哈工大建設法規平時作業

㈠ 哈工大本科生結構力學現在用什麼教材做什麼習題平常作業都是什麼

哈工大用的是王煥定《結構力學》，習題其實就是課本上面的習題，西北工業大學出版社有輔導教材，整本書就是哈工大結構力學的課後答案。

㈡ 關於2010年哈工大繼續教育作業

6、什麼是產學研合作創新？舉例說明。
答：就是生產企業、高校和研究所合作開展的技術創新，可以利用大家的互補性資源。好處是：提高創新成功率，加快創新速度，分擔創新成本等。比如RFID方面、新能源開發與應用方面就存在產學研合作。近年來，我國不少創新型企業活躍在國際合作舞台上。長安福田、奇瑞、吉利等汽車企業走全方位引進外國技術資源，提升自主創新能力之路，包括在全球范圍內吸納和聘用人才，委託國際著名專業設計公司開發車型，加快基礎創新。清華大學與跨國公司合作成立並運行25個聯合研究開發機構，上海中外聯合實驗室已達140多個。我國TD-SCDMA、AVS國際標準的戰略聯盟已經取得可喜成績。以AVS（音頻視頻數字編碼）為例，經過以我國產學研為主體的創新團隊的努力，以開放的思維，兼容的思路，在國內國際互動中推進標準的建立和產業應用中發揮了作用。2005年5月，AVS產業聯盟成立大會在人民大會堂隆重召開。同年12月 「基於AVS標準的數字視頻廣播編碼播出與接收系統」順利通過鑒定，AVS標准完備性和可實現性得到了事實驗證。

7、如何提高一個人的創新能力？
答：1.啟迪並激活自身的創新意識。
國際著名學術團體——羅馬俱樂部在《回答未來的挑戰》中指出，學習有兩種類型：一種是維持性學習，它的功能在於獲得已有的知識、經驗，以提高解決當前已經發生問題的能力；一種是創新性學習，它的功能在於通過學習提高一個人發現、吸收新信息和提出新問題的能力，以迎接處理好社會日新月異發生的變化。試著把學習中的「記」向「問」的轉化，勇於提出問題，擺脫思維定勢，對問題保持一種敏感性和好奇心，通過批判性思維，形成自己的獨立見解。
2.培養自己的創新素質
健康的心理，對客觀事物有正確的認知和良好的心態；良好的自信，對自己的能力與水平的恰當認同與相信；靈活的思維，在追求目標過程中不受思考角度的影響；強烈的創新意識，在思想系統中彌散浸潤著思新求變的意向與沖動；明確的目標，對未來自我有清楚的設計與追求，理想目標要清晰、可行、有價值；恆久的耐心，在追求目標創新過程中，始終保持對目標實現的高度期待；堅強的意識，為達到目標而克服各種困難的心理狀態；坦誠的合作意識；現身精神，對新事物中蘊含真理的無私熱愛與忘我追求。
3.豐富自己的業餘生活
多看看意義深刻的電影、電視節目，並養成善於思考的習慣，使自己的思維不再局限於課本；堅持每天寫日記，把自己的所見、所聽、所感記錄下來，相信生活不會虧待一個熱愛它的人。 創新源於生活而又高於生活，各種創新層出不窮，所以我們必須不斷地學習、不斷的提升自己，了解各方面的信息來豐富自己的想像力，使自己的創新思維立足於更高的平台。

8、信息時代的基本特徵是什麼？
答：信息時代的基本特徵是:(1)社會經濟結構以服務性行業為主(2)專業和技術階層逐漸成為職業主體(3)知識創新成為社會發展的主要動力(4)人們更加關注社會未來的發展趨勢(5)信息技術的發展，為人類與自然和諧發展創造了有利條件。

9、人類能源危機面臨的挑戰與機遇是什麼？
答：挑戰：未來的能源安全無非依賴於以下4種模式：1、發掘現有的能源儲量。2、海外開采。3、直接進口。4、能源替代技術。 這4種方案進行逐一分析後，我們覺得能源的可選擇性更加有限了。 首先，已經沒有多少人對於我們現有的儲量再抱更多期望，這里我們強調的是石油，矛盾的焦點也在這里。未來20年內，中國的私人汽車飽有量將數以億計，石油消費量毫無疑問會在不久的將來超過美國。據地礦部門分析，屆時國內的開采量最多隻能滿足國內需求的1／3，可以說，寄希望於國內儲量的開采是非常不現實的。國際油價持續運行於牛市軌道之中，高油價使得不少市場人士驚呼「能源危機」來臨。
機遇：能源危機在客觀上鼓勵資本市場充分發掘能源危機主題下的投資機會，希望藉助資本市場資源配置的功能，更有效率地支持中國整個社會產業結構與能源消費結構的調整與優化。能源危機並不可怕，面對能源危機，我們需要提高能效、節能減排領域的投資機會。在現有的分工條件下，人口增長，經濟發展，特別是加工業製造業蓬勃發展，需要更多的有效能源。提高能源效率，不僅有利國家長久發展，也是對世界的偉大貢獻。

