常見化學計算方法范文

導語：如何才能寫好一篇常見化學計算方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、常出現的問題

在化學計算學習中，學生出現的主要問題有：（1）遇到計算題就不去看；（2）感覺化學計算較難，盡管學了不少化學知識，但遇到實際問題卻無從下手；（3）課本上的計算題會做了，但在考試時遇到較復雜的綜合性問題就會被難??；（4）考試時，認為有的題目很眼熟，一看就會，但做出來常錯或者不全對；（5）在關鍵問題的解題思路處卡殼。

產生上述問題的原因何在？筆者認為主要是學生在進行有關化學計算教學時，對有關的化學概念、原理沒有理解透徹。九年級化學中基本概念多，相關知識分散在各章節中，不少學生會越學越覺得化學知識內容繁雜，掌握起來有相當的難度，陷入了被動學習的局面。

二、解決上述問題的方法

1.找出化學計算的依據

為使學生能從量的方面來理解物質及其變化的規律，鞏固所學的理論知識，并加深對理論的理解，在進行有關化學計算時，首先要對有關的化學要領、原理理解透徹。如，最基本的相對分子量的計算，與其有關的化學概念有化學式及其寫法、相對原子量、相對分子量。化學式的定義是：“用元素符號和數字的組合表示物質組成的式子?！睆乃膶懛ǖ囊幎芍?，元素符號（或原子團）右下角的數字，表示該元素原子或（原子團）的個數。相對分子量的定義是：“化學式中各原子的相對原子質量的總和。”關鍵是“總和”二字。教學中應該強調：①化學式中，元素符號右下角的數字表示原子個數；②相對分子量是“和”，而不是積或其他；③與相對原子質量一樣，相對分子質量的單位為“一”。這樣，讓學生全面了解有關相對分子質量計算的化學知識，在計算相對分子質量時，應該相加求和，而不是相乘。這樣，求物質中各元素的質量比就容易理解了，求物質中某元素的質量分數也就能迎刃而解，并為以后的已知相對分子質量和物質中各元素的質量比求化學式的學習打下了基礎。還應讓學生注意，計算結果一定要準確，因為相對分子質量的計算往往是一些化學計算的第一步，它的結果若有誤，直接影響后面的計算結果。

在有關化學方程式的計算中，應首先分析題目所述的化學變化過程，同時把這些變化與數據聯系起來，幫助學生理解題意，在利用定義或公式進行計算時（如有關溶解度、溶質質量分數的計算等），也應該強調定義和公式的含義，正確運用公式。

2.加強解題方法和解題步驟的訓練

（1）審題

審題是解題的第一步，就是要確切地了解題意，搞清已知條件和欲求量，并在頭腦中始終保持清醒的印象，為應用學過的知識解決問題做好準備。簡而言之，就是要看清題目的要求，已知什么，求什么。有化學方程式的先寫出化學方程式，找出解此題的有關公式。實踐證明，學生在解答問題時發生的困難或錯誤，常常是由于審題馬虎，或者看錯題目，或者疏漏條件造成的。所以應讓學生注意：審題時要認真仔細地閱讀題目，抓住題目中的關鍵字句，注意找出隱蔽的條件，為弄清已知量和欲求量之間的關系打好基礎，這樣才能正確地解出題目。

例如，某同學在實驗室里將16g高錳酸鉀放在大試管中加熱制取氧氣，反應一段時間后，稱得剩余固體物質的質量為14.4g，求：①生成氧氣的質量；②剩余固體中含有哪些物質？各有多少克？

該題容易錯解成，根據16g高錳酸鉀的質量直接求出生成氧氣的質量。

該題中一個重要的因素是：該同學制取氧氣時，只是反應了一段時間，高錳酸鉀有可能沒有反應完，顯然不能用高錳酸鉀的質量直接求出生成氧氣的質量。

正確的解題思路是，先根據反應前后的固體質量差計算出氧氣的質量，再根據生成的氧氣質量計算出其他固體物質的質量。

（2）分析解題思路

在審題的基礎上，進行解題思路的分析，找出已知條件和欲求量之間的內在聯系，將復雜問題分解為簡單問題，采用圖示法進行推理。

例如，6.2g紅磷在空氣中完全燃燒，可生成五氧化二磷多少克？消耗的標準狀況下的空氣多少升？（標準狀況下氧氣的密度為1.43g/L）

用框圖表示解題思路（如圖1所示）。

（3）解題

分析題意即可找出解題的方案，列出算式求解。解題時，應注意以下幾點：注意解題格式、步驟，循序漸進，不斷提高。

3.多做多練

化學計算是九年級化學教學中的重要組成部分，有一定的難度。學生在學習過程中，在弄清化學概念和原理以及解題思路的基礎上，應注意多動手練習，不做夠一定的習題，很難達到熟練掌握的程度，也很難提高計算的水平。

與其他的習題一樣，計算題在整個化學的學習中也有階段問題，在不同階段作不同要求，最后達到熟練解題的目的。

如，涉及化學方程式的計算題目，在剛開始學習時可以練習這樣的題目：

實驗室用19.5g鋅跟足量的稀硫酸反應后，可生成氫氣多少克？這些氫氣在標準狀況下的體積是多少升？

這樣的題目可直接根據化學反應方程式計算得到結果。

在復習提高階段，可以練習難度稍大的題目。

如，將氫氣和氧氣的混合氣體10g，點燃使之充分反應后，得到9克水蒸氣，則反應前的混合氣體中，氫氣和氧氣的質量比為（ ）。

A.1∶1 B.1∶4 C.1∶8 D.2∶3

篇2

關鍵詞： 數據挖掘；軟計算；模糊邏輯；遺傳算法；神經網絡

中圖分類號：G252 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2011）1210094－01

1 數據挖掘中的軟計算方法

1.1 模糊邏輯軟計算方法。模糊邏輯軟計算方法是數據挖掘中應用最早以及最廣泛的軟計算方法，可以這樣說，模糊邏輯是軟計算方法出現的前提。在數據挖掘領域內，模糊集技術占據著重要的地位，多數數據瀏覽方法都是基于模糊集理論來實現的。隨著計算機技術的大力發展，目前模糊集被歸類為數據挖掘中的另一種功能方法。

1）聚類：聚類是將具有抽象對象的集合進行分組，把類似的對象組成多個類。數據挖掘就是從龐大的數據庫中找出對用戶有用或者是用戶感興趣的知識。模糊集能強有力地搜索數據中的語氣詞匯，對它感興趣的結構有助于定性和半定性數據的依賴度的發現以及阻止搜到無用的知識。模糊聚類算法真是由此發展出來的。它是通過興趣度來獲得有用信息的，當在處理一些不精確的數據時，它可以利用消減不符合要求的屬性，以便更有效地發現有用的信息。

2）關聯規則：協作規則描述的是數據不同屬性之間的相互關系，也是數據挖掘中重要的一點。其中，布爾關聯規則描述的是關聯的屬性是否在二維特征，概化關聯規則考慮的是屬性之間分層關系，量化關聯規則描述的是離散化的屬性之間的關聯。由于模糊概念表示的規則更貼近于人的思維，所以，模糊技術在數據挖掘技術中發展的速度非?？臁?/p>

3）數據概化：數據概化是將可理解的信息來表達數據庫中最重要的部分，以供客戶使用。語言概化是使用自然和可理解的詞匯，首先需要用戶制定概化興趣度，然后系統從數據庫中的記錄來計算每個概化的有效性，最后選擇最合適的語言概化。

