动态分析(DynamicAnalyzer)基础理论

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动态分析方法

动态分析的方法一、单井动态分析单井动态分析包括油井动态分析和注水井动态分析,以研究阶段性的分层调整管理措施为主。

油田的变化总要通过单井反映出来，所以管好油、水井是管好油田的基点。

油井分析以所管某一油井为重点联系到周围有关的注水井和相邻油井进行综合分析。

注水井分析则以所管某一注水井为中心，联系到周围的油、水井进行综合分析。

现分述如下。

（一）油井动态分析对注水开发的油田来说，油井动态分析的目的就是要在保证达到一定采油速度的前提下实现三稳迟见水。

三稳就是产量稳、地层压力稳、流动压力稳。

迟见水就是无水采油期长、无水采收率高。

油井动态分析方法可综合为以下几点：第一，清点油层。

对所管油井的各小层要进行清点，了解全井射开的油层数、有效厚度和产能系数；了解射开各单层的类型，如水驱层（与注水井连通）、弹性层（与注水井不连通，与其它油井连通）、“土豆”层（与邻井全不连通）和“危险”层（与注水连通特别好，有见水危险）；了解每个单层的渗透性、厚度和储量，掌握油层特性，胸中有数，分析就主动了。

第二，核实资料。

油井的生产特点和变化规律，总要通过观察现象和整理资料才能掌握。

在平时就必须取准油井动态资料，如油管压力、套管压力、流动压力、地层压力、产油量、油气比和油样分析资料（含水、含蜡、含砂等）。

及时观察记录油井变化情况如结蜡软硬、原油乳化、出砂、油井间歇出液现象。

新的变化情况出现后，要先从地面查清原因，弄清情况，落实资料，然后再进行动态分析。

第三，联系历史。

油井的每一变化都是有其根源的，要结合油井开采历史进行分析。

一方面要熟悉井史，结合钻井、固井、诱喷等有关情况进行分析。

另一方面要应用采油曲线，研究每个开采时期的生产指标变化特点，由它的过去，分析它的现在，由它的现在预测它的将来。

分析哪些是一贯的规律，哪些是突然的变化，便于综合考虑，得出系统概念。

第四，对比邻井。

首先要和注水井对比，如果见到注水效果或者见水，就要顺着连通层追踪到注水井，综合分析。

DynamicSignalAnalyzer：动态信号分析仪

Agilent Technologies 35670A Dynamic Signal Analyzer Technical SpecificationsVersatile two- or four-channel high-performance FFT-based spectrum/network analyzer122 µHz to 102.4 hHz 16-bit ADCSignal Averaging (FFT Mode)Average Types (1 to 9,999,999 averages)RMS TimeExponentialRMS Exponential Peak HoldTimeAveraging ControlsOverload RejectFast Averaging On/OffUpdate Rate SelectSelect Overlap Process PercentagePreview Time RecordMeasurement ControlStart MeasurementPause/Continue MeasurementTriggeringContinuous (Freerun)External (Analog or TTL Level)Internal Trigger from any ChannelSource Synchronized TriggerGPIB TriggerArmed TriggersAutomatic/ManualRPM StepTime StepPre- and Post-Trigger Measurement DelayTachometer Input:±4V or ±20V range40 mv or 200 mV resolutionUp to 2048 pulses/revTach hold-off controlSource OutputsRand om BurstRand omPeriodic Chirp Burst ChirpPink Noise Fixed SineNote: Some source types are not available foruse in optional modes. See option description fordetails.Input ChannelsManual Range Anti-alias Filters On/OffUp-Only Auto Range AC or DC CouplingUp/Down Auto Range LED Half Range andOverload IndicatorsFloating or Grounded A-Weight Filters On/OffT ransducer power supplies (4 ma constant current)Frequency20 Spans from 195 mHz to 102.4 kHz (1 channel mode)20 Spans from 98 mHz to 51.2 kHz (2 channel mode)Digital zoom with 244 µHz resolution throughoutthe 102.4 kHz frequency bands.Resolution100, 200, 400, 800 and 1600 linesWindowsHann UniformFlat Top Force/ExponentialMath+,-,*, / ConjugateMagnitude Real and ImaginarySquare Root FFT, FFT-1LN EXP*jωor /jω PSDDifferentiation A, B, and C weightingIntegration Constants K1 thru K5Functions F1 thru F5AnalysisLimit Test with Pass/FailData Table with Tabular ReadoutData EditingTime Capture FunctionsCapture transient events for repeated analysis in FFT, octave, order, histogram, or correlation modes (except swept-sine). Time-captured data may be saved to internal or external disk, or transferred over GPIB. Zoom on captured data for detailed narrowband analysis. Up to6 Msamples of data can be saved inthe standard unit.Data Storage FunctionsBuilt-in 3.5 in., 1.44-Mbyte flexible disk also supports 720-KByte disks, and 2 Mbyte NVRAM disk. Both MS-DOS® and HP-LIF formats are available. Data can be formatted as either ASCII or Binary (SDF). The 35670A provides storage and recall from the internal disk, internal RAM disk, internal NVRAM disk, or external GPIB disk for any of the following information: Instrument Setup States Trace DataUser-Math LimitDataTime Capture Buffers Agilent Instrument BASIC Waterfall Display Data ProgramsData Tables Curve Fit/Synthesis TablesInterfacesGPIB (IEEE-488.1 and 488.2)ParallelRS-232C SerialHard-Copy OutputTo Serial or Parallel HP-GL Plotters (PCL5e)To Raster PrintersTo Serial or Parallel HP-GL PrintersTo Disk File (Supports Raster Printer,HP-GL Plotter, and HP-GL Printer)Time StampGPIB CapabilitiesListener/Talker (Direct control of plotters, printers, disk drives)Conforms to IEEE 488.1/488.2Conforms to SCPI 1992Controller with Agilent Instrument Basic option Standard Data Format (SDF) Utilities Exchange data between virtually all Agilent Dynamic Signal AnalyzersEasy data transfer to spreadsheetsData transfer to MATRIX X and MatlabSDF utilities run in an external PCCalibration & MemorySingle or Automatic CalibrationBuilt-In Diagnostics & Service Tests Nonvolatile Clock with Time/DateTime/Date Stamp on Plots and Saved Data Files Online HelpAccess to Topics via Keyboard or IndexFanOn/OffMS-DOS®is a U.S. registered trademark ofMicrosoft Corporation.Summary of Featureson Standard InstrumentThe following features are standardwith the Agilent 35670A:Instrument ModesFFT Analysis Histogram/Time Correlation Analysis Time Capture MeasurementFrequency DomainFrequency Response Power SpectrumLinear Spectrum CoherenceCross Spectrum Power SpectralDensityTime Domain (oscilloscope mode)Time Waveform AutocorrelationCross-Correlation OrbitDiagram Amplitude DomainHistogram, PDF, CDFTrace CoordinatesLinear Magnitude Unwrapped PhaseLog Magnitude Real PartdB Magnitude Imaginary PartGroup Delay Nyquist DiagramPhase PolarTrace UnitsY-axis Amplitude: combinations of units, unit value, calculated value, and unit format describey-axis amplitudeUnits: volts, g, meters/sec2, inches/sec2,meters/sec, inches/sec, meters, mils, inches, pascals, Kg, N, dyn, lb, user-defined EUsUnit Value: rms, peak, peak-to-peakCalculated Value: V, V2, V2/Hz, √Hz, V2s/Hz (ESD)Unit Format: linear, dB’s with user selectable dB reference, dBm with user selectable impedance.Y-Axis Phase:degrees, radiansX-Axis:Hz, cpm, order, seconds, user-definedDisplay FormatsSingleQuadDual Upper/Lower TracesSmall Upper and Large LowerFront/Back Overlay TracesMeasurement StateBode DiagramWaterfall Display with Skew, -45 to 45 DegreesTrace Grids On/OffDisplay BlankingScreen SaverDisplay ScalingAutoscale SelectableReference Manual Scale Linear or Log X-Axis Input Range Tracking Y-Axis LogX & Y Scale Markers with Expand and Scroll Marker FunctionsIndividual Trace MarkersCoupled Multi-Trace MarkersAbsolute or Relative MarkerPeak SearchHarmonic MarkersBand MarkerSideband Power MarkersWaterfall MarkersTime Parameter MarkersFrequency Response Markers23Agilent 35670A Specifications* Option AY6 single channel maximum range extends to 102.4 kHz without anti-alias filter protection.