10、學習本門課後心得體會及意見。
試析鋼筋混凝土施工中的技術問題

一、粱，柱的鋼筋保護層厚度問題。
該厚度通常是指主筋的保護層厚度，有些施工人員按字面將其誤解為構件最外側鋼筋到模板(即箍筋外側)，甚至是拉筋外側到模板的距離。
鋼筋保護層的作用一是確保混凝土握裹鋼筋，使兩者共同工作；二是考慮耐久性即鋼筋的保護，防止因混凝土開裂後鋼筋被氧化銹蝕，且滿足耐火極限的需要。但保護層太厚會導致構件有效截面削弱過多，而太薄則降低上述兩個作用。目前相關文獻已按環境類別對不同構件保護層的最小厚度做出新的規定，其含義也十分明確，具體施工中應嚴格執行。但考慮到每個工程都有不同的具體情況，所遇到的問題也各式各樣，以下將分別探討。
1.1對一般環境的C25混凝土梁，其主筋保護層厚度為25mm，箍筋均應包含在其內，實際箍筋外側保護層厚度為17mm(箍筋8，保護層厚度>15mm)。
1.2當箍筋在 10以上或有其外拉筋時，主筋保護層取25ram就未免偏小，此時應根據具體情況適當將原構件增大10--20mm，同時增大保護層厚度，使有效截面保持不變。
1.3當建築物的防火等級要求較高時，可根據防火規范的要求適當增大鋼筋保護層厚度，但應與設計方共同協商，確定是減小有效截面值，還是保持該兩值不變而增大構件截面尺寸。
1.4當構件截面尺寸較大時，如結構轉換層粱、梁式筏形基礎、條形基礎、箱形基礎的梁、板等，可通過減小的方法來增大保護層厚度，因此時該兩值的縮減量的比例較小，對構件截面尺寸及承載力影響很小。施工人員可在保證安全或設計認可的原則下根據具體工程、構件及部位靈活運用。
二、模板
模板質量的優劣、直接影響混凝土構件的質量、外形、安全，速度、成本以及使用功能。
1、模板支撐系統失穩造成倒塌事故。
2、底層支撐的地基夯實不夠，且無墊方，立底模的垂直支撐，有的工地忽視地基夯實工作，常造成在混凝土澆築過程中，水淋濕基土而軟化，使受力的支撐隨之沉降，造成已澆築好的梁，板底彎曲變形，裂縫等缺陷。
3、有的工地沒有根據構件的厚度和高度的變化而設計立牆、柱、梁、模板，且支模、夾具、對銷螺栓的間距大，則模板的強度不足，尤其是用泵送砼的澆築速度快，張力大，導致時有脹模現象發生。
4、模板的縫隙大，孔洞不補而漏漿。有的模板的縫隙大於4mm，有的舊鋼模板上的孔洞不補，在澆混凝土時因漏漿而產生露石；蜂窩、麻面等缺陷。
5、預埋件，預留孔洞漏放和位移。予埋件有漏放的、移位的、放反的、給構件安裝工作帶來困難，不得不用補強，加焊襯墊等方法來彌補，各工地要設專人負責，檢查核對予埋件的質量、型號，確保位置准確，並能牢固地固定在模板的位置上。
6、牆、柱等的側模板下部，宜留設消除垃圾和積水的活動模板，是防止混凝土，不夾渣方法之一。
7、有的構件混凝土尚未達到規定的拆模強度，尤其是懸挑構件的抗傾覆荷載還沒有壓上去，就盲目提前拆除承重支撐和底模。時有發生構件裂縫和傾覆、坍塌事故。拆除砼構件模板，必須嚴格按《規范》GB50204—92中規定的砼強度，方可拆除。
三、混凝土
1、材料的質量控制不嚴。
a，對進場的水泥不復試，尤其是小水泥廠生產的水泥質量不穩定。
b，不同品種、不同標號的水泥混放。不同水泥品種混用，也同樣影響工程質量，必須嚴格控制。
c，砂、石子的含泥量控制不嚴，骨料表面附著的粘土，灰塵和有機雜質，會影響水泥的粘結。凡配製砼的骨料必須認真沖洗潔凈，將含泥量控制在2%以內。這是保證砼強度穩定的重要技術措施之一。
d，外加劑使用不當。摻抗凍劑的不抗凍，尤其是計量不準，容易產生事故，如某熱電廠鍋爐的基礎砼中，摻木質素磺酸鈣摻量多於規定3—4倍，導致砼坍落度達18mm，石子下沉，混凝土結構不均勻，澆築後100h仍不凝固硬化，28d的強度不足32%而返工，故混凝土摻外加劑必須認真計量。
2、砼的拌制不規范。宜按《規范》先到化驗室做配比試驗後到現場進行現場配合比確定後才能進行施工。
3、攪拌砼不計量。有了正確的配合比，在攪拌時不計量，混凝土強度還是沒有保證。
4、砼要隨拌隨澆築。
5、砼振搗不當。
a，由於砼沒有振搗密實，構件的麻面、露面、露筋、鼠洞等缺陷屢見不鮮。
b，為了確保澆築質量，必須控制砼每層的下料厚度，一般用插入式振搗棒振實的砼厚度不宜大於400mm，振動頭移動的間距不宜大於300mm。必須控制不漏振，不少振，不過振，要掌握「快插慢拔」的方法，振搗密實是提高砼構件質量的主要條件。
6、不重視砼構件養護。砼構件澆築後需要及時濕養護，使水泥繼續水化，因不及時養護或不養護，常造成表面失水而乾裂，水泥不能繼續硬化，尤其是在夏季高溫有風天氣失水更快，砼強度一般比養護的要降低30%左右。
養護方法有3種：用塑料膜封閉養護、噴塗養護液、澆水或蓄水養護不小於7d、冬期還要作好防凍保暖工作。
四、核心區箍筋施工的問題
1、問題分析
在實際施工中，樑柱節點區鋼筋密集，構造復雜，特別是處於結構中間部位的柱子，樑柱鋼筋縱橫交錯，梁的縱向受力鋼筋要放在柱縱向鋼筋內部，呈井子形交叉，這樣柱子的箍筋綁扎就很不方便。在框架結構施工中，施工單位普遍採取先安裝梁板模板，再綁扎安裝梁鋼筋，待梁鋼筋安裝結束，然後整體沉梁，那麼節點區箍筋就無法綁扎，致使粱柱節點區出現不放、少放或者即使放也是雜亂的擠在一起，這樣就會給節點區質量留下安全隱患。
由於意識到這個問題對工程質量的影響，有些施工單位施工人員就採取用兩個開口箍筋對向拼合的方法，然而這種做法顯然是不符合規范規定的。根據規范的規定，為保證箍筋對混凝土核心區起到約束作用，箍筋要封閉、末端要有彎鉤。還有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋綁紮好，然後和粱一起下落，由於箍筋與柱縱筋摩擦且下落不平衡，使得箍筋不能下落出現施工人員強力往下打的現象，不但把箍筋打得變形，而且也不能使得箍筋到位。這樣做的結果是箍筋沒有得到封閉綁扎且雜亂變形，間距更不會滿足規范要求。以上兩種方法都不能解決節點核心區箍筋施工的問題。
2、採取措施
(1)在鋼筋下料加工的時候，就考慮增加若干根與箍筋同級別的短鋼筋；具體長度根據節點區箍筋高度確定，箍筋開口處先焊接好，然後把柱箍筋按照設計間距用短鋼筋焊接，可以在箍筋每邊或兩邊相對焊接即可，加工成上下開口四周封閉的整體骨架。
(2)在安裝梁鋼筋之前，把整體骨架套入柱縱筋並用墊木擱置在樓板模板面上，然後穿梁縱向鋼筋並綁扎，待梁鋼筋安裝完沉梁時，節點區骨架就與梁整體下落，且不會出現變形、開口的問題。這種方法可保證節點區箍筋的間距與數量，實施效果很好，使得節點區箍筋能夠滿足規范要求。
五、結論
砼施工中易發生的事情很多，只要我們嚴把質量關，按《規范》和規程進行操作是可以杜絕以上各種隱患的發生，使建築產品能夠得到社會認可，企業才能充分的發展，效益才能得到增長、質量得到保證。