1.2 神經網絡軟計算方法。由于先前神經網絡的黑箱問題，它被認為在數據挖掘中并不適用。它雖不能獲取有用信息，但是卻很適合用于進行解釋。它在數據挖掘中的主要作用體現在規則提取和自組織性上。

1）規則提取：規則提取算法是將訓練過的神經網絡與數據節點進行連接，其中隱藏的輸出單元會自動地獲取規則，然后合并，得到更多可理解的規則集。

2）自組織性：自組織性就是獲得組織性和檔案文件。

1.3 神經――模糊軟計算方法。神經――模糊軟計算方法就是把神經網絡和模糊兩種方法進行結合，建立了具有更強大功能的智能決策系統。通過神經網絡可以獲取更多的自然規則，通過模糊可以推論完整或部分信息，為用戶找到具有關鍵決策的未知輸入量。

1.4 遺傳算法。遺傳算法是一種基于生物自然選擇與遺傳機理的隨機搜索算法。遺傳算法中主要包括了參數編碼、初始群體的設定、適應度函數的設計、遺傳操作設計以及控制參數設定五個基本要素。遺傳算法具有很強的可調節性、魯棒性和自適應性，主要用于搜集大空間集，它在解決多峰值、非線性以及全局優化等復雜度高的問題具有非常獨特的優勢。

1.5 粗糙集軟計算方法。粗糙集理論是一種處理不確定問題的新型數學工具。它是基于給定訓練數據內部的等價類建立起來的。在現實世界的數據中，常常存在一些屬性不能區分的類，這種類就可以用粗糙集來近似定義。它能有效分析不精確、不確定以及不完整的信息，還能處理龐大的數據庫和對冗余信息進行消除。

1.6 混合算法?；旌纤惴ň褪菍④浻嬎愕闹饕惴ㄟM行綜合，混合算法在并行性、容錯、自適應性和不定性管理方面可以產生更好的系統?；旌舷到y把自動化自適應性系統變成現實。當把模糊系統、神經網絡和遺傳算法進行有機結合時，可以得到充分體現合理有效的認識系統的新產品。當把粗糙集、神經網絡和模糊邏輯進行有機結合時，可以得到數據挖掘系統。

2 數據挖掘的作用

2.1 數據挖掘在金融業中的作用。在金融領域，數據量是非常龐大的。如銀行、證券公司等交易數據都是非常巨大的。因此，可以利用數據挖掘來分析客戶的信譽，防止信用卡欺詐行為的發生。典型的金融分析領域有投資評估和股票交易市場的預測。

2.2 數據挖掘在商業上的作用。在商業領域，尤其是零售業，數據挖掘的作用顯得更加重要。由于MIS和碼技術的普遍使用，有大量的有利于購買情況的數據，并且數據量以驚人的速度在激增。那么經營管理人員可以利用數據挖掘技術來作出正確的決策，有助于提高市場競爭力。

2.3 數據挖掘在醫學中的作用。在醫學上，可以利用數據挖掘技術進行分子制藥或治療診斷，以提高效率和經濟效益。在藥物合成方面，可以利用數據挖掘來分析藥物分子的化學結構，確定對病因發揮作用的原子或原子基因，在合成新藥時，就可以根據新藥的分子結構來確定該藥的用途。

2.4 數據挖掘在其他方面的作用。在工業、農業、電信、交通、軍事以及因特網等方面，數據挖掘正發揮著越來越重要的作用。

綜合所述，在目前，數據挖掘中的算法以及可視化的作用顯得越來越重要。因為從數據庫中可以很容易地發現大量的顯而易見的、無用的甚至對客戶來說是無趣的模式，現在就是需要把顯而易見的、無用的甚至對客戶來說是無趣的模式進行過濾來提供給用戶有用或有趣的模式的數據挖掘技術。而軟計算方法的本質就是以快速、低成本的方法來解決復雜的問題，本文介紹的模糊邏輯、神經網絡、神經――模糊、遺傳算法、粗糙集和混合方法是常見的幾種數據挖掘軟計算方法。數據挖掘在實際中的應用也是非常廣泛的，總之，隨著數據挖掘理論研究的不斷深入，數據挖掘將會發揮越來越重要的作用。

參考文獻：

[1]李仁璞、王正歐，《基于粗集理論和神經網絡結合的數據挖掘新方法》[J].情報學報，2002（06）.

[2]溫磊，《基于有向項集圖的關聯規則挖掘算法研究與應用》[D].天津大學，2004.

[3]吳成東、許可、韓中華、裴濤，《基于粗糙集和決策樹的數據挖掘方法》[J].東北大學學報(自然科學版)，2006（05）.

篇3

關鍵詞：化繁為簡；實際生活；技能；數學思想

中圖分類號：G623.5 文獻標志碼：B 文章編號：1674-9324（2014）02-0099-02

化繁為簡，在我們周圍可謂是無處不在，生活節奏越來越快的今天，它不但以某一行為存在著，而且已經成為我們節省時間、提高效率的必備的技能之一。在數學領域中，這種技能更是備受關注，甚至已經作為一種常用的思想方法而存在著?；睘楹唵栴}又稱作化簡問題，化簡問題涉及面很廣，主要包括：計算結果的化簡；計算方法、解題步驟的化簡；實際問題中文字信息的化簡；解決問題時思維方式的化簡。

一、計算結果的化簡

數學中的大部分問題都是需要計算的，數學的嚴密性，數學的簡練性對計算結果有著硬性的要求，即得到的計算結果一定要化為最簡形式。例如：小學數學教學中“將所得數據估算使得結果變得簡單”、“利用四舍五入的方法將小數保留到某一數位”、“將分數進行約分得到最簡分數”等等。這些都是把計算結果通過某種方式進行化簡，讓計算結果以最簡單的形式呈現。這種化簡很普遍，也很直接，但由于粗心，有時很容易被學生忽視。

二、計算方法、解題步驟的化簡

數學學科中往往有很多題目可以一題多解，計算方法多樣，解題的步驟也繁簡各異。我們該如何去選擇呢？有些題目的解題方法和步驟是否簡便，可以非常直觀的判斷。但有些題目卻不容區分，這就需要每個人根據自身的解題習慣和能力來定了。例如這樣的一道計算題：“12.5+20.3+7.7+4.5=？”，顯然這道題按順序計算是比較繁瑣的，若想使得計算簡便，可以有如下方法：

利用加法交換律、結合律，先將12.5和4.5相加，之后再把20.3和7.7相加，最后再將所得到的兩個和加到一起，整個過程口算即可解決。

第一步：將每個數按照整數部分和小數部分進行拆分，第二步：先把整數部分相加，再把小數部分相加，最后把所得的兩個結果加到一起，這種方法完全也可以用口算解決。這兩種方法都很簡單，所以不論選哪種方法都可以起到化繁為簡的作用。

除此之外，解決數學問題時往往還會出現不同問題同步解決、類似問題同理解決、列綜合算式代替分步計算等方法和步驟，這些也都可以歸類到化簡問題中。顯然，化簡在這些問題中都會起到事半功倍的效果。

