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电机设计论文范文1
在学生愿意主动来到课堂学习的前提下,吸引学生的学习兴趣更为重要。为了可以让学生兴趣盎然地参与到教学过程中来,教师在能讲述知识的前提下,还要能激发学生的学习动机,唤起学生的求知欲望。在这方面,教师可以结合实际应用,讲述一些射频集成电路在日常生活中的应用。比如,美国半导体产业协会(SIA)总裁兼执行长BrianToohey曾指出:“从物联网、智能汽车、智能家居等市场都可以看出,半导体普遍出现在每一种产品类型中,而且正变得无处不在。”仅仅在我们每天使用的智能手机中就包含RF收发器、功率放大器、天线开关模块、前端模块、双工器、滤波器及合成器等关键射频元件。而且有报告指出,2011年这些射频器件的市场规模为36亿美元,预计2011~2015年的年复合增长率为5.6%,到2016年主要的射频器件市场将达47亿美元。此外,目前应用比较广泛的WiFi及物联网都与射频集成电路有着密切的关系。这些切实应用由于与学生的生活以及将来的就业息息相关,因此,相关内容的讲述能够有效地激发学生的学习热情。
二、如何让学生成为课堂的主人
“以教师为中心”“以灌输为主要形式”的传统教学方式已经无法适应新时代的需求。如果教师仅根据教材对内容进行枯燥的讲解,无法抓住学生的注意力,学生很容易溜号,影响课堂教学质量。因此可以通过引进研究型教学模式、师生互动来活跃课堂气氛。所谓“研究型教学模式”即将教师由知识的传授者转变为学习的指导者,将学生由被动的学习转变为主动的学习。如何使学生成为课堂的主人,在教学实践中发现培养学生的问题意识是课堂教学的有效手段,教师可以通过创设开放的问题情景,引导学生进入主动探求知识的过程,使学生围绕某类主体调查搜索、加工、处理应用相关信息,回答或解决现实问题。比如,以射频技术在物联网中的应用为开放课题,学生通过查资料,分析整理,更深刻体会了射频技术在智能家居、交通物流、儿童防盗等方面的应用,使学生在学习过程中主动把“自我”融入到课程中,敢于承担责任,善于解决问题。
三、让学生走上讲台
学生是课堂的主人,因此,可以改变以往教师在讲台上讲、学生坐在下面听的传统教学模式。让学生走上讲台可以将传统的讲授方式转换为专题研讨的教学模式。教师可以提前布置专题内容,如射频器件模型、射频电路设计、射频技术发展、射频技术的应用及未来发展趋势等。有个专题内容作为核心,学生可以在老师的指导下通过检索资料,组织分析资料,最终走上讲台向老师和其他学生讲述相关的内容。通过几年的实践,发现这样可以增加学生学习的主动性和自觉性、同时也能使学生对相关的问题发表各自的观点,形成对问题各抒己见、取长补短的研讨学习方式,大大拓宽学生的知识面以及综合表述能力。
四、通过实践教学加深理解理论教学内容
理论教学是掌握一门技术的基础,但实践教学也是必不可少的。学生在掌握一定的基础理论的同时,须要通过设计实践来强化巩固。实践教学的引入,不仅能够加深学生对理论知识的深入理解,洞悉细节,提高学生的动手能力,还可以培养学生创新思维及科研能力。因此,教师可以通过设置几个开放的课程设计内容来让学生主动研究探索。在本课程的教学中,本人已经有计划地进行了实践教学活动,例如,在实践教学中,曾经给学生布置了“用于GPS的低噪放电路设计”的实践设计。在该设计过程中,学生须要深入理解多方面知识,比如明确GPS的频段、确定低噪放的电路结构,并有效评估电路性能等。为了课程设计的顺利进行,学生须要进行查阅分析资料、软件安装、软件学习、电路设计、课程论文撰写等几个环节的分析设计工作,并最终在实践中系统深刻地理解掌握课程的理论内容,为以后的工作及深造打下坚实的基础。
五、鼓励学生参与科研项目
电机设计论文范文2
近年来,我国电子技术获得突飞猛进发展,新型元器件和集成电路得以广泛应用,电集成化与复杂化显然已成为新时期电路设计的发展趋势。为更好满足当代电路设计需求,利用电子线路CAD技术取代传统的手工操作很有必要。在电子线路CAD技术的辅助下,电路设计的精密度将获得可靠保障。电子线路CAD技术的应用,其实是电路设计者在电路设计理论上具有可行性的基础上,通过计算机绘图、设计软件等工具,完成实际的设计工具。在电子线路CAD技术的帮助下,电路设计工作的效率与质量均将得以显著提升。目前,电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要包括以下内容:
1.1电路图的设计。作为电子设计中的重要环节,设计结构完善、功能全面的电路图很有必要,这是确保电子设计最终产物能够正常使用的根本保障。在电子设计者进行电路原理图的设计工作时,完全可以借助Protel工具,实现原理图的输入。Protel蕴藏着资源丰富的电子器件库,在Protel的辅助下,设计者在绘图期间能够结合设计需求,灵活使用各类电子器件,大大简化了设计的工作量,同时提高了电路原理图的精密度。譬如,使用者绘制完成元器件后,可以根据自己的想象,将其放在任何一个位置,仅需通过拖动就能实现,无需进行其他调整参数等操作。
