发动机模型范文

发动机模型范文（精选12篇）

发动机模型 第1篇

1 汽油发动机富氧燃烧模型

1.1 汽油机燃烧循环波动分析

汽油发动机燃烧循环波动是汽油机燃烧工作过程的一大特征。它是在汽油发动机以某一定工况稳定运转时, 本循环和下一循环的燃烧过程进行不断变化, 主要具体表现在压力曲线、火焰传播以及发动机功率输出不同。为了改善火花点火汽油发动机的性能, 必须重视对燃烧循环波动现象的研究, 主要因为: (1) 发动机导致产生较高的排气污染; (2) 汽油发动机最佳点火提前角、空燃比主要是根据“平均”循环要求确定的, 对大多数循环并不是最佳值, 汽油发动机压缩比和燃料辛烷值主要根据最倾向于敲缸循环的要求确定, 因此汽油发动机只有减少燃烧循环变动, 才有可能获得最佳性能; (3) 发动机燃烧循环波动可导致平均指示压力和输出扭矩变动, 使车辆操纵性能恶化。

表征汽油发动机燃烧循环波动的参数可以分成3类:

1) 与发动机燃烧率有关参数, 如最大燃烧率、火焰发展角Δφd (通常用10%已燃质量率作为火焰发展角的终点) 、速燃角Δφb (通常用90%已燃质量率作为火焰发展角的终点) 表示。

2) 与气缸压力有关的参数, 如最高气缸压力 (pmax) ;相应于发动机气缸最高压力的曲轴转角 (Capmax) ;发动机最大压力升高率 (dp/dφ) max或 (Dpmax) ;相应于发动机最大压力升高率曲轴转角 (CaDpmax) ;汽油发动机功率输出变化可用平均指示压力

3) 与汽油发动机火焰前锋位置有关参数:用火焰燃烧半径、火焰燃烧前锋面积、发动机已燃和未燃容积随时间变化曲线、发动机火焰到达某一区域指定位置所需时间。

由于汽油发动机压力参数比较容易测量, 因此通常用它来表征汽油发动机燃烧循环波动。从发动机压力参数出发, 定义发动机燃烧循环波动一个重要参数, 即平均指示压力波动系数

式中:σimep为发动机平均指示压力的标准偏差;imep为发动机平均指示压力的平均值。

其中

式中:pij为j循环的平均指示压力, MPa;m为循环数。

COVimep是评价燃烧稳定性的主要参数。循环波动在燃烧过程的早期 (火花点火至气缸压力离开压缩线, 或从点火至形成一个具有某一临界尺寸的火核) 就已产生, 如果达到火焰临界尺寸的速率愈高, 则燃烧的循环波动愈小。发动机平均指示压力的标准偏差σpi愈小或者发动机平均指示压力的平均值珔pi愈大, 则发动机燃烧的循环波动愈小。即适当提高气流运动速度和湍流程度可改善混合气的均匀性, 则燃烧的循环波动愈小, 而富氧燃烧可改善油气混合均匀程度, 能降低发动机燃烧的循环波动。

1.2 汽油发动机排放物分析

汽油发动机排气中有害污染物成分 (THC、CO、NOx) 的数量与混合气的氧浓度有密切关系。混合气过浓, 即氧分子少, 氧化反应速度不够, 就易超出着火界限。氧浓度增加, 使化学反应速度加快, 分子运动速度加快, 将会使着火界限扩大。

1.2.1 汽油发动机NOx的排放

NOx包括NO和NO2, 但发动机燃烧过程中主要生成NO, 另有少量NO2, 故这里主要讨论NO的计算。对发动机而言, NO的生成主要有两种途径:一种是热NO, 由空气中的氮在1 800K以上的高温环境下氧化而生成;另一种是瞬发NO, 后者占比例不大, 一般不予考虑。NO的生成机理:

NO的生成率可表示为

式中:[]表示组分的浓度, ki (i=1, 2, …, 6) 是反应率常数。上式表明, 为了计算NO的生成量, 必须知道O、OH、H和N的浓度。通常N原子浓度很小, 对其可采取稳态假设, 即

于是N浓度表示为

得到

汽油机燃烧过程进行得很快, 反应层很薄, 在火焰区内停留的时间很短。NO是在火焰前锋和火焰后的已燃区中产生的。所以在进行[NO]生成量的预测时, 认为O、O2、H、OH、N2处于平衡浓度状态, 直到降到NO的冻结温度。根据热力学平衡方程式得到

其中, 的起始值与温度呈指数关系, 温度越高, N2和O2的浓度越大, 则NO的生成率越高。

1.2.2 汽油发动机CO、HC的排放

CO是不完全燃烧的产物, 其生成主要受混合气氧浓度的影响。如果当氧气量不足时, 就会有部分燃料不能完全燃烧, 而生成CO。但燃气中的氧气量充足时, 理论上燃料燃烧后不会存在CO。

车用发动机中的未燃HC都是在缸内的燃烧过程中产生并随排气排放。HC主要是燃烧过程中未燃烧或燃烧不完全的碳氢燃料。

2 汽油发动机富氧燃烧试验

试验采用发动机为4缸顶置凸轮轴式汽油发动机。汽油机技术参数:气门数是16, 缸径、冲程分别是76、87.3 mm, 排量是1 584cm3, 最大扭矩是134/4 500N·m/rpm, 压缩比是9.5∶1。