三、實際問題中文字信息的化簡

數學來源于生活，服務于生活，生活中有很多問題需要用數學這個“工具”來解決。數學中的實際應用問題恰恰就是讓學生有效利用所學的數學知識來解決現實中的問題。實際問題中通常是文字、數字、圖形摻雜在一起，學生理解起來會表現出不同程度的困難。那么，如何才能減少困難、降低難度呢？其實，對于實際問題中大量的信息，我們也是可以對其進行“化簡”的。請看這樣一道題目：“光華街口裝了一個新的鐵皮郵箱，長50厘米，寬40厘米，高78厘米，做這個郵箱至少需要多少平方厘米的鐵皮？”在解決這個問題時，只需提煉題目中的數學信息，即“一個長方體，長、寬、高分別為50厘米、40厘米、78厘米，求其表面積?！碑攲嶋H問題中大量信息被提煉為簡單的數學問題時，題目難度會大大降低，再難的問題也就很容易地被解決了。因此，將復雜的實際問題變為易懂的數學問題，這正是一種“化簡”思想的體現。這也正是我們需要重視、需要對學生進行強化訓練的常用技能之一。

四、解決問題時思維方式的化簡

每一個學生，都有自己獨立的思維，雖然學生的思維水平還處于初級階段，但是，面對著種種問題，他們還是有著不同的思維方式。例如在“植樹問題”中，有的學生采取擺小棒的方式得出答案；有的學生直接想象在路旁植樹的情境；而有的學生先找到一般規律后再去解決問題。學生在思考如何解決問題的過程中，運用了不同的思維方式。相比之下，找規律這種思維方式比較長遠，用起來也比較簡便。一旦找到規律，無論題中數據有多大，數量關系有多復雜，都可以比較順利地解決。由此可見，在解決問題時思維方式是否簡練直接影響到下面解題過程的難易。

作為數學教師，我們教學時應該適時啟發，及時引導，在解決問題的過程中注重培養學生化繁為簡的意識，鍛煉學生快捷的思維方式，以便為以后解決稍難或更難的問題提供思維上、技術上的捷徑。讓學生思考問題時思維方式簡而不失高效，這便是思維方式的“化簡”。其實，這幾種“化簡”問題并不是獨立存在的，它們互相影響著，聯系并統一著。遇到一個問題，需要綜合考慮，將繁瑣之處、障礙之處真正地讓其變得簡便、順暢，才能更加容易地解決問題，得出準確的結果。這種技能需要教師的幫助，更需要學生的不斷探索。我們深知，它的培養是一個長期的過程，是一個循序漸進的過程。

篇4

【關鍵詞】興趣形式習慣反思

在小學數學教材中，計算所占的比重很大。學生的計算能力差，在計算時出現錯誤，是常見的現象，這種現象有時是"屢說無效"和"屢禁不止"的，我班學生經常在做作業，完成習題時都比較粗心，尤其到了高年級級了，計算量相當大，可以說教材基本都是以計算為主，學生的計算正確率普遍降低，嚴重影響教學質量，為了提高教學質量，在計算教學中，我非常重視學生計算能力的培養，根據自己多年的教學經驗，談一點自己的看法，特提出來與大家分享。

一、培養學生計算的興趣。

“興趣是最好的老師”，在計算教學中，首先要激發學生的計算興趣，讓學生樂于學、樂于做，教會學生用口算、筆算和計算工具進行計算，并掌握一定的計算方法，達到算得準、快的目的。為了提高學生的計算興趣，寓教于樂，結合每天的教學內容，可以讓學生練習一些口算。在強調計算的同時，講究訓練形式多樣化。如：用游戲、競賽等方式訓練；用卡片、小黑板視算，聽算；限時口算，自編計算題等。多種形式的訓練，不僅提高學生的計算興趣，還培養學生良好的計算習慣。教學中，適時地列舉中外數學家的典型事例，或者是以學生喜聞樂見的小故事來增添課堂氣氛，吸引學生注意力，激發學生對數學學習的愛好和興趣，使學生集中精神進行計算，提高課堂上的學習效果。

二、重視學生計算的習慣。

學生在計算時產生錯誤的原因是多方面的，大致有三種情況：一種是由于某些知識不理解，學生在計算時并不意識到是錯誤的。另一種是基本口算不熟練，造成計算失誤。這兩種錯誤都是在學生當中存在的。不從計算方法和口算方面進行糾正，錯誤就很難更正。另一種錯誤是由于學習習慣不好，例如抄錯、看錯題目，計算過程不符合要求，沒有驗算的習慣等等。因此，培養學生計算能力的一個重要方面，是平常練習要嚴格要求，使學生養成良好的計算習慣。

（1）培養學生認真、細致、書寫工整、格式規范的良好習慣。 學生認真、細致的習慣是平時養成的，在教學中，我能做到嚴格要求學生。在學生做題時提醒他們要認真仔細，看清題目所表達的題意，看清題目中所提供的數據，根據題目的要求說出數量關系并正確列出式子進行計算，以提高學生在解題時的準確性。在書寫格式方面，也同樣要求學生們一絲不茍、工工整整地完成。

（2）培養學生審題、分析的習慣。 計算題的計算數據和運算符號學生們經常容易看錯，也容易忽視對題目的周密觀察和認真分析，盲目地進行計算，就容易使計算繁難，影響正確率。解計算題也要和解應用題一樣，重視觀察能力的培養，加強審題訓練。對學生提出"兩看，兩想，再計算"的程序，即：先看一看整個算式由幾個部分組成，想一想一般方法如何計算，再看一看有沒有某些特殊條件，想一想能不能用簡便方法計算。教學生對題目進行有目的、有計劃地觀察分析。

（3）培養學生自覺檢查驗算，獨立糾正錯誤的習慣。 驗算習慣的養成能夠有效地保證計算的正確率，即使學生具備了比較強的口算和筆算能力也依然要靠驗算來確保計算正確。驗算有很多種方法，其中，由逆運算來進行檢驗是行之有效的方法之一。逆運算也就是與計算方法相反的運算，由于采用了逆向思維，所以能夠有效地凸現計算過程中的疏漏，簡言之就是采用逆運算，在絕大多數情況下都能檢測出計算中的錯誤。因此，我班學生大部分都養成了自覺檢查作業，獨立驗算的好習慣。這樣有效地使計算的正確率得到了較大的提高。

三、強化學生口算的訓練。

在小學階段要使學生具有較高的計算能力，必須重視口算，加強口算訓練。因為口算是計算能力的一個重要組成部分，又是筆算、珠算、估算的基礎，它在日常生活及學習中有著較廣泛的應用，因此在數學教學中，我很重視對學生加強口算訓練，在每節數學課前，我都會利用3至5分鐘時間對學生進行形式多樣的口算訓練。如：（1）口算比賽，讓學生在書上口算練習題的后面直接寫得數，比賽后組織校對、評價。并讓算得又對又快的學生說說自已的訣竅。（2）看口算卡片直接寫得數，可以將書上的口算題或一些重點口算式題寫在卡片上，學生依次寫出得數，最后出示口算題組織學生校對、評價。（3）看口算題直接口答，讓學生自已先口算一遍后再指名回答。（4）聽算，教師念口算題，讓學生直接寫出口算題，聽算結束后出示口算題，組織學生校對，評價聽算結果。（5）找朋友：讓學生拿著口算卡片找到得數等。這種緊張有序的訓練形式，既能關注每一個學生，又能引起學生的極大興趣，大大地提高了群體學生口算練習的質量。

