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桥梁职称论文赏析八篇

发布时间:2023-04-18 17:48:24

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的桥梁职称论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

桥梁职称论文

第1篇

(一)教材滞后、课程内容设置不够合理

在传统的教材中,教材建设与国家现行桥梁建设实践相脱节,理论知识多,工程实际案例少,课程教学内容组织比较离散,没有按照职业角色来设置课程内容,不能反映最新的桥梁施工技术,没有形成完整的教学模块,理论教学与生产实践相偏离,学生在学习了全部学习内容之后,不能独立完成工作任务,不知道该怎样把学校所学知识与岗位工作要求快速对接,不符合高职教育的培养目标,违背了因材施教的教学原则。

(二)授课计划安排不够合理

传统的授课安排是在一个学期内将本门课程讲完,由于本门课程知识点多,要想在一个学期内将各种桥型的施工技术全部讲完,对教师和学生来说都是很大的挑战。教师要考虑如何在短时间内将知识传授给学生,并达到良好的教学效果,学生又要考虑如何在短时间内接受全部的学习内容,结果显示,效果甚微。由于知识点密集,课时有限,老师在有限的学时内只能讲授基本桥型的施工技术,只能对各种施工方法进行概念性介绍,对新型桥梁结构施工技术介绍较少,特别是复杂的施工工艺,学生很难理解桥梁施工的详细情况。(三)教学方法、手段单一原有的“满堂灌”的教学模式、单边式教学方法、单一的教学手段不利于学生职业能力的培养。在教学过程中,教师无法脱离传统教育思想的影响,仍采用教多学少的教学模式,学生的动手能力和创新能力得不到提高。

二、课程改革的具体措施

(一)深入企业调研,开发课程标准

课程标准是编写教材、指导教学工作的纲领性教学文件[1]。为探索合理的教学模式,教学团队成员深入企业进行调研,了解行业发展的新趋势,针对岗位任职要求,邀请企业专家与课程教学团队成员共同开发课程标准。通过反复论证与修改,按照岗位调研工作任务分析行动领域归纳学习领域总结学习情境设计的思路,结合在建的桥梁工程施工项目、工作任务和相关理论知识,构建基于工作过程的课程内容。通过对施工员、技术员、质检员等工作岗位的任务分析,结合行业标准、规范,以真实的工作任务为载体,设计四个学习情境,共十个学习性工作任务,突出对学生综合职业能力的训练。

(二)根据岗位需要,优化教学内容

提高教学质量的前提和保障是科学设置教学内容[2]。为了保证教学质量和毕业生的专业素质,课程围绕桥梁工程项目施工建设全过程,以分析典型工作任务为基础,按照交通部现行的公路工程行业推荐性标准《公路桥涵施工技术规范》、建设部批准的市政行业《城市桥梁工程施工与质量验收规范》,对教学内容进行及时更新和补充,设计了桥梁下部结构施工、桥跨结构施工、桥面系施工和涵洞施工四个学习情境,共十个工作任务,将知识点嵌入工作任务,分两个学期讲解。在教学中本着知识面“精、新、实用”的原则,强调理论与实际的高度融合,突出岗位能力的培养。

(三)结合高职特点,编写特色教材

提高教学质量的重要环节是教材建设。教学团队成员与企业专家一起通过研讨论证,为实现人才培养目标,按照课程标准的要求,紧扣教学内容的变化,采用“任务驱动”的编写方式+,平衡实践知识和理论知识的比重,引入实际工程案例,注重培养学生的实践能力、职业能力。新教材的编写是按照四个学习情境、十个工作任务划分的,每个工作任务按任务单、资讯单、信息单、计划单、决策单、实施单、检查单、评价单的顺序编写。在任务单中明确学生的学习目标,并对工作任务进行描述;在资讯单中给出该任务的资讯问题,并给予资讯引导;在信息单中给出与任务相关的主要知识点;学生通过资讯、信息引导以及对任务的理解,填写计划单、实施单,再由学生和教师共同填写检查单、评价单。在教材的编写过程中,注重实例的针对性、连续性和整体性[4]。在编写特色教材的同时,还编写了与之配套的能力训练册,有助于学生对知识点的自我测试。教学团队人员准备了丰富的教学资源,利用节假日、暑假去企业录制相关施工视频,制作课件,准备施工规范、验收标准等相关文献供学生查阅,并与软件公司合作开发课程网站建设以辅助教学,对提高教学效果起到了推动作用。

(四)以学生为中心,改革教学方法

提高教学质量的关键是灵活运用多种教学方法。改变了传统的单一教学方法,确立了以学生为中心,按照任务驱动的教学模式设计教学过程,培养学生的学习兴趣。教学组织实施采用资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步教学法。以桥梁下部结构施工学习情境中的桩基础施工任务为例,教学过程中教师准备了充分的教学资源,如特色教材、课件、施工视频、桥梁施工技术规范、施工图纸等。在资讯阶段,教师布置桥梁桩基础施工前的准备、钻孔及浇筑水下混凝土工作的内容,将学生分组,布置工作任务,并给每组同学分发施工图纸、活页教材等资讯材料。学生通过老师提供的资讯材料,明确工作任务,学习信息单及技术规范,发现问题及时向老师提问,教师通过总结学生知识点的掌握情况,将重点难点统一讲解,对于复杂的施工工艺,为了加快学生对施工过程的理解,发挥课件、施工视频等多媒体教学的优势,提升学生对工程施工的感性认识。学生在掌握桩基础施工的基本内容之后,进入计划阶段,根据所给施工图纸,编写给定桥梁的桩基础施工交底方案,然后讨论编写的桩基础施工技术交底方案的正确性、可行性,进入决策阶段,方案论证结束之后,进入实施阶段,编写交底方案,最后小组自查,教师检查,并给予评价。在整个教学过程中,引入了实际的工程案例,模拟了真实工作任务,使教学更接近实际,有效地实现了理论与实践的结合。在教学设计中,充分尊重学生的主体地位,以学生为中心,教师辅助学生学习,鼓励学生独立思考,激发学习兴趣,让学生在做中学,在学中做,增强团队合作精神。这种做法不但提高了学生发现问题、分析问题、解决问题的能力[5],而且激发了学习的主动性,真正实现教学做合一。

(五)专兼教师结合,提升团队素质

提高教学质量的充要条件是教师的教学能力。桥梁工程施工技术是一门实践性、技术性、专业性很强的课程,对教师的教学能力要求较高,既要具备扎实的理论知识,又要具有丰富的实践经验。在教学安排中,学校聘请部分企业一线技术人员作为兼职教师授课,给予相应补助,兼职教师讲授时能够将理论更贴近实际,学生学习效果较好。对于在校教师,为确保教学水平,提高教学效果,注重双师型队伍建设,提高团队教师自身知识与技能。一是团队教师根据教学需要,利用暑假、节假日定期去龙建路桥等企业实践锻炼,锻炼期间,不但可以在企业对课程进行调研,录制相应的施工视频,获取真实的教学资源,而且可以了解行业发展的新趋势,掌握新的施工工艺、新技术,增强自身的职业技能。二是积极参与说课比赛、微课比赛等教学能力大赛,参加科研项目,参加专业技能培训与教学能力培训,考取执业资格证书,拓宽自己的知识面,提升教师的综合能力。三是做好新老教师结对子工作,新教师要虚心向老教师请教,老教师要做好新教师的帮扶工作,互相帮助,提高专业技能。

三、课程改革的效果

第2篇

(一)开工之前

在桥梁工程施工之初,需要对现场的施工情况进行详细的勘察,了解桥架架设所在地的气候、地形等环境,并且初步的规划出加工区、项目部、生活等区域。然后,设立出项目部门,再下设出技术、材料、安全、财务、质量管理等有关部门。最后再根据桥梁工程的特点,选择T梁架设、混凝土、测量等专业队伍以及钢筋制作、预制张拉等班组。