** Show All Lines mode allows display of up to 131.1,65.5 and 32.7 kHz respectively. Amplitudes accuracy is unspecified and not alias protected.<-80 dBfs<-80 dBfs0 dBfs, ≤1 MHz 200 kHz with IEPE transducer power supply On)800 Hz Span-51 -41 -31 -21 -11 270.0028 0.0089 0.028 0.089 0.28022.4Amplitude Range (dBVrms / Vrms)51.2 kHz Span 6.4 kHz Span 456Computed Order Tracking - Option 1D0()Maximum Order x Maximum RPM≤60Online (Real Time) 1 Channel Mode 25,600 Hz2 Channel Mode 12,800 Hz4 Channel Mode 6,400 HzCapture Playback 1 Channel Mode 102,400 Hz2 Channel Mode 51,200 Hz4 Channel Mode 25,600 HzNumber of Orders ≤200 5 ≤RPM ≤491,519(Maximum useable RPM is limited byResolution, Tach Pulse Rate,Pulses/Revolutionand Average Mode Settings.)Delta Order1/128 to 1/1Resolution ≤400(Maximum Order) / (Delta Order)Maximum RPM Ramp Rate1000 RPM / second real-time (typical)1000 - 10,000 RPM Run UpMaximum Order 10Delta Order 0.1RPM Step 30 (1 Channel)60 (2 Channel)120 (4 Channel)Order T rack Amplitude Accuracy±1 dB (typical)Real Time Octave Analysis - Option 1D1Standards Conforms to ANSI Standard S1.11 - 1986,Order 3, Type 1-D, Extended and OptionalFrequency RangesConforms to IEC 651-1979 Type 0 Impulse ,and ANSI S1.4Frequency Ranges(at centers)Online (Real Time):Single Channel 2 Channel 4 Channel1/1 Octave 0.063 - 16 kHz 0.063 - 8 kHz 0.063 - 4 kHz1/3 Octave 0.08 - 40 kHz 0.08 - 20 kHz 0.08 - 10 kHz1/12 Octave 0.0997 - 12.338 kHz0.0997 - 6.169 kHz 0.0997 - 3.084 kHzCapture Playback:1/1 Octave 0.063 - 16 kHz 0.063 - 16 kHz 0.063 - 16 kHz1/3 Octave 0.08 - 31.5 kHz 0.08 - 31.5 kHz 0.08 - 31.5 kHz1/12 Octave 0.0997 - 49.35 kHz 0.0997 - 49.35 kHz 0.0997 - 49.35 kHzOne to 12 octaves can be measured and displayed.1/1-, 1/3-, and 1/12-octave true center frequencies related by the formula: f(i+1)/f(i) = 2^(1/n); n=1,3, or 12; Where 1000 Hz is the reference for 1/1, 1/3 Octave, and 1000*2^(1/24) Hz is the referencefor 1/12 octave. The marker returns the ANSI standard preferred frequencies.Accuracy1 Second Stable AverageSingle Tone at Band Center: ≤±0.20 dBReadings are taken from the Linear Total Power Spectrum Bin.It is derived from sum of each filter.1/3-Octave Dynamic Range > 80 dB (typical) per ANSI S1.11-19862 Second Stable AverageTotal power limited by input noise level7General SpecificationsSafety Standards CSA Certified for Electronic Test andMeasurement Equipment per CSAC22.2, NO. 231This product is designed for compliance to:UL1244, Fourth EditionIEC 348, 2nd Edition, 1978EMI / RFI Standards CISPR 11Acoustic Power LpA < 55 dB (Cooling Fan at High Speed Setting)< 45 dB (Auto Speed Setting at 25 °C)Fan Speed Settings of High, Automatic, and Off are available. The Fan Off setting can be enabledfor a short period of time, except at higher ambient temperatures where the fan will stay on. Environmental Operating RestrictionsOperating: Operating: Storage&Disk In Drive No Disk In Drive TransportAmbient Temp. 4 °C to 45 °C 0 °C to 55 °C -40 °C to 70 °C Relative Humidity(non-condensing)Minimum 20% 15% 5%Maximum 80% at 32 °C 95% at 40 °C 95% at 50 °C Vibrations 0.6 Grms 1.5 Grms 3.41 Grms(5 - 500 Hz)Shock 5G(10 mSec 1/2 sine) 5G (10 mSec 1/2 sine) 40G (3 mSec 1/2 sine) Max. Altitude 4600 meters 4600 meters 4600 meters(15,000 ft.) (15,000 ft.) (15,000 ft.)AC Power90 Vrms - 264 Vrms(47 - 440 Hz)350 VA maximumDC Power12 VDC to 28 VDC Nominal200 VA maximumDC Current at 12V standard: <10A typical4 channel: <12A typicalWarm-Up Time 15 minutesWeight 15 kg (33 lb) net29 kg (64 lb) shippingDimensions(Excluding Bail Handle and Impact Cover) Height 190 mm (7.5")Width 340 mm (13.4")Depth 465 mm (18.3")AbbreviationsdBVrms = dB relative to 1 Volt rms.dBfs = dB relative to full scale amplituderange. Full scale is approx. 2 dB below ADCoverload.Typical = typical, non-warranted, performancespecification included to provide generalproduct information.By internet, phone, or fax, get assistance with all your test & measurement needsOnline assistance:/find/assistPhone or FaxUnited States:(tel) 800 452 4844Canada:(tel) 877 894 4414(fax) 905 282 6495China:(tel) 800 810 0189(fax) 800 820 2816Europe:(tel) (31 20) 547 2323(fax) (31 20) 547 2390Japan:(tel) (81) 426 56 7832(fax) (81) 426 56 7840Korea:(tel) (82 2) 2004 5004(fax) (82 2) 2004 5115Latin America:(tel) (305) 269 7500(fax) (305) 269 7599Taiwan:(tel) 0800 047 866(fax) 0800 286 331Other Asia Pacific Countries:(tel) (65) 6375 8100(fax) (65) 6836 0252Email:*******************Product specifications and descriptions in this document subject to change without notice.© Agilent Technologies, Inc. 2003Printed in USA March 21, 20035966-3064E/find/emailupdatesGet the latest information on theproducts and applications you select.Agilent T&M Software and ConnectivityAgilent's Test and Measurement softwareand connectivity products, solutions anddeveloper network allows you to take timeout of connecting your instruments to yourcomputer with tools based on PCstandards, so you can focus on your tasks,not on your connections. Visit/find/connectivityfor more information.Test Equipment Connection Corporation is your single source test & measurement solution. We offer over 400 test equipment manufacturers including Agilent, Tektronix, Anritsu, Rohde & Schwarz, Advantest, Megger, LeCroy, Chroma and Fluke, plus thousands of New, Used, Second Hand, Pre-Owned, Demo, Refurbished, and Reconditioned test equipment products.For over 18 years, we have been providing high quality spectrum analyzers, mobile phone testers, oscilloscopes, network analyzers, service monitors, RF amplifiers, broadband amplifiers, signal generators, OTDR, fusion splicers, and digital multimeters at great savings to over 200,000 customers worldwide. Lease or rent from us, and we can help manage your idle assets using our consignment program. Trade in underutilized test equipment for cash or credit towards the test solutions you need today! TEC offers repair and calibration support for thousands of current and discontinued brands. 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动态分析