汽油发动机气缸压力测量采用AVLGU13Z-24型火花塞式发动机压力传感器, 发动机缸压信号采集间隔0.2℃A。

发动机燃烧分析系统采用AVL公司的INDI-MODUL-621模块化高速燃烧分析仪器设备。

发动机排气测量系统采用AVL公司的AMA I60双路直采气体排放分析仪, 即时采集发动机排放有害气体THC、CO和NOx。其中, HC排放采用氢火焰离子化型分析仪 (FID) , CO和CO2采用非分光红外线吸收型分析仪 (NDIR) , NOx采用化学发光型分析仪 (CLD) 。

2.1 汽油发动机燃烧的循环波动试验

图1为不同富氧程度对循环波动率的影响。氧浓度增加, 循环波动率下降。这是因为进气中氧浓度增大, 火花塞周围废气浓度降低, 发动机气缸中残余废气系数有所降低, 有利于火核的形成和初始生长, 致使火焰传播速度加快, 加速了火焰前锋面内传热传质过程及化学反应速度, 改善了混合气的均匀性, 提高了气流运动速度和湍流程度, 导致循环波动率下降。

2.2 汽油发动机排放物试验

图2为不同富氧程度对THC排放的影响。氧浓度增加, THC的排放明显下降。主要由2点原因引起的: (1) 进气中氧浓度增加, 燃烧过程中, 火焰温度提高、火焰的传播速度加快, 使活化分子的能量被释放, 燃烧室壁面温度提高, 由于缝隙效应和形成很厚的淬熄层大部分燃烧或完全燃烧; (2) 进气中氧浓度增加, 发动机失火率下降, 残余废气系数减小, 使燃料燃烧完全, 从而导致THC的排放明显下降。致使THC的排放明显下降。

图3为不同富氧浓度对CO排放的影响。CO的生成主要受氧浓度的影响。氧浓度增加, CO的排放明显下降。进气中增加氧浓度, 燃料分子与氧分子有机结合, 促进了混合气形成, 使发动机燃料中的碳大部分或完全氧化成CO2, 从而减少了CO和THC的排放量。

图4为不同富氧浓度对NOx排放的影响。依据高温NO反应机理, 生成NO的三个要素是氧浓度、反应时间和温度, 即燃烧开始时发动机活塞接近上止点, 由于增加了氧体积分数, 导致火焰传播速度和燃烧速度增大, 致使燃烧温度增加。在发动机足够的氧浓度条件下, 温度越高、反应时间越长, 则NO生成量增加。所以发动机内氧体积分数增加, NOx的排放明显增加。此时正好满足产生NO的三要素, 造成NOx的排放明显上升。

3 结论

1) 针对汽油发动机气缸内燃烧进行分析, 建立了汽油机燃烧循环波动和排放污染物生成模型。

2) 通过汽油发动机试验对模型进行验证, 发动机燃烧循环波动和排放生成物的理论分析与试验相一致。

3) 通过定性分析和定量分析富氧燃烧发动机的可行性。

摘要：汽油发动机富氧燃烧可改善发动机的燃烧效率和排放。文中对汽油发动机燃烧循环波动和NOx排放的机理进行研究, 通过建立模型验证发动机试验数据。研究结果表明:建立的发动机燃烧循环波动和NOx排放模型与试验结果一致。富氧燃烧可以降低发动机燃烧的循环波动, 同时降低发动机CO、HC排放物, 但NOx的排放物有所增加。

关键词：富氧燃烧,汽车发动机,循环波动,排放

参考文献

[1]蒋德明.内燃机燃烧与排放学[M].西安:西安交通大学出版社, 2001.

[2]Virk K S, Kokturk U, Bartels C R.Effects of oxygen-enriched air on diesel engine exhaust emissions and engine performance[C]//SAE Transaction.[s.l.]:SAE, 1993:931004.

[3]李绍安.内燃机准维燃烧模型的研究动态[J].内燃机工程, 1999, (2) :52-58.

[4]朱荣福, 杨兆, 葛蕴珊.发动机燃用乙醇汽油的实验性能分析[J].交通科技与经济, 2013, 15 (1) :114-116.

某型涡扇发动机的模型跟踪滑模控制 第2篇

研究了模型跟踪滑模控制在涡扇发动机控制中的应用.首先提出了一种参考模型的状态反馈设计方法,该方法可保证所设计的参考模型在满足匹配条件的同时满足系统性能指标要求;而且若被控对象可解耦,还可保证参考模型动态解耦.其次提出了一种比例积分型切换超平面的.极点配置设计方法.最后应用上述两种方法设计了某型涡扇发动机的模型跟踪滑模控制器,并进行了数字仿真,仿真结果表明,所设计的模型跟踪滑模控制系统无抖振现象,且具有很强的鲁棒性.

作 者：冯正平孙健国 刘冬 FENG Zheng-ping SUN Jian-guo LIU Dong 作者单位：冯正平,孙健国,FENG Zheng-ping,SUN Jian-guo(南京航空航天大学,动力工程系,江苏,南京,210016)

刘冬,LIU Dong(贵州平坝300信箱,设计部,贵州,平坝,561102)

感应电动机磁链观测模型的应用 第3篇

关键词：感应电机；改进电压模型；全阶磁链观测器；矢量控制

中图分类号： TM346 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）28-133-2

0 引言

从理论上讲，直接检测是比较准确的，但在实际应用上这些方法都会遇到不少工艺问题，而且受齿槽影响，使检测到的信号中含有较大的脉动分量，特别是在低速区时，它的成分就越大。因此，现今多采用间接计算的方法。即利用容易测得的物理量电压、电流或者转速等信号，借助转子磁链模型，实时计算磁链的幅值与相位[1]。