(二)施工组织设计与施工方案的编写

作为施工项目部得有关技术人员,需要对组织设计进行精心的编写,在以后的施工过程中还需要不断的根据实际情况的变化不断的改善、优化施工组织设计。根据桥梁架设的设计规范以及技术要求,编写好每一项施工方案。在桥梁施工前期,由项目技术专项人员对施工人员做好有关的技术交底,做到层层落实,以确保施工方案能够顺利的实施下去。

二、基础施工阶段

(一)在桥梁基础工程的施工期间,需要注意实际的地质情况。

由于前期的勘察不足、钻探不够详细,或者其他自然因素的改变,可能导致现场的实际情况与前期设计出来的资料不相符合,在经过了实地的勘察之后,需要联系相关的设计部门、设计代表进行有关的协商,做好施工组织的变更设计,从而避免施工后期发生难以补救的桥梁工程后患。

(二)在桥梁的基础埋置前,需要专业的监理工程师到现场进行勘察认可

以确保能够及时的对地质的变化情况做到及时了解以及能够及时的发现其中的缺陷,并对现场的施工程序进行实际的拍照,备份资料,从而做到一旦发生了事故,有资料可循,便于责任的追究以及处理。

(三)对于基础的扩大,存在混凝土的浇注以及钢筋铺设等工作。

所以,在基坑的开挖、围堰设置、排水设置的建立、模板的架立等都需要一定的技术含量,而对于个别(如边缘部分)的混凝土的振捣,需要现场施工人员的尤为注意。

三、施工质量控制

(一)进度控制

做好桥梁工程质量与进度、效益之间不发生矛盾,它们是相互制约、相辅相成的结合体。工程的质量得到了保障,减少了返工的情况出现,相对来说,也就加快了施工嫉妒,大大的节约了人力、物力,也就提高了其经济效益。根据桥梁总工期的实际要求,项目部门需要编写出总体的施工进度,确定出关键的线路、施工工序,并将其作为控制的重点来处理。

(二)技术管理

在建筑施工中,桥梁的建设要求是相对较高的,例如:桥梁中桥墩的基础开挖、支护方面,墩柱、T梁等等都需要较高的技术水准。作为施工技术负责人(总工、施工员),不仅要求技术的全面,更多的还要考虑桥梁架设地区的地质、气候等环境条件,不断的克服施工中的难题,能够安全、快点、保质量的完成目标就显得尤为的重要。所以桥梁项目部门需要设计专门的技术小组,大胆创新,不断解决施工中出现的难题,为桥梁施工扫除技术障碍。

(三)质量控制

在桥梁工程施工开始之后,首先需要在项目经理部的指引下,形成以成本项目最优化的目标最为知道思想。其次,建立一系列质量施工管理制度,形成质量网络管理体制。例如:确保桥梁施工质量的管理制度、施工质量的检查管理制度、岗位责任制,从而促使每一个岗位都能够对桥梁工程质量进行把关。

(四)安全控制

在建筑工程桥梁的现场施工当中,首先需要建立安全领导团队:以项目经理和安全工程师为主导。针对桥梁施工现场的实际情况,制定出有关施工安全的技术措施,从而保证桥梁施工能够在受控制的情况下进行安全施工。

1、加强工程施工安全生产

首先应当考虑的是安全生产的基础性工作。在桥梁建筑施工的生产中,项目经理以及安全工程师需要将“安全施工”的标准落实到每一步的施工当中,确保每一步的施工都是在安全为前提下进行的。只有将安全落实,才能确保桥梁施工的质量、进度等都能够顺利的进行下去。

2、严格执行现行的施工安全规范

在施工期间,要让每一位施工人员都树立安全等于效益的思想。确定“安全生产”的基础就是“预防为主”,而“预防为主”则给我们的施工提出了更高的要求,要求施工安全管理从原来的事后处理逐步转变成事前的预防,将安全生产的重心放在“预防为主”上。

3、成本控制

在质量、安全、进度都得到了保证的前提下,有效的控制桥梁施工的项目成本,建立相应的成本控制体系。而成本的控制应从施工组织设计、技术角度、管理创新等方面的控制来实现成本控制。

第3篇

关键词:道路桥梁工程、质量控制、必要性、措施

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

引言:

随着城市规模的不断扩大和发展,道路桥梁工程成为城市硬件建设不可缺少的一道风景,道路桥梁工程质量的好坏,不仅影响城市精神文明的建设,而且给国家和人民财产带来不可估量的损失,也给社会带来消极影响。道路桥梁工程质量问题已成为加大城市基础设施建设和发展国民经济、实施扩大内需等重大决策成败的关键,因此,分析道路桥梁工程施工过程中存在的影响质量的问题,把握道路桥梁工程质量管理方法,对加强工程施工质量管理,提高工程质量水平极其重要。

一、道路桥梁工程的特点

1、准备期短,开工急。城市道路工程通常由政府出资建设,出于减少工程建设对城市日常生活的干扰这一目的,对施工周期的要求又十分严格,工程只能提前,不准推后,施工单位往往根据工期,倒排进度计划,难免缺乏周密性。

2、 施工场地狭窄,动迁量大。由于城市道路工程一般是在市内的大街小巷进行施工,旧房拆迁量大,场地狭窄,常常影响施工路段的环境和交通,给市民的生活和生产带来了不便,也增加了对道路工程进行进度控制、质量控制的难度。

3、地下管线复杂城市道路工程建设实施当中,经常遇到与供热、给水、煤气、电力、电信等管线位置不明的情况,若盲目施工极有可能挖断管线,造成重大的经济损失和严重的社会影响。同时也对道路工程进度带来负面影响,增加额外的投资费用。

4、原材料投资大城市道路工程材料使用量极大,在工程造价中,所占比例达到50%左右,如何合理选材,是工程监理工作质量控制的重要环节。施工现场的分布,运距的远近都是材料选择的重要依据。

二、道路桥梁工程项目质量管理的必要性

随着我国改革开放的深化,国民经济持续高速增长,基建投资项目的不断增加,使得施工企业也随之大量发展。但由于对施工质量未能进行有效地控制,重大工程质量事故时有发生,并出现了一批粗制滥造的“豆腐渣”工程,给国家和人民的生命财产造成重大的损失和危害,也给社会带来消极影响。工程质量问题已成为实施扩大内需、加大基础设施建设和发展国民经济等重大决策成败的关键。导致工程质量问题的原因很多,在施工过程中,各个环节都存在着影响质量的因素,如施工时材料的质量差异、施工工艺的改变、天气环境的变化、施工设备的磨损等,都会产生质量变异,造成质量事故。因而,分析道路桥梁工程项目质量控制因素,把握道路桥梁工程项目质量控制方法,这是项目质量管理的责任所在,对加强工程质量管理,提高工程质量水平极其重要。

三、道路桥梁工程施工质量管理中存在的问题

1、建设单位质量管理问题

道路桥梁工程的建设单位多为本地建设行政主管部门或其下属单位,由于单位的性质和权力,常出现不依照基本建设程序行事,不执行项目法人制、招投标制、工程监理制和合同管理制;一些工程开工多日还未签订正式施工合同、监理合同,还有的工程常延迟规划许可证、工程质量监督手续和施工许可证,出现“三边工程”;甚至一些政府投资工程为彰显政绩,常缩短工期或降低设计周期;这些无证施工或工程项目设计上的功能不全带来的施工质量隐患,极易造成工程质量内在品质的降低,引起施工过程中的大量质量问题。

2、施工单位质量管理问题

施工企业在质量管理方面存在着薄弱环节,建筑企业内部项目承包制的类似转包挂靠的行为严重影响了企业对项目部的质量管理,难免出现质量问题,依赖挂靠施工的单位往往不具备相应的资质,存在质保体系不健全等。对宏观控制和微观把握能力还不强,直接导致工程施工组织不合理/现场施工质量混乱,更有甚者不按图纸施工,擅自变更设计。