动态频率响应分析示例
位移与频率的关系（无阻尼情况）由上图可知，稳定的周期性载荷，在频率与工作台低阶固有频率（特别是第一阶）接近时导致变形急剧增大，这样说明设计产品时外界载荷应避免与产品低阶固有频率一致而导致共振发生危险。
动态频率响应分析示例
上图频率范围过大，对于载荷的实际工作频率测量不够密集，再运行一次动态频率响应分析，获取频率更低的数据，如下图所示为0---160Hz的数据。
前10阶固有频率
最大Von Mises 应力与时间的关系
动态时间响应分析示例
Von Mises应力
位移
速度
加速度
应变
各种云图结果
应变能
动态时间响应分析示例
范例示意图
对称拉伸100
动态时间响应分析示例
两个测量点阻尼为3%的动态时域图表结果
动态时间响应分析示例
两个测量点阻尼为50%的动态时域图表结果
振动分析
问题概述：
结构动力学分析是用来计算结构在考虑惯性（质量属性）和阻尼影响下的变化载荷导致的结构动力学特性响应的方法。振动分析是结构动力学分析的一种，在Mechanica中振动分析包括4种类型：动态时间响应分析、动态频率响应分析、动态随机响应分析和动态冲击响应分析。结构动力学分析与静力学分析的最大区别在于，动力学考虑结构惯性和阻尼的影响，可以计算随时间变化的载荷作用，对于动载荷作用下的机构，动力学分析比静力学更符合实际情况，但是动力学分析（特别是瞬态动力学分析）往往需要比静力学分许要长得多计算时间。静态分析能够确定结构在稳态作用下的承载条件，但是在动载荷条件下，使用静态分析往往得不到结构真实的承载能力和其他结构特性。因此，对于承受动载荷作用的结构有必要使用动力学分析来确定结构动态特性。

