探讨化学材料的发展与展望的论文

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探讨化学材料的发展与展望的论文

篇1:探讨化学材料的发展与展望的论文

关于探讨化学材料的发展与展望的论文

化学材料是人们制造工具的物质来源,也是人类生产和生活的基础。材料科学技术就是研发各种材料的种类和性能,然后将其运用到人类生产和生活中,推动生产力的提高和人们生活水平的提高,人类历史也可称之为材料发展史。

1 化学材料的发展历史

材料是人们生产和生活的基础条件,历史学家经常把材料作为划分时代的依据。在人类出现的最早时期,生产水平极为低下,人们都是寻找天然石块磨制成石器聊以生存,被后人称为“石器时代”。后来因为开始使用金属铜和铁,人们相继进入“铜器时代”和“铁器时代”。资本主义革命结束后,机器开始被大规模地使用,人类进入“钢铁时代”。1920 年以后,化学合成工业得到发展,大批的高分子化合物被合成,很快就遍布人类生活的每个角落,于是又进入了“高分子时代”。现在很多新兴技术都需要用到性能特殊的材料,科学家就将古代的陶瓷进行变革,研制出精密陶瓷材料,我们即将面临“新陶瓷时代”。从人类诞生到1920 年之前,人们都是在观察中对材料产生认识,创造和使用的都是比较单一的材料。近些年来,因为物理学和化学的发展,再加上计算机和电子技术的进步,人们对材料的.认识从宏观阶段过渡到微观阶段,从晶粒、分子和原子的角度去分析材料的结构与性能,尤其是超高温、超低温、强磁场和高真空等条件,让人们能够从本质上认识材料的物理和化学性能。

材料科学是一门综合性学科,一方面需要利用多种学科理论和成果去解决科学研究问题,另一方面它研究的问题本身就自带综合性,是从各种材料制造和应用中提取的。材料科学与多种学科都存在一定的联系,是多种学科和技术互相结合形成的产物。它涉及到物理、化学和力学等学科知识,而材料科学的发展,又可以带动这些学科的进步,为其提供研究课题和资料。总结起来就是一句话:材料科学与多种学科互相联系、共同发展。

2 化学材料的未来展望

世界将要面临一场新的技术革命,而新兴技术的核心物质就是新材料。新技术要想发展就需要新材料,从而促进了新材料的不断发展,而新材料的发展又促进了新技术的革新。此外,军事工业的国际竞争形势激烈,这也是促进新材料发展的一大因素。现代战争就是科学技术之间的较量,也就是新材料的主战场。在经济实力和战斗力相近的情况下,谁的新材料和新技术更具优势就可以胜出。现代技术的发展为新材料的发展奠定了基础,材料发展历经简单到复杂、宏观到微观和经验为主到知识为主三种过程。近几十年来,材料结构和功能又得到深度开发,利用新技术可以弥补材料中的缺陷和不足,进一步完善了制备工艺和手段。新技术的革命引发了新产业革命,这也意味着新材料给新技术出了一个更大的难题,红外技术、激光技术、电子技术和能源开发等新型技术对材料也提出了更高的要求,为了成功解决这些难题,材料科学正在逐步向多质合成、超级工艺和分子设计等方向发展。

分子设计主要是为了满足生产和生活的需要,综合运用了物理、化学、数学和生物等理论知识,再加上激光、计算机和电子等技术,辅以先进测试仪,用来研究材料的性能,或者利用原子理论预测材料在未来可能具备的性能,并根据需求设计新的分子和才俩。如果这项技术能够得到完善,就可以颠覆材料的研制方法,让材料科学进入一个全新的时代。而复合材料是材料发展的重点内容,主要包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和树脂基高强度材料。表面涂层则是另一种复合材料,其适用范围广,且经济实用,拥有广阔的发展前景。多质复合材料是采用有机和无机法合成的,能够制造出耐热、耐腐蚀和使用寿命长的材料,已经取代了钢铁等金属,一跃成为新型结构材料。这些材料的不同质类主要体现在结构上,打破了单一材料的局限,通过扬长避短提升了性能。信息功能材料主要是增加材料品种、提升性能,主要包括半导体、红外、液晶和磁性材料等,这是信息产业发展的基础。生物材料拥有更广阔的应用领域,其一是生物医学材料,可用于修复人体器官、组织或血液;其二是生物模拟材料,譬如反渗透膜。低维材料具备体材料没有的性质,例如零维的纳米金属颗粒是电的绝缘体,采用纳米制成的陶瓷具有较强的韧性和塑性,一维材料有有机纤维和光导纤维,二维材料有金刚石薄膜和超导薄膜,这些材料的应用前景一片光明。

材料科学的另一个发展方向是利用新科技改变材料的使用方法和制造手段,对传统材料进行加工重新利用,让新型材料拥有特殊的功能,以达到生物、能源、通信和航空等领域的需求。目前新材料领域出现了一门新学科———高分子智能材料,主要是通过有机合成法,让没有生命力的材料变得有生机。这种材料已经得到应用,也成为各国的新研究课题,不久的将来应该会进入我们的生活当中。此外,建立材料系统工程,建设好材料信息网,合理使用各种材料,将材料、环境和能源三者平等视之,以达到节约能源和保护环境的目的,这也是材料技术亟需解决的问题。

3 结论

材料是人类进步发展的重要基础,从古至今都陪伴着人类的发展,如今的21 世纪更是异常推崇材料。工业、军事、航天和能源等多个领域都需要材料的帮助才能不断发展,化学材料的发展与展望也成为科技人员的关注对象。相信在科学技术的带领下,材料科学也会不断进步、不断完善。

篇2:我国化学灌浆技术发展与展望论文

摘要:结合水电工程建设,概述了50年来,我国化学灌浆材料、技术及设备,从无到有的发展及应用成果.并根据其发展现状,分析了我国化学灌浆技术近期发展的方向.即开发推广无公害、耐久性好、适应工程各种要求,且价格低廉的化学灌浆材料;改进提高化学灌浆技术;促使化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化;制订化灌施工规程、规范和全国性的行业标准等.

关键词:化学灌浆无公害环氧树脂聚氨酯丙烯酸盐酸性水玻璃化学灌浆泵

篇3:我国化学灌浆技术发展与展望论文

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理和混凝土修补技术.即化学灌浆是化学与工程相结合,应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术.随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术

国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的,其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史.我国的化学灌浆技术应用与研究起步较晚,但发展较快并有自已的独创.如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起,也才只有50年的历史五十年来,我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩[3],主要表现在以下方面:

(1)化学灌浆从无到有,从小到大发展起来,已成为我国现代工程技术不可或缺的一个组成部分

(2)国外有的常用化学灌浆浆材品种,我国基本上都已开发出来(如环氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸盐、酸性和碱性水玻璃、水溶性、非水溶性和弹性聚氨酯、脲醛树脂、铬木素等)

(3)化学灌浆浆材品种开发中还有一些独创.如甲凝、弹性聚氨酯,甲氰凝和环氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿网络灌浆材料

(4)化学灌浆设备的研制开发已基本能适应和满足国内化灌工程的要求[8].如化学灌浆泵、灌浆阻塞器、密闭配输浆装置和各种封缝材料等.

(5)化学灌浆技术已在国内水电(大坝、堤防、水库、电站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、铁路、隧道、桥梁、港口、机场)和采矿等四大部门得到推广应用

(6)化学灌浆技术应用已解决了许多工程难题,取得良好的效益.以水利为例,如三峡[4]、葛洲坝、龙羊峡、丹江口、陈村、凤滩、万安等水利枢纽都是采用化学灌浆技术解决一些工程技术难题的典型例子

(7)化学灌浆已从工程完建后的应用,发展到工程兴建前设计中就采用.如三峡化灌帷幕预计15000米,化灌加固地基预计3000米

(8)化学灌浆技术在一些方面已具国际先进水平,如青海龙羊峡大坝采用中化798环氧浆材处理G4伟晶岩劈裂带和三峡大坝采用CW环氧浆材处理F1096软弱夹层及断层破碎带的水泥—化学复合灌浆技术均堪称国际上处理低渗透性软弱岩土地层的先进技术

(9)化学灌浆理论上也有一些突破和创新[6][7].如浆液扩散半径的计算理论、浆液湿面粘接理论、减低浆液毒性的拮抗理论、浆液吸渗理论等

(10)化学灌浆技术出版物取得丰收.自上世纪八十年代以来己出版专著十余部.包括水利学报、水利水电技术、岩土工程学报、岩石力学与工程学报、长江科学院院报在内的全国132家科技期刊都选登化学灌浆的研究论文.近5年选登的论文就有200余篇

以上十个方面成绩,足以说明我国化学灌浆技术的进步和发展水平.此外,全国研究化学灌浆技术的工程科技人员已成立了中国水利学会化学灌浆分会,现挂靠在长江科学院.追溯到1968年,学会己举行过16次学术交流活动,出版了7部论文集,这些学术活动对推动我国化学灌浆材料的.研发和化学灌浆技术的发展起了很好的作用

2.化学灌浆技术近期发展展望

我国化学灌浆技术近期应在前50年的基础上更具活力的继续向前发展,而无公害、耐久性好、适应工程各种苛刻要求且价格低廉的化学灌浆浆材的开发、应用和推广;化学灌浆技术的研究、改进和提高;化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化及产品质量的持续改进和提高等必然是其发展方向

2.1.无公害浆材的开发

(1)无毒催化剂的研制.环氧树脂浆材粘接强度高、稳定性好,因此是固结灌浆最常用的浆材.该浆材毒副作用主要来自所采用的固化剂和溶剂.在过去的近中,对环氧浆材胺类固化剂的降低毒性研究己取得一些成果,国内生产出商品名为T31、810、X-89、CD等毒副作用较低的一批改性胺类固化剂,对环氧浆材的推广应用起了较好作用,今后还应朝这个方向继续努力

