《重庆工学院院报》188期电子版(1、4版面)1_JPG
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《民法典》绿色原则在生态环境损害赔偿中的司法适用
!"!!年#月$%&'!"!!重庆工商大学学报!社会科学版"()*&+,-)./0)+123+14560+)-)17,+89*:3+5::;+3<5&:3=7!>)63,->635+65?83=3)+"第@A 卷第!期B )-'@ACD )'!8)3!E"'@AFA G H I 3::+'EFJ!K "LAM'!"!!'"!'""!收稿日期!!"!EK"AK EL C 基金项目!!"EA 年国家社会科学基金重大项目!EAcR $EJ""#中华民族伟大复兴视域下民族事务治理法治化研究$C 作者简介!宋才发!EAL@&"'湖北省武穴市人%法学博士'二级教授'贵州民族大学特聘教授(博士生导师'主要从事民族法学研究)C 本文引用格式!宋才发I -民法典.绿色原则在生态环境损害赔偿中的司法适用*(+I 重庆工商大学学报!社会科学版"'!"!!'@A !!",EJN !FI )民法典*绿色原则在生态环境损害赔偿中的司法适用宋才发!贵州民族大学C 法学院'贵阳CLL""!L "摘要!*民法典+是一部以*宪法+为根本遵循#以绿色原则为基本指引的%固根本$稳预期$利长远&的基础性法律#绿色发展的生产生活方式#已成为中国!E 世纪的时代主题'确立绿色原则体系是民法典的使命担当#绿色原则是新时代生态文明建设的支撑点#确立了新时代的价值判断准则#为私益与公益奠立了双重保护原则'绿色原则为环境资源保护提供了民法依据#规范了义务约定和强制使用路径#绿色法定义务是对合同制度的创新与调整#侵权责任为生态环境损害拓展了权利救济空间'*民法典+绿色原则保护生态环境的路径是)绿色原则为生态环境诉讼提供制度基础#为侵权责任制度全面实施提供法治保障#为惩治破坏生态环境的行为提供损害赔偿依据#是推行生态环境损害修复与赔偿的司法保障'关键词!民法典(绿色原则(生态环境(司法适用(损害赔偿(权利救济中图分类号!R A!@CCC 文献标志码!$CCC 文章编号!EFJ!K "LAM "!"!!#"!K ""EJK E"-中华人民共和国民法典.!以下简称-民法典."是一部以绿色原则为指引的#固根本(稳预期(利长远$*E +的基础性法律)推行低碳(环保(绿色发展的生产生活方式'已成为!E 世纪中国的时代主题)-民法典.作为公民(社会组织权利保障与行为方式塑造的基本法'把绿色条款载入其中使之成为#绿色原则$'最基本的目的就是要实现环境保护与生态平衡发展)把绿色原则确立为民事活动的基本原则'不仅在我国民法立法史上是首次'在世界民事立法史上也是首创)一 民法典 关于绿色原则的基本内涵"一#确立绿色原则体系是民法典的使命担当传统民法理论是工业文明时代的产物'它始终坚持#人是万物的尺度$的理念'存在着人与自然关系重庆工商大学学报 社会科学版 第@A卷紧张的内在缺陷'是导致现代生态环境危机的理论根源和制度根源)要创制契合生态文明发展要求的绿色原则'就必须摆脱有碍于生态文明建设条条框框的束缚'从思想观念上克服传统民法理论的内生性缺陷)-中华人民共和国宪法.!以下简称-宪法."在#序言$中强调'要把我国建设成为#富强(民主(文明(和谐(美丽的现代化强国$)在习近平同志提出的#创新(协调(绿色(开放(共享$*!+的发展理念中'#绿色发展$凸显了生态环境保护的重大战略意义)-民法典.依据-宪法.规定'不仅把资源合理利用和生态保护作为基本价值追求'而且把环境资源的生态价值和人格利益属性纳入民法保护体系的范畴)新时代#绿色发展$理念所指的#自然$'是人与自然和谐发展的自然'构成了人与自然之间互融互通的生命共同体)-民法典.采纳和延续了-民法总则.这一和谐共生的理念和立法原则)如果单纯从#全面节约资源$ #社会成本最小化社会财富最大化$的视角理解和适用绿色原则*@+'是有违或背离立法初衷的过度解读) -民法典.第九条的规定'实质上从立法上明确了#绿色原则$是民事活动领域的基本原则'是公民从事民事活动的基本准则'有利于构建生态文明下人与自然的和谐关系)严格来说'-民法典.第九条的规定'并不存在#两个原则$抑或#双重面向$的解释空间)因为这里所论及的#资源$'理应理解为生态系统构成要素'具有直接环境意义上的自然资源的意蕴)-民法典.确立绿色原则体系'既是-民法典.在新时代的使命担当'也体现中国为构建人类命运共同体所承担的历史使命)-民法典.绿色原则体系'从法律上确立了人与自然新的价值判断标准'蕴含着科学完整的生态价值理念)它强调要协调好经济社会发展与生态安全的关系'从#节约利用资源$和#保护生态环境$两个方面确立民事领域#私益$和#公益$双重保护机制)-民法典.绿色原则体系和功能机制为我国新时代国民经济和社会发展框定了环境权益的民法保护范围'为民生领域实现#节约利用资源$#物尽其用$提供了强有力的民法依据)二 绿色原则是生态文明建设的法治保障绿色原则是贯穿-民法典.始终的一条主线)-民法典.所涵盖的全部内容'是对现实经济社会生活的真实记载和科学表达'承载着厚重而深刻的时代烙印)作为母法和国家根本大法的-宪法.'为-民法典.绿色原则确立了根本遵循和立法依据)-民法典.确立的#绿色原则$'是贯彻落实-宪法.战略目标的必然选择'是具有法律约束力(价值判断性的义务性规范)我国是一个有超E#亿人口的发展中国家'生态环境保护得好'人人都是受益者%保护得不好'人人都是受害者%漠视对生态环境的保护抑或放松警觉'也可能成为意料不到的危害者)为了维护生态环境公益免受人为的损害'广大民众有权力(有责任以公民个人名义或组织名义'向人民法院提起#生态环境诉讼$请求)从诉讼分类来说'生态环境诉讼是一种典型的公益诉讼)我国诉讼程序法规定'#原告能提出哪些诉讼请求'取决于原告能否找到支撑这些诉讼请求的请求权规范)如果没有请求权规范'原告所提出的诉讼请求就得不到法律的支持'当然也就无法得到法官的赞同)$*#+-民法典.第一百三十二条规定,#民事主体不得滥用民事权利损害国家利益(社会公共利益或者他人合法权益)$*L+这条规定实质上构成了绿色适用规则的基础'绿色原则因之而成为新时代生态文明建设的支撑点)绿色原则是一条贯穿于-民法典.始终的主线'使-环境保护法.条款与-民法典.绿色条款相辅相成'直接体现为新时代生态文明建设的法律制度和规则)三 绿色原则确立了新时代的价值判断准则在-民法典.第三编#合同$的第四章#合同的履行$中'第五百零九条第三款规定,#当事人在履行合同过程中'应当避免浪费资源(污染环境和破坏生态)$*L+-民法典.第五百零九条把绿色义务单列为第三第!期宋才发)*民法典+绿色原则在生态环境损害赔偿中的司法适用款'从合同法体系看'它实质上是履行合同的绿色附随义务'附随义务在性质上为法定义务*F+)必须深刻认识到#-民法典.合同编的绿色条款'并没有触及合同法的核心制度'不管是绿色附随义务(旧物回收义务还是绿色包装义务'在合同法中都仅具有附属性甚至边缘性地位'而合同效力规则(合同解释规则等相对更核心的合同法制度中并未体现绿色原则的要求'与合同法绿色化的制度设想仍有差距)$*J+-民法典.绿色附随义务'是对合同附随义务的进一步扩展'其扩展范围适用于与资源环境有关的合同'体现了绿色原则对合同履行活动的约束'是新时代合同履行应遵循的基本价值导向'从事实上确立了新时代的价值判断准则*M+)生态破坏和环境污染是经济活动过于频繁(对有限资源过度利用的#副产品$'这种严重后果#在目前的经济技术水平下难以完全消除'只能进行利益衡量'不能走向两个极端'既不能过于强调1环境优先2'也不能过于强调1经济优先2$*A+)民法典以宪法规定为根本遵循(以绿色原则为具体指引'以相关环境资源法律为配套'构建民法典绿色条款规则和价值判断标准)从一定意义上说'民法基本原则是指#各种民事行为(民事立法和司法活动的根本准则)作为民法的基本原则'绿色原则是具有法律约束力(价值性判断的指导性和义务性规范$*E"+'它能够从法律源头上规范民事主体的民事活动'坚守节约利用资源(保护生态环境的可持续发展理念)四 绿色原则为私益与公益奠立双重保护原则-民法典.#物权编$的绿色制度'具有直接保护环境私益和间接保障环境公益的双重功能)对前者来说'-民法典.从法律制度和立法原则上为环境私益提供了多层次的法律保护)#对后者来说'-民法典.通过对自然资源国家所有权的重申和用益物权行使的环保约束'为环境公益保障提供正(反两方面激励*EE+$)在环境私益法律保障方面'-民法典.#物权编$第二百八十八至二百九十六条'对居民日常生活中的用水(排水(通风(采光(日照以及污染物质排放等相邻关系做出规定'确立了保护居民生活环境的底线*E!+)在环境公益法律保障方面'-民法典.第二百零九条(二百二十四条和二百二十五条等'#确认并扩展了宪法有关国有资源的范围'把重要环境要素纳入国有资源范畴'并重申1国家所有即全民所有2'为从全民利益(公众需要角度分配(管理和保护这些重要资源奠定了根基$*E@+)-民法典.从保护稀缺资源和生态环境的原则出发'在尊重民事主体契约自由的前提下'对某些合同行为进行必要的#绿色干预$)这种#绿色干预$完全是基于环境公共利益考量的'即使是合同自由和契约自由'也要受到生态环境保护目标的制约)相对于民法体系中自愿原则和平等原则这些体现个人本位和价值追求的基本原则而言' -民法典.绿色原则在本质上是一个超越个人本位'从社会本位出发的(兼顾公益和私益双重保护的法律原则)它从立法上明晰了环境资源的生态价值'指引-民法典.各分则以专门法的方式确立了环境生态领域特殊侵权行为规则和侵权行为制度的内涵)譬如'我国是一个土地资源稀缺的国家'农村土地!主要指耕地"既是发展农业生产(#把饭碗牢牢地端在自己手里$极为重要的稀缺资源'也是农民群众修建住宅和其他生活设施不可或缺的土地资源'必须像爱护眼珠子一样珍惜每一寸土地)所以'-民法典.第二百四十四条规定,#国家对耕地实行特殊保护'严格限制农用地转为建设用地'控制建设用地总量)不得违反法律规定的权限和程序征收集体所有的土地)$*L+-民法典.第二百八十六条规定了业主修建建筑物应当节约使用土地资源(履行生态环境保护义务'以及不履行法定义务所应承担的法律责任)这就要求土地利用人不得违反-民法典.绿色原则的法律规定'擅自把用于种粮的承包土地改为非农建设用地%依法获得建设用地使用权的权利人'必须合理使用其建设用地使用权'严格履行节约使用土地资源(自觉保重庆工商大学学报 社会科学版 第@A卷护生态环境的法定义务%政府因国家建设需要征收征用土地'不得违背绿色原则规定侵害物权人的合法权益)在基层法院的司法审判实践中'#法官要准确把握物尽其用与绿色使用的关系)不仅需要通过各种物权制度充分实现物的效用'促进各种资源的有效利用'还要保证物的利用符合资源节约和生态环境保护的需要'避免在物的利用过程中损害自然资源利益(生态环境利益和他人生态环境权益)$*E#+二 民法典 绿色原则在司法实践中的适用一 绿色原则为环境资源保护提供民法依据#原则$与#规则$在基本涵义上是有根本区别的'两者的根本区别在于'#原则$蕴含着某种或多种价值取向)譬如'民事法律上的基本原则具有价值宣示(补充说理和规范补充三大基本功能)#绿色原则$作为-民法典.的基本原则'#其司法适用的实效性主要体现在功能实效性上)$*EL+在环境公益诉讼司法实践中'生态环境的公益性既体现为受益主体的公共性'又体现为诉讼目的的公益性'因而往往成为阻挠和#排除原告利益$的理由)*EF+这种从基层法院暴露和反映出来的观点与做法'严格来说'其做法是欠妥当的'其观点是值得商榷的)因为#排除原告利益$的做法'在本质上会动摇人们对其自身权利基础的正确认识)*#+-民法典.绿色原则的规定为环境资源保护提供了民法依据)要确保生态环境公益诉讼的良性运行和判决结果的公正性'就需要构建对原告必要和合理的诉讼支持制度)比如'诉讼费用可以一部分由国家负担'另一部分由社会分担)即'诉讼费用的主要部分由国家公共财政负担'生态环境公益诉讼社会保险分担当事人的费用'同时依法免除原告的诉讼负担并分散诉讼风险)*#+建立和完善私人原告胜诉奖励机制'包括公益诉讼基金与保险制度(费用减免制度(法律援助制度等一系列制度体系'是保障和维护生态环境公益得以实现的有效举措)为了鼓励社会公众积极参与保护环境公共利益'需要从立法上设置相关的精神表彰和物质奖励制度)-环境保护法.第十一条规定#对保护和改善环境有显著成绩的单位和个人'由人民政府给予奖励)$*EJ+-中华人民共和国水污染防治法.等单行环境保护法律也在各自的法律文本中做出了相类似的激励规定)当下迫切需要把这些散落在各种法律文本中的奖励制度和实施机制延伸到生态环境公益诉讼制度体系当中去'同时还需要从制度保障和法律体系上设置和健全侵害责任追究机制'凡属于私人起诉主体遭受被告方打击报复的'可以向人民法院申请法律救济)二 绿色原则规范义务约定和强制使用路径在节约利用资源和保护生态环境双重任务下'-民法典.对合同关系的规范要求和法律约束力主要是通过法律强制性规定来实现的'这就需要把强制性规定引入合同领域)有关合同绿色义务'既可以经过当事人约定而成为约定义务'也可以通过法定义务方式来实现)以约定方式促进合同绿色义务的实现'符合合同法的未来发展方向'约定绿色义务是当事人合作以保护环境(落实民法绿色原则的具体途径)对合同绿色义务的约定可以排除司法裁量'直接确定履行标准以及违反的责任)*EM+民法上当事人的合同绿色义务规范'需要经过司法程序的强制性体现出来)由于裁判机关是以行为规范作为其裁判标准的'故行为规范在逻辑上同时为裁判规范)*EA+合同绿色条款尽管没有直接规定当事人义务的内容'但可以在具体情形中经过合理性权衡'使之成为可操作的义务*M+)实现物尽其用既是-民法典.#物权编$立法的宗旨'也是法律对物的使用者的义务约定)-民法典.第三百二十二条规定,#因加工(附合(混合而第!期宋才发)*民法典+绿色原则在生态环境损害赔偿中的司法适用产生的物的归属'有约定的'按照约定%没有约定或者约定不明确的'依照法律规定%法律没有规定的'按照充分发挥物的效用以及保护无过错当事人的原则确定)因一方当事人的过错或者确定物的归属造成另一方当事人损害的'应当给予赔偿或者补偿)$*L+在法律缺乏相应具体规范的时候'人民法院和法官在穷尽规则的前提下'才能把-民法典.规定的#绿色原则$在审判中直接类推适用'即'-民法典.规定的绿色原则'只能作为法官裁判说理的补充依据'而不能单独作为司法审判依据予以适用)三 绿色法定义务是对合同制度的创新与调整-民法典.#合同编$有关绿色条款的规定'事实上带来了绿色硬约束和尊重意思自治之间的冲突)合同法是调整平等民事主体之间彼此交易关系的法律规范'它强调和突出的是民事主体的契约自由'坚持和体现私法领域的意思自治原则)而-民法典.的绿色条款突出和体现的是公法价值'对因生态环境造成严重损害的合同'从法律效力上予以否定性的价值评价)譬如'-最高人民法院关于审理矿业权纠纷案件适用法律若干问题的解释.第十八条指出,#当事人约定在自然保护区(风景名胜区(重点生态功能区(生态环境敏感区和脆弱区等区域内勘察开采矿产资源'违反法律(行政法规强制性规定'损害环境公共利益的'应依法认定合同无效)$*!"+当然'也不是所有的违反绿色规定的合同一概无效)-民法典.第六百一十九条规定,#出卖人应当按照约定的包装方式交付标的物)对包装方式没有约定或者约定不明确'依据本法第五百一十条的规定仍不能确定的'应当按照通用的方式包装%没有通用方式的'应当采取足以保护标的物且有利于节约资源(保护生态环境的包装方式)$*L+该法条规定了合同当事人必须严格履行绿色法定义务'采取足以保护标的物体现绿色环保的包装方式)当合同执行进入终止阶段后'还必须依据-民法典.第五百五十八条的规定'根据交易习惯履行旧物回收等义务*L+)-民法典.的这条法律规定'正是基于绿色发展(生态环境保护的原则'对传统合同制度做出的创新与调整'以法律规定的硬约束方式规范合同当事人的行为)在合同#附随义务$方面'-民法典.增加了#当事人在履行合同过程中'应当避免浪费资源(污染环境和破坏生态$*L+的规定)绿色#附随义务$规定'实际上突破了传统合同的相对性'不再只是限定于履行合同的双方当事人之间'凡参与其中的民事主体只要违反了绿色规定的'就要承担恢复生态抑或赔偿损失的责任)四 侵权责任为生态环境损害拓展了权利救济空间新中国成立以来陆续出台的法律'到目前为止还没有对生态环境损害概念做出规范的界定)-生态环境损害赔偿制度改革方案.所使用的定义'即#生态环境损害是指因污染环境(破坏生态造成大气(地表水(地下水(土壤(森林等环境要素和植被(动物(微生物要素的不利改变'以及上述要素构成的生态系统功能退化)$*!E+-民法典.把生态环境损害纳入民法救济范畴'通过立法的方式促使环境公共利益成为我国-民法典.的保护对象'这是提起生态环境民事公益诉讼的实体法依据)-民法典.#侵权责任编$的绿色制度规定'#在权利救济的范围(程度和方式三个方面进行了创新'具体体现为,引入生态破坏责任以扩张权利救济范围%增设环境侵权惩罚性赔偿制度以拓深权利救济程度%创设生态环境损害赔偿责任机制'为1绿色诉讼2确立请求权基础'通过规定衔接条款以拓展权利救济方式)$*!!+一旦发生#侵权行为危及他人人身(财产安全的'被侵权人有权请求侵权人承担停止侵害(排除妨碍(消除危险等侵权责任)$*L+受害人还有权请求侵权人在合理期限内承担修复责任)第一千二百三十五条规定了生态环境损害赔偿的具体范围)对生态环境损害赔偿的救济方式'实行#修复优先$的环境治理理念'可以说#生态环境损重庆工商大学学报 社会科学版 第@A卷害修复$和#生态环境损害赔偿$制度是民法典的新亮点)-民法典.第一千二百三十二条规定,#侵权人违反法律规定故意污染环境(破坏生态造成严重后果的'被侵权人有权请求相应的惩罚性赔偿)$*L+这里所论及的#惩罚性赔偿$'#是指行为人恶意实施某种行为'或者对该行为有重大过失时'以对行为人实施惩罚和追求一般抑制效果为目的'法院在判令行为人支付通常赔偿金的同时'还可以判令行为人支付受害人高于实际损失的赔偿金)$*!@+-民法典.规定的惩罚性赔偿制度'#是由法庭所做出的赔偿数额超过实际损害数额的赔偿'具有补偿受害人遭受的损失(惩罚和遏制不法行为等多重功能)$*!#+#利用私法机制实现本应由公法担当惩罚与威慑目的的特殊惩罚制度'是一种旨在惩罚准犯罪行为的私法制度$)*!L+其目的和功能指向公法'实施方式和实施程序又偏向于私法*!F+)这既是对传统侵权法理的更新和制度创新'又是对绿色原则要求的严格落实'具有实现大规模生态环境侵权救济的功能)-民法典.规定的惩罚性赔偿制度'体现了!E世纪的时代特色和中国特色'吸收了党的十八大以来生态文明建设的制度成果'是一项前所未有的(创造性的法律制度*!!+)三 民法典 绿色原则保护生态环境的路径一 绿色原则为生态环境诉讼提供制度基础-民法典.从生态环境保护的实际情况出发'旗帜鲜明地把绿色原则规定为民法基本原则)绿色原则具有明确的社会导向性和倾向性)绿色原则扩展到了人与自然的关系)-民法典.#侵权责任编$为民法典绿色原则有效衔接生态环境保护法奠定了制度基础'完善了环境私益侵权责任和环境公益侵权责任的责任体系)由于生态环境损害属于对公共利益的损害'往往不容易认定哪个人或哪些人就是#被侵权人$'故需要由相应的国家机关或社会组织行使请求权)归纳起来'在我国能够行使环境公益诉讼请求权的主体有四大类,一是-民事诉讼法.第五十五条第一款所列法律规定的机关*!J+%二是-民事诉讼法.第五十五条第一款所列法律规定的有关组织*!J+%三是-民事诉讼法.第五十五条第二款所规定的人民检察院*!J+%四是根据中共中央办公厅(国务院办公厅-生态环境损害赔偿制度改革方案.的规定'国务院授权的省级(市地级人民政府及其指定的部门(机构'受国务院委托代行全民所有自然资源资产所有权的部门)*!M+为了遏制对环境资源和生态环境的人为破坏'-民法典.提高了对环境侵权行为的违法成本代价'以列第七章为#环境污染和生态破坏责任$专章形式'对环境污染和生态破坏的侵权责任实行#零容忍$*!!+)-民法典.第一千二百二十九条把污染环境(破坏生态作为环境侵权的具体类型'规定了侵权行为者应当承担的侵权责任'扩大了环境侵权责任的规制类型与范围'为生态环境公益诉讼提供制度基础*!A+)从法律区分的视角看'有关民法典基本原则类型的划分'归纳起来主要有两大区别,一是#一般法律思想$与#概括条款$之间的区别*@"+%二是#体制原则$与#限制原则$之间的区别*@E+)从法律适用的视角看'#体制原则$与#限制原则$两者之间的区别主要体现在规范作用的方式和规范作用的范围上)绿色原则属于体制限制性原则'从体制原则视角看'#体制性原则是民法的立身之本'体现民法的永恒追求'对所宣示价值的保障和实现没有止境'其功能从使违反者遭受不利后果的1反面禁止2到使遵守者获得倾斜保护的1正向激励2'是一种1没有最好'只有更好2的设计)在法律作用范围上'几乎适用于一切民事领域'具有所谓1效力贯彻始终性2)$*@"+从环境司法实践视角看'在当下和未来相当长的一段时间内'。
