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局部性能的發明原理應用實例

發布時間:2021-08-13 04:44:29

❶ 請列舉幾個科技發明影響人類生活的實例,並說明它們給人類提供了哪些幫助.

我們機電系的一篇論文,看看行不行

雕塑曲面體混流式葉片的多軸聯動數控加工編程技術

摘要:轉輪葉片是水輪機能量轉換的關鍵部件,也是最難加工的零件,目前多軸聯動數控加工是解決該類大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多軸聯動數控加工編程則是實現其高精度和高效率加工的最重要環節。本文介紹混流式水輪機葉片五軸聯動數控加工大型雕塑曲面編程中涉及到轉輪葉片三維造型、刀位軌跡計算、切削模擬、機床運動碰撞模擬、後置變換等關鍵技術。通過對這些技術的鏈接和研究,開發實現了大型葉片的多軸聯動加工。
關鍵詞:數控編程
引言
水輪機是水力發電的原動機,水輪機轉輪葉片的製造,轉輪的優劣,對水電站機組的安全、可靠性、經濟性運行有著巨大的影響。水輪機轉輪葉片是非常復雜的雕塑面體。在大中型機組製造工藝上,長期以來採用的「砂型鑄造—— —砂輪鏟磨——立體樣板檢測 —的製造工藝,不能有效地保證葉片型面的准確性和製造質量。目前採用五軸聯動數控加工技術是當今機械加工中的尖端高技術。大型復雜曲面零件的數控加工編程則是實現其數字化製造的最重要的技術基礎,其數控編程技術是一個數字化模擬評價及優化過程。其 關鍵技術包括:復雜形狀零件的三維造型及定位,五 軸聯動刀位軌跡規劃和計算,加工雕塑曲面體的刀軸 控制技術,切削模擬及干涉檢驗,以及後處理技術等。 大型復雜曲面的多軸聯動數控編程技術使雕塑曲面體 轉輪葉片的多軸數控加工成為可能,這將大大推動我
國水輪機行業的發展和進步,為我國水電設備製造業 向著先進製造技術發展奠定基礎。
" 大型混流式水輪機葉片的多軸數控加工編程過程大型復雜曲面零件的五軸聯動數控編程比普通零件編程要復雜得多,針對混流式葉片體積大並且型面曲率變化大的特點,通過分析加工要求進行工藝設計,確定加工方案,選擇合適的機床、刀具、夾具,確定合理的走刀路線及切削用量等;建立葉片的幾何模型、計算加工過程中的刀具相對於葉片的運動軌跡,然後進行葉片的切削模擬以及機床的運動模擬,反復修改加工參數、刀具參數和刀軸控制方案,直到模擬結果確無干涉碰撞發生,則按照機床數控系統可接受的程序格式進行後處理,生成葉片加工程序。其具體編程過程如圖-所示。
圖-大型混流式葉片的五軸聯動數控加工編程流程!"! 混流式水輪機葉片的三維幾何建模 混流式葉片這一復雜雕塑曲面體由正面、背面、與上冠相接的帶狀回轉面、與下環相接的帶狀回轉面、
大 , 可 編 寫 一 個.*/0程序讀入這些三維坐標點,然後採用雙三次多補片曲面片通過自由形式特徵的通過曲線的方法進行曲面造型,如圖1所示。葉片的毛坯形狀可從設計數據點進行偏置計算處理,或者從三維測量得到的點雲集方式確定對葉片的各個曲面分別進行"234$曲面造型,並縫合成實體。
!"# 葉片加工工藝規劃
加工方案和加工參數的選擇決定著數控加工的效率和質量。我們根據要加工葉片的結構和特點可選擇大型龍門移動式五坐標數控銑鏜床,根據三點定位原理經大量的研究分析,決定在加工背面是採用通用的帶球形的可調支撐,配以葉片焊接的定位銷對葉片定位,在葉片上焊接必要的工藝塊,採用一些通用的拉緊裝置來裝夾。加工正面時,採用在加工背面時配合銑出的和背面型面完全一致的胎具,將葉片背面放入胎具,利用焊接的工藝塊進行調整找正,仍然採用通用的拉壓裝置進行裝夾。由於葉片由多張曲面組合而 成,為了解決加工過程中的碰撞問題,我們採用沿流線 走刀,對於葉片的正背面進行分區域加工,根據曲面各
處曲率的不同採用不同直徑的刀具、不同的刀軸控制方 式來加工。對每個面一般分多次粗銑和一次精銑。在機 床與工件和夾具不碰撞和不幹涉情況下,盡量採用大直 徑曲面面銑刀,以提高加工效率。葉片正背面我們選用 刀具直徑!-56曲面面銑刀粗銑、!-16曲面面銑刀精銑, 葉片頭部曲面採用!76的曲面面銑刀加工,出水邊採用!76螺旋玉米立銑刀五軸聯動側銑。根據後續模擬情況 反復做刀位編輯,以尋求合理的加工方案。在滿足加工
要求、機床正常運行和一定的刀具壽命的前提下盡可能 的提高加工效率。

!"$葉片五軸聯動加工刀位軌跡的生成
針對大型混流式葉片各曲面的特點,進行合理的刀 位軌跡規劃和計算,是使所生成的刀位軌跡無干涉、無 碰撞、穩定性好、編程效率高的關鍵。由於五軸加工的 刀具位置和刀具軸線方向是變化的,因此五軸加工的是 由工件坐標系中的刀位點位置矢量和刀具軸線方向矢量 組成,刀軸可通過前傾角和傾斜角來控制,於是我們可 根據曲面在切削點處的局部坐標計算出刀位矢量和刀軸 矢量。從加工效率、
表面質量和切削工 藝性能來看,選擇
沿葉片造型的參數
線作為銑削加工的
方向分多次粗銑和
一次精銑,然後劃
分加工區域,定義
與機床有關的參數,
根據以上所選葉片
的加工部位、裝夾 圖,
混流式葉片的刀軌生成
定 位 方 式 、 機 床 、 刀具及切削參數和餘量分布情況將葉片分為多個組合面
分別進行加工。通過對曲面曲率的分布情況的分析對於 不同的區域採用不同的面銑刀。粗加工給出每次加工的 餘量,精加工採用同一直徑的銑刀,根據粗糙度要求給 定殘余高度,根據具體情況選擇切削類型、切削參數、 刀軸方向、進退刀方式等參數,生成的刀位軌跡如圖, 所示。但是對於像葉片這樣的曲率變化很大而又不均勻 的雕塑曲面零件我們還要根據情況作大量的刀位編輯, 並且必須進一步通過切削模擬做干涉和碰撞檢查修改和
編輯刀軌。

!"#葉片五軸聯動數控加工模擬
數控加工模擬通過軟體模擬加工環境、刀具路徑
與材料切除過程來檢驗並優化加工程序。在計算機上
模擬驗證多軸聯動加工的刀具軌跡,輔助進行加工刀
具干涉檢查和機床與葉片的碰撞檢查,取代試切削或
試加工過程,可大大地降低製造成本,並縮短研製周
期,避免加工設備與葉片和夾具等的碰撞,保證加工
過程的安全。加工零件的"!代碼在投入實際的加工之
前通常需要進行試切,水輪機葉片是非常復雜的雕塑
曲面體,開發利用數控加工模擬技術是其成功採用五
軸聯動數控加工的關鍵。在此,我們首先進行工藝系
統分析,明確機床!"!系統型號、機床結構形式和尺
寸、機床運動原理和機床坐標系統。用三維!,-軟體建
立機床運動部件和固定部件的實體幾何模型,並轉換
成模擬軟體可用的格式,然後建立刀具庫,在模擬軟
件中新建用戶文件,設置所用!"!系統,並建立機床運
動模型,即部件樹,添加各部件的幾何模型,並准確
定位,最後設置機床參數。 接下來將葉片模型變換到
加工位置計算出刀具軌跡,再以此軌跡進行葉片切削
過程、刀位軌跡和機床運動的三維動態模擬。這樣就
可以清楚的監控到葉片加工過程中的過切與欠切、刀
桿和聯接系統與葉片、機床各運動部件與葉片和夾具
間的干涉碰撞,從而保證了數控編程的質量,減少了
試切的工作量和勞動強度,提高了編程的一次成功率,
縮短了產品設計和加工周期,大大提高生產效率。如
在數控加工行業進行推廣,可產生巨大的經濟和社會
效益。葉片的切削模擬如圖.所示,葉片的機床加工仿
真如圖/所示。
圖. 混流式葉片的切削模擬圖/
混流式葉片的機床加工模擬
!"$葉片刀位軌跡的後置處理
後置處理是數控編程的一個重要內容,它將我們前
面生成的刀位數據轉換成適合具體機床的數據。後處理
最基本的兩個要素就是刀軌數據和後處理器。我們應首
先了解龍門移動式五坐標數控銑鏜床的結構、機床配備的附屬設備、機床具備的功能及功能實現的方式和機床
配備的數控系統,熟悉該系統的"!編程包括功能代碼
的組成、含義。然後應用通用後置處理器導向模板,根
據以上掌握的知識,開發定製專用後置處理器。然後將
我們已得刀位源文件進行輸入轉換成可控制機床加工的
"!代碼。
% 結束語
復雜曲面的多軸聯動數控編程是一涉及到眾多領域
知識的復雜流程,是數字化模擬及優化的過程。本文介
紹的大型水輪機葉片的多軸聯動編程技術,已用於工程
實際大型葉片的數控編程中,實現了大型轉輪葉片的五
軸聯動數控加工的刀位軌跡計算和加工模擬,保證了後
續數控加工的質量和效率,已作為大型水輪機葉片五軸
聯動數控加工的編程工具用於實際生產中