(2)无溶剂型浆材的开发.环氧树脂一般粘度都较大,制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂,但很多有机溶剂不但气味难闻,而且具有毒副作用(如糠醛),添加后往往会产生环境问题.因此,人们在研究无毒副作用环氧固化剂的同时,也展开了无溶剂型环氧浆材的研制.无溶剂型环氧浆材的研究将得益于环氧树脂工业的发展,国内一些化工厂生产的低分子量环氧树脂粘度仅为20-25mPa.s.,这对今后无溶剂环氧化灌浆材的发展开辟了较好的前景.除此之外,把丙烯酸酯等树脂开发成无溶型浆材己呈现出更加美好的前景,值得努力探索

(3)水做介质的化灌浆材的研制.水做介质,不用有机溶剂,对化灌浆材的无公害化是很有益的.过去已开发了LW、HW等为数不多的水溶性聚氨酯浆材,今后对水溶性浆材应放开视野,相信在有机或无机水溶性浆材开发和应用上将会呈现出较为理想的进展

(4)某些已有浆材改造的研究.1974年,日本曾因使用抗渗性好的丙凝化灌浆材污染水质,引起饮水中毒事件而宣布禁用丙凝.之后,具有丙凝相似性能的丙烯酸盐浆材得到发展,但其主要成分丙烯酸镁仍存在一定的毒副作用,而科技工作者采用拮抗原理,在丙烯酸盐浆材中加入钙盐和适量的某种拮抗剂,却使其毒副作用下降到仅为丙凝的1%,成为实际无毒浆材[12].这个例子说明,我们可以探索通过对己有的某些化灌浆材进行改造,降低毒性,达到可使用标准

2.2.对工程各种苛刻要求相适应的浆材开发

(1)新型高亲润、高渗透性化灌浆材的研究.虽然目前我们已有了一些高渗性的化灌浆材,解决了不少工程难题,但所用溶剂和固化剂多半都有毒副作用,不适宜环境标准,对工程地基微细裂隙、断层破碎带和泥化夹层及混凝土微细裂隙的处理仍有探索新型高亲润、高渗透性、无毒副作用化灌浆材的必要.这很大程度取决于表面活性剂和活性稀释剂体系的研究改进

(2)弹性化灌浆材的开发.在工程伸缩缝止水和混凝土活缝、变形缝补强灌浆中需要具有弹性的化灌浆材.过去虽说也有一些开发,但必竟质量还不够高.今后除应加强对已有弹性环氧和弹性聚氨酯等浆材提高质量和消除毒副作用方面的研究外,更为重要的则是加强对能赋于环氧树脂弹性的固化剂的开发研究[11],从而适应建设工程之急需

(3)快速固结浆材的开发.这里指的是浆液粘度又低,固化物性能优异,且固化时间可控制在几十分钟或几小时以内的浆材的开发.采用低粘度环氧树脂或新型活性稀释剂和开发应用能促使环氧树脂快速固化的新型环氧固化剂应能解决此课题

2.3.耐久性浆材的开发

耐久性概念含意较广,它包括耐水、耐酸碱、耐候、耐紫外光、耐冻融和干湿循环、耐磨蚀、耐微生物作用(霉)等方面,耐久性浆材的开发可从以下几个方面去探索

(1)通过对合成树脂的接枝或相嵌共聚合反应,使化灌浆材中所采用的树脂具备我们所要求的一些耐久性特性

(2)注重互穿网络复合化灌浆材的研究.如己有的MU无溶剂浆材系丙烯酸酯--聚氨酯的复合[2]、PU/EP水下化灌浆材系聚氨酯—环氧树脂的复合[10],他们都是互穿网络复合化灌浆材.由于两类树脂复合及其互穿网络结构,这就赋予他们超越任何单一树脂组份的优良性能,值得深入研究

(3)加入钠米材料对己有浆材进行改性.环氧树脂加进纳米材料改性的化灌浆材研究项目已获得水利部基金资助,从现己拿出的初步成果来看,该项研究将会提升环氧浆材包括耐久性在内的多方面性能

2.4.价格低廉的浆材开发

(1)水玻璃浆材的改性.水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材,同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一.究其原因除该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点外浆材价格较低是个重要因素.该浆材不足处为凝胶时间调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差,金属离子易脱溶等,现多半用在临时或半永久工程中.因此今后对其改性工作应着重在提高强度和耐久性方面做研究.加入某些活性物质进行改性是值得探索的方向

(2)纸浆废液的无害化浆材开发.纸浆废液做成化灌浆材价格较低.将该废液中加铬类催化剂便可制得现称为铬木素的该浆材.因铬类催化剂中六价铬离子有毒,该浆材大家不敢用.故随后开发出多种无铬催化剂的高强木素浆材,今后应对其进行提高性能研究,以便推广应用

以上四条主要集中在无公害、多用途和耐久性浆材研究、开发上,至于浆材的定型化、系列化、标准化当然是化灌技术发展的必然要求,这里就不赘述

2.5.化灌技术的改进、提高和创新

已有化灌技术的总结、改进和提高研究.前已叙述了在过去的50年中,我国有包括水电等大量的建设工程应用过化学灌浆技术,有许多采用化灌解决工程难题的典型经验,其中有些已有初步总结,如复合灌浆技术等;有些则尚待总结,如化灌的密闭传输、自动记录、集中管理和实时监控技术等.不管过去有无总结,现有的化灌技术都需要从事化灌技术研究的专家、学者与有经验的工程技术人员相结合,在总结实践经验的基础上改进、提高,并能有所创新

2.6.化灌设备仪器的系列化、成套化、标准化和环保化

(1)高性能化学灌浆泵的系列化、成套化和标准化.高性能化学灌浆泵是实施化灌作业的主要设备,国内有多家研究所和小企业能研制和开发,但都只能小批量生产或试生产.今后应定点、定型生产,并向产品的系列化、成套化、标准化方向发展,以方便推广应用化灌技术

(2)化学灌浆自记仪的研制.化学灌浆自记仪的研制可有效地避免人工记录难免出现的一些差错,将对提高隐蔽工程中的化学灌浆质量起到很好的监控作用,并使化灌数据分析建立在可靠的基础之上.化学灌浆自记仪在技术原理上与己有的水泥灌浆自记仪有所不同,目前国内已有几套研制方案,但还未见样品问世,很需要加快研制步伐,以应工程化灌监理之急需

(3)密闭式传输浆设备的研制.现己研制出的一些设备要满足环境标准要求,保证安全生产

(4)现有产品提高质量研究.国内生产的一些化学灌浆设备仪器在加工精度和质量上与国外同类型产品还有一定差距.因此,在这方面我们会有大量改进和提高工作需要去做

2.7.化学灌浆行业标准、规程、规范的制订

化灌施工具有隐蔽性特徵,各行其道搞施工必将出现很多问题,甚至会形成工程隐患,值得我们高度警惕.然而我国至今还没有一部全国性行业标准和化灌施工规程、规范,这是很不正常的现象,应立即着手进行制订.希望政府相关部门能给于大力支持

2.8.化学灌浆理论的研究、探索

化学灌浆对象一般都具有隐蔽性和特殊性,实验室摸拟比较困难,故化学灌浆理论研究一直是化灌技术发展的薄弱环节,举步维艰.化学灌浆施工和不少施工参数的确定以往都是靠经验,缺乏理论指导.为了促进化学灌浆技术在多个工程领域科学的推广应用,今后很有必要加强在实验室中对灌浆理论的研究、探索.

篇4:测绘生产管理发展现状与展望论文

测绘生产管理发展现状与展望论文

摘要:

当前随着测绘信息技术和数字制图技术的快速发展,测绘生产管理里存在的问题也逐渐显示出来。本文总结了测绘生产管理的现状,并针对测绘生产管理中存在的问题提出了数字化,规范化的管理方式。

关键词:

测绘;生产任务;管理

1、概述

随着科学技术的迅速发展、信息技术的广泛普及,地理信息系统应用也随之进入快速实用化阶段,测绘理论、测绘产品模式、测绘保障手段,都发生了翻天覆地的变化[1]。现代测绘生产的数字化和自动化程度比较高,生产要求作业人员具有较高的综合素质,数字化测绘生产对软硬件有极强的依赖性等特点都对数字化生产管理作出了新的要求。而且,生产过程中的生产数据规模正越来越大[3],目前地图数据的更新频率也明显加快。测绘生产现在既要满足国家的大规模、频繁性的数据更改,也要不断的改变,满足各行各业、各个用户的批量、个性化生产需求。这样在测绘生产数据安全、人力、设备等资源的最优化配置、测绘生产质量控制、成果管理等方面都对生产人员及管理人员提出了更新的、更高的需求[2]。如何利用现有科学技术手段高效地监控、管理、规范测绘生产过程和数字测绘产品过程中大量数据,是测绘生产单位急需解决的问题。

2、目前测绘生产管理方式

2.1非实时

现代测绘生产任务繁重,数字化测绘生产对软硬件有极强的依赖性等特点都对数字化生产管理作出了新的'要求,但是目前测绘生产任务与管理部门不能达到实时任务进度情况、任务调整情况的转达。

2.2不规范管理

当测绘任务实施到某一重要阶段时、比如项目中期检核等重要日期时,对某些测绘任务完成情况和变更情况无存档,当出现某些错误和责任时,找不到对应任务责任人,这些也可能导致测绘生产陷入缓慢进度中。