几种常见油罐液位计的性能特点及选用
注 ! " 为介质温度 # ! 为介质密度
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第 _e 卷 恢复正常了。
重庆工业高等专科学校学报 “03K836>98.3A59B5?9AF” G H638HI JJJJJJJJ
第_期
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收稿日期： 566! > "6 > "?
作者简介： 王鹏举 @ ";?; > A ， 男， 山西长治人， 硕士生， 主要从事油气储运工程控制技术及其系统研究。
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王鹏飞， 李著信， 方
雪： 几种常见油罐液位计的性能特点及选用 “询问脉冲” “返回脉冲” 冲” ， 测定 和 的周期便可知道 液位的变化。 因此， 磁致式液位计是以浮子为测量元 件通过磁耦合的变化传递到指示器， 使指示器能够 清晰地指示出液位的高度， 液位计配备有液位报警 器和液位变送器。 报警器可实现液位的上下限控制 及极限报警， 液位变送器可以将液位的变化转换成 一定强度的电流信号。 该液位计使用特点如下： 故维护量小， 安装比较简 $可动部分只有浮子， 单， 精度也比较高 8 （粘 但不适合重质 !可测量介质的液位和温度， ） 度大 油品的测量 8 经常出现安装时的底部 " 在工程实际安装时， 固定问题， 而且越长的测量范围， 实际安装越复杂 8 #价格非常高昂。 $% 9 超声波液位计 罐外用超声波液位计由主机、 探头、 金属结构件 它主要是用于对铁路罐车、 汽车罐车及 ! 部分组成， 卧式罐等的液位测量。 超声波液位计原理是采用了 超声波在罐外穿透罐壁及液体的方法， 通过接收液 体表面回波信号， 测出液面高度。 这种液位计采用 发射功率大， 接收灵敏 9$":;< 晶振和专制晶闸管， 度较高， 能接收到 " 次穿透金属罐壁与液体后反射 回的超声波信息； 具有液位超上限和低于下限的声 光报警， 防震、 防腐、 防雷、 防爆性能良好； 主机电源 设计先进， 保证主机工作电流为 $:=， 防止多出电 压共用地线出现对液晶屏幕干扰现象发生， 超声波 液位计通过了高低温、 振动、 运输进程和防电磁干扰 试验， 保证在我国地理环境复杂的条件下正常使用。 罐外用超声波液位计尤其适用于铁路罐车液体充装 过程中的充装量多少的监督控制， 保证用户向罐内 充装的液体容量控制在铁路罐车安全运输容量， 但 是其高昂的价格目前很难实现普及应用。
混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响_丁晴
第４９卷第２期２０１５年２月浙 江 大 学 学 报（工学版）Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ）Ｖｏｌ．４９Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１５收稿日期：２０１３－１１－１２．浙江大学学报（工学版）网址：ｗｗｗ．ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｅｎｇ基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１２７６１５９）；中国博士后科学基金资助项目（２０１２Ｍ５１１３６２，２０１３Ｔ６０５８９）．作者简介：丁晴（１９８９），女，硕士生，从事热物性测试研究．Ｅ－ｍａｉｌ：５１５９６１１０５＠ｑｑ．ｃｏｍ通信联系人：范利武，男，副教授．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｗｕｆａｎ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９７３Ｘ．２０１５．０２．０２０混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响丁 晴１，方 昕１，范利武１，程冠华２，俞自涛１，胡亚才１（１．浙江大学热工与动力系统研究所，浙江杭州３１００２７；２．浙江省能源与核技术应用研究院，浙江杭州３１００１２）摘 要：为了研究混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响，制备以碳纳米管和银（或氧化铝）纳米颗粒为二元混合填料的有机类复合相变材料．采用瞬态平面热源法导热仪对复合相变材料在室温下固态时的有效导热系数进行测试．研究中综合考虑填料总加载量、碳纳米管／纳米颗粒的配比以及基底相变材料对复合相变材料有效导热系数的影响．实验结果表明，碳纳米管和纳米颗粒填料之间是互相抑制的，混合纳米填料所导致的复合相变材料导热系数增长甚至低于仅添加单一碳纳米管或纳米颗粒时的效果．在本研究所关注的较低的总加载量下（最高体积分数为１．５％），尚不足以构建出能够实现混合填料协同效果的有效导热网络．纳米填料分布的微观表征图片证实，虽然混合填料各自的分布都较为均匀，但导热机理的差异和较高的界面热阻使得不同纳米填料之间无法体现出理想的协同效应，反而导致当单一纳米填料之间的导热通路被破坏时会呈现出反效果．关键词：相变储热；复合相变材料；混合纳米填料；导热系数；协同效应中图分类号：ＴＫ １２４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８－９７３Ｘ（２０１５）０２－３３０－０６Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓＤＩＮＧ Ｑｉｎｇ１，ＦＡＮＧ Ｘｉｎ１，ＦＡＮ Ｌｉ－ｗｕ１，ＣＨＥＮＧ Ｇｕａｎ－ｈｕａ２，ＹＵ Ｚｉ－ｔａｏ１，ＨＵ Ｙａ－ｃａｉ １（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＰＣＭｓ），ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＰＣＭｓ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ａｎｄ ｓｉｌｖｅｒ（ｏｒ ａｌｕｍｉｎａ）ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｓ ｂｉｎａｒｙ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｉｎｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｐｌａｎｅ ｓｏｕｒｃｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｌｏａｄｉｎｇ，ｒａｔｉｏ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｔｏ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ａｎｄ ｂａｓｅ ＰＣＭｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＰＣＭｓ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ．Ｉｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ ａｎｄ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｃｔ ａｇａｉｎｓｔ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＰＣＭｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ｉｓ ｅｖｅｎ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｐｕｒｅ ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｏｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ ｔｏｔａｌ ｌｏａｄｉｎｇｓ（ｕｐ ｔｏ １．５ｖｏｌ％）ｏｆ ｔｈｅ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ａｒｅ ｎｏｔｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｏ ｌｅａｄ ｔｏ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ．Ｔｈｉｓ ｗａｓ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｂｙ ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｉｍａｇｅｓ ｔａｋｅｎ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ．Ｄｅｓｐｉｔｅ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ ｏｆ ｆａｉｒｌｙ ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｏｆ ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ，ｔｈｅ ｄｅｓｉｒｅｄ ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｄｉｓｓｉｍｉｌａｒ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ｉｓ ａｂｓｅｎｔ ａｓ ａｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅｉｒ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｕｎｆａｖｏｒａｂｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｃｃｕｒｓ ｉｎｓｔｅａｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｐａｔｈｓ ａｒｅ ｂｌｏｃｋｅｄ ｗｉｔｈｉｎ ｅａｃｈｔｙｐｅ ｏｆ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ；ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ；ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ 热能通常伴随着各种能源转换和利用过程，是生产生活中最普遍而且可以直接利用的重要能源形式之一．对热能进行存储是提高能源综合利用效率的有效手段．在不考虑化学反应的情况下，储热技术可以分为显热和潜热２大类．后者是利用材料在发生相变（通常是固液相变）时所吸收的大量潜热来实现的，具有储热密度大、储／释热过程温差小等显著优点，因而成为储热研究与应用的重要方向［１］．常见相变材料（如水和石蜡等）导热系数较低的缺陷是制约投入实际应用的瓶颈之一．为改善这一问题，人们首先尝试将泡沫金属、翅片等宏观的延伸表面结构引入到相变储热系统中，以提高相变材料的导热性能［２］．另一方面，通过在相变材料中分散入微细的高导热填料形成具有较高有效导热系数的复合相变材料可望成为一种新的解决方案［３］．早期研究中所采用的填料主要为微米尺度的金属粉末、碳纤维和膨胀石墨等，并逐渐朝着更微细的纳米材料发展．具有极高导热系数和高长径比的碳纳米管更是成为了相关研究中的主角［４－１１］．研究人员还尝试使用二元混合纳米填料以进一步提升单一碳纳米管填料对复合材料导热系数的提升效果，所涉及的第２类纳米填料主要有氮化钛、碳化硅、氮化硼、氧化铝、氮化铝、氧化硅和银等多种金属／氧化物／氮化物纳米颗粒［１２－１８］．研究发现第２种纳米颗粒可以很好地分散在碳纳米管形成的网络空隙中，并能够在一定程度上降低制备过程中含有单一碳纳米管时所产生的高黏度，有效地避免颗粒的团聚现象［１３－１４］．结果显示，由于碳纳米管和纳米颗粒之间的协同作用，采用混合纳米填料可以得到比单一碳纳米管更好的导热强化效果［１３－１４，１６，１８］．然而相关尝试目前主要集中在以树脂为主要基底材料的复合热界面材料和以水为主要基液的纳米流体研究中，在文献中尚未见报道混合纳米填料应用于复合相变材料的研究．因此，本文以石蜡和十四醇为基底相变材料，制备了含碳纳米管加银纳米颗粒以及碳纳米管加氧化铝纳米颗粒等具有不同二元混合填料的复合相变材料．在不同的填料配比、总加载量以及填料和基底相变材料的条件下，结合纳米填料在复合相变材料中的微观分布特征，探讨了混合纳米填料对复合相变材料有效导热系数的影响规律．１ 实验测量１．１ 实验材料研究中选用的相变材料为有机类的石蜡和十四醇．纳米填料为多壁碳纳米管（以下简称为碳管）、银纳米颗粒和氧化铝纳米颗粒．以上各实验材料的来源和特征参数如表１所示，其中ｗ为质量分数．表１ 实验材料及其特征参数Ｔａｂ．１ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ实验材料生产厂家特征参数切片石蜡阿拉丁试剂熔点：５８～６０℃十四醇阿拉丁试剂熔点：约４０℃多壁碳纳米管中国科学院成都有机化学有限公司长度：０．５～２μｍ直径：８～１５ｎｍ纯度：ｗ＞９５％银纳米颗粒杭州万景新材料有限公司平均粒径：８０ｎｍ纯度：ｗ＞９９％氧化铝纳米颗粒上海超威纳米科技有限公司平均粒径：１００ｎｍ纯度：ｗ＞９９％ 利用扫描电子显微镜对所购买的纳米填料的尺寸进行了表征．如图１所示，各纳米填料在原始状态下都发生了明显的团聚．碳管的真实直径约为１５ｎｍ，与厂家的标称值较为一致（见表１）．银和氧化铝纳米颗粒的直径则分别约为１００和２００ｎｍ．银纳米颗粒的尺寸与标称值较为接近，而氧化铝纳米颗粒的尺寸则明显大于标称值，这与其团聚现象较为严重有关．１．２ 试样制备研究中采用的实验材料均在购买后直接使用，未经过进一步的化学提纯．各纳米填料在使用前均在真空干燥箱中先干燥１２ｈ以上．复合相变材料材料的制备采用的是典型的“两步法”，即首先将一定量的纳米填料加入预先加热到熔融状态（液态）的基底相变材料中，然后依次进行１５ｍｉｎ的磁力搅拌和３０ｍｉｎ较大功率的超声振荡从而得到分散得较为均匀的液态相变材料混合物．以上整个分散过程中相变材料的温度均控制在高于其熔点的范围内以保持熔融状态．然后将分散好的液态混合物浇入直径为３ｃｍ、高度为１．５ｃｍ的圆柱形模具中，待样品完全凝固并冷却至室温并后即完成了复合相变材料１３３第２期丁晴，等：混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响图１ 纳米填料的扫描电镜图片Ｆｉｇ．１ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ的制样．依据上述制样过程，在本研究中首先制备了基于石蜡和不同碳管／银纳米颗粒配比的复合相变材料试样，其总加载量（体积分数）最高为１．５％．然后在固定总加载量（１．０％）的情况下，又分别制备了基于十四醇以及采用碳管／氧化铝纳米颗粒为混合填料的复合相变材料．文中所有用到的体积分数均为从质量分数换算而来，计算中对石蜡、十四醇、碳纳米管、银纳米颗粒以及氧化铝纳米颗粒的密度分别取０．８５、０．８２、２．６２、１０．５０以及３．６０ｇ／ｃｍ３．为了简化本研究中对导热系数变化的分析，在试样制备过程中并未使用任何分散剂．同时为保证实验结果的可重复性，对每个试样均制作了３个批次的样品进行平行测试．１．３ 导热系数测量采用基于瞬态平面热源法的Ｈｏｔ Ｄｉｓｋ热物性分析测试仪（ＴＰＳ ２５００Ｓ）对复合相变材料的有效导热系数进行测试．测试中选择的探头为７５７７型聚酰亚胺薄膜探头，其加热平面的直径为２．００１ｍｍ．仪器在使用前通过乙二醇标准样进行了标定，其测量误差小于３％．根据该仪器的测量原理，对每个试样均需要２块相同的样品进行测试．