❷ 應用實例

以兩間房北部航磁異常反映的釩鈦磁鐵礦的資源量估算為例,介紹2.5D人機互動式反演技術及資源量估算方法的實際應用。

兩間房北部航磁異常強度大(幅值大於1000nT)、梯度陡,走向近EW。該異常位於大廟鐵礦區西南部,東部與大廟鐵礦床W S部礦體群引起的航磁異常相交(圖3-17(d))。異常區出露中元古代斜長岩和蘇長岩,南側出露新太古界片麻岩,異常中心地區局部見到釩鈦磁鐵礦化。因此,推斷該異常主要由釩鈦磁鐵礦引起,且推斷該釩鈦磁鐵礦在深部與大廟釩鈦磁鐵礦相連。

據兩間房北部航磁異常走向近EW的特點,選取兩條SN向剖面(即L1、L2)進行2.5D人機互動式擬合計算,剖面位置如圖3-17所示。

2.5D人機互動式反演時,各地質模型的磁性參數根據大廟鐵礦地區的岩(礦)石物性資料(表3-1)進行確定,其中推斷磁鐵礦模型體、蘇長岩模型體、斜長岩模型體、斜長片麻岩模型體的有效磁化強度分別取80000×10-3A/m、1000×10-3A/m、500×10—3A/m、150×10-3A/m,其餘詳見表3-2,反演結果如圖3-18所示。

表3-2 大廟礦區岩(礦)石磁參數表

從圖3-17和圖3-18中可以看出,兩間房北部航磁異常對應的磁鐵礦體群分別為L1剖面上的J3、J4、J5、J6和L2 剖面上的J4、J5模型。L2 剖面上的J6模型和J7模型對應北部另一航磁異常(馬劍子溝異常)。

由於本實例是計算引起兩間房北部航磁異常的磁鐵礦體群的資源量,所以應計算L1剖面上的J3、J4、J5、J6和L2 剖面上的J4、J5模型代表的磁鐵礦體群的資源量。從圖3-17c、d上可以清楚地看出,引起兩間房北部航磁異常的深部磁鐵礦體群在走向上應是連通的,淺部應是分離的,因此計算資源量資源量時應統一考慮,淺部磁鐵礦體群應分開考慮。淺部L1剖面上的J3、J4、J5模型的截面積分別為4542m2、3188m2和6066m2,延伸分別為100m、200m、100m,L2 剖面上的J4模型截面積為3941m2,延伸為200m;深部連通的磁鐵礦體截平均面積為S=(18022+32608)÷2=25315(m2),深部磁鐵礦體群的長度L為1km。

圖3-17 兩間房地區地質航磁剖析圖及擬合剖面設置圖

a—地質礦產圖;b—航磁△T等值線平面圖;c—航磁△T化極等值線平面圖;d—航磁△T化極垂向一階導數等值線平面圖;

1—第四系;2—侏羅系;3—中元古代黑雲二長岩;4—古元古代斜長片麻岩;5—古元古代上白廟片麻岩;6—太古宙白廟組變質岩;7—太古宙鳳凰嘴組變質岩;8—海西期鉀長花崗岩;9—海西期輝石角閃岩;10—古元古代輝石角閃岩;11—中元古代斜長岩;12—中元古代蘇長岩;13—古元古代變斑狀二長花崗岩;14—古元古代花崗閃長岩;15—粗中粒花崗閃長岩;16—均質混合岩;17—構造破碎帶及片理化帶;18—鐵磷礦體;19—剖面截取位置

圖3-18 兩間房北部航磁異常反演剖面圖

a—L1線綜合剖面圖;b—L2線綜合剖面圖;

1—太古宇白廟組變質岩;2—片麻岩;3—花崗閃長岩;4—太古宇鳳凰嘴組斜長片麻岩;5—含斑花崗岩;6—斜長岩;7—蘇長岩;8—推斷磁鐵礦體;9—原始曲線;10—正演曲線;11—磁性體;磁化強度;12—剖面方位角

表3-3 兩間房北部航磁異常反演模型體的物性參數表

因為兩間房北航磁異常平面形態可以近似為EW 走向的2.50帶狀(圖3-17d),因此,多邊形截面水平稜柱體的形態系數k可取0.9。另外,由於剖面線基本與航磁異常正交,因此反演計算剖面線與多邊形截面水平稜柱體走向的夾角a可取90°。

將上述參數代入式(3-1),求得該磁鐵礦體群的體積V≈25021000m3

已知大廟礦區鐵礦石密度(比重)為3.7t/m3。因此,取磁性礦體的比重p=3.7 t/m3,同時取含礦系數K=1,將上述參數代入式(3-2),求得引起兩間房北部航磁異常的磁鐵礦體群的資源量Q=25021000×3.7×1≈9257(萬噸)。

❸ 生活中利用分離原理發明出來的物品有哪些

解決物理矛盾的核心思想是實現矛盾雙方的分離。TRIZ理論在總結物理矛盾解決的各種研究方法的基礎上,將各種分離原理總結為4種基本類型,即空間分離、時間分離、條件分離和整體與部分分離。
這4種分離方法的核心思想是完全相同的,都是為了將針對同一對象(系統、參數、特性、功能等)的相互矛盾的需求分離開,從而使矛盾的雙方都得到完全的滿足。它們的不同點在於,不同的分離方法通過不同的方向來分離矛盾的雙方,在分離方法確認之後,可以使用符合這個分離方法的創新原理來得到具體問題的解決方案。以下我們對各種分離方法進行逐一介紹。
空間分離原理
所謂空間分離原理是將矛盾雙方在不同的空間上分離,即通過在不同的空間上滿足不同的需求,讓關鍵子系統矛盾的雙方在某一空間只出現一方,從而解決物理矛盾
以下是幾個應用空間分離原理的例子。
(1) 利用輪船進行海底測量工作時,早期是將聲吶探測器安裝在船上某一部位,在實際測量中,輪船上的各種干擾會影響測量精度和准確性。解決問題的方法之一就是將聲吶探測器單獨置於船後千米之外,用電纜連接,使聲吶探測器和輪船內的各種干擾在空間上得以分離.互不影響.可大大提高測試精度.實現了矛盾的合理解決。
(2) 早期自行車的腳蹬子是與前輪連接成一體的,騎車人既要快蹬(腳蹬子),提高車輪轉速以提高白行車的速度,又希望慢蹬(腳蹬子),不至於太累。鏈條、鏈輪及飛輪的發明就解決了這個物理矛盾,改進後的自行車如圖2所示。在空間上將鏈輪(腳蹬子)和飛輪(車輪)分離,再用鏈條將它們連接起來,鏈輪直徑大於飛輪,鏈輪只需以較慢的速度旋轉就能使飛輪較快旋轉.即騎車人通過較慢的速度蹬腳蹬子就可以使自行車的車輪以較快的速度旋轉。