2.3质量监督不到位

测绘生产质量管理绝对不仅仅是质检部门的事情,以质量为核心的企业文化在未来将成为决定企业兴衰的关键因素。谁都有可能发现问题,院领导、中层领导、项目经理等都具有质量保证的职责,而且需要起到保证测绘任务质量的作用。质量是测绘任务的生命,要坚持以质量为第一的做事方针,树立以质量为核心的首要地位,加强测绘任务质量管理工作,严格地推行质量“三检”制度。在测绘工程项目的质量过程控制中,应区别各种不同的项目采用灵活多样的方式,应该做到对所有项目100%的控制,坚决杜绝不合格项目,一旦发生不合格工程,影响单位信誉的,处罚措施要明确,处罚力度要加大。现实测绘生产任务中,质量监督不到位的现象因为管理问题却时有发生。

3、数字化测绘生产管理系统

针对当前测绘生产中出现的这些缺陷,应该利用现有的数字化生产大环境改善目前的测绘生产实施和进度掌握情况。当测绘一方向任务承担方给出大的测绘任务时,测绘任务承担方将任务进行具体的划定和分流,并实施,此时需要实时将任务进度和所使用人员、设备等资源、参照规范标准通过某特定格式的交换文件向布施任务测绘单位汇报,布施任务测绘单位审查该任务完成情况并根据当前完成情况提出相应的任务更改要求,将要求通过特定格式的交换文件传送给测绘任务承担单位,测绘生产管理软件的实现可以使测绘生产任务的实施更安全、方便且高效,也便于双方单位统一管理。所以测绘生产管理软件可以解决多个不同级别测绘单位之间的测绘任务管理、调度及生产计划的设计、传达、任务资源分配与管理、任务进度跟踪、任务完成情况统计、任务完成报表输出和资源管理。测绘生产管理系统可以包含系统管理、测绘生产任务管理、人员管理、设备管理、规范管理、质量管理等模块。系统管理可以实现使用该测绘生产管理系统的单位及用户信息的输入输出,系统的核心部分是测绘生产任务管理,实现测绘生产任务的定义、上报、查询与统计、更改、调整等功能。质量管理可以保证测绘生产任务质量合格,杜绝不合格测绘生产成果现象的出现。

4、数字化测绘生产管理实现的支撑技术

4.1数据库信息缓存技术

系统可采用ORACLE、ACCESS数据库实现数据库信息的存储实现系统信息的存储和修改等,数据库信息缓存是在建立ACCESS数据库表的同时建立一张SOURCE表格,存储ACCESS数据库中其他有用的数据库中的源数据属性字段及其信息。在编写的对数据库访问的代码里不直接对数据库进行操作,而是利用建立的SOURCE表对数据库里面的数据进行本地缓存,通过对SOURCE表的数据间接的访问真正的数据,使得数据访问更加安全,也使得对程序的后续的维护更加方便和快捷。

4.2数据库传输技术

该系统在实现上级单位与下级单位的业务数据转达是将现有的数据库里面的数据通过加密的形式导出成特定格式的数据库文件格式,以某特定格式导入导出,不同单位之间进行上报和下达的时候直接导入该特定格式的文件,既可以简单方便的实现数据的导入导出,又通过加密的形式保证了数据的安全性。

5、结论

针对当前测绘成果管理中存在的一些问题提出了该系统的设计与实现,对当前测绘生产管理中所存在的现势性不强及同步更新较慢等问题进行提出了测绘生产管理系统的数字化,在日后的管理中可结合ARCGIS、MAPGIS等地图制图软件对测绘任务的分配及下达和上报进行更加有效及安全的管理,并与地图制图软件结合,实现作业区划分,实时在地图上查看任务完成情况,对后期测绘生产管理的信息化有比较重要的研究意义。

参考文献:

[1]西勤,门葆红测绘生产计划管理系统研究[J].测绘学院学报,,4.

[2]门葆红,牛德力测绘生产计划信息一体化管理的解决方案[J].测绘科学技术学报,,2.

[3]朱英浩,李成名,陈军,等.GIS在规划国土图文办公中的应用研究[J].武汉测绘科技大学学报,,22.

[4]法长,陈少雄城市测绘生产管理与信息服务系统的设计实现[J].测绘与空间地理信息,,4.

篇5:电气控制技术与发展展望分析论文

摘要:对于电气控制技术来说,也是我国科学技术提升后的产物,同时电气控制技术也对我国经济发展起到了推动的作用。为了使电气控制技术有更好的发展,为我国创造更好的经济效益,本文将对电气控制技术的应用现状及优势进行分析,同时对目前流行的先进电气控制技术进行叙述,最后对电气控制技术的发展展望进行探讨,希望我国电气控制系统可以发挥出更好的作用。

【关键词】电气控制;应用现状;控制技术;发展展望

篇6:电气控制技术与发展展望分析论文

1.1电气控制技术的高效性

对于电气控制技术来说,是通过计算机做出的指令进行操作,当计算机发出指令后可以及时传到给电气控制系统,而对于所要操作的设备来说,不同的设备都有不同的代码,所以工作人员只需要将设备的代码进行输入,计算机所发出的指令就会传达到相应的设备,使整个操作过程更加准确。电气控制系统与人工操作相比因为其代码指令的输入,所以极少会发生错误操作的概率,由此可以看出电气控制技术具有高效性,不但提高了工作效率,同时结果也较为精确。

1.2操作过程全时段监控

上面我们分析了电气控制技术具有高效性,而除了该优势外,在操作电气控制技术时可以对整个操作过程进行监控。通过电气工程的施工情况来看,因为设备可以全天候运行,人们在白天的时候可以对设备的运行进行监督控制,但是在夜间往往忽视了对电气工程的监控,从而导致电气发生故障后不能第一时间进行管理,由此可以看出人工对电气技术进行管理时很难做到24小时全天不间断的监控。而电气控制技术则可以对电气工程进行不间断的监控,保证电气工程的顺利进行,并且可以有效避免电气设备出现故障,将整个电气工程的效率进行了提升。

1.3保障人身安全

在各行各业中,人身安全是行业发展的核心,而电气控制技术的应用就可以有效保证人身安全。对于电气工程来说通常存在一定的危险性,而在电气工程中也经常可以看到机械伤人事故的发生,将电气控制技术进行应用后,可以使施工人员不用直接与机械设备进行接触,这样就大大降低了事故的发生率,同时因为电气控制技术就可以对设备进行实时监控,当机械设备发生问题后可以第一时间对其进行控制,并通过计算机将故障反应出来,极大程度的保障了人身安全。

2目前常使用的电气控制技术

2.1现场总线技术

该技术是自动控制装置系统间的数据总线,将数字作为模拟信号将信息进行传输,使现场智能设备和自动化系统进行连接,然后在将各个分散的数字化测量及控制设备转化为网络节点,从而完成自动化控制任务。简单来说,我国目前工业中所应用的现场总线有Probus、Can-bus以及DF-bus。

2.2交流伺服技术

该技术是对不同控制环节进行选择来完成生产要求。在伺服系统中嵌入高速PLC功能,同时伺服系统之间可以共用一个编码器信号,有效简化了系统中硬件的结构。对于多个伺服控制器来说,可以通过系统之间点与点的互联,完成数据的交换工作,以达到高速精准的控制。

2.3人机界面技术

该种技术一般是对读取和操作PLC的变量,目前我国工业生产中可以运用人机界面技术使总线和上位PLC之间进行通讯。另外,人机界面技术将涉及到液晶屏的一体式操作,工作人员可以通过计算机来完成远程诊断以及数据维护工作。

2.4PLC控制技术

该技术可以利用软件来完成控制工作,作为可编程控制器的一种,PLC控制技术具有较强的通用性和适应能力,被广泛应用到工业控制领域中,成为目前最常用的工业自动化装置之一。

篇7:电气控制技术与发展展望分析论文

3.1向智能化趋势发展

在我国科学技术不断发展的'过程中,智能化发展趋势已经成为主流,在电气控制技术中以人工智能技术为主的技术已经呈现出不错的效果,同时也已经在部分企业中进行投入使用。其中,神经网络在电气控制技术的智能化发展趋势中有着重要的意义,这种技术可以对求解较难的线性问题进行解决。通过电气控制技术的应用,发现当输电线两边系统的电势角出现摆开的状态时,就经常会发生电阻短路的情况,而对于这样的情况则可以运用神经网络技术,有效解决电阻短路问题。对于其他智能化技术来说,也都具有本身的作用,在不同的环节中都能发挥出自身的优势,在电气控制技术中融入智能化技术,可以将电气控制系统中存在的问题极大程度的进行解决。

3.2向网络化趋势发展

近年来网络已经成为人们生活工作中不可缺少的一部分,在工厂生产中对电气控制技术也有了更高的要求,通过电气控制技术之前的应用我们以了解该技术的优势,但是很多工厂都对电气控制技术提出了数据通信的要求,并且还要保证数据通信过程中的安全性。因此,为了满足工厂生产的需求,实现电气控制技术网络化尤为重要。因为网络化不但可以对电气控制技术进行妥善的保护外,还能获取到更多的数据信息,对电气工程中故障的性质、位置等进行确定,并提高电气控制装置的安全性及可靠性。在这种情况下,保护装置原理也可以实行网络化。网络化保护装置原理能将传统集中式母线保护分散成不同母线保护单元,并将其显示在不同回路保护屏上,以实现装置的保护。因此,网络化技术在高压母线中使用效果较佳。

4结语

电气控制技术的发展呈现不断上升的趋势,各行业在充分了解和掌握电气控制技术的操作后,将其进行充分的应用,尤其在重工业以及环保等行业中,电气控制技术更是发挥了不错的作用。因此,相关技术人员务必要加强对电气控制技术的探究,将电气控制技术中存在的不足进行完善,帮助企业创造更大的效益,推动我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]韩明坤.探讨电气控制技术及其发展展望[J].城市建设理论研究:电子版,(14).

[2]宫庆宝.电气控制技术及其发展展望[J].山东工业技术,(02):174-175.