探头夹在２块样品间形成紧密的夹层结构，周围包裹以泡沫塑料进行保温．本研究中的所有测试均在室温（２０±１℃）下进行，即所测量的是复合相变材料固态时的有效导热系数，并未考虑温度的影响．经过多次试验，测量时探头的输出功率保持在５０ｍＷ，测试时间均为５ｓ．如上所述，对于每个试样均在独立样品上进行了３次平行实验，而每个独立实验中均连续测量了５次．２ 结果与讨论２．１ 混合填料配比和总添加量的影响采用的纯石蜡在室温下固态的导热系数测量值为０．２６４Ｗ／（ｍ·Ｋ）．石蜡基复合相变材料导热系数ｋ随混合纳米填料（碳管和银纳米颗粒）配比的变化关系如图２所示．表中ＸＣＮＴｓ为碳管占总加载量（φ）的比例，显然ＸＣＮＴｓ＝１和０分别代表只添加碳管和其他纳米颗粒的极端情形．图２ 石蜡基复合相变材料导热系数随碳管和银纳米颗粒配比的变化Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｐａｒａｆｆｉｎ－ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏ－ｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ａｎｄｓｉｌｖｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ图中给出的每个数据点都是３次平行测试所得到的平均值，而３个批次结果与平均值之差的最大值则作为测量误差．所有样品在实验前分别使用上下表面进行导热系数的测试且所得相对偏差均小于１％，说明纳米填料在试样中的梯度分布对于实验结２３３浙 江 大 学 学 报（工学版） 第４９卷 果的影响是可以忽略的．从图中可以看出，对于不同的总加载量，曲线都呈现出相似的两头高中间低的形式，说明混合纳米填料对石蜡导热系数的提升要低于单一种类的纳米填料．当总加载量φ＝１％，ＸＣＮＴｓ＝０．３时，复合相变材料的导热系数为０．２７１Ｗ／（ｍ．Ｋ），仅比纯石蜡提高了不到３％，远低于只添加碳管的１６．３％和银纳米颗粒的２１．７％的提升效果，而银纳米颗粒的提升效果还要好于碳管．在ＸＣＮＴｓ＝０．１附近，复合相变材料的导热系数相比单一银纳米颗粒的情况有显著的降低，说明加入少量的碳管反而起到了反效果，具体的协同作用机理将在后文中结合纳米填料分布的微观表征进行分析．这一反效果在较高的总加载量下变得更加明显．随着ＸＣＮＴｓ的增大，复合相变材料的导热系数缓慢升高并逐渐趋近于仅添加单一碳管时的导热系数．图３ 石蜡基复合相变材料导热系数随碳管和银纳米颗粒总加载量的变化Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｐａｒａｆｆｉｎ－ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｔｏｔａｌｌｏａｄｉｎｇ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ａｎｄ ｓｉｌｖｅｒ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ如图３所示为在３个典型的固定配比下（ＸＣＮＴｓ＝０、０．３和１）复合相变材料导热系数随总加载量的变化．随着纳米填料总加载量的增加，复合相变材料的导热系数近似线性增长．相对于单一填料的２种情形，采用混合纳米填料的复合相变材料的导热系数测量值的误差范围略大，而且其变化规律也不平稳．从图３中的比较可以更清晰地看出，银纳米颗粒的强化效果要好于碳管．含有混合纳米填料（ＸＣＮＴｓ＝０．３）的复合相变材料的导热系数明显低于只添加单一材料的情况，并且随着总加载量的提升，差距逐渐拉大．这一结果与文献中所报道的混合纳米填料的提升效果高于单一碳管相悖，已有的工作普遍认为，第２类纳米填料的加入可以有助于碳管在复合材料中形成高效的导热网络［１３－１４，１６，１８］．显然，这一协同作用的产生取决于能否在复合材料中构筑起导热网络．从文献中的结果看，通常需要较大的总加载量（大于２０％［１６，１８］）才能在复合材料中形成有效的导热网络．然而本研究中所关注的纳米填料总加载量（最高１．５％）相对要低得多，可能是无法形成导热网络从而也无法得到理想的混合填料协同强化效果的原因．另一方面，对于复合相变材料而言，受循环相变时材料的稳定性以及有效储热密度的制约，其填料的加载量不可能像复合热界面材料一样提升到很高的程度．因此混合填料这一思路可能比较难于在复合相变材料领域得到实施．２．２ 纳米填料和相变材料种类的影响总加载量保持为１％，用氧化铝纳米颗粒替代银纳米颗粒后得到的石蜡基复合相变材料的导热系数如图４所示．从图４中可以看出，因为氧化铝自身的导热系数要低于银，所以只含氧化铝纳米颗粒的复合相变材料的导热系数要低于同样加载量下只添加银纳米颗粒的情形，而且也要略低于仅添加碳管的情形．添加碳管／氧化铝纳米颗粒的复合相变材料导热系数随其配比的变化较为平缓，并未出现采用银纳米颗粒时在ＸＣＮＴｓ值较低时的骤降现象．这可能是由于氧化铝纳米颗粒中的导热以声子传递为主，与碳纳米管相同，故二者之间协同效果相对较好；而银纳米颗粒中的导热以自由电子为主，导热机理的不匹配使得其混合填料之间有较大的界面热阻．此外，图４中对应于氧化铝纳米颗粒的曲线在ＸＣＮＴｓ＝０．６处出现了局部最小值．考虑到不同批次样品制作过程中存在一定的纳米颗粒分布不均匀性和不一致性，作者认为这一现象主要来源于不同样品的制样误差（参见图４中所示的误差范围）．图４ 纳米填料种类对石蜡基复合相变材料导热系数的影响Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃ－ｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｐａｒａｆｆｉｎ－ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ仍旧以碳管和银纳米颗粒作为混合填料，本研究中还采用十四醇作为相变材料替代石蜡制备了复３３３第２期丁晴，等：混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响合相变材料．由于基底相变材料发生了改变，复合相变材料导热系数的绝对值无法进行直接比较，故采用相对增长率Ｋ来比较提升效果，其定义为Ｋ＝（ｋ－ｋ０）／ｋ０（１）式中：ｋ０为基底相变材料的导热系数．通过式（１）计算得到的石蜡基和十四醇基复合相变材料（总加载量为１％）的导热系数随混合纳米填料配比的变化如图５所示．显然，由于相变材料本身性质的不同，在同一加载量下十四醇基复合相变材料的导热系数整体高于石蜡基的复合相变材料．这是因为十四醇属于醇类，而石蜡属于烷烃类混合物，二者晶体结构的差异会导致纳米颗粒与晶体间的界面热阻产生较大的区别．纳米颗粒本身的形状和尺寸也会造成凝固时晶体沿着不同方向的生长，从而造成不同的导热强化效果．但同时２种基底下的导热系数随ＸＣＮＴｓ的变化趋势却保持一致，说明在不同的基底相变材料中，相同的混合纳米填料对复合相变材料导热系数相对变化的影响规律是相同的．这一规律主要受到纳米填料微观分布的影响，而与基底相变材料的选择没有直接关系．图５ 相变材料的种类对复合相变材料导热系数的影响Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｂａｓｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｎｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ２．３ 混合填料协同作用的机理分析对于复合相变材料而言，纳米填料的加入使得其内部的导热体现出微／纳米尺度传热的特点，从而影响到宏观的热物性．为进一步分析不同配比下混合填料间的协同作用机理，对纳米填料在复合相变材料中的微观分布形式进行了表征．为了更真实的反应纳米填料在复合相变材料中的分布情况，本文采用聚乙烯为基底添加碳管和银纳米颗粒形成复合材料，通过液氮冷却、折断、再蚀刻的处理得到含有混合纳米填料的样品，并对不同配比下的样品进行了表征．图６（ａ）、（ｂ）分别是配比为ＸＣＮＴｓ＝０．３和图６ 混合纳米填料分布形态的微观表征Ｆｉｇ．６ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ ｏｆｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｆｉｌｌｅｒｓＸＣＮＴｓ＝０．８时的扫描电镜图（总体积分数为１％）．结果显示，加载量的高低造成了纳米颗粒在相变材料中不同的分布特征，银纳米颗粒在比例较高时（ＸＣＮＴｓ＝０．３）出现了较为明显的团聚现象，虽然该情况下复合相变材料中银纳米颗粒占较大比重，但其间分布的碳管从空间却上阻碍了银纳米颗粒形成导热通路，造成了相较于只含单一银纳米颗粒的样品更低的导热系数（见图６（ａ））．随着碳管添加比例的提高，导热系数提升的主导因素也从银纳米颗粒向碳管转移．此时银纳米颗粒的团聚程度逐渐减弱，并呈现出零星点缀在碳管周围的分布（见图６（ｂ））．银纳米颗粒的引入使得原本只含碳管的样品内部产生了更剧烈的声子散射，增大了纳米填料间的固－固接触热阻，导致了添加混合填料样品的导热系数同样小于只含有碳管的情况．３ 结 语本研究在改变混合纳米填料的种类、配比和总加载量以及基底相变材料等多种工况下，对二元混合填料（其中之一为碳管）对复合相变材料导热系数的影响进行了较为系统性地分析．实验结果表明，碳管和金属／氧化物纳米颗粒之间是相互抑制的，采用混合填料所得的导热系数提升甚至低于单一碳管或４３３浙 江 大 学 学 报（工学版） 第４９卷 者纳米颗粒的效果．这一结果与文献中所报道的混合填料的协同作用相悖．其原因主要是因为本研究所关注的混合填料的总加载量较低（最高为１．５％），尚不足以在复合相变材料中形成有效的导热网络，故而也无法体现混合填料的协同作用；而纳米填料之间导热机理的差异以及较高的界面热阻等综合作用，最终使得混合填料互相抑制了导热系数的强化效果．此外，由于纳米颗粒的密度和形态的不同，在复合相变材料凝固过程中会产生不同速度和不同方向的迁移，也是造成２种纳米填料空间分布不均匀的重要原因，同样会阻碍导热网络的形成并极大地增加界面热阻，从而无法得到预期的协同效果．然而，由于本研究中仅采用简单的物理分散方法得到随机的纳米填料分布，所得的结论有一定的局限性．此外，从几何构型来看，一维碳纳米管和三维球形纳米颗粒较难形成导热网络，并且导热网络的形成还与几何构成单元的尺寸密切相关．因此，对于不同几何形状和尺寸的混合纳米填料的研究（如采用较易形成网络的二维石墨烯材料）将是相关研究的未来发展方向之一．参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］ＦＡＲＩＤ Ｍ Ｍ，ＫＨＵＤＨＡＩＲ Ａ Ｍ，ＲＡＺＡＣＫ Ｓ Ａ Ｋ，ｅｔａｌ．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｎ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ：ｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅ－ｍｅｎｔ，２００４，４５（９／１０）：１５９７－１６１５．［２］ＦＡＮ Ｌｉｗｕ，ＫＨＯＤＡＤＡＤＩ Ｊ Ｍ．Ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒ－ｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ：Ａ ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ａｎｄ ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＥｎｅｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２０１１，１５（１）：２４－４６．［３］ＫＨＯＤＡＤＡＤＩ Ｊ Ｍ，ＦＡＮ Ｌｉ－ｗｕ，ＢＡＢＡＥＩ Ｈ．Ｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ－ｂａｓｅｄ ｃｏｌｌｏｉ－ｄａｌ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ａｓ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒｔｈｅｒｍａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ：Ａ ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ａｎｄＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ，２０１３，２４：４１８－４４４．［４］ＳＨＡＩＫＨ Ｓ，ＬＡＦＤＩ Ｋ，ＨＡＬＬＩＮＡＮ Ｋ．Ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏ－ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｌａｔｅｎｔ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｏｆ ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００８，１０３（９）：０９４－３０２．［５］ＷＡＮＧ Ｊｉ－ｆｅｎ，ＸＩＥ Ｈｕａ－ｑｉｎｇ，ＸＩＮ Ｚｈｏｎｇ．Ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｅａｔ ｓｔｏｒａｇｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ－ｉｃｓ，２００８，１０４（１１）：１１３－５３７．［６］ＷＡＮＧ Ｊｉ－ｆｅｎ，ＸＩＥ Ｈｕａ－ｑｉｎｇ，ＸＩＮ Ｚｈｏｎｇ．Ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐａｒａｆｆｉｎ ｂａｓｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍｕｌ－ｔｉｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，２００９，４８８（１／２）：３９－４２．［７］ＺＥＮＧ Ｊｕ－ｌａｎ，ＣＡＯ Ｚｈｏｎｇ，ＹＡＮＧ Ｄａｏ－ｗｕ，ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＭＷＮＴｓ ｏｎ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｅｎｔｈａｌｐｙ ａｎｄ ｔｈｅｒ－ｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ ｓｏｌｉｄ－ｌｉｑｕｉｄ ｏｒｇａｎｉｃ ＰＣＭ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ，２００９，９５（２）：５０７－５１２．［８］ＷＡＮＧ Ｊｉ－ｆｅｎ，ＸＩＥ Ｈｕａ－ｑｉｎｇ，ＸＩＮ Ｚｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｅｎｈａｎ－ｃｉｎｇ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ ｂａｓｅ ｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ａｓ ｆｉｌｌｅｒｓ［Ｊ］．Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ，２０１０，８４（２）：３３９－３４４．［９］ＷＡＮＧ Ｊｉ－ｆｅｎ，ＸＩＥ Ｈｕａ－ｑｉｎｇ，ＸＩＮ Ｚｈｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｉｎ－ｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｐａｌｍｉｔｉｃ ａｃｉｄ ｂｙ ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１０，４８（１４）：３９７９－３９８６．［１０］ＣＵＩ Ｙａｎ－ｂｉｎ，ＬＩＵ Ｃａｉ－ｈｏｎｇ，ＨＵ Ｓｈａｎ，ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｅｘ－ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｆｉｂｅｒ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｏｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌｓ［Ｊ］．Ｓｏｌａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｓｏｌａｒ Ｃｅｌｌｓ，２０１１，９５（４）：１２０８－１２１２．［１１］ＪＩＮ Ｐｅｉ－ｊｕｎ，ＳＵＮ Ｈｕａｎ－ｈｕａｎ，ＺＨＯＮＧ Ｙｕｎ－ｘｉａ，ｅｔ ａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ａ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｍａｔｅｒｉａｌ ｂｙ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１２，８１（２２）：１４０－１４５．［１２］ＪＩＡＮＧ Ｌｉｎ－ｑｉｎ，ＧＡＯ Ｌｉａｎ．Ｄｅｎｓｉｆｉｅｄ ｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄ ｃａｒ－ｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ－ｔｉｔａｎｉｕｍ ｎｉｔｒｉｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｉｔｈ ｅｎ－ｈａｎｃｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．Ｃｅｒａｍｉｃｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，２００８，３４（１）：２３１－２３５．［１３］ＹＡＮＧ Ｋａｉ，ＧＵ Ｍｉｎｇ－ｙｕａｎ．Ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃ－ｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｌｌｅｒ ｓｙｓ－ｔｅｍ ｏｆ ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｍｉｎｅ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒ－ｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅ／ｓｉｌａｎｅ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｎａｎｏ－ｓｉｚｅｄ ｓｉｌｉｃｏｎ ｃａｒｂｉｄｅ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｐａｒｔ Ａ，２０１０，４１（２）：２１５－２２１．［１４］ＴＥＮＧ Ｃｈｉｈ－ｃｈｕｎ，ＭＡ Ｃｈｅｎ－ｃｈｉ Ｍ，ＣＨＩＯＵ Ｋｕｏ－ｃｈａｎ，ｅｔ ａｌ．Ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｂｏｒｏｎ ｎｉｔｒｉｄｅ ａｎｄｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃ－ｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，２０１１，１２６（３）：７２２－７２８．［１５］ＩＭ Ｈ，ＫＩＭ Ｊ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｌ２Ｏ３ｄｏｐｅｄ ｍｕｌｔｉ－ｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆＡｌ２Ｏ３／ｅｐｏｘｙ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｐｏｌｙ（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）ｃｏｍ－ｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｃａｒｂｏｎ，２０１１，４９（１１）：３５０３－３５０１．［１６］ＭＡ Ａｉ－ｊｉｅ，ＣＨＥＮ Ｗｅｉ－ｘｉｎｇ，ＨＯＵ Ｙｏｎｇ－ｇａｎｇ．Ｅｎ－ｈａｎｃｅｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｅｐｏｘｙ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｗｉｔｈＭＷＣＮＴｓ／ＡｌＮ ｈｙｂｒｉｄ ｆｉｌｌｅｒ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｔｅｃｈ－ｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１２，５１（１５）：１５７８－１５８２．［１７］ＭＯＨＡＭＭＡＤＡＬＩ Ｂ，ＡＬＩＭＯＲＡＤ Ｒ，ＤＡＶＯＯＤ Ｒ，ｅｔ ａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｓｉｌｉｃａ／ｍｕｌｔｉｗａｌｌ ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ ｈｙｂｒｉｄ ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｒｅｌａｔｅｄ ｎａｎｏｆｌｕｉｄｓ［Ｊ］．Ｔｈｅｒｍｏ－ｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，２０１２，５４９：８７－９４．［１８］ＣＨＥＮ Ｌｉ－ｆｅｉ，ＹＵ Ｗｅｉ，ＸＩＥ Ｈｕａ－ｑｉｎｇ．Ｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｅｒｍａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｎａｎｏｆｌｕｉｄｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ａｇ／ＭＷＮＴ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．Ｐｏｗｄｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，２３１：１８－２０．５３３第２期丁晴，等：混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响。
导体在静电场中的问题讨论_赵升频
X收稿日期:2007-09-01作者简介:赵升频(1970)),男,陕西宁强人,讲师,主要从事大学物理实验研究.=数理化科学>导体在静电场中的问题讨论X赵升频(陕西理工学院物理系,陕西汉中 723003)摘要:介绍了导体内电荷的运动情况,指出在解决导体在静电场中的问题时需要解决感应电荷的分布和静电场的分布两大问题,并通过例题,讨论了在有导体存在时的静电场中,当导体接地时感应电荷、电场强度的分布问题.关 键 词:静电感应;静电平衡;导体;接地中图分类号:O 441.1 文献标识码:A文章编号:1671-0924(2007)11-0091-03Discussions on Conductor in Electrostatic FieldZ HA O S heng 2pin(Department of Physics,Shaanxi University of Techno logy,Hanzhong 723003,China)Abstract:This paper introduces the motion of electric charges in conductors,and points out that it is nec 2essary to solve the tw o problems of induced charge distribution and electrostatic field distribution when solv 2ing problems of conductors in electrostatic fields.With e xamples,this paper discusses the distribution of induced charge and electric 2field intensity w hen the conductors earth in the electrostatic field.Key words:electrostatic induction;electrostatic equilibrium;conductor;earthing 导体中存在大量可以自由运动的电荷.当导体处于静电场 E 0中时,导体中的自由电荷将受静电场力而发生定向运动,从而导致导体中的电荷重新分布,即发生静电感应现象.这些重新分布的电荷(感应电荷)在导体内部会产生1个与原电场方向相反的附加电场 E 0,这样导体内部的电场强度 E 将是 E 0和 E c 的叠加.开始,当 E c < E 0时,导体内的电场强度不会为零,但随着电荷的不断发生定向移动,使得 E c 增大,这一过程一直延续到E =0为止.这时导体内的电荷不再作定向移动,导体将处于静电感平衡状态[1].处于静电平衡的导体上的感应电荷,不仅会在导体内部产生附加电场,在导体外也会产生电场,从而影响原来电场的分布.也就是说,静电场中由于导体的存在,原来的静电场和导体将相互影响:原来静电场使得导体上的电荷重新分布,重新分布的感应电荷又影响着原来电场的分布.因而,在处理导体在静电场中的问题时,需要解决两大问题:¹感应电荷的分布问题;º静电场的分布问题.一般在解决这类问题时,可供使用的基本第21卷 第11期Vol.21 No.11重庆工学院学报(自然科学版)Journal of Chongqing Institu te o f Technolo gy(Natural Science Edition)2007年11月Nov.2007理论依据有:¹静电场中的基本规律,如电场叠加原理、电势叠加原理、高斯定理、环路定理等.º导体的静电平衡条件,用电场强度表述:当导体处于静电平衡时,导体内场强处处为零;当导体处于静电平衡时,导体表面电场强度的方向处处与导体表面垂直.用电势表述:当导体处于静电平衡时,导体内为等势体;当导体处于静电平衡时,导体表面为等势面.»电荷守恒律,即对于处于孤立系的导体而言,其正负电荷总量保持不变[2].但是,处理导体在静电场中的问题中,还有一类特殊问题,即导体接地问题.对于这类问题,容易使用一个错误观点,认为接地后导体上的电荷通过导线导入大地,使得导体上的电荷为0.本文中将通过例题对这一问题作以讨论.例题1如图1所示,在真空中将半径为R 的金属球接地,在与球心O 相距为r (r >R)处放置一点电荷q,不计接地导线上的电荷影响,求金属球表面上的感应电荷总量.图1 例题1对于例题1,一种错误观点认为,由于导体球接地,因而感应电荷通过导体导入大地,导体球上的感应电荷总量为0.其实,导体接地,满足一个条件,那就是电势为0.解:设金属球表面的感应电荷总量为q c ,根据静电平衡时感应电荷分布特征,感应电荷只分布于导体表面,即q c 全部分布于导体表面.所以感应电荷在球心处产生的电势为:V 1=q c 4PE 0R而点电荷q 在O 处产生的电势为:V 2=q4PE 0r又根据导体接地的特点:导体电势为0.而导体处于静电平衡时,导体为一等势体,即球心O 处亦为0,即:V 0=0根据电势叠加原理知:V 0=V 1+V 2即:q c 4PE 0R +q4PE 0r =0所以:q c =-R rq例题2如图2所示,在一半径为R 1=6.0c m 的金属球A 外面套一个金属球壳B.已知球壳B 内、外半径分别为R 2=8.0cm,R 3=10.0cm.设A 球带有总电荷Q A =3.0@10-8C,球壳B 带有总电荷Q B =2.0@10-8C.求:1)球壳B 内、外表面上所带的电荷及球A 和球B 的电势;2)将球壳B 接地后断开,再把金属球A 接地,求金属球A 和球壳B 内外表面所带的电荷及球A 和球壳B 的电势.分析:第1)问中,导体壳B 为孤立系,电荷守恒,利用静电场的基本规律即可求得金属球A 和导体壳B 上的电荷分布规律.第2)问中,由于存在接地问题,就容易产生一种错误的观点:认为接地就导致导体上的电荷导入大地而电荷总量为0.事实上,接地只有一个条件,即哪个导体接地,那个导体电势为0.图2 例题2解:1)设B 球壳内、外表面的电荷分别为Q BN ,Q BW对B 有电荷守恒得:Q B =Q BN +Q BW(1)由静电平衡条件知,金属球壳B 内部电场为零.在金属球壳B 内部作高斯面,由高斯定理得:Q B N +Q A =0(2)92重庆工学院学报由式(1)和式(2)得:Q BN=-Q A=- 3.0@10-8C Q BW=Q A+Q B=5.0@10-8C 由电势叠加原理知:V A=Q A4PE0(1R1-1R2)+Q A+Q B4PE0R3V B=Q BW4PE0R3=Q A+Q B4PE0R3代入数据得:V A=5.6@103V V B=4.5@103V2)设将B接地后,B球壳的内、外表面的电荷分别为Q B N c,Q B W c,则由静电平衡条件及高斯定理知:Q B N c+Q A=0(3)由于B接地,所以:V B=0=Q B W c4PE0R3(4)由式(3)和式(4)得:Q BN c=-Q A=- 3.0@10-8C,Q B W c=0当将B断开,将A接地后,又设金属球A的电荷为Q A d,B球壳内、外表面的电荷为Q BN d,Q BW d.对B由电荷守恒定律得:Q BN d+Q BW d=Q BN c(5)由静电平衡条件及高斯定理得:Q BN d+Q A d=0(6)又因为金属球A接地,所以:V A d=Q A d4PE0(1R1-1R2)+Q B W d4PE0R3=0(7)由式(5)~(7)得:Q A d=-R1R2R2R3-R1R3+R1R2Q BN cQ B N d=R1R2R2R3-R1R3+R1R2Q BN cQ BW d=R2R3-R1R3R2R3-R1R3+R1R2Q BN c代入数据得:Q A d=2.12@10-8C,Q BN d=- 2.12@10-8C,Q BW d=-0.88@10-8C由电势叠加原理得:V B d=Q B W d4PE0R3代入数据得:V B d=-7.92@103V结论:由以上2个例题可以看出,例题1中金属球接地,但计算结果金属球表面电荷总量并不为0,例题2的第2)问中,最后将金属球A接地,但金属球A的电荷总量并不为0.由此,在处理静电场中的导体接地问题中,只能利用接地后电势为0这一性质,而不能认为接地后电荷总量为0.当然有时接地后电荷总量确实为0,但那只是由电势为0得出的一种特例.参考文献:[1]马文蔚.物理学:中册[M].4版.北京:高等教育出版社,1999.[2]赵凯华,陈熙谋.新概念物理教程:电磁学分册[M].北京:高等教育出版社,2003.(责任编辑刘舸)93赵升频:导体在静电场中的问题讨论。
高职院校“双带头人”基层党支部创新建设——“773”党建工作模式探索与实践周渝庆
高职院校“双带头人”基层党支部创新建设 ——“773”党建工作模式探索与实践周渝庆发布时间：2023-06-17T02:08:51.291Z 来源：《时代教育》2023年7期作者：周渝庆[导读] 针对高职院校教师党支部书记“双带头人”队伍存在的短板和薄弱环节，重庆工业职业技术学院智造技术教研室党支部以全国样板支部品牌为中心，积极开展新时代高校党建示范创建和质量创优工作，深入推进“三全育人”综合改革，落实立德树人根本任务，聚焦“七个有力”，突出“七个抓好”，打造“三型”支部，提出“773”党建工作模式并应用于实践，取得了较好成效。
重庆工业职业技术学院重庆渝北区 401120摘要：针对高职院校教师党支部书记“双带头人”队伍存在的短板和薄弱环节，重庆工业职业技术学院智造技术教研室党支部以全国样板支部品牌为中心，积极开展新时代高校党建示范创建和质量创优工作，深入推进“三全育人”综合改革，落实立德树人根本任务，聚焦“七个有力”，突出“七个抓好”，打造“三型”支部，提出“773”党建工作模式并应用于实践，取得了较好成效。
关键词：高职；“双带头人”；“773”党建工作模式一、“双带头人”工作室建设的意义如何加强新形势下教师党支部的建设，筑牢党的建设基础，是事关高职院校党建和思想政治工作全局的重大课题。
“双带头人”工作室的建设在建立健全高职院校教师党支部建设责任体系，示范引领高职院校教师党支部释放内生活力，恐固提升高职院校教师党支部书记履职能力等方面起到了十分重要的作用。
为了不断提升 “双带头人”党支部书记的整体素质和工作积极性，各高职院校对于“双带头人”从各个方面给予重视，通过示范培训、集中轮训、重点培训等方法对“双带头人”进行培训；制定工作手册、工作指导手册、考核办法等文件来推进“双带头人”党支部的标准化建设。
文章结合高职院校党员教师队伍现状，整理出了“773”党建工作模式，实践证明这些手段切实有效，推进了“双带头人”党支部的建设。
中职学校“工学结合”学生工作行为评价研究
１ 究工具 。本文选用 问卷作 为研 究工具 ， ． 研 设计李 克 特量表 （ ｉｅ ｃｌ） Ｌｋｎ ｓａ 对与 预期 和新进 员工 的工作 行 ｅ 为相 比，企业对工学 结合学生 的工作行 为表现 的评 价 进行测量 。 ①量 表的编制。 问卷 主要包括 与期 望表现和 新 近员 工工作表现相 比的两部 分调查 问题 。对 于预期 表 现这 部分 问题 ， 一共 设计 了２ 道题 ， ０ 均与企业期 望员 工达到 的工作行 为要求相关 。对于与 新近员工工 作表 现相 比的问题 ，本 文参考工学 结合学 生在企业 实习时 企业所 关注 的学生工 作行为 内容 自行设计 了工学 结合 学 生工 作行为评 价量表 ，通过 被访者对 各测量项 目在 以企业新进员 工的平均表 现情况 为参 照 ，｝ 量 出企业 贝 ０
泳俱乐部 的营销方式过于单一 ， 宣传力度太小 。嘉兴市 游泳俱乐部 的分布不够合 理基本都集 中在市 区 ，农村 城镇 的游泳俱乐 部极少分 布。这会严 重限制农 村体育
的发展 。因为现在嘉兴市的农村地 区河水污染严重 ， 再 加上安全 因素现在农村 的小孩都不会 游泳 。如果在农 村或者 附近的镇上办一个 游泳俱乐部 那将会 出现一个 双赢的局面 。
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５游泳俱乐部 的营销手段 。 ． 嘉兴市游泳俱乐部 的营
的私人或个体 占了比较 大的 比例 ，基 本能适应 市场 的 发展 ， 是数 量不 够 ， 以满 足人们 全 民健身 的需 要 。 但 难 嘉兴市游泳俱乐 部还缺乏 专业 的管理 人才 ，对 游泳俱
游泳装备 ； ④包场 。支出主要有合同租金 、 电费 、 水 消毒
思想政治理论课第二课堂教学的意义和内容
磁 收稿日期：２００８－０３－１０基金项目：广东省高校思想政治教育课题“思想政治理论课第二课堂教学”（２００７ＣＹ０３６）。
作者简介：毛克明（１９６７—），男，江苏高邮人，中山大学历史系博士研究生，广东警官学院理论部副教授，主要从事晚清民国时期的广东社会研究。
思想政治理论课第二课堂教学的意义和内容磁毛克明１，２（１．中山大学历史系，广州 ５１０２７５；２．广东警官学院，广州 ５１０２３０）摘要：介绍思想政治理论课第二课堂的特点及其对提高大学生思想政治素质的作用，指出第二课堂坚持学习科学文化与加强思想修养的统一、学习书本知识与投身社会实践的统一、实现自身价值与服务祖国人民的统一、树立远大理想与进行艰苦奋斗的统一，通过专题讲座、社团活动、社会调查、图书馆等形式，已成为思想政治理论课教学的延续和补充。
