相对较少,分别为生物医学衍生物37项,陶瓷材料31项,医药高分子32项,医用金属材料35项。

2.3科技成果产出地区分布

分析我国主要省市在生物医学工程领域的科技成果产出,有助于挖掘不同地区间研发力量的差异,合理配置资源,进行深入研发。重点对我国北京市、上海市、江苏省等7个省市进行了技术领域构成计量分析,结果发现各主要省市生物复合材料研发成果仍然占据主体,生物医用金属材料科技成果的产出以北京市、天津市与江苏省较多,生物陶瓷技成果的产出以上江苏省与湖北省较多,详见图2。表明这些省市在生物医学工程某些关键材料的研究方面已占据先机。

2.4科技成果产出机构分析

2.4.1生物医用金属材料科技成果产出机构分析

医用金属材料是一类生物医用的金属和合金,是临床应用最广泛的植入材料,主要用于骨和牙等硬组织的修复和替换,心血管和软组织的修复以及人工器官制造中的结构元件[5]。检索结果显示,2000-2010年间共有医用金属材料相关的科技成果278项,大部分科研机构只有零星的成果产出,只有少数机构多年来保持着可观的科技成果产出。科技成果数量排名前3位的机构有中国科学院、南开大学、四川大学,分别完成科研成果36,12,6项;其他科研单位如浙江大学、上海交通大学、清华大学等成果数量达到5项;其他均少于5项。在中国科学院系统,山西煤炭化学研究所(5项)、金属研究所(4项)在医用金属材料上也取得较多科技成果。表明我国各主要机构的生物医用金属材料技术科技成果数量不均衡。

2.4.2生物医用高分子科技成果产出机构分析

医用高分子材料是指在生理环境中使用的高分子材料[6-7]。2000-2010年间共检索出医用高分子材料相关的科技成果263件,科技成果数量排名前5位的是中国科学院、浙江大学、武汉大学、清华大学、江南大学,分别获得科研成果32,8,5,5,5项,其成果数量占相关成果总数的21%;其他单位的成果数量均在5项以下。在中国科学院系统,医用高分子材料科技成果数量排名前3位的是微生物研究所、上海药物研究所、上海有机化学研究所,所获成果数量分别是4,3,3项,这10项科技成果占中国科学院总产出量的31%。

2.4.3生物陶瓷科技成果产出机构分析

生物陶瓷包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶[8]。2000-2010年间共检索到生物陶瓷相关的科技成果323项,多个科研机构在生物陶瓷研究中取得了较好的研究成果,科技成果在5项以上的机构有10个,其中中国科学院、武汉理工大学、清华大学、四川大学、上海交通大学分别完成科研成果33,18,13,11,10项,前5名机构成果数占总成果数的26%。在中国科学院院系统,生物陶瓷科技成果数量最多的有上海硅酸盐研究所、过程工程研究所贡献了20项科技成果,占中国科学院总产出量的65%。

2.4.4生物复合材料科技成果产出机构分析

生物复合材料是由两种或两种以上不同生物相容性优良的材料复合而成的生物医学材料,可以最大限度地模仿人体组织与器官的功能,进而实现组织的修复与再生,是最有发展潜力和应用前景的组织与器官替代和修复材料[9]。2000-2010年间共检索到生物复合材料相关的科技成果582项,可谓成果丰硕。多个科研机构取得了众多成果,成果数量在10项以上的机构有9个,其中中国科学院、清华大学、四川大学、上海交通大学、暨南大学分别获得63,24,18,17,13项,上述前5名机构的成果数占总成果数的23%。在中国科学院系统,生物复合材料科技成果数量排名前5位的是上海硅酸盐研究所(12项)、长春应用化学研究所(8项)、生态环境研究中心(5项)、金属研究所(5项)、兰州化学物理研究所(4项),总共贡献了20项科技成果,占中国科学院总产出量的55%。

2.4.5生物医学衍生物科技成果产出机构分析

数据分析材料篇(10)

中图分类号:F27 文献标识码:A

原标题:医院医用耗材的网络信息化管理

收录日期:2013年3月26日

随着科学技术的进步和医疗卫生事业的不断发展,在新的高科技技术治疗过程中,医用耗材已经成为医院的重要消耗品。因此,加强耗材管理,合理制定采购计划和消耗比例,保证耗材使用的安全完整节约,充分发挥耗材在治疗过程中的效能,实行网络化信息化管理,既是医院管理的需要,也是信息时代的必然趋势。

