统计学动态分析篇1
【关键词】动态设计；机械系统；特性分析；带式输送机
0引言
随着生产科学技术的高速发展，机械产品与设备也日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化的方向发展，产品结构日趋复杂，人们对产品结构系统的静态和动态特性要求越来越高[1]。如何提高系统的性能越来越受到人们的重视。传统的机械设计，包括理论设计、经验设计、模型实验设计等方法往往都是静态的，半经验半理论的，难以适应市场竞争和社会发展的需要。在这种情况下，产品动态设计成为现代机械研究开发不可缺少的重要环节。
1动态分析设计方法的内容及目的
现代机械动态设计是在产品的研究和开发过程中，对机械产品的运动学与动力学及与此相关的动态可靠性、安全性、疲劳强度和工作寿命等问题，进行分析和计算，以保证所研究和开发的设备具有优良的结构性能及其它相关性能。它是一项涉及现代动态分析、计算机技术、产品结构动力学理论、设计方法学等众多学科领域的新的学科分支，其基本思想是对按功能要求设计的结构或要改进的机械结构进行动力学建模，并做动特性分析。根据对其动特性的要求或预定的动态设计目标，进行结构修改、再设计和结构重分析，直到满足结构动特性的设计要求。机械结构动态设计就是在充分考虑动载荷及满足约束条件的情况下，确定出机械结构的质量、刚度和阻尼的最优分布参数，使机械结构具有优良的动态性能。
对于机械动态设计来说，其广义目标包括思想目标（i）、产品质量目标（Q）、成本目标（C）、生产周期目标（t）、环境目标（e）、产品售后目标（S）其它目标（o），即iQCteSo等7方面的目标。为了做好产品的动态设计工作，必须具体贯彻前面提出的这些目标，如果在设计中忽视其中的某一目标，就有可能在某一方面出现问题。产品动态设计的具体技术目标是产品的全部结构性能及部分使用性能和制造性能，结构性能包括人机安全性、系统可靠性、材质适用性、工作耐久性、结构紧凑性、环境无害性、造型艺术性、设计经济性等；部分使用性能包括工效实用性、指标优越性、运行稳定性等；部分制造性能包括结构工艺性能包括设备维修性等[2]。
2机械系统动态设计的基本原则和步骤
动态设计的目标是在保证机械系统满足其功能要求的条件下具有良好的动态性能，使其经济合理、运转平稳、可靠。因此，必须把握机械结构的固有频率、振型和阻尼比，通过动态分析找出系统的薄弱环节来改进设计。
动态设计的原则是：
（1）防止共振；
（2）尽量减小机器振动幅度；
（3）尽量增加结构各阶模态刚度，并且最好接近相等；
（4）尽量提高结构各阶模态阻尼比；
（5）避免零件疲劳破坏；
（6）提高系统振动稳定性，避免失稳。
具体设计时，以上述为基本原则，应根据具体设备的要求，给出动态设计指标。
机械系统动态设计基本工作步骤如下：
（1）建立动力学模型
根据机械结构或机械系统的设计图纸，建立系统动力学模型或应用试验模态分析技术（如有限元分析）建立结构的试验模型。
（2）动态持性分析
建立出结构的动力学模型后，求解自由振动方程得到结构的振动固有特性；引入外部激励进行动力响应分析；进行振动稳定性分析。
（3）动态设计指标的评定
根据机械系统或结构在设计时提出的动态设计原则，对机械系统或结构的动态性能进行评定。
（4）结构修改和优化设计
如果结构的某些指标没有满足动态设计原则的要求，要进一步改善其动态性能，则根据要求改进原来的设计，转到步骤（1）重新开始动态设计，直至达到要求为止[3]。
3应用实例――带式输送机
带式输送机是一个复杂的机电系统。其启制动动力学根系涉及到输送带的力学性质、输送机的运行阻力、驱动装置的机械特性、拉紧装置的作用等诸多因素。其中最主要的是输送机的运行阻力和输送带的力学性质。根据输送带运动的平衡方程、几何方程和物理方程，建立输送机的连续模型的动力学方程。对粘弹性输送带进行动力学分析的主要方法有解析法和数值解法。带式输送机连续模型的动力学方程是一个十分复杂的偏微分方程组，且包括复杂的边界条件，对其完整的动力学方程进行解析求解几乎是不可能的。目前对带式输送机动力学模型的解析主要是通过简化模型来分析模型的固有特性和理想的特殊问题进行解析求解。在实际中大都采用数值求解，通常将输送机连续模型的动力学方程采用差分方法得到输送机的离散动力学模型[4]。
4结论
机械系统动态设计涉及现代动态分析、计算机技术、产品结构动力学理论、设计方法学、稳定性分析、可靠性分析等众多学科范围。机械动态设计方法已成为机械设计人员的一种强有力的设计手段。
【参考文献】
[1]杜留法.机械结构动态设计方法及应用研究[D].西北工业大学，2006.
[2]曾宪棣，杨明，周传荣.机械结构的动态性能设计[J].南京航空学院学报，1988，20（3）.
统计学动态分析篇2
关键词：实用型电力系统分析；课程建设；理论体系；课堂授课方式
中图分类号：G643.2文献标识码：a文章编号：1007-0079（2014）36-0087-02
一、现代电力系统发展的新要求及教学中存在的问题
1.课程特点
近几年来，智能电网成为世界电力系统发展的趋势，我国电力系统将在世界智能电网定义的基础上，结合自身特色，建设具有中国特色的智能电网。在这样的背景下，我国的电力系统由传统的运行控制阶段逐渐进入以智能控制、柔流技术以及同步监测阶段，传统的理论和技术逐渐不适应新形势下的电力系统发展，因此，国际先进的仿真分析技术、控制理论技术、通信与测量技术将在我国稍微电力系统中得到新的发展与应用，电力系统无论是新理论储备还是国际化技术人才储备，都面临新的挑战，作为电力系统自动化专业的专业核心课程，电力系统分析的教学改革势在必行[1，2]。
2.存在的问题
电力系统分析这门课程授课对象为电气信息工程本科大二学生，课程以电力系统的基本结构及理论为讲授内容，具有理论强、计算量大、内容陈旧、概念抽象的特点；教学方法一向以老师课堂讲授配合ppt展示为主，教学互动较少，未能充分调动学生的学习主动性；在学习的效果上看，学生对电力系统的内在特性、运行机理及理论分析方法上，理解不够，基础不够扎实；在实践性方面，对学生的动手能力培养不够，特别是独立编程仿真分析能力，普遍没能得到提高。因此，需要在教学模式、教学内容和教学方法上有所创新，形成新的课程教学体系，以适应学生学以致用的创新能力培养[3]。本文拟从课程教学体系改革、教学改革的具体方式方面具体阐述改革思路。
二、课程教学体系改革思路
针对上述传统电力系统教学体系存在的问题，我们提出了注重电力工程应用为主的互动型理论教学、实用型实践教学、应用型课程设计、现场型课程实习的四型教学体系。互动型理论教学，注重发挥学生的积极主动性，课堂上尽量让学生提问，不漏掉小疑问，必要时，让学生走上讲台，针对问题谈论自己的想法，提高学生分析问题解决问题的能力；实用型实践教学，结合电力系统的具体实例，让学生学习至少一个电力系统仿真软件，如pSat、powerworld等，自行设计系统故障条件，分析故障时的系统运行状态，提高学生的动手能力；应用型课程设计，要求学生能够自行设计一个简单合理的电力系统，以便对电力系统形成完整的认知概念；现场型课程实习，联系电力公司，带领学生现场参观至少一个发电站和一个变电站，将课堂理论学习与现场实际应用结合起来，由抽象走向具体，加深课堂理论学习效果。
四型课程教学体系注重理论基础与实际应用相结合，如图1所示，由四个模块组成，分为理论环节和实践环节两部分。模块之间是相辅相承的关联关系。互动型理论教学是实用型理论教学的基础，实用型理论教学可以进一步加强互动型理论教学效果。两者为应用型课程设计和现场型课程实习奠定理论基础。现场型课程实习是应用型课程设计的基础，为应用型课程设计提供实物认知模型，应用型课程设计加深现场型实习环节的效果。同时，现场型课程实习与应用型课程设计环节加强了理论学习环节的效果。理论教学环节按照加强基础性和突出应用性的教学内容改革思路，本着教学内容与当前专业前沿技术相结合的原则，将教学内容重新组合为三大板块，包括电力系统稳态分析、电力系统暂态分析和电力系统前沿理论和最新发展课题三部分内容。电力系统稳态分析是暂态分析的基础，两者都支持和指导电力系统发展前沿课题及最新技术。其相互关系如图2所示。基于这样的逻辑联系，在电力系统的稳态和暂态内容传授过程中，对应补充电力系统发展前沿的内容。