本文分析了电压型转子磁链模型、参考自适应转子磁链模型与全阶磁链观测器模型的不同特点，在基于定点DSP 微处理器TMS320F2812的感应电机控制系统进行了实验，实验结果验证了不同模型的不同特点。

1 感应电机转子磁链不同数学模型

建立合适的数学模型和状态方程是研究矢量控制系统的基础。对感应电机转子磁链观测模型的选取主要是取决于具体的应用环境，根据需要权衡其利弊来选择适当的方案。

1.1 改进电压模型的转子磁链模型

采用电流模型计算转子磁链时需要电流和转速信号，但是电机参数的变化会影响它的精确度。而电压模型受电机参数的影响较小，但是定子绕组反电动势积分项累积误差影响计算结果，容易产生直流偏移和积分饱和等问题[2]；并且在低速区时，定子电阻压降变化大，使电压模型计算出的转子磁链不够准确。因此传统的电压模型转子磁链轨迹将不再是以圆心为中心，当电机运行频率很低时这种现象尤其明显[3]。为此结合电流模型和电压模型优点，建立改进电压模型的转子磁链观测器，在低速区时，使用电流模型对电压模型进行修正，引入经PI作用得到的补偿电压来消除纯积分环节和定子电阻参数误差带来的影响。PI调节器如式（1）所示。

定子磁链学模型如式（3）所示

1.2 基于模型参考自适应法（MRAS）的转子磁链模型

模型参考自适应（Model Reference Adapt System， MRAS）是由不含未知参数的方程作为参考模型和含有待估计参数的方程作为可调模型之差，构成自适应律，使得参考模型和可调模型输出误差接近零[4]。根据参考模型和可调模型的不同选择，有多种MRAS方法，包括反电动势模型MRAS法、无功功率模型MRAS法以及转子磁链模型MRAS法[5]。由于反电动势模型MRAS法在低速时反电动势很小，并且在转速过零时变化缓慢，对定子电阻的变化敏感，导致估计不准确甚至不收敛。为了消除定子电阻等电机参数变化的影响，人们提出了无功功率模型MRAS法，虽然它的参考模型和可调模型都不含有定子电阻，但是它是以发电模型下的稳定性为代价，所以应用最多的是以电压模型作为参考模型，将含有转速信息的电流模型作为可调模型的经典MRAS法[6]，即转子磁链模型MRAS法。

式中，ωs为电动机转差速度，isM、isT为M-T轴定子电流，Tr为转子电磁时间常数，Tr=Lr/Rr，Rs、Rr为定转子电阻，usα、usβ为定子电压在α-β轴上的分量，ψrα、ψrβ为转子磁链在α-β轴上的分量，ψr为转子磁链，p为积分算子。

1.3 全阶磁链观测模型

虽然MRAS模型的实用性较强，但是还是存在一些积分初值和零点漂移的问题，这些问题在电机运行于低速环境时变得异常严重，所以采用低通滤波器来替代积分器，消除积分器的直流偏移问题，但同时又引入了转子磁链幅值和相位的计算误差，为此一些学者又提出了全阶磁链闭环观测器[7]。全阶磁链观测器提高了磁链的观测精度，不存在弱磁的局限，能够很好地实现带速的平稳启动，且具有对参数变化的自适应能力和对参数误差的鲁棒性[8]。在实际应用中，存在两种全阶磁链观测器[9]：一种以定子磁链和转子磁链为状态变量的观测器，此种观测器在直接转矩控制中应用比较多。在矢量控制中以定子电流和转子磁链为状态变量的全阶磁链观测器。

在两相静止坐标α-β下中，以定子电流和转子磁链为状态变量建立模型方程。

观测定子电流和转子磁链的全阶磁链状态观测器，描述

式中，“*”表示估计值，ωr*为转子转速观测值。G为误差反馈增益矩阵，观测器最后一项是包含电机输出电流和观测器输出电流的纠正项，增益矩阵G起到加权矩阵的作用，用于校正观测所得的转子磁链状态变量，G具有普遍性，适合于任何型号的异步电机。其简化矩阵为

G的选取非常关键，为了加快观测器的收敛速度，其值应取大，但不能太大，不然会使系统对于干扰信号过于敏感，降低系统的稳定性。

2 实验结果

本试验交流传动控制系统的控制器由定点32位DSP TMS320F2812组成。驱动部分采用三菱IPM PM25RLA120作为功率输出模块，外带温度传感器，能够对欠压、过流、过压、过温保护信号做出快速响应，两个电流传感器采用霍尔传感器HY15检测A、B相电流，齿盘型1024脉冲/转的光电脉冲编码器测量实际速度。负载采用1.9kW的发电机带大功率单项可调电阻作为模拟负载方式。

实验三相感应电机参数：pN=2.2kW，uN=380V，IN=5A，nN=1420r/min，p=2，Rs=2.9Ω，Ls=0.245H，Lr=0.253H，Rr=2.1Ω，Lm=0.238H。电机实验测量转子磁链大小约为0.75 Wb，实验结果曲线横轴单位是14毫秒/格，纵轴为0.225Wb/格。

采用改进电压模型的转子磁链模型观测出转子磁链大概为0.7Wb，如图1所示。

采用模型参考自适应法（MRAS）的转子磁链模型观测出磁链大概为0.855Wb，比基准值大13%，如图2所示。

采用全阶磁链观测器观测出转子磁链为0.78Wb，如图3所示。图1的准确性比较高，全阶磁链观测方法图3精度更高。

3 结论

本文对改进电压模型、MRAS模型、全阶磁链观测模型进行了理论分析与实验。虽然磁链观测方法有很多种，但是仍然有许多问题需要解决，如参数估计的精度、对参数变动的鲁棒性以及系统的稳定性等，在具体的应用中权衡其利弊，选择合适的方案。

参 考 文 献

[1] 陈伯时.交流电机变频调速讲座第七讲按转子磁链定向的异步电动机矢量控制系统[J].电力电子，2008（1）：42-47.