3、监理单位存在的问题

监理在工程施工过程中主要发挥监督管理的作用。目前,道路桥梁工程监理单位较多,但大多数中小监理单位或中小监理项目的现场监理机构管理较差,缺乏进行质量监督的正常程序、制度、手段,在实际监理过程中,而且在部分监理机构中,监理制度执行不严,监理单位存在资质问题,监理人不具备专业的素质修养和知识能力,加上中小城市道路桥梁工程质检设备、仪器陈旧落后,精密仪器几乎为零,给工程监理单位进行质量监理带来很大困难。

四、提高道路桥梁工程施工质量管理的对策

1、强化各级部门工程质量管理意识,落实质量责任制

增强工程责任感和使命感,通过不断学习和掌握保障工程质量的先进工作经验,完善个人工作能力,提高工程质量水平。利用反面教材,时刻给建设者敲质量警钟,把“百年大计、质量第一”的口号落实在道路桥梁工程质量建设的自觉行动上来。实践证明,提高工程质量必须建立健全层层负责的质量责任制,实施法人代表责任制,对工程指派专人负主要领导职责,然后按照各级分工分别对工程设计的各个环节如勘测、设计、材料、施工、监理等进行责任分解落实制,具体问题具体对待,可根据每个环节的质量漏洞追究相关人员的责任。

2、严把施工单位施工过程质量关

施工过程是工程质量形成的基础,也是质量管理的重要环节。在道路桥梁工程施工单位公开招投标中,科学规范招投标运作手段,使那些完全依靠真实本领的优秀施工队伍在市场竞争中脱颖而出,有机会参与到建设中去,组建一个能够稳定建设合格工程和优质工程的生产系统,坚决杜绝无资质、无施工经验、无工程施工机械和技术了力量的建筑单位凭借关系承接项目,这也是提高工程质量的一个重要手段。

3、强化监理单位监理职能

要提高工程质量,监理责任是关键,做好监理工作,就要着眼于整个工程的工期进展和质量安全,协调好施工过程中各相关单位的关系,必要时采取法律手段控制工程的进度、质量、工程造价及工程合同管理。道路桥梁工程属于综合性较强的工程项目,具有项目多、任务中、难度大等特点,因此,进行道路桥梁工程监管的工作人员必须进行特殊岗位培训,掌握多方面技能,以适应此项工作。方城在橡胶坝工程中,由市信禹水利水电工程建设监理公司作为监理单位,市水利水电工程建设质量监督站为质检单位,且对于施工过程中因方法、程序不当,偷工减料等行为导致的质量不合格,坚决予以返工,以确保每一项工序都能严格按照设计规范和工程质量的检测程序进行。

结束语:

道路桥梁工程质量管理所涉及的内容较多,尤其在施工过程中遇到的问题多种多样,且贯穿于整个工程建设阶段,我们只有增强各级部门工程质量管理意识,落实质量责任制,严把施工单位施工过程质量关,强化监理和质检部门的监督管理工作,做到科学有序的开展工程建设,才能有效的减少和避免质量事故发生,提高道路桥梁工程质量水平。

参考文献:

[1]许修蒙,道路桥梁工程质量管理改进对策初探施工管理,2010,06,24

[2]李升,李梅,浅谈道路桥梁工程施工质量控制中的问题及解决措施[J],中国学术研究,2011年第2 期

第4篇

1.决定了钢筋混凝土材料的实际受拉应力从力学方面来说,混凝土具有较强的抗压强度和较弱的抗拉强度,而钢筋的抗拉强度较强,正好弥补了混凝土结构的不足。因此,钢筋混凝土结构的实际受拉应力是由结构中的钢筋位置来决定的。钢筋保护层的厚度不合格往往会造成钢筋的抗拉作用难以发挥,混凝土结构容易产生裂缝,甚至发生事故。

2.对粘连锚固造成影响粘连锚固发生在混凝土和钢筋之间,是钢筋承载受力的关键。而钢筋保护层的厚度对粘连锚固起到了决定性的作用。钢筋保护层厚度与受力钢筋的粘连锚固强度呈现出线性关系。只有钢筋保护层达到一定的厚度,才能够满足钢筋的正常受力。

3.对构件的耐久性造成影响钢筋保护层可以为混凝土结构提供碱性包裹,避免钝化,提高钢筋混凝土构件的耐久性。一旦钢筋混凝土结构在空气的作用下出现碳化,则酸性介质就会腐蚀钢筋,而造成锈蚀。因此,钢筋保护层的厚度与混凝土出现碳化的时间有着重要的关系。如果钢筋保护层的厚度不足,则会影响构件的耐久性。如果周围的腐蚀作用过强,则必须对钢筋保护层厚度进行特殊规定。

4.钢筋保护层能够提高构件的耐火性钢筋保护层具有一定的防火功能,当周围的温度升高时,如果混凝土膨胀值小于钢筋膨胀值,则会对钢筋与混凝土之间的握裹力造成损伤。特别是温度上升到一定程度会降低钢筋屈服强度,整个构件被破坏。作为不良导体,混凝土能够延缓钢筋接触到高温的时间,从而提高了构件的耐火性。

二、如何控制桥梁工程中钢筋保护层的厚度

1.做好技术交底和图纸会审工作施工前,要做好相应的技术交底和图纸会审工作,施工单位要对施工人员做好交底、熟悉图纸,不能凭经验盲目施工。不同的设计图纸中对钢筋保护层的厚度的规定有所不同,这与混凝土强度的不同有关。同时也与设计人员的理念有关,要弄清是到钢筋边的保护层还是到钢筋中心的保护层。在图纸会审和技术交底工作的基础上,要杜绝实际施工中不按照图纸和技术交底进行施工的违规行为。例如:混淆不同构件的设计值、对垫块的不合理操作、垫块使用过程偷工减料,等等。

2.钢筋制作的控制钢筋制作是一项重要的操作,钢筋制作的操作过程中,必须确保施工人员的技术水平、对图纸和规范的熟悉程度。对于主筋与副筋的位置要做到合理安排。制作钢筋时要确保尺寸的正确,以便于施工过程中的钢筋绑扎节点和安装。对于露筋情况要坚决杜绝,一般露筋主要是由于交接点的钢筋摆放过于密集,导致空间不足,从而造成了钢筋对保护层的挤占。

3.重视模板工程很多钢筋保护层厚度不足以及露筋事件都是由于模板制作和安装引起的。模板工程的质量会对钢筋保护层的厚度产生直接的影响,如果模板尺寸出现差错以及立模的竖直度出现较大偏差,则钢筋保护层的厚度必然会出现偏差,造成保护层厚度不达标。例如:立柱的钢模竖直度偏差较大,则会引起立柱一侧钢筋保护层厚度偏大,而另一侧偏小。根据江苏省交通运输厅的规定,介于设计值0.9~1.3范围内的厚度测定值为合格值,所以,钢筋保护层厚度也不是越大越好。

4.规范钢筋的绑扎成型在进行钢筋的绑扎成型时,要严格按照图纸和设计要求,做到规范化操作。主筋位置出现偏差是导致钢筋保护层厚度有误的一个重要原因(检测时主要是按主筋的保护层厚度计算),在放置主筋时必须找准正确的位置。此外,还要对钢筋骨架的精度和尺寸进行规范。特别是对施工的顺序进行规范,避免钢筋保护层被挤占。

5.重视钢筋保护层垫块的施工对钢筋保护层垫块的安放和捆扎固定对于控制钢筋保护层的厚度有着关键的影响。为了对钢筋保护层的厚度进行有效的控制,可以使用卡撑式定位件和塑料垫块或高强度砂浆垫块。在垫块施工中要注意以下几个问题,可能会影响钢筋保护层的厚度。