实践环节根据突出能力培养、服务工程的教学目标来改革教学内容，将现场型课程实习和应用型课程实习内容进行优化整合，增加实验设计项目，针对部分理论方法，如暂态分析和稳态分析，要求学生自行采用仿真工具完成分析过程并给出不同系统条件下的分析结果。在此过程中，实行一对一考核模式，增加授课老师对学生实验掌握程度的监管力度。同时，在现场型课程实习中，采用校企联合培养的模式，聘请电气企业的资深专业技术人员参与课程教学和实习。
三、教学改革的具体实现方式
1.教学模式改革
电力系统分析涉及的计算有潮流计算、短路计算和稳定性计算，涉及的状态分析有电力系统稳态分析和暂态分析构成。稳态分析主要内容有线路、变压器的参数和模型、网络潮流计算以及有功、无功对电压和频率的影响，主要针对系统在稳态运行下参数的计算分析，其计算有两种方式：手算和计算机计算。电力系统暂态分析是对系统发生故障时，系统中主要参数的分析和计算以及系统稳定性的分析，内容包括对称和不对称短路时参数的计算以及系统的静态和暂态稳定性分析。稳态分析和暂态分析这两大体系构成了电力系统分析的全部内容。
“电力系统系分析”课程具有理论性、工程性、实践性和应用性强的特点，其涉及内容多、概念抽象的特点使得很多本科学生望而生畏。为此，我们将全部内容进行优化整合，提出了注重基本概念-注重课程实践-注重课程创新的三注重课程教学模式。
（1）注重基本概念，主要针对电力系统的基本元器件模型构建、电压稳定、频率稳定等基本问题展开，注重学生对基本理论和计算方法的学习和理解，通过学生自己做ppt来阐述基本概念的方式来加强对基本概念的学习和掌握。
（2）注重课程实践，主要是学生对所学理论的应用能力培养，针对重点的理论问题，如潮流计算，能够采用牛顿拉夫逊算法，完成ieee-30母线系统的潮流计算，并能准确理解雅克比矩阵的处理。对于暂态稳定性计算，要求至少会用matlab或者pSat等软件中的一种完成三机以上规模系统的暂态稳定性分析。
（3）注重案例分析，针对学生普遍反映电力系统分析课程理论较多、较为抽象的问题，对应图2所分的三大板块内容，分别给出具体的实例分析，如电力系统暂态分析，可例举实际系统发生故障后的暂态变化过程，分析各状态量的变化及其对系统暂态稳定性的影响，用具体数据来验证，以此提高学生对电力系统基本理论的掌握。
（4）注重课程创新，即在强调电力系统基础理论的前提下，结合国际先进理论技术的发展，将交叉学科的理论，如先进的传感器技术、自动检测技术和控制理论等引入电力系统，结合电力系统存在的老问题和刚出现的新问题，从理论入手，探索解决问题的新思路和新方法，解决方案最终在课程实践环节进行验证，培养学生对新理论新技术的研究和探索习惯。
2.教学方法及考核方式改革
（1）教学方法改革。根据本课题组要求，我们以课堂教师讲授为主，辅以现场教学、案例教学和讨论式教学方式，将理论知识与实际应用切实结合起来。教学手段采用多媒体教学与黑板教学结合的方式。另外，为了促进学生的自主学习，开发多媒体网络课件，实现了课程教学网络化。
（2）考核方式改革。考核采用期末闭卷考试的方式，期末考试主要是针对理论学习部分，分值占60%。学生平时阶段性的课程实践环节有三次，每次分值占10%，共计30%。另外10%的分值是平时的综合表现成绩。关于平时的阶段性课程实践，如上机实验，采用一对一的考核方式，学生需要与教师面对面描述自己的程序编制及仿真计算过程。
四、结语
我校实用型电力系统分析课程教学体系改革方案从2010年开始，已经实行了三届，取得了如下成果：
（1）加深了学生对电力系统的基础理论的理解，并培养了较强的实践能力，毕业生的专业素养受到用人单位的好评；
（2）提高了本课程任课老师的教学水平，调动了本课题组老师对电力系统分析课程教学改革研究的积极性；
（3）通过对“电力系统分析”这门课程进行系列教学改革的探讨，加强了电气工程专业的学生对该课程的重视，对于进一步提高教学质量、培养应用型人才具有重要意义。
参考文献：
[1]黄肇，罗隆福，罗庆跃.电力系统分析课程教学体系的构建[J].电气电子教学学报，2011，35（1）：47-48.
统计学动态分析篇3
（一）宏观经济统计分析内涵
所谓宏观经济统计分析，是指以宏观经济理论为依托，以统计分析方法为工具，利用统计资料对宏观经济运行规律进行认识，对国民经济整体及其运行过程进行实证统计分析的一个过程[1]。它是经济学与统计学相互融合形成的一种体系，主要内容包括专题性统计分析与制度化统计分析，专题性统计分析要求对所分析内容有所深刻的定性认识，需要将多种分析方法综合运用；制度化统计分析指每年年初对各地区统计局前一年统计分析报告的分析。
（二）宏观经济统计分析常用方法
宏观经济统计分析常采用的统计分析方法有比较静态分析法、比较动态分析法、动态分析、静态分析、边际分析等等。比较静态分析法是指对两个或以上均衡位置进行比较所形成的一种分析方法；比较动态分析法比较与分析的是两个经济过程；动态分析法将原有均衡过程过渡到新均衡过程，然后在对其进行分析，因而需要考虑时间因素；静态分析法则指在不考虑时间因素和经济变动过程的条件下，即只在经济状态均衡的状态下对经济进行统计分析的一种方法。
二、宏观经济统计分析发展中面临的基本问题
统计分析是国民经济日常工作之一，对国家、地方、企业发展都具有十分重要的作用，因而宏观经济统计分析便成为了国民经济发展与数据分析中一个重要的工具。然而，就我国当前国民经济发展状态与市场形势而言，宏观经济统计分析与统计数据及其相关内容不仅没有得到充分合理的利用，没有受到应有的关注与重视，而且由于受市场等诸多因素影响还存在许多问题丞待解决[2]。如统计分析方法落后、统计分析人员专业水平整体有待提高、分析工作没有按照相关原则进行、难以适应时展趋势等。
另外，宏观经济统计分析发展还面临一些难度较大的问题，如通货紧缩情况未能得到及时改善，需求不足矛盾依旧强烈；外需对国内经济增长带动作用显著减弱，降低了企业出口的积极性；市场机制作用发挥不充分等。
三、促进宏观经济统计分析稳健发展的有效对策
（一）顺应大数据时展趋势
互联网、计算机等信息技术在全球范围内应用的日益普遍与成熟，以及人们对信息日益增长的需求，直接催生了大数据时代的来临。根据当前it、金融、统计学、电力等各行业发展状态与行业性质来看，不仅行业与学科本身时刻产生大量数据信息，而且行业经营发展所需数据量也极其庞大。面对这种大数据时展趋势，作为一种发展体系的宏观经济论文统计分析，其应该顺应这一趋势，在借助先进工具对数据进行采集、整理的同时，综合运用多种科学统计分析方法对宏观经济数据进行全面准确分析，以保证国家政府在对宏观经济深刻了解的前提下，以科学合理的方式方法对社会经济进行宏观调控[3]。为加强宏观经济统计分析对大数据时展趋势的适应性，还需要建立与时代、与当前经济发展状态相适应的宏观经济统计分析模型，以使宏观经济统计分析方法更加科学，分析过程更加合理、分析结果更加精确与可靠。
（二）构建相应指标体系
经济体制改革是我国为促进经济发展而采取的一项重要举措。近年来伴随经济体制改革的不断深入，现有国民经济发展体系已难以满足社会经济发展需要，也难以适应时展的主流趋势。所以，要想改进国民经济发展体系，促进宏观经济统计分析健康可持续发展，就必须构建相应指标体系来为宏观经济统计分析提供必要的制度保障[4]。国家政府人员应针对现有国民经济体系不足之处，利用现代化信息技术建立配套的、科学的指标体系，并对相关人员进行专业培训，以保证新建指标体系能够顺利高效的实施，切实发挥指导调节作用。
（三）增强经济宏观调控能力
由于经济在市场中的发展具有一定流动性，容易产生各种类型风险，所以促进宏观经济统计分析稳健发展，还必须要增强政府的经济宏观调控能力。可以将我国经济宏观调控与政治外交相结合，与国际宏观调控相接轨，同时在明确宏观调控目标的基础上，充分贯彻与落实国家各项宏观调控政策，并根据实际情况采取相应的调控策略[5]。为充分发挥宏观调控作用与市场机制调节作用，应将宏观调控目标划分为多个子目标，在逐一实现各个宏观调控子目标的基础上，对宏观调控成果进行巩固，最终实现经济宏观调控的总目标。
四、总结