[2] 王高林，陈伟，杨荣峰，等.无速度传感器感应电机改进转子磁链观测器[J].电机与控制学报，2009，13（5）：638-05.

[3] 周二磊，符晓，王珂，等.基于混合磁链模型的电励磁同步电动机矢量控制研究[J].变频器世界，2011（1）：56-04.

[4] 张爱民.无速度传感器感应电机控制系统转速辨识方法研究[J].现代电子技术，2011，34（6）：208-03.

[5] 陈世军，高军礼.基于TMS320F2812的无速度传感器变频调速系统的设计与实现[J].机床与液压，2012，40（13）：59-03.

[6] 尹忠刚，刘静，钟彦儒，等.基于双参数模型参考自适应的感应电机无速度传感器矢量控制低速性能[J].电工技术学报，2012，27（7）：124-07.

[7] 张继勇，袁如明，蒋步军.基于全阶闭环磁链观测器的感应电动机直接转矩控制[J].电气自动化，2007，29（4）：14-04.

[8] 李立明，刘忠举.基于全阶磁链观测器的异步电机无速度传感器矢量控制系统[J].船电技术，2011，31（3）：42-03.

发动机模型 第4篇

由于渐开线圆柱形叶轮具有良好的水力性能, 可以克服低比转速提高叶轮的水力效率[2]。发动机水泵叶轮基本都是采用渐开线生成。介绍通过新型的渐开线对发动机水泵叶轮进行参数化重构。

1 发动机水泵叶轮结构分析

1.1 水泵叶轮成品

该水泵叶轮成品如图1所示。

1.2 水泵叶轮拔模分析

利用CATIA自带的拔模分析命令, 可以得出叶轮叶片带有小角度拔模, 约为0.3°。如图2所示。

2 新型渐开线参数化定义

2.1 渐开线的形成过程

当一直线BK沿一圆周作纯滚动时, 直线上任意点K的轨迹AK就是该圆的渐开线 (involute) 。该圆称为渐开线的基圆 (base circle) , 它的半径用rb表示;直线BK称为渐开线的发生线 (generating line) ;角θk称为渐开线上K点的展角 (evolving angle) [3]。如图3所示。

2.2 CATIA中渐开线函数一般参数化定义

为了使渐开线具备参数化, 渐开线在CATIA软件中的精确数学定义如下, 其中 (1) 、 (2) 中的公式均是以xy平面坐标系的原点为公式原点的:

1) 渐开线基本三角函数方程

2) CATIA中完整的三角函数方程

式中:x、y为length型变量, t为real型变量;n为渐开线走过的圈数;0<=t<1, t为变量;PI为CATIA中的常量π;渐开线起始角:a, 单位rad。鉴于式中a后面*1rad, 此处定义a为实数。

2.3 CATIA中新型渐开线参数化定义

新型渐开线函数方程构造。在传统参数化定义的基础上, 引入X2+Y2=Z2, 渐开线公式变为:

上式可以看出, 这是一个空间函数方程。构造方法:先做出空间曲线, 然后再投影到平面上, 得出渐开线。其基圆圆心为xyz坐标系原点。

2.4 CATIA建模环境设置

CATIA建模环境设置如图4所示。

2.5 公式和规则定义

利用知识工程里的f (x) 和fog对渐开线的参数和曲线的规则进行定义。如图5所示。 (此时x, y的参数类型为长度类型, t为实数类型。)

2.6 新型渐开线绘制过程

利用上面已经建立的规则在空间中拟合出X与Z和Y与Z的曲线, 混合后形成空间渐开线, 最后投影到XY面得到平面渐开线, 该渐开线为精确渐开线。如下图6所示。

3 发动机水泵叶轮参数化重构

3.1 根据新型渐开线反向拟合成品

用XY面切割成品, 切割线则为实际的渐开线 (被拟合) ;通过X、Y的定义规则线混合成空间渐开线, 并投影到XY面, 再经过平移和旋转达到预拟合位置。经过拟合精度检查, 在实际的取样段新型渐开线与拟合目标间隙为0 mm, 拟合满足要求。

3.2 水泵叶轮轮廓重构

通过新型渐开线拉深包围形成叶轮的基本轮廓, 拉伸面与叶轮切割得到叶轮轮廓, 并扫略, 切割再生成断面线, 依此方法再构造其余三个轮廓, 三个轮廓扫略形成三个包络体, 包络体之间切割形成单个叶轮片, 阵列得到整个叶轮。如图8所示。

3.3 水泵叶轮重构精度评价

水泵叶轮重构精度评估需要考虑两个问题:1) 重构后得到的参数化模型和成品模型之间的误差大小;2) 重构后的数学模型在工程实际应用中是否能够接受实践检验[4]。

重构精度:该数模重构经测量最小误差0mm, 最大误差0.05mm。满足建模阈值, 认为是合格的。如下图9所示。

CAE模拟:经过应用CFD进行计算[5], 重构的叶轮型线符合液体的流动规律, 出口回流现象无差异, 液流从轴向到径向平稳过渡, 水流从叶轮进入泵壳中, 叶轮对水流充分做功, 叶轮的机械能转化为水的动能, 效率很高。证明该重构模型可以实现工程应用。

