基于Creo Simulate的板壳失稳仿真分析

基于Creo Simulate的板壳失稳仿真分析
基于Creo Simulate的板壳失稳仿真分析

0 前言

工程上大量采用薄的板壳型结构,它们在压力作用下,会在内部应力远小于材料的屈服极限应力时,突然产生垂直于压力方向的位移而降低承载能力,甚至发生破坏,这种现象称为失稳。失稳的后果是结构失效崩解,是相当严重的,因此有必要对板壳失稳进行分析。

常见的板壳稳定性问题板和壳的形式是多种多样的,有平板、曲板、扁壳、圆筒壳、圆锥壳和各种形式的旋转壳。它们所承受载荷的形式不尽相同,有单向受压和双向受压,轴压和外压等。

本文建立了扁壳零件,并对该零件施加单向压力,进而计算出零件发生失稳时的载荷以及在各阶模态下的位移变形。

1 仿真预处理

1.1 板壳零件

的三维建模

利用拉伸和抽壳等工具建立板壳零件,如图1所示。

1.2 分派材料及约束和载荷的添加

在零件模式下的应用程序中选择Simulate,进入仿真模块。首先为零件分派Steel (钢材料),然后添加约束和载荷,在下表面所添加的约束限制了零件的所有自由度,在上表面添加载荷为50MPa,如图2所示。

2 零件的失稳仿真

基于Creo Simulate 的板壳失稳仿真分析

刘红波 锦州市农业机械化技术推广站 锦州 121000

选择分析和研究图标开始失稳仿真。

在进行失稳仿真之前,首先要对零件进行静态的分析,如图3所示。

对建立的静态分析进行一次求解,以作为后续分析的基础。然后,再新建失稳分析,创建的方法和静态分析类似。在失稳分析设置对话框中将失稳模式数设置为4。

对建立的失稳分析进行计算,计算完成后可以生成4组失稳模态的失稳位移图,如图5、6所示。从失稳模态1图中可以看出,当载荷达到50×68.06MP,零件将失稳。

3 结语

利用Creo 软件中的Simulate 模块对板壳类零件进行了失稳仿真分析,可以快速的得出零件失稳的临界条件,为工程设

计提供了依据,极大的缩短了产品的设计周期和提高了产品的质量。

图1 板壳失稳分析 的模型图2约束和载荷设置

图5 失稳模态为1和2的失稳位移图

图6 失稳模态为3和4

的失稳位移图

图 3 新建静态和失稳分析图4 失稳分析设置

基于Creo Simulate的板壳失稳仿真分析

作者:刘红波

作者单位:锦州市农业机械化技术推广站 锦州 121000

刊名:

电子制作

英文刊名:Practical Electronics

年,卷(期):2015(7)

参考文献(3条)

1.王俊奎;张志民钣壳的弯曲与稳定 1980

2.E.H.Baker;L.Kovalevsky;F.L.Ri sh Structural Analysis 1972

3.郭英涛,任文敏关于限制失稳的研究进展[期刊论文]-力学进展 2004(1)

引用本文格式:刘红波基于Creo Simulate的板壳失稳仿真分析[期刊论文]-电子制作 2015(7)

五年级数学下册同步辅导教材

第一章因数与倍数 数a能被b整除,a是b的倍数,b是a的因数。 一个数的最小因数是1,最大的因数是它本身。一个数的因数的个数是有限的。 一个数的最小倍数是它本身,没有最大的倍数。一个数的倍数的个数是无限的。 例1:15的因数有哪几个?15是哪些数的倍数? 例2:一个数既是56的因数,又是2,4,7的倍数。这个数是多少? 例3:一个数是18的因数,又有因数2和3,同时又是9的倍数,这个数是多少?

第二章2、5、3的倍数的特征 自然数中,是2的倍数的数叫做偶数(0也是偶数),不是2的倍数的数叫做奇数。 例1:下面哪些数是2的倍数?哪些数是5的倍数?哪些数是3的倍数?哪些数既是2和5的倍数,又是3的倍数?35130241003321206015 74521106679087628099 2的倍数: 5的倍数: 3的倍数: 既是2和5的倍数,又是3的倍数: 例2:奶奶买了14个苹果,小明想平均分给三个人,他至少要吃掉几个才能正好分完? 例3:一些珍珠分给几个小朋友,每人分3颗多3颗,每人分5颗少5颗。一共有多少个小朋友?一共有多少颗珍珠?

第三章质数和合数 一个数,如果只有1和它本身两个因数,这样的数叫做质数(或素数)。一个数,如果除了1和它本身还有别的因数,这样的数叫做合数。 1既不是质数,也不是合数。最小的质数是2,最小的合数是4。例1:下面各数中哪些是质数?哪些是合数?13222717415761235376 879733477799118360 5 质数 合数 例2:两个质数的和是12,积是35,这两个质数分别是多少? 例3:从下面的数字中任取两个,按要求组成两位数。(各写4个)75320 质数: 合数: 奇数: 偶数:

热分析考试考试)20121210)