一、医用耗材网络化管理的必要性

如今,医院医用耗材的种类多,规格型号繁杂,最多可达1,000多种,物资管理相当麻烦。网络系统首先可按价值划分为普通消耗材料、高价值消耗材料及敷料等类别;其次按使用次数又可分为一次性耗材、卫生材料、低值易耗品等类别,因核算时劳动强度大,且不便管理,为了进行科学化、合理化管理,医院采用现代化信息手段,纷纷建立信息系统(HIS)。HIS系统已经成为支持现代化医院运营的必要技术设施。医院医用耗材系统是HIS系统的一个子系统,它将实现对耗材的类别、采购、成本核算及招标单位资质等一系列的高效管理,从而解决过去核算及管理中存在的问题,建立一个统一、高效的采购管理系统,不仅有利于降低医疗成本,减轻患者负担,而且能够保证临床治疗的安全性,给患者和医院带来良好的社会效益和经济效益。

二、建立医用耗材信息管理系统

为了提高医用耗材管理水平,适应现代化管理要求,医院应建立医用耗材管理系统。该系统应该以耗材管理科室、供应商、领用科室为横向的三个层次,以材料类别中的一次性材料、低值易耗品、卫生材料等一级分类为纵向层次,再按照普通耗材和高值耗材分为二级分类,实行横向、纵向交叉管理模式,每层结构之间形成业务流动。

1、科室申请采购录入。各科室根据使用需要制定计划进行申请,报设备管理科进行汇总,汇总数据由设备科负责人、分管副院长、院长进行审批。属于新进材料由医院组成的招标委员会进行公开招标,合理选择适合科室使用的卫生材料。中标材料由招标委员会审核批准后录入进货系统,系统自动按照数据库中供货商的信息,将各个科室的申请计划材料生成备货单据,在系统内对备货计划进行确认后,可向供货商下达采购通知单。

2、耗材入库信息录入。供货商按照采购通知单送货入库。采购材料到货后根据招标时订立合同的标准,按照材料信息的品名、数量、单价和规格录入卫生材料管理系统。材料管理员根据计算机统计的科室、供货时间、计划数量、到货情况进行查询核对单据,若发现未到货或与供货合同不符的物资,及时向供货商进行查询,防止因缺货和与申请计划不符的材料影响临床正常使用。同时,检查供货商的卫生材料是否符合卫生材料技术监督管理的相关规定及医用材料的基本要求,如批次、出厂日期、有效期限等。

3、仓库管理。材料管理员根据入库系统生成数据与采购发票核对,自动生成入库单据,并对比系统统计的科室申请,打印材料清单,配好领用材料由科室领用。系统可进行流水查询、库存数量查询,随时掌握库存数量并能够及时备货。每月生成库存数量表,盘点库存物资,保证各种材料库存数据的准确性。合理确定库存数量,将库存定量降低到最低。及时掌握库存数量,制定采购计划,避免采购的盲目性和随意性。

4、核算管理报表。系统按照科室、日期、时间、数量、品种、价格、金额、厂家和有效期分别做横向、纵向统计,为医院详细了解各科室材料使用情况提供准确数据,有利于医院对科室使用材料的监管,为科室管理提供可行性依据。系统能根据单据发生的时间段、供货商名称、发票号、单据号和应付金额区间等信息检索应付款项明细,然后添加生成付款计划单。对生成的计划单按照一定的条件进行查询,便于查找、维护、核对付款数额等日常工作。系统对付款计划审核完成付款,将审核数据录入已付款款项内。系统还可以提供未付款项、已付款项的数据统计,以便财务部门制定付款计划。

5、同期增长与数据分析。准确分析科室各类卫生材料耗用比例,如高值耗材或低值耗材占整个卫生材料的比重等,分析其变化原因,进行成本效益分析,根据类别制定年采购量报表、年耗用量报表、同期增减百分比报表,进行横向、纵向比较,采用百分比法、连环替代法分析每年增减变化原因,进行科室领用材料成本分析,为各科室制定卫生材料计划提供准确可靠的原始依据。分析科室领用成本,将科室领用材料同病房病人量周转率以及收入相结合,评价科室成本耗用合理性,制定合理的卫生材料使用量,不断调整相应耗材数量,为科室材料购进提供合理可靠的依据。

三、确保卫生材料系统正常运行

1、强化管理意识。医院网络系统管理是比较大的复杂的网络工程,随着医院的不断发展以及相关医疗机构政策的改变,领导应提高对医院管理网络建设认识,不断增加新的符合医院运行规律的管理思想,强化职工的思想认识,根据医院发展及管理需要对软件进行升级改造,及时改进不断完善,由此适应新的管理理念的要求。

2、建立管理制度,提高人员素质。卫生材料网络系统应该制定严格的管理制度,完善岗位责任制,建立各系统操作者之间的职责不相容制度,实行互相稽核,如采购与验收不相容职责,验收与库房保管不相容职责等,不同职责对程序持有不同操作权限和阅读权限,确保计算机数据管理的安全、有效。