1.2模拟数据。电子线路CAD技术还能起到模拟数据的作用,以便设计者根据模拟电路运行产生的数据,检验电路设计有无异常。同时,可结合模拟数据,对电路进行更深层次的分析。Protel软件本身自带多种模拟功能,设计者可通过模拟功能的运用,对电子设计在通电情况下的温度、瞬态、灵敏度等情况有一个初步的了解,以确保该电路的功能是否达到预期效果。另外,还可利用数据模拟,了解电路各环节的运行情况,以便设计者及时察觉线路异常,并尽快采取措施进行调整。
1.3设计PCB板。利用Protel软件,将电路设计图进行布线,最终形成的电路板即为PCB板。PCB板的设计,离不开电路原理图的导入,而电路原理图的导入工作,势必需要借助Protel软件的数据模拟功能。同时,为确保PCB板的设计达到理想效果,电路原理图与PCB板中的各类元器件的电气特点务必要保持一致。只有这样,设计者才能借助Prote软件的布线功能完成布线工作,并在后期,通过人工调整的方式,进一步改善布线工作的效果,使电路布线更加精确、整洁。
2运用电子线路CAD技术提高电子设计课程教学质量的有效建议
电子线路CAD课程是一门理论与实际结合性很强,具有一定实践性的新兴课程,是当代电子信息技术专业的核心课程之一。电子线路CAD课程的主要目的,是帮助锻炼学生PCB板的设计能力,能够结合设计需要,完成各种类型的PCB板布局与布线。作为电子信息技术专业的高职学生,务必要掌握:CAD软件的应用能力、原理图绘制能力、原理图元件制作能力。PCB板设计能力、新元件封装制作能力、单面PCB板设计与编辑。双面PCB板设计与编辑,并了解一定的有关多层PCB板设计与编辑以及电子线路仿真知识。结合电子线路CAD技术在电子设计中的应用情况来看,为能有效完成电子线路设计工作,全面落实电子线路CAD技术的教学很有必要。然而,从目前教学工作开展情况来看,在高职电子设计课程的教学工作中,电子线路CAD技术的应用并没有达到理想效果。学生在对电子线路CAD技术始终无法真正掌握电子线路CAD技术,也不能通过灵活应用该技术,顺利完成电子设计工作。学生对该技术的学习,往往只是停留在对理论知识的理解,对实践操作方面的内容,多呈现出临时性记忆的特点,一旦离开教师的辅导或一定时间未接触,就会出现无从下手的情况。针对这一问题,结合发达国家成功经验,发现运用以行动为向导的项目教学法效果更佳。告知电子设计课程在教学过程中,应遵循以下基本原则:
(1)先整体后具体。在开展CAD技术的教学工作时,教师应提前对该技术的应用价值与学习意义进行介绍,告知学生这一知识要点的学习难度与学习目的,使学生做好充分的心理准备后,再进行各项目的教学与实践;
(2)循序渐进。学生初步接触CAD技术时,教师注意引导学生进行简单尝试,带领学生运用该技术进行难度系数低的电子设计,然后不断增减难度,由浅入深,加强学生运用该技术的能力。比如说,相较于高频电子产品,低频电子产品的电路设计更为简单,教师在带领学生进行学习时,应从低频电子产品的设计入手,待学生完全掌握操作技能后,再逐渐转向高频电子产品的电路设计;
(3)鼓励创新。在使用CAD技术进行电子设计时,教师应在学生CAD技术掌握到一定程度时,鼓励学生积极创新,进一步增强学生电子线路CAD技术应用的灵活性;
(4)要求学生将理论落实到实践。子在学生运用CAD技术完成电子设计任务时,教师应要求学生将设计转化为成品,而不是停留在电脑的设计。将设计转化为成品,能有效激发学生学习成就感,使学生更加直观的感受到CAD技术的魅力,今后愿意更加专注地投入学习。
3结束语
电机设计论文范文3
1.1传感器电路设计外部电容与片内电阻一起构成一个低通滤波器,用于限制ADXRS646速率响应的带宽。3dB频率由和设置:可以精确控制该频率,因为在制造期间被调整至。在RATEOUT脚(1B,2A)和SUMJ引脚(1C,2C)之间连接的任何外部电阻将导致:由于陀螺仪的18kHz谐振频率会造成解调时的高频噪声,因此在陀螺仪的输出管脚由电阻和22nF电容(2.2kHz极点)组成低通RC输出滤波器,以衰减解调尖峰引起的高频噪声。