热分析习题 一、填空(10分,共10题,每题1分)。 1、差热分析是在程序控温条件下,测量样品坩埚与坩埚间的温度差与温 度的关系的方法。(参比) 2、同步热分析技术可以通过一次测试分别同时提供-TG或 -TG两组信号。(DTA-TG ,DSD-TG) 3、差示扫描量热分析是在程序控温条件下,测量输入到物质与参比物的功率差与温度的关 系的方法,其纵坐标单位为。(mw或mw/mg) 4、硅酸盐类样品在进行热分析时,不能选用材质的样品坩埚。(刚玉) 5、差示扫描量热分析根据所用测量方法的不同,可以分类为热流型DSC 与 型DSC。(功率补偿) 6、与差热分析(DTA)的不同,差示扫描量热分析(DSC)既可以用于定性分析,又可以 用于分析。(定量) 7、差热分析(DTA)需要校正,但不需要灵敏度校正。(温度) 8、TG热失重曲线的标注常常需要参照DTG曲线,DTG曲线上一个谷代表一个失重阶段, 而拐点温度显示的是最快的温度。(失重) 9、物质的膨胀系数可以分为线膨胀系数与膨胀系数。(体) 10、热膨胀系数是材料的主要物理性质之一,它是衡量材料的好坏的一个重要指 标。(热稳定性) 二、名词解释 1.热重分析答案:在程序控温条件下,测量物质的质量与温度的关系的方法。 2.差热分析答案:在程序控温条件下,测量物质与参比物的温度差与温度的关系的方法。 3.差示扫描量热分析答案:在程序控温条件下,测量输入到物质与参比物的功率差与温度的关系的方法。 4.热膨胀分析答案:在程序控温条件下,测定试样尺寸变化与温度或时间的关系的方法。 三、简答题 1.DSC与DTA测定原理的不同 答案:DSC是在控制温度变化情况下,以温度(或时间)为横坐标,以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵坐标所得的扫描曲线。DTA是测量T-T 的关系,而DSC是保持T = 0,测定H-T 的关系。两者最大的差别是DTA只能定性或半定量,而DSC的结果可用于定量分析。DTA在试样发生热效应时,试样的实际温度已不是程序升温时所控制的温度(如

六年级上册数学同步辅导教材

六年级上册第一章 分数乘法 例1:看图写算式。 (1) +( )+( )=( ) (2)+( )=( ) ×( )=( ) ×( )=( ) 分数乘法的意义与整数乘法的意义相同,就是求几个相同加数和的简便运算。 例2:计算下面各题。 ×3 ×6 2× ×9 分数乘整数,用分数的分子和整数相乘的积做分子,分母不变。能约分(化简)的要约分(化简)。 例3:计算下面各题 × × × × 分数乘分数,用分子相乘的积做分子,分母相乘的积做分母。能约分(化简)的要约分(化简)。 例4:先计算,再观察,看看有什么规律。 乘积是1的两个数互为倒数。 83×38 157×715 5×5 1 求倒数的方法:求一个数(0除外)的倒数,只要把这个数的分子、分母调换位置。 53的倒数是35,a 1的倒数是a ,a 的倒数是a 1(a ≠0),3的倒数是31,0.4的倒数是2 5。

练习一 一、乐想巧填。 1. 6×表示(),×表示()。 2. 米的是()米,公顷的是()公顷。 3. 3米的等于( )米的。 4. 一个数乘分数,就是求这个数的()。 5.的倒数是(),()的倒数是,和()互为倒数。 二、判断。 1.一个数乘分数,积一定比它本身小。() 2.1的倒数是1,0的倒数是0。() 3.7千克的与1千克的相等地。() 4.和,是倒数,也是倒数。() 5.4个相加,可以写成+++,也可以写成 三、计算大本营 1、 42× 11×× ×× 2、小时=()分米=()厘米吨=()千克 四、列式计算我最棒。

1. 5的是多少? 2. 4个是多少? 3.千克的是多少千克? 4. 4.小时的是多少小时? 五、快来显身手(比较大小)。 ○×○ ×○○ 六、实践乐园。 ①一瓶果汁重千克,20瓶果汁重多少千克? ②一只水箱可以容水500千克,箱水重多少千克? ③一个平行四边形的底是6米,高是底的倍,高是多少? ④一个三角形的底是12厘米,高是底的,这个三角形的面积是多少平方厘米?

现代仪器分析总结

σ分析化学:是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及其相关理论的科学。 分析化学分为化学分析和仪器分析 化学分析:利用化学反应及其计量关系进行分析的一类分析方法。 仪器分析:一般的说,仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 动化4相对误差较大5需要价格比较昂贵的专用仪器6能进行无损分析7 组合能力适应性强,能在线分析 仪器分析方法的评价指标:1.精密度2.准确度3.选择性4.灵敏度5.检出限6.标准曲线 仪器分析应用领域:1社会:体育(兴奋剂)、生活产品质量(鱼新鲜度、食品添加剂、农药残留量)、环境质量(污染实时检测)、法庭化学(DNA技术,物证)2化学:新化合物的结构表征;分子层次上的分析方法;3生命科学:DNA测序;活体检测;4环境科学:环境监测;污染物分析;5材料科学:新材料,结构与性能;6药物:天然药物的有效成分与结构,构效关系研究;7外层空间探索:微型、高效、自动、智能化仪器研制。 仪器分析发展趋势:1 引进当代科学技术的新成就,革新原有仪器分析方法,开发新仪器分析方法2 分析仪器实现小型化、自动化、数学化和计算机化3 发挥各种仪器分析方法的特长,实现不同仪器分析方法的联用。如气-质谱联用4各学科互相渗透,与各学科所提出的新要求、新任务紧密结合,促进仪器分析的发展5仪器分析的发展,可为新理论、新技术的研究提供强有力的研究手段,推动其飞速发展 光学分析法:以物质的光学性质为基础建立的分析方法 物质对光的吸收:当光与物质接触时,某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱 光与物质的相互作用:1.光的吸收、发射2.光的透射、散射和折射3.光的干涉、衍射和偏振分子吸光分析法:基于物质分子对光的选择性吸收而建立的分析方法。它包括比色法和分子吸收分光光度法 分子吸光分析法:1.比色法(基于比较待测溶液颜色的分子吸光分析法称为比色法,它分为目视比色和光电比色法)2.分子吸收光谱法(紫外吸收分光光度法、可见吸收分光光度法和