3.4 叶轮重构中实现参数化

在叶轮重构中不仅新型渐开线的生成可以实现参数化, 而且反向拟合的各种轮廓也可以实现参数化, 具体的数据可以来自pumplink计算出的各种尺寸。然后套入参数化重构的过程, 就可以实现整个发动机水泵叶轮参数化设计。

4 结论

采用一种新型渐开线对发动机水泵叶轮非参模型进行参数化重构, 解决了水泵缺失参数造成的修改和后续叶轮优化过程中不易编辑的问题。同有的农业机械市场进行有效了解, 以及法律法规都要充时该参数化重构过程也可以作为水泵叶轮正向设计参考, 不仅提高建模效率, 而且可以使水泵叶轮精准建模。

摘要：采用构造的新型渐开线对发动机水泵叶轮进行参数化重构, 解决了国外设计公司所提供的无参数叶轮模型国产化过程中进一步延伸开发和优化面临的编辑不便的问题。介绍了通过新型渐开线对成品模型进行反向拟合重构出参数化模型的具体过程, 并探讨重构模型的精度评价和对工程应用的影响。

关键词：水泵叶轮,CATIA,重构,参数化

参考文献

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[4]纪小刚, 龚光容.增压器叶轮三维重构实现技术研究[J].机械科学与技术, 2006, 25 (3) :321-326.

航空发动机性能综合评判模型 第5篇

航空发动机性能综合评判模型

利用模糊数学的模糊聚类原理,选取适当的影响因子,建立了航空发动机性能综合评判模型,对所录取的航空发动机在多个试验工况下的试验数据进行了聚类分析.结果表明:计算结果与实际结果吻合,为航空发动机性能综合评判提供了重要依据.

作 者：邹葆华 ZOU Bao-hua 作者单位：中国民用航空飞行学院机务处,四川广汉,618307刊 名：航空发动机英文刊名：AEROENGINE年，卷(期)：200834(2)分类号：V2关键词：航空发动机 性能 模糊模型 综合评判

发动机模型 第6篇

关键词：思想政治课；ARCS学习动机模型；学习动机；教学策略

中图分类号：G41 文献编码：A 文章编号：2095-1183（2012）04-0034-04

有研究表明，学生学习成绩中有16~20%甚至30%的差异是由学习动机造成的。[1]基于动机的教学应不断满足学生的学习需要，以获取学生的“个人控制感和胜任感”，使学习成为学生的“自主行为或自我决定”，让学生能“真诚地认可自己的行为”并真正地“朝着积极的方向发展”。[2]激发学习动机是有效教学的应然基点。当下高中思想政治课教学不争的事实是“学生不愿意学、教师无激情教”。这一方面显示了动机问题的复杂性，[3]另一方面也暴露出教学设计中，动机因素未受到应有的重视。

美国佛罗里达大学John M. Keller教授认为，影响学生学习动机的因素主要有四类：注意（Attention）、切身性（Relevance）、自信（Confidence）、满足感（Satisfaction），简称ARCS动机模型。参照Keller教授的理论，为了激发学生的学习动机，首先教师要引起学生对这门课的注意和兴趣；接下来要让学生理解这门课的学习与他密切相关；然后要使学生有信心学好这门课程；最后让他们体验完成学习任务后的成就感。在此，ARCS动机模型为我们提供了一个很好的参考框架来控制和维持动机。实际教学中，如果把教学活动组织成教学准备、内容呈现、学生参与、绩效评价、后续活动等环节，那么在设计教学时要重视在每一个环节上都能激发学生的动机。[4]

一、吸引注意力——激起认知好奇心

研究证实，当学生对其知识领域有个人兴趣并投入时，他们会对之维持更持久的注意。[5]注意是学生进行学习活动的前提条件。改变媒体的呈现方式一般只是引起无意注意，而使学习者面对有趣的问题则会引起有意注意。教学应更多地利用学生的有意注意来激发和维持学习动机。[6]

1. 知觉唤醒：学生好奇心的激发。教师拿着装有不同品牌饮料的箱子进入教室，学生的注意力立刻被吸引了。“到底老师要让我们干什么呢？”（无意注意）这时教师抛出问题：“你会选择哪种饮料？请说说你的理由。”（有意注意）适当过渡，教师就能水到渠成地顺着学生的思维逻辑，将话题导入“矛盾”。当从哲学的视角对此进行再审视时，会使学生感到“哲学原来并不神秘”——“原来这就是‘矛盾’啊？挺有趣，我要学！”这样就激发了学生求知的兴趣，想知道“什么是‘矛盾’？有哪些‘矛盾’？”（有意注意）这样能够维持长时间的学习动机，并进行下一步的教学。因此，教师要善于创设教学情境，运用新颖多变的教学策略，把教学起点定位于学生学习动机的关注上，引起学生注意，激发学生求知欲。[7]

2. 唤起探究：探究者的角色定位。培养学生的问题意识是探究学习的核心。教师要放手让学生去探究，在必要时给予帮助，但只需点拨而非直接帮助解决问题。教师可引导学生对案例进行分析，运用“头脑风暴法”，尝试提出问题—假设问题—验证问题，或使学生面对适当水平的学习困惑，或提出反论……例如，教师可尝试案例设疑：有一位国王长得很丑，一只眼睛瞎，一条腿瘸。一天，他召集画家为他画像。画家甲把国王画得非常漂亮，国王看后大怒：“善于阿谀奉迎的人必有野心，拉出去斩首。”画家乙便如实画像，国王依然大怒：“丑化国王，冒犯天威，拉出去斩首。”这时画家丙呈上画像，国王看后喜形于色。试问他是怎么画的？这样，学生的困惑与探究过程，即对案例中美与丑、真与假的有意注意过程，对“矛盾”概念的辩证关注过程，教师只需在适当的时机“拨开云雾见月明”，就不难将话题导入“矛盾”。