关 键 词：思想政治理论课；第二课堂；教学内容中图分类号：Ｇ６４２ 文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９２４（２００８）０７－０１８５－０４ 胡锦涛总书记在党的十七大报告中强调指出：“要全面贯彻党的教育方针，坚持育人为本、德育为先，实施素质教育，提高教育现代化水平，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，办好人民满意的教育。
”为了实现这一目标，我们开展了思想政治理论课第二课堂教学的探索。
对大学生深入广泛地进行了爱国主义、集体主义、社会主义和艰苦创业精神教育、科学文化素质教育、艺术修养教育、身体心理健康教育等系列教育活动，形成了以培养和提高大学生综合素质为目的的思想政治理论课第二课堂教学内容体系，促进了大学生综合素质的提高。
１ 思想政治理论课第二课堂开设的必要性 思想政治理论课第二课堂，是指在思想政治理论课教学大纲规定的范围以外，由学生自愿参加的形式多样、内容丰富的教学活动总称。
由于思想政治理论课第二课堂具有形式多样、内容丰富、主旨明确的特点，在思想政治理论课的辅助教学中具有极其重要的意义。
１．１ 有利于解决大学生信仰教育中存在的障碍。
“三大戏剧体系”_的缘起、衍变及其争论
2023年6月Jun.2023重庆工商大学学报(社会科学版)Journal of Chongqing Technology and Business University (Social Science Edition )第40卷第3期Vol.40㊀No.3doi :10.3969/j.issn.1672-0598.2023.03.016㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗收稿日期:2022-07-28㊀基金项目:重庆市社会科学规划项目(2022NDYB167) 抗战时期迁渝剧团戏剧活动资料整理研究 ;重庆市教育科学 十四五 规划课题(K22YG208169) 重庆市非遗传承与高校育人协同发展策略研究 ㊀作者简介:康建兵(1981 ),男,四川泸州人;博士,重庆工商大学艺术学院副教授,主要从事戏剧理论与影视批评研究㊂㊀本文引用格式:康建兵. 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其争论[J].重庆工商大学学报(社会科学版),2023,40(3):165-171. 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其争论∗康建兵(重庆工商大学艺术学院,重庆㊀400067)摘要: 三大戏剧体系 说源自1962年黄佐临的‘漫谈 戏剧观 “中提出的 三种戏剧观 ,此后孙惠柱先后提出过两个版本的 三大戏剧体系 ,当前又逐步转向聚焦梅兰芳体系,引申出对京剧艺术表演体系㊁古典戏曲表演美学㊁戏曲表演体系等的讨论㊂理清 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其论争,有助于深化对传统戏曲与现代戏剧㊁梅兰芳与中国戏曲美学关系等问题的理解㊂关键词: 三大戏剧体系 ;黄佐临;孙惠柱;梅兰芳体系中图分类号:J805㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-0598(2023)03-0165-07三大戏剧体系 的初步提法始于黄佐临先生1962年发表的‘漫谈 戏剧观 “一文㊂1982年孙惠柱教授正式提出 三大戏剧体系 说㊂20世纪90年代戏剧界围绕 三大戏剧体系 展开过争鸣㊂21世纪以来, 三大戏剧体系 论争已由斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特㊁梅兰芳㊁阿尔托的比较研究,逐步转向更加关注 梅兰芳表演体系 等问题,由此引发对京剧艺术表演体系㊁古典戏曲表演美学㊁戏曲表演体系等重大理论问题的争论㊂ 三大戏剧体系 从最初的构想㊁衍变再到聚焦梅兰芳,既是体系说论争的必然发展,也体现出戏剧人构建以梅兰芳戏剧体系为代表的中华民族戏剧体系的不懈努力㊂在新时代语境中,系统梳理60年来 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其论争情形,有助于深化对古典戏曲与现代戏剧㊁中国戏剧与西方戏剧㊁梅兰芳与中国戏曲美学等问题的理解㊂一㊁ 三大戏剧体系 的缘起及辨析所谓 三大戏剧体系 ,指斯坦尼斯拉夫斯基戏剧体系㊁布莱希特戏剧体系以及梅兰芳戏剧体系,也561重庆工商大学学报(社会科学版)第40卷有人简称为斯坦尼体系㊁布莱希特体系和梅兰芳体系㊂还有人在这三大戏剧体系前冠以 世界 二字,于是有了 世界三大戏剧体系 的说法㊂其正式提出的标志是孙惠柱在1982年发表文章‘三大戏剧体系审美理想新探“,但源头可以追溯到1962年黄佐临的一次会议发言‘漫谈 戏剧观 “㊂1962年3月2日至26日,全国话剧㊁歌剧㊁儿童剧创作座谈会在广州举行㊂黄佐临的发言‘漫谈 戏剧观 “,对斯坦尼斯拉夫斯基㊁梅兰芳和布莱希特的戏剧观作了比较,希望打破话剧创作中局限于一种戏剧观的狭隘认知㊂这篇发言稿刊登在1962年4月25日的‘人民日报“上,但在当时并未引起多大反响㊂此后,他又为新世界出版社1981年出版的‘京剧与梅兰芳“(英文版)撰写英文文章Mei Lanfang, Stanislavsky,Brecht A Study in Contrasts,可视为‘漫谈 戏剧观 “简版,被梅绍武先生翻译成中文‘梅兰芳㊁斯坦尼斯拉夫斯基和布莱希特戏剧观比较“,同样发表在‘人民日报“上㊂‘漫谈 戏剧观 “在20世纪80年代产生的影响,除了自身作为一篇重要理论文献所具有的价值外,也在于当时戏剧界在寻求戏剧观念的突破和戏剧创作的创新时,适逢对黄佐临旧文的发现,一如新大陆乍现,迅速在戏剧界激起思想碰撞㊂1976年,戏剧发展步入 新时期 ㊂新时期初期的戏剧经历了从1976年底到1980年初的拨乱反正㊁复归传统的阶段,涌现出‘于无声处“‘报春花“等轰动一时的政治批判剧㊁问题剧和历史剧,地方戏曲也在逐渐复苏㊂新时期戏剧在取得成就时,也出现了戏剧危机㊂这种危机一方面源于影视等大众文娱的冲击,另一方面来自戏剧自身对于突破独尊 易卜生 斯坦尼模式 的内在诉求㊂大家开始从戏剧观念的层面反思戏剧危机,于是联想到黄佐临的‘漫谈 戏剧观 “,由此在全国引发了关于 戏剧观 的热烈争鸣㊂回到 三大戏剧体系 这个话题,尽管当时黄佐临大谈三位戏剧大师的戏剧观,但他从未使用 三大 予以界定,也未曾使用 体系 来言说布莱希特和梅兰芳㊂他认为布莱希特的戏剧理论 只能说是刚开始进入探索过程,还没有发展成为体系 [1]㊂认为梅兰芳是我国传统戏剧的最典型的㊁最成熟的代表,但仍没有用过 梅兰芳体系 一说㊂然而,黄佐临所说的戏剧观念中的 戏剧观 和 戏剧体系 又有紧密关联㊂他认为戏剧工作者是用戏剧手段通过一定的世界观和艺术观去影响和改变生活㊂随着时间的推移和经验的积累, 当它系统化了,变成体系了,就形成戏剧观 [2]4㊂黄佐临在讨论这些话题时,没有使用 三大 ,但用了 三位 三者 三个 等量词㊂有时也用 布莱希特㊁斯坦尼体系 布莱希特和斯坦尼体系 等表述㊂换句话说,尽管黄佐临并没有直接提出 三大戏剧体系 ,但他在内容和形式方面为这个体系说的构成提供了基础㊂等到孙惠柱在1982年 接过黄佐临先生的题目做进一步的文章 [3],已是顺理成章㊂1982年孙惠柱发表‘三大戏剧体系审美理想新探“,此文首句用了 斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特㊁梅兰芳三大戏剧体系 的表述,着重比较了三位戏剧大师的审美理想的异同㊂ 三大戏剧体系 一说正式提出㊂文中有两点值得注意,一是孙惠柱尽管用了 三大戏剧体系 的说法,但并非独尊三位戏剧大师,更没有后来所谓的 世界三大戏剧体系 一说㊂正如文末所说,戏剧艺术具有广阔的前景, 仿佛一个缩影,三大戏剧体系可以给它的研究者很多启示 [4]㊂这也是他提出 三大戏剧体系 说的重要意义,也的确给后来的研究者提供了很多启发㊂二是这篇文章是在黄佐临的‘漫谈 戏剧观 “的基础上做的进一步思考㊂因此,尽管孙惠柱用了 三大戏剧体系 的说法,但后来大家在讨论有关 三大戏剧体系 的话题时, 661第3期康建兵: 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其争论往往把这个说法的源头归于黄佐临,难免不造成以讹传讹㊂黄佐临1962年的发言稿‘漫谈 戏剧观 “沉寂20年后,在20世纪80年代才产生影响,但这一影响主要是激起 戏剧观 讨论㊂在20世纪80年代,大家并未就 三大戏剧体系 话题展开多少争鸣㊂同样,孙惠柱在1982年提出 三大戏剧体系 ,在20世纪80年代同样未引起多少讨论㊂围绕 三大戏剧体系 发生的误读及其展开的争鸣,主要是从20世纪90年代开始的㊂二㊁ 三大戏剧体系 热的冷思考20世纪80年代,大家对 三大戏剧体系 的讨论不多㊂但到了20世纪90年代,这个说法却几乎成为定论,影响越来越大㊂为何 三大戏剧体系 说直到20世纪90年代才开始产生影响?笔者认为主要与以下三个因素有关㊂首先,尽管‘漫谈 戏剧观 “在20世纪80年代并未引出对 三大戏剧体系 的直接讨论,但 戏剧观 讨论作为当代戏剧史上最重要的一次戏剧论争和戏剧批评,其间大家围绕 戏剧观 的言说必然直接或间接地加深大家对 三种戏剧观 说法的认同,于是很自然地把 三大戏剧体系 说归源于黄佐临㊂值得一提的是,黄佐临晚年时曾指出: 关于 梅氏体系 问题,可能原是我提出的,但并没有命名为 体系 ,仅是指以梅先生为代表的昆京艺术,因为他老人家是The best exponent of the art [5]123㊂对此,傅谨教授认为黄佐临非常愿意早年他提出的梅兰芳表演体系得到普遍认可,但在一些私下场合又不太愿意他所说的三种戏剧观 被衍化成人们所说的 世界三大戏剧体系 [6]㊂其次,1994年黄佐临逝世,受到人们深切缅怀㊂不少学者作文纪念,这些纪念性文章集中发表在1994年,大都认为黄佐临是 三大戏剧体系 的创始人,这自然更加深了大家对 三大戏剧体系 的认同㊂比如,‘中国戏剧“刊发的‘黄佐临同志生平“指出 他把斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特㊁梅兰芳作为世界三大戏剧体系并列,比较㊁分析㊁提出了要创造新路的论点 [7]㊂童道明先生认为: 他对戏剧问题的思考,宏观得惊人㊂因此有了1963年的 三大戏剧体系 说的提出 [8]㊂丁罗男教授指出: 60年代初,黄佐临在‘漫谈 戏剧观 “中提出了著名的世界三大戏剧体系论 [9]㊂林克欢教授表示: 他把史坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特和以梅兰芳为代表的中国民族戏曲作为世界三大戏剧体系加以比较㊁分析 [10]㊂这些评价主要是赞誉黄佐临以开阔的视野提出三种戏剧观,发人深省㊂我们今天看待这些评价,自然不会狭隘地纠结于 三大 或 世界三大 等问题,但这些说法无疑会强化对黄佐临发明 三大戏剧体系 的认知㊂再次,20世纪80年代开始,比较文学在中国得以复兴和蓬勃发展,比较戏剧研究备受瞩目㊂比较文学自身天然的跨文化性㊁强烈的民族文学意识认同,以及对中国学派㊁中国话语的深切诉求和构建,使得当时大有 显学 趋势的比较文学研究很自然地将 三大戏剧体系 纳入比较视野㊂刘厚生先生在为‘比较戏剧论文集“(1988)写的序中肯定了黄佐临提出 三大体系 的意义㊂谢柏梁教授在当时发表的文章中也认为梅兰芳是 国际性的比较戏剧交汇点 [11]㊂鉴于各种因素,原本黄佐临笔下的三种戏剧观成了是由他提出的 三大戏剧体系 或 世界三大戏剧体系 ㊂这类说法容易以讹传讹,造成一些误解㊂比如,周宪教授认为 他时而说布莱希特所创造的叙述761重庆工商大学学报(社会科学版)第40卷体戏剧是世界三大戏剧体系之一 时而又感慨道,布莱希特没有理论体系 [12]㊂但黄佐临从未说过或间接表达过布莱希特的叙述体戏剧是世界三大戏剧体系之一㊂在20世纪90年代的不少研究中,类似的解读屡见不鲜,直到1998年才出现了纠正的契机㊂1998年央视正大综艺栏目关于 世界三大戏剧体系 特征的问答,引起一些学者的深思㊂廖奔㊁谢柏梁㊁沈林㊁孙玫等著名学者纷纷撰文辨析和反思 三大戏剧体系 ,对误用 三大戏剧体系 的现象作了纠正㊂廖奔明确指出黄佐临并未直接提出 三大戏剧体系 的概念, 他并没有把它们明确为世界三大戏剧体系,更没有赋予它们以唯一的代表性! 认为梅兰芳并没有构建 体系 的意识和企图,梅兰芳 建立了流派,但没有建立 体系 [13]㊂从黄佐临1962年的‘漫谈 戏剧观 “到1982年孙惠柱的文章,再到1998年的集中讨论,有关 三大戏剧体系 的基本问题,如这个说法的源头,对 三大 的表述是否贴切等,已经得到了正本清源的辨识㊂值得一提的是,相比于其他学者纠结于应该有 几大 戏剧体系等表层问题,廖奔的观点鞭辟入里,直接指向梅兰芳是否构成 体系 这一重要问题㊂这个问题的提出很自然地引申出梅兰芳与 体系 的关系等,这些问题在2000年以后引起了更激烈的讨论㊂三㊁新 三大戏剧体系 与梅兰芳问题2000年以来有关 三大戏剧体系 的讨论主要围绕梅兰芳体系问题展开㊂新千年伊始,孙惠柱发表‘现代戏剧的三大体系与面具/脸谱“,继‘三大戏剧体系审美理想新探“之后,再次提出一组新的现代戏剧的 三大戏剧体系 ,即斯坦尼斯拉夫斯基戏剧体系㊁布莱希特戏剧体系和阿尔托戏剧体系㊂孙惠柱认为在20世纪的世界剧坛,斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特和阿尔托的戏剧观包含了现代戏剧的各个方面, 很难找到一个重要的戏剧家或者作品逃得出这三大体系交织而成的网 [3]㊂于是他又构成一组新 三大戏剧体系 ,并对这组 三大戏剧体系 的戏剧观㊁人生观等作了多方面比较㊂在这一新体系中,阿尔托替换了梅兰芳㊂孙惠柱还通过‘戏剧艺术“组稿阿尔托研究的文章,提出 阿尔托是20世纪西方剧坛与斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特齐名的最重要的戏剧思想家 ,并希望 也可能引起争论,那正好 [14]㊂但2000年以来有关 三大戏剧体系 的讨论却日益呈现出聚焦梅兰芳研究的鲜明倾向㊂且学界未就新 三大戏剧体系 ,或者说未就阿尔托进行针对性讨论㊂可见,在新体系说中,尽管梅兰芳被阿尔托取而代之,但有关 三大戏剧体系 的争鸣主要是对 梅兰芳表演体系 梅兰芳戏剧体系 梅兰芳体系 等话题的讨论㊂2008年上海戏剧学院举办‘戏剧艺术“30周年研讨会,成为深化 三大戏剧体系 争论的契机㊂邹元江教授在会上提出 梅兰芳体系 并不成立,不能与斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特形成对等体系㊂与此观点相对,孙惠柱则认为,梅兰芳的艺术始终牢牢抓住以形式美为最高追求的京剧美学特色,加之梅兰芳是中国戏曲最具有国际性的代表, 将中国的戏曲体系称之为 梅兰芳体系 ,并无妨碍 ㊂孙惠柱进一步明确指出,所谓 梅兰芳体系 是指京剧乃至戏曲的整体体系, 就像天上的行星需要用人名来命名一样,我们只是用梅兰芳这位最具世界知名度的艺术家,来指称中国的戏曲体系罢了 [15]㊂861第3期康建兵: 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其争论近年来,邹元江教授对梅兰芳的深入研究及其引发的相关争鸣成为重要的学术现象㊂综观其多篇学术文章及‘中西戏剧审美陌生化思维研究“‘梅兰芳表演美学体系研究“等著作,总体结论是 梅兰芳表演体系 的预设是难以成立的 , 任何对 梅兰芳表演体系 的论证都是理据不足,因而也是无效的 [16]㊂以上观点也引起了其他重要学者的商榷,代表性文章包括陈志明的‘不能否认梅兰芳表演体系的存在“㊁康保成和陈燕芳的‘戏曲究竟是演人物还是演行当? 兼驳邹元江对梅兰芳的批评“㊁施旭升和张利群的‘梅兰芳与中国戏曲古典美学的终结 兼与邹元江教授商榷“等㊂2018年10月21日至24日在北京举办的 东方与西方 梅兰芳㊁斯坦尼与布莱希特国际学术研讨会 ,再次成为探讨梅兰芳与 体系 问题的契机㊂周华斌教授在会上认为: 梅兰芳戏剧体系 应是 梅兰芳戏曲表演体系 ㊂总体属于 中国戏曲表演体系 ㊂所谓 梅兰芳戏剧 ,表现为中国戏曲的 艺术风格和艺术特征 [17]㊂孙惠柱认为,在 大师和剧本 的关系上,在斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特和梅兰芳代表的三个体系中,严格地说, 只有梅兰芳的才能称作 戏剧体系 ,因为只有他才能主导从最初的构思编剧到最终的舞台呈现的全部创作过程 [17]㊂孙惠柱在次年发表的‘从创作模式看梅兰芳与斯坦尼㊁布莱希特的 戏剧体系 “一文中对其观点作了详细阐述㊂四、迈向民族戏剧体系的新构建从1962年黄佐临先生的‘漫谈 戏剧观 “起,经孙惠柱先后提出两个版本的 三大戏剧体系 ,再到2018年北京举办的 东方与西方 梅兰芳㊁斯坦尼与布莱希特国际学术研讨会 上围绕 梅兰芳体系 的集中讨论㊂有关 三大戏剧体系 的论争持续60年㊂回溯这段历史,有一些粗浅感悟㊂我们应该以更宽广的视野来看待历史进程中的 三大戏剧体系 说㊂黄佐临将斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特和梅兰芳相提并论,进行比较研究,为的是要打开当时话剧创作只认定一种戏剧观的狭隘局面,鼓励大家勇于探索多种戏剧手段,以开创中华民族的演剧体系㊂正如余秋雨所说,‘漫谈 戏剧观 “一文的重大意义主要在于在特定年代 突然展示了一种国际性的宏观目光 [18]㊂同样,孙惠柱提出 三大戏剧体系 也是本着戏剧艺术应有的广阔前景, 三大戏剧体系 仿佛是一个缩影,可以给研究者许多启示㊂后来孙惠柱提出新的 三大戏剧体系 ,立足于西方戏剧体系范畴,用阿尔托代替梅兰芳,对斯坦尼斯拉夫斯基㊁布莱希特和阿尔托进行比较,同样是对西方戏剧格局的整体思考㊂不管是 三种戏剧观 还是 三大戏剧体系 ,都是本着宽广的国际视野和澎湃的学术热忱,创造性地对这些问题作了高度提炼,成为难能可贵的理论创新㊂他们的可贵首先在于视野的宽度和高度,绝非仅是具体观点的释放㊂三大戏剧体系 的提出, 促使我们用外国的眼光观察中国的戏剧,用中国的眼光观察外国的戏剧 [19]㊂从这个话题引申出的有关中西戏剧表演体系㊁美学层面等的比较,以及围绕梅兰芳与体系等话题的讨论,无一不折射出 三大戏剧体系 说的引玉之功㊂没有 三大戏剧体系 的提出,我们依然会对这些问题进行思考,但恐怕不如聚焦一些核心问题展开探讨来得那么集中和热烈㊂由此,从 三大戏剧体系 出发,对三位戏剧大师,尤其是对梅兰芳的讨论日益深入,这本身对于辩证地整理梅兰芳的艺术遗产,起着很大的功劳㊂而且,断断续续持续半个多世纪的相关争鸣,也构成了当代戏剧批评的重要内容㊂961重庆工商大学学报(社会科学版)第40卷从 三种戏剧观 到 三大戏剧体系 ,再到当前着重讨论梅兰芳,在这个衍变的过程中有两个问题值得注意㊂一是为何大家会聚焦梅兰芳?