科学研究方法导论-3

第三章科研方法与思维方式 第一节典型科研方法 探索自然科学的奥秘是一项艰苦而又光荣的事业,它需要研究者以坚定的信念、顽强的意志和不懈的努力去探索和追求;同时,也要有正确的科研方法做指导才能有效地进行。方法问题是科研工作中的一个重要问题,事关科研工作的成效。科研方法是历代科学工作者集体智慧的结晶,是从事科学研究及技术发明的有效工具。 一.科研方法的层次 1.哲学方法 这是最根本的思维方法,是研究各类方法的理论基础和指导思想,对一切科学(包括自然科学、社会科学和思维科学)具有最普遍的指导意义,是研究方法体系的最高境地。 2.一般方法 一般方法是特殊方法的归纳与综合,它以哲学方法为指导,对各门学科研究具有较普遍的指导意义,也是连接哲学方法与特殊方法之间的纽带和桥梁。 3.特殊方法 特殊方法是适用于某个领域、某类自然科学或社会科学的专门研究方法,是构建研究方法体系大厦的基础。于各门学科具有自身的研究对象和特点,因此其研究方法各有所长。 二.典型的科研方法 (一) 观察 1.观察方法:观察方法是探索未知世界的窗口。 2.观察的意义:科学始于观察,积累原始资料,是科学发现和技术发明的重要手段。 3.观察的原则:客观性原则,全面性原则,典型性原则,辩证性原则。 4.观察的种类:直接观察,间接观察。

5.观察的偏差:主观因素,客观因素。 (二) 实验 1.实验方法:实验是发现科学奥秘的钥匙。 2.实验新特点:规模扩大化,测量精密化,操作自动化等。 3.实验的作用:简化和纯化研究对象,加速或延缓研究过程。 4.实验的类型:根据实验方式、作用、对象等因素,有多种分类方式。 5.实验的要求:规范,详细,真实,重复等。 6.实验的缺陷:实验假象,实验误差,实验限制等。 (三) 模拟 1.模拟方法:以相似理论为基础的一种理想化数值分析方法。 2.模拟的特点:在一定程度上可再现模型的运动规律。 3.模拟的种类:模拟有多种分类形式,如物理模拟、数学模拟、智能模拟等。 4.模拟的作用:缩短研制周期,培训复杂技术操作人员,安全迅速,节约高效。 5.模拟的不足:可用于最初实验研究,但不能代替真实的实验。 (四) 数学 1.数学方法:利用简明精确的形式化语言进行定量描述客观规律。 2.数学方法的特点:高度抽象,精确性,逻辑性等。 3.数学方法的作用:为各门科学研究提供定量分析和理论计算方法。 4.数学模型的类别:确定型、随机型、模糊型和突变型等。 6.数学模型的建立:数学模型建立流程如图4所示。 图4 数学模型建立流程图

五年级数学下册同步辅导教材

五年级数学下册同步辅 导教材 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

第一章因数与倍数 数a能被b整除,a是b的倍数,b是a的因数。 一个数的最小因数是1,最大的因数是它本身。一个数的因数的个数是有限的。 一个数的最小倍数是它本身,没有最大的倍数。一个数的倍数的个数是无限的。 例1:15的因数有哪几个15是哪些数的倍数 例2:一个数既是56的因数,又是2,4,7的倍数。这个数是多少 例3:一个数是18的因数,又有因数2和3,同时又是9的倍数,这个数是多少 第二章2、5、3的倍数的特征 自然数中,是2的倍数的数叫做偶数(0也是偶数),不是2的倍数的数叫做奇数。 例1:下面哪些数是2的倍数哪些数是5的倍数哪些数是3的倍数哪些数既是2和5的倍数,又是3的倍数 35130241003321206015 74521106679087628099 2的倍数:

3的倍数: 既是2和5的倍数,又是3的倍数: 例2:奶奶买了14个苹果,小明想平均分给三个人,他至少要吃掉几个才能正好分完 例3:一些珍珠分给几个小朋友,每人分3颗多3颗,每人分5颗少5颗。一共有多少个小朋友一共有多少颗珍珠 第三章质数和合数 一个数,如果只有1和它本身两个因数,这样的数叫做质数(或素数)。一个数,如果除了1和它本身还有别的因数,这样的数叫做合数。 1既不是质数,也不是合数。最小的质数是2,最小的合数是4。 例1:下面各数中哪些是质数哪些是合数 1322271741576123537687 9733477799118360 5 质数 合数 例2:两个质数的和是12,积是35,这两个质数分别是多少 例3:从下面的数字中任取两个,按要求组成两位数。(各写4个)75320 质数: 合数: 奇数:

现代仪器分析重点总结(期末考试版)