1.2控制电路与模数转换电路设计选用C8051F410单片机对整个系统进行控制,C8051F410具有与8051兼容的高速CIP-51内核,与MCS-51指令完全兼容。C8051F410资源丰富,具有24个I/O引脚,同时还具有时钟振荡器等功能模块。ADS1274是TI公司生产的24位无失码高性能模数转换器,具有最高144kSPS数据采样速率,功耗低,在52kSPS(高精度模式)采样速率下,单通道功耗仅为31mW,工作温度范围广,最低温度-40°C最高温度+125°C,非常适合应用于条件苛刻的工业控制领域。该芯片模拟前端具有4个单端输入通道,模拟部分采用5V供电,内核为3.3V或者1.8V供电。模拟输入电压为———0.3V~6V。采用THS4521作为AD转换器的驱动器,THS4521极低功耗轨至轨输出全差动放大器,带宽高达145MHz,数据转换速率高达490V/μs,直流开环增益为119dB,宽范围供电电压:+2.5V~+5.5V,单通道电流仅为1.14mA。C8051F410与ADS1274通过标准SPI接口进行通信,设计采用3线制的主、从方式。C8051F410控制ADS1274,C8051F410通过SCLK时钟管脚提供并控制ADS1274提供SPI的时钟信号。单片机的MOSI引脚与ADS1274的DIN引脚相连,向ADS1274发送数据,实现配置寄存器,设置工作模式等功能。C8051F410的MISO引脚与ADS1274的DOUT相连,接收AD转换的数据。ADS1274的RDY引脚与单片机的P0.3引脚相连,当ADS1274完成模数转换以后,RDY引脚有高电平变为低电平,通知单片机模数转换完成,准备读取数据。
1.3恒流电源电路LM2904系列运算放大器是TI公司生产的低功耗双运算放大器。ADXRS646型MEMS陀螺仪需要的供电电压为6V,由LM2904构成的放大电路可以产生两路稳定的6V电压,输出抖动小于5mV,输出电流可以达到40mA,满足MEMS陀螺仪的供电要求。由LM2904构成的基本电压放大电路。放大电路的输入电压5V,电压的放大倍数为1.2倍,由此可以得出两路输出A和B均为6V。
2软件设计
数据采集装置上电后首先对C8051F410进行初始化设置,通过配置寄存器,设置SPI通信模式、内部振荡器的工作频率以及看门狗的监测时间。然后对ADS1274进行AD采样率、工作模式和通信模式等模块的初始化。选择ADS1274的差分模拟输入通道AIN1、AIN2、AIN3进行数据采集,模拟电压输入范围为0~5V,数据寄存器配置为24位。向ADS1274发送开始转换命令,单片机开始计时,计时时间未结束,传输采集的数据;计时时间到,继续开始AD转换。采集后的角速率数据经过单片机简单处理后,由RS232串口输出。
3实验分析与结论
电机设计论文范文4
EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术,其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件,在编程过程当中,使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具,应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射,形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的,EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中,综合器能够对设计者的设计文件进行转换,使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件,并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的核心技术,EDA技术使用的HDL语言可以公开利用,其描述范围广泛,可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外,EDA技术拥有较高的自动化,一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。
2电子工程中存在的问题
机械电子工程快速发展,但是到目前为止,世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识,出现这种问题的原因,一方面是机械电子工程发展速度太快,所涉猎的领域越来越多,另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用,不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题,电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量,同时体积也越来越小,这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验,要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题,要对设计方案进行有效优化,最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展,需要在电子工程设计中采用EDA技术。