仅仅因为梅兰芳是中国戏剧艺术大师?尽管黄佐临在‘漫谈 戏剧观 “中着重谈布莱希特,但通读全文不难发现他对梅兰芳的热忱㊂当然,不管重点谈论的是三位戏剧大师中的哪位,旨向仍是总结以梅兰芳为代表的中国的表演学派或戏剧体系㊂这不仅是对民族戏剧遗产的整理和阐发,也是一种中国姿态,即 梅兰芳表演体系的提出是一种姿态 [15],强调我们在中西文化交融和中西戏剧比较中要发出中国声音,构建中国话语体系㊂因此,尽管三位戏剧大师 三人行 ,焦点却是梅兰芳㊂当孙惠柱教授提出用阿尔托取代梅兰芳,构成新的 三大戏剧体系 ,并呼吁大家就此展开讨论时,却鲜有跟进㊂阿尔托和布莱希特在中国享有不同待遇,耐人寻味㊂对于这一现象,笔者认为,这主要源于阿尔托的狂飙激进的社会批判思想,独树一帜的先锋戏剧理念,艰涩分裂的戏剧语言以及难以效法的剧场法则,这些都使得他很难在中国剧坛落地生根㊂在孙惠柱提出的新的 三大戏剧体系 版本中,即便用阿尔托取代梅兰芳,但焦点仍是梅兰芳㊂傅谨教授曾犀利地指出,大家时常使用 三大戏剧体系 一说, 主要是为了证明梅兰芳有其表演艺术体系及其伟大的艺术价值,而不是为了说明斯坦尼和布莱希特的价值 [6]㊂从黄佐临先生的 三种戏剧观 到后来的新旧版本的 三大戏剧体系 说,60年来学界围绕这些话题展开的争鸣及其引申出的对中西戏剧美学㊁中西戏剧体系等问题的探讨,不仅深化了对这些重要理论问题的再研究和再思考,也为构建民族戏剧体系作了贡献㊂随着今后对这个话题的持续讨论,尤其是对梅兰芳戏剧体系的不断论辩,必将推动中国戏剧体系的构建,实现黄佐临先生在半个多世纪以前的构想,即创造民族的演剧体系,推动戏剧创作的新繁荣㊂参考文献:[1]㊀黄佐临.追求科学需要特殊的勇敢 为布莱希特的‘伽利略传“首次在中国上演而作[J].文艺研究,1979(1):121-127.[2]㊀佐临.漫谈 戏剧观 [G].戏剧观争鸣集(一),北京:中国戏剧出版社,1986.[3]㊀孙惠柱.现代戏剧的三大体系与面具/脸谱[J].戏剧艺术,2000(4):49-61.[4]㊀孙惠柱.三大戏剧体系审美理想新探[J].戏剧艺术,1982(1):86-96.[5]㊀梅绍武.梅兰芳和黄佐临[M]//我的父亲梅兰芳(续集),天津:百花文艺出版社,2004.[6]㊀傅谨. 三大戏剧体系 的政治与文化隐喻[J].艺术百家,2010(1):85-90.[7]㊀黄佐临同志生平[J].中国戏剧,1994(7):5.[8]㊀童道明. 好一个黄吉诃德 [J].新文化史料,1994(5):50-52.[9]㊀丁罗男.梅兰芳㊁周信芳与二十世纪中国戏剧[J].戏剧艺术,1994(4):97-104.[10]林克欢.舞台大写意 黄佐临和他的写意戏剧观[J].广东艺术,1995(3):7-10.[11]谢柏梁.走向世界的中国戏剧 梅兰芳及其比较戏剧实践[J].戏剧艺术,1991(2):29-39.[12]周宪.布莱希特戏剧的内在矛盾及其反思[J].戏剧艺术,1997(3):41-56.[13]廖奔. 三大戏剧体系说 的误区[J].中国戏剧,1998(7):27-29.[14]孙惠柱.多重视角下的阿尔托[J].戏剧艺术,2011(5):4.071第3期康建兵: 三大戏剧体系 的缘起㊁衍变及其争论[15] ‘戏剧艺术“三十年 研讨会纪要[J].戏剧艺术,2009(1):4-16.[16]邹元江.对 梅兰芳表演体系 的质疑[J].艺术百家,2009(2):122-128.[17] 东方与西方 梅兰芳㊁斯坦尼与布莱希特国际学术研讨会 发言摘要[N].中国文化报,2018-11-20:007.[18]余秋雨.佐临的艺术人格[J].戏剧艺术,1989(4):28-36.[19]沈林.斯坦尼斯拉夫斯基㊃布莱希特㊃梅兰芳[J].中国戏剧,1998(7):30-31.The Origin,Evolution,and Debate of the Three Drama SystemsKANG Jian-bing(School of Arts,Chongqing Technology and Business University,Chongqing400067,China) Abstract:The theory of Three Drama Systems originated from the three drama views proposed by HUANG Zuolin in Rambling on Drama View in1962.Since then,SUN Huizhu has proposed two versions of the Three Drama Systems .At present,it gradually turns to focus on MEI Lanfang system.It leads to the dis-cussion on the performance system of Peking Opera,the aesthetics of classical opera performance,and the per-formance system of Chinese opera.To clarify the origin,evolution,and debate of the Three Drama Systems is helpful to deepen the understanding of the relationship between traditional opera and modern drama as well as the relationship between MEI Lanfang and the aesthetics of Chinese operaKey words: Three Drama Systems ;HUANG Zuolin;SUN Huizhu;MEI Lanfang system(责任编校:杨㊀睿)171。
涡流式电暖鞋温度控制
收稿日期:2008-10-09基金项目:重庆市科委科技计划项目(CSTC,2008AC3089)资助项目.作者简介:孙跃(1960 ),男,重庆人,教授,博士生导师,主要从事电力电子及应用研究.涡流式电暖鞋温度控制孙 跃,李朝伟,戴 欣,王小飞(重庆大学自动化学院,重庆 400044)摘要:在分析了现有电暖鞋的发热原理、供电模式和特点的基础上,提出了采用一种基于感应加热原理的发热模式.分析了横向磁通感生涡流加热机理,通过实验和数学推导,拟合出发热鞋垫温度改变与原边等效阻抗之间的函数关系.提出了采用模糊控制间接控温的方法.通过Matlab 对该系统的控制方法进行了可行性分析.关 键 词:电暖鞋;阻抗;涡流;模糊控制中图分类号:TG155.2+1 文献标识码:A文章编号:1671-0924(2009)01-0080-05S tudy of Temperature Control of Electrothermal ShoesBased on Eddy CurrentSUN Yue,LI Chao-wei,DAI Xin,WANG Xiao-fei(Automation College,Chongqing University,Chongqing 400044,China)Abstract:Based on analysis on the heating principle,power supply pattern and specialty of the elec trothermal shoes in existence,a heating pattern based on induction heating is proposed to supply po wer.The mechanism of transverse flux creating eddy for heating is analyzed in this paper.Through the experi ment and mathematical derivation,this paper imitates the function of the electrothermal shoes temperature and the primary winding s equivalent impedance,and proposes using fuzzy controller to control the temper ature indirectly.E mulation of the temperature control system with MATLAB shows that the fuzzy controller suits to this system.Key words:electrothermal shoes;impedance;eddy;fuzzy control 电暖鞋是在气温比较低的情况下为脚部提供热量的装置,目前在市场上存在的或可在专利中查到的电暖鞋的供电方式主要有:!导线连接供电;∀外露导体触点供电;#内置电池供电;∃内置发电机供电.这些供电方式都存在一些难以克服的缺点,例如:由导线连接供电的电暖鞋会因为导线的存在而限制使用者的移动范围;利用外露导体触点供电的主要缺点是外露的导体触点易第23卷 第1期Vol.23 No.1重庆工学院学报(自然科学)Journal of Chongqing Institute of Technology(Natural Science)2009年1月Jan.2009氧化、磨损,同时外露的导体触点容易引起触电或短路的危险;内置电池供电存在电池电量受限制的缺点,而且使用便利性降低,废弃电池处理麻烦,容易造成环境污染.用内置发电机供电的主要缺点:为了对电暖鞋供电,就要求使用者的脚部要不停的运动,这样的使用方式是多数使用者难以接受的.为了克服现有电暖鞋的缺点,本文中提出一种基于涡流加热原理的电暖鞋,由高频磁场和鞋体内金属铝箔组成,高频发射线圈的高频电流由高频功率电源提供.利用发射线圈产生高频磁场,使其通过鞋体内部的金属铝箔,利用其感生涡流损耗为鞋体提供热量的装置.1 热源分布及加热电路模型1.1 横向磁通与热源分布为了尽量使发热体均匀发热,采用横向磁通[1]加热模式.横向磁通涡流感应加热装置包含放置在金属铝箔板下面的矩形绕制线圈(即发射线圈),线圈中通过高频交变电流,从而产生垂直于薄板表面的交变磁场,交变磁场在金属铝箔板上感应出涡流,利用涡流产生的焦耳热,可实现对金属铝箔板的连续加热,进而达到提供热量的目的,其工作原理如图1所示.图1 横向磁通感应加热原理根据发热体的形状、厚度和使用方法,选择横向磁通感应加热模式,它是感应加热方式的一种.由%线圈投影规律&[2]可知,横向磁通感应加热实质上是三维非线形耦合问题.当发热铝箔板与线圈之间的距离很近,并且发热铝箔板面积小于线圈所包围的面积时,可以认为投影处与线圈内部的磁感应强度近似相等.同时因为在发热铝箔板中涡流密度具有连续性,并且涡流在线圈的投影处密度值最大,且远大于其他位置涡流.因此,横向磁通的涡流分布可以近似为线圈在发热铝箔板上面的投影.若要得到均匀的温度分布,就要求热源在发热铝箔板上面的分布均匀,也就是发射线圈要在发热铝箔板的线圈投影面积相等.依据上述结论,在实际线圈中,应遵循:!在发热铝箔板上,线圈的投影面积不变;∀由于发热铝箔板边缘散热快,因此,线圈的面积应该大于发热铝箔板的面积;#线圈宽度对边缘温度的影响最大.1.2 横向磁通感应加热电路模型图1的等效电路形式如图2所示.图中R2为电涡流短路环等效电阻[3].根据基尔霍夫第二定律,可列出如下方程:R 1 I 1+j L 1-j I 2= U 1-j M I 1+R 2 I 2+j L 2 I 2=0(1)式中: U 1, 为发射线圈激励电压和角频率;R 1,L 1为发射线圈电阻和电感;R 2,L 2为涡流短路环等效阻抗和等效电感;M 为发射线圈与涡流短路环间的互感.由式(1)解得发射线圈等效阻抗Z 为Z = U 1 I 1=R 1+ 2M 2R 22+( L 2)2R 2+j [L 1- 2M 2R 22+( L 2)2L 2]=R eq +j L eq (2)式中:R eq 为发射线圈受电涡流影响后的等效电阻;L eq 为发射线圈受电涡流影响后的等效电感.由式(2)可知,发射线圈受电涡流影响后,线圈阻抗的实数部分即等效电阻增加;而虚数部分即等效电感减小,即受到反射阻抗的影响.由于电阻和电感都存在自己的温度系数,在发热体的电导率 磁导率 及发射线圈与发热体之间的距离h 不变时,反射阻抗就随温度t 的变化而变化,即发射线圈等效阻抗是温度t 变量的函数,即Z =F (t).在温度变化的条件下,发热体的等效电阻和等效电感相应发生变化,而它们的变化又反射到发射线圈的等效阻抗上来,因此可以通过测量发射线圈的等效阻抗的变化,来确定温度和阻抗之间的关系,即发射线圈等效阻抗温度特性.81孙 跃,等:涡流式电暖鞋温度控制图2 横向磁通感应加热等效电路模型2 磁场激励电路与发射线圈等效阻抗温度特性2.1 激励电路采用了一种推拉式结构的高频磁场激励电路,该电路是一种自激振荡式变换器[4],见图3所示.当推拉式变换器电路被应用在感应加热电路中时,它是用来产生高频电流,从而产生高频交变磁场.但是以往的高频变换电路[5]则需要额外的控制电路实现以上功能.而图3所示变换电路是一个不需外部信号的完全自治的系统.这个谐振变换电路不仅可以使相分变换器的设计变得相当简单,而且在很大程度上可以降低系统成本.此方法降低了对相分变换器的要求,而且可以减少直流电感的重量和体积,产生满足电暖鞋所需要的高频交变磁场,使铝箔板表面产生涡流.电压电流运算模块作为控制电路的一部分,把系统作为黑箱处理,用作计算原边等效阻抗大小,通过模糊控制器中的模糊规则实现相应的输出,通过执行器对Buck电路进行控制.图3 小型感应加热系统原理2.2 发射线圈等效阻抗温度特性为较准确获取发射线圈等效阻抗的温度特性,采用通过不同温度时发射线圈等效阻抗的实测数据,并经过数据拟合而得到发射线圈等效阻抗温度特性.实验测试数据如表1所示,每个温度值对应两组阻抗数据,分别为正行程数据和反行程数据,然后求出每个温度对应阻抗的平均值,进行拟合.表1 实验测试数据T/∋282930313233343536373839Z/!6.482 6.510 6.528 6.551 6.570 6.593 6.611 6.634 6.652 6.671 6.694 6.712 6.484 6.512 6.530 6.55 6.572 6.594 6.614 6.635 6.652 6.668 6.696 6.710由于电阻的温度系数远远大于电感的温度系数[3],对发射线圈两端参数的测量结果表明,随着金属铝箔温度的增高,发射线圈的等效阻抗也会随之变大,这与理论分析是相符的.利用最小二乘法[6]对温度与阻抗的函数进行拟合可得Z=0.0206t+5.9093(3) 图4为最小二乘法拟合曲线.由拟合的曲线可知,阻抗与温度的关系在电暖鞋的工作温度范围内是准线性关系.图4 温度与阻抗的函数关系拟合82重庆工学院学报3 温度模糊控制器目前存在很多恒温控制方法,如采用智能技术的PID 恒温控制器和基于仿人智能控制原理的温度控制器等.但由于种种因素,这些方法在电暖鞋中未能得到广泛应用[7].由于温度控制量是发射线圈等效阻抗,而发射线圈等效阻抗只能间接反应温度,这种%不准确性&、%模糊性&等原因使得很难建立精确的数学模型,因此本文中采用模糊控制方法[8].模糊控制器设计为双输入单输出型.输入量一为当前阻抗,输入量二为阻抗变化率EC,输出量是开关管占空比K ,如图5所示.图5 模糊控制器结构原理框图输入量为阻抗差E 和误差变化率E C ,输出为占空比K.其中模糊逻辑控制器输入输出变量的实际变化范围为-2<E <2;-0.2<E C <0.2;0.6<K <1(4)而E ,E C ,K 的模糊集合均为{NB (负大),NS (负小),Z(零),PS(正小),PB(正大)}5个等级,隶属度函数选择三角函数和高斯函数,保证决策的快速、平稳性.其模糊控制规则见表2所示.表2 模糊控制器规则E K E C NBNSZPSPBNB PB PB Z Z Z NS PB PB Z Z NS Z PB PS Z NS NB PS PS Z Z NB NB PBZZZNBNB4 仿真分析用Matlab 仿真软件包作控制系统仿真,得到控制器出曲面如图6所示.图6 Fuzzy 控制器输出曲面图6为系统的模糊规则调节状态.E 和E C 分别是输入该控制器的阻抗误差和阻抗误差变化率的量化等级.从图6中的曲面形状可以看出,输出K 在大部分情况下保持设定值输出,当负载温度变化,影响到原边阻抗的时候,E C 配合E 变化的需要,来完成K 的调节.由于模糊控制输出的平滑性,实现了系统不同状态下K 的设定值之间切换的无扰性.仿真结果如图7、8所示.曲线表明,该系统能快速调节阻抗和温度的大小,调节过程快速稳定,超调小,鲁棒性好.经实际观测,仿真结果与设定温度和对应的阻抗有较好的一致性,可反映电暖鞋发热体的温度变化情况.图7 模糊控制下发热体阻抗的输出响应曲线83孙 跃,等:涡流式电暖鞋温度控制图8 模糊控制下发热体的温度响应曲线5 结束语利用模糊控制方法,通过对原边线圈等效阻抗控制来间接控制电暖鞋的发热温度.控制器具有良好的动、静态性能,特别是对干扰和参数的变化适应性强,可以根据不同情况对设定值进行修改,实现了间接的温度控制,具有很好的应用前景.参考文献:[1] 杨晓光,汪友华.横向磁通感应加热装置中线圈形对涡流及温度分布的影响[J].金属热处理,2003,28(7):49-54.[2] Wang Zan ming,Yang Xiaoguang,Wang Youhua.Eddycurrent and temperature field computation in transverse fluxinduction heating equipment[J].IEEE Transactions on Magnetics,2001,37(5):3437-3439.[3] 刘爱华,满宝元.传感器原理与应用技术北京[M].北京:人民邮电出版社,2006.[4] Hu A P.Selected resonant converters for IPT power supplies[D].Auckland:Universi ty of Auckland,2001. [5] 孙跃,戴欣,苏玉刚,等.广义状态空间平均法在CMPS系统建模中的应用[J].电力电子技术,2004,38(3):86-88.[6] John H.Mathews.数值方法(MATLAB版第3版)[M].陈渝,周璐,钱方,等,译.北京:电子工业出版社,2002.[7] 林景栋,刘苗苗.基于模糊推理算法的燃气热水器恒温控制系统[J].重庆大学学报:自然科学版,2007,30(5):79-82.[8] 石辛民,郝整清.模糊控制及其MATLAB仿真[M].北京:清华大学出版社;北京交通大学出版社,2008.(责任编辑 陈 松)(上接第79页)4 结束语提出了一种基于DBF的单脉冲跟踪算法的FPGA实现方案,给出了实现原理框图,并使用Quartus(软件进行了仿真分析,仿真结果表明所提方案是可行的,由于波束形成模块部分采用了迭代结构的C ORDIC算法,避免了乘法器的使用,从而节省了大量的资源,并且方位角跟踪和俯仰角跟踪是时分复用的,从而节省了大量FPGA的芯片资源.在同一块FPGA芯片内部实现整个跟踪算法,加上芯片内部没有使用乘法器,所以大大提高了系统的处理速度.以上讨论的是跟踪单个目标的情况,如要跟踪多个目标,只需并行添加上述多个并行的波束形成模块即可.参考文献:[1] 杨士中,杨力生,谭晓衡,等.多飞行器测控技术的研究[J].宇航学报,2002,23(6):12-18.[2] 杨士中.移动卫星通信系统[P].中国专利国家发明专利:02126611.5:2004.01.21.[3] 杨力生.单脉冲多目标跟踪方法与系统.发明专利[P].2006101426647.[4] 程进,傅有光,王峰.高速实时数字多波束形成系统实现方法[J].现代雷达,2005,27(12):45-48.[5] Volder J E.The CORDIC Trigonometric Computing Technique[J].IRE Trans.on Electronic Computers,1959,8(3):330-334.[6] Richard Herveille.Cordic CoreSpeci fication[EB/OL].[2007-07-14]..(责任编辑 陈 松)84重庆工学院学报。