四、注重有效練習的設計。

練習是學生鞏固知識、形成技能的重要途徑。設計練習時應注意以下幾點：1、突出方法重點練?？梢栽O計一些能體現算理基礎和算法形成的習題讓學生練，既搞清了算理，又掌握了計算方法，起到了事半功倍的作用。2、用易混淆對比練。將易混淆的題目放在一起，讓學生區分比較，以提高學生的鑒別能力和計算的準確率。3、經常出錯反復練。把學生利用新算法計算時出現的一些典型錯例板書出來，讓學生找出錯誤之處，改正過來，可以為學生算法掃清障礙。4練習要因人施教，分層提出練習目標。對于計算能力強的學生，可以提高要求；對于思維較慢的學生，要求就低些；對于差生，讓他們做最基本的習題，在練習中給予幫助和鼓勵，讓他們克服自卑，樹立信心，真正調動他們的學習積極性。

五、督促學生錯題的整理

篇5

關鍵詞:預應力混凝土;箱梁橋;裂縫;成因分析;修補

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A

1箱梁裂縫的常見病害位置

1.1零號段頂板裂縫

大跨度箱梁橋懸臂施工，在零號塊頂板處的三角加腋區，由于預應力孔道密集，此處數量大，間距小，從而導致該區域振搗困難，容易導致混凝土振搗不密實。如果再加上預應力管道壓漿不飽滿，零號塊處頂板局部長期處于運營狀態下可能會產生開裂，甚至被壓碎。在長期滲透的雨水作用下，預應力混凝土梁的鋼筋可能發生腐蝕，易失效，最終嚴重影響橋梁的性能。

1.2腹板斜向裂縫

腹板斜裂主要出現在主墩支點、四分之一跨徑和過渡墩的支點范圍內。腹板厚度略薄是產生腹板斜向裂縫的主要原因, 另外一個重要因素是腹板豎向預應力鋼筋沒起到應有的作用，發生預應力失效。對于邊跨和中跨比值達到0.7左右的橋梁，由于邊中跨的設置不合理常常會導致過渡墩的支點附近產生腹板斜裂縫。

1.3頂板翼緣橫向裂縫

箱梁懸臂法施工時，位于懸臂端附近位置的箱梁，其上翼緣板端部沿橫橋向可能會產生裂縫。懸臂施工時，縱向預應力的錨固集中力需經過一至兩節段后，才能在全截面范圍內較為均勻分布。臨近懸臂端節段的截面翼緣板存在預壓應力不足的問題，橫向預應力束若在此時張拉，將使翼緣板受縱橋向拉應力，產生橫橋向的裂縫。

1.4合攏段頂、底板縱向裂縫

縱向裂縫通常一拆模即存在，其在合攏段的頂板、底板上沿薄弱部位通長分布。此類裂縫較容易產生，例如在合攏段僅承受自重荷載，且壓應力不大、亦不存在拉應力的情況下即已產生。

2預應力混凝土箱梁橋的裂縫成因

2.1施工因素導致的混凝土裂縫

(1)混凝土澆筑工藝不當

預應力混凝土箱梁橋主要是由混凝土構成的，而混凝土本身具有容易產生裂縫的性質。工程中使用混凝土的工藝非常講究，在橋梁工程中也是如此。混凝土攪拌時間太短，導致不均勻，影響混凝土內部結構的穩定性，而如果攪拌時間過長，又會產生不均勻的網狀裂縫。而在混凝土澆筑時，澆筑順序的錯誤或者澆筑速度過快、澆筑完成后有些工程人員過早拆模，同樣會使混凝土產生裂縫。

(2)施工工藝出現錯誤

一些工程施工人員缺乏經驗，在具體施工中就有可能犯一些技術性錯誤，這也會導致預應力混凝土箱梁橋產生裂縫。常見的錯誤比如鋼筋保護膜厚度不足，缺乏管理導致鋼筋被隨意踩踏;混凝土之間接縫處理不當，使得接縫處強度得不到保證;混凝土強度達到一定值之前受到載荷;缺乏保護導致的凍害等等。

2.2材料使用導致的混凝土箱梁橋裂縫

在預應力混凝土箱梁橋施工過程中，要想保證工程質量，對施工材料的嚴格要求必不可少。施工材料本身都有其各自的物理化學性質，在不同的環境下可能會產生不同的變化，從而會影響到工程質量。比如，混凝土配比不合適，可能會導致混凝土出現離析現象及水泥浮漿、干縮從而產生裂縫;材料成分不均勻，例如當混凝土的骨料中集中含泥的時候，就會使混凝土出現不規則的網狀裂縫，從而使混凝土的強度大大降低;若在骨料中含有反應性的石料例如石灰石，更有可能造成局部的混凝土崩裂現象。總之，施工中，由于材料使用不當導致的裂縫是非常嚴重的，任何一個地方出現漏洞都有可能導致橋梁裂縫的產生。了解施工材料的理化性質，科學合理地使用材料是保證橋梁質量的重要條件。

2.3設計因素導致的混凝土裂縫

預應力混凝土梁橋施工中，前期設計不合理是產生裂縫的一個主要因素。由于橋梁施工是以前期設計為藍圖的，設計中一旦出錯，落實到施工當中就會一直錯下去，因此前期的精密設計對于裂縫的預防是非常重要的。常見的設計問題有以下幾點。

(1)計算方法不合適

在預應力混凝土箱梁橋的設計過程中，應力應變等力學計算是不可或缺的，但是在計算中，需要根據所要設計的橋梁及當地的具體情況，靈活地選用計算方法。例如，對橋梁進行受力分析時，就會用到ANSYS有限單元法進行分析。在有限單元法中，有限元的選取關系到計算的準確性，需要根據橋梁各部分形態及受力特性進行選取。又比如在計算過程中，計算公式往往有一定的適用條件，超出了這樣的條件，計算結果就會失真，設計人員如果忽視了這些設計因素，就會影響橋梁力學性能，可能在施工中出現裂縫。

(2)設計結構不合理

預應力混凝土箱梁橋是一種連續性橋梁，屬于超靜定結構，其受力情況相當復雜，因而結構的科學性也就決定了橋梁的受力特點。因此，對于預應力混凝土箱梁橋，結構設計是影響裂縫的最主要因素，對于局部應力分析錯誤和構造細節的不重視都會導致裂縫的產生。

(3)超載造成的裂縫

現在的橋梁普遍存在著超負荷運作的情況。橋梁建成后都有一定的承載限度，載荷越大對橋梁造成的剪應力越大。當載荷超過了橋梁可以承受的限度后，產生的剪力就能夠破壞混凝土結構形成裂縫。因此，在設計過程中，應該明確負責地設計出承載限度，并且在橋梁正式運營后嚴格禁止超載。

3預應力混凝土箱梁橋裂縫的修補

3.1表面處理法

表面處理適用于比輕微的裂縫。具體施工方法是在裂縫表面涂上一層薄膜，達到封閉裂縫，提高橋梁耐久性的目的。一般常用的涂膜材料主要有彈性涂膜防水材料、彈性密封材料、聚合物水泥砂漿等等。在施工中，依據涂膜方法又可以分為全涂膜處理和部分涂膜處理。全涂膜處理主要是用于對整個橋梁進行加固防止裂縫產生。而部分涂膜只在裂縫處及其附近進行涂膜處理，僅僅達到控制已經產生的裂縫的目的。

3.2填充處理法

填充方法顧名思義，就是用一定的物質對裂縫進行填充的方法。在施工中，首先要在裂縫處鑿開一個具有適當深度和寬度的U型槽，然后在槽里填充修補材料。一般的混凝土工程的填充料都是更優質的混凝土，但是由于預應力混凝土箱梁橋的結構特殊，常會采用一些特別的材料，例如環氧樹脂、聚合物砂漿、彈性密封材料等等。