時間分離原理
所謂時間分離原理是將矛盾雙方在不同的時間段上分離.即通過在不同的時刻滿足不同的需求.從而解決物理矛盾。
以下是幾個應用時問分離原理的例子。
(1) 艦載飛機的機翼我們希望大一些,這樣使飛機有更好的承載能力,大機翼提供更大的升力;但是我們又希望小一些,因為要在航空母艦有限的面積上多放些飛機。用時間分離可解決這個物理矛盾,在航母艦上飛機機翼可以折疊存放,在飛行時飛機機翼打開

(2) 一般的自行車由於體積較大,不便於儲存.採用折疊的方式,如圖5所示.使自行車的體積可以在行走時變大.在儲存時變小。行走與儲存發生在不同的時間段.使用時間分離原理成功地解決了物理矛盾。

條件分離原理
所謂條件分離原理是根據條件的不同將矛盾雙方不同的需求分離,即通過在不同的條件下滿足不同的需求,從而解決物理矛盾。
以下是幾個應用條件分離原理的例子。
(1) 水射流可以當作軟質物質,用於洗澡時按摩;也可以當硬質物質,以高壓、高射速流用於加工或作為武器使用。這取決於射流的速度條件或射流中有無其他物質。
(2) 在廚房中使用的水池箅子,對於水而言是多孔的,允許水流過;而對於食物而言則是剛性的,不允許食物通過。
整體部分分離
所謂整體與部分分離原理.是將矛盾雙方在不同層次上分離.即通過在不同的層次上滿足不同的需求來解決物理矛盾。
以下是幾個應用整體與部分分離原理的例子。
(1) 自動裝配生產線與零件供應的批量化之間存在著矛盾。自動裝配生產線要求零部件連續不斷地供應,但是.零部件從自身的加工車間或供應商處運到裝配車間時,卻只能批量地、間斷地運來。我們可使用專用的轉換裝置.接受間斷運來的批量零部件.但連續地將零部件輸送到自動裝配生產線。
(2) 自行車鏈條應該是柔軟的.以便精確地環繞在傳動鏈輪上,它又該是剛性的.以便在鏈輪之間傳遞相當大的作用力。因此,系統的各個部分(鏈條上的每一個鏈接)是剛性的,但是系統在整體上(鏈條)是柔性的.

❹ 整體性原理的例子

生物系統整體性原理6則 以下是網友分享的關於生物系統整體性原理的資料6篇,希望對您有所幫助,就愛閱讀感謝您的支持。

《「系統整體性原理」的教學反思範文一》

總體功能大於各部分之和 「系統整體性原理」的教學反思

案例:高中生物(人教版)教材選修5.1生態工程的基本原理一節。教學重點:生態工程的基本原理。教學難點:生態工程的系統學和工程學原理。生態工程的系統學和工程學原理又包括「系統的結構決定功能的原理」和「系統整體性原理」。這部分內容在考綱中要求是水平,即「理解該知識和其他相關知識之間的聯系和區別,並能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價」。教材是這樣呈現此內容的。系統整體性原理:系統各組分之間要有適當的比例關系,只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通,並且實現總體功能大於各部分之和的效果,即「1+1>2」。例如,珊瑚礁之所以能夠保持很高的系統生產力,得益於珊瑚蟲和藻類組成的高效的植物動物營養循環。通常情況下,失去了共生藻類的珊瑚蟲會因為死亡而導致珊瑚礁逐漸「白化」,失去其鮮艷的色彩,那裡的生物多樣性也將銳減,從而造成系統的崩潰」。在教學中,僅教材的例子學生理解起來很困難,更不用說在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價了。

為了達成教學目標「簡述生態工程的原理,舉例說出各原理的內容;嘗試運用生態工程原理,分析生態環境問題及解決對策」,我講述了什麼是系統?系統就是由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合成的、具有一定或特定功能的有機統一的整體。系統內的各部分就是系統的各要素。如何理解「總體功能大於各部分之和」。系統內的各個要素之間不是孤立的,而是有機結合的整體,構成整體的部分在單獨存在時,只具有自身的功能。當許多部分按照有序性構成有機整體時,會產生部分所沒有的整體功能。這就實現了「總體功能大於各部分之和的效果」,即「1+1>2」。

❺ 程序的局部性特徵有哪些有什麼應用意義

程序局部性包括程序的時間局部性和程序的空間局部性。
a. 時間局部性: 是指程序即將用到的信息可能就是目前正在使用的信息。
b. 空間局部性: 是指程序即將用到的信息可能與目前正在使用的信息在空間上相鄰或者臨近。
應用意義:
虛擬存儲管理系統的基礎是程序的局部性理論,這個理論的基本含義是指程序執行時往往會不均勻地訪問內存儲。程序的局部性表現在時間局部性和空間局部性,時間局部性是指最近被訪問的存儲單元可能馬上被訪問。
根據局部性理論,Denning提出了工作集理論。工作集是進行運行時被頻繁地訪問的頁面集合。在進程運行時,如果它的工作頁面都在內存器中能夠使得該進程有效地運行,否則會出現頻繁的頁面調入調出現象。
用外存換內存是以犧牲程序運行時間為代價的,為了提高CPU有效利用率,避免內外存的頻繁交換,虛擬存儲技術常用某種頁面淘汰策略來選擇換出內存的頁面,它的基礎是程序的局部性。 據此操作系統可以根據工作集來改善系統能夠的性能。工作集是一個進行橫在定長的執行時間區間內涉及到的頁面集合。

