第一章 绪论
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第1章 绪论(水文)
点： （1)水文现象的确定性规律； （2)水文现象的随机性规律； （3)水文现象的地区性规律。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
1.2水文现象及其研究方法
1.2.1水文现象及其基本规律 （1)水文现象的确定性规律 水文现象同其他自然现象一样，具有必然性和偶然性两方面，在水文学中通常称必然性为
确定性，称偶然性为随机性。 河流每年都有洪水期和枯水的周期性交替；冰雪水源河流具有以日为周期的水量变化。产
01 水资源及其开发利用 02 水文学现象及其研究方法 03 课程主要任务与内容
PART 01
水资源及其开发利用
1.1水资源的涵义及特点
1.1.1水资源的涵义及特点 水资源是一种自然资源，是人类赖以生存和发展不可替代的一种资源。各时期对水资源的
含义存在着不同的见解，2012年联合国教科文组织和世界气象组织共同给出了水资源的涵义： “水资源是指可供利用或有可能被利用的水源，这个水源具有足够的数量和合适的质量，并满 足某一地方在一段时间内具体利用的需求”。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.3我国水资源状况 据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750 m³ 。在充分考虑节
水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿m³ ，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿 m³ ，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。
1.1水资源的涵义及特点
1.1.2水资源的开发利用 水资源是一种动态资源，其特点主要表现为循环性、多用途性、有限性、分布的不均匀性
和利害两重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发 利用水资源，其开发利用包括兴水利、除水害和保护水环境。
兴水利主要指农田灌溉、水力发电、城乡给排水、水产养殖、航运等； 除水害主要是防止洪水泛滥成灾； 保护水环境主要是防治水污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和发展留一片绿 水青山。
第一章 绪论
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前） 形 成 期 （ 1956－1970年） 暗 淡 期 （ 1966－1974年） 知识应用期 （ 1970－1988年） 集成发展期 （ 1986年至今）
1.1.2 人工智能的起源与发展
孕 育 期 （ 1956年前）
亚里斯多德（公元前384—322）：古希腊伟大的哲学家和思 想家，创立了演绎法。他提出的三段论至今仍然是演绎推理的 最基本出发点。
AI的严格定义依赖于对智能的定义，即要定义人工智能，首先应该定义智能；但 智能本身也还无严格定义。
一般解释：人工智能就是用人工的方法在机器（计算机）上实现的智能，或称机 器智能、计算机智能。
1.1.1 人工智能的定义
知识与智能 知识 人们通过体验、学习或联想而知晓的对客观世界规律性的认识，包括事实、
能理论框架，使人工智能进入一个新的发展时期 。
1.1.2 人工智能的起源与发展
中国的AI研究
1981年中国人工智能学会在长沙艰难成立，其后长期得不到国内科技界的认同，只能 挂靠中国社会科学院哲学研究所，直到2004年，才得以“返祖归宗”，挂靠到中国科 学技术协会。
1985年前，人工智能在西方国家得到重视和发展，而在苏联却受到批判；我国人工智 能也与“特异功能”一起受到质疑，人工智能学科群专著不能公开出版。
（表处理语言）。 1961年，明斯基发表了“走向人工智能的步骤”的论文，推动了人工智能的发展。 1965年，鲁宾逊提出了归结（消解）原理。费根鲍姆开发第一个专家系统DENDRAL，
用于质谱仪分析有机化合物的分子结构
1.1.2 人工智能的起源与发展
暗 淡 期 （ 1966－1974年）
由于一些人工智能研究者被“胜利冲昏了头脑”，盲目乐观，对人工智能的未来发展 和成果做出了过高的预言，而这些语言的失败，给人工智能的声誉造成重大伤害。 当时的人工智能主要存在下列三个局限性：
第一章生理学绪论PPT课件
一、神经调节
(Nervous regulation)
反射(reflex) 反射弧(reflex arc)
神经调节
可分为 非条件反射(unconditioned reflex) 条件反射(conditioned reflex)
特点：反应迅速 起作用快 调节精确。
二、体液调节
(Humoral regulation)
体液(body fluid) 细胞内液(intracellular fluid) 细胞外液(extracellular fluid)
二、稳态 homeostasis
内环境的稳态并不是静止不变的固定状态，而是各种理化因素 在变化中达到动态平衡的一种相对恒定状态。
第五节 生理功能的调节
(The regulation of physiological function)