现代仪器分析:一般的说,仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。 灵敏度:指待测组分单位浓度或单位质量的变化所引起测定信号值的变化程度。灵敏度也就是标准曲线的斜率。斜率越大,灵敏度就越高 光分析法:利用光电转换或其它电子器件测定“辐射与物质相互作用”之后的辐射强度等光学特性,进行物质的定性和定量分析的方法。 光吸收:当光与物质接触时,某些频率的光被选择性吸收并使其强度减弱,这种现象称为物质对光的吸收。 原子发射光谱法:元素在受到热或电激发时,由基态跃迁到激发态,返回到基态时,发射出特征光谱,依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。 主共振线:在共振线中从第一激发态跃迁到激发态所发射的谱线。 分析线:复杂元素的谱线可能多至数千条,只选择其中几条特征谱线检验,称其为分析线。 多普勒变宽:原子在空间作不规则的热运动所引起的谱线变宽。 洛伦兹变宽:待测原子和其它粒子碰撞而产生的变宽。 助色团:本身不吸收紫外、可见光,但与发色团相连时,可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动,且吸收强度增强的杂原子基团。 分析仪器的主要性能指标是准确度、检出限、精密度。 根据分析原理,仪器分析方法通常可以分为光分析法、电分析化学方法、色谱法、其它仪器分析方法四大类。 原子发射光谱仪由激发源、分光系统、检测系统三部分组成。 使用石墨炉原子化器是,为防止样品及石墨管氧化应不断加入(N2)气,测定时通常分为干燥试样、灰化试样、原子化试样、清残。 光谱及光谱法是如何分类的? ⑴生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱; ⑵光谱的性质和形状:线光谱、带光谱、连续光谱; ⑶产生光谱的物质类型不同:发射光谱、吸收光谱、散射光谱。 ⑷ 原子光谱与发射光谱,吸收光谱与发射光谱有什么不同 原子光谱:气态原子发生能级跃迁时,能发射或吸收一定频率的电磁波辐射,经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。 分子光谱:处于气态或溶液中的分子,当发生能级跃迁时,所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。 吸收光谱:当物质受到光辐射作用时,物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后,由低能态被激发跃迁到高能态,此时如将吸收的光辐射记录下来,得到的就是吸收光谱。 发射光谱:吸收了光能处于高能态的分子或原子,回到基态或较低能态时,有时以热的形式释放出所吸收的能量,有时重新以光辐射形式释放出来,由此获得的光谱就是发射光谱。 选择内标元素和分析线对有什么要求? a.若内标元素是外加的,则该元素在分析试样中应该不存在,或含量极微可忽略不计,以免破坏内标元素量的一 致性。 b.被测元素和内标元素及它们所处的化合物必须有相近的蒸发性能,以避免“分馏”现象发生。 c.分析线和内标线的激发电位和电离电位应尽量接近(激发电位和电离电位相等或很接近的谱线称为“均称线 对”);分析线对应该都是原子线或都是离子线,一条原子线而另一条为离子线是不合适的。 d.分析线和内标线的波长要靠近,以防止感光板反衬度的变化和背景不同引起的分析误差。分析线对的强度要合 适。 e.内标线和分析线应是无自吸或自吸很小的谱线,并且不受其他元素的谱线干扰。 原子荧光光谱是怎么产生的?有几种类型? 过程:当气态原子受到强特征辐射时,由基态跃迁到激发态,约在10-8s后,再由激发态跃迁回到基态,辐射出与吸收光波长相同或不同的辐射即为原子荧光。 三种类型:共振荧光、非共振荧光与敏化荧光。 为什么原子发射光谱法可采用内标法来消除实验条件的影响? 影响谱线强度因素较多,直接测定谱线绝对强度计算难以获得准确结果,实际工作多采用内标法。内标法属相对强度法,是在待测元素的谱线中选一条谱线作为分析线,然后在基体元素或在加入固定量的其他元素的谱线中选一条

第3章 最终理想解

第三章最终理想解 TRIZ理论,在解决问题之初,首先抛开各种客观限制条件,通过理想化来定义问题的最终理想解(ideal final result,IFR),以明确理想解所在的方向和位置,保证在问题解决过程中沿着此目标前进并获得最终理想解,从而避免了传统创新设计方法中缺乏目标的弊端,提升了创新设计的效率。如果将TRIZ创造性解决问题的方法比作通向胜利的桥,那么最终理想解就是这座桥的桥墩。 3.1理想化简介 理想化是科学研究中创造性思维的基本方法之一。它主要是在大脑之中设立理想的模型,通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。一般的操作程序为:首先要对经验事实进行抽象,形成一个理想客体,然后通过想象,在观念中模拟其实验过程,把客体的现实运动过程简化和升华为一种理想化状态,使其更接近理想指标的要求。 理想化方法最为关键的部分是思想实验,或称理想实验。它是从一定的原理出发,在观念中按照实验的模型展开的思维活动,模型的运转完全是在思维中进行操作的,然后运用推理得出符合逻辑的实验结论。思想实验是形象思维和逻辑思维共同作用的结果,同时也体现了理想化和现实性的对立统一。 诚然,思想实验还不是科学实践活动,它的结论还需要科学实验等实践活动来检验,但这并不能否认思想实验在理论创新中的地位和作用。新的理论往往与常识相距甚远,人们常常为传统观念所束缚,不易走向理论创新,因此,借助于思想实验来进行理论创新以及对新理论加以认同,不失为一种有效的手段。 理想化方法的另一个关键部分是如何设立理想模型。理想模型建立的根本指导思想是最优化原则,即在经验的基础上设计最优的模型结构,同时也要充分考虑到现实存在的各种变量的容忍程度,把理想化与现实性结合起来。理想中的优化模型往往具有超前性,这是创新的天然标志。但是,超前行为只有在现实条件所容许的情况下,其模型的构造才具有可行性。应当指出的是,理想模型的设计并不一定非要迁就现实的条件,有时候也需要改造现实,改变现实中存在的不合理之处,特别是需要彻底扭转人们传统的落后的思维方式和生活方式,为理想模型的建立和实施创造条件。 科学历史上,很多科学家正是通过理想化获得划时代的科学发现。著名的有伽俐略、牛顿、爱因斯坦、卢瑟福等。 伽俐略注意到:当一个球从一个斜面上滚下又滚上第2个斜面上时,球在第2个斜面上所达到的高度同在第一个斜面上达到的高度近似相等。他断定这一微小差异是由于摩擦影响的结果,如果将摩擦消除,那么第2 次的高度完全等于第一次的高度。他又推想,在完全没有摩擦的情况下,不管第2个斜面的倾斜度多么小,它在第2个斜面上总要达到相同的高度。如果第2个斜面的斜度完全消除,那么球从第一个斜面滚下来之后,将以恒速在无限长的平面上永远不停地运动下去。当然,这个实验是一个理想实验,无法真实地操作这个实验,因为永远也无法把摩擦力消除尽,也无法找到和制作一个无限长的平面。伽利略是理想实验的先驱,后来牛顿把伽利略的惯性原理确立为动力学第一定律:惯性定律。 牛顿继承了伽利略的传统,在思索万有引力问题时也设计了一个著名的理想实验:抛体运动实验。一块 石头投出,由于自身重压力,被迫离开直线路径,如果单有初始技掷,理应按直线运动,而却在空中描出 了曲线,最终落在地面上,投掷的速度越大,它落地前走得越远。于是,我们可以假设当速度增到如此之大,在落地前描出1,2,5,100,1000英里θ长的弧线,直到最后超出了地球的限度,进入空间永不 触及地球。这个实验在当时的物质条件下是无论如何不能实现的。牛顿在真实的抛体运动的基础上,发挥 思维的力量把抛体的速度推到地球引力范围 之外。