❻ TRIZ40個發明原理

發明原理實例
1 分割
1)火車車廂之間是單獨的個體,可調整車廂的數量
2)圓珠筆的筆心與筆套是兩個可分的部分,筆心可以換
3)電風扇的三片葉片是三個獨立的個體,可拆卸
4)田地里的澆水水管系統,每一段用一個接頭連接。
5)自行車、摩托車等的鏈條是一環一環相接的,每環都是可以取下來的
2 分離
1)石油加工中,將一些油渣或其他有害物質提煉分離,已獲得精度較高的汽油或柴油。
2)子彈發出後,彈芯與彈殼分離
3)電腦鍵盤與滑鼠分開,為的是方便人們跟好的操作
4)火箭在沖出大氣層的過程中將已經燃完燃料的部分解體分離
5)現在用在建築中的隔音材料將噪音吸收或隔離,從而使噪音被分離出我們所處的環境
3 局部質量
1)錘子的一邊做成平的一邊做成扁的,增加了錘子的切削功能(採石場專用錘)。
2)自動筆。將筆心上作一對耳朵,再加一根彈簧。
3)電鑽的鑽頭作成螺旋狀,增加了打孔時的穩定性,防止打滑
4)三鍵模式的電腦滑鼠,改變了原先單鍵的麻煩與不便。
5)改變杯子的開口,在上面做一個切口,可以最大程度的防止在倒水時泄漏(暖瓶外皮的口也是這樣的)
4 不對稱
1)衣服上的拉鏈,一邊又拉頭另一邊沒有。
2)電風扇的葉片
3)有天線的手機不對稱
4)大刀從側面來看是不對稱的
5)眼鏡的兩個鏡片因人眼近視程度不同,鏡片度數不同
5 合並
1)將火車每個車廂合並在一起,增載入客。
2)電話的話筒與聽筒合並在一個盒子里,可以方便人們打電話時可以騰出一隻手來干別的事情。
3)農場里喂養牲畜的食槽連在一起,可以節省餵食的時間,提高效率。
4)將室內的多個等串聯在一起,共用一個開關。
5)凳子上加一個靠背,兩者合並成為椅子
6 多用性
1)鍵盤可以用來打字,也可以用來打游戲。
2)多功能手機
3)瑞士軍刀(最多的功能可到五十多種)
4) mp3既可以聽歌,也可以存儲資料.
5) 現在的列印機集列印復印於一體
7 套裝
1)墨水、筆心、筆套套在一起
2)電視機的室內天線
3) 雨傘的傘柄
4)保溫杯、暖瓶也是套裝原理製成的
5)消防車和起重機
8 質量補償
1)氣墊船,內充空氣,使船漂浮。
2)液壓千斤頂
3)潛艇使用排放水來實現升浮
4)風箏利用風對其向上的升力而升到空中
5)將氣球內部充入氫氣(而不是空氣),可以使氣球飄起來
9預加反作用
1)降落傘
2)手機按鈕按下後,能自動恢復原位
3)汽車減震器
4)船利用水對船的反作用力(浮力)
5)兒童蹦蹦床利用反作用力將兒童彈起
10 預操作
1)易拉罐的開口
2)注射葯品按量與品種放在固定瓶內,並貼標簽。
3)食品袋的切口,方便人們撕開
4)印刷時先將要印刷的內容排版
5)在打字時先將電腦打開
11 預補償
1)洗衣機、微波爐等在未關艙門之前,無法進行工作,以保證安全。
2)保溫杯上的軟皮套,可以防止被子打滑或燙手
3)摩托車前的保險杠,防止車體滑倒時損壞車子
4)飛機起落架有三種起落方式(自動、機械、人工),後兩者是對前一種方式的補償
5)摩托車有點子打火啟動和腳動啟動兩種,互相補償。
12 等勢性
1)椅子多了佔用空間,設計成折疊椅
2)現在的公交系統中提倡講公交車的車門底部與候車亭地面相平,方便殘疾人上下車
3)有些門讓人們搞不懂是推還是拉,這樣的場合可設計成推拉門
4)用來吹氣球的充氣儀
5)台式風扇可以旋轉,可以吹到不同方向的人們
13 反向
1)籃球。打球時球利用地對其反作用力彈起
2)電梯運動,人不動。改變了樓梯不動人費力爬樓的艱難。
3)安裝螺絲釘用的手持機器,正轉是安裝,反轉是拆卸。
4)電冰箱利用吸收箱內的熱量達到降溫
5)運動會上賽跑用的助力器,運動員利用它對腳的反作用力提高加速度。
14 曲面化
1)過山車採用急劇曲線運動產生的向心力,使其不會掉下來。
2)杯子設計成圓柱形,與其他形狀相比容量更大,也易於拿握。
3)車輪用的都是圓形
4)車輪表面為增加摩擦,上面是凹凸不平的紋路
5)螺絲釘與螺帽採用螺旋相接,增加了結合力和穩定性
15 動態化
1)學校用的電鈴,當到下課或上課時間時,小錘震動敲打鈴。
2)百米賽跑的畫面是賽道旁的跟蹤攝像機拍攝的。
3) 舞台上的燈能自動旋轉改變照射位置,產生不同的燈光效果。
4)電腦顯示器下邊有個托盤,可以將電腦的位置與方向調整。
5)樓梯自動化後變成電梯
16 未達到或超過的作用
1)洗衣機雖然將衣服洗干凈了,但衣服仍然是濕的,還需要曬干
2)攝像機的拍攝效果並不理想,還需要在電腦或專用設備上處理,例如將拍攝的視頻放在影視製作軟體中處理。
3)用熱得快燒水,燒開後雖然有提醒裝置,但如果近處沒人,還是沒用的。
4)電視上的按鈕不方便,所以人們發明了遙控器。
5)汽車最高時速超出人們在正常生理與心理情況下的正常調節,所以一般人們在開車時達不到此速度。
17 維數變化
1)鍵盤操作是在水平面上進行的,而結果卻出現在垂直面上的顯示屏上。
2)潛水艇上的潛望鏡
3)學校的雙人床,雙層,垂直分布。一般雙人床節省空間。
4)可調節傾斜度的桌子
5)可調節書架,可以調節書架的層數。
18 震動
1)手機的振動
2)現在市場上流行的甩脂機,用於減肥。
3)電鈴通過小錘的震動敲打外鈴殼發出鈴響
4)電磁共振醫療器械
5)選礦使用的篩選機通過振動篩去不需要的東西,留下礦石。
19 周期性
1)手機的鬧鈴會在每天的固定時間(即24小時後)響一次。
2)電話鈴是周期性的
3)鍾表的擺動是周期性的(雖有一點誤差)
4)衛星繞地球轉的時間是一定的,所以也是周期的。
5)飲料的灌裝生產線隔一段時間裝一瓶飲料,為的是保證下一個瓶子及時到位。
20 有效作用的連續性
1)超市的電梯為保證顧客的及時疏散與方便,採用連續性工作。
2)啤酒喝飲料生產線市連續工作的,保證企業效率。
3)太陽能熱水器將太陽能轉化成電能在加熱水,這樣在沒有太陽的時候,也能使用。
4)車輪滾動代替其他的平滑運動,用在車上或其他設備上。
5)報警器在遇到情況報警後,是連續響個不停直到人們聽到。
21 緊急行動
1)火箭以高速運動沖出大氣層。
2)在蒸饅頭時,饅頭熟後打開鍋蓋的最好方法是迅速揭開鍋蓋,以防燙傷。
3)飛機上空難的氧氣面罩
4) 手術刀要鋒利,幫助手術盡快完成,減少失血。
5) 火災消防要迅速,減少人員傷亡與財產損失
22變有害為有利
1)將廢舊飲料瓶、酒瓶等回收消毒重復利用,減少浪費與污染。
2)電解海水產生金屬,產生的氯氣回收制消毒液。
3)將海潮利用來發電
4)將火電廠的煤渣用在建築用品上。
5)將廢舊秸稈、大糞等用來製作沼氣
23 反饋
1)電腦中有很多反饋例子,如在刪除文件時會提醒是否刪除
2)汽車前部有速度、油量等表,用來及時反饋有用的信息。
3)手機的反饋就比電話好,出聲音提醒,還有屏幕反饋。
4)熱得快將水燒開後會發出聲音提醒
5)宇宙飛船的反饋系統將船內船外的一切情況報告給地面接收裝置。
24 中介物
1)電通過電線傳播,改變癲癇的材料與尺寸將幫助減少電能的消耗。
2)人從一個地方到另一個地方可藉助於汽車、飛機……
3)子彈藉助手槍發射出去,因此對強的設計有助於提高射擊的准確性。
4)電話實現聲音的傳播
5)為了保護食物不變質,用冰箱將食物冷凍。
25 自服務
1)如果將汽車設計成以太陽能為能源的,那就使汽車自己給自己提供能量。
2)火箭在沖出大氣的過程中,每一節燃料用完後,就會將殼體自動解體落回地面
3)將電話上安一個留言系統,可以在主人不在的情況下記錄有用的信息。
4)潛水艇上可以自製淡水實現淡水的自我供應
5)電腦如果前一次非法關機,在開啟時會自我檢測修復。
26 復制
1)宇航員在正式出發前,必須在模擬艙內訓練很長一段時間。
2)電影、電視所播放的節目是對實際的模擬復制
3)用水代替剛用在手術刀的研製上,消毒容易方便,且減少留血。
4)用塑料代替剛或玻璃用在建築和傢具上
5)用石油產品代替糧食來釀酒;用水代替石油來作汽車燃料
27 低成本、不耐用的物體代替昂貴、耐用的物體
1)用塗塑紙板代替木材做傢具(用後即棄產品)
2)用泡沫代替鐵或其它材料來做飯盒
3)用塑料為材料作臉盤、茶缸等生活用品
4)用一次性塑料瓶代替玻璃瓶盛裝飲料
5)一次性紙杯或塑料杯
28 機械繫統的代替
1)將樓梯做成運動的就成了電梯
2)道路上的感應路燈,當天黑到一定程度時自動打開。
3)兒童磁鐵手寫板
4)列印機硒鼓
5)自鳴式水壺,通過鳴叫提醒人們水開了。
29 氣動與液壓結構
1)SYY-A氣動液壓PLC綜合控制實驗台,集氣動控制技術、液壓傳動控制技術以PLC可編程序控制器控制技術於一體的理想的綜合性實驗設備。
2)氣動工業智能標識機內部採用氣動液壓裝置
3)氣動液壓防爆電磁閥
4)液壓氣動油缸:啟動電機,齒輪泵在電動機的驅動下,泵體內兩個相互嚙合的齒輪作旋轉運動,吸油腔內容積不斷增大,形成部分真空,產生吸油作用,油箱內的液壓油再大氣壓的作用下由吸油腔進入泵內,隨著齒輪的轉動液壓油逐漸進入密封的壓油腔內,使壓油腔不斷縮小於是形成了油壓作用,把液壓油壓出泵外,被壓出的液壓油經管路進入換向閥,操縱控制桿使液壓油定向流動,液壓油沿著分配方向通過管道進入油缸,液壓油的不斷流進使油缸內的活塞承受巨大壓力,推動推桿作直線運動。
5)挖掘機手臂採用液壓氣動裝置實現伸縮自如。
30 柔性殼體與薄膜
1)用塑料薄膜用在溫室大棚
2)用塑料瓶或紙杯代替玻璃盛裝水或飲料
3)足球場上的架草皮
4)非晶硅柔性薄膜太陽能電池,改變了以往太陽能電池的物體形態,由於其自身的柔性,使它可以襯聯到其它柔性物如塑料、紡織物以及剛性物如金屬、建築等靜止或移動的物體上面。
5)薄膜開光(輕觸型、防水型等),用在手機、電腦等智能產品上
31 多孔材料
1)纖維
2)木材
3)蜂窩煤
4)以植物纖維為原料製成的吸聲板用以解決建築物的隔聲問題,從而消除噪音。
5)阻性消聲器主要是利用多孔吸聲材料來降低雜訊的,用於手槍的消音器。
32 改變顏色
1)熒光棒中有特殊添加劑,當折彎棒後,發出亮光。
2)在駕駛室內部有許多按鈕,採用不同的顏色提醒人們不同的操作和操作的重要程度。(如紅色代表重要且危險的操作)
3)救生衣的設計一般採用鮮艷的顏色或者帶有熒光成分的顏色,以引起人們的注意。
4)在酒店或餐廳中,採用綠色或其他自然色給人一種回歸自然的感覺,提高人們的用餐環境。
5)將玻璃中添加特殊成分製成有色特殊玻璃,使人能從內部看到外部但從外部看不到內部。增加隱私性。
33 同質性
1)電源插座與插頭,內部相同材質的金屬導體,同樣為保證安全性,外部都採用相同的絕緣材料。
2)電腦屏幕常加一個保護視力的保護屏,為保證不影響觀看,採用與顯示屏相同的透明材料,只是內部加了一些保護視力的元素與成分。
3)螺絲與螺帽為保證耐用性與穩定性,採用的都是鋼鐵材料
4)自行車車閘,為保證摩擦力度而不易磨損,採用車閘材料與車輪相似。
5)桌椅組合,為保證整體效果的美觀,一般採用同種材料,採用相同工藝,搭配較好。
34 拋棄與修復
1)家用切菜刀變得鈍後,需要打磨以下
2)塑料瓶回收後消毒後可繼續使用
3)將玻璃碎片回收製成新的玻璃再使用
4)將一次性筷子用來造紙
5)滇池用完後要銷毀,否則造成污染
35 參數變化
1)改變自行車的一些特性與部件,就成為折疊自行車
2)以鎂鹽晶須為主要成分加少量玻璃纖維和樹脂漿液製成的復合材料--玻璃纖維增強塑料,其性能大大加強,比一般塑料穩定性好,硬度高,用來做一次性成型椅等。
3)將溫度降到一定狀態後,事物的保存時間大大加長,冰箱設計的最初目的就基於此。
4)自來水中要加稍微的氯氣以消毒,當加大氯氣的含量時就成為消毒液。
5)固態膠比液態膠水更易攜帶。
36 狀態變化
1)利用冰融化吸熱來冷凍物品
2)藉助蠟燭燃燒過程萊得到光源
3)加濕器利用水的蒸發降低室內的乾燥度
4)溫度計利用汞的熱脹冷縮實現溫度計數
5)減震器利用彈簧伸縮變化實現減震
37 熱膨脹
1)熱氣球熱膨脹升天(孔明燈也是利用熱澎脹原理)
2)塑料水管相接時,先將水管接頭加熱膨脹後,插接進去,再冷縮接緊。
3)利用熱膨脹將扁的乒乓球恢復原樣
4)消防噴頭
5)溫度計利用汞的熱脹冷縮實現溫度計數
38 加速強氧化
1)煉鋼中的強氧化槍,向焦炭中提供純氧,充分燃燒,提高煉鋼溫度。
2)鼓風機利用空氣流動加強氧氣的輸入,使燃燒更充分
3)多功能加速氧化推進器。其罐體內裝有除氧器,溫控加熱器或蒸汽加熱,下部導管接加速泵,泵出導管接吸空氣器,接中部導管入除氧器,中部外導管處引小導管上部入內,上導管下鑽有小孔,上部有鋼屑藍,中部外導管處開有進蒸汽口和進水口。吸空氣器上接有空氣凈化器,罐體頂部開口,人孔,底部有細化箅,開口,中部人孔,下部有取樣口,外接內水位計,水經過加熱由下部除氧器泵入中部除氧器和上部導管向下沖刷,不斷加速循環帶入空氣達到物理化學相結合的推進氧化反應。
4)柴油的精製。一是通過催化氧化反應將柴油中極易氧化的含S、N、O的非烴化合物加速氧化生成不溶物除去。
5)生物接觸氧化法潔凈污水中的微生物和其他有害元素,從而凈化污水。其特點是在池內設置填料,池底曝氣對污水進行充氧,並使池體內污水處於流動狀態,以保證污水與污水中的填料充分接觸,避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
39 惰性環境
1)燈泡的內部是真空的,保證鎢絲不會被氧化。
2)電解NaOH製取鈉要在惰性環境下才能完成
3)在魚的保鮮方法中有,真空包裝,加脫氧劑包裝,填充二氧化碳包裝等。這些方法能有效地抑制細菌增殖,防止脂類的氧化。
4)霓虹燈玻璃管內充入惰性氣體,在燈管兩端由金屬製成的陰、陽電極上加一定的電壓,實現氣體放電。
5)高壓鈉燈是一種發光效率很高的新型電光源,其效率可高達100lm/w,其在玻璃外殼內有一個特種玻璃製成的放電管,其管內充有適量的鈉,汞滴和惰性氣體,在此環境下實現高壓放電放光。
40 復合材料
1)塑料的種類很多,大部分是復合材料。如玻璃纖維加強塑料用在一次性成型的椅子設計中
2)用於傢具的膠合板(教室中的桌椅)
3)地板、大理石等建築用品很多也是復合材料
4)合成橡膠(汽車車輪)
5)蜂窩煤也是用煤和粘土等混合製成的