篇8:光纤通信技术的发展与展望论文

光纤通信技术的发展与展望论文

[摘要]分析光纤通信技术的发展历史与发展现状,并对光纤通信技术的发展趋势进行了展望。

[关键词]光纤通信技术 发展 现状 趋势 展望

一、光纤通信技术的发展及现状

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。从国外的发展历程我们可以看出,20世纪60年代中期,所研制的最好的光纤损耗在400分贝以上,1966年英国标准电信研究所高锟及Hockham从理论上预言光纤损耗可降至20分贝/千米以下,日本于1969年研制出第一根通信用光纤损耗为100分贝/千米,1970年康宁公司(Corning)采用“粉末法”先后获得了损耗低于20分贝/千米和4分贝/千米的低损耗石英光纤,1974年贝尔实验室(Bell)采用改进的化学汽相沉积法制出性能优于康宁公司的光纤产品。到1979年,掺锗石英光纤在1.55千米处的损耗已经降到0.2分贝/千米,这一数值已经十分接近由Rayleigh散射所决定的石英光纤理论损耗极限。

目前国内光纤光缆的生产能力过剩,供大于求。特种光纤如FTTH用光纤仍需进口,但总量不大,国内生产光纤光缆价格与国际市场没有差别,成本无法再降,已经是零利润,在国际市场没有太强竞争力,出口量很小。二十年来的光技术的两个主要发展,WDM和PON,这两个已经相对比较成熟。多业务传输发展平台两个方面,一方面是更有效承载以太网业务、数据业务,另一方面是向业务方面发展。AS0N的现状是目前的系统只是在设备中,或是在网络中实现了一些功能,但是一些核心作用还没有达到。

二、光纤通信技术的趋势及展望

目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。

(一)向超高速系统的发展

目前10Gbps系统已开始大批量装备网络,主要在北美,在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是,10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感,而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求,需要实际测试,验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种,但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段,而其它方式尚处于试验研究阶段。

(二)向超大容量WDM系统的演进

采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用率低于1%,还有99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一级光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。基于WDM应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动,波分复用系统发展十分迅速。目前全球实际铺设的WDM系统已超过3000个,而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2×16×10Gbps),美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统,其总容量可达200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。实验室的最高水平则已达到2.6Tbps(13×20Gbps)。预计不久的将来,实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。

(三)实现光联网

上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光光联网既可以实现超大容量光网络和网络扩展性、重构性、透明性,又允许网络的节点数和业务量的不断增长、互连任何系统和不同制式的信号。

由于光联网具有潜在的巨大优势,美欧日等发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研,特别是美国预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。建设一个最大透明的、高度灵活的.和超大容量的国家骨干光网络,不仅可以为未来的国家信息基础设施(NJJ)奠定一个坚实的物理基础,而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义。

(四)开发新代的光纤

传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势,开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前,为了适应干线网和城域网的不同发展需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。其中,全波光纤将是以后开发的重点,也是现在研究的热点。从长远来看,BPON技术无可争议地将是未来宽带接入技术的发展方向,但从当前技术发展、成本及应用需求的实际状况看,它距离实现广泛应用于电信接入网络这一最终目标还会有一个较长的发展过程。

(五)IPoverSDH与IpoverOptical

以lP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力,因而能否有效地支持JP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分别称为IPoverATM和IPoverSDH两者各有千秋。但从长远看,当IP业务量逐渐增加,需要高于2.4吉位每秒的链路容量时,则有可能最终会省掉中间的SDH层,IP直接在光路上跑,形成十分简单统一的IP网结构(IPoverOptical)。三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同部分发挥自己应有的历史作用。但从面向未来的视角看。IPoverOptical将是最具长远生命力的技术。特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后,这种对JP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术。

(六)解决全网瓶颈的手段一光接入网

近几年,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化,无论是交换,还是传输都己更新了好几代。不久,网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络,而另一方面,现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上)、原始落后的模拟系统。两者在技术上存在巨大的反差,制约全网的进一步发展。为了能从根本上彻底解决这一问题,必须大力发展光接入网技术。因为光接入网有以下几个优点:

(1)减少维护管理费用和故障率;

(2)配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖;

(3)充分利用光纤化所带来的一系列好处;

(4)建设透明光网络,迎接多媒体时代。

参考文献:

[1]赵兴富,现代光纤通信技术的发展与趋势.电力系统通信[J].(11):27-28.

[2]韦乐平,光纤通信技术的发展与展望.电信技术[J].(11):13-17.

篇9:桥梁涂装技术的发展与展望的论文

桥梁涂装技术的发展与展望的论文

0 前 言

近几年,我国桥梁涂装技术取得了突飞猛进的进展,桥梁涂料进步明显,部分技术达到了国际领先水平,我国已成为名副其实的桥梁大国,特别是号称桥梁领域奥林匹克的港珠澳大桥涂装的招标和施工,引领中国桥梁涂装技术实现了跨越式的发展。当然,我国的桥梁涂装技术还存在很多粗放式的模式,要想成为真正的桥梁强国,还需要在很多细节方面加以改进和提高。

环氧富锌配套体系由于防腐性能良好,施工性能优异,对施工技术和环境的要求相对宽松,适应了我国施工的特点,弥补了我国施工管理粗放的短板,近几年成为行业的首选。十几年前,我国的桥梁涂料以聚氨酯面漆体系为主流;几年前,聚硅氧烷涂料和氟碳涂料各占半壁江山;近几年氟碳涂料以优异的耐候性能,良好的施工性能,成为桥梁涂料的主流。另外,随着人们对涂膜外观的关注,自清洁、低污染涂料体系的出现,满足了用户的需求,已经有几座桥梁采用了该配套体系,收到了良好的经济效益和社会效益。

1 桥梁涂料配套体系的发展

1.1 环氧富锌配套体系成为主流

环氧富锌底漆是以锌粉为填料,环氧树脂为基料,聚酰胺或者胺加成物为固化剂,加以混合溶剂配制而成的高固体分底漆。根据标准规定,干膜中的锌粉含量最低为65%,最高的要大于85%。由于干膜中锌粉的含量较高,形成连接紧密的涂层,紧密地与金属接触,在涂膜受到侵蚀时锌的电位比钢铁的电位低,涂膜中的锌为阳极,先受到腐蚀,基础钢铁为阴极,受到保护。而锌作为牺牲阳极形成的氧化产物又对涂膜起到一种封闭作用,更加强了涂膜对基材的保护。环氧富锌复合涂层的防腐性能良好,底材处理的要求不高,施工容易,价格便宜,附着力强,与上涂的涂层有着良好的粘结性。另外,对上涂的施工要求较低,无需雾喷等工艺,容易施工。

1.2 氟碳涂料引领市场

氟碳涂料是指以氟烯烃和其他单体共聚而合成的高分子聚合物为主要成膜物质的涂料,其中氟烯烃和乙烯基醚的共聚树脂提供了含氟树脂在芳烃、酯类或酮类溶剂中的可溶性,使其能在室温固化,能够得到光泽、硬度、柔韧性理想的透明涂膜,极大地拓展了氟碳涂料的应用范围。氟碳树脂的分子结构中,氟烯烃和乙烯基醚单元交替连接决定了其高耐候性和化学稳定性,氟烯烃单元决定了涂层有较高的硬度,通过乙烯基醚上的官能团改善了树脂的溶解性、颜料的相容性,羧基提供颜料的润湿分散性,羟基提供交联反应和附着力。

1.3 自清洁涂料崭露头角

近年来,随着社会的发展和进步,高耐候性、高光泽的涂料不断涌现,但污物附着的问题一直没有被很好地解决。为了提高涂膜的耐沾污性,常规的做法是提高交联密度和硬度,增加涂膜的表面张力,使涂膜拒水,从而使污物不易附着在涂膜上,即所谓的“防涂鸦”涂料,但是,这种涂料只能做到易清洁而不是自清洁。

2 涂料环保性能的提高

2.1 低VOC涂料的应用

为了减少涂料产品中挥发性的有机溶剂对环境的污染,欧美发达国家均在多年前制订了限制工业涂料中VOC含量的法令,严格规定了工业涂料的VOC含量限制,香港路政署也于出台了《空气污染管制(挥发性有机化合物)规例指南》。

2.2 重金属含量的要求

普通溶剂型产品中所使用的颜填料易含有重金属离子(铅、汞、铬、镉等),重金属离子的有害性是接触性的,对于人与生物的危害主要出现在生产、施工、清理等过程中,如果涂料产品中含有重金属离子,则在施工时不可避免地会造成对人和环境的污染。随着时代的发展和社会的进步,人们对涂料中重金属含量提出了更多的要求。

3 施工工艺的改进

3.1 涂装节点的控制

中国常规的桥梁涂装节点控制为在桥梁工厂内仅完成第一道面漆的涂装,在架设现场进行连接部位的涂装,一般为喷涂,最后进行一道面漆的通涂;国际上先进的涂装工艺是在桥梁工厂涂装到最后一道面漆,桥梁现场仅进行连接部位的涂装,而且均采用刷涂工艺。我国的桥梁涂装工作者逐步认识到了我国常规涂装方式对环境的`影响,在港珠澳大桥项目上第一次借鉴了国际上通用的涂装工艺,在桥梁工厂进行全部面漆的涂装,由于减少了架设现场的涂装工作量,大大减少了对环境的污染。

港珠澳大桥项目HSE方面的高要求,提出了改善环境、提高效率、降低能耗、保障施工人员的健康理念。将涂装的设计连同其报价,交由分包队伍根据招标文件进行施工,确保了涂装厂房配备了除湿加温系统,通风除尘系统。实践证明,这些硬件设施还是非常有效的,为桥梁的高效、高质涂装提供了保障。当然,硬件具备的同时,管理人员和施工人员在管理理念方面的提升也是非常必要的,需要克服以往传统的做法,确保除湿系统和除尘系统的正常运行,从而保证涂装的质量。港珠澳大桥桥梁防腐工程的涂装与国际标准接轨,提出了严格的质量控制和HSE要求,这有别于常规的桥梁涂装工程,在中国桥梁历史上具有里程碑式的意义。