㈢ 哈工大繼續教育作業，大家幫忙啊，懸賞

1、 PED技術的概念和特點
答：在陽極氧化基礎上發展起來的一種在金屬或合金錶面生長陶瓷膜的新技術。處理過程是將金屬或合金置於液相溶液中電解並施加一定的電壓，利用電化學方法在電極試樣表面產生等離子體微弧放電，在熱化學、等離子體化學和電化學的共同作用下在金屬表面生成陶瓷膜層。
PED技術的一般特點：
維護氧化技術是採用高壓電源、大電源，在無污染的電解液中以微弧放電的形式，在基本表面生成氧化物陶瓷膜。因此，與其他表面處理技術相比，該技術具有以下特點：
（1） 等離子液相電解沉積處理過程中等離子體微弧光放電具有高能量密度，等離子體弧光放電的高密度能量，使得點通道內溫度高達幾網路甚至幾千度、電壓可達100MPa以上。這種極限條件下的反應過程也賦予了陶瓷膜用其它技術難以獲得優異性能。
（2） 等離子液相電解沉積過程在液相溶液中進行，可以方便地通過改變電解液成分和調節電參數對膜層的厚度、組成、結構等就行調控，從而優化膜層性能，也易於慘雜改性。另外液相環境中使得電解液成分可以很好的和基體材料接觸，被處理的基體材料不受尺寸形狀限制，可對復雜形狀零件內外加工，並且膜層均勻性較好。
（3） 微弧放電區瞬間高溫高壓，但整體集體和所處的電解液系溫度不高，不會影響真個基本材料的力學性能，塗層與基地是冶金結合，結合強度較高。
（4） 對基本材料的適應性廣，設備簡單，操作方便，生產過程中無需氣氛保護或真空條件。等離子液相電解沉積也有自己的不足，目前來看主要是耗能較大。
（5） 對基體材料的適應性廣，設備簡單，操作方便，生產過程中無需氣氛保護或真空條件。
（6） 等離子液相電解沉積的不足，目前來看主要是耗能較大。

2、 簡述PED放電過程的四個階段
(1)陽極氧化階段
此階段試樣表面沒有火花產生，由於腐蝕的競爭過程，形成了疏鬆、半透明的膜，伴隨著陽極析氧和陰極析氫現象的發生。
(2)火花放電階段
在一階段電壓上升也很快，但是上升斜率要比第一階段小一點，電流出現如前面圖所示的變化，即先增大再有所減少。膜層已初現，但是較薄，且有時不均勻，有時可見基體金屬光澤。通過腐蝕測試表明對集體防護作用較差。
(3)微弧階段現象
有許多微小的電弧在陽極表面上掃描，伴隨有弧光和聲音的產生，這個放電使陽極表面上形成一層陶瓷膜；隨著電壓升高，膜層增厚；電壓的上升速率進一步減小，電壓升高與膜層不斷生長變厚相對應。
(4)弧放電階段
放電非常劇烈，大的電弧在膜層表面長時間的停留，使得膜層表面區域熔融體積增大，放電通道也增大，容易形成較大孔洞。
此階段對膜層生長的貢獻不大，電流維持在較高的數值且變化不大。