3电子工程设计要点
3.1仿真分析
机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中,使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析,这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性,并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。
3.2优化设计
对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性,保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下,使用传统的电子工程设计方法,难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测,就容易导致设计方案在此方面出现漏洞,这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化,因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算,获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上,来对电子工程设计方案进行优化,保证方案在实施后,可以稳定工作,具有可靠安全保障。
3.3预防机械结构中的静电
机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下,集成电路设计愈来愈复杂,这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大,静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体,使电子元件敏感度降低,甚至是引发集成电路烧毁,使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护,对防静电工作区域进行划分,保持操作空间的清洁,降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面,要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合,相互验证,在电子技术投入方面加强,提升电子工程检测技术的能力,增强电子元件、电路对环境的适应能力。
3.4电路特性的有效分析
对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容,在电子工程设计的过程中,理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此,数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时,使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制,难以保证数值的准确性,电力测试的实际精度会受到较大的影响,不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试,并保证测试的精确性与科学性,避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。
4结论
电机设计论文范文5
1.1分支组合方式的选择
根据柘溪发电站的4个并联分支的基本情况,本文主要考虑的是12-34、13-24以及14-23这三种分支的组合形式。
1.2横差保护分析
在仿真实验的过程中,我们对各种分支情况下的零序横差、裂相横差以及这两种横差保护相互联合作用时候的保护效果进行了统计整理,在实验的过程中,将零序横差的保护选择为0.04IN,并将其作为动作门槛,裂相横差的保护采用比率的制动特性,,差动的门槛选择为0.2IN,斜率为0.3。根据我们对零序横差以及裂相横差的保护可动作的故障数统计结果分析,我们可以看出柘溪的横差保护具有如下特点:
a.两种横差保护对同相异分支的故障动作的反映灵敏度均不高,个别的分支的动作数目可以达到18种,这主要是由于同相异分支短路的匝差太小,大部分不超过1匝所造成的。
b.同相异分支的短路故障的保护效果显示相隔的分支组合要强于其他的组合情况,而这主要是因为同相异分支的短路现象只能够发生在相邻的分支之间,比如第二分支只能够与第一或者是第三分支发生同相异分支形式的短路故障,所以采用分支相隔的组合方式具有比相邻分支组合更强的保护效果。