热分析常用方法及谱图

常用的热分析方法 l热重法(Thermogravimetry TG) l 差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry DSC)l 差热分析(Differential Thermal Analysis DTA) l 热机械分析(Thermomechanical Analysis TMA) l 动态热机械法(Dynamic Mechanical Analysis DMA) 谱图分析的一般方法 《热分析导论》刘振海主编 《分析化学手册》热分析分册 TGA DSC 分析图谱的一般方法——TGA 1. 典型图谱 分析图谱的一般方法——TGA的实测图谱

I、PVC 35.26% II、Nylon 6 25.47% III、碳黑14.69% IV、玻纤24.58% 已知样品的图谱分析 与已知样品各方面特性结合起来分析 如:无机物(黏土、矿物、配合物)、生物大分子、高分子材料、金属材料等热分析谱图都有各自的特征峰。 与测试的仪器、条件和样品结合起来分析 仪器条件样品 应用与举例 TGA DSC/DTA TMA 影响测试图谱结果的因素——测试条件 TGA 升温速率 样品气氛

扫描速率 样品气氛 升温速率对TGA 曲线的影响 气氛对TGA 曲线的影响 PE TGA-7 测试条件: 扫描速率:10C/min 气氛:a. 真空 b. 空气 流量:20ml/min 样品:CaCO3(AR) 过200目筛,3-5mg 扫描速率对DSC/DTA曲线的影响气氛对DSC/DTA曲线的影响 气氛的性质

两个氧化分解峰 曲线b: 一个氧化分解峰, 和一个热裂解峰 影响测试图谱结果的因素——样品方面 TGA/DSC/DTA 样品的用量 样品的粒度与形状 样品的性质 样品用量对TGA/DSC/DTA曲线的影响 样品的粒度与形状对曲线的影响——TGA/DSC/DTA 样品的性质对曲线的影响——TGA/DSC/DTA TGA/ DSC/DTA 热分析曲线的形状随样品的比热、导热性和反应性的不同而不同。即使是同种物质,由于加工条件的不同,其热谱图也可能不同。如PET树脂,经过拉伸过的PET树脂升温结晶峰就会消失。 PET 树脂的DSC 曲线 TGA应用 成分分析 无机物、有机物、药物和高聚物的鉴别与多组分混合物的定量分析。游离水、结合水、结晶水的测定,残余溶剂或单体的测定、添加剂的测定等。 热稳定性的测定 物质的热稳定性、抗氧化性的测定,热分解反应的动力学研究等 居里点的测定 磁性材料居里点的测定 可用TGA测量的变化过程

现代仪器分析复习题

1.热分析方法(热重、差热、差示扫描量热)要求对具体的谱图的分析,从中得出结论。热重法 TG 分析原理:在控温环境中,样品重量随温度或时间变化 谱图的表示方法:样品的重量分数随温度或时间的变化曲线 提供的信息:曲线陡降处为样品失重区,平台区为样品的热稳定区 差热分析 DTA 分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,由于二者导热系数不同产生温差,记录温度随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法:温差随环境温度或时间的变化曲线 提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息 差示扫描量热分析 DSC 分析原理:样品与参比物处于同一控温环境中,记录维持温差为零时,所需能量随环境温度或时间的变化 谱图的表示方法:热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线 提供的信息:提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息 2.扫描电子显微镜SEM,透射电子显微分析TEM,原子力显微镜AFM。(三者表征方法可以得到哪些信息,其成像的特点以及对样品有何要求)

扫描电镜(SEM):用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象 要求样品:1)尽可能保持活体时的形貌和结构;2)样品干燥、表面洁净,在真空和电子束轰击下不挥发和变形;3)具有表面良好的导电性,对不导电或导电性不好的样品,需根据实际情况进行喷金镀膜处理。 得到信息:可用于观察样品断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构;配合 X 射线可得到物质本体化学成分信息,如微区元素分析与定量元素分析等。 透射电镜(TEM):高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射,使得在相平面形成衬度,显示出的二维图象。 样品要求:1)样品干燥,不含水分或挥发性物质;2)制备很薄以利于电子穿过;3)样品在适当溶液中具有良好的分散;4)特殊样品需特殊处理,如切片等。 得到信息:用于观察物质的超微形貌结构,微粒、微孔的形状结构和大小;配合X射线衍射装置可得电子衍射花样图象,进行微观的物相分析、结构分析;配合X射线能谱仪可进行微区成分分析。 原子力显微镜(AFM):得到样品表面原子级三维立体形貌图像 样品要求:样品表面尽量平整,与基片的结合尽可能牢固,必要时可采用化学键合;生理状态的各种物质,在大气或溶液中都能进行。 得到信息:用于研究材料的各种表面结构,测试其硬度、弹性、塑性等力学性能及表面摩擦性质。 3. X射线粉末衍射法XRD的基本原理,适用于什么样的样品?进行样品的物相分析过程如