3、 簡述PED陽極電擊穿三種理論模型
電擊穿理論分為兩種類型
離子擊穿理論認為電解液進入離子氧化物和相應的局部離子導電率的增長是離子擊穿的原因。
電子擊穿理論認為電子向氧化物的導電區發射及由此而產生的電子雪崩是電子擊穿的原因，由電子產生的擊穿簡稱電子擊穿。
電子雪崩機理
閥金屬的電擊穿的產生與氧化膜的性質以及電解液的組成密切相關，電子從溶液中注入氧化膜後被電場加速，並與其它原子發生碰撞，電離出新的電子，這些電子以同樣的方式促進更多的電子產生（即電子的倍增），這一過程即是「電子雪崩」。
關於電子雪崩機理的三種模型：Ikonopisov模型、連續雪崩模型、雜質中心放電模型

4、 簡述PED所用電源類型及其特點
PED常用電源大致可分為四類：直流電源、單向脈沖電源、雙相脈沖電源、雙相脈沖交流電源及復雜型的電源。
使用直流電源得到的陶瓷膜一般是多孔的，陶瓷膜的粗糙度隨電流密度和電解液濃度的提高而增加。它一般適用於簡單形式的試件或制備薄的陶瓷膜。
單向脈沖電源：最主要的優點是可以通過控制脈沖的發生時間，來控制等離子體放電的時間間隔，從而可以控制處理過程中的熱效應，於是陶瓷膜的組成和結構也隨之發生改變。
簡單的單向脈沖直流電源，由於只有一個方向電流的影響，能比較方便的研究頻率、占空比等電參數的影響而且也便於研究試樣作為陰極和陽極的情況，因此也比較多被採用。德國卡爾馬克思工業大學採用的是單向脈沖模式。徐桂東、沈麗等研究表明在直流脈沖電源模式下具有較好的耐腐蝕性能。本研究所採用的電源其中之一是這種電源模式。
雙向脈沖交流電源本身是一個交流電源，它的正負相振幅的幅值可以相同也可以不同。由於交流電源的PED過程含有陰極過程，使得所形成的陶瓷膜的性能與直流電源不同。由於交流電源的PED含有陰極過程，使得所形成的陶瓷膜的性能與直流電源不同。雙向不對稱脈沖電脈沖電壓特有的「針尖」作用，使得微弧氧化膜的表面微孔相互重疊，膜層質量好。微弧氧化過程中，通過正、負脈沖幅度和寬度的優化調整，使微弧氧化層性能達到最佳，並能有效節約能源。
復雜型電源一般是脈沖電源，可以使單向脈沖，也可以是雙相脈沖。
此類電源一般可以任意調節整個正、負的周期占空比，以及分別調節正負周期內的占空比，甚至是電壓。整個電源的輸出頻率可以在工作中任意調節而不需要停機重開。這種電源模式的出現使得電源的控制方式更為方便，可以根據膜層的不同生長時期使用不同的參數。

5、 簡述PED電解液體系類型及常用體系
不同的分類方法：有的成分易於引起金屬基體鈍化或腐蝕，有的成分（陽離子和陰離子，膠體粒子以及微細粉）參與膜的組成，有的成分酸鹼性不同。
（1） 按照電解液對金屬基體的溶解或鈍化程度不同進行分類
a能快速或較慢溶解基體 b一定電壓范圍內參與與基體鈍化 c具有復合作用 d能夠促使基體鈍化的
（2） 根據是否參與膜層組成也可以對電解液分類
a電解液中只提供氧 b電解液中包含能夠形成不溶性氧化物的陰離子
c電解液中包含以金屬元素為基礎能夠形成不溶性氧化物的簡單或復雜的陽離子d電解液中包含金屬氧化物的超細粉
（3） 根據溶液性質或參與電解液成分成膜方式
a電解液真溶液 b電解液為膠體狀態或處於膠體和真溶液過渡狀態
c電解液為懸浮液，其中含有無法溶解的超細粉
（4） 根據其酸鹼性可以簡單地劃分為酸性電解液和鹼性電解液兩類
a酸性電解液 b鹼性電解液 c近中性電解液
PED電解液鹼性居多。
常用電解液體系；硅酸鹽（最常用）、鋁酸鹽、磷酸鹽和氫氧化鈉（鉀）為主的復合體系
專業課程作業二
6、簡述黑色金屬表面改性方法（至少列出三種）
鋼鐵材料的表面改性技術，主要包括一些表面防護和強化技術，按表面強化層獲得的途徑和方法。
可以將常用的表面改性技術簡單分為
表面擴滲熱處理、表面熱噴塗、液相鍍覆法、氣相沉積法、等離子體液相電解沉積技術等等

7、簡述硅酸鹽體系下黑色金屬表面陶瓷膜表面形貌特點
形貌、組成、厚度等。
硅酸鹽體系下，峰值電流密度為13A∕cm2，電源頻率為2000Hz,微弧氧化反應制備的陶瓷膜表面形貌。由圖可以看出，陶瓷膜表面呈現出大量且粗糙的圓形 ，具有明顯的燒結熔融痕跡，殘留些類似火山噴發的小孔。

8、 簡述鋁酸鹽體系下黑色金屬表面陶瓷膜相組成特點
陶瓷膜表層的鐵元素含量很高，鋁元素的含量也很高，由此推斷膜層主要由有鐵和鋁的氧化物組成的，也就是通過XRD測試出來的鐵鋁結晶石（FeAl2O4）.但鐵元素含量大於鋁元素，這與FeAl2O4分子式中的鐵鋁比為1：2不符合，說明陶瓷膜含有大量的非晶態鐵的氧化物。