❼ 應用舉例

激電法的應用范圍很廣,無論在金屬和非金屬固體礦產勘查,還是在尋找地下水資源和地熱田方面,都獲得了成功的應用。由於激發極化法自身的優點,因此獲得了廣泛的應用。在金屬和非金屬固體礦產勘查方面,主要用於普查硫化多金屬礦,在尋找無磁或弱磁性黑色金屬礦、貴金屬礦、稀有金屬礦和放射性礦床等方面,也發揮著越來越大的作用。在水文地質調查中,激發極化法主要應用在兩個方面:一是區分含碳質的岩層與含水岩層所引起的異常;二是尋找地下水,劃分出富水地段。

(一)金屬和非金屬固體礦產勘查

在過去相當長的時期內,激電法主要用於普查硫化多金屬礦。由於這類礦床往往不含磁性礦物,且礦石多呈浸染狀結構,磁法和其他電法的找礦效果欠佳,故激電法成為尋找銅、鉛、鋅、鉬等有色金屬礦的主要方法。近年來,激電法在尋找無磁或弱磁性黑色金屬礦、貴金屬礦、稀有金屬礦和放射性礦床等方面,也發揮著越來越大的作用。這些礦種或者因其本身具有一定的激電效應(如某些赤鐵礦和軟錳礦等),或者因其與具有激電效應的蝕變礦化(特別是黃鐵礦化和石墨化)共生,因而能用激電法直接或間接找到。此外,硫鐵礦和石墨這兩種非金屬礦也是激電法的有利找礦對象;不過,大多數電法勘探方法(電阻率法、自電法及各種電磁法)也都能成功地用來尋找這類良導電礦。