特点：调节强度较弱，影响范围小，且灵敏度较低，调节常局限 于某些器官或组织细胞内，但对于该器官或组织细胞生理活动 的功能调节仍然具有一定的意义。
第六节 人体内自动控制系统
(Adaptive control system in human body)
一、反馈控制系统(Feedback control system)
可兴奋组织：接受刺激后能迅速产生某种特定生理反应 的组织。
兴奋(excitation)： 由相对静止变为显著的运动状态，或原有的活动 由弱变强。
抑制(inhibition)： 由运动转为相对静止，或活动由强变弱。
阈强度(threshold intensity) ：能引起活组织细胞产生反应的最小刺激 强度。
体液调节是指机体的某些组织细胞所分泌的特殊的化学物质，通过体 液途径到达并作用于靶器官，调节靶器官生理活动的一种调节方式。
(Nervous regulation)
反射(reflex) 反射弧(reflex arc)
神经调节
可分为 非条件反射(unconditioned reflex) 条件反射(conditioned reflex)
特点：反应迅速 起作用快 调节精确。
二、体液调节
(Humoral regulation)
体液(body fluid) 细胞内液(intracellular fluid) 细胞外液(extracellular fluid)
二、稳态 homeostasis
内环境的稳态并不是静止不变的固定状态，而是各种理化因素 在变化中达到动态平衡的一种相对恒定状态。
第五节 生理功能的调节
(The regulation of physiological function)
特点：调节强度较弱，影响范围小，且灵敏度较低，调节常局限 于某些器官或组织细胞内，但对于该器官或组织细胞生理活动 的功能调节仍然具有一定的意义。
第六节 人体内自动控制系统
(Adaptive control system in human body)
一、反馈控制系统(Feedback control system)
可兴奋组织：接受刺激后能迅速产生某种特定生理反应 的组织。
兴奋(excitation)： 由相对静止变为显著的运动状态，或原有的活动 由弱变强。
抑制(inhibition)： 由运动转为相对静止，或活动由强变弱。
阈强度(threshold intensity) ：能引起活组织细胞产生反应的最小刺激 强度。
体液调节是指机体的某些组织细胞所分泌的特殊的化学物质，通过体 液途径到达并作用于靶器官，调节靶器官生理活动的一种调节方式。
第一章 绪论
项目投产后进行 的总结性评价
建设程序示意图
项 目 建 议 书 可 行 性 研 究 初 步 设 技 术 设 计 施 工 图 设 计 建 设 准 组 织 施 竣交 工付 验使
பைடு நூலகம்
计
备
工
收用
投 资 估
设 计 概
修 正
概
算
算
算
施 工 图 预 算
施 工 预
工 程 结
竣 工 决
算
算
算
基本建设程序与概预算对应 关系
1.1.3建设项目的分类
• （三）按在国民经济中的用途划分
1.生产性建设项目。 1）工业建设。 2）农业建设。 3）基础设施。 4) 商业建设
1.1.3建设项目的分类
2.非生产性建设项目。非生产性建设项目是指满
足人民物质文化生活需求的建设项目。主 要包括以下几个方面：
1）办公用房。
2）居住建筑。
• • • • • • • • • •
• • • •
施工单位需要搞定 1、 施工企业资质证书、营业执照及注册号； 2、 国家企业等级证书、信用等级证书； 3、 施工企业安全资格审查认可证； 4、 企业法人代码书； 5、 质量体系认证书； 6、 施工单位的试验室资质证书； 7、 工程预标书、工程中标价明细表； 8、 工程项目经理、主任工程师及管理人员资格证书、上 岗证。（上述资料均为复印件） 9、 建设工程特殊工种人员上岗证审查表及上岗证复印件。 （安全员、电工须持建设行业与劳动部门双证） 10、 建设单位提供的水准点和坐标点复核记录； 11、 施工组织设计报审与审批，施工组织设计方案； 12、 施工现场质量管理检查记录； 13、 建设工程开工报告。
(五)按建设项目资金来源和渠道划分
生理学名词解释
生理学第一章绪论1、兴奋性（excitability）：是指机体感受刺激并产生反应的能力。
2、阈值（threshold）：在实际测量中，常把刺激作用的时间和刺激强度-时间变化率固定，把刚刚引起组织细胞产生反应的最小刺激强度成为阈强度，简称阈值。
3、外环境（external environment）：人体所处的不断变化着的外界环境成为外环境，包括自然环境和社会环境。
4、内环境（internal environment）：机体内部细胞直接生存的周围环境是细胞外液，生理学中将细胞外液成为机体的内环境。
细胞外液主要包括组织液和血浆。
5、稳态（homeostasis）：正常功能条件下，机体内环境的各项理化因素（如温度、酸碱度、渗透压、各种离子和营养成分浓度等）保持相对的恒定状态。
我们把内环境理化性质相对稳定的状态成为稳态。
6、人体生理功能的调节有多种不同的方式，主要包括神经调节、体液调节、自身调节、行为调节和免疫调节。
7、神经调节（nervous regulation）：是体内最重要、最普遍的一种调节方式，它是通过神经系统各种活动实现的。
神经系统最基本的调节方式是反射。
在中枢神经系统参与下，机体对刺激产生的规律性应答反应成为反射（reflex）。
反射活动的结构基础是反射弧（reflex arc）。