综上所述，随着时代的不断演变，我国政府应积极构建新的经济发展体系，以确保宏观经济统计分析能够适应当代经济发展宏观调控与数据分析需要，能够实现对所有经济数据的统筹管理与精确分析。总之，虽然我国宏观经济统计分析发展目前仍存在一些基本问题，但在学者对其研究的不断深入、政府对其宏观调控的不断强化之下，相信宏观经济统计分析一定会得到长足有效的发展。
参考文献：
统计学动态分析篇4
关键词：UmL；学生成绩管理系统；静态建模；动态建模
中图分类号：tp315文献标识码：a文章编号：1009-3044(2008)14-20895-03
1引言
随着计算机科学与技术的不断发展，计算机技术渗透到各个领域。采用计算机信息技术和网络技术来管理学生成绩信息是大势所趋，在提高学生成绩信息处理的效率的同时，又能为广大师生提供及时准确的学生成绩信息就显得尤为重要。因此对于学生成绩管理系统的开发而言，如何快速有效地规范开发流程就是重中之重了，这直接决定了系统的稳定性、可靠性、安全性和实用性。为此，需要吸收和借鉴现有软件工程领域理论和实践的最新成果，研究和探索适宜的软件工程方法，以推动学生成绩管理系统的应用发展与技术扩充。基于UmL的学生成绩管理系统建模就是在这方面的尝试。
2UmL建模步骤
UmL（UnifiedmodelingLanguage，统一建模语言）是一种通用的可视化建模语言，用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。UmL（统一建模语言）可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模。其建模可以归为静态建模和动态建模两大类。UmL(统一建模语言)给软件开发过程带来了能够统一、一致等许多便利。
采用面向对象技术设计系统时，建模主要有三个步骤：首先是描述需求；然后根据需求建立系统的静态模型，构造系统的静态结构；接着是描述系统的行为，反映系统对象之间的动态关系。其中在第一步与第二步中应用UmL的静态建模，通过用例图、类图（包含包）、对象图、组件图和配置图五个主要方面来描述系统。第三步应用UmL的动态建模、它所建立的模型或者可以执行，或者表示执行时的时序状态或交互关系。主要包括状态图、活动图、顺序图和合作图四个部分。
3用UmL对学生成绩管理系统进行分析和设计
学生成绩管理系统主要完成对学生在校成绩信息的管理，并能够将所需要的数据按照表格形式导出。该系统可以完成对学生成绩的录入、查询，也可以实现学生成绩的统计及打印等功能。通过对系统的分析，可得出系统功能图（如图1）。
3.1系统需求描述
经过仔细分析和反复调查，确定系统的参与者(actor)，包括直接操作系统的超级管理员、普通管理员、学生、学生工作人员、以及可以与系统发生关联的角色。其中超级管理员负责日常系统的维护与安全；普通管理员负责学生成绩的录入、查询、统计、修改等；学生工作人员可通过该系统对学生的成绩进行查询与统计等；学生可通过该系统进行自己成绩的查询等。根据系统所完成的需求分析，绘制系统的用例图（如图2）。
3.2建立系统的静态模型
根据需求建立系统的静态模型，构造系统的静态结构。主要包括建立类图、对象图、包图、组件图和展开图等。其中最主要的是建立系统的类图。类图是用来描述系统中类的静态结构，它不仅定义类之间的联系，如关联、依赖、聚合等，还包括类的内部结构，如类的属性和操作等。经过仔细分析,首先得到系统主要有以下的类：管理员类、用户信息类、学生类、学生工作人员类、课程管理类、成绩管理类、用户管理类、课程选择类、录入类、查询类、统计类、信息类等。
学生成绩管理系统的主要类的属性描述为：
类“管理员”的属性有：管理员代号、密码、备注等，以管理员代号为对象标识符。
类“用户信息”的属性有：用户代号、密码、信箱、备注等，以用户代号为对象标识符。
类“学生”的属性有：学号、姓名、性别、班级号、年级号、备注等，以学号为对象标识符。
类“学生工作人员”的属性有：教师编号、姓名、性别、单位、单位编号等。以教师编号和单位编号为对象标识符。
类“课程管理”的属性有：课程号、课程名、主要内容、适用专业、先修课程、教研室编号、备注等，以课程号和教研室编号为对象标识符。
类“成绩管理”的属性有：课程号、课程成绩、班级号、学年、学期号、课程名、教师名、总学时、学分、备注等，以班级号、学年、学期号和课程号为对象标识符。
类“课程选择”的属性有：课程号、专业方向、学期号、课程类别、考试类别、考试方式、学分、总学时、讲课学时、上机学时、实验学时、课程设计周数、课程设计上机学时、生产实习周数、教学实习周数、毕业设计周数、备注等，以专业、学期号和课程号为对象标识符。
类“录入”的属性有：课程名称、课程号、学年、学期号、成绩、备注等，以学年、学期号、班级号和课程名称为对象标识符。
类“查询”的属性有：课程名称、课程号、学年、学期号、班级名称、学号、成绩、备注等，以学年、学期号、班级名称、学号和课程名称为对象标识符。
类“统计”的属性有：课程名称、课程号、学年、学期号、班级名称、成绩、总分、平均分、等级、备注等，以学年、学期号、班级名称、学号和课程名称为对象标识符。
类“信息”的属性有：通知编号、通知标题、通知分类、通知时间、通知内容、备注等，以通知编号为对象标识符。
在分析过程中详细地列举了系统中关键的类，为了进行类分析，需要充分理解用例模型，然后确定类的属性和操作。最后确定系统的类与类之间的关系，并最终分析出学生成绩管理的静态类图（如图3）。
3.3建立系统的动态模型
在对系统分析与设计中，对分析阶段的模型进行扩展和细化，对分析阶段定义的类进一步扩充，通过定义新的类来处理技术方面的问题，并形成最后的UmL模型。进行详细设计的方法是对每个用例进行动态建模，动态建模是描述系统的行为，用来反映系统对象之间的动态关系。描述如何通过类图中的对象协作实现用例中的功能。前面建立的类往往随着动态建模的深入，发现存在缺陷或不够完整，需要对分析中得到的域类图进行不断修正和调整，扩展形成业务逻辑包。同时，随着对用户界面、数据库访问等技术实现的深入建模，不断建立新的用户界面类（如窗体、控件）和数据访问类，形成用户界面包和数据访问包。
用UmL的动态建模主要是建立系统交互图和行为图。其中交互图包括顺序图和协作图；行为图则包括状态图和活动图。
关于用户界面包的类图比较简单，主要是通过界面设计，设计出窗体及控件等界面元素，并根据动态建模时需要涉及的用户界面访问动作，定义所引起的相关事件，这些方面都在窗体类中进行定义，并组成用户界面包类中进行定义。
动态建模通常采用的方法是使用UmL中的顺序图描述用例，一个顺序图针对某个用例中的一个“场景”进行分析。所谓“场景”是指一个用例中事件发展的一条路线。根据活动参与者的不同输入或行为，通常一个用例会有多个“场景”，也就需要分析出多个顺序图。通过顺序图描述一个场景中各个对象之间所进行的通信，同时可以分析出系统中相应的类需要具备的操作，从而不断扩充和细化类的设计。如果需要进一步描述类的状态变化情况和操作流程，可以使用UmL中的状态图和活动图。图4所示的是学生成绩管理系统中用户界面包用户登录的顺序图，图中是以时间为序表示了用户界面包登录的全部过程。图5则是学生成绩管理系统中用户界面包用户登录的协作图。
4结束语
在这个瞬息万变的时代，要在合理的时间内开发出高质量的应用程序变得越来越困难。UmL是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模。它的出现为学生成绩管理系统的建模与设计提供了有力工具。UmL适用于系统开发的不同阶段，从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护。由上面UmL在学生成绩管理系统的分析和设计的应用，可以看出利用基于UmL的可视化的建模软件工具，从而实现了该系统的面向对象的分析、设计与迭代开发。UmL在本系统的开发过程中不仅简洁准确地表述了设计和开发意图，还有效地规范了开发流程，提高了软件开发效率和水平。
参考文献：
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[7]把振华.UmL在开发银行代收费系统中的应用[J].福建电脑，2004.(11).