9、 簡述材料相組成、表面形貌和元素分布的分析方法
EDS微弧氧化反應制備的陶瓷膜截面形貌。看出陶瓷膜與基本結合緊密，陶瓷膜分為界面層、緻密層與疏鬆層，疏鬆層對應於陶瓷膜多孔的表面。
在基本(a)中，絕大多數為鐵元素，僅含有少量的磷元素，這也就是Q235基體材料的主要化學成分；在靠近基體的陶瓷膜（b）中，磷元素含量較多，說明在微弧氧化放電反應的初期，磷元素參與了反應；膜層由內向外，硅元素的含量在減少，硫元素的含量也在減少，而鐵元素的相對含量卻一直在增加。這是由於硅酸鹽體系下的微弧氧化反應有大量基體鐵元素被氧化生成Fe3進入溶液，溶液中含有的Fe3+越來越多，Fe3+在返回到陶瓷膜上，使得鐵元素越向外層，含量越高。
硅酸鹽體系下制備的陶瓷膜表層的EDS分析曲線。陶瓷膜表層的鐵元素含量很高，硅元素含量也很高，由此推斷膜層主要由有鐵的氧化物和硅元素的氧化物組成的。
為鋁酸鹽體系下改變峰值電流密度制備的陶瓷膜XRD譜圖。陶瓷膜主要由FeAl2O4組成，並有非晶相的存在。從圖中還可以看出，峰值電流密度為13A/cm2時，FeAl2O4的主要衍射峰最高；峰值電流密度變大，FeAl2O4的主要衍射峰略有變低；而峰值電流密度很小（10A/cm2）時，FeAl2O4的主要衍射峰變得很低且不是很明顯。
隨著峰值電流密度的提高，陶瓷膜表面的顆粒變大，孔洞也變大變深，變得更不均勻。
在鋁酸鹽體系下，隨著峰值電流密度的增加，膜層中鋁元素的含量先增加後減少，而鐵元素的相對含量則先下降後增加；磷元素的含量盡管很少，但總體趨勢是減少的，說明在電流密度較少時，磷元素更易參與反應；同時還看出，在陶瓷膜的表面，當峰值電流密度增加到一定程度是（20A/cm2）,硫元素的含量為零。

10、 簡述硅酸鹽濃度對陶瓷膜的影響。
硅酸鈉濃度越高，電壓越高；隨著反映的進行，最高濃度的硅酸納的曲線反而最低。陶瓷模表面都呈現出大量且粗糙的圓形堆積物，具有明顯的燒結熔融痕跡，殘留些類似火山噴發的小孔。還可以看出，隨著硅酸鈉濃度的提高，陶瓷膜表面的顆粒更加不均勻，孔洞也不均勻，大的顆粒和孔洞變多；這是由於硅酸鈉濃度的提高，微弧氧化反應更加劇烈，生成的陶瓷膜自然也就更粗糙。在硅酸鹽體系下，隨著硅酸鈉濃度的提高，陶瓷膜中硅元素的含量一直在增加，說明硅酸鈉一直參與反應；由於硅元素的增加，鐵元素的相對含量自然會下降；同時還看出，在陶瓷膜的表面，磷元素的含量為零，硫元素的含量也很少。

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教育分類下

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㈦ 哈工大2010年和2011年二年繼續教育知識更新電氣工程專業作業答案以及公需課答案急求謝謝!!!!

公需課作業
2011年[哈爾濱工業大學]

一、 什麼是產學研合作創新？舉例說明

答： 產學研合作創新的優點就是合作之間可以實現資源共享，優勢互補，可以節省大量的時間和減少風險。但它有一個問題，最大問題是產學研各方面在經濟上經常發生糾紛。
舉例說明：以貴州南海電機廠為例說一下產學研合作創新這種模式的好處和優點。貴州南海電機廠原來是一個軍工企業，而且它原來的產品並不是金屬拉把這樣的產品，軍工企業2002年破產，從原來國有企業注冊誕生了一個新的公司，是2002年10月注冊誕生的， 企業為民營企業，員工只有105人，從2002年建廠，經過產學研合作創新，到2008年它的銷售收入達到1.1個億，創造外匯300萬美元，人均產值達到了100萬，這是非常的一個數據，它為什麼從原來一個軍工企業，在邊疆的礦產企業，變成這樣一個人均產值非常高的這樣一個先進企業，主要是依據產學研的合作創新，也就是說，貴州南海機電公司採用兩種方法來進行創新。
第一：採用把工廠變為學校的培養基地，也就是說，讓貴州大學的本科生和研究生來到企業進行實習或者進行研究工作，而把企業當中的核心問題和技術和他們聯合，作為他們的畢業論文和研究論文來進行研究，這樣藉助貴州大學的本科生和研究生來完成企業關鍵技術，關鍵問題的解決。
第二：企業把自己認為很有前途很重要的人才送到大學去進行培訓。
通過這兩種模式使得企業得到迅速的發展壯大。也就是說產學研創新包括：
①絕地求生 ②引進消化吸收再創新 ③開放式技術創新。