3.3灌漿法

灌漿法也是在裂縫里灌入一定的材料以恢復橋梁整體的連續性和穩定性，與填充處理法不同的是這種方法不必在裂縫處挖槽，只需要通過一定手段把灌漿材料灌入裂縫中即可。依據裂縫的嚴重程度，灌漿法可以分為化學灌漿和水泥灌漿兩種方式?；瘜W灌漿針對的是較小的裂縫情況，使用的是具有連續性的化學填充材料如環氧樹脂漿液、聚氨酯類漿液等等;而對于裂縫寬度大于1mm的情況，應該采用水泥灌漿。

3.4BICS法進行修補

BICS方法是日本SHO－BOND公司開發的修補技術，是一項專門修補混凝土裂縫的技術。相比于傳統的裂縫修補方法，BICS法采用的灌漿材料是SHO－BOND公司自己研發的BL－GROUT膠，這種膠相比于普通的填充材料，具有良好的柔韌性、抗收縮性、滲透力以及出眾的耐久性，可以達到瞬間固化的效果。在灌漿時，采用特制的橡膠管，利用橡膠的收縮性進行自動灌漿，灌漿達到的補強效果甚至比裂縫之前的強度更強。

4結語

大跨度混凝土箱梁因其技術和施工方法的特點，其裂縫病害的影響因素繁多，施工控制難度高，預應力混凝土箱梁橋施工中產生的裂縫大都是由于施工錯誤造成的，通過合理規范的施工管理，就能夠很好地控制橋梁裂縫的產生。

參考文獻:

[1]肖志紅.預應力混凝土箱梁橋裂縫成因分析[J].黑龍江交通科技,2012 (8):71.

篇6

關鍵詞：計算；實驗；體積；質量

引入：

英國哲學家K.R.波普爾說：“科學只能從問題開始?！睈垡蛩固挂矎娬{指出：“發現問題和系統闡述問題可能比得到解答更為重要。”在我們的教學活動中怎樣高效幫助學生解決他們遇到的學習困難，需要老師充分發揮自身的智慧。

篇7

關鍵詞：管理;數學方法;對象;模型;規律;描述

隨著社會的不斷發展，當時展到近代社會以來，由于新的計算工具的問世以及新的計算方法的出現，數學這一計算方式實現了第二次發展，并成為一種具有強大生命力、創新性的管理模式。在科技高速發展的今天，任何領域的發展都離不開科技，所以數學管理模式已經在諸多領域得到了廣泛的應用，并且還起到了重要的作用。通過對數學管理方式進行分析可以得出數學管理方法能有如此發展主要有以下兩點原因：第一點是數學方法屬于一種先進的管理理念;第二點是數序管理方法具有一定的獨特性。

目前我們所說的數學管理模式，其本質就是希望可以用最小的管理成本去獲得最大的管理效益，通俗的講，所謂數學管理模式就是在管理的過程中用最小的付出得到最大的回報。所以在這樣管理方式的指引下，主要有以下幾點，第一，管理者會將抽象數學的特征融合到管理學的理念中，這樣就可以跳出傳統管理的范疇，僅僅將注意力放在管理中所含有的數量關系上就可以了;第二，管理者在從事管理工作的過程中也需要用到一些數字、符號以及某些特定的函數關系式等，在一些情況下也會用到這些與數學相關的概念所組成的一些數學元素來對管理的對象進行描述，這樣可以有效的對管理對象的隱晦方面進行直觀的描述，同時也可以使原本非常模糊的事件變的逐漸清晰，使原本互不相干的因素緊密的聯系在一起，這就可以讓一些在管理過程中原本無序的事情逐漸變得有秩序;第三，管理者在進行管理工作的過程中，可以以目前比較成熟的數學模型以及較為全面的教學分析與計算的模式為基礎，對管理對象的靜態特征以及管理對象的動態演變規律進行模擬，這樣可以極大程度的降低管理工作的工作步驟以及管理程序，從而顯著的降低管理人員的工作量，在一定程度上降低了管理工作對資金、人力的需求;第四，在管理工作進行的過程中，管理者可以以數學的定量化計算方法以及逼近化分析方法的運用作為依托，這樣就可以對某些管理對象進行量化管理，特別是對一些隨機性管理因素等可以使用逼近化的方式進行分析，這樣可以讓他們盡量的向確定型因素以及相連續型因素靠近，可以確保管理者在管理的過程中做到心中有數，進一步增強管理進程的準確定以及可控性。與此同時在數學方法管理模式的指引下，管理者也可以將數學學科中求極值的方式進行應用，并運用相應的函數關系，計算出成本最低效益最高的哪一點，這樣就可以將計算出的數據在管理中進行應用，可以使管理獲得最直觀的經濟效益。通過數學管理方式可以看出，這種新型的管理方式可以將人類最根本的需要直接的體現出來，從另一個個角度對數學管理方式進行詮釋，就是人類的活動從根本上來講都是圍繞著得失來進行的。并且有些人還期望，可以有一個比較簡單的計算方法，在盡可能短的時間里，幫人們計算出得失的數量關系。對于這些訴求數學管理方法都可以將其反映出來，所以這也是為什么數學管理方式一直受到管理者青睞的一個重要因素。隨著社會的不斷發展與管理方式的不斷多樣化，數學這種管理方式并沒有因為時代的發展而被淘汰，反之直到今天數學管理方式依然擁有這眾多的使用者。對我國的管理現狀進行分析，無論是某一單位、某一區域內，有管理效益不明顯或者是非常不明顯的情況出現，其最根本的影響因素就是管理的機構非常龐大、從事管理工作的人員較多但是做實事的人又非常少。所以在管理中應用數學方式的管理方法，對各行業、各領域、各地區甚至是對整個國家的管理都會有一定的幫助作用。

數學方法管理模式的基本思路是：針對管理對象在管理過程中涉及或呈現的理論與實際問題，先找出它們各自的數量值及其變化規律的數字表達式，接下來用數學語言描繪它們之間的相互關系及其運行規律，以形成相應的數學模型。管理的數學模型是管理學與應用數學相結合的結晶。由于其參數和變量改變容易，又有深厚的數學理論和功能強大的電子計算機為依托，使其更加便于操縱和更加效果顯著。管理的數學模型構建方法常見的有如下三種：一是直接分析方法。這種方法適用于內部結構及各要素的性質、數量都足夠清晰的、較為簡單的管理對象。管理者可根據已知的相關數據及其相互關系式直接做出相應的管理數學模型，例如：交通運輸模型和資源配置模型等。二是試驗數據分析方法。這種方法適用于其內部結構及各要素的性質、數量雖不甚清晰，但卻可以試驗管理對象。管理者可借助于通過試驗收集的數據，采用回歸分析等統計方法作出相應的管理數學模型，例如化學工藝優選模型和質量影響因素分析模型等。三是局部試驗方法。