统计学动态分析篇5
abstract:multi-purposeVehicles'transmissionshaftistheimportantpartofmulti-purposeVehicles'transmissionsystem．Becauseofthelowliberationfrequency,smallrigiddegreeandappendbendingmomentofgimbals．thebendingvibrationoftransmissionshaftbecomesoneofthemostimportantfacetswhichaffectthevibrationandnoisesofmulti-purposeVehicles.Researchisdonetothebendingvibrationofcommercialvehicle.thedynamicssimulationofbothmulti-rigidbodyandmulti-flexiblebodyisdone,andtheruleoftheeffectofmiddlebrace'srigiddegree,dumptotransmissionsystem'sswingandfrequencyaresummarized，whichhelptothefuturedesign.
关键词：传动轴；动力学模型；多柔体动力学模型；结构优化
Keywords:transmissionshaft；dynamicmodel；multi-flexiblebodymodel；constructoptimization
中图分类号：U46文献标识码：a文章编号：1006-4311（2011）17-0024-02
0引言
车辆传动系统的振动、噪音问题一直是车辆研发过程中最关心的问题之一，长期以来车辆传动系统的研制一直采用古典动力学法，利用替换质量，传动比和传动效率等概念来对机构进行动力学分析配合大量反复的实验，测量来完成。这是一种简单，直观的分析方法，但是，随着市场经济的深入，中国加入wto，汽车行业竞争日趋激烈，对汽车乘坐舒适性等提出了更高的要求。这样缩短汽车的研制开发周期，降低成本，提高效率显得尤为重要。因此改变传统的设计模式，将虚拟样机技术引入汽车传动系统设计及研制领域是很必要的[1,2]。动力传动系弯曲振动在很大的频段内对车辆振动和噪声有重要影响，动力传动系低频段内的刚体振动直接影响车辆的乘坐舒适性，而较高频段内的弹性振动将会引起车辆的结构共振和声学共振。
1传动轴模态分析概述
模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。这里对单个传动轴轴管进行模态分析。其中考虑了两端万向节叉的质量以及转动惯量对固有频率的影响。用控制变量法分析总结了传动轴长度以及轴管厚度对固有频率的影响规律[3-5]。
1.1传动轴模态分析三维模型的建立考虑到建模效率问题，本文在UG软件中建立传动轴模态分析的三维模型，然后导入到anSYS软件中。建立模型时，应该注意以下几个方面的问题：
①用曲面来建立轴管的模型。②轴管两端用圆平面封闭，然后切割成两个半圆平面，便于后续有限元模型单元的加载。建立后的单根传动轴轴管三维模型。
1.2传动轴模态分析有限元模型的建立在anSYS软件中建立传动轴有限元分析模型，其要点如下：①主要考虑轴管变形，只对轴管进行离散；②需考虑轴管两侧万向节叉的惯性对固有频率的影响；③传动轴轴管采用壳单元离散；④轴管两侧平面采用壳单元，并设材料密度接近为零。⑤轴管两侧中心处采用质量单元，模拟两侧万向节叉的质量和转动惯量。
利用UG软件建立传动轴轴管三维模型，然后导入到anSYS软件中建立有限元模型，计算分析了各种尺寸传动轴轴管的固有频率。为相关人员进行传动轴轴管设计和选型提供理论依据。分析总结出以下几点：①传动轴轴管的固有频率随着厚度的增加而增加，固有频率与厚度的关系基本上符合二次曲线关系，同时用最小二乘法给出拟合函数，通过比较，可以达到很高的拟合度。②传动轴的固有频率随着长度的增加而减小，固有频率与长度的关系基本上符合线性关系，同时，用最小二乘法计算出拟合函数，通过比较，发现拟合度较高。③在建立有限元模型时，应当注意几个问题：①与两端万向节叉相连的十字轴对于传动轴轴管固有频率的影响比较大，在分析中，应当考虑进去。②两端面的单元厚度取值大于25mm时，计算出来的传动轴轴管的固有频率趋于稳定。所以端面单元厚度取值应为25mm以上。
2传动轴虚拟样机模型关键技术分析
要对传动轴进行动力学仿真，首要的工作便是建立虚拟样机模型，施加各种运动副和载荷，建立一个与实际系统相符合的虚拟样机模型，然后就可以对虚拟样机模型进行仿真分析[6-8]。本文是在aDamS中构建的仿真模型，它是由机械零部件的几何模型以及它们之间的载荷，运动以及约束关系构成的。创建机械零部件的几何模型的目的，一是为了获取其转动惯量，质量和质心位置等物理信息；一是为了给刚体之间的接触碰撞判断提供几何属性；三是为了更加形象的再现零部件的运动过程，增强仿真的可视化效果。
由于aDamS的建模能力相对专业建模软件来说比较弱，aDamS与建模软件之间的协作成为当今仿真分析领域的一个主导模式。因此本文所采用的三维实体模型是通过Catia实体设计软件建立，然后通过aDamS接口模块，将模型导入aDamS，建立仿真模型。本文用到的传动轴模型零件是用Catia软件建模的，主要零件包括：三个十字轴，四个万向节叉、一个主传动轴（一轴）、一个中间传动轴（二轴）、中间支撑和花键若干。然后按照实际的传动轴位置，对传动轴进行装配。
经过以上步骤，传动系统的虚拟样机基本建立完毕。在开始仿真分析之前，还应该对样机模型进行必要的检验，排除建模过程中隐含的错误，以保证仿真分析的顺利进行。本节主要从以下两个方面对样机模型进行了初步验证，以确保所建立的虚拟样机与实际模型的一致性。①样机模型参数的检验：主要包括对样机各零部件的质量，质心，参数单位以及基本装配位置进行检验，并修正与实际模型不相符合的部分。②用aDamS自检工具检验：aDamS提供了一个强大的样机模型自检工具“modelVerify”，可以检查样机是否存在没有约束或过约束的构件以及检查样机的自由度等，利用该命令进行模型自检。
需要注意的几点为：①在CaD软件中建立三维模型，导入aDamS软件中后，不但需要观察导入的模型是否完整，同时确保每个导入部件都是一个完整的体，因为在建模过程，或通过格式转化的过程中很可能会造成曲面等信息的丢失，导致导入的某个部件只是一个未封闭的曲面集合体，而未能形成一个完整的体，最终造成计算错误，对于传动轴可以通过部件导航器，查看部件信息来确定部件的完整性。同时需要检查每个部件的密度等信息是否跟实际情况一致。②在建立约束副时，尽量用少的约束来表达传动系统的运动情况，同时，尽量用较简单的副，如固定副等，少用接触副等。为后续的计算带来便利。③在建立好完整的仿真模型后，需要通过一个工况进行试运算，同时对照实验数据，检验模型的合理性。
3动轴中间支撑的改进和建议
3.1等效质量计算中间支撑的刚度及阻尼等参数对整个传动轴的振动有重要的影响。为了讨论中间支撑隔振性能，把整个传动轴等效成一个单自由度振动系统。单自由度振动系统是指在振动的过程中任一瞬间的振动形态只需要一个独立坐标就可以完全描述的系统。
单自由度振动系统对振动分析有重要意义：①工程意义：许多实际工程问题可以简化为单自由度系统进行研究并具有满意的工程效果（精度符合工程要求+简单方便）；②理论意义：任何线性多自由度振动系统在特殊的坐标下（模态坐标）表现出与单自由度系统类似的性态。
对于传动系统是否可以等效成一个单自由度系统，主要考察其在不同刚度和对应固有频率时，计算出的等效质量是否一致，为此，下面利用上面仿真的结果数据，计算了在不同刚度，固有频率情况下的等效质量，表1是计算结果。
由表1可以看出，在不同的刚度和固有频率下，计算出的等效质量基本保持不变，把中间支撑对传动轴组成的系统看作一个单自由度系统是合理的。这里取计算量的平均值m=13.09358kg作为等效质量应用。
3.2隔振的计算系统的隔振能力可以通过位移的传递率来衡量。位移的传递率是振幅的比值，反应了单自由度系统削弱激励振幅的能力。传递率在70％以下有隔振效果，不同场合下对隔振性能要求不同，很多情况下要求传递率达到30％以下。将传动轴系统等效成单自由度模型。