4 结 语

近几年,我国桥梁涂料取得了突飞猛进的发展,逐步与国际桥梁涂装技术接轨,体现了涂装技术水平的提高。环氧富锌涂料和氟碳涂料因为施工性能优异,符合了中国市场的特点,成为行业的首选。自清洁涂料由于赋予了涂料产品的附加值,逐步被桥梁业主认识和使用,收到了良好的效果。港珠澳大桥的开工建设,在涂料的选用、施工工艺的要求等方面进行了创新,明确了VOC和重金属含量等的要求,使桥梁涂料产品和施工实现了跨越式的发展,为桥梁涂装的发展起到了里程碑式的示范作用。另外,港珠澳大桥在涂装的节点控制上实现了全部配套涂料产品的工厂涂装,减少了现场的涂装工作量,从而减少了对环境的污染,实践证明,这些创新和措施还是非常有效的。总之,我国已成为名副其实的桥梁大国,涂料的涂装技术逐步跟上了国际发展的潮流,只要我们在一些细节方面不断加以改进和提高,必将真正使我国成为桥梁强国。

篇10:浅谈中医学与生物信息学现代化融合发展与展望论文

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-304432-0262-02

科技的进步推动社会的发展,又推动各个领域的发展。在醫学领域,生物学和基因工程学在现代科学技术的推动下,产生了许多新的理论与概念。融合了生物学和基因工程学而产生的新兴学科——生物信息学,能够对数量庞大、结构复杂的生物信息组数据进行管理和分析。可以说生物信息学的出现是对现代医药学发展的一个巨大助力。现代中医学发展进入一个新的阶段。相对以前,人们对中医学的重视程度大大提升。中医学发展进入新的时期。将中医学与生物信息学进行融合,是对传统中医学进行的一次伟大尝试。生物信息学能够弥补中医学中在微观层次上研究的不足。中医学与生物信息学在现阶段如何进行进一步的融合,未来又有怎样的发展空间值得深入的思考。生物信息学应用到中医学领域,不只对中医学在临床方面的发展有着推动,在中医制药方面也有着巨大帮助。

1生物信息学发展现状

生物信息学是集分子生物学和基因工程学为一体的新兴学科。其运用了先进的计算机技术和信息论方法研究生物信息的表达、采集、储存、传递、检索、分析、处理等等方面。可以说生物信息学是医学在微观层面上的一个重要补充。生物信息学对生物信息的研究,能够对全面系统认识生命的本质有巨大帮助。而应用现代计算机技术和网络技术进行医学问题解决,也是生物信息学的一个特点。现阶段,生物信息学主要在基因组序列信息提取和分析,基因分子结构知识的模拟、药物设计和生物信息的技术与方法研究三个方面取得许多成就。可以说生物信息学渐渐成为新世纪医学发展的最活跃的领域之一。到目前为止,生物信息学运用现代网络技术已经集成融合了基数庞大的生物信息,对于推动未来医学的发展意义重大。

篇11:浅谈中医学与生物信息学现代化融合发展与展望论文

现代医学的发展,渐渐地对中医学有着越来越多的重视。在现代医学中,中医学与传统医学相比,在治疗效果与治疗方式上都有着很大不同。副作用小,对于一些疑难杂症效果明显都是其特有的优势。近年来,中医界许多学者对生物信息学研究渐渐产生浓厚兴趣。生物信息学对人深层的生物信息的收集分析,对中医学有着重要意义。有学者就中医学应用与生物新学融合提出猜想。在十几年前就有学者将蛋白质表示的二维电泳及生物信息学方法,用于阐述中医证候分类的分子基础。这尝试实现成功,并进一步推动了生物信息学与中医学的融合发展。这一发展能够有效推动现代生命科学的发展。中医学在理论临床,制药等方面的分子生物研究已经渐渐取得许多成就。在DNA测序基因预测、蛋白质结构预测和生物芯片技术等方面取得长足的发展。

在中医学的临床治疗方面,生物信息学能够对从文中医学中常见的多发病、疑难病,提供更深层次的生物信息指指导。从长期的研究能够发现,生物信息学大大提升了中医学的临床治疗的有效性和安全性。并对于疾病信息的收集处理提供平台。生物信息学建立了现代疾病处理分析新机制,是对中现代中医学发展的一个有效补充。

生物信息学对中医制药同样有着巨大帮助。传统中医在药物研究方面往往只针对药物的药性进行分析,对其中详细的化学变化过程并不熟悉。随着生物信息学的融合应用,中草药资源研究有了新的发展。不仅在药理药性方面的预测模拟,更在微观药物化学作用方面,探索出更多新的内容。随着生物信息学与中医学的融合,有学者分析中草药资源与药理研究的一些可能趋势,并提出一系列的有关分子结构预测代谢模拟和药理能量等观点。现代中医学在这方面的发展对于推动中医学新体系的完善建设带来巨大帮助。成为现代中医学发展的一个巨大助力。

3生物信息学与中医学发展的未来展望

1)病理学研究新方式

当前生物信息学中,与基因和蛋白分子结构有关的内容对中医学制药方面起到了巨大的帮助。除此以外生物信息学在中医学的其他应用上,仍然有着巨大的发展空间。生物信息学虽然是一种微观层次的生物信息分子研究方法。但其运用的动态分析方法和计算机信息处理方法都有着独特的优势。而且其与中医的整体观念有着许多的相似之处,能够实现很好的契合。所以,借助生物信息学进行更深层次的中医药理和病理分析,是未来生物信息学与中医学融合发展的一个方向。

2)中西医结合新纽带

中医学与传统西医学,无论是在生物治疗方法,还是药物成分研究都有着巨大的不同。所以一直以来,中医西医在对疾病的.治疗上都是互不干涉。但随着现代医学的发展,中医西医进行融合成为现代发展的一个趋势。西医在外科手术方面有着巨大优势,中医对人体调理和疑难疾病治疗方面有着独特优势。如果能将中医西医结合,那么对于一些复合的复杂疾病的治疗解决,便有着巨大帮助。但中医西医在融合的过程中由于缺乏纽带,导致中西医融合一直发展缓慢。微观层次的生物信息研究方法,与现代西医发展有着许多共同之处。而且对生物信息的分析,又能够完善中医学病理药理的研究思路。所以,生物信息学渐渐的成为一种中西医融合连接的纽带。基于生物信息学的现代生物科学发展,使得中西医在基本理论方面,有着越来越多的共同点。诸如生物芯片制造,大规模筛查系统,等等方面都为中医与西医的融合提供平台。

3)生物信息学研究方法

生物信息学与中医学的融合,不仅仅表现在对中医学本身发展。生物信息学特有的计算机信息处理方法是对传统中医学信息处理方法的巨大变革。中医学本身发展有着明显的地方特色,在不同地方,中医学针对不同的疾病和药物应用,都有着不同的方法。传统的中医学发展的过程中,由于距离问题缺乏交流,导致中医学许多药物应用和疾病治疗方法不能得到有效推广。而借助计算机信息处理技术,能够对已研究信息进行记载。并利用网络技术实现信息的交流共享。这对于进一步加快推动中医学发展有着重要意义。另外计算机的信息处理方法,也使得中医学在进行疾病和药物研究中遇到的问题能够进行分享寻求共同解决。生物信息学方法为中医学提供的先进信息处理观念大大拓展了中医学的进步的空间。也加强了各个地方中医学之间的交流。

4结束语

生物信息学作为新兴医学热门领域之一。在现代医学的各方面都发挥出巨大的作用。尤其是推动传统中医学进步方面更是效果明显。在科学技术不断发展的今天,信息技术不断进步的今天。生物信息学对中医学研究方面的推动以及给中医学带来的先进研究理念,都使得中医学发展大大加快。另外借助生物信息学的方法,对中西医结合发展创造了条件。虽然当前生物信息学与中医学的结合发展,已经取得了许多成就,但未来生物信息学这一研究微观性质的生物信息方法。能够进一步与中医学进行融合。其在许多方面还可以有着更深入的交流。生物信息学与中医学的融合,是现代医学发展的一个趋势,也是推动现代医学发展的一大助力。

参考文献:

[1] 吴元胜, 朱华宇. 生物信息学与中医药现代化研究[J].现代中西医结合杂志,(11):12-13.

[2] 张建华, 张士金. 生物信息学能否推动现代中医药研究的发展[J].医学争鸣,,(5):21-24.