激電法用於勘查上述固體礦產的主要優點是能找到百分含量不高的浸染狀礦,這是其他任何電法所不能比擬的。此外,在其他電法工作中令人頭痛的地形不平和導電性不均勻等干擾因素,而在激電法中不會形成假異常。當然,這絕不是說激電法就沒有干擾因素了。恰好相反,激電法的主要問題之一就是不夠工業品位的非礦礦化(主要是黃鐵礦化和石墨化)也能產生明顯的激電異常,形成找礦的嚴重干擾。因此,如何評價激電異常,查明引起異常的地質原因、評價其在直接找礦或間接找礦中的意義,就成為激電法研究中的一項重要任務。

1.河南某金、銀礦激電法的找礦效果

河南某金、銀礦產於一個規模很大的多金屬礦帶中。金和銀礦物(自然金、金銀礦、碲金礦、針碲金銀礦、自然銀和輝銀礦等)與黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等共生,形成以金、銀為主的多金屬礦床。金、銀工業品位很低,對礦石物性無顯著影響,但其伴生的硫化金屬礦物使礦石具有低電阻率和高極化率,因而有利於用電法找礦。

圖2-26是破山異常帶250線的物探地質綜合剖面圖。中梯裝置的ηs曲線寬緩圓滑,表明引起異常的極化體埋藏較深(該區礦體氧化帶深達50 m);20~40號點ηs曲線平緩上升,58~60號點較快下降,正確地反映了礦體產狀傾向西南。自然電位曲線西南一側陡,而東北一側緩,也同樣反映礦體傾向西南。聯剖在礦體上出現視電阻率的正交點和視極化率的反交點,表明了礦體的低阻、高極化性質。圖中還給出了正負極極化法的Δηs曲線(即中梯裝置正向供電和反向供電測得的視極化率之差Δηs

),它在零值線附近來回「跳動」,無明顯的非線性異常,表明礦體是浸染狀的。可見,在該區條件下,激電法不僅能找到賦存於多金屬礦化帶中的金、銀礦,而且還能提供關於礦體產狀和結構特徵方面的信息。

圖2-26 破山異常帶250線物探地質綜合剖面

1—銀礦體;2—測深點。Pzω—古生界歪頭山組;AH—斜長角閃片岩。中間梯度裝置:AB=900 m,MN=400 m;聯合剖面裝置:AO=BO=200 m,MN=20 m

2.陳庄鐵礦頻譜激電法找深部礦

淮北陳庄鐵礦是在厚層低阻浮土覆蓋下的矽卡岩型含銅磁鐵礦床。礦體長750m,寬200m,平均厚度600m,頂深80~100m,延伸230m。礦體為強磁、低阻和高極化體,而圍岩呈弱磁、高阻和低極化。找尋這樣的礦體本不需要耗費較大的激電法,布置頻譜激電法的目的是為了探索在低阻覆蓋層下進行深部找礦的可能性。採用偶極-偶極裝置做觀測。AB=MN=α=80m,n=1~6。圖2-27示出了根據頻譜激電法觀測資料和反演結果繪成的擬斷面圖。為了對比,在該圖的下部同時繪出了鑽探控制的地質斷面。可以清楚地看到,視充電率(即視極化率)ms、視相位φs和視頻散率Ps等激電強度參數,對礦體的反映十分模糊、微弱,不能確定為異常。視電阻率ρs則反映了基岩起伏,對礦體無顯示。只有時間常數τs出現了與礦體對應的強度大、形狀規則的異常。τs≥1s的等值線指示了礦體的位置,其向下開口,表明礦體有較大的延伸。

這個例子證實了前面的理論預見:可望利用τs異常找到激電強度參數沒有明顯反映的深部礦體。

3.江蘇盤龍崗銅礦的發現

江蘇盤龍崗位於已探明的安基山銅硫礦的同一成礦帶上,1983年用中梯裝置(AB=1000m,MN=50m)做時間域激電普查時,在該處發現了一個近東西走向,寬約250m,長度大於1100m的激電異常。ηs異常極大值達17%。為查明異常源的性質和劃分礦化富集地段,1984年垂直該異常布置了兩條頻譜激電(SIP)法剖面,對該異常做檢查評價。SIP採用偶極裝置,α=400m,n=1~6。工作成果示於圖2-28。圖上激電強度參數(ms和ρs)的異常范圍從110點到150點,與先前的時間域激電(ηs)異常范圍一致;而τs的高值異常(最大值為2s)集中在110~130點之間,范圍小得多。根據本區岩、礦SIP物性測量結果及與鄰區安基山已知礦上SIP法觀測結果對比,推斷本區τs=0.5~2s對應的激電異常是以黃鐵礦化為主的硫化金屬礦化所引起的。其中,τs≥1s等值線圈定的范圍為礦化相對富集地段,可能形成工業礦體。根據這種推斷,設計了兩個驗證鑽孔(ZK1901和ZK1902,見圖2-28下部地質斷面圖)。鑽探結果打到了三層銅礦,累計厚度分別為18.09m(ZK1901)和46.29m(ZK1902)。應用SIP法對盤龍崗時間域激電異常的檢查評價,特別是圈定礦化富集帶的成功,證實了可直接利用τs異常按結構區分極化體和找礦的理論預見。

圖2-27 陳庄鐵礦Ⅰ線頻譜激電地質綜合剖面

偶極—偶極裝置;α=800 m,n=1~6;1—第四系;2—大理岩;3—閃長玢岩;4—矽卡岩;5—鐵礦體;6—地質界線;7—斷層;8—實測和推斷古侵蝕面

(二)激發極化法在找水中的應用

1.衰減時(S)法找水

在激電法找水中,多年來還成功地應用了衰減時法。所謂衰減時是指二次場衰減到某一百分比時所需的時間,也就是說,若將斷電瞬間二次場的最大值記為100%的話,則當放電曲線衰減到某一百分數,比如說50%時所需的時間即為半衰時。這是一種直接尋找地下水的方法,對尋找第四系的含水層和基岩孔隙水具有較好的應用效果。

圖2-28 盤龍崗剖面頻譜激電地質綜合剖面

偶極裝置:α=40 m,n=1~6。1—T2z周沖村組;2—T1s上青龍組;3—T1x下青龍組;4—P2l龍潭組;5—P1q棲霞組;6—S2f墳頭組;7—δομ石英閃長玢岩;8—γδπ花崗閃長斑岩;9—黃鐵礦化花崗閃長斑岩;10—δμ閃長玢岩脈;11—斷層

圖2-29 衰減時法找水實例

研究表明,離子導體上二次場的衰減過程是多種因素所產生的衰減特性的綜合,衰減曲線中段與離子導體有密切關系。實際工作中,利用衰減時法找水一般均採用測深裝置,並取每一極距所測得的半衰時繪成衰減時S-AB/2曲線,如圖2-29所示。在不含地下水的地段測得的衰減時曲線稱為衰減時的背景值,如圖中的Ⅱ-17所示。衰減時的增高則表明該極距所對應的深度可能含有地下水,如圖中Ⅱ-29所示。因此,對衰減時曲線的研究,一方面可以區分有水區和無水區,另一方面還可以圈定含水區的位置。

2.在黃土分布區尋找地下水

黃土多分布在乾旱、半乾旱地區,大氣降水量較小,故地下水補給較差。另外,由於黃土本身孔隙較小,透水性和給水性能極弱,加之黃土分布區地形切割破碎,不利於地下水富集,所以黃土區多為貧水區,但在相對有利的地段仍可找到能開發利用的地下淡水。

黃土區的地下水特徵與地貌條件、節理發育程度以及地下水位埋深等因素有關。在黃土塬上往往形成中間厚、四周薄的透鏡狀含水層。在面積較大、切割微弱的黃土塬凹地,水位埋藏淺,富水性較好。反之水位埋藏較深,水量亦較小。在某些黃土塬下部還存在第四紀早期的砂礫石承壓含水層。在黃土丘陵區,地下水的富集程度與地形、地貌有關。在地表水繫上游分支較多,下游寬而長且江水面積較大的川地含水層厚度較大,水量也較豐富。

在黃土地區,物探找水的主要方向是在大面積的黃土層中尋找含淡水的透鏡體及砂礫石含水層。但由於黃土層的電阻率較低,厚度較大,而相對高阻的含水層規模較小,電阻率異常反映不明顯,所以單純使用電阻率法往往不能很好地反映含水層的存在。故在黃土區找水多採用激電法配合。目前激電法常用的參數有極化率(η)、充電率(m)、衰減時(S)、激發比(J)、衰減度(D)等。