对该模型进行分析，有：
对中间支撑的隔振性能进行了分析，把传动轴系统等效成单自由度系统。计算出相应的隔振率，并与中间支撑振幅曲线比较，总结出：①传递率随着刚度的增加而增加。②本例中，中间支撑刚度小于180n/mm时，传递率小于70％，满足隔振要求。同时，比较中间支撑振幅曲线，可知，刚度在180n/mm左右时振幅较小。所以，综合传递率和振幅，建议中间支撑刚度适当小于180n/mm。
4结语
虚拟样机技术作为一门新兴技术，已越来越广泛地应用于各个领域，它改变了传统的设计模式，大大提高了设计效率和产品质量。本文以某款商务车的传动轴系统作为研究对象，进行了动力学仿真分析。对传动系统的隔振性能进行了分析，总结出中间支撑的刚度对整个转动系的隔振性能的影响规律。通过分析的结果，对传动系统中间支撑提出了改进方案，期望改善传动轴系统的振动问题，也为相关行业处理类似问题提供一定借鉴。
参考文献：
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统计学动态分析篇6
关键词:飞机液压系统热分析方法
中图分类号:V233.91文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0116-01
当前,在液压技术中,电子电气技术和自动控制理论等学科也已经被归纳在其中,在飞机上,液压技术的应用是尤为广泛的,飞机的操纵系统、起落架收放和机轮刹车等功能系统都是需要通过它来得以实现的,这样的话,飞机的安全和设计性能就会得到很大的保障。而高马赫数巡航是现代战机的特点,它的性能已经完全超越了机动,在飞行过程中,本身重量就很小,载荷在其中是可以承受很多的。为了可以使高性能飞机的战术需求进行满足,对液压系统就提出了更高的要求,不管是在质量上,还是在体积和功率上都必须有很大的改造和提升,而想要将这一设计要求满足,液压系统工作压力的提高起着决定性的作用。但是液压系统的高压化肯定会面临更多新的问题,而液压系统高压化造成的发热问题是其中最为严重的。
1液压系统发热的原因及其危害
国外在发热方面已经做了大量的分析和研究,从中我们可以总结出一些经验,最主要的就是将液压系统工作压力等级在一定程度上进行提升,使其可以与飞机液压系统设计要求相符合。在液压系统中,21mpa是压力,对可能出现的各种因素进行考虑,这样的话,系统质量的28mpa是最小的压力;出现35mpa的压力对于钢或者合金钢材料的液压系统来讲是最佳状态;出现56mpa的压力对于钛合金材料的液压系统来讲是最佳的状态。液压系统的发热问题也是通过液压系统压力等级的大小来进行决定的。尽管是在高压下,节流最终产生的热量会更大。而这些热量一部分通过系统管道及系统散热器进行散热,一部分使系统工作介质的温度升高。因为在相同的系统状态下,功率损失随着压力的提高而增大,损失的功率基本上变成热量,使系统工作介质温度升高。试验统计说明,大约2mpa的压降损失将导致温升1℃。
2液压系统稳态热分析方法
稳态热分析用于求解系统热平衡状态时的平均温度。当液压系统的发热量与系统向环境中的散热量相同,系统各部分的温度不再发生变化时,系统就处于热平衡状态。根据不同的发热方式,将液压系统中的液压附件分为泵、节流装置和混合装置三类。
稳态热分析得到的是飞机液压系统长期工作后达到的平衡温度,按照这个计算结果进行散热器的设计,往往比较保守,使散热器的体积和质量偏大。
3液压系统瞬态热分析方法
在飞机的起飞、着陆和机动飞行过程中,液压系统的温度通常是变化的。在这种情况下,一般将环境温度、总传热系数和热容量等参数用平均值代替,将整个液压系统视为一个封闭系统。
瞬态热分析固然能够建立温度变化与时间变量的关系,但是因为关机液压系统的热力学计算是以偏微分方程为基础的,而由机飞行高度、速度和发动机功率等因素的不断变化,无法以方程的形式准确描述出液压系统的环境状态,致使传统的瞬态热分析计算结果十分粗略,甚至产生极大的误差。
4神经网络热分析方法
实时地对飞机液压系统的环境状态作出完全、准确的描述是非常困难的,即使建立了十分精确的热力学模型,由于边界条件的不确定性,也无法使瞬态热分析计算达到合理的计算精度,只能粗略地获得系统温度变化的大致趋势。但通过实际测试,能够获得系统真实的温度变化规律,利用人工神经网络逼近任意非线性函数的能力,通过实测数据对网络进行训练,可以得到飞机液压系统关键点的瞬态温度模型,进而为飞机液压系统的散热设计提供可靠的借鉴。
人工神经网络是一门新兴交叉科学,涉及到生理学、心理学、数学和计算机科学等多种学科,应用领域极其广泛。它是由人工神经元互相连接而成,是从微观结构和功能上对人脑进行抽象和简化,是模拟人类智能的一条重要途径,反映了人脑功能的若干基本特征。其中以RBF网络最为典型,它属于局部逼近型的多层前馈网络,就是将Bp网络的非线性映射作用函数的S型函数替换为径向基函数,调整学习算法,利用LmS算法进行权系数调整,进而转化成求权系数值的线性优化问题。
5结语
飞机液压系统的热分析是一个非常复杂的过程,目前的热分析只能是在液压系统设计完成之后,以地面模拟试验和飞机试飞时的液压系统温度测试数据为基础进行。文中分析了导致飞机液压系统发热的原因及危害,确定了系统热分析的基本要素,通过对稳态热分析和瞬态热分析两种方法的比较,介绍了一种新的液压系统热分析方法即神经网络分析方法,结合实际温度测试数据初步建立起了液压系统关键点的瞬态温度神经网络模型,并进行了系统热分析计算,对系统的温度进行预测。试验验证结果表明:神经网络热分析方法是目前液压系统热分析方法中最有效的一种,其结果更能准确地反映液压系统温度的变化趋势,更能反映飞机液压系统的温升规律,为新型飞机液压系统的设计,为液压系统的材料选择和设计、散热装置的设计提供了更可靠的理论依据。
参考文献
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[2]刘传让.挖掘机液压油缸缓冲装置的设计方法与分析[J].安徽科技,2011(4).
统计学动态分析篇7
关键词：人体运动状态识别；风险监测；aRm；android
中图分类号：tn911?34；tp302文献标识码：a文章编号：1004?373X（2017）12?0093?04
abstract：Sincethecontrollabilityforhuman?bodymotionstateassessmentanddamageriskmonitoringispoor，adesignmethodofhuman?bodymotionstaterecognitionanddamageriskdetectionsystemisproposed，whichisbasedonandroidportablemobileterminalplatform.theoveralldesignframeworkofdamageriskmonitoringsystemofhuman?bodymotionstatewasconstructedonmobileappterminalembeddedinandroidsystemtoanalyzethefunctionalmoduleofthesystem.theandroidembeddedsystemisusedtodevelopthesystemsoftware.theS3C6410istakenasthecoreprocessorofthesystemtoacquireandanalyzethedataofhuman?bodymotionstate.theaRm1176JZF?Sisemployedasthemainprocessingkerneltodevelopthesoftwareoftheportabledamageriskmonitoringsystem，performthetransplantationofoperatingsystemandcompatibilitydesignofequipmentportthroughwiFiinterface.thesystemtestresultsshowthatthesystemcanaccuratelyrecognizethehuman?bodymotionstate，monitorandpromptthedamagerisk，andhasreliableandstableperformances.