c.无论是零序的横差还是裂相的横差对于异相的短路故障均具有较高的反映灵敏度,这也是因为同相同分支之间的短路匝差比较小的缘故。所以柘溪水力发电站在今后的发展过程中需要不断的加强对同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护力度。
d.同时,仿真的结果表明,零序横差以及裂相横差保护的故障动作效果之间具有较强的互补性,所以为了提高保护的效果,可以考虑将二者同时装设在同一个系统中。
1.3纵差保护分析
我们对发电机组中的各种不同分支的组合方式条件下的纵差保护的动作效果进行了效果的统计与分析,差动的门槛以及斜率的数值均与以上仿真工作中的条件相同。仿真的结果表明,纵差保护具有如下特点:a.完全的纵差保护不能够实现对于同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护作用,但是可以实现对于2832中异相短路故障的完全保护动作;b.不完全的纵差保护对于各种的短路故障形式均具有较高的反映灵敏度,但是对同相同分支或者是同相异分支的故障的动作不够灵敏;c.对相间故障具有较高的灵敏度的保护是单套的不完全的纵差保护,但是能够实现对于异相短路故障100%动作率的只有双不完全纵差保护。
1.4联合保护方案分析
上述的各种保护方案在单独作用的情况下均有着一定的局限性,不能够收到令人满意的效果,所以需要研究横差保护与纵差保护协同作用的保护方案。通过对组合方案条件下可动作故障数的统计分析,我们得出了结论包括:
a.如果选用的是3种中性点侧的分支组合方式,那么最好选择12-34式的分支组合,以便达到最高的故障动作效率;
b.如果裂相横差与零序横差均不对这种匝间的短路进行反映,则不完全的纵差保护方案也不能够起到很好的保护作用或者是具有较高的动作率;
c.这种联合保护的方案对于异相的短路故障具有较高的动作率,几乎可以实现全部类型故障的动作,但是提高零序横差或者是裂相横差的保护门槛的时候,组合的保护方案并不能够显著的提高动作的效率,所以在现场值不确定的条件下为了提高保护的动作率,可以增加一套纵差保护,进而为异相故障提供双重化的保护效果。
2结束语
电机设计论文范文6
关键词:小孤山水电站;变形监测;结果分析;预报
一、工程概况
小孤山水电站水利枢纽是我国目前建在软基上的第一座中型电站闸坝,是黑河大峡谷的第3座梯级水电站,上接大孤山水电站厂房尾水,设计正常蓄水位2160m;下接龙首二级(西流水)水电站库尾,正常水位1920m,开发段河道长约15km,设计水头140m,该水电站采用长隧洞引水式方案开发,设计引水流量98m3/s,电站装机约100MW。工程规模属中型工程,主要建筑物设计标准为三级,次要建筑物设计标准为四级,临时建筑物设计标准为五级。小孤山水电站开发河段位于甘肃省肃南裕固族自治县境内的黑河大峡谷中段,两岸有大面积陡崖分布,峭壁耸立,河中乱石层叠,水流湍急。有山区四级公路沿峡谷穿过,枢纽距张掖市约100km,交通便利。
为了解和掌握闸坝的稳定性、验证相关的设计参数,确保水电站的长期运行安全,保证发电机组正常出力和投资效益的正常发挥,受黑河水电开发有限责任公司的委托,按照《黑河小孤山水电站枢纽外部永久变形监测技术设计报告》和《水利水电工程测量规范》、《水利水电施工测量规范》、《混凝土坝安全监测技术规范》的要求,对小孤山水电站枢纽外部进行变形监测,并对监测结果进行了分析。
二、外部变形监测方案设计
外部变形监测主要从两方面展开工作,一是进行建筑物水平位移监测,另一是进行建筑物沉降监测。水平位移监测采用视准线法,在设置有强制对中装置的观测墩上架设高精度经纬仪,照准视准线另一端点,测定设置在该轴线上的监测点的变形情况。沉降监测是采用精密几何水准测量的方法,测定布设于建筑物上观测点的高程变化,来确定建筑物的沉降情况。
在监测过程中,一旦发现监测点水平位移量变化较大、监测点沉降量较大或沉降量明显不均匀时,应及时向业主报告,根据需要采取必要的防范措施。在沉降监测中,为了保证监测精度,正确反映建筑物的沉降情况,按照二等精密水准测量的技术要求施测。
2.1观测点位的设置
变形监测点的布设是进行变形监测的基础。根据监测点布设从整体到局部的原则,依据小孤山闸坝的结构形式及特点,在枢纽闸坝1#、2#、3#和4#泄洪冲砂闸范围内,布设3条视准线进行闸坝水平位移监测;布设2条精密水准路线和1条支点水准路线进行闸坝沉降监测。
水平位移观测基点B1、B2和B3是具有强制对中装置、高1.20m的混凝土观测墩,预制在右岸道路两边的基岩上,四周加置了铁栅栏;照准基点A1、A2和A3是标有“莱卡”字样的目标专用照准觇牌,用3个(或4个)螺钉固定在左岸基岩上。水准工作基点有2个,一个位于B2观测墩底座上,一个位于Y15监测点下游右岸基岩上,均为现浇圆钢标志。两个水准工作基点上均引测了二等水准高程。