圖2-30為靈寶市V號剖面的電探成果圖。在47~48點附近D、J、η的等值線均由淺至深有規律地增加,並在深部出現高值半封閉圈。47點的ρs測深曲線為D型,對含水層反映不明顯。J、η、D曲線在AB/2=150~200m處均出現明顯的上升,表明該處存在良好的砂礫石含水層;在AB/2=100m處,三曲線略有起伏變化,反映為弱含水特

征。經鑽孔驗證該處含水層頂板埋深110m,含水層總厚度大於50m,單井出水量60t/h。

圖2-30 靈寶市V號剖面電探成果圖

(三)應引以為戒的找礦實例(李金銘,2004)

對激電異常評價和異常解釋時,前人的失誤曾造成漏礦或未取得找礦效果。如由於對斑岩型礦床產生的激電異常缺乏地質認識,而出現的漏礦問題。由於極距選擇不當,而未取得找礦效果的問題。由於不重視電阻率資料,而將極化體產狀判斷錯誤的問題等。

為了在今後的找礦工作中不犯前人曾出現過的失誤或錯誤,下面我們舉幾個應引以為戒的實例,供參考。

1.有礦沒異常的實例(湯寶義,1987)

肯德可克位於柴達木盆地的西南緣山區,是昆侖東西向構造帶與祁漫塔格北西西向構造帶的復合部位(圖2-31)。在這個成礦有利的構造部位,已初步查明近十處中小型鐵及多金屬礦產地,成為青海省西部重要的金屬礦產資源基地之一。肯德可克是這個基地中最大的一個礦區。

圖2-31 肯德可克區域構造示意圖

為了進一步查明這一礦區的礦產分布,根據岩、礦石的物性差異,青海省第一地質大隊曾先後投入了磁法、聯合剖面法(ρs)、激電法(ρs、ηs)、自電法等多種方法。結果表明,磁法的效果最佳,而電法投入的三種方法在經鑽探驗證,已證明是由多金屬礦體引起的磁異常帶上(圖2-32),均未觀測到電法異常。

圖2-32 肯德可克ΔZ等值線平面圖

1—ΔZ等值線(單位:nT);2—石炭系灰岩,大理岩;3—下古生代泥質硅岩系;4—鐵帽;5—地質界線;6—鑽孔及編號;7—勘探線及編號

為徹底查清其原因,對測定的大量岩礦石電性參數又進行了分析(表2-4)。從表上看,鉛鋅礦的電性參數值雖不優於含炭質的岩石,但對它的直接圍岩——灰岩、大理岩及變泥質硅質岩等其電性差異還是明顯的,在礦體上應該有異常顯示。可見不是電性差異的問題。然後他們對地形干擾進行調查,對此也被否定。最後,在了解礦區地下水文的過程中,發現地表下5~120m左右的深度范圍內,是常年凍結層。在對新取的岩心做檢查時看到,沿裂隙面普遍有結冰現象,證實凍結層確實存在。顯然,如此厚的高阻屏蔽層,電法是不易發揮作用的。在冰點下,氧化還原作用難以發生,沒有氧化還原帶,因而自然電場法也不會有異常出現。所以,諸如ZK1605孔在7m處便見到了浸染狀鉛礦體,但地表未出現電法異常;地形平坦的15線剖面上,ZK1507孔在約40m處見緻密塊狀磁黃鐵礦,而地表也未出現電法異常。

表2-4 肯德可克礦區岩、礦石電性參數測定結果表

在山下覆蓋薄乃至出露地表的石墨化F1斷層及其附近,雖有多處異常,但皆為非礦干擾。至此,說明了電法對深部礦體未能發揮作用的重要原因在於凍結層的高阻屏蔽,而其他原因皆屬次要。

可見電法在該礦區因有常年凍結層的影響,限制了該方法效能的正常發揮,未能取得應有的效果。在高寒山區(或類似地下有高阻屏蔽層的地區),在投入電法工作之前除對岩礦標本進行物性測定外,還必須在現場進行方法的有效性實驗。

2.錯把電纜干擾當成礦異常的實例(潘佩璋,1985)

木吉村銅鉬礦位於太行山北段東麓淶易復背斜西北翼,淶源酸性雜岩體西部邊緣中段岩體之凹入部位。地層有震旦系霧迷山組燧石條帶狀白雲岩,分布在西部及南部;寒武系砂礫岩、石英砂岩、鮞狀及竹葉狀灰岩以及雜色頁岩,分布在中部及東部。地層產狀為單斜構造,走向北東,傾向西北。成礦母岩為閃長玢岩,分布在礦區中部。

激發極化法的任務主要是和磁法、化探一起,在已知礦區外圍尋找和圈定金屬礦體,以期擴大礦區遠景。工作比例尺為1:10000,測網密度:磁法和激電為200 m×40 m,化探為100m×20m。工作面積為31km2。激電採用中間梯度排列,AB=600m,MN=40 m。在剖面上還做了激電測深,最大AB/2一般為500~750m,少量為325m及1000m。礦區地段供電時間為2min(單向供電),觀測精度ηs平均相對誤差為3.6%,ρs平均相對誤差為2.5%。

本區地形屬高山區,礦區為一北北西向延伸的山間河谷地帶,地勢較為平坦,河谷兩側地勢升高,坡度較陡,覆蓋層極薄。河谷地帶除部分耕地外就是河床砂礫,接地條件較差。異常區還有一個三線建設的鋼鐵廠,地表干擾因素較多,尤其是通信電纜的干擾更為嚴重。

圖2-33 ηs剖面平面圖

1—第四系;2—中侏羅統安山岩;3—下奧陶統灰岩;4—上寒武統竹葉狀灰岩;5—中寒武統鮞狀灰岩;6—震旦系霧迷山組含燧石結核白雲岩;7—閃長玢岩;8—斷層及編號;9—礦體在地面投影范圍;10—剖面線及編號;11—ηs異常曲線(1cm=20%);12—鑽孔及編號;13—地下電纜位置

圖2-34 58線綜合剖面圖

1—第四系;2—下寒武統頁岩、砂岩;3—震旦系霧迷山組白雲岩;4—地下電纜位置;5—ηs等值線

圖2-33所示為激電法的ηs平剖圖。由圖可見,以70線附近為界,異常被分為南北兩段。北段異常沿河谷分布,軸向北北東,曲線圓滑,梯度小,ηs強度一般為5%~10%,最大18%。這一帶為一片河床覆蓋,東西兩側為寒武系灰岩,北部有閃長玢岩出露,這些岩石極化率都很低,如地表的閃長玢岩的極化率僅3.3%。異常南段處於起伏的山地,軸向北北東,曲線正負跳躍,梯度較大。這一帶地表為厚度不大的寒武系底部地層分布,下部為震旦系霧迷山組白雲岩。這些岩石極化率也很低。總之,地表所分布的岩性均不能產生明顯的激電異常。

異常北段經鑽探驗證被確認為是礦異常,因當時異常南段尚未封閉於是又向南繼續追索。結果出現了如圖2-33所示連續不斷的正負跳躍異常,同時沒有磁異常與之對應。當時認為極化體與北部不同,可能是一個無磁性的金屬礦化帶。這時雖然發覺了地下電纜的存在,並看出異常走向與電纜分布完全吻合(圖中電纜東南方的幾個尖峰系工礦管道干擾),開始懷疑電纜在起作用,但對其所能產生的干擾程度認識不足,覺得小小的電纜只能會引起范圍窄小、正負突變的尖峰,而不可能產生范圍寬闊的異常。58線在剖面中間有尖峰異常,向兩側則反映為寬緩的背景異常。認為前者是電纜的干擾,後者應該是深部極化體的異常,分析測深剖面也得出上述結論。基於這種認識,在58線做了鑽孔驗證,結果至孔深265m全為白雲岩,證實原推斷是錯誤的(圖2-34)。

驗證的失敗,進—步促使他們在電纜上做文章。1973年進行了系統的激電法模擬試驗,證實電纜果然能產生范圍廣、強度大、形態各異的異常,且ηs形態與剖面相對於電纜走向的夾角以及供電點A、B相對於電纜的位置有關。當電纜位於相鄰兩個電極排列交接處時,則產生類似58線的假二極疊加異常,如圖2-35中的1、2曲線與58線異常曲線十分相似,充分說明電纜雖小,卻能產生較強的激電干擾異常。