Keywords：human?bodymotionstaterecognition；damageriskmonitoring；aRm；android
0引言
近年来，人体运动损伤导致的心血管疾病和肌肉损伤疾病逐年上升。由于人体在运动过程汇总难以实现自我生理调控，容易出现过度运动导致运动损伤。常见的运动损伤产生的生理反应有肌肉韧带拉伤、运动疲劳、心肌劳损和胫骨膜炎等。人体的运动状态有效识别和监测能防止运动损伤，通过运动状态识别合理安排训练，对碎发性运动状态损伤具有较好的防控和风险监测性能。通过统计得知，采用有效的\动状态识别和监测方法，能在统计区间70%～80%内有效避免突发性运动损伤导致的死亡和休克，通过运动损伤风险监测，发现损伤征候，并提前采取及时有效的措施。针对人体运动状态评估和损伤风险监测的可控性不好的问题，提出一种基于android便携仪移动终端平台设计的人体运动状态识别及损伤风险检测系统设计方法，本文对系统的具体设计过程进行描述。
1人体运动损伤风险监测系统总体设计
1.1设计原理
运动损伤风险监测系统分为便携式移动终端系统和主控监测系统两部分。人体在运动时，采用移动便携式app设备[1]，进行运动过程中的身体状态特征分析。系统负责实时采集人体在运动过程中的心脏、脉搏、心肺功能的肺活量、心率、肌肉劳损度和肺功能各参数指标作为状态识别和损伤风险的原始分析数据。在长期检测的情况下，充分掌握了人体运动过程中的生理指标，并且对数据进行简单的分析和处理，进行运动损伤风险性评估实验[2?3]，并对实验结果进行数据处理，结合专家系统进行生理状态指标的特征分析和状态监测，如果发现数据异常，则报警告知运动者。监测部门会对收集到的患者运动状态识别和损伤风险数据进行实时分析，如果发现患者确有危险，则立刻通过专家系统进行信息反馈，并给出异常警告和相应的预防措施[4]。运动损伤风险监测系统设计采用3层架构的设计原理，分为硬件层、中间层和软件层，根据上述设计分析得到本文设计的基于人体运动状态识别的损伤风险监测系统原理实现过程如图1所示。
1.2系统的总体设计以及功能技术指标分析
根据上述对人体运动损伤风险监测系统的设计原理分析，进行系统的总体设计描述。系统的核心模块是人体运动生理状态特征信息采集和信息处理模块。硬件设计部分主要包括运动生理信息的传感采集模块、android移动app终端信息处理模块、主控模块、a/D模块以及损伤风险分析模块。采用aDSp21160处理器作为核心控制芯片进行人体运动损伤风险控制和多通道的身体特征信息采样。采用S3C6410a的嵌入式内核aRm1176JZF?S处理芯片进行信息调理和数据分析。电路设计中，主要有USB模块设计、时钟电路设计、net网络通信模块设计、GpRS信息传输模块设计、a/D电路设计以及传感器调理电路设计。另外存储模块实现对运动损伤风险的FLaSH缓存以及人体运动状态特征信息的Ram寄存，供电模块实现对运动损伤风险监测系统的12V供电，得到运动损伤风险监测系统的总体设计结构图如图2所示。
根据图2设计的监测系统的总体结构框图，进行系统的功能模块化分析和设计技术指标描述。系统的数据存储模块采用的是SDRam，FLaSH，Rom等缓存结构，损伤风险监测系统的输出电压范围为0～5mV/15～220bmp，系统的a/D采样分辨率为0.01mV/1bmp。利用ViX总线的高速pCi带宽进行多通道的同步触发，通过a/D转换器模块分配到各pXi?6713模块中[5]。根据系统的设计需求和应用方向，得到本文设计的人体运动损伤风险监测系统主要技术指标参数描述见表1。
2系统硬件设计部分
以S3C6410为系统的核心处理器进行人体运动状态的数据采集和分析。在硬件设计中，需要对USB模块设计、时钟电路设计、net网络通信模块设计、GpRS信息传输模块设计、a/D电路设计以及传感器调理电路设计部分进行系统描述，如下：
（1）USB模块电路。该模块是利用android移动app终端上的接口功能，实现运动损伤风险监测系统的接口兼容性设计和数据传输通信。系统在传感器的输出端设计USB模块电路，利用内部的电路（如滤波器、转换器、放大器等）进行运动损伤风险监测的原始信息采集。USB接口设计中，采用并行外设接口（ppi）构建人体运动生理状态损伤风险监测系统的时钟中断接口，它是半双工形式，支持8个多频的LCD液晶显示，运动损伤风险监测系统具有低功耗性能，得到USB模块电路接口设计如图3所示。
（2）时钟电路。人体运动损伤风险监测系统的时钟电路是实现损伤风险监测系统对人体运动生理状态特征信息数据的时钟中断控制。通过低电压复位进行时钟中断控制，根据android系统的移动便携式设计需求，运动损伤信息的逻辑控制设备通过外部i/o设备与嵌入式接口相连，监测系统选用继电器实现模拟信号预处理，根据信号的大小自动调整能谱捕捉的放大倍数，选择引脚Bootm[0：3]来设置加载模式。根据公式peRioD=，即每隔15.454μs刷新时钟采样频率，选用芯片为Cat24wC256执行时钟中断，引导加载的i2Ce2pRom执行内部寻址和上电加载，时钟电路设计如图4所示。
（3）net网络通信模块。net网络通信模块是整个系统进行数据传输和专家系统分析的核心。先在android移动app终端上进行人体运动状态损伤风险监测系统的net网络通信模块设计，并通过wiFi接口进行操作系统移植和设备端口的兼容性设计。使用Can_mB_Data3～Can_mB_Data0等寄存器进行运动损伤风险的状态识别和在线专家系统评估[6?7]，对运动生理指标采样的D/a的精度为16位，首先发送wRen指令，执行net网络通信写入功能，Can接收中断子程序，判断收到数据是否具有运动损伤的风险性，进行状态识别和判断。net网络通信模块的芯片接口设计如图5所示。
（4）a/D电路设计。通过a/D电路设计，实现对人体运动损伤风险监测信息存储器分配和特征采样，在DSp的Ce1空间，使用mC7660作为a/D芯片，通过逻辑与译码控制运动损伤信息风险监测信息的i2C加载和滤波，得到a/D电路设计如图6所示。
（5）调理电路设计。人体运动损伤风险监测系统的传感器调理电路能实现信号调理功能，由于传感器输出的信号很微弱，在对人体运动状态识别中，需要设计信号调理电路进行滤波放大，提高识别能力。信号调理电路采用以S3C6410为系统的核心处处理器，由于人体在运动中心跳频率在60～100次/min之间，因此在进行信号调理电路设计中，设计的信号放大倍数为100倍以上，信号滤波中设计截止频率在20Hz以上的低通滤波器，得到电路设计如图7所示。
3系统软件开发
在上述完成了基于人体运动状态识别的损伤风险监测系统硬件部分设计的基础上，进行软件开发，系统软件层分为两部分：操作系统层面和用户应用层面。采用aRm1176JZF?S作为主处理内核进行便携式损伤风险监测系统软件开发，并通过wiFi接口进行操作系统移植和设备端口的兼容性设计。选择androidoS进行操作系统的程序移植，首先设置工作目录，然后进行wiFi接口的交叉编译控制，最后在新的编译器中进行风险监测评估，设计代码为：
（1）设置人体运动状态识别的工作目录：
在androidoS环境下进行程序兼容性设计：
#mkdir/myandroido
#cd/LoCaL_SRC
#androidappmobilekerneldataacquisition
图7信号调理电路设计
（2）android操作系y移植，进行wiFi接口的交叉编译控制：
删除原来的编译工具：
[root@operatingsystem/]#rm?rfopt
[root@localhost/]#damageriskmonitoring
设置信号调理下的新的编译器：
#cd/mywork/functionalmodules
#xzvf/linux/arm?linux?portableinjuryrisk
（3）获得vboot源码：
将vboot源码放在“/LoCaL_paCKaGe”目录下
#cd/mywork/bootloader//修改内核程序
#/FriendlyaRm/.tar.gz//wiFi接口的交叉编译控制
4实验测试分析