关于有限元动态分析的一些关键概念

2021/3/7
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2 模态叠加
是用于瞬态分析和谐分析的一种求解技术模态叠加是将从模态分析中得到各个振型分别乘以系数后叠加起来以计算动力学响应。它是一个用来求解线性动力学问题的快速、有效的方法。另一种可选用的方法是直接积分方法，这种方法需要较多的时间。
模态数指一个结构拥有模态的个数。
对一般形状的振型，它可以看成是很多不同阶的形状的组合。阶数与振型相对应。有多少个振型就有多少个阶数。对应基本周期的振型称为第一阶振型，比第一周期略小的(第二周期)对应的振型称为第二阶……第n阶，依次类推。从理论上来说，任何结构的固有频率都有无限多个，按频率大小排列，数值最小的为一阶频率。但在用有限元进行计算时只能求出有限多个固有频率(与无约束的自由度个数相同)，且阶数越高，误差越大。但对实际结构有意义的恰是频率较小的若干阶频率。然而，为了便于对模态进行称呼，就以模态频率的大小进行排队，这种排队的顺序往往就是所谓的 “阶”，一个系统有几阶模态，理论上是N个自由度系统存在N个模态，而低阶模态的模态刚度相对比较弱，在同样量级的激励作用下，响应会相对所占的权值大一些，所以，工程上低阶模态比较被受关照，理论上低阶模态理论也相对成熟。
2021/3/7
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一个物体有很多个固有振动频率(理论上无穷多个)，按照从小到大顺序，第一个就叫第一阶固有频率，依次类推。所以模态的阶数就是对应的固有频率的阶数。
振型是指体系的一种固有的特性。它与固有频率相对应，即为对应固有频率体系自身振动的形态。每一阶固有频率都对应一种振型。振型与体系实际的振动形态不一定相同。振型对应于频率而言，一个固有频率对应于一个振型。按照频率从低到高的排列，来说第一振型，第二振型等等。此处的振型就是指在该固有频率下结构的振动形态，频率越高则振动周期越小。在实验中，我们就是通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观测点的位移达到最大时，此时频率即为固有频率。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加的结果。

动态分析方法

第五章动态分析方法一、解释概念1. 动态数列又称时间数列、时间序列，是将某一指标在不同时间上的数值，按时间（年、季、月等）先后顺序排列而成的统计数列。

2.平均发展水平又称序时平均数或动态平均数，是根据数列中不同时期（或时点）上的发展水平计算的平均数。

3.增长量又称增减量，是在一定时期内所增减的绝对量，即报告期水平与基期水平之差。

它说明某种社会经济现象报告期水平比基期水平增加（或减少）了多少。

4.平均发展速度是某种社会经济现象各环比发展速度的序时平均数，说明在发展期内平均发展变化的程度。

5.长期趋势是指现象受某种基本因素的作用，在较长一段时间内，持续上升或下降的发展趋势。

6.季节变动是指社会经济现象受自然条件和社会风俗等因素的影响，在一年内随季节更替而出现的周期性波动。

二、填充内容1. 所属时间、具体指标数值。

2.绝对数动态数列、相对数动态数列、平均数动态数列、绝对数动态数列。

3. 时期数列、时点数列。

4. 最初水平、中间水平、最末水平、基期水平、报告期水平。

5. 报告期水平、定基发展速度、环比发展速度。

6. 某一固定基期水平、发展变动程度。

7. 报告期增长量、基期发展水平、定基增长速度、环比增长速度。

8. 水平法、累计法。

9. 长期趋势、季节变动、循环变动、不规则变动。

10. 季节指数。

11. 按月（季）平均法。

12. 若干年、转折点。

13. 逐期增长量。

14. 数列的中间。

15. 二次增长量。

三、选择答案1.（ a ）2.（ b ）3.（ d ）4.（ d ）5.（ a d ）6.（ d ）7.（ d ）8.（ c ）9.（ a c d ）10. ( a c )11.（ a c ）12.（ b ）13.（ a d ）14.（ a b c ）15.（ a c ）四、判断改错1.（×）时期指标是通过连续登记取得的，而时点指标则是通过一次性登记取得的。

2.（√）3.（√）4.（√）5.（×）环比发展速度的连乘积等于定基发展速度，而相邻两个定基发展速度之商等于环比发展速度6.（√）7.（×）利润指标是总量指标，而当发生亏损时指标数值相加不仅未增加反而减少，表明利润指标为负增长，同样反映时期指标数值大小与时间长短有关。

动态分析

或气体影响。左下角：分析光杆在下死点时出现的问题，如固定阀的漏失等情况。
二、油井常见故障诊断
几种典型的示功图分析
1、气体对示功图的影响 2、漏失对示功图的影响 3、活塞被卡在泵筒中不能动的示功图 4、连喷带抽的示功图 5、抽油杆柱断或脱扣的示功图 6、油井出砂的示功图 7、油井结蜡示功图 8、上冲程活塞脱出泵筒示功图 9、下死点处活塞碰固定阀的示功图 10、上冲程光杆接箍挂井口示功图 11、油管漏的示功图
理论示功图
B B1 C
KN
高压区
上行
油套环空
低压区
A
P1
D P
低压区
下行
油套环空
C：上死点； A：下死点； CD：卸载线 D：排出点 AB：加载线； B：吸入点 BB1：油管和油杆弹性形变，冲程损失；
s
高压区
P：油杆在液中的重量 P1：活塞上液柱重量
二、油井常见故障诊断
0 500 1000 1500 2000 2500
2004年10月 2005年1月 2005年4月 2005年7月 2005年10月 2006年1月
实测示功图分析 KN
5 4 3 2 1 0
W3-5井采油曲线
日产液量日产油量含水
16 14 12 10 8 6 4 2 0
1月1日 1月8日 1月15日 1月22日 1月29日 2月5日 2月12日 2月19日 2月26日 3月5日
2
由于泵漏，使油井产量下降或达不到正常产量。
3
当动液面或产量突然发生变化时，为了查明原因，采取恰当措施，需要进行探砂面与冲砂等。
4
抽油泵工作失灵，游动阀或固定阀被砂、蜡或其他赃物卡住。