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。
8、体液调节（humoral regulation）：通过体液中某些化学物质的作用对细胞、组织器官的功能活动进行调节的过程称为体液调节。
9、自身调节（autoregulation）：是指细胞和组织器官不依赖于神经和体液因素的一种调节方式。
它是由于细胞和组织器官自身特性而对刺激产生适应性反应的过程。
例如心肌的自身调节和肾血流量的自身调节等。
10、行为调节（behavioral regulation）：是指人们通过行为活动或行为方式的变化，调节机体的生理活动和活动规律，从而对个体健康或疾病产生重要影响的调节方式。
数据结构第一章--绪论(严蔚敏版)
解 T = (D, R ) D={A,B,a,b,c }
R是D上的关系的集合 是 上的关系的集合
A
B
a R={ P1,P2 } P1 ={<A,a>, <A,b>, <A,c>} P2 ={<B,a>, <B,b>, <B,c>}
b
c
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数可以表示为 a+bi 一个复数可以表示为 复数 C={a,b}
也可以表示成一个有序对 <a, b>
∴这里存在一种关系 P ={<a,b>} (只有一个有序对 只有一个有序对) 只有一个有序对
而R是C上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
写出一个复数的数据结构 例3 写出一个复数的数据结构 Complex= (C , R) 解 一个复数的数据结构为 Complex= (C , R) 其中， 其中， C={a,b} R={ P } P ={<a,b>}
a b c
解 其数据结构可描述为 d e T = (D, R ) D是数据元素的集合 D={a,b,c,d,e} 是数据元素的集合
R是D上的关系的集合 R={ P } 是 上的关系的集合
P ={<a,b>,<a,c>,<b,d>,<b,e>}
例2
一小组有a,b,c 三个学生，一个导师A 一小组有a,b,c 三个学生，一个导师A 和一个辅导员B 和一个辅导员B，此小组的数据结构如图：
48
ADT 抽象数据类型名 { 数据对象： 数据对象：〈数据对象的定义〉 数据关系： 数据关系：〈数据关系的定义〉 基本操作： 基本操作：〈基本操作的定义〉 } ADT 抽象数据类型名 其中基本操作的定义格式为: 基本操作名（参数表） 基本操作名 初始条件：〈初始条件描述〉 初始条件： 操作结果：〈操作结果描述〉 操作结果
第一章 绪论
第一章 绪论
主要内容： 机器的作用，组成机器的基本要素，零 件的概括分类；零件与机器的关系；本课程的内容、 性质与任务。 基本要求： 明确机械设计在现代化建设中的重要作 用；明白零件设计在机械设计中的地位；了解课程的 内容、性质与特点、与先修课程和后续课程的关系。 重 点： 组成机器的基本要素和机械零件的分 类，零件与机器的关系；本课程的内容、性质与任务。
第一章 绪论
八、参考资料
《机械设计》 孔志礼、马星国主编 科学出版社
《机械设计习题与解析》 修世超、李庆林主编 科学出版社 《机械设计》 邱宣怀主编 高等教育出版社 高等教育出版社
《机械设计课程设计手册》 吴宗泽主编
第一章 绪论
三、本课程的任务
1）培养学生掌握通用零件的设计原理、方法 和机械设计的一般规律； 2）树立正确的设计思想，了解国家当前的有 关技术经济政策； 3）具有使用标准、规范、手册、图册及查阅 资料的能力； 4）掌握典型零件的实验方法，获得实验技能 的基本训练； 5）了解机械设计的新发展。培养创新能力。
情 报 学
工 程 力 学
数学
机 构 学
流
方 辩 体 法 证 力 论 法 学
化学
电 磁 学
热 力 学
基 础 工 程 学
物理学
泉水
基 础 科 学
第一章 绪论
第二节 机器的基本组成要素
一、机器的基本组成要素
静联结 动联结 与动力 源组合
零件
构件
机构
机器
机器的基本组成要素就是机械零件 。
第一章 绪论
任何机械设计都是由若干个零件组成，机器的 性能好坏就取决于它的主要零件和关键零 件的性能好坏。要想设计出好 的机器，必须首先设计好它的 零件。因此，机械零件的设计 是机械设计的基础，是机械设 计的重要组成部分。
主要内容： 机器的作用，组成机器的基本要素，零 件的概括分类；零件与机器的关系；本课程的内容、 性质与任务。 基本要求： 明确机械设计在现代化建设中的重要作 用；明白零件设计在机械设计中的地位；了解课程的 内容、性质与特点、与先修课程和后续课程的关系。 重 点： 组成机器的基本要素和机械零件的分 类，零件与机器的关系；本课程的内容、性质与任务。
第一章 绪论
八、参考资料
《机械设计》 孔志礼、马星国主编 科学出版社
《机械设计习题与解析》 修世超、李庆林主编 科学出版社 《机械设计》 邱宣怀主编 高等教育出版社 高等教育出版社
《机械设计课程设计手册》 吴宗泽主编
第一章 绪论
三、本课程的任务
1）培养学生掌握通用零件的设计原理、方法 和机械设计的一般规律； 2）树立正确的设计思想，了解国家当前的有 关技术经济政策； 3）具有使用标准、规范、手册、图册及查阅 资料的能力； 4）掌握典型零件的实验方法，获得实验技能 的基本训练； 5）了解机械设计的新发展。培养创新能力。
情 报 学
工 程 力 学
数学
机 构 学
流
方 辩 体 法 证 力 论 法 学
化学
电 磁 学
热 力 学
基 础 工 程 学