3、保证系统维护安全,提高工作效率。加强系统维护和安全,指定专人进行操作系统维护、维修,实行双机备份及恢复机制,保障系统安全运行。

通过建立医用耗材管理系统,提供符合财务制度规定要求和物资管理环节的管理功能选项,监控科室物资消耗情况,全面替代手工处理,提供医用耗材的动态数据分析,为医院领导决策提供科学、准确的财务指标,加强了医院管理的科学化、规范化、标准化,提高了工作效率,降低了运行成本,从而实现医院经济核算的现代化管理,促进医院信息化管理,提高医院的工作效率和服务质量,更好地为患者服务。

主要参考文献:

数据分析材料篇(11)

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)47-0145-02

一、引言

《无机材料分析与测试》课程是材料、化学等专业的一门重要基础课,是使学生具备应用无机材料表征技术的基本能力,为学生能够独立地进行无机材料的分析和研究工作及科学思维和创新能力的发展提供基础和保障的课程。因此,本课程作为材料、化学等专业一门必修的重要基础课,已在理工科院校越来越受到重视。其讲授内容主要包括无机材料形貌、结构、物相和微区成分分析的理论基础,是融合了化学、物理学、量子力学等的多学科知识,原理抽象,学生较难理解,且课时少,教学内容多,分析表征方法的原理又各不相同,知识点散,不易抓住重点。而教材内容的安排大多偏重于介绍仪器的工作原理,具体应用实例所占的篇幅较少,这不但使学生对理论知识理解困难,感性认识也相对匮乏,所以学生普遍感觉本课程内容抽象,理解掌握困难,是材料、化学类学科中难度较大的一门课程。

《无机材料分析与测试》课程所讲授的内容和涉及的仪器设备属于大型精密仪器,不仅价格昂贵,平时维护费用也较高。同时需要操作人员经过专门培训才能使用,且承担大量的科研测试任务。这些因素决定了这门课涉及的实验教学内容只能以演示为主,而这只能让学生对测试方法有一个初步的认知,并不能达到深入的了解和掌握。所以在毕业设计环节,往往会出现学生不仅对如何正确选用各种分析方法感到困惑,也很难正确地分析测试数据,这不仅延缓了毕业设计的进度,也影响了论文的质量。实际上,不管是考虑到本科学生的毕业设计还是他们今后的工作需求,只要掌握如何利用分析测试设备为自己的学习和研究服务即可,也就是说这些设备的具体操作和使用方法并不是他们必须掌握的重点。因此本课程的实验教学的内容侧重点应该由对大型仪器的参观改为对实验结果的分析更为合理,而选择合适的案例则变得尤为关键。结合我校专业和学科特点及师生的实际需求,我们提出在教学过程中采用“实例系统化”。

二、“实例系统化”的应用

(一)应用模式

所谓“实例系统化”,就是我们在讲解某一方法时,以当前研究最热门的先进无机材料为实例,而我们在讲解后续的各种方法时,也以相同的材料为实例。比如,无机材料TiO2、石墨烯等在当前热门的太阳能电池、光催化、锂电池等领域中有广泛的应用和研究,我们在讲解各种分析方法时,都以TiO2、石墨烯等的表征数据为实例进行介绍。特别是对含有相同元素的某类材料的表征数据可以进行对比讲解(如C元素在石墨烯与C3N4中XPS数据的对比分析),以此加深学生对测试方法原理的理解。

在我们以往的教学模式中或者绝大部分的教材中,案例分析一般都不会选用同一种物质。我们采用“实例系统化”这样一种模式,可以说是一次全新的尝试,出发点就是让学生通过用同一种物质将不同的分析测试方法联系起来。这样做,首先会使学生在接触一种新的测试方法时有一个感性的认识,因为他们在前面课程的学习过程中已经对这种物质的某种表征数据比较熟悉了,再接触一种全新的方法不会很抵触。而且,很多分析测试方法有着必然的联系,比如我们在讲解锐钛矿TiO2的XRD数据时,会指出各个衍射峰所对应的晶面间距,而我们在讲解锐钛矿TiO2的高分辨透射数据或者对其衍射花样进行标定时,也会涉及晶面间距,这样我们就能通过同一种物质将这两种分析方法有机结合起来,使学生更容易接受和消化所学内容。同时也培养了学生及时温习已学知识的习惯,避免“学后面忘前面”的情况发生。更为重要的是,各种分析表征技术的综合运用能力的培养可以使学生的科学思维和创新能力得到更好的锻炼。