高中物理常见的理想化模型

一理想化的定义 理想化方法是一种科学抽象,是研究物理学的重要方法,它根据所研究问题(一般都是十分复杂,涉及诸多因素)的需要和具体情况,确定研究对象的主要因素和次要因素,保留主要因素,忽略次要因素,排除无关干扰,从而简明扼要地揭示事物的本质。 二理想化模型的优点 建立这种理想模型的目的是为了暂时忽略与当前考察不相关的因素,以及某些影响很小的次要因素,突出主要因素,借以化繁为简,以利于问题的分析、讨论,从而较方便地找出当前所研究的最基本的规律,这是一种重要的科学方法,也是物理学中常用和科学分析方法。 三理想化模型的分类 理想化方法包括理想实验方法和理想模型方法。 (1)理想实验方法 理想实验又叫假想实验或思想上的实验,它是人们在思想中塑造的一种理想实验,是逻辑推理的一种特殊形式,在实际中并不能进行。伽利略用著名的理想斜面实验发现了力与运动的关系,指出运动不需要力来维持;研究电场强度时,设想在电场中放置不会引起电场改变的电荷,考查场中各点F/q的值,引入电场强度的概念。显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素,得出更本质的结论。理想实验是在大量实验与观察基础上的理想归纳,是建立在以事实为根据上的科学抽象。 (2)理想模型 理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型。 (1)对象模型: 用来代替研究对象实体的理想化模型,如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想变压器、点光源、光线、薄透镜以及关于原子结构的卢瑟福模型、玻尔模型等都属于对象模型。是对实物的一种理想简化。 (2)条件模型: 把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型。如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型。是对相关环境的一种理想简化。 (3)过程模型: 实际的物理过程都是诸多因素作用的结果,忽略次要因素的作用,只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型。是对干扰因素的一种简化。 例如:在空气中自由下落的物体,在高度不大时,空气的作用忽略不计时,可抽象为自由落体运动;另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流都属于过程模型。

现代仪器分析期末分析资料

现代仪器分析 一、现代仪器分析的分类 1.光谱分析法(光谱法和非光谱法折射散射) 2.电化学分析法电位极谱电导电量 3.色谱分离 4.其他质谱、热分析 分析化学:测定物质的化学组成的方法 化学分析:是利用化学反应及其计量关系进行分析的方法 仪器分析:是以物质的的物理性质或物化学性质进行分析的方法 定量分析:测定各成分的相对含量 定性分析:测定样品中的原子、分子或官能团的信息 二、仪器分析的特点: 1.灵敏度 2.效率高可以一次分析样品中多种元素信息 3.选择性好 4.满足特殊要求 5.准确度相对较低 6.一般仪器价格较贵,维修使用成本高 三、分析方法选择依据: (一)对样品了解: 1.准确度、精确度要求; 2.可用样品量; 3.待测物浓度范图; 4.可能的干扰; 5.样品基体的物化性质; 6.多少样品(经济)。 (二)分析方法设计的要求: 1.精度绝对偏差、RSD(相对偏差)、变异系数; 2.误差系统误差、相对误差; 3.灵敏度校正曲线灵敏度、分析灵敏度; 4.检出限(RSN)blank; 5.浓度范围定量限或线性检测限 6.选择性选择性系数。 (三)仪器分析方法和分类: 1.按被分析物质的含量划分 常量成分分析(>0.01%)、痕量成分分析(0.01-0.00001%)、超痕量成分分析(<0.00001%) 2.根据研究对象分类 有机分析和无机分析 3.按被分析物质的状态分类 成分分析、价态分析、结构分析、表面与界面分析 4.根据分析任务分类 定性分析、定量分析、结构解析 5.按原理、方法分类 电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法、光分析法、热分析法、分析仪器联用技术

科学素养与科研方法

1. 通过源于实际而高于实际的科学抽象,在科学思维中完全排除次要因素的干扰,使研究条件 达到或接近理想化程度进行研究的方法是指()。 (A) “数学实验”方法 (B) 创造和运用新的数学工具的方法 (C) 数学分析和综合的方法 (D) 理想化方法 2. 一个民族进步的灵魂是指()。 (A) 创新 (B) 科技 (C) 科学 (D) 技术 3. “重复别人的,不搞创新,盲目立项,甚至专门跟着别人后面模仿”的行为属于()。 (A) 科学研究的低水平重复 (B) 学术垄断 (C) 科研成果的虚报造假 (D) 科技著作、论文的剽窃与抄袭 4. 在中国古代文学的研究中,探析清代两大代表性传奇《长生殿》与《桃花扇》的异曲同工, 即是一种()科学方法。 (A) 曲线比较

(B) 线性比较 (C) 纵向比较 (D) 横向比较 5. 在图书馆领域,有一种以反映多个图书馆的文献收藏为特征、揭示与报道它们所收藏文献 的目录类型是()。 (A) 联合目录 (B) 综合目录 (C) 关联目录 (D) 分类目录 6. “临渊羡鱼,不如退而结网”,“磨刀不误砍柴工”是指()。 (A) 科研者需丰富完善自身的知识体系 (B) 掌握科学研究的方法非常重要 (C) 掌握发展辩证唯物主义哲学很重要 (D) 发明创造很重要 7. 人的认识、意志、信念、自信、向往和理想、目标、气质、性格等个性心理特征的总称是 指()。 (A) 心理活动 (B) 生命精神 (C) 精神世界 (D) 心理素质