物理学
泉水
基 础 科 学
第一章 绪论
第二节 机器的基本组成要素
一、机器的基本组成要素
静联结 动联结 与动力 源组合
零件
构件
机构
机器
机器的基本组成要素就是机械零件 。
第一章 绪论
任何机械设计都是由若干个零件组成，机器的 性能好坏就取决于它的主要零件和关键零 件的性能好坏。要想设计出好 的机器，必须首先设计好它的 零件。因此，机械零件的设计 是机械设计的基础，是机械设 计的重要组成部分。
数据结构(C语言版) 第1章 绪论
数据结构
理论课教材： 数据结构（C语言版） 严蔚敏 吴伟民 编著
第一章 绪论
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 学习数据结构的主要意义和要求 数据结构讨论的范畴 基本概念 抽象数据类型的表示和实现 算法和算法的度量
学习数据结构的主要意义和要求
意义：
数据结构和算法是计算机学科的两大支柱 数据结构是程序设计的基础 程序=算法+数据结构
存储结构分为： 顺序存储结构——借助元素在存储器中的相对位置来表示 数据元素间的逻辑关系 链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据 元素间的逻辑关系 数据的逻辑结构与存储结构密切相关 逻辑结构
线性表
物理结构
顺序存储结构
树
图
链式存储结构
复合存储结构
h
h
元素1 1400
1345 元素2
链式存储
数据结构的形式定义为: 数据结构是一个二元组 Data_Structures = (D, S) 其中: D 是数据元素的有限集， S 是 D上关系的有限集。
数据元素的映象方法： 例用二进制位(bit)的位串表示数据元素
(321)10 = (501)8 = (101000001)2 A = (101)8 = (001000001)2
算法设计的要求
2. 可读性 算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是为计算机执行，因此算法 应该易于人的理解；另一方面，晦涩难读的程序易于隐藏较多错误而难以 调试。 3．健壮性 当输入的数据非法时，算法应当恰当地作出反映或进行相应处理，而
1536
元素3
1346
元素4
∧
存储地址 1345 1346
存储内容 元素1 元素4
指针 1400 ∧
理论课教材： 数据结构（C语言版） 严蔚敏 吴伟民 编著
第一章 绪论
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 学习数据结构的主要意义和要求 数据结构讨论的范畴 基本概念 抽象数据类型的表示和实现 算法和算法的度量
学习数据结构的主要意义和要求
意义：
数据结构和算法是计算机学科的两大支柱 数据结构是程序设计的基础 程序=算法+数据结构
存储结构分为： 顺序存储结构——借助元素在存储器中的相对位置来表示 数据元素间的逻辑关系 链式存储结构——借助指示元素存储地址的指针表示数据 元素间的逻辑关系 数据的逻辑结构与存储结构密切相关 逻辑结构
线性表
物理结构
顺序存储结构
树
图
链式存储结构
复合存储结构
h
h
元素1 1400
1345 元素2
链式存储
数据结构的形式定义为: 数据结构是一个二元组 Data_Structures = (D, S) 其中: D 是数据元素的有限集， S 是 D上关系的有限集。
数据元素的映象方法： 例用二进制位(bit)的位串表示数据元素
(321)10 = (501)8 = (101000001)2 A = (101)8 = (001000001)2
算法设计的要求
2. 可读性 算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是为计算机执行，因此算法 应该易于人的理解；另一方面，晦涩难读的程序易于隐藏较多错误而难以 调试。 3．健壮性 当输入的数据非法时，算法应当恰当地作出反映或进行相应处理，而
1536
元素3
1346
元素4
∧
存储地址 1345 1346
存储内容 元素1 元素4
指针 1400 ∧
绪论1
分析题
1. 在图中线路AB上装有电流保护1，试指出它作为主保护和后 备保护的保护范围。
2. 在图（a）、（b）、（c）中，各断路器处均装有继电保护装置， 当K点发生故障时，保护动作使哪些断路器跳闸才称有选择性动作？
3. 在图中，K1点短路时，线路保护3动作跳开断路器3，是 否可称有选择性动作？它又如何起到远后备作用？
五、几个容易被忽略的问题
• 继电保护与防止故障：继电保护并不能防止故障的发生， 继电保护的功能，只有在电力系统发生事故时才能表现出 来，它并不能预测与防止事故。 • 继电保护与继电保护装置：继电保护并不单指继电保护装 置，任何情况下，都不能脱离一次系统的需求，脱离继电 保护的电流、电压输入量，脱离继电保护对断路器的控制 以及断路器本身的动作行为（如动作速度）来讨论继电保 护的动作行为。 • 保护的用法: 继电保护装置本身不能直接用于高电压及大 电流设备上。 • 自动装置：继电保护装置属于自动动作的装置，属于自动 控制设备的一类。
2. 反应两端电气量的保护
A
E1
B
I f ( A B )
4 3 (a)正常运行情况
.
C
I f ( B C )
2 1 E2
.
A
I
E1 4
B
. ' d1
' Id 1
.
d1
'' Id 2
.
3
2
1
E2
(b) d1点短路时的9; d2
d2
'' Id 2
.
B
'' Id 2 .