篇12:矿业工程系统工程的发展与展望论文

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc..23.061

矿业工程系统工程是系统学科同矿业工程工程学科所结合而形成的学科,随着经济发展推动下的信息技术得到了快速有效的管理与发展,使得在矿业工程系统研究方面的成果得到有效应用,进而作为整体性的分支而发展完善。在基本的发展应用中,实现自身的发展实现和应用,并遵循实际的发展应用中在未来建设中的整体发展趋向,实现系统化的有效提升,并在时代的发展下完善自身系统的科学合理性。

1矿业工程系统工程概述

矿业工程系统工程是具有综合性的一门新兴学科,具体而言,系统工程是一门在组织管理方面进行管理的技术。单纯地就矿业工程业务系统来看,矿业工程系统是其具体的研究对象,进而开展合理有效的规划、设计、研究、制造和使用以及试验,并通过具体的应用将整体性的系统进行涉及和分析以及控制。

矿业工程系统工程中具有和矿业工程发展相关的多个系统,可以概括到矿山管理和采矿工程以及矿业工程经济系统等多方面展开有效性的管理和研究,并实现该系统工程和矿业工程工程的有效结合,以为采矿业工程的发展提供有效的研究依据。就20世纪60年代的计算机发展来看,处于发展前期的计算机技术呈现快速发展的整体趋向,并实现了在基本原理中的应用中和计算机技术的有效结合,实现整体技术的综合性发展和应用,实现更加快速的发展途径和成果研究。而今,在历经近半个世纪的发展中,矿业工程系统工程已经成为全新发展中的全新的学科分支和技能研究,使得其本身逐渐发展成熟和完善。

篇13:矿业工程系统工程的发展与展望论文

矿业工程系统作为一门新兴学科,需要在具体的发展过程中遵循采矿工程的.内在性规律,运用专业化的技术将采矿系统中的问题不断地管理和优化。另外,在具体的发展中,需要和现代化的计算机发展技术和数学理论相结合,实现几何和理论方面的优化。

2.1实现跨学科的管理配合,开展多样化的研究

矿业工程系统的决策不仅需要依靠单一性的学科和方法,需要涉及多方面的管理和技术,以保障研究的多样性。比如露天矿的电铲――卡车调度,就其本身硬件设施而言,涉及无线通信和GPS以及计算机技术,而软件方案则有线性规划、数据处理和平差测量以及动态规划等。这就需要运用综合型的研究方法来实现综合性工程课题的解决,明显体现了系统工程现代化的特点。

2.2保障多项目的合作,进行大系统的开发

矿业工程工程在具体的系统结构方面具有多环节和多层次的特点,这就需要在进行具体优化时从整体性上全面出发。并在传统的单项优化的基础上实现整体视野的扩大化,使研究工作能够有范围更加广泛的对象。这个环节最为重要的是矿山决策系统的开发,展现更高层次的管理水平和整体层次。

2.3实现系统技术的优化,并趋于使用

在早期的矿业工程系统工程建设中,人们逐渐学会了通过运筹学来实现采矿环节的最优化解决,但是,在实际的应用中却还是会出现偏离。在行业的建设中,通过CAD技术的科学有效应用以及计算机和网络技术的合理支撑,使得传统化的工艺实现了完善发展和整体优化,但在逐渐的发展中却出现了整体目标偏移的现象,这就需要从实际出发,在人机相互结合的方式下实现管理决策的整体优化,并使得作业自动化程度有效提升,优化的前提下,实现整体作业的可操作性。[1]

2.4在社会经济和科学技术的发展下,应用新兴的技术

矿业工程系统工程因为自身学科的综合性,在不断的发展中从其他的学科中汲取经验和养分,并且在前期的发展中,模糊数学和人工智能在采矿系统中的应用广泛。而近年来,在科学技术的不断发展应用中,全球定位系统技术、遥感技术、虚拟现实技术、地理信息系统等实现了在矿业工程中的广泛应用,使得在全新的技术和学科指引下,有效地推动了采矿工程的全方位发展。

篇14:矿业工程系统工程的发展与展望论文

3.1计算机技术的影响力不断增强

就矿业工程系统的整体发展而言,计算机技术在其行业内的应用已经快接近半个世纪的时间,就这样的整体形势而言,可以清楚矿业工程系统工程未来的发展趋向必然离不开计算机技术的应用。而且,近年来,随着计算机技术的迅猛发展,实现矿业工程系统中计算机技术的应用,能够使其整体性的广度和宽度得到持续的增强,完善整体性的系统发展。

3.2研究内容逐步深化

在矿业工程系统的发展中,研究对象不断地拓展和增加。就当前状态而言,其研究内容所涉及的领域深入到诸多的行业,并且在呈现外延,使得在技术研究方面的内容不断增加和深化。另外,矿业工程性的研究课题不再局限于传统性的单一且局部的领域,实现了层次的多样性和目标系统的综合性,并使得整体性的分析决策能够有效的确立和实施。[2]

3.3实现采矿工程的实践与理论相结合

就未来的发展趋势来看,矿业工程系统工程的研究成果在朝着现代商业性地现代化建设发展方向运行,以在当前的经济发展环境下能够更好地实现矿业工程领域各项产品的应用和推广,而且在当前社会发展推动下快速发展的计算机技术支撑下,使得越来越多先进的理论研究和软件开发在各方面的应用更加侧重于对用户的方便和快捷,这表明在未来的发展中,矿业工程系统化的发展已经趋向于对用户的整体性和现代化服务。就矿业工程系统工程的整体发展而言,因为在我国长久发展的传统化限制,使得在具体运行中还是存在着同现代化的发展要求所不相适应的环节,这就需要对具体的运行环境有明确的认知,然后针对性地进行问题分析和策略解决,并在全新技术和理论的支持下寻找实践研究活动的突破点,强化实践活动同相关理论的有效结合。

3.4计算机技术的可视化功能将得到广泛的应用

就矿业工程系统的未来发展而言,计算机的可视化功能将得到广泛性的应用,这需要实现矿业工程工程整体设计成果的直观性展示。未来通过矿业工程工程设计的交互式应用,在更为先进的技术支持和管理下得到更为广泛的应用。[3]

3.5实现优化方法的合理建设

在矿业工程系统工程的发展应用中,将非严格的优化方法实现有效的应用,如系统模拟和计算机辅助设计等以及具有最优化的数学性质的非严格优化法,并在实现二者有效结合的基础上,将决策论和图论以及数学规划等严格优化方法,得到有效的结合,实现最优化的扬长避短,并成为未来矿业工程系统工程的发展趋势。

3.6实现学科化的有效结合

在未来采矿事业的发展应用中,会出现边缘性交叉学科和新兴学科的发展和深化,并在应用的过程中实现跨学科的联合研究,为应用提供更加综合性的技能管理,实现整体活动的最优化。

4结论

综上所述,矿业工程系统作为新兴型的发展学科,强化了在各个环节的综合型发展与研究,并且在实践活动中得到有效证实,明确了其在实际发展中的重要性和合理效用。并且在对实际发展趋向进行研究的基础上实现了对未来整体发展的展望,实现了行业综合性中工程同系统工程的整体性结合,并且为整体矿业工程经济的发展和整体经济效益的提升展现出了自身的优势和作用。

参考文献:

[1]张幼蒂.矿业工程系统工程的发展与展望[J].金属矿山,(1):1-3,10.

[2]刘树新,边疆.浅谈我国矿业工程系统工程的发展与展望[J].环球人文地理,(4):49.

[3]雷鸣,鲁杰.浅谈矿业工程系统工程在我国的应用及发展[J].科技信息,(24):296.

篇15:电子商务服务业发展现状问题与展望论文

电子商务服务业发展现状问题与展望论文

摘要:中国电子商务服务业在经历了十多年的发展后,无论是产业规模还是服务模式和服务产品,都呈现出井喷式发展的态势,成为现代服务业的重要增长点,对国民经济和社会发展的积极影响逐渐加强。在中国经济面临转型升级的重要时期,电子商务服务业对于中国经济转型升级面临的多重任务都显示出了其积极的贡献,随着电子商务服务业的持续快速发展,对于中国经济转型升级的推动作用将更加凸显。同时,产业的高速增长带来不少“成长的烦恼”,需要政府、产业和企业共同解决,使产业更加健康地发展。

关键词:电子商务服务业井喷经济转型升级

一、电子商务服务业发展现状

进入“十二五”,在全球经济低靡,国内经济挑战重重的宏观经济形势下,作为为电子商务应用提供专业服务的电子商务服务业1,成为经济发展的亮点,呈现井喷增长的态势:1.产业规模井喷。进入“十二五”,尽管全球经济依然低迷,国内社会、经济面临系列改革,尽管电子商务在投资热潮中,出现了泡沫,遭遇了一些“成长的烦恼”,但电子商务发展的总体态势和趋势依然向好,电子商务服务业产业规模出现井喷式发展。电子商务服务业产业收入在突破千亿大关,并在突破两千亿。从电子商务服务商数量来看,根据IDC数据显示,截至20末,中国电子商务服务商数量达到了15万家,比“十一五”末增长了数倍,20服务商数量继续保持快速增长,其中电子商务交易平台服务企业年上半年达到了约3.9万家,比“十一五”末期的2.5万家增加了1.4万家,增长了56%;依托于平台的电子商务衍生服务业呈现井喷现象,以网络零售交易额最大的天猫、淘宝为例,2012年,天猫、淘宝卖家服务平台的第三方服务商数量已从2011年的600个左右,增加到2800多个,淘宝开放平台(TOP)聚集了大约49万独立软件开发商(IndependentSoftwareVendors,简称ISV),相比2011年增长超过3倍。

2.服务模式与服务产品井喷。中国电子商务服务业的井喷发展不仅仅体现在产业规模上,更为重要的是产业中的服务模式与服务产品呈现雨后春笋,百花齐放的爆发态势,形成了以电子商务交易服务为核心,以支付、物流和信用等电子商务支撑服务为基础,大量电子商务衍生服务共存的服务体系,这是电子商务服务业井喷式发展的最重要表现。随着电子商务交易规模化,电子商务应用的普及和深入,一方面,交易平台向综合化和垂直化发展,交易产品和方式更加丰富,团购模式,O2O模式,C2B模式正在不断创新和引领交易平台的交易服务发展,另一方面,基于电子商务应用的大量电子商务服务需求开始社会化,包括运营、营销、数据分析、教育培训、导购、购物搜索等等,以淘宝和天猫为例,2012年服务工具数量增长四倍,达到8000个;与此同时,宽带升级与普及,移动互联网,云计算,智能手机,社交网络的加速应用,使得电子商务服务业的服务模式与服务产品的发展产生了质变,形成了井喷之势。

电子商务服务业的井喷是中国电子商务发展十多年积累的结果,也是电子商务自身特点带来的发展必然趋势。

1.电子商务市场规模与交易范围是电子商务服务业井喷的基础支撑。服务业的发展是社会分工细化的结果,同样,电子商务服务业是电子商务分工细化的结果,而市场的规模与范围是决定分工深度与广度的重要条件。电子商务利用信息技术突破了传统市场交易的时空限制,使得电子商务市场范围比原有传统市场交易范围几乎无限扩大,这使得电子商务可以比传统商务在更广的范围内分工,这为电子商务服务业井喷式发展提供了多样化的服务需求基础。