Y01~Y15是设计的变形监测点,这些点为高出地面0.30m的现浇永久监测墩,其上安置了强制对中盘和水准高程测量标志,作为平面位移监测和垂直位移监测的标志。
2.2变形监测使用仪器的选择
为保证测量成果准确、可靠,满足规范规定的精度要求,水平位移监测采用T3型经纬仪,并配用监测专用活动觇标进行;沉降监测,选用德国蔡司公司生产的NA-2型精密光学水准仪(±0.40mm/km)并配用铟瓦合金标尺进行几何水准测量。在作业前后,对仪器的相关项目进行了检验与校正,使监测仪器的各项指标符合国家及规范要求。
2.3变形监测方法
水平位移观测是将T3型精密经纬仪架设在B点,正倒镜照准对应的特制照准点A各一次,对架设在各监测点上的带有千分尺的移动觇标各读取一组数据,取其中数作为最终观测值。在沉降监测中,为了保证监测精度,正确反映建筑物的沉降情况,按照二等精密水准测量的技术要求施测。
三、监测数据处理及成果分析
3.1数据处理
外业数据观测结束后,对观测数据进行认真地检查校核,剔除粗差后参与计算。闸坝的水平位移量,是将各监测点的观测量与上一次观测值比较得出相对位移量,将各监测点的观测量与初始值比较得出绝对位移量;闸坝的垂直位移量,是将各监测点上利用附合水准路线经平差计算求得的高程值与上一次观测值比较得出相对位移量,将各监测点求得的高程值与初始值比较求出绝对位移量。
3.2成果分析
2006年4月23日进驻工地,在28日下闸蓄水前几天,对各监测点的初始值进行了测定。2006年5月4日开始首期监测,至2008年5月的2年内,从前段(2006年6月22日前的6期)的按通知无周期规则监测到后段(2006年6月22日后的100期)每周四进行的有周期规则性监测,共计106期。
为分析和研究闸坝的外部变形,绘制了监测期水库水位过程线和各监测点的位移过程线:以各视准线上的监测点组成的横剖面代表闸坝横向位移曲线和以各闸墩为单元,其上监测点组成的纵剖面代表闸坝纵向位移曲线。
通过监测数据分析各个监测点的位移过程线(剔除个别监测期个别监测点的异常值)认为,上游排视准线上的监测点的变形情形是:位于坝左(混凝土坝)上的Y01的变形位移量不大,虽然在一段时间内和同在一条视准线上的其它监测点呈相似的变化方向、过程,但因变形位移量大多在2倍测量中误差内,所以可以认为它是相对稳定的。Y02、Y03、Y04和Y05点在以上监测期发生变形且位移量随水位变化波动,总趋势是水平位移初期向上游,然后再向下游的过程;由于上游排监测基准点(B1)遭撞击破坏,自74期后Y01、Y02、Y03、Y04和Y05点无水平位移监测数据,故对上游排的水平位移无法进行连续性分析;垂直位移是一个缓慢上升到回落继而下沉的过程,且位移量不大。
中游排视准线上的监测点的位移变形情形是:位于坝左的Y06的水平位移变形量相对较小(最大达到-4.96mm),但和同在一条视准线上的其它监测点呈相似的变化方向、过程;要引起注意的是Y07、Y08、Y09、Y10和Y11监测点,在监测期后期水平位移向下游方向发生位移变形并随水位升降呈规律性的上下波动且呈加快趋势。Y07的水平位移量最大达到-5.96mm,Y08的水平位移量最大达到-9.66mm,Y09的水平位移量最大达到-11.94mm,Y10的水平位移量最大达到-12.01mm,Y11的水平位移量最大达到-13.79mm。垂直位移的变化在整个监测期也是比较平稳的,总体上讲是一个缓慢上升到回落下沉的过程,但明显随水位升降呈上下波动规律。
下游排视准线上的监测点的位移趋势是:在整个监测期,Y12的水平位移量和垂直位移量相对较小,Y13、Y14、Y15的垂直位移量相对较小而水平位移量较大,水平位移量绝大部分为负值并随水位升降呈规律性的上下波动且向下游方向变形位移。Y13的水平位移量最大达到-10.13mm,Y14的水平位移量最大达到-10.84mm,Y15的水平位移量最大达到-11.30mm。垂直位移量的变化在整个监测期都是比较平稳的,总体呈下降趋势,但位移变化量小,明显随水位升降呈上下波动规律。
四、结论
通过对2年监测数据分析,认为在该监测期闸坝发生了位移变形,且位移变形在时间和空间上都是不均匀的:①闸坝靠左岸位移变形较小,靠右岸位移变形较大;②水平位移变形较大而垂直位移变形较小;③水平位移变形方向向下游,大小随蓄水位的高低波动并在波动中增大;④该闸坝存在不均匀位移变形,且不均匀位移变形特征比较明显。
在整个监测期的后期,监测点Y07、Y08、Y09、Y10、Y11、Y13、Y14、Y15的水平位移量均逐渐增大,且有继续增大的趋势;垂直位移由蓄水初期的上升到回落再到下沉态势,但垂直位移量较小,明显随水位升降呈上下有规律波动。需要强调的是:该闸坝靠右岸各监测点在这期间的水平位移量(向下游)逐渐增大而左岸变化量较小,通过对各个监测点的监测数据的比对、分析,认为该闸坝发生了不均匀位移变形且特征比较明显,而残余变形值逐渐减小。
参考文献