5.动态分析1

5.1动态分析概述一、动态分析概述动态分析是指这样一种分析类型：其目的是探寻和研究变量的具体时间路径，或者是确定在给定的充分长的时间内，这些变量是否会趋向收敛于某一（均衡）值。

这方面的研究是非常重要的，因为它可以弥补静态学和比较静态学的严重不足。

在比较静态学中，我们总是武断地假设：经济调节过程不可避免地导致均衡。

而在动态分析中，我们直接面对均衡的“可实现性”问题，而不是假设它必然能够实现。

动态分析的一个显著特征是确定变量的时间，这就把时间因索明确纳入分析范围。

有两种方式可以做到这一点：我们可以将时间视为连续变量，也可将其视为离散变量。

前者变量在每一时点都要发生某些变化（如在连续计算复利时那样），在后一种情况下，变量仅在某一时段内才发生某些变化（如仅每六个月末才记入利息）。

前一种情况可以借助微分方程来求解；后一种情况可以借助于差分方程来求解。

一般面言，静态模型中的问题是要求出满足某些特定均衡条件的内生变量的值。

把静态学应用于最优化模型时，任务变成求使目标函数最大比（或最小化）的选择变量的值——而一阶条件充当均衡条件。

与此相对照的是，动态模型涉及的问题是，在已知变化模式的基础上（比如，给定瞬时变化率），描述某些变量的变化时间路径。

举个例子或许会使问题更清楚。

例1：假定己知人口规模H 随时间以速率t dtdH 1-=变化。

则我们要求的是：人口H=H （t ）的何种时间路径可以产生上述变化率。

通过积分可解得该速率函数的原函数c t H t+=212)(。

为了确定函数中常数c 的具体值，我们还需要初始条件或边界条件。

假设初始人口H （0）=100，令所求原函数中t=0，代入可得H （0）=c=100。

所以在这一初始条件下1002)(1+=tt H 。

更一般地，对于任意给定初始人口H （0）时间路径将为)0(2)(21H t H t+=课下复习不定积分、定积分和广义积分和微分方程的相关内容，特别注意其基本法则。

MS-基本原理与仪器结构(2)

2019/7/5
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质谱分析法－基本原理及仪器结构
2019/7/5
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质谱分析法－基本原理及仪器结构
例：要鉴别N+2（m/z为28．006）和CO+（m/z为 27．995）两个峰，仪器的分辨率至少是多少? 在某质谱仪上测得一质谱峰中心位置为245u，峰高5％处的峰宽为
0.52u，可否满足上述要求？
线射入质量分析器。离子加速电压值因质量分析
器不同而不同。
离子化的方法下面进一步介绍。
2019/7/5
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质谱分析法－基本原理及仪器结构
离子化的方法
电子轰击电离 Electron Impact Ionization, EI
化学离子化 Chemical Ionization, CI
场电离，场解吸 Field Ionization FD, Field Desorption FD 快原子轰击 Fast Atom Bombardment, FAB
质谱计框图
进样系统
真空系统
加速区
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计算机数据处理系统
离子源质量分析器
产生气相离子
按离子的质量与电荷比分离离子
检测器
离子转换成电信号
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质谱分析法－基本原理及仪器结构
1、进样化合物通过汽化引入离子化室；
2、离子化
在离子化室，组分分子被一束加速电子碰撞（能量约70eV），撞击使分子电离形成正离子；
5、加速离子进入一个强度为H的磁场，发
生偏转，半径为：
r mv
(2)
zH
将（1）（2）合并：
m H 2r2
(3)
Z 2V
当 r 为仪器设置不变时，改变加速电压或磁

DMA资料解析

各向异性材料
➢ “各向异性材料在不同的方向上具有不同的特性。例如，纤维，木材，取向的无定型高分子，注塑的样品，纤维填充的复合材料，单晶，结晶性有序排列的结晶高分子。所以各向异性的材料比各向同性的材料更常见。”
➢ 具有两个以上独立的模数-通常最少5或6个。 ➢ 独立模数的个数取决于材料的对称性。
➢ 非常刚硬的固体 ➢ 从硬到软的橡胶 ➢ 粘弹性流体
➢ 高分子的力学强度是以下因素的结果：
➢ 高分子的化学组成 ➢ 决定力学性能在何处发生变化
➢ 高分子的物理分子结构 ➢ 决定力学性能如何发生变化
典型无定型高分子材料的粘弹谱
Glassy Region
Transition Region
Rubbery Plateasile or compressive stress（单轴拉伸或压缩应力）
t = shear stress（剪切应力）
shyd = hydrostatic tensile or compressive stress（静态拉伸或压缩应力） e = normal strain（正向应变）
➢ s = tensile stress, t = shear stress
➢应变 = 几何形状的改变 [无量纲]
➢ e = tensile strain, g = shear strain
➢应变或剪切速率 = 速率梯度： d(strain)/dt [1/s]
➢ e = tensile strain rate, g = shear strain rate
固体高分子流变学的重要性
➢ 高分子材料被广泛的应用
➢ 宽泛的力学特性 ➢ 成本上经济
➢ 对大多数的应用，在高分子所有的物理化学特性中，力学特性被认为是最重要的。