而从市场规模来看,在电子支付、信用体系和物流体系逐步完善后,电子商务交易在“十一五”和“十二五”期间都呈现出了快速发展态势,到2012年,全年电子商务交易达到8万亿,其中网络零售额达到13040亿元,是“十一五”末期的2.5倍,占社会消费品零售总额的6.3%。从市场参与者来看,一方面,网商规模经过十多年的发展,在2011年上半年已经突破了8300万,越来越多的企业和个人将开展电子商务应用,网商规模很快将突破亿级,另一方面,网络购物群体迅速扩大,截至2012年12月,网络购物用户数量达到了2.42亿。规模化的电子商务市场为电子商务服务业提供了规模化的服务需求基础。

2.开放是电子商务服务业井喷式发展所依赖的环境。开放发展可以大大降低交易成本,推动电子商务服务业分工的深入细化;可以充分地引入竞争机制,提高服务效率与质量。在整个电子商务服务体系中,处于核心位置的电子商务交易平台的开放尤其重要,在电子商务交易中处于主导地位,其开放发展可以催生大量衍生电子商务服务。淘宝在就开始了开放之路,截至2012年2月,共有超过5.9万余家服务商接入淘宝开放平台,是2011年同期的7.32倍。

3.投资是电子商务服务业井喷式发展最直接动力。中国电子商务的高速发展吸引了大量创业投资和私募基金的关注。从到2012年,电子商务行业披露的投资案例为306起,其中披露投资金额,共计55.57亿美金。尽管2012年电子商务投资受到宏观经济和行业的影响,相比2011年有较大回落,但投资金额依然超过了10亿美金,而且电子商务服务业开始成为创业投资人重点关注的投资领域之一。除了创业投资,大量传统企业、个人也纷纷投资进入电子商务领域。这些投资为电子商务服务业井喷式发展带来直接动力。

市场规模、范围的扩大,开放发展,投资热潮是电子商务服务业井喷式发展的重要支撑条件,同时电子商务服务业井喷式发展,并形成完善的电子商务服务体系,会大幅提高电子商务应用效率,降低企业应用电子商务的门槛,进而加快电子商务市场规模和市场范围的扩大,进一步提高电子商务发展环境的开放水平,并拉动电子商务投资。

二、电子商务服务业发展问题

电子商务服务业历经了十多年的积累,形成了近两年的井喷之势,但相比于软件业等发展较为成熟的现代服务业来说,电子商务服务业的成长之路才刚刚起跑。从产业的发展阶段来看,电子商务服务业已经迈过了萌芽期,正从成长初期向中期过渡,已经形成了电子商务服务体系的雏形,但电子商务服务业的'发展还不成熟,仍处于野蛮生长阶段,内部发展不平衡,尤其是在井喷式发展之后,往往在身后扬起漫天尘土,遭遇了不少“成长的烦恼”。

(一)产业发展环境仍需完善

在过去两年中,电子商务服务业频频发生具有较大社会影响的负面事件,显示出电子商务服务业的发展环境还需要完善,特别是诚信环境。从目前我国电子商务诚信环境建设工作来看,仍比较落后,还存在很多问题和困难,主要有以下几个方面。

1.电子商务服务业规制与发展的平衡

这是一个我国电子商务产业发展环境建设的难点。电子商务是互联网技术在经济中的应用,它所具有的特点和发展所需要的环境与传统经济活动是不一样的,而且电子商务服务业在中国仍然是一个成长中的新兴产业。在过去几年中国电子商务服务业的发展中,宽松的政策环境是其迅速发展的原因之一。

当然随着电子商务的新发展和新问题的出现,对电子商务服务业的规范也势在必行。所以如何构建一个既适合电子商务服务业创新发展,又能规范其发展的诚信环境是一个挑战。

2.我国电子商务服务业管理缺乏协调机制商务部是我国电子商务的主管部门,互联网的主管部门是工业与信息化部,网站备案职能、销售产品管理属于工商管理局,互联网安全属于公安部的管辖范畴,而这些部门间缺乏协调机制。

3.我国缺乏全面的,具有指导性的电子商务法律尽管商务部、行业协会都尝试着出台文件对电子商务进行规范,但这些规范都缺乏强制性和法律效应,商务部也并不具备处罚权。只有通过全面的,一系列具有

指导性的电子商务相关法律对参与者、电子签名、电子合同、信息提供等各方面进行法律规定才具有实际效果。

(二)产业商业模式创新能力有待加强

中国电子商务服务业的创新能力还有待加强,特别是电子商务交易服务。从电子商务交易服务内部发展来看,B2C交易服务模式创新和发展比较活跃,其中以引进外国电子商务服务模式,然后本土化复制是近两年电子商务B2C交易服务发展的主要路径。最为典型的就是团购,Groupon模式的成功被大量复制到中国(国内称团购)。较低的进入门槛,较快的盈利周期,广泛的商品范围,极具诱惑力的商品价格使得团购模式能够迅速获得创业者、投资者和消费者青睐,大量资金涌入团购行业,仅仅在一年多时间内,团购网站最高达到了5000多家;

然后由于发展速度过快,进入门槛过低,模式单一,恶性竞争、监管缺位等等,团购一度成为政府闹心,消费者担心的电子商务模式。

这种快速复制是电子商务服务业自身特点所决定的,这在电子商务代运营服务业和P2P网络贷款平台中也正在出现。但长期来看,纯粹的复制经不起市场和时间的考验,只有深入理解各种服务模式的特点,服务群体,提高服务质量,强化内部管理,在吸收基础上创新的电子商务服务业模式才具有长久的生命力。

从B2B交易平台服务来看,整体发展较缓,面临旧商业模式的发展瓶颈。以信息服务为主要产品,以会员费为主要盈利手段的B2B交易平台亟待创新。阿里巴巴B2B交易平台也受困于模式的创新和转型,一定程度上也促使了阿里巴巴B2B的香港退市。

(三)竞争手段单一、粗暴

从近两年电子商务交易平台的竞争来看,表现出手段单一和粗暴,价格竞争成为挤压对手,吸引眼球的唯一工具。电子商务的快速发展同时也带来了激烈的竞争,网商之间,大型电子商务交易平台之间的价格竞争就此起彼伏。

从短期来看,针锋相对的价格比拼让电子商务获得更多的眼球效应。而从长期来看,这种单一而粗暴的价格战是不可持续的。

其一,虽然低价竞争策略是我国网络购物市场发展中最为常用和有效的竞争策略,但低价竞争不等于价格战,不计成本的价格战是短期行为,这并不利于电子商务的健康发展。

其二,在资金实力相当、产品同质,信息对称,市场主体均采取低价竞争策略的条件下,价格战无法大幅提高某一市场主体的市场地位。

其三,随着价格竞争加剧,消费者的价格弹性在逐步降低,在价格背后所体现的物流服务、售后服务将会在竞争中凸显更为重要的作用。

最后,价格战可能会扰乱市场信号,不利于健康的零供关系发展,不利于产业的长期发展。

价格是电子商务交易的优越性的重要体现,但并不是电子商务优越性的全部。在以同质产品销售为主的发展期,价格优势是重要的竞争优势,但从未来发展来看,网络的社区化、移动化、市场的专业化、细分化,产品的个性化、品牌化,服务的品质化、高效化等趋势将会大大弱化价格的权重。我国网络零售商应注重消费者的消费体验,开发消费者的潜在需求,勇于创新,多元化网络购物模式,多样化网络购物产品和服务,科学发展,转变过于依赖低价和规模增长的粗放式发展模式。

(四)电子商务物流制肘电子商务发展物流是电子商务发展中无法跨越的一道坎,物流是电子商务服务业中的核心实体环节,物流服务并不像互联网信息传递可以突破时间和空间的限制,物流的发展需要长期投入,因此相对于电子商务的快速增长,物流服务业的服务能力还无法满足电子商务的需求,依然是整个行业的发展瓶颈。

近两年的电子商务促销,瞬时的订单爆发,往往导致物流的爆仓,大量商品挤压,订单延后,尽管已经有像五洲在线等专业的电子商务仓储物流服务企业提供专业服务,但物流基础设施仍需要加大投入和发展。

三、小结

尽管电子商务服务业在井喷发展中出现不少问题,但短期扰动无法改变电子商务服务业腾飞的趋势。

1.电子商务服务业拥有巨大的腾飞空间。无论从企业应用还是个人消费,中国都拥有最庞大的电子商务应用群体。在国家发展的重要文件中,电子商务已经非常明确地列入发展规划,《国民经济和社会发展十二五规划纲要》中提出,要积极发展电子商务,完善面向中小企业的电子商务服务。《电子商务十二五规划》目标到,实现电子商务交易额达18万亿,其中网络零售额达3万亿,占社会消费品零售总额的9%。

这些都会带来大量的电子商务服务需求。从政策导向来看,电子商务服务业对于中国经济转型升级的具有重要的推动作用,是扩大内需、提升经济运行效率,优化产业结构,推动城镇化发展的重要产业抓手。

2.电子商务服务业在供应链中逐渐起主导作用,并引领传统流通业和制造业的变革。“个性化定制、柔性化生产和社会化物流”是对电子商务服务业变革供应链的精确概括。工业社会规模化生产模式在电子商务服务业的发展中正在发生变革,以需求为主导的,符合信息社会碎片化特征的生产和流通模式正在形成。