二、 如何提高一個人的創新能力？

答： 對於一個專業技術人員來說，能否在創新實踐中增強創新能力並走向事業成功，不但取決於其專業素質及其個人創新能力，也取決於其合作或協作能力，取決於其所在機構的創新制度安排及創新文化。
在一個缺乏創新文化的氛圍里，個人創新能力是無法得到充分發揮的。同樣地，一個沒有合作或協作精神的「創新者」，其失敗的概率也遠遠高於成功的概率。相反，在一個生機勃勃的創新組織及文化氛圍里，個人創新能力就有可能得到最大限度的發揮。
個人創新能力包括：學習、觀察、想像、抽象、分析、類推、建模、展現、協作、更換思考維度，更換認識模式以及綜合思考等方面的能力。創新者個人可以同時用以下三種方式進行鍛煉，以提高自已的創新能力。
(1)自我錘煉。專業技術人員圍繞提升個人創新能力而展開的自我錘煉，是指以「我」為行為主體而展開的創新能力鍛煉過程。
專業技術人員均通過正規教育及繼續教育具備了相當程度的專業知識和技能，但專業知識和專業技能只是個人創新能力的基礎。個人創新能力更主要地表現在創新思維的掌握和運用上，能夠熟悉運用創新思維，才能夠熟悉運用專業知識和技能解決有難度的問題，實現創新目的。因此，專業技術人員的自我錘煉不但是一個不斷充實自己的專業知識和技能的過程，而且還是一個學習和運用創新思維的過程。
學習和運用創新思維，其最大的奧妙在於思想的碰撞、移植和借用，在於思考問題的角度乃至思維方式的變換。創新的靈感每每產生於思想的碰撞、移植和借用過程之中。
(2)在協作中錘煉。「在協作中錘煉」是指以「我們」為行為主體而展開的創新能力鍛煉過程。在此過程中，創新者個人通過參與有組織的創新實踐來提升自己的創新能力，但他思考問題的角度不再是「我」而是「我們」。群體意識淡漠的人是很難甚至無法完成這種修煉過程的。因此，一個真正的創新者必須時刻保持開放而寬容的心態，必須善於表達或表現自己的思想、構想或見解，同時必須善於傾聽他人意見，善於參加共同探討、研究和行動。
(3)在學習中錘煉。學習的重要性越來越受到人們的重視。創新是探索性和實踐性極強的活動，而個人的創新機會和創新實踐是十分有限的，因此通過學習專家學者總結的理論和方法、學習他人的創新實踐來提高自已的創新能力便成為一個行之有效的方式。通過學習成功的創新案例，特別是通過學習借鑒創新環境大致相同情況下的成功案例，對提高個人和團隊的創新能力很有幫助。創新案例中有個人、也有團隊集體的思維與行動特點，有個人和團隊在創新活動中的經驗教訓，因此可以分別從「我」和「我們」的角度去揣摩和借鑒。撰寫本教材的目的也就在於此。

三、 信息時代的基本特徵是什麼？

答： 1、信息化時代的發展特徵或者說集成電路發展遵循的規律——摩爾定律。
晶元（集成電路）的 集成度每18個月翻一番，按此規律，集成電路不斷追求了刻線越來越小，集成電路處理信息的速度越來越快，集成電路消耗功率越來越冷。
2、信息大膨脹
3、以電子作為信息載體向用電子和光子共同作信息載體發展。
4、以管子作為信息載體。

四、 人類能源危機面臨的挑戰與機遇是什麼？

答： 人類能源：1、可再生能源如太陽能發電，風能，水電，生物質能源等；2、新能源，3、大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站；4、慣性約束聚變點火工程。
人類能源危機面臨的挑戰是：
未來的能源安全無非依賴於以下4種模式：1、發掘現有的能源儲量。2、海外開采。3、直接進口。4、能源替代技術。 這4種方案進行逐一分析後，我們覺得能源的可選擇性更加有限了。 首先，已經沒有多少人對於我們現有的儲量再抱更多期望，這里我們強調的是石油，矛盾的焦點也在這里。未來20年內，中國的私人汽車飽有量將數以億計，石油消費量毫無疑問會在不久的將來超過美國。據地礦部門分析，屆時國內的開采量最多隻能滿足國內需求的1／3，可以說，寄希望於國內儲量的開采是非常不現實的。國際油價持續運行於牛市軌道之中，高油價使得不少市場人士驚呼「能源危機」來臨。
人類面臨的能源危機的機遇是：
能源危機在客觀上鼓勵資本市場充分發掘能源危機主題下的投資機會，希望藉助資本市場資源配置的功能，更有效率地支持中國整個社會產業結構與能源消費結構的調整與優化。能源危機並不可怕，面對能源危機，我們需要提高能效、節能減排領域的投資機會。在現有的分工條件下，人口增長，經濟發展，特別是加工業製造業蓬勃發展，需要更多的有效能源。提高能源效率，不僅有利國家長久發展，也是對世界的偉大貢獻。