DynamicMechanicalAnalyzer動態黏彈性機械分析儀

15
DMA Measuring System Installation
16
DMA Measuring Systems
17
DMA 3-Point Bending Measuring System
＊不鏽鋼/石英 • 三點曲橈 • 高模數 • 5 ~ 20mm or 65~165mm
18
不鏽鋼 3-point bending夾具
38
29
典型 DMA圖形
30
DMA溫度掃描
相變化 Tg,Tc,Tm a/b/g相變化點攙合研究熟化程度/交連程度模數測試 Blend狀況損失模數
31
DMA Temperature Scan of a Typical Epoxy-Glass Composite
32
Polyvinyl Chloride (PVC)
36
PCB- Tg 測試
37
DMA中 Tg計算方法
＊Tan δ peak 152.9 ℃
＊ Tan δ onset 119.9 ℃
＊ Loss Modulus peak136.3 ℃
＊ Loss Modulus onset 120.9 ℃
＊ Storage Modulus onset 124.0 ℃
19
石英 3-point bending夾具
20
石英 3-point bending夾具
21
DMA Large 3-Point Bending Measuring System
＊ Stainless steel ＊ Standard or rounded ＊ 3 & 4-Point Bending ＊ For very high modulus

现代控制理论Part1 b

(6) 1954年美国德沃（George Devol）研制出第一台工业机器人样机，两年后，被称为机器人之父的恩格尔伯格（Joseph Engelberger）创立了第一家机器人公司－通用机器人（Unimation）
R.E. Kalman (7) 1960年美籍匈牙利人卡尔曼（R. E. Kalman）发表 “控制系统全面理论”（“On the General Theory of Control Systems”）等论文，引入状态空间法分析系统，提出能控性，能观测性，最佳调节器和kalman 滤波等概念，奠定了现代控制理论的基础
N.B. Nichols N. Wiener
(4) 1934年美国的哈仁（H.L.Hazen）发表了“关于伺服结构理论” (Theory of Servome-chanism)，并于1939年在MIT建立伺服机构实验室
(Servomechanism Laboratory)
H. Hazen
伺服机构实验室
现代控制(Modern Control) (1950年- )
二次世界大战中火炮，雷达，飞机以及通讯系统的控制研究直接推动了经典控制的发展。五十年代后兴起的现代控制起源于冷战时期的军备竞赛，如导弹(发射，操纵，指导及跟踪)，卫星，航天器和星球大战，并随着计算机技术的快速发展，使得现代控制理论发展很快。
(8) 1948年美国尹文思（W. Evans）提出根轨迹法(Root Locus Method) ，完成了以单输入线性系统为对象的经典控制研究工作。
(9) 多本有关经典控制的经典名著相继出版，包括1942年史密斯（Ed. S. Smith）的《自动控制工程学》（《Automatic Control Engineering 》）， 1945年H. Bode的《回路分析和反馈放大器》（《 Network Analysis and Feedback Amplifier 》）， 1945年麦科尔（L.A. MacColl）的《伺服系统基本原理》（《Fundamental Theory of Servomechanisms》），以及1954年钱学森的《工程控制论》(《Engineering Cybernetics》)

第7章动态测试数据处理的基本方法

动态测量活动日益增加
• 几何量机械量测量，过去以静态测量为主。今天，随着生产过程的自动化，几何量机械量的动态测量日益增加。例如机械量测量中的振动测量、动载和动态应变测量、速度加速度连续测量，以及流量、压力、温度等物理量的连续测量等。几何量测量中的线纹尺和圆分度的动态测量、丝杆或齿轮参数的动态测量、磨削加工中尺寸的测量和控制、圆度测量、表面粗糙度测量等。
两个随机函数的均值(数学期望)和方差几乎一样，但 x(t)(图a)的特点是变化缓慢，规律性较明显，即x1(t)在不同t 时刻的函数值之间有较明显的联系．相关性较强。
而x2(t)(图b)的特点是变化剧烈，即x2(t)在不同t时刻的函数值之间的联系不明显，而且随首两时刻间隔增大，它的联系迅速减少,相关性变弱。
2．非周期数据
• 凡能用明确的数学关系式描述的，但又不是周期性的数据，均称为非周期数据。它包括准周期数据和瞬态数据。
•
准周期数据
• 准周期数据是由彼此的频率比不全为有理数的两个以上正弦数据叠加而成的数据。 • 例如
x1(t)为周期性数据。 1/3，1/7，3/7是有理数。 X2(t)为准周期性数据。
一、研究随机过程理论的实际意义
• 随着自动化生产和科学研究的发展，越来越多地需要测量连续变化的过程，这时被测量可能是随时间而连续变化，或者是随空间而连续变化。因此测量过程和测量结果也是随时间而连续变化的。同样，由于检测对象、测量仪器和测量条件的随机误差，因而被测过程和测量结果都是一个随机的但是连续变化的函数。它有别于上述随机变量，我们称之为随机函数。 • 对随机函数的分析计算，本质上类似于前几章的随机误差，但较复杂一些。 • 随机过程理论就是研究随机性表现为一个过程的随机现象的学科，通常它是研究动态测量过程及其测量结果的理论根据。

动态机械分析仪(DMA)使用及管理办法

欢迎共阅动态机械分析仪(DMA)使用及管理办法仪器名称：TAInstrumentsDynamicMechanicalAnalyzerDMA2980厂牌：TAInstruments(美商沃特斯),USA型号：DMA2980A.仪器简介「仪器简介」(附件一)B.使用前注意事项及操作步骤1.「管理办法使用安全事项」(附件二)2.「操作步骤」(附件三)C.仪器管理1.校内使用者请填写「预约使用申请书」(附件四)2.校外使用者请填写「贵仪中心委托检测单」(附件五)3.「仪器校正步骤」(附件六)4.「管理、服务人员职责」(附件七)附件一：仪器简介动态机械分析仪(DMA)TAInstrumentsDynamicMechanicalAnalyzerDMA2980DMA是测量样品在程式温度过程中，在一定频率的交变力的作用下的应变行为，测量其储能模量、损耗模量和损耗因数等参数随温度、时间与力的频率的函数关系。