高职院校大数据与会计专业课程思政融合探析－以《Excel财务数据处理与分析》为例
高职院校大数据与会计专业课程思政融合探析－以《Excel财务数据处理与分析》为例发布时间：2021-11-02T05:33:09.161Z 来源：《当代教育家》2021年18期作者：陈祥禧[导读] 课程思政是将思想政治理论内容融入到专业课程教学设计之中，使思政元素与专业知识同向同行，形成协同效应，本文以《Excel财务数据处理与分析》课程为例，对思政元素融入课程的必要性和可行性进行探析，论述了思政元素融入《Excel财务数据处理与分析》课程的教学原则和教学方法，从而对高职院校大数据与会计专业如何进行思政建设提供了理论上的借鉴。
重庆工业职业技术学院重庆 401121摘要：课程思政是将思想政治理论内容融入到专业课程教学设计之中，使思政元素与专业知识同向同行，形成协同效应，本文以《Excel财务数据处理与分析》课程为例，对思政元素融入课程的必要性和可行性进行探析，论述了思政元素融入《Excel财务数据处理与分析》课程的教学原则和教学方法，从而对高职院校大数据与会计专业如何进行思政建设提供了理论上的借鉴。
关键词：高职院校课程思政融合《Excel财务数据处理与分析》习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的讲话精神，指出高等院校所有的课程都需要与思想政治理论课同向同行，形成协同效应，从而为高职院校教育方向提供指导，针对《Excel财务数据处理与分析》的特点，将课程思政元素融入到课程设计当中，有助于提高财务数据真实性，有助于培养财务数据丢失的安全意识和风险意识，从而帮助学生树立正确的价值观念，使学生成为德、智、体、美、劳全面发展的社会主义接班人。
一、课程思政的意义课程思政是一种全新的教育理念，不是单独开设的一门课程，而是以立德树人为目标，在已开设的课程中有机的融入课程思政元素，全过程、全方位的提高当代大学生的思想政治教育，形成正确的价值理念，提高学生的思想品德和政治素养。
高职院校教师在开展学习《Excel财务数据处理与分析》这门课程时要做好思政元素的融入，根据会计职业道德的要求，在创造价值的同时也要加强思想政治教育学习，使学生在获取专业知识的同时，又拥有高尚的思想政治素养。
溶蚀作用下硅酸三钙水化产物微结构演变机理研究
２０２４年４月水 利 学 报ＳＨＵＩＬＩ ＸＵＥＢＡＯ第５５卷 第４期文章编号：０５５９－９３５０（２０２４）０４－０４４９－０７收稿日期：２０２３－１１－１３；网络首发日期：２０２４－０４－２３网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４．０４１９．１０１７．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金长江联合基金重点项目（Ｕ２０４０２２２）；湖北省自然科学基金三峡联合基金重点项目（２０２３ＡＦＤ１８３）；湖北省自然科学基金三峡联合基金培育项目（２０２３ＡＦＤ１９６）；河南省引江济淮科研服务项目（ＨＮＹＪＪＨ?ＪＳ?ＦＷＫＹ－２０２１００５）作者简介：李文伟（１９６５－），正高级工程师，博士生导师，主要从事大坝混凝土长期耐久性研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉ＿ｗｅｎｗｅｉ＠ｃｔｇ．ｃｏｍ．ｃｎ溶蚀作用下硅酸三钙水化产物微结构演变机理研究李文伟，李曙光，李新宇，杨华美（中国长江三峡集团有限公司水工混凝土工程技术研究室，北京 １０００３８）摘要：处于水下区的大坝混凝土由于钙离子溶出易遭受溶蚀破坏，从而造成水泥水化产物脱钙溶解，进而导致大坝混凝土性能劣化失效。
为深入揭示大坝混凝土溶蚀劣化机理，有必要厘清溶蚀作用下水泥水化产物形貌与微结构的演变规律。
硅酸三钙（Ｃ３Ｓ）是水泥的主要矿物相，其水化产物特性对水泥及混凝土性能影响显著。
为此，本研究制备了高纯度Ｃ３Ｓ单体，加水水化后浸泡在不同浓度氯化铵溶液中模拟水泥水化产物的加速溶蚀，并结合热重分析、核磁共振、扫描电镜、氮吸附等微观测试方法对其溶蚀前后产物的组成、微纳观结构与形貌进行表征。
结果表明硅酸三钙水化产物与氯化铵溶液发生中和反应，溶液的ｐＨ值升高；氯化铵浓度越大，反应后溶液的ｐＨ值相对越低、水化产物脱钙程度越大，证实了溶蚀程度与环境条件密切相关；溶蚀减少了水化产物中水化硅酸钙凝胶中的化学结合水含量，使硅链结构发生聚合、孔隙结构被粗化并加剧水化硅酸钙凝胶的空心程度，且结构和形貌变化程度随溶蚀程度的增加而增大，从微纳观尺度为揭示混凝土溶蚀机理提供了依据。
2015年(评2014年度)中国高校校报好新闻获奖名单(内含5项)
2014年度中国高校校报好新闻版面类获奖目录(一等奖 57个，二等奖 99个 ，三等奖省份作品标题报纸名称学校名广东省第368.369期-第01版:头版《汕头大学报》汕头大学广东省第39期-第01版《新新报》深圳大学四川省第630期-第03版《四川大学报》四川大学广东省第902期-第三版《华南师大报》华南师范大学辽宁省第182期-冬奥会专版《沈阳体育学院报》沈阳体育学院报湖北省第499期-第02版:专题·挑战光盘行动《湖北汽院报》湖北汽车工业学院广东省第281期-第03版《广东石油化工学院报》广东石油化工学院北京市第1969期-第6-7版《新清华》清华大学辽宁省第347期-第03版:03《大连交通大学报》大连交通大学四川省第680期-第02版《泸州医学院报》四川医科大学北京市第116期-第01版《中央美术学院校报》中央美术学院广东省117期-第06-07版《农工商学院院报》广东农工商职业技术学江西省第11期-第2-3版《南昌大学报》南昌大学福建省第255期-第02版:第03版《福建医大报》福建医科大学广东省《工大学子》第10期-第一版《广东工业大学报》广东工业大学浙江省第11期-第04版:影视 文化《浙江海洋学院报》浙江海洋学院福建省第715期-第03版:第03版《福州大学报》福州大学湖北省第506期-第02版:综合《华中科技大学周报》华中科技大学广西第16期-第02版《广西财经学院报》广西财经学院广东省第364期-第四版，师相伴 道相随《深圳大学报》深圳大学四川省第686期-第02版《泸州医学院报》四川医科大学广东省第196期-第一、四版（连版）《广东工业大学报》广东工业大学广东省第893期-第三版《华南师大报》华南师范大学广东省第5期-第03版《中山火炬职业技术学院》中山火炬职业技术学院湖北省第497期-第03版:视点《华中科技大学周报》华中科技大学广东省第90期-第02-03版《广东工贸学院报》广东工贸职业技术学院广东省第1027期-第04版《华南理工大学报》华南理工大学广东省106-第02-03版《广东外语艺术职业学院报广东外语艺术职业学院广东省新第311期-第02版《中山大学报》中山大学重庆市第317期-第03版:专版《重庆邮电大学报》重庆邮电大学广东省第317期-第03版《广东外语外贸大学校报》广东外语外贸大学重庆市第5期-这些年，我们一起追过的迷彩梦《重庆电大》重庆广播电视大学(重山西省第710期-第03版《中北大学报》中北大学广东省第253期-第04版《深职院通讯》深圳职业技术学院湖北省第18期-第01版:千里之行专刊《湖北美术学院报》湖北美术学院浙江省第285期-第二,三版《嘉兴学院报》嘉兴学院湖北省第100期-第01版《武汉城市职业学院》武汉城市职业学院广东省第5期-第02版《广东职院》广东职业技术学院广东省第14期-第01版《南方医科大学报》南方医科大学浙江省第400期-第一版《宁波大学报》宁波大学广东省第87期-第01版《广东工贸学院报》广东工贸职业技术学院广东省第50期-第03版《华师增城学院报》广州商学院（原华南师浙江省第136期-第01版:温大要闻《温州大学报》温州大学四川省第105期-第02版：综合新闻《锦江学院报》四川大学锦江学院河北省第338期-第03版《武警学院报》中国人民武装警察部队上海市第1007期-第01版《复旦》复旦大学广东省第201期-第02版《广州航海学院报》广州航海学院福建省第145期-第03版《黎明职业大学校报》黎明职业大学北京市第7期-第04版《黄河科技大学报》黄河科技学院广西第97期-第04版:第四版《梧州学院报》梧州学院福建省第106期-第04版《福建工程学院报》福建工程学院浙江省第520期-第01版:01《浙江大学报》浙江大学重庆市第28期-第02版《长江师范学院报》长江师范学院四川省第456期-第03版:第3版《四川农业大学报》四川农业大学广东省2014年第2期-第04版《广东科技学院》广东科技学院广东省第十一期-第02版《广东海洋大学寸金学院》广东海洋大学寸金学院新疆第8期-第一版《新疆党校报》中共新疆维吾尔自治区四川省第10期-第三版《西南民族大学报》西南民族大学福建省第144期-第02版《黎明职业大学校报》黎明职业大学浙江省第114期-第02版《横店影视学院报》浙江横店影视职业学院秦皇岛职业技术学院河北省第139期-第03版:迎新专版《秦皇岛职业技术学院报》天津市第1236期-第一版《南开大学报》南开大学广东省2014年第10期-第01版《江门职业技术学院》江门职业技术学院四川省第508期-第03版:大学春秋《西南财大报》西南财经大学辽宁省第344期-第03版:03《大连交通大学报》大连交通大学山东省2014年第19期-第01版《中国石油大学报》中国石油大学（华东）广东省第209期-第01版《广州航海学院报》广州航海学院广东省第249期-第03版《韶关学院报》韶关学院四川省第208期-第03版:两性.心理学专版《成都理工大学报》成都理工大学山东省第51期-第01版:第一版《聊城大学报》聊城大学北京市第740期-第三版《北医报》北京大学医学部广东省第2期-第02版《广东海洋大学报》广东海洋大学云南省第1171期-第二版《云南大学报》云南大学吉林省第16期-第三版《吉林农业大学校报》吉林农业大学天津市第454期-第03版:专版《天津商业大学报》天津商业大学山东省第18期-第02、03版《临沂大学报》临沂大学浙江省第225期-第03版:专版《温州医科大学报》温州医科大学广东省第75期-第03版《南国商学院报》广东外语外贸大学南国山东省第58期-第03版:第三版《潍坊学院报》山东潍坊学院吉林省第179期-第01版:学校要闻《长春理工大学报》长春理工大学黑龙江第92期-第03版:3版《华德报》哈尔滨华德学院重庆市第一版-要闻版《重庆工商大学报》重庆工商大学江西省第19期-第01版《江西师大报》江西师范大学湖南省第5期-第02版《湖南工业大学报》湖南工业大学上海市第1376期-第1版《华东理工大学周报》华东理工大学内蒙古第35期-第10版《鸿德学院》内蒙古师范大学鸿德学广西第432期-第03版《广西师范学院报》广西师范学院湖北省第30期-第02-03版《武汉铁路职院》武汉铁路职业技术学院贵州省第27期-第02版《贵州大学报》贵州大学福建师范大学协和学院福建省第67期-第02版:综合新闻《福建师范大学协和学院院浙江水利水电高等专科浙江省第224期-第03版:第03版《浙江水利水电专科学校报浙江省第302期-第03版《浙江外国语学院报》浙江外国语学院北京市第1949期-第08版《新清华》清华大学四川省第201期-第03版:光影—青藏科考《成都理工大学报》成都理工大学广东省2014年4期-第01版《深圳信息学院校报》深圳信息职业技术学院湖北省第9期-第02版:军训专版《湖北交院报》湖北交通职业技术学院广东省第6期-第02-03版《中山火炬职业技术学院》中山火炬职业技术学院安徽省第284期-第四版视觉新闻《安庆师院报》安庆师范学院浙江省第263期-第01版:要闻版《浙江师范大学报》浙江师范大学广东省第174期-第二版《励耘报》北京师范大学珠海分校湖南省第396期-第01版:要闻版《中南林业科技大学报》中南林业科技大学广东省第170期-第03版《城市学院报》东莞理工学院城市学院广东省第9期-第03版《广州中医药大学校报》广州中医药大学广西82期-第03版《广西民族师范学院》广西民族师范学院广东省第224-2225期-第01版《仲恺农业工程学院报》仲恺农业工程学院内蒙古第35期-第08版《鸿德学院》内蒙古师范大学鸿德学福建省第210期-第02版:教研经纬《厦门理工学院报》厦门理工学院中国青年政治学院北京市2014年第13期-第04版:专题《中国青年政治学院校报》武汉科技大学城市学院湖北省第110期-第03版 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毕节学院院报》毕节学院贵州省第2期-第03版《铜仁学院报》铜仁学院广东省第7期-第04版:广轻大件事《广东轻院》广东轻工职业技术学院海南省第12期-第01版《琼台师专报》琼台师范高等专科学校广西第928-929期-第04—05版《广西师范大学校报》广西师范大学黑龙江第2232期-第04版《哈工大报》哈尔滨工业大学山东省第15期-第02版:校园点击《山东科技职业学院报》山东科技职业学院湖北省第304期-第01版:第1版《湖北经济学院报》湖北经济学院山东省第38期-第01版:要闻《曲阜师大报》曲阜师范大学河北省第382期-第01版:第一版《河北师大报》河北师范大学湖北省第201期-第02版《武昌理工学院报》武昌理工学院河南省第555期-第01版《新乡医学院报》新乡医学院天津市第1111期-第01版:要闻《天津大学报》天津大学重庆市第459期-第02\03版《重庆交大报》重庆交通大学广东省 《创新大学生》第2期-第02版《创新科技职业学院》广东创新科技职业学院浙江医学高等专科学校浙江省第6期-第04版:思政文化《浙江医学高等专科学校报北京市第5期-第01版《中国电大报》国家开放大学北京市第4期-第04/05版 学霸风采《首都经贸大学报》首都经济贸易大学河南省第232期-第01版:学校要闻《河南科技大学报》河南科技大学湖南涉外经济学院湖南省第197期-197期第二版《湖南涉外经济学院校报》上海市第400期-第01版:同济报《同济报》同济大学山东省第110期-第01版《山东外贸职业学院报》山东外贸职业学院天津市第448期-第04版《中国民航大学报》中国民航大学广东省第254期-第三版《广东医学院报》广东医学院天津市第1244期-第四版《南开大学报》南开大学山东省第7期-第01版:要闻《山东建筑大学报》山东建筑大学福建省第66期-第04版《福大阳光学院报》阳光学院黑龙江第2027期-第02版：专版《工学周报》哈尔滨工程大学广东省第223期-第01版《仲恺农业工程学院报》仲恺农业工程学院江苏省第360期-第01版《江南大学报》江南大学江西省第1期-第01版:第01版《南昌师院报》南昌师范学院广西第500期-第03版《广西大学校报》广西大学陕西省第331期-第01版《宝鸡文理学院报》宝鸡文理学院云南省第807期-第04版《昆明理工大学报》昆明理工大学辽宁省第11期-第二版《辽宁石油化工大学报》辽宁石油化工大学辽宁省第394期-第02版《辽宁师范大学报》辽宁师范大学上海市第280期-第01版《华政报》华东政法大学《柔济之声》广州医科大学附属第三广东省广州医科大学附属第三医院院报《柔济之广东水利电力职业技术广东省第75期-第03版《广东水利电力职业技术学广西第29期-第03版《柳州城市职业学院报》柳州城市职业学院上海市328期-第1版《上海开放大学报》上海开放大学浙江省第689期-第02版《杭州电子科技大学报》杭州电子科技大学山东省第13期-第1版《山东科技职业学院报》山东科技职业学院湖南省第579期-第01版:579-01《湖南农业大学报》湖南农业大学浙江省第269期-第01版《宁波工程学院报》宁波工程学院广东省第374期-第01版《东莞理工学院报》东莞理工学院云南省第12期-第03版:学子风采《曲靖师院报》曲靖师范学院天津市第165期-第01版《天津科技大学报》天津科技大学黑龙江第132期-第03版·毕业季专版《东方学院》报黑龙江东方学院湖北省第441期-第二版《湖北师范学院校报》湖北师范学院浙江财经大学东方学院浙江省第50期-第04版《浙江财经大学东方学院院北京市第1000期-第01版《中央民族大学校报》中央民族大学山东省第475期-第一版《烟台大学报》烟台大学安徽省第707、708期合刊-第01版:新闻《安徽大学报》安徽大学吉林省第二期-第01版《吉林农业科技学院报》吉林农业科技学院山东省第979期-第01版:学校要闻《山东理工大学报》山东理工大学湖南省第656期-第01版:要闻版《吉首大学报》吉首大学辽宁省第399期-第04版《沈阳大学报》沈阳大学安徽省第75期-第01版《安徽工商职业学院报》安徽工商职业学院四川省第7期-第02版:第02版《四川幼儿师专报》四川幼儿师范高等专科贵州省第49期-第01版《贵州财经大学报》贵州财经大学广东省第2期-第01版:第01版《广东科贸职业学院报》广东科贸职业学院湖北省第7期-第01版《湖北经大报》长江职业学院连云港师范高等专科学江苏省校庆特刊-第01版《连云港师范高等专科学校四川省320期-第03版《成都大学报》成都大学鹰潭职业技术学院江西省2014年第5期-第03版（新生专版）《鹰潭职业技术学院报》《陕西省第548期-第01版《西北农林科技大学报》西北农林科技大学湖北省第171期-第01版:第1版《湖北医药学院报》湖北医药学院广东省第194期-第01版:要闻《岭南师院报》岭南师范学院湖北省第49期-第01版:要闻《武昌职业学院报》武昌职业学院山东省第14期-第01版《东营职业学院报》东营职业学院广东省第5期-第01版《韩山师院》韩山师范学院贵州省第7期-第02版:第二版《凯里学院报》凯里学院湖北省第506期-第03版《湖北工业大学报》湖北工业大学湖北省第373期-第03版《武汉理工大学报》武汉理工大学云南省第11期-第3版《大理学院报》大理大学重庆市第263期-第02版《四川美术学院校报》四川美术学院辽宁省第7期-第03版《辽宁金融职业学院报》辽宁金融职业学院浙江省第1期-第03版《温州职业技术学院报》温州职业技术学院北京市第1004期-第01版《中央民族大学校报》中央民族大学四川省第52期-第06版:第06版《成都东软学院》院报成都东软学院浙江省第375期-第一版《中国计量学院报》中国计量学院江苏省江苏科技大学第639期-第03版《江苏科技大学报》江苏科技大学上海市第115期-第02-03版《信息学院报》上海电子信息职业技术河北省第10期-第01版《河北党校报》中共河北省委党校辽宁省第271期-第03版《中国医科大学报》中国医科大学福建省第267期-第01版《福建农林大学报》福建农林大学上海市第304期-第一版《上海中医大报》上海中医药大学河北省第575期-第02版《河北医科大学报》河北医科大学辽宁省第27期-第01版《大连海洋大学报》大连海洋大学云南省第34期-第04 