五、 學習本門課後心得體會及意見。

答： 創新精神不是與生俱來的，而是通過後天的培養逐步塑造的。培養和激發創造動機，最根本的是要有強烈的事業心和社會責任感。社會精神通過培養轉化為社會實踐主體的創新精神，為創新提供精神支柱和動力。
首先，社會精神創新。 社會輿論是一種強大的社會心理力量，正確的社會輿論會使個體產生創新的積極性，良好的風尚習慣會形成強大的心理暗示，引導社會主體積極創新、勇於創新。創新精神是人的創新本質的精神表現，是人在創新活動中反映的精神素質。培養創新的社會精神對推動創新具有十分重要的意義。創新精神是一種懷疑精神。不迷信理論，不迷信權威，不唯書，不唯上，要唯實。創新精神是一種批判精神。批判就是研究，批判就是討論，批判就是思想的交鋒、互補和互動，通過交換達到思想的完整和提升。創新精神是一種科學精神。要求人們在創造性活動中堅持實事求是，尊重客觀規律，一切從實際出發，講求實效，把主觀能動性和現實可能性統一起來。創新精神是一種自由精神。
其次，社會心態創新。 心態就是性格加態度。性格就是一個人獨特而穩定的個性特徵。態度是一個人對客觀事物的心理反應，即一個人在思想觀念支配下的為人處世態度和心理狀態的總和。良好的心態是創新的基礎條件，應該包括健康的心理機制、健全的性格、穩定的情緒、堅強的意志和寬廣的胸懷。首先，應該充滿激情，保持求知、求新、求變、求奇、求勝的心態，積極的心態有助於人們克服困難，看到希望，保持旺盛的鬥志，發揮聰明才智，能夠增強心理承受能力，使自己的思想和行為適應客觀實際變化的要求。要使自己養成精益求精的習慣，並且以愛心和熱情發揮這種習慣。積極的激情能夠調動起全身心的巨大潛力，推動創新。其次，做到百折不撓，必須確立堅持的心態，調適自控，增加自己的耐性，以開闊的心胸包容所有事物，世界上沒有人可以一步登天，一而再的挫折正是成功路上的指路牌，愈挫愈勇是所有成功者的共同歷程，務盡一切努力去贏得勝利，成功的唯一途徑就是堅持不懈。
第三，科學理論創新。理論創新是社會發展和變革的先導，所謂理論創新是人們通過創造性的活動而賦予理論以新的內涵，它是在揚棄原有的思想、原理的基礎上，通過創造性的思維活動，提出新思想、新學說、新理論的過程。從理論創新的角度看，要敢於否定自己，超越自我，古人雲勝人者有力，自勝者強，因此，推陳出新、革故鼎新是理論創新的重要途徑。
以胡錦濤為首的新一屆中央領導集體立足我國實際，提出了具有世界觀和方法論意義的科學發展觀，大大豐富和發展了我國現代化建設的指導思想。把執政理想由追求經濟增長轉到關注人自身，科學發展觀以人為本，把人的全面發展確立為經濟社會發展的根本目的，對人的全面發展和經濟社會發展的相互協調、相互促進作為價值目標，提升了認識的新境界。人的發展和社會的發展互為基礎，互相促進。社會的發展永無止境，人的全面發展也要不斷開辟廣闊的空間。當今世界，政治經濟文化等全方位的全球化，已經把整個人類的命運聯系在一起，人類不僅要在共同制定的規則下進行交往與合作，還要共同面對威脅人類生存的生態惡化、環境污染、恐怖主義、戰爭陰影。衡量社會進步的尺度是人的自由實現程度和解放程度，人的全面發展本質上是人的素質全面提升，具體包括人的認識能力、審美能力、道德情操和實踐能力的全面發展。理論創新需要創新者具有很高的理論素養，還要遵循理論創新的內在規律和原則。做到堅持真理和發展真理的辯正統一，解放思想和實事求是的統一，時刻牢記群眾的實踐是理論創新的源泉，任何理論創新都是全面借鑒人類文明優秀成果的結晶，要樂於並且敢於參加各種創新的實踐，善於在實踐中總結和提高，與時俱進，永無止境。

繼續教育電氣工程專業課作業題
2011年[哈爾濱工業大學]
11 獨立供電系統與並網發電系統在結構和控制上有哪些不同？
答：單級逆變系統直接將直流轉化為交流，它的主要缺點是：需要較高的直流輸入，使得成本提高，可靠性降低；對於最大功率點的跟蹤沒有獨立的控制操作，使得系統整體輸出功率降低；結構不夠靈活，無法擴展，不能滿足光伏陣列模塊直流輸入的多變性。因此在直流輸入較低時，考慮採用交流變壓器升壓，以得到標准交流電壓與頻率，同時可使得輸入輸出間電氣隔離。
並網光伏發電系統一般由光伏陣列模塊、逆變器和控制器三部分組成。逆變器將光伏電池所產生的電能逆變成正弦電流並入電網中；控制器控制光伏電池最大功率點跟蹤、控制逆變器並網的功率和電流的波形，從而使向電網轉送的功率與光伏陣列模塊所發的最大電能功率相平衡。控制器一般基於單片機或數字信號處理晶元。首先，不必考慮負載供電的穩定性和供電質量問題；其次，光伏電池可以始終運行在最大功率點處，由於大電網來接納太陽能所發的全部電能，提高了太陽能發電的效率；再次，省略了蓄電池作為儲能環節，降低了蓄電池充放電過程中的能量損失，免除了由於存在蓄電池而帶來的運行與維護費用，同時也消除了處理廢舊蓄電池帶來的間接污染。光伏並網發電系統的控制一般分為兩個環節：第一個環節得到系統功率點，既光伏陣列模塊工作點；第二個環節完成光伏逆變系統對電網的跟蹤。同時，為保證光伏逆變器安全有效地直接工作於並網狀態，系統必須具備一定的保護功能和防孤島效應的檢測與控制功能。