參考文獻：

篇8

句子的各種成分之間有一定的結構關系,可以分析出主語和謂語,述語和賓語,中心語和定語、補語、狀語等幾種不同的結構關系.成分殘缺是指句子應該具備的語法成分殘缺不全，改變了全句的內在結構，影響了基本語意的表達.在科技論文寫作中，這種現象普遍存在于句子的主干部分或次要部分之中.1.1缺主語由于造句錯誤，導致句子中本來存在的主語在結構上變成其他成分，使得主語喪失.修改的辦法是從謂語找回主語，挖掘出真正的主語.例1由本實驗,表明自體血液回輸機具有及時、高效、安全的特點.分析：該句的錯誤在于濫用介詞結構，句首的介詞“由”與后面的名詞性詞語“本實驗”構成介詞詞組，使主語“本實驗”變成介詞結構的賓語，掩蔽了名詞性主語，導致這個句子主語缺失.此句可改為“本實驗表明自體血液回輸機具有及時、高效、安全的特點”.1.2缺謂語例2成骨細胞分離的方法，在無菌條件下取新生24h大鼠的下頜骨.分析：該句欠缺判斷動詞“是”，缺乏中介手段———謂語，造成結構混亂，表意不清.這句話應改為“成骨細胞分離的方法，是在無菌條件下取24h大鼠的下頜骨.”1.3缺賓語例3本課題研究了考慮滯后彈性由混凝土徐變引起的連續梁次內力.分析：該句賓語的修飾語較長，賓語中心詞離相關的謂語動詞較遠，容易把句子末尾的賓語中心詞丟失.句中有謂語動詞“研究”，但缺失賓語，應在句子末尾加上“的計算方法”.這句話應改為“本課題研究了考慮滯后彈性由混凝土徐變引起的連續梁次內力的計算方法.”

2錯誤類型之二：詞語搭配不當

詞語搭配不當的原因主要在于詞語之間意義上的聯系缺乏邏輯性.科技論文寫作中，應該準確掌握所使用的詞的特點和意義.2.1主謂搭配不當例4對于工程施工中存在的問題，相關監理部門應給予及時的糾正.分析：該句中的“問題”并不一定是指錯誤，可以與“處理”或“解決”搭配，但“問題”與“糾正”搭配不當.這句話可改為“對于工程施工中存在的問題，相關監理部門應給予及時的處理.”2.2動賓搭配不當例5這種超聲波能量不僅能夠促進許多化學反應，甚至還可以改變某些化學反應.分析：該句中的“反應”屬于假賓語，語意表述不夠明確，應在句末加上“的進行”作為“促使”的賓語，加上“的方向”作為“改變”的賓語.這句話應改為“這種超聲波能量不僅能夠促進許多化學反應的進行，甚至還可以改變某些化學反應的方向.”2.3主賓搭配不當例6玉米是一種創匯農業，目前我國正積極發展創匯農業，已經在俄羅斯開辟了市場.分析：該句中的主語“玉米”本是一種農產品，并非一種“農業”，因此主賓不搭配.這句話應改為“玉米是一種創匯農產品，目前我國正積極發展創匯農業，已經在俄羅斯開辟了市場.”

3錯誤類型之三：語句用詞不妥

漢語中的詞有若干類，各類詞都有其不同的語法特點和適用規定，每個實詞也都有實際的意義.論文作者如果不考慮詞的類別、含義和適用規則，就會造成用詞不妥.3.1詞義誤用例7對平均相對定義應結合實際的系統結構來界定.分析：該句中對“平均相對誤差”這一概念進行下定義的條件，應用“根據”，而不是“結合”，“結合”在詞義上使用不當.這句話應改為“對平均相對誤差的定義應根據實際的系統結構來界定.”3.2詞性誤用“在撰寫科技文章時，很少有作者顧及并考慮遣詞的詞性問題，他們或者不明確該詞的語法特點，不顧語法法則去遣詞造句;或者混淆兩類不同詞性的用法特點，張冠李戴，超越該詞的職責范圍去搭配造句，因而在科技文章中出現為數較多的詞性誤用語病.”［5］例8我們可以從超聲測量來估計胎兒體重.分析：該句中的介詞“從”使用不當，因為介詞“從”一般是引出處所、時間和方向的，不能用在“超聲測量”前，應將“從”改為“應用”.這句話應改為“我們可以應用超聲測量來估計胎兒體重.”3.3關聯詞語誤用例9煉油裝置污水汽提后，廢氣中有氨氮和硫化氫.不僅要分開處理，而且汽提塔要增加側線，投資高.該句中的復句屬于假設關系復句，而不是遞進關系復句，關聯詞“不僅……而且”應改為“如果……就”.這句話應改為“煉油裝置污水汽提后，廢氣中有氨氮和硫化氫.如果要分開處理，汽提塔就要增加側線，投資高.”3.4數量詞誤用例10整整四百噸左右的塔桅起重機，可沿軌道行走，進行不同角度的吊卸，就位非常方便.分析：該句中的錯誤是最常見的數量詞誤用的例子，定數與約數容易混用，造成自相矛盾的錯誤.可根據上下文的具體情況，刪去“整整”或“左右”，如果實際數量為“四百噸”，那么“整整”和“左右”兩者都可刪去.這句話應改為“四百噸左右的塔桅起重機，可沿軌道行走，進行不同角度的吊卸，就位非常方便.”

4錯誤類型之四：語序混亂

由于語序排列的混亂，常會引起語言、邏輯和語意上的錯誤.4.1綜合定語次序錯誤并列定語和遞加定語排列在一起，組成綜合定語.綜合定語的次序排列規則一般為：領屬（名詞，代詞）時間，處所（時間詞，處所詞）數量（數量詞組）種屬（形容詞，不帶“的”的名詞）.例11常見的絕大多數的喜溫耐熱的蔬菜起源于高溫多雨的熱帶.分析：該句的語序錯誤主要是形容詞定語“常見的”領先于數量詞定語“絕大多數的”，兩者位置應進行調換.這句話應改為“絕大多數的常見的喜溫耐熱的蔬菜起源于高溫多雨的熱帶.”4.2狀語次序錯誤例12由于癥狀不典型、出現的癥狀比較單一，所以一般早期診斷紅斑狼瘡是很困難的.分析：該句中的狀語“一般”即“通?！?，是指一種概率.“早期診斷紅斑狼瘡”是一種目的，只存在能與否的可能，不適合用“一般”來修飾.而“一般”可以移后，修飾“很困難”這種狀態.這句話應改為“由于癥狀不典型、出現的癥狀比較單一，所以早期診斷紅斑狼瘡一般是很困難的.”

5錯誤類型之五：表述不清

篇9

1. 約分后遺癥（約不清、漏數）。

分數計算中，最常見的是約分導致錯誤結果。有的結果沒約成最簡分數或整數（如圖1所示）；有的約分沒結束，最后結果不是最簡分數（如圖2所示）；還有的學生約分后相乘時漏看數，或看錯符號（如圖3～5所示）。這些錯誤都是約分引起的錯誤，我們姑且稱這樣的計算錯誤叫“約分后遺癥”。

這些錯誤不容小覷，從錯誤中可以讀出學生的學習情感欠專注，書寫缺乏耐心。

2. 草木皆是兵（加減全來乘）。

有部分學生，知道乘法的計算方法，但在計算過程中，算著算著，就云里霧里的，把加減法當乘法計算，從而在計算過程中進行約分，導致結果錯誤。

■-■÷■+■=■-■×■+■=■-■+■=■

-■+■=■

3. 亂點鴛鴦譜（按自己的“法則”算）。

六年級學生把整數、小數中的運算律和運算性質直接遷移到六年級的分數計算中，本應是很簡單的事情，但學生出現的下列錯誤，真讓人大跌眼鏡，足以暴露出知識點間的交接存在遺漏?？催@些學生的思考與做法。