4
3
2
1
E2
问答题：何谓主保护和后备保护？什么叫近后备和远后备、 有何区别？什么情况下采用断路器失灵保护？ • 主保护是反应被保护元件自身的故障并以尽可能短（符合 要求）的时限切除故障的保护。 • 后备保护是指由于某种原因使故障元件保护装置或断路器 拒绝动作时，由相邻元件的保护或故障元件的另一套保护 动作。 • 近后备是指某一元件同时装设两套保护，当该元件故障时， 一套保护万一不动作，则另一套保护动作于跳闸。 • 远后备是指故障元件保护或断路器拒动时，由相邻的上一 级元件的保护动作于跳闸来实现后备作用。与之不同的近 后备是同属一地的故障元件的另一套保护来动作，此时要 求断路器不能拒动。 • 当采用近后备时，若断路器拒动，则必须通过装设在断路 器上的失灵保护，切除该线路连接母线上的所有电源线路。
绪 论1
目的性、环境适应性
(3)目的性 系统的价值体现在其功能上，完成特定的
功能是系统存在的目的。因此，系统的目的性是很明确的， 即实现要求的功能，排除或减小有害的干扰。
(4)环境适应性
机械系统的组成
现代从实现系统功能的角度看主要包括下列一些 子系统：动力系统、传动系统、执行系统、操纵和控 制系统等，如图1-2所示。每个子系统又可根据需要继 续分解为更小的子系统。
(9)其他要求
系统特性
(1)整体性 整体性是系统所具有的最重要和最基本 的特性。系统是由若干个要素构成的统一体，虽然各要 素具有各自不同的性能，但它们在结合时必须服从整体 功能的要求，相互间须协调和适应。 系统的整体性还反映在组成系统的各要素之间的 有机联系上，正是这种联系，才使各要素组成一个整体， 若失去了这种联系也就不存在整个系统。 (2) 相关性 系统内部各要素( 或子系统 ) 之间是有 机联系的，即相关的，它们之间相互作用、相互影响而 形成特定的结构关系，包括各要素间的输入与输出关系、 各要素间的层次联系、各要素的排列组合形式等。
动力系统、执行系统
(一)动力系统 动力系统包括动力机及其配套装置，是机械系统工 作的动力源。按能量转换性质的不同，机构和执行构件，是利用机 械能改变作业对象的性质、状态、形状或位置，或对作业 对象进行检测、度量等，以进行生产或达到其他预定要求 的装置。 执行系统通常处在机械系统的末端，直接与作业对象 接触，其输出是机械系统的主要输出，其功能是机械系统 的主要功能。因此，执行系统有时也被称为机械系统的工 作机。
内部系统、外部系统
任何机械都是由若干装置、部件和零件组成的一 个特定的系统，是由确定的质量、刚度和阻尼的物体所 组成并能完成特定功能的一个系统。 机械零件是组成机械系统的基本要素，部件、装 置是组成机械系统的子系统。 从系统结构的不同层次看，零件、部件、装置都可 被看作是构筑机械系统的要素，它们按一定的结构形式 相互联系和作用，以完成系统特定的功能。 从高一个层次看，机械本身又是人一机一环境这个 更大系统的组成部分。 为了研究的方便，机械系统设计时，把机械本身构 成的系统称为内部系统，而把人和环境构成的系统称为 外部系统。
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后退
例9：近代仪器分析（几种近代分析举例）
SEM
XRD
STM
前进
Raman spectra
FT-IR
基本特点：仪器精密、原理复杂、分析成本高。 能分析材料微观结构（各层次） 常常不同手段结合进行分析 是本课程的教学重点
后退
例10：常规分析测试（力学性能测试）
基本特点： 有严格测试标准和测试程序、测试报告。 涉及各类外在使用性能的测试 与材料结构分析相配合
思考
返回目录
2.3 扫描电子束
电子源 磁透镜1 磁透镜2 试样
栅极
阳极
前进
2.3 扫描电子束
电子源 磁透镜1 磁透镜2 试样
栅极
阳极
电子探针：经加速，聚焦，能量30Kev，直径5-10nm。
返回目录
2.4 扫描成像原理
电子枪 荧光屏
磁 透 镜 物 镜 试样 扫描控制电路 光电放大系统 探测器
前进
ordered pore structure
（b) SEM of macroporous
Al2O3 layer
（c) the nano-sheets on Si
substrate without catalyst application.