(1)对垫块数量的设置必须合理。垫块的间距有着明确的规定,如果垫块数量不足则会造成垫块变形甚至破碎,致使钢筋下沉,而垫块数量过多又会造成浪费。例如:空心板梁和箱梁等的腹板部位,本身钢筋保护层厚度设计值就较小,有的只有2~3cm厚,这就需要严格控制模板的同时,还要加密垫块。

(2)垫块的使用必须规范。即使是标号相同的垫块,也仍然具有非常大的差异,建议使用专业厂家生产的高强垫块。桥梁的不同构件,例如:立柱、墩台帽、梁、护栏等对钢筋保护层的要求是不同的,在垫块的使用上绝不能出现混淆。

6.保护好钢筋成品,避免损坏对于已经绑扎成型的钢筋骨架,不允许重压或踩踏,以免引起钢筋骨架位移和变形,造成钢筋保护层厚度发生偏差。在浇筑混凝土时要做到有序振捣,避免振动棒损坏钢筋骨架而使钢筋骨架错位或变形,或者对局部过分振捣,以免造成混凝土结构内的钢筋保护层出现厚薄不均的情况。

三、结语

第5篇

一、测量控制点的布局

以下图为例,测量控制点的布局主要注意以下三个方面:

1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。

2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。

3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。

二、测量控制点的保护

1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。

2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。

3、严禁在甲方给定的基准点附近加工、倒运钢筋及进行其他施工活动,防止磕碰、刮、擦破坏基准点。

第6篇

     (1)稳定性差,组织,成员经常变化,人与人之间的关系不稳定;

     (2)机构相对臃肿,用人较多。对于施工企业而言,矩阵式组织管理模式的局限性表现得更加突出。广西路桥建设公司项目点多面广线长,公司员工散布在区内外乃至国外,人员流动性很大,一个工程项目刚结束,另一个项目接着又上马了,其中还有中途进场退场的,而所有人员进退场全部由公司总部人力资源管理部门统一调配。这样导致人力资源工作者的工作量非常大。

          如何把人力资源管理者从事务性、行政性的日常工作解放出来并将更多的时间放在人力资源的规划、职业生涯的发展、绩效考核指标体系的建立等更为关键的任务上去,这是笔者一直在思考的问题。

        1、人事管理软件的当前状态 21世纪是知识经济时代,信息、技术和知识是企业不断发展的动力源泉。随着经济的快速发展,人力资源管理的要求越来越高,它必须是动态的,前瞻性,能够指导实际工作。这要求公司以拥有的单位的管理软件,但在今天的快速增长对市场一个人力资源管理软件广泛的范围内,和所有的软件系统可以不是简单地购买使用的软件产品,软件的发展,它要求软件开发人员的基础上,用户的实际情况的专业发展,并随时跟踪服务。人力资源管理软件,包括系统规划,系统实施,培训,系统维护和升级,应用管理和系统等诸多方面,任何一个环节出问题,可能会导致在企业或应用程序故障系统的实施,因此企业购买人力资源管理信息系统经常被混淆。此外,现有的人力资源管理系统,每一套系统的价格往往不便宜,少则数千,多则上百万,它是相对一般的中小企业是一笔不小的开支。基于上述,我相信,使用访问人事管理中的应用,Access应用程序作为一个独立于平台的设计和发展中小型企业的数据库应用程序的管理人员,无疑是一个很好的选择。

        2、以Access作为设计人力资源管理数据库平台的优点 2•1保证安全性能 Microsoft Access是微软Office办公系列的应用领域是一个重要的组成部分,最早是在1992年推出至今已历时近二十年,它的系统维护和升级技术都非常成熟,选择Access作为数据库设计人员的管理平台,是比较安全的,可以确保数据库设计的有效运作。 2•2可多用户共享应用程序 到网络数据库共享和保护,或使用[分割]功能数据库将分割为多个用户当前数据库中的前端和后端数据库同步。从当前数据库在一个多用户的环境新的后端数据库表的操作会降低对网络流量负担和不影响数据的情况下允许或中断用户的前提下,前端开发的连续性。 2•3友好的用户界面 Access数据库是简单,易学,您可以根据自己的需要,免费设计的审美形式,报道,自由创建各种查询,并自动绘制数据图表。因为Microsoft Access是微软Office系列的应用软件的一个重要组成部分,它也可以运行分别与Word,Excel和其他Office组件相互调用数据,数据交换。 2•4以确保数据的统一性和完整性 Microsoft Access将有任何所谓的“对象”Access数据库,表的主要对象,查询,表格,报告,数据访问页,宏和模块的名称。由于在Access表,查询和形式的数据交互,在查询表单对象中的数据的任何变化表,和其他对象的数据是否会发生变化,不重复操作,以确保数据的统一性和完整性。

        3、 人力资源管理数据库设计 3•1准备阶段 认真核查本单位的人力资源,可用于本单位的数量,质量,全面核查,并进一步整合现有的人力资源,准确把握本单位的人力资源状况人力资源。和人力资源管理示范单位的人力资源信息技术战略和总体规划,专为解决数据库问题。 3•2创建基本表和其他附表 图是一个数据库的核心和基础,其中包含所有的数据库中的数据。由于根据核查和人力资源管理的基本战略目标单位创建表,人力资源经理的人力资源,进入雇员的姓名,性别,身份证及其他性质的个人信息,并在基表主键的定义领域。同时基于运作上的需要,创建了诸如其他附表:合同管理,流动性,票房纪录,恢复,社会保障管理,文档管理,位置ID的...上述各种表格的相同的内容通过现场设立协会建立表之间的关系。 3•3设计查询和和制作报表 如有查询,可根据搜索条件来查找特定的数据的一个或多个表,并共同形成一个全球性的集合,供用户查看。用户可以灵活地使用交叉表查询,查询所需的参数来设计自己的查表,如:查询类别的人员,工作人员留在查询,动态查询等。可以准确地进行统计分析,通过查询本单位的人力资源。如:使用参数查询,可以设计任何一段时间整个机组的动态条件下,各部门单位的工作人员的人事,人员编制的项目,并分析是否能满足工作要求。 报告可以基于一个数据表上,也可以在一个查询结果的基础,它不仅能进行简单的数据查看和打印功能,而且还大量的原始数据进行比较,总结,并分类汇总。列表和其他用户可以生成所需的输出,易于使用。

      例如:人员流动性大的部署,只需要设计一份报告。

          一、从员工表,人员表中的运动,表ID和社会保障医疗保险和其他固定物体在查询中提取的流动性需求报告中的领域,建立流动查询,并在动员查询[进入转让日期为准绳。

          二、建立流动性的基础上生产人员调动的查询语句。所以,不管其中人员流动性大,只要人员完成部署,进入转让日期,你可以转让的报告。 3•4设计窗体和宏 窗体是联系数据库与用户的桥梁,为用户提供一个交互式图形界面的形式,可用于数据输入,显示和控制应用程序的执行。形成和它是基于表和查询的交互。当您更改一个表或查询数据的形式显示的数据也发生变化。同样,如果你改变表单中的数据,与表或查询相关会发生变化。因此,形式的输入,编辑,显示数据提供了一个便捷的途径。在人力资源管理的数据库设计可以按设计部门的工作人员劳动分工为主要形式:人事管理,工资发放,社会保障医疗保健管理,培训发展和管理,文档管理的主要形式。根据每个管理员的工作,根据他们到不同的页面的家庭形式的需要,设计工作需要儿童的形式。在人事档案管理的主要形式是插在人员流动,留下记录,教育,合同管理,恢复,绩效考核和其他各种网页,并在不同的子页面设计适当的形式。当部署人员只需要在流动性的形式可以进入下的子形式的信息。如需要不同的子表单之间切换,只需点击所需的页面名称切换,而主要形式仍然相同,方便快捷。 宏是一个命令集,宏可以打开和执行查询,打开表的,开放的形式,显示报告,修改数据和统计信息和其他业务,也可以运行其他宏和模块。人力资源管理数据库,以促进信息和人员的形式显示在相应的主要形式,以设计一个命令按钮的查询,并让它执行的宏命令,宏使用“按名称查询”作为一个筛选名称打开指定的表格。因此,人力资源管理数据库,如需要Bob的消息,只要按一下命令按钮进入名称为“李四”,“张三”的基本信息的主要形式。 3•5定义主切换面板 总机是一个带有一个按钮的特殊形式,开关面板,不仅提供了一个界面友好,也避免了用户访问的数据库窗口,尤其是窗体或报表的设计视图中,以防止用户无意中修改数据库的设计。人力资源管理数据库,可以根据开关面板所需的人力资源管理类设计,而设计,数据库启动属性设置用户打开数据库时自动打开主开关面板。