當剖面方向垂直於電纜,且A、B與之對稱時異常則消失,如圖2-35中曲線3。

圖2-35 電纜模擬試驗ηs曲線

3.測線方向選擇不當的實例(華連章等,1985)

眾所周知,測線方向應與探測目標的走向垂直。當走向變化較大時,測線應與其平均走向垂直。正演結果表明,當測線與極化體走向斜交時,激電異常走向將向基線方向偏移,偏移大小與極化體相對圍岩的電阻率有關。

吉林某金屬礦區,在用中梯裝置進行1:25000比例尺的激電普查時,由於測線選為南北向,結果在ηs平面等值線圖上出現了三個近東西向局部異常(圖2-36中的虛線)。DHJ-Ⅱ-2號異常南側為DHJ-Ⅱ-3,北側為DHJ-Ⅱ-1。

從平剖圖上看三個異常之間的曲線沒有明顯的下降,而是斷續相延連成一片,構成了一個局部異常區,它們總的分布趨勢是:北東向延展,強度由南西向北東遞減。結合路線地質觀察,發現地層和黃鐵礦化蝕變帶的走向為北東40°左右。分析其地質環境和分布特徵,認為三個異常是同源的。

圖2-36 不同測線方向中梯激電異常分布形態對照圖

1—1980年普查ηs等值線及異常編號(測線方向為0°);2—1981年詳查ηs等值線及異常編號(測線方向為310°)

為進一步查明DHJ-Ⅱ-2等異常的分布方向,他們首先布置了南北向和東西向的十字剖面,結果表明異常為北東走向的可能性較大。據此將測線方向改為北西布置了1:10000詳查。

經過詳查,顯現出一個十分規則的北東向異常(圖2-36中的實線),編號為DHJⅡ-2X。異常長1000m,寬250~300m,ηs強度為12%~25%,形態規整,南端分開,北端收斂,中間略向南東突出。

另外,在山東某金屬礦區,在用中梯裝置進行激電測量時,也出現過類似問題。圖2-37所示ηs平面等價值線圖中的實線為開始因測線方向選擇不當,而出現的兩個近東西向異常。圖中虛線則為糾正測線方向後的異常。由圖可見,此時異常已由原來的兩個變成了一個,並且走向也變為近南北向了。

以上兩例說明,合理選擇測線方向,對正確指明極化體走向是十分重要的。

圖2-37 山東福山銅礦不同測線方向中梯裝置ηs平面等值線圖(據山東物探隊)

1—測試NW SE;2—NESW

本項目重點

本項目重點是時間域激發極化法,它是野外工作中最常用方法,應重點掌握不同裝置下的典型ηs曲線異常特徵,難點在於分析曲線部分,其他部分以了解方法原理和應用為主。

思考題

1.何謂激發極化? 激發極化現象說明了什麼?

2.電子導體和離子導體的激發極化機制目前有幾種假說? 它們的基本內容是什麼?

3.解釋下列名詞並說明二者的異同點。

(1)電極電位與超電壓;(2)面極化與體極化;

(3)極化率與頻散率;(4)電阻率與等效電阻率

4.寫出下列視參數的表達式,並說明其間的關系。

(1)視極化率ηs;(2)視頻散率Ps;(3)視激電率Gs

5.分析並比較體極化和面極化岩、礦石在穩定電流場激發下的激發極化特性,並說明其在按結構區分極化體方面的應用。

6.在同一工區進行激電工作時,用不同的供電時間(T)或不同的延遲時間(t)行不行? 用不同的供電電流(I)行不行? 為什麼?

7.何謂岩、礦石的幅頻特性曲線? 試說明頻率域激電和時間域激電之間的關系。

8.為什麼說均勻電流場中面極化球體的二次場等效於一個位於球心的水平電流偶極子的場? 其偶極矩包含哪些成分?

9.在均勻體極化條件下,視極化率測量結果與極化體和裝置形式、極距大小及相對位置無關,皆等於真極化率值。故測量標本極化率時,只要標本極化性質均勻,測量結果與標本及測量裝置的形狀、大小和相對位置無關。那麼,能否將標本放於水中或埋於土中測量其極化率? 為什麼?

10.試由中梯裝置在球體主剖面上的近似公式ηs≈M

推導出近似關系式h0≈0.7Δx≈1.3q≈2m。

11.對於縱向中梯裝置,在球形極化體上改變測線方向時,ηs平面等值線圖有什麼變化?

12.何謂等效電阻率? 何謂等效電阻率法?

13.試根據等效電阻率法原理說明為什麼高阻極化體的Gs異常與高阻體的ρs異常具有相同的特徵。

14.如何利用聯剖視極化率

曲線的不對稱性來確定極化體的傾向?

15.根據高阻和低阻脈狀極化體上的橫向中梯及縱向中梯的ηs異常特徵,分別繪出在高阻和低阻脈狀體上作環形測量的ηs極形圖,並與ρs極形圖對比。

16.在均勻大地表面當採用AB=1000m,MN=40m的激電中梯測量時,為保證ΔU2不小於3 mV,需多大供電電流? 已知ρ圍岩=500Ω·m,η圍岩=2%;當ρ圍岩=250Ω·m,η圍岩=1%時,所需電流將如何變化?

17.為什麼岩石極化率均勻時地形不會產生η的假異常? 視激電率會產生由地表不平引起的假異常嗎? 為什麼?

18.在均勻水平大地條件下,極化率與裝置無關。

19.何謂頻散率或稱幅頻率效應? 寫出其表達式,並說明式中各量的含義。

20.計算當AO=100m、MN=10m時,若測得ΔUMN=100mV、I=100mA,已知ηs=5%,求ρs等於多少?

21.繪出時間域激電法的充電、放電曲線。

22.激發極化法有什麼優點和缺點?

❽ 40個發明原理的內容是什麼

阿奇舒勒對大量的專利進行了研究、分析和總結,提煉出了TRIZ中最重要的、具有普遍用途的這40個發明原理,原理是獲得沖突解所應遵循的一般規律。TRIZ主要研究技術與物理兩種沖突。技術沖突是指傳統設計中所說的折中,即由於系統本身某一部分的影響,所需要的狀態不能達到。物理沖突是指一個物體有相反的需求。TRIZ引導設計者挑選能解決特定沖突的原理,其前提是要按標准參數確定沖突,然後利用39×39條標准沖突和40條發明創造原理解決沖突。
1.分割原則

a.將物體分成獨立的部分。

b.使物體成為可拆卸的。

c.增加物體的分割程度。

2.拆出原則
從物體中拆出"干擾'部分("干擾"特性)或者相反,分出唯一需要的部分或需要的特性。

與上述把物體分成幾個相同部分的技法相反,這里是要把物體分成幾個不同的部分.

3.局部性質原則
a.從物體或外部介質(外部作用)的一致結構過渡到不一致結構。

b.物體的不同部分應當具有不同的功能

c.物體的每一部分均應具備最適於它工作的條件。

4.不對稱原則
a.物體的對稱形式轉為不對稱形式。

b.如果物體不是對稱的,則加強它的不對稱程度,

5.聯合原則
a.把相同的物體或完成類似操作的物體聯合起來,

b.把時間上相同或類似的操作聯合起來.

例:雙聯顯微鏡組;由一個人操作,另一個人觀察和記錄。

6.多功能原則
一個物體執行多種不同功能,因而不需要其他物體。

例:提包的提手可同時作為拉力器(蘇聯發明證書187964)。

7.'瑪特廖什卡'原則
a.一個物體位於另一物體之內,而後者又位於第三個物體之內,等等。

b.一個物體通過另一個物體的空腔。

8.反重量原則
a.將物體與具有上升力的另一物體結合以抵消其重量。

b.將物體與介質(最好是氣動力和液動力)相互作用以抵消其重量。

9.預先反作用原則
如果按課題條件必須完成某種作用,則應提前完成反作用。

例:杯形車刀車削方法是:在車削過程中車刀繞自己的幾何軸轉動。其特徵是為了防止產生振動,應預先向杯形車刀施加負荷力,此力應與切削過程中產生的力大小相近,方向相反" (蘇聯發明證書~536866)

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