最后通过实证测试方法进行系统调试分析，验证系统的性能，将设计的便携式运动损伤风险监测系统佩戴于人体身上，进行为期一周的间隙性运动和运动数据采集，采集的最大摄氧量、心率等数据作为研究对象[8]。在LCD显示器上分析运动状态信息，进行风险控制，实现人体运动状态识别和运动损伤风险监测。以人体的最大摄氧量为例，得到人体运动状态中的采集输出结果如图8所示。
根据运动中的生理状态特征采集结果，对数据进行系统的分析和处理，进行运动损伤风险性评估实验，实现损伤风险监测。为了测试系统性能，以风险监测的报警准确度为测试指标，得到采用本文系统和传统的人工经验分析方法，取10名研究对象进行测试，得到对比结果如图9所示。从图9可见，采用本文系统进行运动损伤风险监测的准确性较好，对运动身体状态评估准确可靠。
5结语
本文提出一种基于android便携仪移动终端平台设计的人体运动状态识别及损伤风险检测系统设计方法。在android移动app终端上进行人体运动状态损伤风险监测系统的总体设计构架，进行系统的功能模块分析；利用android嵌入式系统进行系统的软件开发，以S3C6410为系统的核心处理器进行人体运动状态的数据采集和分析；采用aRm1176JZF?S作为主处理内核进行便携式损伤风险监测系统软件开发，并通过wiFi接口进行操作系统移植和设备端口的兼容性设计。系统测试表明，该系统能准确实现人体运动状态识别和损伤风险监测与提示，性能可靠稳定，具有一定的实用价值。
参考文献
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统计学动态分析篇8
建立系统数据库是一项工作量大而又及其重要的工作，需要收集和整理大量数据资料，并且根据数据的类型、特征、含义和各种数据之间的逻辑关系来组织数据库的逻辑结构。系统数据库建设的好坏最终直接影响着系统建设的好坏;2)根据系统设计的总体目标和要求，按照系统可操作性和易用性原则设计系统的总体结构，确定其功能模块;3)根据运用地理信息系统平台提供的组件，二次开发函数及类库，结合可视化的开发语言(VB/VC++)和各种环境评价预测模型建立生态环境地球化学信息系统。系统数据库的建立数据库的建立是生态环境地球化学评价信息系统建立过程中的一个关键环节，其很大程度上决定了最终信息系统的质量。信息系统的很大部分工作是存储，管理和检索大量的数据，使用户能够方便和有效地访问系统中的数据。因此，设计一个合理而高效的系统数据库结构模式至关重要，其能使整个系统迅速、方便、准确地为用户提供所需的数据。根据生态环境地球化学调查和评价的要求，生态环境地球化学评价信息系统数据库应该包括以下内容。1)基础地理数据库。包括:区域水系图、地形图、行政区划图、地质图、交通分布图、居民地分布图、基础设施分布及其属性数据等。2)生态环境地球化学信息数据库。包括:各种介质的地球化学采样点数据、地球化学元素分析结果数据、水文生态测试数据、农业林业数据、城市调查数据等空间信息及属性信息。3)各类标准数据库。包括:土壤分级标准，土壤环境质量标准，水质评价标准，生活饮用水卫生标准等。4)生态环境模型库。包括:土壤评价模型，水质评价模型，环境综合评价模型等。5)调查成果资料，相关法律法规资料等。系统的功能模块介绍根据系统设计的目标，生态环境地球化学评价信息系统应该包括如下几个功能:系统的基本功能;地图的显示和控制功能;环境地球化学信息的属性和空间数据管理功能;环境地球化学空间和属性信息的查询和统计分析功能;环境地球化学信息的分析评价和预测功能;各种专题成果的表达和输出功能;各种文档资料的管理和维护功能。系统基本功能模块包括:工程数据的加载、保存、导入导出、打印、系统环境的设置，以及帮助等功能。地图显示与控制功能模块包括:地图导航;放大、缩小、漫游、刷新;图层添加、删除、更新、选择等功能。环境地球化学信息的属性和空间数据管理功能模块包括:对属性和空间信息显示、删除、添加、更改、备份等功能。
环境地球化学空间和属性信息的查询和统计分析功能模块
1)空间和属性信息查询方式主要包括以下四种。①属性浏览，以列表的方式显示被选择图层的全部属性数据;②基于空间特征的矩形查询，根据用户鼠标操作所选择的矩形空间范围，系统查找出该矩形空间范围的空间实体，以及它们的属性，并以列表的方式显示被选择空间实体的属性信息;③基于空间特征的点选择查询，根据用户鼠标所点击的位置，系统查找该位置是否有空间实体，如果有，则显示该空间实体的属性信息;④基于属性信息的查询，在属性数据库中实现属性信息的复合条件检索，筛选出满足条件的空间实体，以及它们的属性，显示这些空间实体的属性信息。这四种查询方式的查询结果都应该实现了属性数据与图形空间实体的联动与闪烁，并且被选择的空间实体要闪烁显示，相应的属性数据也应该高亮度显示。2)空间和属性信息的统计分析应该包括以下内容。①对被选择专题图层数据的各个属性字段进行基本统计量的统计计算，这些基本统计量包括最大值，最小值，平均值，中位数，标准方差等，并且根据被选择的属性实时生成相应的各种统计图件;②对被选择专题图层数据的各个属性字段进行相关分析，分析各个属性字段之间的相关程度;③对被选择专题图层数据的属性字段进行回归分析，因子分析、主成分分析、聚类分析等统计分析，以便挖掘更多的隐含环境信息。环境地球化学信息的分析评价和预测功能模块该模块是系统中非常重要的一个功能模块，应该能把生态环境地球化学评价和预测的新思想、新方法融入到其中，真正做到数据与图形相融合，GiS与生态环境数学模型相结合，评价标准与评价方法想结合。1)评价模块，应该包括:单因子评价，多因子评价、模糊综合评价，空间结构分析，空间插值与等值线成图等。单因子评价、多因子评价和模糊综合评价块应该实现根据被选择专题数据，自动判断其类型(土壤、水、动物等)，然后，根据类型自动在评价标准数据库中检索其相应的评价标准进行评价。空间结构分析、空间插值与等值线成图应该能够根据被选择专题数据的属性字段，利用地质统计学和各种插值方法(样条插值，邻域插值，Krige插值等)对该字段进行等值线成图。2)预测模块，应该是一个相对比较灵活和难以把握的模块，该模块功能的设计完全取决于所建立的预测模型。现有比较普遍的预测的包括时间序列分析，灰色预测，马尔可夫概型分析等预测模块，当然也可以建立其他的生态环境预测模型。专题成果的表达和输出功能模块专题成果的表达和输出功能模块主要包括两个方面:第一方面是对各种评价结果图，等值线图，环境预测图的显示，打印，导出;第二方面是对专题成果以报表的形式显示，保存，打印等。文档资料的管理功能模块生态环境地球化学调查取得了大量的成果，这些成果大都以文档的形式存在。除此以外，与环境相关的法律法规，评价标准以及评价方法等资料也大都以文档的方式存在。因此，科学而有效地管理这些文挡资料非常的重要。文档资料的管理功能模块包括文挡的实时查询，添加，修改，删除等功能。
统计学动态分析篇9
【关键词】CaeSaRⅡ；管道应力；动态分析
1.CaeSaRⅡ简介
CaeSaRⅡ是由美国CoaDe工程软件公司研制的一款专门对管道应力分析的软件，与中国长沙优易软件开发有限公司开发的autopSa7.0各有优劣，CaeSaRⅡ采用了以有限元分析为基础的专用CFD求解器ployflow，它能通过使用简单梁为最基本单元建立管系模型，并在此基础上定义系统中的载荷，计算生成系统中的位移、荷载、应力表示结果。更因为它能通过屏幕或表格进行数据输入，形成管系模型，使用方便，计算快捷，受到当今世界工程界的极大欢迎，是目前世界上用户最多的应力分析软件。
CaeSaRⅡ软件的管道应力分析包括静力分析和动力分析两种。静力分析包括：①压力荷载和连续续荷载的平均应力分析；②管道对设备的作用力的分析；③管道支吊架的受力分析；④管道法兰所受压力的分析。动力分析包括：①管道强迫振动的响应分析；②往复压缩机的频率分析；③管道自振频率的分析；④往复压缩机的压力脉动分析。
2.CaeSaRⅡ动态分析在受力分析中的应用实例
CaeSaRⅡ软件可以进行静力分析和动力分析，本文以往复压缩机的管道振动为例进行管道振动的动态应力分析。