（d)aluminum surface before
electropolishing 返回
后退
例5：管材冷却条件对球晶影响
塑料管材挤出：冷却方式：风冷和水冷。 冷却条件：快速冷却、缓慢冷却 对结构的影响：球晶尺寸大小 球晶尺寸分布（均匀性）
图4：不同结晶条件下的PP球晶形态（偏光）
后退
例6：天然橡胶的耐老化试验
自然老化：高分子材料在自然环境作用下，分子结构被 破坏，致使性能变差的现象。 天然橡胶：结构中含“=”，在自然环境中易受紫外线作 用 而发生老化降解。 老化试验：研究不同老化时间下，材料内部结构及性能。
思考：如何区分不同材料？
前进
普通试样
抛光试样
断面扫描图像
反射电子 样品表层
2、原子序数衬度：多相材料不同相区的原子序数不 同，对应的反射电子强度不同，因而有不同明暗程度。
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2.6 分辨率、放大倍数
试
样
荧光屏
1、分辨率：扫描电镜的分辨率与扫描电子束的直 径有密切关系，目前扫描电镜的分辨率已优于2nm。 2、放大倍数：荧光屏分辨率/电子束直径，连续可
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1.6 参考书目
（1）《材料现代分析方法》左演声等，北京工业大学 （2）《现代材料研究方法》王世中等，北航出版社 （3）《高分子材料实用剖析技术》董炎明，中国石化 （4）《聚合物近代研究方法》张美珍等，中国轻工出版
（5）《高分子材料近代分析测试技术》高家武 北航
特别强调：应学会文献查阅，将课堂学习与科研文献 精密结合，通过读书报告形式锻炼综合归 纳能力。
视频放大
二次电子流量最小为10-12 A左右，信号很弱。
后退 前进
（3）真空系统
避免镜筒内运动电子与气体分子碰撞。
避免电子枪高压放电。
试样在高真空环境下可以避免污染。 真空度要求：1.33(10-2-10-3)Pa。
（4）显示系统
显像管（观察用）：长余辉荧光屏 显像管（照相用）：短余辉荧光屏
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第一章 绪论
本课程学习内容 本课程的重要性（地位）
材料分析测试技术类别、特点
本课程学习方法
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前进
本章目录
1.1 课程地位和意义 1.2 课程研究内容 1.3 分析方法类别、特点
(进入） (进入） (进入） (进入） (进入） (进入） (进入） 后退
1.4 课程特点、学习方法
1.5 教学内容与安排 1.6 主要参考书目 1.7 考试形式、成绩评定
2.1 电镜主要类别、特点
2.2 基本定义 2.3 扫描电子束的产生 2.4 扫描成像原理 2.5 衬度原理 2.6 分辨率和放大倍数 2.7 仪器结构和组成 2.8 样品制备方法 2.9 在研究中的应用
(点击进入）
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调节，约为20-2，0000倍。
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2.7 仪器结构和外形
型 号： JSM-35CF
分 辨 率： 60埃=6nm
工作电压： 0-39kv
放大倍率： 10-20000倍 生产厂家： 日本电子
前进
后退
前进
（1）电子光学系统 电子枪、聚焦磁透镜、扫描系统等 （2）检测系统
光导管 栅网 聚焦环 光电倍增管
后退
其它性质
化学腐蚀性 杂质分析
耐老化性能 阻燃性能等 导电性能
前进
1.2 本课程研究内容
（3）分子运动与转变表征
材料结构 分子运动与转变 材料性能
材料结构决定材料外在性能，两者之间的对应关 系通过体系内分子运动与转变过程而实现。如高分子 材料在受热过程分别经历玻璃态、高弹态、粘流态。 玻璃化转变、应力松弛、抗蠕变性能等均与高分
后退
例2：塑料与橡胶的区别
结构：塑料常温下玻璃态，分子链刚性较大，运动困难。
橡胶常温下高弹态，分子链柔性较大，运动容易。 塑料：PP、PE、PS、ABS、PC等 橡胶：NR、EPDM、EVA等 性能：塑料刚性较大，呈玻璃态。
橡胶弹性大，呈高弹态。
结论：结构决定性能，性能反映结构。
插图 后退
图1：塑料与橡胶产品
插图
后退
图2：聚合过程PVC红外谱图
后退
例4：乳液聚合（核壳聚合）结构控制
乳液聚合：四大聚合方法之一。 核壳聚合：通过乳液聚合进行材料复合改性。 第一种单体：核部分，较硬，如PMMA。 第二种单体：壳部分，较软。 核壳结构可以通过透射电镜进行表征：
Fig. 3. TEM photographs of silica nanoparticles
1.1 课程地位和意义
（1）材料结构与性能关系 材料结构决定性能，材料性能反映结构。 材料结构
化学结构 电子结构 共价键结构
材料性能
物理性质 化学性质 力学性质 使用性质
例1
例2
后退
前进
例1：HDPE 与LDPE的比较：
结构：HDPE 链段规整，支链少，结晶度高。 LDPE 支链多，链段不规整，结晶度低。 性能：HDPE 半透明，刚性较大。 LDPE 透明性好，较柔软。 结论：结构决定性能，性能反映结构。
图5：不同老化时间下样品表面裂纹情况（金相显微镜）
后退
1.1 课程地位和意义
（3）本课程的地位和意义
材料分析测试技术 合成 改性 加工 应用
课程地位和意义：本课程主要介绍材料各类分析
测试技术，涉及结构、性能的表征和分析，分别贯穿
于材料合成、改性、加工及应用等环节，是现代材料 开发与研究的重要工具。
2.8 样品制备和固定
前进
1、基本要求
（1）严格去除挥发性物质（水份、溶剂等）。 （2）应具有足够的抗电子损伤能力。 （3）保持较高的纯度。
2、基本形状
块 状
薄 膜
纤 维
后退
粉 状
前进
3、固定方法
（1）导电性样品：
样 品
双面胶 样品台
双 面 胶：银粉或碳粉调制而成，以提高导电性。
粘接技巧：要求普通双面胶在试样与样品台之间留出 位置，导电性胶应多覆盖试样表面。
2.1 电镜主要类别、特点
入射电子
反射电子
扫描电镜：SEM
二次电子
试
样
弹性散射电子
非弹性散射电子 直接透射电子
透射电镜：TEM
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2.2 定义