         4、人力资源管理数据库的应用 通过访问,以建立一个完善的人力资源管理信息系统,输入雇员的个人信息,教育材料和工作经验,招聘(包括管理经验,出色的组织能力和潜在价值的兴趣或专长),工资数据,工作评价数据,工作态度等,并建立人力资源管理信息系统应用到日常的人力资源管理,人力资源管理者不能只减少了工作量,也提高了工作效率,控制劳动力成本。

           (1)人力资源数据库人员的主要工具。通过的人员部署,并使用聚合函数自动保存数据库中,员工可以掌握动态,可以随时根据配置的各单位检查该公司的员工,可以随时检查的历史和统计工作人员的考勤记录和统计报告。

           (2)新成立的人力资源管理数据库,可以设置提醒了很多小技巧,如:合同到期提醒,试用到期提醒,退休到期提醒提示信息,管理不能只减少人员的工作强度,更重要的日期是为了避免错过了该公司的损失和雇员造成的不满情绪。

           (3)掌握公司的人力资源和分析的状态,并根据公司发展战略,公司的人员发展的需要规划。

          5、结论 未来的竞争是人才的竞争,如果公司没有建立一个健全的人员跟踪系统,对于员工的表现一无所知,不仅挫伤了员工的积极性,也很难把高素质的人员招至麾下。因此,我们必须顺应这种趋势,按科学规律开发管理企业的人力资源,提高企业的竞争力。也只有这样才能使企业在竞争中立于不败之地。 参考文献: [1]人力资源管理专业知识与实务(中级)[M].中国人事出版社,2009. [2]王成辉.Access2002中文版入门与提高[M].北京:清华大学出版社,2001.

第7篇

摘要:学习国际上先进的物流管理经验,选择适合自身的物流管理模式,对于我们每一个现代企业来说都是至关重要的。目前,国外有代表性的三个物流实例模式分别是:沃尔玛物流、日本7-11先进物流和台湾超市物流。结合我国国情,我们的企业选择模式主要有四种:沃尔玛式的自建系统、日本7-11的先进物流、第三方物流的运用及共同配送。

物流是与商品交换密切相关的一个概念,它源于美国,20世纪60年代中期为日本所引用,后传入我国。物流作为市场营销的一部分,不仅包括产品的运输、保管、装卸、包装,而且还包括在开展这些活动的过程中所必须的信息传播。在当前市场竞争激烈的情况下,物流管理被越来越多的中国企业所重视,在这其中,谁能更快地学习国际上先进的物流管理经验,选择适合自己的物流管理模式,谁就能在市场竞争中胜出。

一、国外先进的物流管理模式

沃尔玛作为世界上最大的零售商,拥有最经典的、可与教科书媲美的物流管理系统;7-11则是应用先进物流的典范;台湾由于其地域的原因,超市规模较小,同国内很多零售企业有相似之处,可供借鉴。

(一)沃尔玛物流

同其他企业相比,沃尔玛的物流管理有以下特点:

①沃尔玛进行物流业务的指导原则是,不管在美国还是在世界上其他地方,都是百分之百一致和完整的物流体系。在美国国内,沃尔玛自己做自己的物流和配送,它拥有自己的运输车队等相关设备,用沃尔玛自己的后勤和物流方面的团队,而它在国外的物流和配送则由飞驰公司来完成。

②在物流方面,为了节省成本,沃尔玛为自己提出了一些挑战。其中的一个挑战就是要建立一个“无缝点对点”的物流系统,“无缝”的意思指的是,使整个供应链达到一种非常顺畅的链接,沃尔玛所指的供应链是说产品从工厂到商店的货架,这种产品的物流应当是尽可能平滑,就象一件外衣是没有缝的。我们都知道物流循环没有结束,也没有开始,它实际上是循环的过程,是一个圆圈。在这个循环过程中任何一点都可以作为开始,而且循环涉及到每一点。沃尔玛就从顾客这一点谈起。顾客到一个商店之中,他们买了一件商品,如果物流循环是比较成功的,那么顾客在购买了之后,这个系统就开始自动地进行供货。这个系统中的可变性使得这些买方和卖方(工厂与商场)可以对顾客买走的东西和订单进行及时地补货。

③配货中心实际上是一个中枢,有供货方的商品,然后提供给商场。因此供货商只需将货物送到配送中心就可以了。而配送中心对商场的了解则是通过“补货系统”。即通过对商品UPC代码(沃尔玛的所有商品都有一个统一的产品代码叫UPC代码)的扫描和汇总来实现对商品的管理。每一个商店都有这样的系统,包括在中国的商店。它使得沃尔玛在任何时间地点都可以知道,现在这个商店当中有多少货品,有多少货品正在运输过程当中,有多少是在配送中心等等。同时它也使沃尔玛可以了解,沃尔玛某种货品上周卖了多少,而且可以预测沃尔玛将来可以卖多少这种货品。

④沃尔玛还有一个非常好的系统,可以使得供货商直接进入到沃尔玛的系统,沃尔玛称为零售链接。沃尔玛的任何一个供货商都可以通过“零售链接”系统来随时了解沃尔玛的商品库存和销售情况,据此来调整自己的生产情况。

(二)日本7-11先进物流

日本7-11是有着日本最先进物流系统的连锁便利店集团。7-11原是美国一个众所周知的便利店集团,后被日本的主要零售商伊藤洋华堂引入。自营的小型零售业,例如小杂货店或小酒店在经日本7-11许可后,按日本7-11的指导原则改建为7-11门店,日本7-11随之提供独特的标准化销售技术给各门店,并决定每个门店的销售品类。现在,全日本有4000多家7-11商店。便利店依靠的是小批量的频繁进货,只有利用先进的物流系统才有可能发展连锁便利店,因为它使小批量的频繁进货得以实现。典型的7-11便利店非常小,场地面积平均仅100平方米左右,但就是这样的门店提供的日常生活用品达3000多种,虽然便利店供应的商品品种广泛,通常却没有储存场所,为提高商品销量,售卖场地原则上应尽量大。这样,所有商品必须能通过配送中心得到及时补充。为每个门店有效率地供应商品是配送环节的重要职责。

首先要从批发商或直接从制造商那里购进各种商品,然后按需求配送到各个门店。配送中心在其中起着桥梁作用。为了保证有效率地供应商品,日本7-11不得不对旧有分销渠道进行合理化改造。在新的分销系统下,一个受委托的批发商被指定负责若干销售活动区域,授权经营来自不同制造商的商品。此外,7-11通过和批发商、制造商签署销售协议,能够开发有效率的分销渠道与所有门店连接。批发商是配送中心的管理者,为便利店的门店送货。而日本7-11本身并没有在配送中心上投资,即使他们成为了分销渠道的核心。批发商自筹资金建设配送中心,然后在日本7-11的指导下进行管理。通过这种协议,日本7-11无需承受任何沉重的投资负担就能为其门店建立一个有效率的分销系统。为了与日本7-11合作,许多批发商也愿意在配送中心上做必要的投资;作为回报,批发商得以进入一个广阔的市场。日本7-11重组了批发商与零售商,改变了原有的分销渠道,由此,配合先进的物流系统,使各种各样的商品库存适当,保管良好,并有效率地配送到所有的连锁门店。