12給出常用的並網逆變器的結構，並說明其開關控制策略。
答：共有三種有源逆變模式，即：相位控制模式、相移控制模式和PWM模式實現有源逆變的原理。
1）相位控制下器件開關頻率低，損耗低，但輸出電流相位受最小逆變角限制而不能隨意調節；
2）電流型相移控制下器件開關頻率低，損耗低，輸出電流的相位可方便地控制，但輸出電流諧波很大；電壓型相移控制下器件開關頻率低，損耗低，輸出電流與負載有關，不易控制；
3）電流型PWM控制下器件開關頻率高，損耗高，輸出電流相位雖然可控，但諧波非常大；電壓型PWM控制下器件開關頻率高，損耗高，但輸出電流相位可控，諧波含量少，應該是最有使用價值的並網逆變器。
關於相位控制逆變器，相移控制逆變器以及PWM逆變器控制匯總為以下表格內容。
控制方式 相位控制 相移控制 PWM控制
電流型 電壓型 電壓型 電流型
換流方式 電網換流 強迫換流 強迫換流 強迫換流 強迫換流
電流畸變THD 29.57% 30.66% 9.2% 5%以下 71.16%
電流相位 可控（受最小逆變角限制） 可控（易） 可控（難） 可控（易） 可控（易）
器件開關頻率 50Hz 50Hz 50Hz 數KHz 數KHz
器件開關損耗 低 低 低 高 高
控制復雜程度 簡單 簡單 簡單 相對復雜 相對復雜
三種情況下並網逆變器適用的控制策略：
1）對於採用L型濾波器的並網逆變器，採用電流單環控制即可，但這種結構易受外部干擾影響，如電網電壓畸變，因此常將電壓前饋控制方式引入其中。另外，在濾波作用相同的情況下，濾波器所選電感值大於其他濾波器方式；
2）採用LC型濾波器的並網逆變器適合採用電流雙環的控制方式，系統比較穩定，適用於獨立/並網雙模式運行；
3）採用LCL型濾波器的並網逆變器系統適合採用電容電流內環的雙環控制結構以得到更好的性能。另外，LCL濾波器可以更好的濾除高次諧波，適用於大功率場合。

13簡述並網發電系統包含的控制問題及其解決方案。
並網逆變器的控制方式分為電壓控制和電流控制兩種。電壓控制相當於將逆變器等效為一個電壓源，通過控制使其輸出電壓相位、頻率完全等同於電網電壓，幅值跟蹤電網電壓的幅值，本質相當於將兩個電壓源並聯。
光伏發電系統實現並網運行必須滿足：輸出電壓與電網電壓同頻同相同幅值，輸出電流與電網電壓同頻同相(功率因數為1)，而且其輸出還應滿足電網的電能質量要求。這些都依賴於逆變器的有效控制策略。光伏並網發電系統的控制一般分為兩個環節：第一個環節得到系統功率點，既光伏陣列模塊工作點；第二個環節完成光伏逆變系統對電網的跟蹤。同時，為保證光伏逆變器安全有效地直接工作於並網狀態，系統必須具備一定的保護功能和防孤島效應的檢測與控制功能。
伏陣列模塊工作點的控制主要有恆電壓控制CVT(Constant voltage Tracking)和最大功率點跟蹤MPPT(Maximum power point Tracking)兩種方式。
CVT控制是通過將光伏陣列模塊端電壓穩定於某個值的方法，確定系統功率點。其優點是控制簡單，系統穩定性好。但當溫度變化較大時，CVT控制方式下的光伏陣列模塊工作點將偏離最大功率點。
MPPT是當前較廣泛採用的光伏陣列模塊功率點控制策略。它通過實時改變系統的工作狀態，跟蹤陣列的最大工作點，從而實現系統的最大功率輸出。它是一種自主尋優方式，動態性能較好，但穩定性不如CVT。其常用方法有」上山」法、干擾觀察法、電導增量法等。
現在對MPPT的研究集中在簡單、高穩定性的控制演算法實現上，如最優梯度法、模糊邏輯控製法、神經元網路控製法等，也都取得了較顯著的跟蹤控制效果。

14 為什麼並網逆變器一般都採用濾波電路與電網進行耦合？
對於採用L型濾波器的並網逆變器，採用電流單環控制即可，但這種結構易受外部干擾影響，如電網電壓畸變，因此常將電壓前饋控制方式引入其中。另外，在濾波作用相同的情況下，濾波器所選電感值大於其他濾波器方式；採用LC型濾波器的並網逆變器適合採用電流雙環的控制方式，系統比較穩定，適用於獨立/並網雙模式運行；採用LCL型濾波器的並網逆變器系統適合採用電容電流內環的雙環控制結構以得到更好的性能。另外，LCL濾波器可以更好的濾除高次諧波，適用於大功率場合。

15 學習了本課程之後，你認為一個理想的太陽能發電系統應該具有什麼樣的結構和功能？
答：一個理想的太陽能發電系統主要是由太陽能電池板、控制器、逆變器及儲能單元等構成。
太陽能光伏發電是利用光伏效應把轉化為電能的器件。太陽能電池採用電壓值和電流值標定。在充足陽光下50W組件標稱電壓12V，電流大約為3A。光伏系統採用串並聯以獲得所需電壓和電流值。
控制器通過對系統輸入輸出功率進行調節宇分配，實現對蓄電池電壓調整，防止蓄電池被太陽能電池方陣過充電或被負載過放電，。控制器主要有四種基本類型：旁路控制器、串聯控制器，多階控制器和脈沖控制器。
太陽能光伏發電系統白天發電對蓄電池充電，蓄電池晚上對伏在供電。蓄電池投資約占整個太陽能光伏系統的20%。
逆變器主要功能是將太陽能電池陣列發出的直流電轉化為用戶所需的交流電。逆變器還具有自動提調壓或手動調壓功能，用以改善光伏發電系統的供電質量。蓄電池則儲存系統發出多餘電量存儲起來，以備太陽能方陣不能夠正常工作時供給負載使用。
1、經濟性，離網太陽發電系統真正的成本消耗是蓄電池，所以在系統設計中根據負載功率設計最少配置的蓄電池容量是節約使用成本的最佳方案
2、免維護性，當前太陽能發電系統後期維護費用比較高，就是需要專人的維護人員維護才能確保後期正常運行，所以設計傻瓜式控制系統，系統出現問題直接排查，不需要專業人員就可維護，這樣普及率才高，
3、系統整體設計要因使用環境來設計，當前太陽能發電系統成本還是比較高，並不是功能越多越好，功能多，電力損耗就大，成本就高，所以，盡量以滿足基本使用條件來設計系統