3. 富于变化：学生注意力的维持。单一的教学要素会使学生兴趣减弱，此时教师可以根据课堂实际情况调整教学手段，使用形象化的实例或比拟，增加课堂情趣，有效维持学生注意力。教师可尝试采用板图法导入：板书“最好的苹果酒常带有木桶的味道……”，同时在其旁画一个圆，让学生根据对这句话的理解对圆进行分割。这样将两个似乎毫不相干的概念联系在一起，必将极大地激发学生的认知好奇，引起其有意注意，而探究的本能势必引导学生重新认识已知概念与新授内容之间的内隐联系，导入“矛盾”也就順理成章了。

二、建立切身性——生成认知内驱力

研究表明，对于那些与自身现有的知识和技能水平相匹配，并因此为其发展提供恰当挑战的活动，人们通常会沉迷其中并从中得到乐趣。[8]建立学习内容与学生实际需求的切身相关性，就是要让学生知道学习与其日常生活有关联，从而生成源于其自身需要的认知内驱力。最基本的手段是使学生认识到学习活动与他们过去的经验或以前学习的知识或某种利益相关。

1. 执行“先行组织者策略”，寻找“最近发展区”。“先行组织者”是奥苏贝尔提出的概念，意即在给学生提出正式课题之前，先用学生能懂的语言介绍一些更为概括、与新的学习任务相关的引导性的或背景知识的材料。这些材料可充当新旧知识联系的认知桥梁，从而促进学生对新知识的学习。这就要求教师要事先了解学生已有的认知水平，即从学生的“最近发展区”入手，然后确定有一定难度和挑战性的发展目标，让学生必须“跳一跳”才能“摘到桃子”。例如在教学“矛盾普遍性与特殊性辩证关系”时，教师可作如下设计：

教师：【展示“白马非马”的故事】“白马非马”扭曲了“马是作为白马、黑马等不同颜色的马的共同特征”这一基本结论。白马与马的关系与已学的哪对关系很相似呢？“白马非马”的症结又在哪里？

学生：【探究、讨论】白马与马的关系类似于物质的具体形态与物质的关系，“白马非马”混淆了一般与个别的关系。

教师：【点拨】非常正确。因此，作为“一般”的矛盾普遍性寓于作为“个别”的矛盾的特殊性之中；作为“个别”的矛盾特殊性通过作为“一般”的矛盾普遍性表现出来。

教师：“解剖麻雀”“抓好典型”如何理解？

学生：【探究、讨论】“解剖麻雀”，麻雀虽小、五脏俱全，“小”意指个别，“俱”强调一般，因此体现了矛盾普遍性与特殊性辩证关系原理，“抓好典型”也是同样道理。

由于教材内在的逻辑结构，学生对教学内容完全陌生的情况较为少见，新材料同过去的学习总有某种程度的联系。因此，教师要在新授内容与学生原有知识经验之间“搭桥铺路”，执行“先行组织者策略”，寻找学生“最近发展区”，让学生感到学习内容与己相关，从而小梯度、高难度地引导学生一步步掌握新知识。

2. 创设问题情境。创设与学生切身相关的问题情境能引起学生的好奇心，激发其认知兴趣，使其力图通过思考解决这些问题，从而产生求知的强大动力。其实质是在教材内容和学生求知欲之间制造一种不协调，这种不协调通过设疑而造成心理上的悬念，把学生的注意、记忆和思维等心理过程凝聚到教学内容上，达到智力活动的最佳状态，从而让学生“感受经济、政治、文化各个生活领域应用知识的价值和理性思考的意义”。[9]在上述内容学习过程中，教师也可创设如下问题情境：

（情境1）苏州滨湖新城融太湖亲水理念，致力于打造具有江南水乡特色的现代化“乐居”新城。

（情境2）汶川集大山大水的雄浑与丛林溪谷的阴柔于一身，新城致力于建成岷江河谷农业示范区、羌禹文化体验区。

然后让学生分别扮演两座城市的规划设计师，边表演边讨论：两个规划方案有哪些区别？为什么会有这些区别？这些区别的产生说明了什么哲学道理？由于设置贴近生活，通过角色表演并引出问题，极大地活跃了课堂气氛，也促使学生生成了学习“矛盾普遍性与特殊性辩证关系”的认知内驱力，可谓“一石二鸟”。

三、提升自信心——培养成功诉求欲

人往往因为自信而成功，也往往因为缺乏自信而失败。要建立起学习的兴趣，就要从增强自信心入手。自信来自于有意义的成功，有意义的成功感来自于战胜困难后的心理感受。因此，教师要给学生创造参与教学、展示自我的机会，引导学生展开讨论、参与实践，让学生互助合作完成有一定难度的任务等，在活动中实现自身价值。[10]

1. 学习方式的转换：自我效能感的强化。研究表明，学生喜欢积极的学习形式胜于消极的学习形式。因此，采用诸如合作学习、社会实践等学习方式能更有效地掌握、保持和迁移概念、定律和原则。

合作学习可使其成员形成更高效的学习策略，更能从自己的头脑中复现或用自己的话阐述正在学习的材料，也更容易把教师当作激励者而被接纳。如在教学“主次矛盾辩证关系”时，教师可尝试以“‘辽沈战役作战方案’研讨”为题将学生分成若干互助合作小组，并帮助学生在小组内进行合理分工，使每位学生都有明确的任务。需要注意的是这个过程必须让学生根据自己的兴趣自主选择，而不能由教师包办代替。学生通过探讨与合作完成最佳作战方案论证并在全班进行展示，使其深刻体验到完成任务的满足和自豪感。