(三)台湾超市物流据

台湾11家超市的调查显示,生鲜物流的配送多是由生鲜中心接手操作,只有少数几家由厂商负责配送。至于在干货和低温物流的配送方面,除了有物流中心、统仓、生鲜中心在做配送外,厂商配送扮演了举足轻重的角色,尤其是低温物流配送,除了一家以外,几乎都少不了厂商的配送。由此可看出,生鲜中心在超市业态里,占有相当重要的地位。超市的面积虽说比便利商店大,但其连锁体系却没有便利店的连锁店数来得庞大,所以超市业者拥有自属的专业物流中心之比例也较低。虽然调查的11家超市业者里,在生鲜配送方面,有7家超市拥有自属的生鲜中心在做配送,但在干货方面,由自己的物流中心在做配送的,就减少到4家;而自己拥有低温物流中心在做低温冷冻、冷藏配送的,就只有这一家超市了。这种现象表明,连锁店数要达到相当规模时,业者才有可能发展完整的超市物流配送体系。沃尔玛作为全球最大的零售企业,其物流管理体系是最为完备的;而7-11的先进物流则是在其连锁店多,但店面面积较小的基础上发展而成的;台湾的现象与其地域面积较小不无关系。沃尔玛同后两者相比,最大的差异是自己建有自己的配送中心;而后两者中,日本7-11是主动地选择了使用供货商配送中心这一方式,而台湾超市则是在自己的配送中心难以建立的情况下采用了这一方式。

二、我国企业物流管理模式的抉择

我国不同规模、不同地域的零售企业,应该根据自己的实际情况因地制宜地选择自己的物流管理模式。

(一)沃尔玛式的自建系统在沃尔玛的系统中,仓库充当库存的协调点,而不是库存的储存点。其中最关键的技术是迅速分运,仓库充当内部物流系统的中转站。商品在仓库停留的时间很短,通常不超过12小时。这种系统通过缩短储存时间而限制了库存成本和缩短了提前期。沃尔玛的完整体系,是其用几十年时间精心构筑的,是随着沃尔玛的不断扩张逐步完善而成的。国内的零售商没有一家达到沃尔玛那样的规模,也没有那样的在很大区域内进行物流管理的经验,但作为世界上最大的零售商,其成功的闪光之处正是后来者刻意模仿的地方。我国国内具有较强实力的零售企业可以照此方向努力,或是联合其他的零售商在市场上合纵连横,建立自己的物流管理系统。

(二)日本7-11的先进物流7-11的管理模式是由制造商和供应商把商品直接运到零售商店,避免了零售商经营配送中心的费用,缩短了提前期,但否定了风险分担效应,增加了制造商和分销商的运输成本。运用这种物流模式,可以节约零售商的投资,非常适合店面较多的加盟连锁店使用,但这种方式对管理的要求较高,任何一个环节的失误,都可能造成物流系统的不畅,进而影响利润。我国的一些连锁便利店可采用。

(三)第三方物流的运用所谓第三方物流,简单地讲就是利用一家外部公司完成企业的物流业务,是真正的战略联盟,明显地比传统的物流供应商关系更复杂。这种合作关系有两个典型特征:其一,建立在合同基础上;其二,受雇的公司往往只是具备特定的单一技能。第三方物流尤其适用于处于成长期的区域型零售企业,也可用于那些致力于发展主业的企业或自己的配送不能到达指定区域的企业,例如沃尔玛在美国国外由飞驰公司配送就是第三方物流配送。

(四)共同配送共同配送是经长期的发展和探索优化出的一种追求合理化配送的配送形式,也是美国、日本等一些发达国家采用较广泛、影响面较大的一种先进的物流方式。它对提高物流运作效率、降低物流成本具有重要意义。共同配送理念的实现,从微观的角度而言,企业可以得到以下几方面的好处:达到配送作业的经济规模,提高物流作业的效率,降低企业营运成本;不需投入大量资金、设备、土地、人力等,可以节省企业的资源,企业可以集中精力经营核心业务,促进企业的成长与发展;扩大市场范围,消除原有封闭性的销售网络,共建共存共荣的环境。

零售企业做到极点,也就是其物流管理发挥最大效力的阶段,物流管理的应用,决定企业在激烈的市场竞争中的胜出与沉没。在零售企业发展的每一阶段,都有与其相适应的管理方法和手段,而最终可以把零售业务做得最好的,其物流管理也必是最佳的。

参考文献:1〕苟约翰,戴豪文.沃尔玛物流配送体系〔J〕.现代物流周刊,2001,2

第8篇

关键词: 时域数值方法, 混合算法

引 言

Maxwell方程组的提出对于电子科学技术的发展,乃至人类科学历史进程都有重要的推动作用,在该方程组简单的形式下隐藏着仔细研究才能显现的深奥内容。解析法、近似法与被誉为“第三种科学方法”的数值方法共同构成求解Maxwell方程组的主要手段。传统电磁场数值方法中占据着主导地位的一直是频域方法。随着应用电磁学领域研究的深入,点频和窄频带方法经常不能满足需要,实践的需求推动了时域数值方法的发展。借助于近年计算机硬件水平的迅猛提高,人们逐步具有了直接在时域对具有宽频带特性的瞬变电磁场计算分析的能力,从而可能实现对电磁场更直观、更深刻的理解。时域数值方法能够给出丰富的时域信息,并且可以根据需要截取计算时间,而且经过简单的时频变换,即可得到宽带范围内的频域信息,相对频域方法显著地节约了计算量。同时,多数时域数值法还具有理论简单、操作容易、适用广泛等优点,因而成为研究热点,在理论研究取得长足进步的同时,应用范围也不断拓展。

本文首先对具有代表性的电磁场时域数值方法的原理、特点加以介绍和评述;然后总结了该类方法的混合技术,重点是若干信号处理技术在其中的应用;最后,指出了时域数值法的发展方向和可能涉及的关键技术。1 主要时域数值方法简评随着各具特色和优势的新颖方法层出不穷,电磁场时域数值技术迎来其蓬勃发展的时期,成为计算电磁学的重要生长点,下面简要介绍具有代表性的各种方法。

1. 1 时域有限差分法( FDTD method)

1966年提出的FDTD法[ 1 ]是最受关注、发展最为迅速和应用范围最广的一种典型全波分析时域方法。经典的FDTD法的迭代公式是在包括时间在内的四维空间变量中,对Maxwell旋度方程对应的微分方程进行二阶中心差分近似所得到的。该方法的基本支撑技术包括数值稳定性条件(即空间步长与时间步长的关系) 、吸收边界条件、激励源设置、连接边界应用、近远场变换、色散/各向异性媒质模拟、数值误差分析、细线薄片等结构的共形技术以及非正交坐标系下的网格划分等。Mur和色散吸收边界实现简单,但误差较大,具有优越吸收特性的完全匹配层技术( PML )很好地解决了吸收边界条件的问题;近远场变换技术则令FDTD获得了求解远区场的能力。

FDTD法已在散射、辐射、传输、集总参数电路元件模拟、生物电磁学等多方面得到广泛应用[ 2 ] 。目前的主要发展方向是提高计算精度,增加模拟复杂媒质和结构的能力(特别是对不同媒质分界面处的模拟) ,减少对计算机存储空间等硬件水平的需求,解决电大尺寸的计算,以及拓展应用范围等。

近年来,有多种FDTD法的变形出现,此处仅举出较具特色的几种。

①特定角度优化的时域有限差分法(AO-FDTD) [ 3 ] :针对在FDTD方法的应用中,毕业论文 经常遇到只关心某个(些)角度附近波传播的时空分布的情况,通过对Maxwell旋度方程引入“自由参量”作系数,可以根据需要在所关心的角度附近获得理想的相速值,提高计算结果的精度。