(二)建立表征数据库

要做到“实例系统化”,首先需要对先进无机材料有一个全面的了解。纵观无机材料当前研究热点,结合我校教师的研究背景,初步确定出几大热门研究方向,如太阳能电池、光催化、燃料电池、锂电池、量子点LED等。进而归纳整理出研究热门的无机材料,如TiO2、石墨烯、CdSe、Fe2O3、ZnO、C3N4等。然后就这些材料的表征数据按照表征技术(XRD、SEM、TEM、XPS等)进行分类总结,建立无机材料实例表征数据库。这不仅为教学提供了丰富的案例,也为学生今后继续深造和从事材料研究、生产等提供了翔实的参考资料。但需要注意的是,科学技术的不断发展必然会导致新材料的层出不穷,各种分析检测技术的革新也是日新月异,这意味着实例表征数据库需要及时更新,紧跟科技发展步伐。现在网络信息发达,各大仪器厂家新仪器、新技术的推陈出新都能在网上及时获知,各大高校也都有TOP期刊的电子资源,这给我们及时更新数据库提供了便利条件。

应用这样的实例不仅可以将研究前沿与表征技术紧密结合,突显前沿性和实用性,使枯燥的知识变得易于接受,而且可以让学生对无机材料当前的研究动态有全面的了解。经过调研,我校教师在这几个领域均有深入研究,将专业教师的研究内容纳入实例中,不仅可以让学生能够根据自身的兴趣来选择合适的毕业设计任务,还能激发他们踊跃参与大学生创新项目。笔者在教学中采用“实例系统化”后,最直接的感受是学生做毕业论文上手很快,对很多数据信手拈来,不需要再花费大量的时间查阅文献,而且对数据的分析、实验条件的优化能力也得到显著提高。

(三)引入专题讨论课

本课程内容多课时少,如果在课堂上给学生讲解大量的案例是不现实的,而先进无机材料的种类又丰富多样。基于这种情况,我们引入了专题讨论课。讨论课是“教师和学生共同参与探寻知识的一种教学方法”,在很多课程的教学中都有成功案例。通过探索,我们总结出一种在《无机材料分析与测试》课程的教学过程中运用专题讨论课的方法。其具体实施过程为:首先由教师拟定5~6个先进无机材料专题,该材料是教师在以往授课中未涉及到的。然后由学生依据自身兴趣自主选择或教师指定,就某一材料专题形成兴趣小组。学生需要在国际权威科学杂志如《先进材料》、《美国化学会志》及《材料化学》上就所选“材料”查阅近年来发表的文献,并精选出能够体现该“材料”里程碑式的科学发现及涵盖讲授过的所有分析测试技术的文献。文献选定后,经过整理、分析和讨论,最终由每个小组推选一名报告人,就本专题以科研论文讨论的形式让学生课堂汇报,汇报重点为多种测试方法的综合运用分析。汇报课由教师主持,学生代表依次上台,以多媒体为辅助进行汇报陈述。在每一位学生的汇报结束后,教师给予点评,在肯定其优点的同时指出不足。

虽然讨论课会占据一部分课时,但是它的课程内容远远比相应课时教师讲授课内容多。而且它的实施不仅开拓了学生视野,培养了他们的自学能力、查阅文献能力、表达能力,还进一步丰富了实例表征数据库内容。更为重要的是,学生通过文献精读,培养了科研思维,即如何通过严谨的数据分析得出科学研究的结论,而小组讨论的方式还能有助于学生之间沟通和协作能力的培养。与此同时,教师的教学能力也能得到进一步的锻炼,因为在讨论课上可能会出现突发状况,比如学生不愿意发言,情绪失控以及专题的讨论要点与教师之前的设想大相径庭等,这会影响课堂教学效果。所以要想上好讨论课,需要教师花费大量的时间与精力进行准备,做好应对各种突况的备用方案。

三、结束语

《无机材料分析与测试》是一门应用性强的综合性课程,在教学过程中采用“实例系统化”,突出前沿性和实用性的同时,还能显著提高学生的学习兴趣,并为他们的后续学习打下良好的基础。目前,国内各大高校及研究所均有材料类众多专业期刊的电子资源,如此丰富的参考资料不仅能够让老师及学生及时了解无机材料前沿方向研究动态,也能提供翔实系统的表征数据。“实例系统化”不仅可以在《无机材料分析与测试》课程中加以应用,而且在凡是涉及到材料表征技术的相关课程中都可以实施,所以它的应用前景是非常广阔的。

参考文献:

[1]张霞,徐欣欣.无机材料结构表征技术课程的开设[J].大学化学,2011,(26):26-28.

[2]宋浩杰.“材料近代分析测试方法”课程的教学改革探讨[J].河南化工,2014,(31):62-64.

[3]李军,王慧萍,刘延辉,何亮,李忠文.提升“材料现代分析技术”课程知识综合运用能力的实践探索[J].大学教育,2014,(6):105-108.

[4]王平,王斌,罗玉梅.“材料分析方法”精品课程建设实践与思考[J].教育教学论坛,2015,(1):135-136.