有少數學生，在頭腦中形成的知識結構中，沒有建立乘法分配律的數學模型，只是主觀臆斷，看哪幾個數湊起來好算，無視算法與算理，按自己的意愿硬湊到一起。

4. 算理沒弄明（無視運算順序）。

有位學生計算■+■×■時，很快算出結果是■。

師：你是怎樣計算的？

生：因為■+■=1，所以先算■+■=1，再算1×■=■。

師：這道算式有加法和乘法，你覺得先算哪一步？

生：乘法！

師：那為什么你先算加法了？

生：因為正好得1，就當成乘法分配律算了

師：這題應怎么變化一下，就可以用乘法分配律計算了？

生：當算式是“■×■+■×■”時，才可以用乘法分配律。

類似的例子還有很多，如下：

5. 口算基礎差。

還有少部分人，對簡單的分數計算問題，明明可以唾手成功，但卻在非常簡單的口算中出錯，例如：21-21×（■-■）=21-21×■=21-3=19。

縱觀上述列舉的問題，分析學生的個體因素，可歸納為三大原因：能力問題——不會算；態度問題——不想算；精確問題——算不準。此三大原因又可以合并成一個問題，即運算能力的培養。《義務教育數學課程標準（2011）》（以下簡稱《課程標準》）明確提出了應該培養的學習習慣是認真勤奮、獨立思考、合作交流、反思質疑。如何讓計算問題來個華麗轉身？這是我們一線數學教師翹首以盼的答案。筆者從分析中采取了一些措施，作了一些嘗試，收到了非常明顯的效果，期待與大家進一步分享與商榷。

1. 積累計算經驗，引導“推理”與“遷移”。

從計算現狀看，學生的知識鏈斷鏈嚴重，身為六年級的數學教師，就要采取補救措施。特別是對“加法交換律a+b=b+a” “加法結合律（a+b）+c=a+（b+c）”“乘法交換律a×b=b×a”“乘法結合律（a×b）×c=a×（b×c）”“乘法分配律（a+b）×c=a×c+b×c”“減法基本性質a-b-c=a-（b+c）”“商不變規律a÷b=（a÷c）÷（b÷c）或a÷b=（a×c）÷（b×c）（b，c≠0）”“積不變規律a×b=（a×c）×（b÷c）（c≠0）”等系統地比較和梳理，在腦中構建算理算法。一竅通，百竅同，算理掌握牢了，才能保證整數、分數、小數等計算的正確性。在四、五、六年級的交接中，教師要清楚教材的編寫系統，了解學生的認知結構，恰當引導推理，讓整數計算方法作為基本的學習經驗，推理出小數的計算方法；到六年級，再把整數與小數的算理算法作為基本的學習經驗，遷移到分數的計算學習中，從而形成良性循環。這是“曲突徙薪”的第一步。

2.強化學習數感，培養“會算”與“算對”。

“算什么？”“怎么算？”“為什么？”這是計算教學面臨的三大問題。張丹教授指出：運算能力首先是會算和算正確，而會算不是死記硬背，要理解運算的道理，還要尋求合理簡潔的運算途徑解決問題等。如此看來，制定切實可行的訓練計劃是必不可少的。正因為教學中缺乏對計算知識的理解和訓練，才造成計算能力普遍下降。掌握了算理算法后，進行定期的訓練是必不可少的。所以，每節課的課前五分鐘，要進行簡單的口算、簡算、估算等訓練，每天晚上布置10道計算題，可以是四則混合運算、連乘、連除、簡算等，其中包括方程的訓練。還可以把典型的計算題形成題庫發到學生手中，每天請家長配合訓練檢查其中10道。這樣在練習中就能有意識地培養學生的數感?！墩n程標準》給數感賦予了更深的內涵，指出對數的感悟包括三個方面：數與數量、數量關系以及運算結果的估計。因此，應把數感培養放在教學的首要地位?！皶恪标P注了學生的學習過程，“算對”關注了學習的結果，讓學習過程與學習結果并重，才是優質學習的保障。這是“曲突徙薪”的第二步。

3. 堅持積極評價，促進“速算”與“優算”。

速算與優算是我們計算教學的追求和目標。訓練時，我們要做好定性評價與定量評價相結合，如開展班級內、年級間的“計算小能手”比賽，以賽帶學，以賽促練；在批改作業時，盡量面批，多靜下心來聽聽學生是怎么想的，這是對學生的一種尊重，也是尋找錯因的最好途徑；堅持激勵性評語，“你的方法真好，能與大家分享一下嗎？”“恭喜你全對，如果能再快一些就更棒了！”讓學生充滿學習的自信， 有目標、有興趣、有動力。這是“曲突徙薪”的第三步。

篇10

[關鍵詞]裝配;螺栓;緊固力矩;取定方法

中圖分類號：U225.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）27-0001-02

螺栓聯接是機械設備安裝中最常見的可拆式連接方式。為了保證在使用中螺栓螺紋聯接的剛性和防松能力，需要在裝配時進行預緊，而預緊力矩該如何確定成為一個需要研究的問題，過大則會導致聯接失效，過小則又達不到應有的使用要求。因此確定螺栓的緊固力矩成為裝配工作中的一個重要問題。

1 螺栓聯接副的受力情況分析

螺栓聯接一般情況下都是成組應用的，需要根據被聯接件的結構和聯接件的載荷來設計其傳力方式、數目和布置?？傮w來說，螺栓聯接受力情況有：（1）純軸向力，螺栓只受軸向受力;（2）橫向力，螺栓徑向受力;（3）旋轉力矩，如輪法蘭聯接;（4）翻轉力矩，也叫傾覆力矩。

其中（1）、（4）螺栓聯接副受拉力，（2）、（3）螺栓聯接副可以受拉力，也可受剪切力。在裝配應用中，螺栓聯接受拉力居多， 根據國家標準選用的螺栓也為受拉螺栓（GB3098.1～3098.3-82 緊固件機械性能）。故本文以螺栓聯接副受拉力為研究對象，討論時其緊固力矩的確定問題。

2 螺栓聯接副防松措施中的緊固力矩分析

螺栓聯接在工程應用中，常用的防松方法有三種：摩擦防松、機械防松和永久防松。其中機械防松和摩擦防松稱為可拆卸防松，在安裝應用中，需要施加緊固力矩;而永久防松稱為不可拆卸防松，無法重復使用，因此在機械設備裝配工作中較少使用。

（1）常見摩擦防松方法有：利用彈簧墊片、自鎖螺母及雙螺母等。彈簧墊片防松方式中，緊固力矩增加了彈簧墊片的壓緊力矩，但由于壓緊力矩數值不大，常在計算中將其忽略。自鎖螺母防松方式中緊固力矩與普通螺栓相同。雙螺母（對頂螺母）防松方法中，要考慮前后兩個螺母的緊固力矩問題。

（2）常見的機械防松方法：利用開口銷、止動墊片及串鋼絲繩等。機械方法多采用開口銷等機械結構，阻止螺栓退回。這種方法的緊固力矩與普通方法一致。

（3）永久防松方法有：沖邊法防松、粘合防松等。這種方法一般用于永久聯接，不可拆卸，但其緊固力矩與普通方法一致。

對于螺栓聯接副的緊固力矩而言，機械防松方法和永久防松方法均為單螺母緊固，其緊固力矩與一般受拉力螺栓聯接無異。而在摩擦放松方法中，彈簧墊片放松在緊固時在單螺母緊固的基礎上增加了彈簧墊片的壓緊力矩，雙螺母方法緊固時，需要注意前后螺母的緊固力矩存在差異，需要分別對待。