05版《玉溪师范学院报》玉溪师范学院浙江省第5期-第02版《浙江万里学院报》浙江万里学院河北省第376期-第03版《石家庄经济学院报》石家庄经济学院内蒙古第128期-第03版《内蒙古科技大学报》内蒙古科技大学内蒙古第十六期-第03版《包头轻院报》包头轻工职业技术学院新疆第515期-第5-8版《新疆大学报》新疆大学河南省第121期-第01版:第一版《郑州财经学院》郑州财经学院福建省第10期-第03版《泉州理工学院报》泉州理工学院山东省第2期-第01版:新闻版《聊城大学东昌学院报》聊城大学东昌学院广东省第66期-第04版《凤凰报》广州城建职业学院北京市第191期-第01版《北京舞蹈学院院报》北京舞蹈学院浙江省第6期-第04版《金职院报》金华职业技术学院湖北省第60期-第01版:第01版《湖北科技职院报》湖北科技职业学院广东省第35期-第03版《广东交院报》广东交通职业技术学院上海市第二十八期-第01版《思博报》上海思博职业技术学院。
微观交通仿真中的驾驶员模型
Ξ 收稿日期:2007-11-11基金项目:成都市科技攻关项目(07GGY B256G X 2010).作者简介:李勇(1981—),男,湖北公安人,硕士研究生,主要从事智能交通系统方面的研究. 微观交通仿真中的驾驶员模型Ξ李 勇,何 伟,苏 虎(西南交通大学电气工程学院,成都 610031)摘要:阐述了微观交通仿真中跟驰模型和换道模型在国内外的发展历程和现状,分析了各种跟驰模型各自的特点和存在的不足,介绍了换道模型的可接受间隙法,总结了国内外的研究成果,并提出了新的研究思路.关 键 词:交通仿真;微观交通仿真;驾驶员模型;跟驰模型;换道模型中图分类号:U491 文献标识码:A文章编号:1671-0924(2008)01-0019-05R esearch of Driver Model in Microscopic Traffic SimulationLI Y ong ,HE Wei ,S U Hu(School of E lectrical Engineering ,S outhwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China )Abstract :The development process and existing research in China and other countries of car following m odel and lane changing m odel used in microscopic traffic simulation are presented.The characteristics and defects of various car following m odel are deeply analyzed ,and the spacing accepting m odel of lane changing m odel is als o analyzed.Achievements of diver m odel in traffic simulation are summarized ,and s ome new research ways are put forward.K ey w ords :traffic simulation ;microscopic traffic simulation ;driver m odel ;following m odel ;lane chang 2ing m odel 交通仿真按对交通系统描述细节程度的不同可以分为微观、中观和宏观仿真[1].微观交通仿真的研究对象为单个车辆,其仿真模型特别适合于在计算机上再现路网上的实际交通状况,因此国内外交通学术界均侧重于微观交通仿真技术的应用研究[2].驾驶员模型是交通仿真系统的基本组成部分,可将其分为跟驰模型和换道模型分别加以研究.由于换道模型过于复杂,过去的研究大多集中在跟驰模型.1 跟驰模型 车辆跟驰行为研究是对驾驶员行为研究的重要方面之一,也是交通仿真研究领域的基石.车辆第22卷 第1期V ol.22 N o.1重庆工学院学报(自然科学)Journal of Chongqing Institute of T echnology (Natural Science )2008年1月Jan.2008跟驰模型已被研究了半个多世纪(1950年鲁契尔和1953年派普斯对跟驰过程的研究,标志着跟驰理论解析方法研究的开始).之后,车辆跟驰模型的研究又经历了控制工程、感知和心理学几个阶段.1.1 G M (G eneral M otor )跟驰模型20世纪50年代后期和60年代早期研究的G M 模型是最为著名的模型,其表达式为:a n +1(t +T )=cv mn +1(t +T )Δv (t )Δx l (t )(1)其中:a n +1(t +T )为t +T 时刻第n +1辆车的加速度;v n +1(t +T )为t +T 时刻第n +1辆车的速度;T 为反应时间;Δv (t )为t 时刻第n 辆车与第n +1辆车的速度差;Δx (t )为t 时刻第n 辆车与第n +1辆车的距离;c ,m ,l 为常数.G M 跟驰模型形式简单、物理意义明确,作为跟驰模型研究的早期工作,具有开创意义,许多后期的跟驰理论研究都源于其建立的刺激—反应的基本方程.但在标定m 和l 的过程中存在大量的矛盾,导致这些矛盾的主要原因包括:①根据G M 模型,无论前后车相距多少,前后车都相互影响,这不符合车辆跟驰模型的基本定义;②大量的研究和实验都是在低速度交通运行状态中进行的,而这样的交通流与真实的交通流相差较远;③在前后车速度相等的情况下允许2车的距离为零,这不符合实际交通情况.由于以上3点原因导致G M 模型的通用性欠佳,所以现在很少使用该模型.1.2 线性跟驰模型尽管Chandler ,Herman 和M ontrol [3]所提出的G M 模型在研究的初始阶段是线性的,但是He11y [4]对线性跟驰模型发展的贡献却是不可忽视的.他所提出的新线性跟驰模型考虑了前方2辆车是否制动减速对后车加速度的影响.模型如下所示:a n (t )=C 1Δv (t -T )+C 2(Δx (t -T )-D n (t ))(2)D n (t )=α+βv (t -T )+γa n (t -T )(3)其中:D (t )为期望跟车距离;C 1为Helly 借用先前的研究成果,即通过对14个司机的跟车行为调查,在相关系数大于0.8时,T 的取值范围为0.5s ～2.2s ,C 1的取值范围为0.17～1.3,平均T =0.75,在C 1=0.5的情况下,得到的结果;C 2为通过设置Δv 和Δx ,使前后车的加速度相等,即相对加速度为零.这样就产生最终公式:a =0.5Δv (t -0.5)+0.125(Δx (t -0.5)-D n (t ))(4)D N (T )=20+v (t -0.5)(5)Bekey ,Burnham 和Seo [5]再次利用线性跟驰模型尝试用源自最优控制系统设计的传统模型推导新的跟驰模型.应该注意到线性模型的初始模型就是m =0,l =1的G M 模型,模型形式简单、实用.目前该模型也大量应用在实践中.但线性跟驰模型和G M 模型一样都存在通用性差的弊端.相对于G M 模型,由于考虑到前后车的速度差,线性模型在标定上更加合理.1.3 生理-心理跟驰模型生理-心理模型也称反应点模型(Action P oint M odels ,简称AP 模型).该模型是将刺激抽象为前后车之间的相对运动,包括速度差和距离差的变化.这类模型用一系列阈值和期望距离体现人的感觉和反应,这些界限值划定了不同的值域,并且在不同的值域,后车与前车存在不同的影响关系.生理-心理模型是一种跟驰决策模型.Michaels [6]通过分析司机生理和心理的一些潜在因素,首次提出生理-心理跟驰模型的理念:司机通过分析视野中前车尺寸大小的改变,即前车在司机视觉中投影夹角的变化,感知前后车相对速度的变化,根据公认的感知阈值d/d t (Δv/Δx 2)约为6×10-4,判断是否正在与前车接近,一旦超过这个阈值,司机将选择减速,使对相对速度的感知不超过这个阈值.是否能够感知到前车的变化是后车司机进行任何操作的基础.尽管该模型的集成系统可以合理地仿真司机的行为,但是在标定各个参数和阈值时却不太成功,因此很难来评价这些模型的有效性.但目前该模型的基础毫无疑问与实际最一致,也最能描述大多数我们日常所见的司机行为,因此这种模型以及其衍生的各种模型应用于许多实践中.02重庆工学院学报1.4 基于模糊推理的跟驰模型近些年来在跟车模型的发展过程中,最值得注意的是模糊推理理论在跟驰模型研究中的应用.该模型主要通过推理司机未来的逻辑阶段来研究司机的驾驶行为.K ikuchi和Chakroborty[7]用模糊推理方法来研究跟驰模型的初衷是模糊化传统G M模型中的Δx,Δv和an-1,模糊推理模型的具体表达为: IFΔx=‘ADEQUATE’THE N a nj=(Δv i+a n-1,i xT)/γ(6)其中:T为反应时间,取1s;后车司机希望在γ时间内能够跟上前车,γ取2.5s.该模型说明了模糊推理系统是如何描述跟驰状态的,最为重要的是与传统G M模型相比,该模型具有局部稳定性.从式(6)可以看出,最终的跟车距离仅与最终速度有关而与初始跟车距离和速度无关,尽管该模型在总体上能够预测“反应”的变化,但有2个因素可能导致与实际有出入:一个是该模型认为能够精确地得出a i为0.3m/s2,这可能非常值得探讨;另一个是已经从线性跟车模型中得知Δx对加速度的影响非常小.1.5 安全距离跟驰模型安全距离模型也称防追尾模型(C ollision Av oidance M odels,简称C A模型),该模型最初是由K ometani和Sasaki[8]提出,最基本的关系并非G M 模型所倡导的刺激—反应关系,而是寻找一个特定的跟车距离(通过经典牛顿运动定理推导出).最初模型为:Δx(t-T)=αv2n-1(t-T)+β1v2n(t)+βvn(t)+b0(7)其中α,β,β1,b0都是系数.G ipps[9]对此模型的研究取得了重大突破,他考虑了几个先前研究中忽略的次要因素.自G ipps 提出改进C A模型后,C A模型广泛地应用于计算机仿真中.C A模型之所以能被大量应用,主要原因在于可以用一些对司机行为的一般感性假设来标定模型.大多数情况只需知道司机将采用的最大制动减速度,这样就能满足整个模型的需要.尽管该模型能够得出令人接受的结果,但仍有许多问题有待解决,例如,要验证“安全车头时距”这个参数,可以看到该模型没有一个非常合理的起始点,就像实际中一个司机可以考虑到前方几辆车的情况,根据刚获得的信息来假设这几辆车将采取减速度的大小.1.6 跟驰模型在国内的发展现状我国对车辆的跟驰研究主要集中在理论方面,然而尚未形成体系,研究相对分散,对国内前人的研究缺乏继承性,但通过对我国特有的一些交通流状态的研究,创造性地提出了一些能够解决实际问题的跟驰模型.陈建阳[10]根据现有的非线性跟驰模型和线性跟驰模型,在考虑司机的冒险程度和车辆的加速性能的基础上提出了改进微观跟驰模型.其模型为:a(t+T)=c1f1(v i-1(t)-v i(t))+ c2f2(x i-1(t)-x i()-D(v i(t)))(8) D(v i(t))=b i v2i(t)+b2v i(t)+b3(9)其中:c1,c2,b1,b2,b3为比例常数,b1和车辆加减速性能有关,b2和司机的反应时间有关.除以上模型外,还有其他学者也做了相关的研究[10-14].从理论上分析,这类模型都能解决一定的实际问题,但至少在以下2个方面有欠合理:在正常的车辆跟驰行驶中,无论人、车、路的具体情况如何,都将驾驶员的反应时间作为常数处理,这显然是一种简化处理,人的反应时间不可能是完全一样的;将所有机车赋予同一性能,没有考虑机车的差异性,而不同的机车具有不同的驾驶特性,这样就不能体现出机车特性对道路交通的影响,这一点在交通堵塞中占有重要地位.2 换道模型 根据目前国内外的研究成果,多数专家学者习惯将车辆的车道变换行为分为2类:强制性车道变换和主动性车道变换.车道变换模型描述的内容包括车辆发生车道变换行为的整个过程,即车辆车道变换意图的产生、车道变换的可行性分析、车道变换行为的实施,以及车道变换轨迹的确定[14],其中可行性分析是研究的核心和焦点.12李 勇,等:微观交通仿真中的驾驶员模型2.1 强制换道模型强制性车道变换是指车辆为了完成其正常行驶目的而必须采取的车道变换行为.图1中给出了城市交通中3种最为常见的强制性车道变换的情形.图1中车辆1因为正前方车辆正在停车而阻挡了其在当前车道上继续行驶的路线,因而不得不准备变换至右侧车道;车辆2根据其既定的路线选择必须在前方交叉口左转,因此当它在交叉口进口道上行驶看到前方的车道导向标线时,则要准备向左变换车道;车辆3已接近当前车道结束点,因而也将准备向左变换车道.另外,公交车在接近前方停靠站时从里侧行驶车道转至外侧的公交停靠车道的变道行为也是一种常见的强制性变道行为.图1 强制性车道变换几种常见情形2.2 主动性换道模型主动性车道变换是指车辆为了追求更加自由、更加理想的行驶方式而发生的车道变换行为.这种车道变换与强制性车道变换的主要区别在于:即使车辆不变换车道也能在原车道上完成其行驶任务,因此车道变换不是强制性的.而且主动性车道变换在目标车道大于一条的情况下,往往还有目标车道选择的过程.一般来说,发生主动性车道变换有以下几种原因:1)为了追求更快的车速、更自由的行驶空间而超越前方的低速车辆;2)车辆汇合合时,车辆主动让路;3)为了摆脱其快速驶近的后车的压力,由快车道变换到慢车道.2.3 换道可行性分析换道可行性分析是换道模型研究的重点和难点,最具代表性的是基于G ipps 的可接受间隙模型.可接受间隙模型是基于车辆间临界间隙的预测分布而建立起来的,如图2所示.图2 可接受间隙模型示意图 图2中:d 1为目标车与目标车道后随车之间的临界距离;d 为目标车道前导车和后随车之间的总距离;d 2为目标车与目标车道前导车之间的临界距离;d 3为目标车与当前车道前导车之间的临界距离;d 4为目标车n 的长度.驾驶员对目标车道上对应位置的前后间距进行判断,只有当前后间距均满足时,车辆才可以换道至相邻车道.最小前后车间距因人而异,因交通状况而异,是交通流速度、密度因素的函数.可接受间隙模型简单的表述如下:1)如果当前的前(后)车距小于最小前(后)车距,就拒绝此间距;2)如果当前的前(后)车距大于最小前(后)车距,就接受此间距;3)如果前后间距均被接收,就执行换道操作.作为微观交通仿真的两大重要模型之一,车道变换模型被认为是比较复杂以至难以用数学模型描述的.困扰车道变换模型发展的一个重要原因是微观数据难以获得.要描述车辆换道这样的复杂驾驶行为,大量微观车辆单元信息的支持是小可缺少的.这也是车道变换模型的发展相比于跟驰模型滞后多年的根本原因.3 结束语 在过去的50多年中,各国学者从多个角度建立了相关的跟驰模型和换道模型,其研究结果解决了很多实际问题,达到了一定的预期效果,但是模型适用性还显不足,主要体现在以下3个方面:没能从心理特性角度充分考虑驾驶员自身因素;22重庆工学院学报忽略了驾驶员的感知层;忽略了车辆的差异性,没能综合考虑影响车辆跟驰行为的因素.随着交通科技的进步,驾驶行为将在很大程度上有别于过去,驾驶员模型作为微观交通流仿真中的基础模型,其相关研究必将呈现出内容的细致化、深入化,手段和方法的多样化以及应用的专门化.可以在以下3个方向做进一步研究:①基于人的心理活动建立驾驶员多源信息协同认知综合结构模型;②深入研究影响车辆行驶的刺激因素;③模型的专用化.参考文献:[1] 王彩霞.交通仿真中的换道模型研究[D].长春:吉林大学,2006:2-3.[2] 刘运通.交通系统仿真技术[M].北京:人民交通出版社,2004.[3] Chandler,Herman,M ontroll.T raffic dynamics:studies incar following[J].Operations research,1958,6:165-184.[4] Helly.S imulation of bottlenecks in single lane traffic flow[Z].In posium on theory of traffic flow.Research Laboratories,G eneral m 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