利用二次电子、反射电子等电子信息对材 料的表面形貌及表面结构状况进行分析观察的 电子显微镜，称为扫描电镜， Scanning electron microscopy, SEM。
《材料分析测试技术》
Method of analysis and testing for materials
徐立新
（浙江工业大学 化工与材料学院）
进入
总目录
第一章 绪论 (进入） 第二章 显微分析技术 第三章 热分析技术 第四章 红外光谱分析技术 第五章 色谱分析技术 第六章 X射线衍射技术 第七章 核磁共振分析 第八章 X射线光电子能谱 第九章 动态热机械分析 第十章 常规性能测试
后退 前进
（2）非导电性材料（高分子样品）
样
品
镀层样品
样品台
镀 层：导电层，如金、银、碳真空蒸发膜，厚度控制于 10-20nm。
后退
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(a) nano-TiO2
(b) PP/nano-TiO2
(c) PP/nano-TiO2
(d) PP/nano-TiO2 返回
（a) AAO template with
子材料分子运动转变有关。
插图
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后退
例7：塑料玻璃化温度的测定
图6：差热分析仪及DSC曲线
返回
1.3 测试技术类别、特点
材 料 分 析 测 试 技 术
简单初步分析
化学分析法 元素分析 燃烧试验 干馏试验 溶解性试验等
近代仪器分析
波谱分析 热分析 显微分析 X射线衍射 等等
常规性能测试
力学性能测试 耐热性能 耐老化性能 耐腐蚀性能 等等
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1.2 本课程研究内容
（1）材料微观结构的表征
材 料 结 构 表 征
化学成分测定
结构测定
晶体结构 分子量及分布 立体结构 相结构等
形貌观察
化学组成 杂质含量
例9：近代仪器分析（几种近代分析举例）
SEM
XRD
STM
前进
Raman spectra
FT-IR
基本特点：仪器精密、原理复杂、分析成本高。 能分析材料微观结构（各层次） 常常不同手段结合进行分析 是本课程的教学重点
后退
例10：常规分析测试（力学性能测试）
基本特点： 有严格测试标准和测试程序、测试报告。 涉及各类外在使用性能的测试 与材料结构分析相配合
思考
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2.3 扫描电子束
电子源 磁透镜1 磁透镜2 试样
栅极
阳极
前进
2.3 扫描电子束
电子源 磁透镜1 磁透镜2 试样
栅极
阳极
电子探针：经加速，聚焦，能量30Kev，直径5-10nm。
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2.4 扫描成像原理
电子枪 荧光屏
磁 透 镜 物 镜 试样 扫描控制电路 光电放大系统 探测器
前进
ordered pore structure
（b) SEM of macroporous
Al2O3 layer
（c) the nano-sheets on Si
substrate without catalyst application.
（d)aluminum surface before
electropolishing 返回
后退
例5：管材冷却条件对球晶影响
塑料管材挤出：冷却方式：风冷和水冷。 冷却条件：快速冷却、缓慢冷却 对结构的影响：球晶尺寸大小 球晶尺寸分布（均匀性）
图4：不同结晶条件下的PP球晶形态（偏光）
后退
例6：天然橡胶的耐老化试验
自然老化：高分子材料在自然环境作用下，分子结构被 破坏，致使性能变差的现象。 天然橡胶：结构中含“=”，在自然环境中易受紫外线作 用 而发生老化降解。 老化试验：研究不同老化时间下，材料内部结构及性能。
思考：如何区分不同材料？
前进
普通试样
抛光试样
断面扫描图像
反射电子 样品表层
2、原子序数衬度：多相材料不同相区的原子序数不 同，对应的反射电子强度不同，因而有不同明暗程度。
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2.6 分辨率、放大倍数
试
样
荧光屏
1、分辨率：扫描电镜的分辨率与扫描电子束的直 径有密切关系，目前扫描电镜的分辨率已优于2nm。 2、放大倍数：荧光屏分辨率/电子束直径，连续可
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1.6 参考书目
（1）《材料现代分析方法》左演声等，北京工业大学 （2）《现代材料研究方法》王世中等，北航出版社 （3）《高分子材料实用剖析技术》董炎明，中国石化 （4）《聚合物近代研究方法》张美珍等，中国轻工出版
（5）《高分子材料近代分析测试技术》高家武 北航
特别强调：应学会文献查阅，将课堂学习与科研文献 精密结合，通过读书报告形式锻炼综合归 纳能力。
视频放大
二次电子流量最小为10-12 A左右，信号很弱。
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（3）真空系统
避免镜筒内运动电子与气体分子碰撞。
避免电子枪高压放电。
试样在高真空环境下可以避免污染。 真空度要求：1.33(10-2-10-3)Pa。
（4）显示系统
显像管（观察用）：长余辉荧光屏 显像管（照相用）：短余辉荧光屏
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第一章 绪论
本课程学习内容 本课程的重要性（地位）
材料分析测试技术类别、特点
本课程学习方法
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1.1 课程地位和意义 1.2 课程研究内容 1.3 分析方法类别、特点
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1.4 课程特点、学习方法
1.5 教学内容与安排 1.6 主要参考书目 1.7 考试形式、成绩评定
2.1 电镜主要类别、特点
2.2 基本定义 2.3 扫描电子束的产生 2.4 扫描成像原理 2.5 衬度原理 2.6 分辨率和放大倍数 2.7 仪器结构和组成 2.8 样品制备方法 2.9 在研究中的应用
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调节，约为20-2，0000倍。