由此可以得到材料的粘弹谱（粘弹性能随温度与频率的变化关系），推断材料的内在结构转变如玻璃化转变、二级相变、链段松弛、蠕变等过程，并可计算相关的转变活化能。

仪器名称：TAInstrumentsDynamicMechanicalAnalyzerDMA2980厂牌：TAInstruments(美商沃特斯),USA•型号：DMA2980DMA原理所有材料在温度变化时都会有物性上的变化，如膨胀收缩、软化、交联硬化等，而为一窥材料在不同温度下的物性，常用的量测工具之一是动态机械分析仪(DynamicMechanicalAnalyzer,DMA)。

一般材料会受到自然界中的三种环境变化影响而改变其物理特性，分别为力量(Force)、频率(Frequency)以及温度(Temperature)。

施加大小不同的力量於材料时，材料特性会有所不同；施力的频率不同，材料特性亦有所不同，施力频率高则材料会变得更为坚硬，施力频率低则材料会较为柔软；相较之下，温度的变化即更为显而易见，因为所有材料同时拥有黏性(Viscosity)与弹性(Elasticity)的特性，不同材料的差别仅在於两者的比例不同而已。

【CAESAR II培训】3-动力分析的简要介绍

5
考虑非线性(支架脱空)
一个 +Y支架 (接触)
: 冷态位置
6
考虑非线性(支架脱空)
: (静态) 操作状态1
脱空动态模型 (没有约束)
7
考虑非线性(支架脱空)
没有脱空
: (静态) 操作状态2
动态模型 (Y向约束)
8
摩擦刚度系数
• 这个摩擦刚度系数不是一个实际的物理参数，它是一个建模工具 • 大的垂直向的压力将导致大的约束作用 • 它不是非0或1的数！应用1000和更小的数200运行能够得到比较相似的结果 • 这个数值将淘汰掉与摩擦表面相关的频率 • ASCE7-10 的15.5.2.1：“Friction resulting from gravity loads shall not be considered
so x0
or
K M 2 0
K M
4
考虑非线性
我们的运动方程建立在一个线性的系统上——这里的刚度K值是一个常数。 (K M 2 )x 0
但是我们的静态模型允许非线性的边界条件。动态模型必须线性化这些非线性的条件。在许多情况下，非线性边界条件在操作工况下的状态是动态计算的线性状态。一个简单例子将有助于你去理解…
1
0.328
2
3
4
5
0.473 1.51
4.658 57.339
0.469 2.902 8.039 15.572 25.415
0.479 2.971 8.235 16.005 26.377
0.471 2.948 8.248 16.143 26.646
0.471 2.95 8.26
OD=4.5 in t=0.237 in length=50 ft density=0.283

《动态分析法》PPT课件

24
（二） IRR的计算方法
[例6] 某方案的有关数据如下，试求i* 。
年末 0
现金流量 Ft －1000
1
－800
2
500
3
500
4
500
5
500＋700（残值）
25
解：根据i*的定义有
NPV（ i* ）＝－1000－800（P/F，i*，1）
＋500（P/A，i* ，4）（P/F，i*，1）
7
二、基准收益率（基准贴现率）i0
（三）西方国家计算i0的三种观点（P88） 1、根据资金的来源，按贷款的利率或自筹
资金的收益率加权计算最小目标收益率。例如，某项投资所需的资金三分之一是贷款，
年利率为6％，三分之二是自筹资金，收益率为 12％，则基准收益率为：
i0 ＝1/3×6％＋2/3×12％＝10％。
（一）净现值（ NPV ）的定义净现值——指在一定贴现率（或基准收益率）
下，将各年净现金流量都贴现为基准年的现值之和，即工程项目逐年现金流量现值的代数和，或是指工程项目在使用年限内总收益现值与总费用现值之差，也可以表示为项目使用期限内净收益第一步：确定基准收益率；第二步：确定计算现值的基准年；（基准年末一般都用第0年末来表示）第三步：将不同时期发生的净现金流量以选定的基准收益率折算为基准年年末的现值，然后求其代数和。对于不同的现金流量类型有不同的计算公式。
2
一、投资方案的现金流量
（一）定义建设一个工程项目，必须投入资金和劳动力，当
项目建成后，还要投入流动资金才能生产。这里的投入均可用货币计量，且是流出项目系统（可理解为从投资者流出）的，因此称之为“现金流出”。项目投产后可以得到收入，所有收入也可用货币计量，且是流入项目系统（可理解为流入投资者）的，因此称之为“现金流入”。

动态分析规范

数据表
开发数据表
新井投产数据表产液、吸水剖面变化对比表注采对应数据表
四、油藏开发动态分析评价内容
生产能力变化工作制度的合理性分析注水状况分析地层压力状况分析含水率变化分析
1、单井分析评价内容
分析采油井的产量、压力、含水变化及原因分析工作制度对油井产量、压力、含水的影响，提出合理的工作制度，确保产量、压力、含水的相对稳定，同时使各小层的生产能力得到有效发挥分析平面、纵向上的注采对应关系，认清见水层位、注水受效方向的变化，不断改善注水效果分析地层压力、流动压力、总压降变化趋势及对生产的影响分析各类地层压力水平，减小层间压力差异，使各类油层充分发挥作用分析含水和产水量的变化趋势和变化原因，提出控制含水上升速度的有效措施分析气油比变化及其对生产的影响，提出解决办法
效地开发好油藏的重要手段。其目的是以齐全准确的静态、
动态及监测资料为依据，应用相关分析技术，分析油藏的开
采特点，研究不同开发阶段的主要矛盾，不断深化对油藏特征及其内在规律的认识，明确开发潜力，进而提出下步调整方向、目标与措施，实现油藏开发的最优化。
二、油藏开发动态分析的工作程序
油藏开发动态分析工作程序：
主要开发指标变化趋势及其与理论指标的对比分析
四、油藏开发动态分析评价内容
3、单元主要分析评价内容
利用油层对比、细分沉积相等新资料分析各开发层系划分与组合的合理性
层系、井网、注水方式适应性分析
统计不同井网密度条件下各类油层的水驱控制程度、油砂体钻遇率等数据，分析井网的适应性
对于注水开发的单元，分析注采比变化与油层压力水平的关系和油藏目前所处开发阶段合理的压力剖面、注水压差和采油压差（或动液面及泵合理沉没度）