8. 医学实验选择受试对象的前提是反应稳定和()。 (A) 对处理因素敏感 (B) 反应迟钝 (C) 自我控制 (D) 反应灵敏 9. 利用计算机处理文献信息时,由于计算机一般不能识别原始文献资料,所以需要()。 (A) 转码 (B) 译码 (C) 编码 (D) 编程 10. 要切实加强科技经费监管,提高资金使用效益。要引导企业和社会增加科技投入,形成() 的科技投入格局。 (A) 政府单一化 (B) 政府和企业二元化 (C) 政府和社会二元化 (D) 政府、企业和社会多元化 11. 建立健全与科研相关的制度规范,我国在这方面的工作一直没有停过,下列哪项不是我国 出台的政策? (A) 《首都科技工作者科技道德规范》 (B) 《关于科学工作者准则的若干意见》

现代仪器分析测试方法

现代仪器分析测试方法 现代分析有分离分析法、热分析法、光学分析法、质谱分析法、电分析化学法、分析仪器联用技术这集中类型。具体有:核磁共振(NMR),红外光谱(IR),紫外光谱(UV),质谱(MS),气相色谱(GC),液相色谱(LC),气相色谱与质谱联用(GC/MS)技术和液相色谱与质谱联用(LC/MS)技术。 核磁共振(NMR) 核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系,大致分为三种情况。 原子核的自旋 核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。 I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体,I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体,1H,13C,15N,19F,31P的I均为1/2,它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。 核磁共振现象 原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。 μ=γP 公式中,P是角动量,γ是磁旋比,它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值, 当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象,称为拉莫尔进动,见图8-1。自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度B0成正比,比例常数即为磁旋比γ。式中v0是进动频率。 ω0=2πv0=γB0 微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的,自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向,每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示,m与I之间的关系是:m=I,I-1,I-2…-I 原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态,其能量可以从下式求出:正向排列的核能量较低,逆向排列的核能量较高。它们之间的能量差为△E。一个核要从低能态跃迁到高能态,必须吸收△E的能量。让处于外磁场中的自旋核接受一定频率的电磁波辐射,当辐射的能量恰好等于自旋核两种不同取向的能量差时,处于低能态的自旋核吸收电磁辐射能跃迁到高能态。这种现象称为核磁共振,简称NMR。 目前研究得最多的是1H的核磁共振,13C的核磁共振近年也有较大的发展。1H的核磁共振称为质磁共振(Proton Magnetic Resonance),简称PMR,也表示为1H-NMR。13C 核磁共振(Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance)简称CMR,也表示为13C-NMR。 目前使用的核磁共振仪有连续波(CN)及脉冲傅里叶(PFT)变换两种形式。连续波核磁共振仪主要由磁铁、射频发射器、检测器和放大器、记录仪等组成(见图8-5)。磁铁用来产生磁场,主要有三种:永久磁铁,磁场强度14000G,频率60MHz;电磁铁,磁场强度23500G,频率100MHz;超导磁铁,频率可达200MHz以上,最高可达500~600MHz。频率大的仪器,分辨率好、灵敏度高、图谱简单易于分析。磁铁上备有扫描线圈,用它来保证磁铁产生的磁场均匀,并能在一个较窄的范围内连续精确变化。射频发射器用来产生固定频率的电磁辐射波。检测器和放大器用来检测和放大共振信号。记录仪将共振信号绘制成共振图谱。 氢谱 氢的核磁共振谱提供了三类极其有用的信息:化学位移、偶合常数、积分曲线。应用这

科学素养与科研方法90分

1.(1分) 科研课题的选题一定要从( )出发,不可好高骛远 C. 自己的实际条件 你的答案: A B C D 得分: 1分 2.(1分) 要正确处理好投资和消费,内需和外需的关系,最根本的是扩大国内消费需求,这体现的哲学原理: B. 内因是事物变化的根据 你的答案: A B C D 得分: 1分 3.(1分) 科研创新要有( ),才能及早抓住前沿研究课题,使我国科研发展居于世界领先水平。 C. 超前意识 你的答案: A B C D 得分: 1分 4.(1分) 测验对应试者的辨别能力,指的是测量工具的 A. 区分度 你的答案: A B C D 得分: 1分 5.(1分) 我国举办的北京奥运会是奥运会历史上第()届。 A. 29 你的答案: A B C D 得分: 1分 6.(1分) 类比是以比较为基础,是根据两个研究对象,在某些特征上的( )的基础上,进而推测它们在其他特征上,也可能存在相似性的,这样的一种科研方法。 D. 相似性 你的答案: A B C D 得分: 1分 7.(1分) 学术论文写作的最主要的基本步骤,需要占用总时数的三分之二,这是指 D. 集资料和拟初稿 你的答案: A B C D 得分: 1分 8.(1分) 科学是以什么为依据的 C. 经验 9.(1分) 进行科研课题选题的时候要根据自己的特长选题,这里所谓特长,是指 C. 在科研方面所具有的优点 你的答案: A B C D 得分: 1分 10.(1分) 爱因斯坦的光速的实验属于什么实验? D. 理想实验 你的答案: A B C D 得分: 1分 12.(1分) 仅表示研究对象属性的顺序是 D. 等级数据资料 你的答案: A B C D 得分: 1分 13.(1分) 有些科研结果是可以通过科学实验来实现,是因为:

浅析中学物理教学中的理想化方法

浅析中学物理教学中的理想化方法 内容提要: 本文研究了理想化方法的含义及种类,并结合中学物理的实际,阐述了在中学物理教学中应用理想化方法的必要性和重要性,同时也论述了教师怎样培养学生掌握理想化方法。 关键词: 理想化、理想模型、理想实验 一.理想化方法界定 理想化方法,是科学抽象的一种特定形式,是人们运用理性思维的方式之一。我们知道物理学所研究的各种事物及现象都是很复杂的,往往是各种因素都交织在一起。为了找到研究问题的思路和简化程序,人们就在一定场合,一定条件下把现存的实际事物当作理想形态处理,对这些复杂的实体或实体过程进行思维加工。因为在一定现象中,并不是所有的条件,所有的性质都起着同等重要的作用,所以有必要对实体(或过程)给予简化,纯化,抽取主要因素,抓住主要矛盾,舍去次要因素,排除偶然性,揭示必然联系。所谓理想化就是在思维中,用理想的客体代替现实的客体,按照一定的逻辑规则,通过设想,推导,论证揭示事物的思维过程。 二.理想化方法的分类 理想化方法包括理想模型和理想实验。 1.理想模型 理想模型是以客观存在的事物为原型,在思维中形成一种高度抽象的理想客体,并用之来代替原型,建立描述这种客体本质属性的方法。在中学物理中,我们对各种实际物理问题的研究是按下图所示的模式进行的: 图(1)