组织学生参加社会实践活动，能使学生形成追求与活动有关的知识的欲望，激起内部学习动机。在实践中“让学生体验亲自参与并掌握知识的情感，乃是唤起少年特有的对知识的兴趣的重要条件”。例如，组织学生开展“高二年级选科方案论证会”“关于改革开放以来苏州市民消费重点的变迁的调查”等活动，在加深其对“主次矛盾辩证关系”理解的同时，也能有效调动学生的学习积极性，让学生在实践中体会成功，领略自身价值，增强自信心。

2. 教师恰当的评语：内归因的激发。归因理论认为，如果将失败归因于努力不够或外部因素，则不会危及自我效能；反之，则能促使其吸取经验教训，进行新的尝试。“智力理论”[11]认为，得到“努力赞扬”（区别于“智力赞扬”）的孩子相信智力是可塑的；失败后，他们认为这是由于付出的努力太少或处理问题的策略失当；遇到困难时，他们会刻苦钻研、一丝不苟。赞扬固然重要，但批评也不可或缺。研究发现，虽“赞扬组”成绩最高，但“批评组”的测验成绩明显高于“观察组”和“控制组”（既没有被赞扬也没有被批评）。[12]由此可见，批评对学生也能产生积极作用，但不理睬将抑制学生的学习动机。因此，教师的言行尤其是评语对学生的成败归因影响较大，教师应善于运用恰当的评语，促进学生的内归因，激发个体的成功诉求欲。

四、获得满足感——强化持续性动机

需求层次理论认为，最高的需求层次是自我实现的需求，即充分发挥自己的能力和技能，体验获得成功的满足与自豪感。因此，教学应不仅能让学生积极参与，而且能让学生获得及时反馈，体验一种“沉浸其中、乐在其中”的感觉，从而获得极大的满足感。因为学生通过教学反馈所得信息，能及时调整动机各个因素之间的关系和行动方案。[13]

1. 真实问题的有效解决。设置一个真实的问题情境，让学生应用已学的知识去解决实际问题，目的是为了强化学生的自我效能感，提高综合分析、举一反三的能力。例如，在教学“两点论与重点论相统一”时，教师可图示2000年以来我国消费率持续下行且远低于全球平均水平的现状，同时列举近年来国家对“促消费”工作采取的一系列宏观调控政策措施，设问“运用‘两点论与重点论相统一’的知识，对‘把扩大消费需求作为扩大内需的战略重点’的认识”。

2. 外在奖励的不吝给予。外在奖励的不吝给予，可以使学生获得他人的认可，成就感、被尊重感使学生意识到所学知识对自身的满足感，目的是为了强化学生对于此次学习动机的内化和持续。例如，学生能根据所学“两点论与重点论相统一”的知识正确分析“伤其十指，不如断其一指”“无所不备，则无所不寡”等哲学道理，此时教师的一句赞扬或褒奖会使学生产生一种成就感、满足感，而这源于其对知识的掌握和运用，从而让学生陶醉于思想政治课的学习，进而强化其学习动机。

ARCS动机模型与教学设计紧密结合，对于如何在教学中激发学生的动机具有重要的指导意义。但这只是一个启发，而不是一个处方，我们更不能简单地依赖这一模式。要真正激发学生的学习动机，必须充分尊重学生，真正使我们的教育“不是‘成人’化”，“不是为了让学生尽快逃离生活，而是使他们作为一个完全的人尽情地享受人生”；必须创造出犹如《论语》中所述：“莫春者，春服既成，冠者五六人，童子六七人，浴乎沂，風乎舞，咏而归”的育人“土壤”和“空气”。

参考文献：

[1][4]张祖忻.如何将动机原理整合于教学设计过程[J].开放教育研究,2003(2):9-12．

[2][9]丘火木、罗富登.激发学习动机提高教学效率[J].中国教育与教学,2006(9):60-97．

[3][5][8]J·布罗菲.激发学习动机[M].上海:华东师范大学出版社,2005．

[6]郑雪明.ARCS模型在远程教学设计中的应用[J].教育信息化,2004(12):60-61．

[7]吴奇.让中学思想政治课教学充满哲学思维的智慧灵光[J].中小学德育,2011(7):39-41.

[10]邹丽.运用ARCS动机模型以实现课堂教学的有效性[J].现代教育教学,2011(1):97-98．

[11]马艳云.西方学习动机理论的发展演变历程[J].教育史研究,2006(1):87-89．

[12]皮连生.教育心理学[M].上海:上海教育出版社,2004．

[13]崔允漷.有效教学[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

（作者单位：江苏省震泽中学

江苏苏州 215200）

发动机模型 第7篇

对车用发动机来讲,长期积累的故障数据是庞大的,如何从海量的故障数据中发现设备的故障规律或对发动机的寿命做出合理的预测,对提高其可靠性、降低使用成本有着积极的意义。在进行其可靠性分析过程中,关键问题在于如何能够寻找确切反映系统失效机理并与失效数据的分析结果相符合的失效分布规律。常用的方法是将故障或失效数据拟合成某种分布形式,在确定出各分布参数之后,对失效数据进行可靠性评估和预测。威布尔分布对于各种类型的可靠性数据拟合能力很强,是可靠性分析技术中使用最为广泛的一种数学模型。文献[1,2]总结了多种威布尔模型及其特征,如混合分布模型、分段模型和竞争风险模型等。文献[3]提出了一种混合威布尔分布参数估计的L-M算法。文献[4,5]总结了多种改进威布尔模型及其概率图特征,并且提出了对于给定失效数据选取相应模型的方法。文献[6]详细讨论了两重混合威布尔模型、两重分段模型和两重竞争风险模型的概率图特征及其参数的图估计法。文献[7]提出了一种威布尔分布下平均寿命置信限的评估方法。本文在在简单weibull分析方法的基础上,进一步采用weibull并联模型对曲柄连杆机构失效数据进行分析,并采用作图法估计分布参数,更为精确地描述机构寿命周期内失效分布曲线,掌握其失效规律,为发动机的可靠性指标计算提供必要的统计信息。