动态色谱法与静态容量法测试原理简介

在小比表面样品测试方面的动态法与静态法分析对于小比表面积样品，如电池材料、有机材料、生物材料、金属粉体、磨料等空隙度微小的材料，由于吸附量微小，静态法测试的结果较含有风热助脱装置和检测器恒温装置的高精度动态法仪器误差大。

对静态法为什么在小比表面样品测试方面精度难以保证，原因如下：以比表面积1m2/g的样品为例，该样品0.5g对氮气的吸附量在BET分压范围内在标况下约0.1ml，在测试过程中的吸附环境液氮温度下的体积约0.03ml；样品管装样部分的剩余体积（也就是背景体积）约在3-5ml左右，要在3-5ml的样品管体积中准确定量出0.03ml的总吸附量且保证精度达到3%以内，可以算出要求压力传感器的精度要达到0.03%以上；但目前进口最好的压力传感器的精度只有0.1%，而且通常比表面及孔径分析仪用的压力传感器精度为0.15%，也就是说目前最高精度的压力传感器，即使温度场理想测定，液氮面理想恒定，环境温度理想准确条件下，对吸附量确定量的不确定度也只能达到0.003ml，即不确定度达到10%；若对于比表面再小或堆积密度小也就是装样量也难以很大的样品，其准确度就可想而知了。

但对于中大比表面样品，一般吸附量不会那么微小，静态法的精度很容易保证在2%甚至1%以内便不是问题；所以在小比表面样品的测试方面，静态法只能通过增加装样量来降低误差，常见的是静态一般都会为小比表面积样品配备大容量样品管，但由于背景体积（吸附腔体积）也随之增大，所以准确度提高也是有限的；而有些厂家宣称静态法小比表面测试下限可以达到0.0001m2/g，是不负责任的；对具有风热助脱、检测器恒温、低温冷阱的高精度动态法仪器，其相对不具有该装置的标准动态法比表面仪，其精度得到明显提高；动态法比表面仪，与其它分析仪器类似，其精度和灵敏度大小主要取决于信噪比；也就是要提高精度和灵敏度，就需要从提高信号强度、抑制背景噪声、消除外界干扰三方面来控制。

增加信号强度的方法一般有增加称样量、增加检测器电流，但增加检测器电流一般噪声也会同时增大，所以检测器电流会有个最佳范围；所以在抑制噪声、消除外界干扰方面可做的工作就比较多了；其源于仪器自身的误差来源主要有：检测器温漂，信号锐度；以检测器恒温装置来抑制温漂，风热助脱装置可以提高信号锐度，其对于比表面1m2/g的样品0.5g对氮气的吸附量在分压0.2左右时脱附峰面积与背景可以保证在2%以内的误差；所以对于小比表面样品，对具有风热助脱、检测器恒温、低温冷阱的动态法仪器，其灵敏度和分辨率的优势就体现出来了；但对中大比表面样品，由于信号强，普通动态法比表面积仪和静态法比表面积仪都可以保证精度；这点就像万分之一分析天平和千分之一天平的区别；但绝大多数含有微孔、介孔等空隙的材料，比表面不会很小；要是很小比表面的材料，其空隙度的研究价值就有限了；综上:一、对于小比表面样品（10m2/g以下）优先选择采具有风热助脱及检测器恒温装置的用动态色谱法比表面仪器，利用其分辨率、灵敏度高的优势；二、对于中大比表面样品，若只测试比表面积，动态法和静态法没有明显的优劣势，动态法由于具有固体标样参比法，具有快速测定比表面的优势，静态法具有BET多点法较省时液氮消耗小的优势；三、需要测比表面及孔径分布的样品，建议采用静态容量法的比表面及孔径分析仪；动态色谱法与静态容量法测试原理简介向样品管内连续通入一定比例的载气（He）和吸附质气体（N2）的混合气体，在低温下（液氮浴）使样品吸附平衡，升温，使被样品吸附的N2分子脱附出来，混合气体浓度发生变化，被检测器检测，得到待测样品吸附量；调节载气与吸附质气体的比例得到不同的分压点，反复进行上升、下降液氮杯进行吸附脱附，测得不同分压下的吸附量；由于测试过程中一直有一定流速的气体流过待测样品，待测样品充当类似色谱柱中吸附剂的角色，故叫动态色谱法；在低温（液氮浴）条件下，向样品管内通入一定量的吸附质气体（N2），通过控制样品管中的平衡压力直接测得吸附分压，通过气体状态方程得到该分压点的吸附量；通过逐渐投入吸附质气体增大吸附平衡压力，得到吸附等温线；通过逐渐抽出吸附质气体降低吸附平衡压力，得到脱附等温线；相对动态法，无需载气（He），无需液氮杯反复升降；由于待测样品是在固定容积的样品管中，吸附质相对动态色谱法不流动，故叫静态容量法；比表面积测试方法主要分动态色谱法和静态容量法。