先将物理问题经过科学抽象简化成某个物理模型,然后研究模型,推导有关物理规律,再运用这些物理规律去分析解决实际的物理问题。这样一个循环的过程,也就是一个“实践——理论——实践”的过程。 理想模型有实物模型和过程模型。 (1).实物模型 物理学的研究对象是客观存在的实际物体,通过简化,抽象建立起来的物理模型叫做实物模型。翻开中学物理课本,映入眼帘的是“质点”,“刚体”,“单摆”,“弹簧振子”,“点电荷”,“理想气体”,“光滑斜面、导轨”等,这些模型正是事物在某种条件下的近视,即实物模型。 我们拿“质点”模型来加以说明。一般情况下,我们研究一列火车沿铁轨运动,严格说来是很复杂的,其中有火车车身的运动,车轮的转动,车厢的晃动,蒸汽机活塞的运动,水和水蒸气的热运动,发电机中的电磁运动等等。假如我们只考虑火车沿轨迹的整体运动,即研究火车车身的运动,便可以忽略那些与火车车身运动关系不大的次要运动,即认为火车上各点的运动完全一样——平动。这样,我们便可以用一个有质量的点的运动来代替整体的运动,也就是把火车看成是一个“质点”来处理。同样,地球绕太阳的运动,雨点的下落运动,飞机在高空运动等,在一定条件下都可以把它看成是质点运动,都可以用质点的运动规律来描述。所以“质点”模型是一个通用模型,它是从实际物体抽象出来的,反映了形形色色作同样形式运动不同个体之间的共性。 在研究气体性质时,由于在温度不太低,压强不太大的条件下的实际气体分子间的相互作用力极其微小,分子所占的空间与其自由活动空间相比亦甚微小,在此情况下,可把所研究的实际气体作理想化处理,即要求气体分子间无相互作用,气体分子不占空间,从而使研究问题的过程大为简化,这就是理想气体模型。 (2).过程模型 物理学的研究任务之一是要找出运动所遵循的规律。如果不对这一运动过程进行近视处理,忽略次要的因素,保留本质因素,那么几乎不可能得出结果。因此就必须在一定的条件下把这一运动过程进行理想化,抓住主要的因素,建立理想的过程模型,从而找到运动规律。如在公路上行使的汽车,虽然公路并不是

初中物理常用的科学方法

初中物理常用的科学方法 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。 例如,探究影响滑动摩擦力大小的因素;决定压力作用效果的因素;影响液体压强的大小的因素;影响动能大小的因素;影响重力势能大小的因素;影响蒸发快慢的因素;影响导体电阻大小的因素;电流跟电压电阻的关系;影响电功、电热大小的因素;影响电磁铁磁性强弱的因素;影响磁场对通电导体力的大小的因素等等实验,都运用了控制变量法。 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。 例如,合力与分力的关系,串、并联电路中电阻的等效,都使用了等效替代法。 三、转换法 有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法。 例如,在研究电热与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,而我们通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出哪个电阻放热多。在初中物理实验中,利用软细绳测量地图上铁路线上的长度、刻度尺和三角板配合测量硬币的直径、圆锥的高;在探究声音的响度与什么有关系的实验中,用乒乓球的振动放大和转换音叉的振动;利用电路中的灯泡是否发光等电流的效应来判断电路中是否有电流;利用磁场的吸铁性来研究磁场、电磁铁的磁性强弱等,都运用了转换法的思想。

六年级上册数学同步辅导教材[1]

第一章分数乘法 例1:看图写算式。 (1)错误!未找到引用源。+()+()=()(2)错误!未找到引用源。+()=() 错误!未找到引用源。×()=()错误!未找到引用源。×()=() 分数乘法的意义与整数乘法的意义相同,就是求几个相同加数和的简便运算。 例2:计算下面各题。 错误!未找到引用源。×3 错误!未找到引用源。×6 2×错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。×9 分数乘整数,用分数的分子和整数相乘的积做分子,分母不变。能约分(化简)的要约分(化简)。 例3:计算下面各题 错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。×错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。×错误!未找到

引用源。 分数乘分数,用分子相乘的积做分子,分母相乘的积做分母。能 约分(化简)的要约分(化简)。 例4:先计算,再观察,看看有什么规律。 乘积是1的两个数互为倒数。 83×38 157×715 5×51 求倒数的方法:求一个数(0除外)的倒数,只要把这个数的分子、分 母调换位置。 53的倒数是35,a 1的倒数是a ,a 的倒数是a 1(a ≠0),3的倒数是3 1,0.4的倒数是2 5。

练习一 一、乐想巧填。 1. 6×错误!未找到引用源。表示(),×表示()。 2. 米的是()米,公顷的是()公顷。 3. 3米的等于( )米的。 4. 一个数乘分数,就是求这个数的()。 5.错误!未找到引用源。的倒数是(),()的倒数是错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。和()互为倒数。 二、判断。 1.一个数乘分数,积一定比它本身小。() 2.1的倒数是1,0的倒数是0。() 3.7千克的错误!未找到引用源。与1千克的错误!未找到引用源。相等地。()

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