管道振动及应力分析主要有管道系统的静力分析和动力分析。静力分析由管道支吊架及法兰的受力分析，压力载荷和持续压力作用下的一次应力计算校核等，动力学分析包括管道系统的模态分析，受迫振动的响应分析等。
根据力学性质分类可分为直接应力，间接应力和峰值应力。直接应力是由管道的自重，外部载荷和内部压力等直接载荷所引起的正应力和剪应力，直接应力随着载荷的增加而增加，因此，在系统的应力分析中，必须首先满足直接应力的许用值。间接应力是由于管道自身的变形受阻所引起的正应力和剪应力，通常具有很强的自限性，由位移载荷(如：热胀冷缩，附加位移，安装误差等等)所引起的，且通过变形协调使应力下降，它具有周期性，它的许用极限取决于交变应力的范围和交变次数。峰值应力指管件局部的最大应力，可能是直接应力和间接应力的总和。
2.1管道振动及应力计算
管道系统振动及应力计算主要分为三个步骤：建立模型、边界条件模拟、分析计算结果。
2.1.1建立正确的数学模型并输入数据
依据管道系统振动分析的有限元理论，将要分析的管道划分成若干个单元，每个单元有俩个节点，将各个单元按顺序输入。输入的数据包括基本参数（如：安装温度，材料牌号，许用应力，弹性模量，泊松比，介质密度，绝热层厚度，管道材质密度等等），管道元件参数（管道元件的形状、外径、壁厚、长度等等），边界条件（管道元件的约束条件、附加位移，管道系统端点的类型，管道系统中的集中荷载、风荷载、地震荷载等等）。对于往复型压力容器管道系统来说，一般在竖直方向添加+Y方向的自由度，对管道系统的管卡节点，限制与管子轴向垂直的四个方向的自由度。对管道系统所受的激荡力，作为集中载荷的各个受力结点。
2.1.2CaeSaRⅡ软件程序运行
数据输入结束，程序自动进行数据检查，对于特别明显的错误，程序会自动返回数据输入状态，并要求重新输入，这样才可以保证管道数据的可靠性。管道分析的第一步是静力分析，软件会对管道自重，压力载荷，温度载荷，位移载荷，风载荷，地震载荷，脉动压力载荷等进行组合分析，对管道进行安全性判断。管道分析的第二步是定义振动参数，需要定义管道系统的激发频率，载荷循环次数和激发力等参数，也会因不同的组合定义不同的参数，参数有些可以设定，有些则需要计算获得。
2.2计算结果分析及判断
完成计算后，要对计算结果进行分析判断，根据相关标准进行校核。对于管道振动的响应值，必须控制在管道振动的许用振幅之内。
静力校核：σ1≤[σ]h(1)
式中σ1-管道元件的静应力，kpa；
[σ]h-管道元件材料在设计温度下的许用应力，kpa。
如果许用值大于或等于最大节点应力，表示静应力通过校核；否侧，不通过，程序会将相应数据用红色显示。
动应力校核：σh≤σa=f（1.25[σ]L+0.25[σ]h）
式中σh指管道元件的间接应力，kpa；
f指在其寿命内考虑循环总次数影响的许用应力幅度减弱系数，见表1；
σa指许用应力的范围；
[σ]L管道在20℃时的许用应力；
[σ]h指管道元件在设计温度下的许用应力，kpa。
管道振动对管道的损害，主要是因为振幅的大小和频率。其振幅的许用值及危险值可参照美国普度协会提供的管道振幅的许用值及危险指。另外其他的一些国家也提供了相关的标准。
3.CaeSaRⅡ动态分析的其他分析方式
除了以上的分析方式外，CaeSaRⅡ软件还有其他的分析表达方式，比如非线性静力分析（指包括非线性约束如单向约束、导向、限位、窗口等，通过使用关联节点实现更复杂的约束情况的静力）图，谐波分析（指多种频率、相位不同的载荷组合问题），模态分析（包括矩阵反迭态法和子空间迭代法以及后来的叠加法的有限元分析法），反应谱分析（运用在地震载荷、安全阀排气载荷、气锤载荷等冲击性载荷引起的管道振动，可以直接根据有关参数生成反应谱曲线），时间历程分析（持续较长时间通过对振幅等的影响，从而对管道有较大的破坏）等分析方法。我们可以通过基础参数得到各种有用的分析图形，比较图形进行校核得到最合适的管道设计。
4.结论
统计学动态分析篇10
关键词：有限元；静力学分析；模态分析；瞬态动力学分析
进入二十一世纪以来，居民多样化的需求在逐步显现，汽车也走进千家万户，人们对家用轿车的需求日益膨胀，因此，各种性能优越、价格适中的轿车应运而生。但自动变速器作为汽车传动系统中一个非常重要的组成，其发展毫无疑问会变成汽车行业技术革新的标志，因此在自动变速方面，存在着一个很大的研究空间。
一、行星轮系变速器的结构与工作原理
（一）行星轮系变速器的结构
行星轮系变速器是用行星齿轮机构实现变速的变速器，行星齿轮机构因类似于太阳系而得名。它的中央是太阳轮，太阳轮的周围有几个围绕它旋转的行星轮，行星轮轴上安装有滚针轴承，行星轮之间有一个共用的行星架连接成为一个整体，行星轮的外面有一个大齿圈。
（二）行星轮变速器机构的运行规律
在行星轮变速器机构中，如果把本来不是齿轮的行星架虚拟构造成一个具有明确齿数的齿轮，它的传动比也可以按平行轴式齿轮变速机构传动比的计算公式来计算。因为行星齿轮的轴线是在转动的，而且虚拟齿轮及其齿数来源不便于理解，所以需要利用行星齿轮机构运动规律方程来计算它的传动比。
（三）行星轮系变速器的工作原理
由于单排行星轮有两个自由度，所以没有固定的传动比，不能够直接变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定，或使其运动受到一定的约束，除此之外，将某两个基本元件互相连接在一起，使行星轮变为一个只有一个自由度的机构，从而获得固定的传动比。
二、行星轮系变速器的模态分析
（一）模态分析理论以及前处理
模态分析是所有动力学分析类型的最为基础的内容，可以用来确定设计结构或机器部件的振动特性，即结构的固有频率和振型，明确某个结构振型在特定方向上的振动程度。模态分析有多种用途，如使结构以特定频率进行振动或者避免结构设计中的共振现象，可以使用anSYS的模态分析来决定一个结构或者机器部件的振动频率。同时，也可以作为其他动力学分析的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析等。
（二）行星轮系变速器单个行星轮模态分析求解
利用anSYS软件对单个行星轮的四分之一进行自由模态求解，先求出齿轮自身的固有频率和振型，前处理与齿轮静力学有限元分析前处理相同。在处理好模型的有限元前处理后，对模型进行位移边界条件约束，约束齿轮内圈节点的自由度，求出齿轮的固有频率和振型。
三、行星轮变速器瞬态动力学分析
（一）瞬态动力学分析理论以及前处理
瞬态动力学分析也被称为时间历程分析，是用于确定某系统在任意随时间变化的载荷下的瞬态响应的一种方法，其中任意随时间变化的载荷可能是稳态载荷、简谐载荷和瞬态载荷的任意组合。利用瞬态动力学分析可以得到系统在这些载荷激励下自身的某些特性。
一般的计算方法是先根据系统建立一个数学模型，并对方程进行变换，用变换后的方程来描述一个系统。
由于与有限元静力学分析前处理相同，故不再继续做详细说明。本文使用完全法对行星轮做瞬态动力学分析的求解，完全法是采用完整的系统矩阵来计算瞬态响应，而且矩阵可以是对称的也可以是非对称的，避免了质量矩阵的近似加工，而且允许用户在实体模型上定义各种类型的载荷。
（二）行星轮系变速器瞬态动力学分析求解
在对模型进行前处理后，对模型进行边界条件约束，提取出固有频率，在对行星轮进行多载荷步法施加时间历程载荷后，弹出如对话框，设置LSmin为1，LSmaX为6，其他保持不变，表示求解由载荷步文件1开始到载荷步文件6依次求解，单击oK，开始求解。
四、结语
本文主要利用anSYS有限元分析，对单排行星轮变速器进行一系列分析。归纳起来，主要成果有以下几点：
（1）齿根处应力最大，齿顶处的节点位移变化大，但节点位移最大处远小于经验许用变形。
（2）行星轮的固有频率很大，所以该变速器行星轮很难发生共振现象，行星轮传动过程中主要为圆周方向的振动，轴向和径向振动较小，基本无振动。
（3）齿轮的失效主要发生在轮齿表面和轮齿根部，应力比较大的地方主要集中在轮齿啮合接触处和齿根附近，远离接触区域处，应力基本为零，符合弹性力学中的圣维南定律。
参考文献：
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