②交替方向隐式时域有限差分法(AD I-FDTD) [ 4, 5 ] :核心是利用偏微分方程数值解法中求解多维空间问题的交替方向隐式算法,令FDTD法摆脱时间稳定性条件(Courant-Friedrich-Levy condi-tion简称C-F-L条件)的限制,从而明显地节省计算时间。但随着时间步长的增加,数值色散效应增强,计算精度降低。另外,由于在同一个时间步的每个场量要迭代并存储两次, 占用内存较多, 故而与FDTD法结合应用效果较好,即可以在精细结构处采用AD I-FDTD,其它空间部用传统的FDTD法。

③部分场量降维存储的R2FDTD 法[ 6 ] : 传统FDTD法的差分方程没有利用Maxwell方程组中两个散度公式,而R2FDTD法充分利用所有的旋度和散度公式得到差分方程。对于三维问题中的一个电场分量和一个磁场分量可分别用二维数组替代,从而在理论上可以节省约1 /3内存,而计算时间和传统FDTD法相当。对于存在激励源和(或)良性导体的区域,由于电磁场散度公式的值不等于零,对应的差分方程需特殊处理,较为复杂,因而这种方法适合解决问题空间内部激励源较为规则,导体所占空间较小的情况。当然也可以将R - FDTD 法与FDTD法分别用于计算无源区和有源区,再利用子域连接法将不同空间区域连接起来。考虑到AD I-FDTD法占用内存较大,可以用R2FDTD法对其进行改造,从而收到节省隐式算法所需内存的效果[ 7 ] 。

④时域有限体积法( FVTD) [ 8 ] : 是Maxwell方程积分形式的一种差分代替微分的离散表达,也可以作为FDTD法的一种共形技术。这种方法适于解决问题空间包括不规则网格单元的问题,与FDTD法相比,在大体一致的网格分布情况下,计算量有所增加。目前,尚没有对此方法稳定性的系统分析理论,但一般认为其稳定性主要取决于体积单元的几何形状,较FDTD法苛刻,另一个缺点是建立数学模型较为困难。

⑤高阶(High order)时域有限差分法[ 9 ] :通过对Maxwell旋度方程进行高阶差分近似,可以用传统FDTD法中较为粗糙的网格对空间进行划分,同时又能保持比较令人满意的数值色散特性,达到有效节约计算资源的目的,有一定的计算电大尺寸目标的潜力。

⑥基于多项式展开的隐式FDTD法[ 10 ] :采用拉盖尔(Laguerre)多项式为基函数展开Maxwell方程中场量对时间的偏导数,再利用Galerkin方法和基函数的正交性获得隐式的迭代方程。与AD I2FDTD法相比,两者均突破了C2F2L条件的限制,该方法独具的优越之处在于可以很好地控制数值色散,但其适用范围还有待进一步验证。

1. 2 传输线矩阵法( TLM method)

TLM法的理论基础是Huygens原理和早期的网络仿真技术,通过用开放的传输线(双线)构成正交的网格体,并运用空间电磁场方程与传输线网络中电压和电流之间关系的相似性确定网络响应。众多学者在变尺寸网格、简化节点、误差纠正技术方面对TLM法进行了改进,还将该方程扩展到了各向异性媒质[ 11, 12 ] 。

1. 3 时域积分方程法( TD IE method)

TD IE法基于问题的Green函数和边界条件可以建立时域积分方程[ 13, 14 ] ,然后把空间变量的积分区域和时间变量都离散化,把积分方程化为线性方程组,从已知初始值开始计算,按时间步进的方式递推,逐步求出各时间取样点的响应值。这种方法的优点是不需人为设置边界条件。但是,随着FDTD法在瞬态电磁场领域的广泛应用, 人们对TD IE法的关注程度明显降低,这可能由于其计算的复杂性以及电场积分方程在时间递推计算的后期不易保持稳定。

1. 4 时域有限元法( FETD method)

FETD法的理论原型是频域的有限元法。最初应用点匹配法,只能求解Maxwell旋度方程中的一个,可能造成较大的误差。后来发展为能够同时求解两个旋度方程,并且采用合适的差分方式提高了运算结果的精度。方法的稳定性取决于在场量更新过程中涉及到的矩阵运算。D R Lynch等考虑将运算中涉及的稀疏矩阵进行变形[ 15 ] ,令远离对角线的元素为零,达到减少计算量的目的。K S Komisarek等对FETD法的吸收边界条件进行了富有成效的研究[ 16 ] 。YWang等利用一般信号的载波频率远高于所传输信号频率的特点,由场量包络对应的Maxwell方程导出的差分方程提取有用信息时,可令时间步长值一定程度得到扩大,从而减少计算时间[ 17 ] 。

1. 5 多分辨率时域技术(M RTD method)

虽然MRTD 法的理论基础是频域的矩量法[ 18, 19 ]和信号处理中的小波变换,但这种方法仍然将计算空间分成与FDTD法一样的单元网格。硕士论文在权衡所需计算精度和计算资源条件后,将时变场量利用尺度变换和小波变换展开构成差分迭代方程。此方法的优点之一是在进行数据采样的过程中,理论上只需在平均每个波长的距离上取两个采样点,而FDTD法的每波长距离一般需要10个以上的采样点,较传统的FDTD法节省存储空间,减少计算量,因而有处理电大尺寸空间的潜力;同时,该方法具有较好的线性色散特性。目前,这种方法的主要缺点是吸收边界设置复杂,同时C2F2L条件比FDTD法要苛刻,可以说是“以时间换取空间”。

1. 6 时域伪谱方法( PSTD method)

PSTD[ 20 ]法借助Fourier变换及Fourier反变换将空间微分用空域积分变换和谱域积分反变换来表示。该方法的优点包括:因为积分函数是全域函数,不存在差商代替微商的误差问题,所以理论上具有无限阶精度;在谱域采样遵循Nyquist采样定理,一个波长仅需设置两个网格点即可(与MRTD 法相同) ;采用快速Fourier变换( FFT)技术,提高了算法的效率; FDTD法在求解各向异性媒质问题时,由于电磁参数的非对角性质要用到场的插值技术[ 21 ] ,会降低解的准确性,而PSTD法不采用交错网格,所有场量都位于同一点上,因此避免了引入插值,即使在不连续性媒质的界面上,切向场对界面法向的导数仍保持连续性; 该方法也适用于色散媒质[ 22 ] 。PSTD法还有两个没彻底解决的问题:一是“点源效应”的Gibbs现象,这是由于在做FFT的过程中,点源的三角函数基展开表述不正确造成的,可以通过设置空间平滑的体积源一定程度地克服;二是空间的不连续性造成全域函数不连续,致使均匀空间的FFT不便使用,例如在自由空间和金属导体的交界面处,会出现较大的运算误差。最近出现的multi-domain技术对解决上述问题有一定帮助。

1. 7 其它时域数值方法

时域数值方法远不止上述几种,并且新的方法仍然不断涌现。求解时域积分方程的时间步进法(MOT, Marching-on-in-time)仅需要简单的迭代运算,但计算后期易出现不稳定。采用FDTD法类似的差分手段,直接对波动方程或Maxwell方程中的一个旋度方程进行差分,可以获得差分迭代公式,但是计算复杂,故而计算速度逊于FDTD法; J S Shang提出的时域特征波法[ 23 ] ,在计算不同交界面的场变化和设置吸收边界问题上有优势;时域物理光学法(TDPO) ,适于计算某些电大对象;还出现了时域的几何绕射(GTD)理论[ 24 ] 。

1. 8 时域数值方法的性能评估

各种时域数值法各有千秋,不能简单地相互替代,而是经常存在互补关系。例如PSTD法和MRTD法较FDTD法更适宜计算电大对象,但同时会带来难以描述细微结构的问题。正所谓“尺有所短,寸有所长”,各种算法概莫能外。下面对4 种常用时域方法的性能初步加以总结(见表1) ,以供参考。