3.数据应用服务将成为电子商务服务业重要的增长点。电子商务交易的发展积累了大量交易的相关数据,而这些数据的分析应用对于提高市场交易效率具有重要作用。当前,中国最大电子商务交易平台天猫已经开放其数据给其合作伙伴,共同开发数据应用服务市场。未来,数据的进一步开发和深度开发利用将给电子商务服务业带来巨大空间,也为电子商务发展带来更大的推动力。

4.移动服务将成为电子商务服务业的重要服务提供方式。

随着移动互联网和智能终端的普及,移动服务正在成为重要的服务提供渠道。

参考文献:

[1]阿里研究中心:《网商发展研究报告》,www.aliresearch.com/

[2]李骏阳:《电子商务与我国流通模式创新》,《商业经济与管理》,第9期[3]荆林波,梁春晓主编,《电子商务服务业发展报告NO.1》,社科文献出版社,2011年5月[4]荆林波:《阿里巴巴集团考察:阿里巴巴业务模式分析》,经济管理出版社,

篇16:机械传动科学技术的发展历程与展望论文

机械传动科学技术的发展历程与展望论文

1、机械传动技术的萌芽

因为传动系统是机械不可缺少的组成部分,所以传动系统与机械是同时产生的,甚至可以说,因为有了传运装置,机械才得以产生。比如,我国春秋时期即已经广泛使用的桔槔,便可以视为简单的机械,其中,最为智慧的,就是杠杆原理的运用,而这里的杠杆,恰恰就是传动系统,可见传动系统在机械中的重要作用,同时也说明,对于机械的不自觉使用,早在春秋时期,智慧的先人就已经开始了。另外,指南车是展示我国先人智慧的又一发明,这是利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向的车辆。关于指南车的记载,虽有神话成分,或存在史实上的矛盾,但《宋史舆服志》记载的指南车结构和技术规范,尤其是齿轮大小和齿数的详细记载,不仅证明指南车在我国古代确实存在,也显示了我国古代机械制造的高超水平。另据考证,早在战国到西汉之间,机械传动的重要标志——齿轮,就已经诞生了,另参酌其他古籍,当可推知,指南车的发明,肯定早于宋代,中国古代科技史学家王振铎认为,三国时期的马钧发明了指南车,颇为可信。放眼国外,关于机械的记载与使用也比较早。早在古希腊时期,就有机械传动的记载。罗马时代,则发明了水力驱动,木制齿轮传动的“谷物碾磨机”,后来,瑞典人在谷物磨中率先采用了斜齿轮传动,在传动技术史上称得上是突破,只不过,这种斜齿轮是由石头制成的,在材料上显得过于原始。进入14世纪,以时钟的发明为标志,齿轮传动系统产生了一个飞跃。因为时钟比较精细,传动齿轮自然也需要精密化、小巧化,于是,人们开始研究金属齿轮。先人的智慧值得景仰,但在工业革命之前,各类传动系统也和机械本身一样,处于原始阶段。直到18世纪初,蒸汽机进入实用,相续在矿井排水、铁路机车、加工制造等领域大显身手,现代意义的机械才得以产生。从本质上来说,蒸汽机是机械的动力系统,它的飞跃对于传动系统自然提出了更高的需求,从那以后,高标准、高质量的金属齿轮传动得到了极大应用。

2、机械传动技术的发展

19世纪末,电动机和内燃机获得广泛使用,对机械传动技术提出了更高要求,到20世纪初期,机械传动技术有了很大发展,直齿轮、斜齿轮、锥齿轮和蜗杆传动相继问世,性能、精度及耐久性方面都有了很大发展,基本上可以满足机械工业的需要。20世纪40年代后,齿轮几何学逐渐发展成为一门独立的学科,齿形、啮合及齿轮之间的展成关系,可以通过数学计算实现精确化,这使得机械传动真正成为一门科学。在精确计算的支撑下,研究人员逐步掌握了齿轮传动的表面接触强度及轮齿弯曲强度,基于动载荷的机械传动设计也初步成型,并应用于高速重载的汽轮发电机传动系统。这期间,研究人员还提出了齿轮齿廓和齿向修形设计的方法,以提高承载能力。

进入20世纪60年代,肇端于美国的宇航技术取得突破性进展,导航系统、火箭助推器对传动系统的要求非常高,不仅要求传动系统体积小、承载能力强,可靠性更成为首要的考量标准。为此,研究人员不遗余力,对直齿、斜齿、锥齿的表面疲劳强度进行了深入研究,并进行严谨的可靠性增长试验,通过研究,发现传动系统的原材料和齿轮的啮合性不仅关乎其承载能力,也与其可靠性密切相关,这一发现促成了非金属材料(如高强度塑料)齿轮的产生。进入70年代后,机械传动技术更有了飞跃式的发展,空间啮合理论成为这一时期的亮点,研究人员相继推出曲线锥齿轮、环面蜗杆、点接触蜗杆及圆弧齿轮等新式传动系统,极大推动了机械传动技术的发展。值得一提的是,我国正是在这一时期,在机械传动技术领域,迎头赶上发达国家,达到了世界先进国家的水平。

20世纪80年代以后,随着知识经济的到来,机械传动技术更是突飞猛进,在空间啮合理论的推动下,少齿差行星传动、变型伺服传动、新型蜗杆传动等新型传动系统相继出现,弹性变形理论、制造误差的啮合理论、局部共轭理论及失配啮合理论,都达到很高水平,齿间载荷分配和应力分析也得到广泛应用。这期间,传动系统减振降噪研究,也成为一个热点,并获得诸多成果,轮齿三维任意可控修形设计便是其中最为重要的创举,根据轮齿修形的要求,多自由度数控齿轮加工机床纷纷问世。传动系统动力学研究更为深入,研究人员提出了齿轮传动系统故障诊断、状态监控和失效预警的思路,并开发出相应的监控与诊断软件,用于冶金、船舶、电厂等大型关键设备的传动系统,使之走上了智能化的台阶,取得了较好的效果。同时,传动系统的研究由微观返向宏观,即传动系统的研究并不单纯以传动系统为对象,而是把机械作为一个整体来研究,传动系统与整机的匹配、协调,越来越受到重视。

3、机械传动技术的展望

随着科学技术的发展,机械传动的模式早已不再局限于齿轮、链条等接触式传动,通过电磁感应原理来传递动力的`非接触传动(如电磁轴承、电磁传动等)已进入实用,与传统的接触式传动相比,非接触传动具有无磨损、寿命长、效率高等优点。当然,传统的轴承等接触式传动,仍大有用武之地。今后,机械传动技术领域的研究,应在优化改进传统传动技术的基础上,探寻创新型传动模式,在一段时间内,研究重点仍然是前者。大体来说,机械传动的研究方向主要有以下几点:

3.1提高机械传动的信息化、智能化水平

信息化和智能化是现代社会的重要特征之一,涉及到生产、生活的方方面面,机械传动领域也不能例外。机械传动技术应与计算机控制技术相结合,实现信息化和智能化,即根据原动力系统的效率特征和执行系统的功能要求,通过计算机控制技术,精确实现动力传动功率和速比的实时控制,从而使原动力系统、传动系统和执行系统趋于最佳匹配与融合,这一研究也是机械装备实现自动化和智能化的重要基础。经过科研人员的不懈努力,传动系统的信息化与智能化,以至于机械装备的信息化和智能化,已经获得重大进展,在汽车、工程机械和军工机械生产领域广泛应用。目前,自动变速传动是最为主要的信息化、智能化传动模式,一般来说,包括三种形式,即机械自动变速ASM(Automaticshiftmanualtransmisson)、液力机械自动变速传动AT(Automatictransmission)和无级自动变速传动CVT(Continuouslyvariabletransmission),这三种传动形式的技术已相当成熟,代表着传动技术信息化、智能化的主流。但在国内,相对而言,AT、CVT技术还存在较大差距,应重点攻关。

3.2传动系统新材料的突破

现代材料科学肇端于20世纪50年代,苏联成功发射人造地球卫星之后,人们认识到,先进材料对于高科技的发展起着至关重要的作用,此后,材料科学成为人们耳熟能详的热门词汇。在传动技术领域,新材料的运用也方兴未艾,比如梯度材料、陶瓷材料、纳料材料、高分子聚合物、智能材料、表面涂层及自修复材料等,均以其鲜明而独特的性能特点,推动着机械传动技术的发展和性能的提高。材料科学是多学科交叉与结合的结晶,是一门与工程技术密不可分的应用科学,我国材料科学的研究水平位居世界前列,有些领域甚至居于世界领先水平,我们应保持并发挥这一优势,将其扩展到机械传动等生产领域,为国民生产提供科学技术支持。

3.3提升机械传动的适应性

现代机械工程的发展日新月异,对于机械传动系统的要求也越来越高,比如,宇宙空间的高真空、微重力、大温差,海洋环境下的海水腐蚀,以及强磁场或强强电场等特殊(极端)环境下的机械,就需要与该环境相适应的传动系统。这类特殊(极端)环境下的传统系统开发及其适应性研究,以及传动系统在该环境下的服役特性研究,也是我们下一步研究的重点。此外,微机械中的微型传动系统,也是一个重要的研究方向。因为尺度效应的影响,微型传动系统与普通机械传动机械管理开发的工作原理和性能特征均有很大不同,当传动系统的尺寸小到微米或纳米级时,会产生很多新的科学问题。比如传动副元件的表面积与体积之比增大,表面力学、表面物理效应将起主导作用,同时微传动系统的摩擦学、热传导与常规尺度的传动系统不同,这就需要加大研究力度。

4、结语

本文回顾了机械传动科学技术的发展历程,并对其研究方向作了简要的展望。传动系统是机械的重要组成部分,是决定机械发展水平的重要标志。随着科技的发展,机械传动系统也与原动力系统、执行系统相协调,产生了飞跃式的发展。总体来说,机械传动系统的发展是朝着高效率、重荷载、低噪音,适用性强且成本低的方向发展,并特别强调传动系统的节能与环境意识。

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