3 軸向力與緊固力矩的關系分析計算

緊固力矩是由扳手的扭轉運動來施加的，該扭轉運動的扭轉力矩T主要克服了螺紋副的螺紋阻力矩T1，以及螺母與被連接件支承面間的端面摩擦力矩 T2，即可得到如下公式：

（1）

式中：T―緊固力矩; F0―預緊力，N;ω―螺紋升角;

―螺紋當量摩擦角;d2――螺紋中徑，mm;

μ―螺母與被連接件的支承面間的摩擦因數;

Dw―與支承平面連接的螺母或者墊圈的直徑;d0―螺紋外徑;

d―螺紋公稱直徑，mm;

K―緊固力矩系數，;

因此，在螺栓大小相同時，螺栓的軸向預緊力正比于緊固力矩的大小，其比例系數就是緊固力矩系數K。

系數K 的取值計算是一個較為復雜的過程。一般來說，對于普通粗牙M12～M64螺紋，其緊固力矩系數 K 一般在 0.1～0.3范圍內變動，表1為參考值[1]。

可以這么認為，當螺栓、螺母、墊圈、被連接件等零件的型號選定后，在確定的工作環境、工作狀態下，緊固力矩系數是固定的。也就是說，在這種情況下，所需預緊力的大小直接決定了應施加的緊固力矩的大小。

根據公式（1）可知，緊固緊力矩與螺栓預緊力是呈線性關系，因此早操作中確定并控制了緊固力矩的大小，就可以通過實驗或理論的方法計算出預緊力值。由于系數K值、受摩擦系數和幾何參數的的不確定性影響，在一定的緊固力矩下，預緊力數值的變化區間比較大，因此通過緊固力矩來控制螺栓預緊力的精度并不是很高，其誤差約為±25%左右，最大甚至可達±40%左右。

這樣就產生了一個矛盾：一方面，可以根據應用工況和要求來設計出所需要預緊力的具體數值，但另一方面，卻無法在現實中很精確的施加所要求預緊力，達到其設計值，只能通過施加一定緊固力矩，來確定其大小。不過關于這個矛盾的討論不是本文的重點，主要是為了闡述這種現實情況的存在。同時，在本文第 4 節中的討論只考慮了緊固力矩和預緊力的純線性關系而忽略了這種誤差。

4 螺栓預緊力（緊固力矩）的確定方法

通常情況下由 N個螺栓螺母副聯接的法蘭聯接體，給予一定的緊固力 F 的同時，聯接體內產生內壓力 Fx，對于這種用于有一定內壓力的流體的聯接體，設計螺栓的緊固力矩時，須考慮以下四點：

（1）確保螺栓的強度，即不允許發生因緊固力矩過大導致螺栓的屈服破壞而喪失聯接體的機能。

（2）確保螺紋的強度，不能因為過大的緊固力矩而導致螺紋發生脫扣現象。

（3）確保法蘭盤的強度，不能因過大的緊固力矩導致法蘭發生破壞。

（4）確保墊片、墊圈的性能，既保證不因緊固力矩過小導致聯接不到位，也不因緊固力矩過大造成螺栓損壞。

4.1 考慮螺栓的強度

一般規定緊固后的螺紋聯接件預緊應力不得大于其材料屈服點σs的 80%。對于一般聯接用鋼制螺栓，推薦用預緊力限值如下：

碳素鋼螺栓 F0=（0.6～0.7）σSAS

合金鋼螺栓 F0=（0.5～0.6）σSAS

式中：σs―螺栓材料的屈服點，Mpa;As―螺栓公稱應力截面積，mm2;

對于重要的螺栓聯接，必須要有控制和測量預緊力的方法，常用的方法有：

（1）力矩法：當使用力矩扳手正規測定緊固力矩時，一般取預緊系數 Q=1.4[1]，則力矩扳手所需指示值應為：

（2）

（2） 螺母轉角法：在螺母被擰到與被連接件貼緊后，再旋轉一定的角度獲得所需的預緊力。

（3） 螺栓預伸長法：通過加熱將螺栓預伸長到所要求的變形量，再擰緊螺母，冷卻后螺栓縮短即聯接預緊。這種方法螺栓不受緊固力矩作用，螺栓強度得到了一定提高，但需要預變形裝置。

這種單純考慮螺栓強度的緊固力矩計算方法是具有一定的局限性的，但是在不存在密封要求，并且被聯接件強度足夠高的工況下，是可以作為實際緊固力矩來使用的，特別的在地腳螺栓的緊固處理上應用較為普遍，同時也是合適的。

4.2 考慮螺紋的強度

恰當的緊固力矩需要保證螺紋得以旋緊而不致使螺紋或螺母有所損害。這就要求旋緊扭矩必然介于旋入扭矩及極限扭矩之間，有很多因素會影響到旋轉扭矩及極限扭矩，比較重要的因素有螺紋的型式、 尺寸、螺母成份及硬度、厚度等等。

但是，標準的螺栓與螺母的螺紋牙及其他各部分尺寸是根據等強度原則及使用經驗進行規定的。采用標準件時，這些部分并不需要進行強度計算，但是當非標準件之間的配合使用，或者進行了材料的改變后，還是需要進一步計算螺紋的強度以確定極限緊固力矩，這種螺紋強度的計算方法可參考相關手冊查到。

4.3 考慮被聯接件的強度。在用螺栓聯接法蘭件或其他連接件時，被聯接件的強度也是需要考慮的一個重要因素。

當然，這個預緊力是螺栓所需要的最小預緊力，由此計算出來的緊固力矩也是最小緊固力矩，在合適的大小范圍內，緊固力矩應取較大的值，因此，根據最基本的密封要求，得到了螺栓的最小緊固力矩。

4.5 緊固力矩的確定

合適的緊固力矩對螺栓聯接來說是非常重要的。確定緊固力矩的第一步就是一計算出一個合適的預緊力 F，經過以上的分析，可以確定 F 的合適的范圍是 F1～Min（F2，F3，F4，F5）。其中，F1―墊片保證密封的最小壓緊力;F2―使墊片或者墊圈破壞的壓緊力;F3―使螺紋破壞的壓緊力;F4―螺栓的許用最大預緊力;F5―使壓緊面破壞的拉力。

考慮采用標準緊固件，且忽視被連接件失效這種極端情況下，可以認為螺栓聯接中，預緊力的大小應該在 F1～Min（F2，F4）。一般來說，緊固力矩應該在合適范圍內取大值，因為螺栓的軸向力越大，它的抗松動性能和抗疲勞性能就越好，同時也能更高地利用螺栓的效能，因此最合適的預緊力應為Min（F2，F4）。也就是說，在預緊力的計算過程中，主要考慮墊片最大所能成承受的壓緊力，同時計算螺栓的最大許用壓緊力，兩者取小值。

5 結束語

目前在很多文獻和標準規范中，在緊固力矩的計算時，常常只是考慮其中一種或者兩種情況，沒有從計算最小和最大的緊固力矩出發，全面的考慮多種不同工況下，分析總結螺栓緊固力矩的計算方法。本文通過討論得到了一種較為全面的螺栓緊固力矩的理論計算方法，對裝配工程應用具有一定的參考意義。

參考文獻

[1] 成大先.機械設計手冊.北京：化學工業出版社，2003：