表1 时域数值方法的性能比较( 5:最好; 1:最差)

方法占用内存计算时间边界处理编程难度数值误差应用普及

FDTD 3 2 44 1 - 3 5

TLM 1 1 5 5 2 3

MRTD 5 5 1 1 3 - 5 2

PSTD 55 2 2 3 – 52

2 时域数值方法的混合技术

2. 1 数值方法的结合

首先是时域数值法自身的混合应用,例如上述的R-FDTD法分别与FDTD法和AD I2FDTD法的联合应用;还有FVTD 法和FDTD 法结合[ 25 ] ,便于解决计算空间不规则的问题,既节省内存,又能得到比较准确的结果; TD IE法与FDTD 法结合,处理问题的能力有所提高[ 26 ] ;利用AD I-FDTD法中的核心思想能够得到隐式的MRTD (AD I-MRTD)法,一定程度地摆脱了C2F2L条件的限制;解决MRTD法的吸收边界实现较为困难的一种办法是采用FDTD法设置PML,然后正确地将两种方法的计算空间连接起来,从而降低了编程的难度[ 27 ] 。

其次,时域数值法也可以与频域法、近似法或解析法混合应用。能够利用解析法和近似法处理的计算空间,则不必一定用数值法,只要考虑合适的结合办法。有时FDTD法与矩量法(MoM)结合,可以避免引入Green函数[ 28 ] 。在计算空间既有大部分的规则尺寸,同时又有细节部分时,可以采样时域数值方法与射线寻迹、一致性绕射理论(UTD) 、物理光学法( PO)等结合应用。通过和积分方程法、有限元方法等相结合发展共形技术,可以提高对复杂结构建模的能力[ 29 ] 。

2. 2 信号处理技术的应用

从时域数值法诞生,即开始受益于信号处理理论。例如,作为时域和频域之间桥梁的Fourier变换将时域信息变换为频域信息; PSTD法亦是以Fou-rier变换为核心。此处再列举几项有代表性的信号处理技术在电磁场时域数值计算中的应用。

①小波变换理论: 小波变换作为Fourier变换的有力补充,在信号处理领域已经得到广泛应用。MRTD法即是小波理论中的多分辨率技术在计算电磁学中的应用;计算产生的大量电磁响应可以利用小波理论进行压缩存储,这点已经在近远场变换中得到应用[ 30 ] ;因为受数值误差的限制, FDTD法对每个波长的采样点数通常在10 个以上, 远大于Nyquist采样定律的要求,从这个角度看, FDTD法的数据存储存在冗余,利用小波变换可以压缩数据结果,以节省存储空间,待需要时还可以恢复。

② Z变换理论: D M Sullivan最早提出利用Z变换分析色散媒质[ 31, 32 ] 。对于色散媒质,电位移与电场强度不再是简单的线性关系,两者频域的关系式D (ω) =ε(ω) E (ω)在时域变为卷积,可以利用卷积方法和辅助变量微分方程进行计算。但如果选择Z变换来解决问题,则理论清晰,易于推广,这在对等离子体( Plasma) 、Debye媒质、人体组织等对象的研究中均得到证实。

转贴于 此外, 利用Z 变换还可以构造吸收边界条件[ 33 ] 。在Z变换域中,以内部场量为输入,边界场量为输出,从而构成一个离散时间系统。因此,可以采用Z变换域上的传递函数来描述该系统的输入与输出的关系。考虑到实际中会有多个不同相速的波入射到边界上,故而上述的传递函数应有多个不同的结果,据此能列出线性方程组。再将求得的传递函数作逆Z变换后,即可得到时域中的吸收边界条件。此边界选取特定阶数的传递函数时,会成为包括Mur边界、Liao吸收边界等多种吸收边界。此外,该吸收边界还能容易地推广到TLM 法, FETD(TDFEM)法等,具有一定的普适性[ 34 ] 。

③插值(内差与外推) :作为节省计算时间和存储空间,从而提高效率的有效手段,插值算法在计算电磁学中的应用由来已久[ 35 ] ,但在时域数值法中的应用还有待开发。医学论文为得到任意方向入射的激励源,可以利用线性插值获得总场区与散射场区连接边界上的场值[ 36 ] 。又如,由于宽带时域信号通常稳定需要较长的计算时间,高频信号在较早的时域响应中占优,因此,如果在计算早期时域响应的基础上,利用频域方法计算低频部分的响应相对容易,再将两者的信息综合,就有可能获得完整的时域响应。T K Sarkar正是基于以上思想提出了Hermite多项式为展开基函数的时域、频域联合外推法[ 37 ] ,并且被成功地运用于散射问题。这种方法究竟能够在多大程度上保证外推精度尚不确定。另外,具有良好拓展性能的矩阵束(Matrix Pencil)法和Padé逼近法等也可以用来推测模型的参数[ 38 ] 。

④ ARMA (自回归滑动平均) 模型[ 39 ] : ARMA模型(或简化的AR模型)主要应用在计算量较大的电磁问题上,可以利用部分时域响应序列建模。在照顾到不稳定性和准确性的基础上,确定模型的阶数;再利用优化算法获得模型的传递函数,通过插值和外推,即可获得后续其余时刻的场值。

⑤空间谱估计:单独利用时域数值法在三维提取传输线或电路的参数经常需要占用较多的存储空间和计算时间。空间谱估计的算法可用来辅助进行参数估计,使用较多的是估计波达方向的ESPER IT算法与MUSIC算法等。采用ESPER IT法结合二维FDTD法还能够提取各种导波结构的色散特性和电压、电流,可以收到节省计算时间和(或)存储空间的效果[ 40, 41 ] 。空间谱估计还可以用来对时域响应进行多种后处理。

3 时域数值方法的发展前景

目前时域数值法的研究已在世界范围内形成,职称论文 国内亦有大量论文和专著出版[ 2, 42~45 ] ,未来的发展趋势至少会表现为以下几个方面:

①在提高计算精度并保持算法稳定性方面,简单易行的技术会更有生命力,进一步解决包括减少积累误差、消除计算方法带来的奇异点等问题。

②在不同算法相互借鉴、混合应用方面,既有不同时域算法互相借鉴的情况,也有时域算法和其它算法的混合技术。[ 46 ]

③在数学理论(如各种偏微分方程的数值解

法)和信号处理理论应用方面会成有突出表现。[ 47 ]

④在增强计算电大尺寸对象(一般指几何尺寸比波长大一个数量级以上)的能力方面,会运用混合技术和并行运算等手段,在FDTD法的并行运算方面已有诸多的成果。[ 48 ]

⑤在解决复杂研究对象的建模问题方面,自适应、智能化的建模技术会更多地出现。如借助计算机图形学等知识实现高效的非均匀网格划分,充分反映不同物质交界面和精细结构部分的场强变化。

⑥在拓展应用范围方面,时域数值方法会不断被光学、声学等其它学科借鉴使用。

⑦在方法的推广应用方面,为克服愈发复杂的算法理论给使用者带来的困难,利用电磁场时域方法编制的商业软件会不断涌现。如Remcom公司的软件XFDTD和CST (Computer Simulation Technolo-gy)公司的软件微波工作室(Microwave Studio) ,对于许多常见的问题,软件均能给出精度较高的解。

4 结论

电磁场时域数值方法已经卓有成效地解决了大量频域法和近似法难以处理的问题,理论积淀也已较为深厚,本文只能有选择地介绍,不免挂一漏万。根据问题所要求的精度以及可利用的计算资源等情况选择适当的算法,才能充分发挥不同算法的优势。总之,在信号处理理论及各种数学分析方法的帮助下,能够简洁准确地描述物理规律的时域数值方法在计算电磁学领域的地位和作用将继续提高,计算能力亦会不断进步。

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