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2.7 仪器结构和外形
型 号： JSM-35CF
分 辨 率： 60埃=6nm
工作电压： 0-39kv
放大倍率： 10-20000倍 生产厂家： 日本电子
前进
后退
前进
（1）电子光学系统 电子枪、聚焦磁透镜、扫描系统等 （2）检测系统
光导管 栅网 聚焦环 光电倍增管
后退
其它性质
化学腐蚀性 杂质分析
耐老化性能 阻燃性能等 导电性能
前进
1.2 本课程研究内容
（3）分子运动与转变表征
材料结构 分子运动与转变 材料性能
材料结构决定材料外在性能，两者之间的对应关 系通过体系内分子运动与转变过程而实现。如高分子 材料在受热过程分别经历玻璃态、高弹态、粘流态。 玻璃化转变、应力松弛、抗蠕变性能等均与高分
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例2：塑料与橡胶的区别
结构：塑料常温下玻璃态，分子链刚性较大，运动困难。
橡胶常温下高弹态，分子链柔性较大，运动容易。 塑料：PP、PE、PS、ABS、PC等 橡胶：NR、EPDM、EVA等 性能：塑料刚性较大，呈玻璃态。
橡胶弹性大，呈高弹态。
结论：结构决定性能，性能反映结构。
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图1：塑料与橡胶产品
插图
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图2：聚合过程PVC红外谱图
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例4：乳液聚合（核壳聚合）结构控制
乳液聚合：四大聚合方法之一。 核壳聚合：通过乳液聚合进行材料复合改性。 第一种单体：核部分，较硬，如PMMA。 第二种单体：壳部分，较软。 核壳结构可以通过透射电镜进行表征：
Fig. 3. TEM photographs of silica nanoparticles
1.1 课程地位和意义
（1）材料结构与性能关系 材料结构决定性能，材料性能反映结构。 材料结构
化学结构 电子结构 共价键结构
材料性能
物理性质 化学性质 力学性质 使用性质
例1
例2
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例1：HDPE 与LDPE的比较：
结构：HDPE 链段规整，支链少，结晶度高。 LDPE 支链多，链段不规整，结晶度低。 性能：HDPE 半透明，刚性较大。 LDPE 透明性好，较柔软。 结论：结构决定性能，性能反映结构。
图5：不同老化时间下样品表面裂纹情况（金相显微镜）
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（3）本课程的地位和意义
材料分析测试技术 合成 改性 加工 应用
课程地位和意义：本课程主要介绍材料各类分析
测试技术，涉及结构、性能的表征和分析，分别贯穿
于材料合成、改性、加工及应用等环节，是现代材料 开发与研究的重要工具。
2.8 样品制备和固定
前进
1、基本要求
（1）严格去除挥发性物质（水份、溶剂等）。 （2）应具有足够的抗电子损伤能力。 （3）保持较高的纯度。
2、基本形状
块 状
薄 膜
纤 维
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粉 状
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3、固定方法
（1）导电性样品：
样 品
双面胶 样品台
双 面 胶：银粉或碳粉调制而成，以提高导电性。
粘接技巧：要求普通双面胶在试样与样品台之间留出 位置，导电性胶应多覆盖试样表面。
2.1 电镜主要类别、特点
入射电子
反射电子
扫描电镜：SEM
二次电子
试
样
弹性散射电子
非弹性散射电子 直接透射电子
透射电镜：TEM
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2.2 定义
利用二次电子、反射电子等电子信息对材 料的表面形貌及表面结构状况进行分析观察的 电子显微镜，称为扫描电镜， Scanning electron microscopy, SEM。
《材料分析测试技术》
Method of analysis and testing for materials
徐立新
（浙江工业大学 化工与材料学院）
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总目录
第一章 绪论 (进入） 第二章 显微分析技术 第三章 热分析技术 第四章 红外光谱分析技术 第五章 色谱分析技术 第六章 X射线衍射技术 第七章 核磁共振分析 第八章 X射线光电子能谱 第九章 动态热机械分析 第十章 常规性能测试
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（2）非导电性材料（高分子样品）
样
品
镀层样品
样品台
镀 层：导电层，如金、银、碳真空蒸发膜，厚度控制于 10-20nm。
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(a) nano-TiO2
(b) PP/nano-TiO2
(c) PP/nano-TiO2
(d) PP/nano-TiO2 返回
（a) AAO template with
子材料分子运动转变有关。
插图
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例7：塑料玻璃化温度的测定
图6：差热分析仪及DSC曲线
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1.3 测试技术类别、特点
材 料 分 析 测 试 技 术
简单初步分析
化学分析法 元素分析 燃烧试验 干馏试验 溶解性试验等
近代仪器分析
波谱分析 热分析 显微分析 X射线衍射 等等
常规性能测试
力学性能测试 耐热性能 耐老化性能 耐腐蚀性能 等等
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1.2 本课程研究内容
（1）材料微观结构的表征
材 料 结 构 表 征
化学成分测定
结构测定
晶体结构 分子量及分布 立体结构 相结构等
形貌观察
化学组成 杂质含量