1 威布尔分布的数学模型

1.1 标准的威布尔分布模型

标准威布尔分布模型用于描述某零部件在单一失效模式下的故障发生规律。若随机变量T为服从威布尔分布时,其失效分布函数为:

威布尔分布密度函数和失效率函数分别为:

式中:γ为位置参数,表示分布曲线的起始位置,η为尺度参数,又称为特征寿命,β为形状参数,β取不同值时,威布尔曲线有不同的形状。β<1时,失效率随着寿命的增长而下降,适用于描述为早期失效;β=1时,失效率为常数,适用于描述浴盆曲线的平坦部分;β>1时,失效率随着寿命的增长而明显上升,适用于描述疲劳和磨损失效。当γ=0时为两参数威布尔分布,从t=0时刻开始描述失效状态。

1.2 威布尔分布并联模型

由两个两参数威布尔分布形成的并联模型的累积失效分布函数F(t)为:

事实上对于两参数威布尔分布来说,即使F1(t)精确地等于F2(t)时,F1(t)=(F1(t))2也不会退化为一个单威布尔分布。其可靠性函数为:

2 威布尔参数估计的回归分析方法

回归分析是数理统计中建立在对研究对象进行大量试验和观察的基础上,解决变量之间关系的一种方法。线性回归是描述两个变量之间关系的最简单模型。对于给定训练样本集,{(xi,yi),i=1,2,...,n}其中,xi为输入值,yi为对应的目标值,n为样本数,设f(x)为通过对样本集的学习而构造的回归估计函数:

利用样本集求出回归系数w和b,常用的方法是最小二乘法。

威布尔分布的失效分布图并不是线性关系,为了用回归分析法解决问题,可以将它们变换成线性关系。对威布尔分布的失效分布函数进行如下变换:

得一元线性关系式:

用最小二乘法计算A和B的估计值,然后计算β、η的估计值。

回归分析方法比较简单,容易实现计算机编程。为检验回归分析的准确程度,可以进行线性相关性检验。线性相关性检验用于检验变量x与y之间是否真正存在线性相关性。线性相关系数为:

线性相关系数越接近于1,x与y之间的线性关系越强,即回归分析的准确程度越高。

3 曲柄连杆机构失效数据威布尔分析方法

曲柄连杆机构作为柴油机的重要组成部件,对柴油机的性能及可靠性起着极其重要的作用,一旦出现问题就会造成整机的瘫痪甚至报废,这将直接影响设备的运转甚至导致十分严重的后果。对曲柄连杆机构进行寿命周期内可靠性试验及失效分布分析是掌握其失效规律与提高其可靠性的重要途径和方法。以6108ZQ机曲轴止推片为对象,探讨其失效规律。

3.1 曲轴止推片的失效数据统计

收集使用过程中的各失效故障数据、维修记录数据、反馈信息以及发动机试验中的各种失效的详细数据。表1是曲轴止推片的故障统计数据,为了便于从总体上了解曲轴止推片的故障分布规律变化曲线,绘制了分段失效分布图,如图1所示。

从图1中可以看出,在早期阶段(里程数小于5000km),失效率相对较高,主要是因为曲轴止推片在这一阶段处于磨合期,存在一些装配配合与磨合问题,导致曲轴止推片发生磨损、调整不当等故障。在100000km以后,失效率相对变高,主要故障原因呈现为曲轴止推片的异常磨损和断裂。此外,从失效率曲线可以看出,该失效率比较符合浴盆曲线的特征,因而可用威布尔分布对曲轴止推片的失效数据进行分析。

3.2 曲轴止推片失效数据的威布尔分析

对失效数据按失效里程先后顺序排序后,由公式(7)可得:

其中:i表示该失效数据的排序编号,ti表示第i次失效的里程(km),F(ti)表示第i次失效对应的失效概率,n为所取台机总数。

将变换后的失效数据绘制的WPP图上,如图2所示。

采用回归分析法求所拟威布尔分布参数,由公式(9)~(11)可求得简单威布尔分布参数由该简单威布尔分布函数拟合的失效数据图如图3所示。

从图中可以看出,失效数据在WPP中明显不分布在一条直线附近,即失效数据不太符合简单的威布尔分布,也就是说“t1,t2,...,tn来自某个威布尔分布母体”的假设不成立。因此,对失效数据采用简单的威布尔模型进行参数估计以及分布拟合是不太合理的。由此对曲轴止推片失效数据选择由两个两参数威布尔分布形成的并联模型进行拟合。

采用威布尔并联模型建模,并采用WPP法估计参数,其步骤为:

1)将图3拟合的图形两端各画一条切线,令LR和LL分别表示右切线和左切线,βR和βL分别表示右切线和左切线的斜率,如图4所示。

由图4可知,βR=0.5747,βL=4.2。

2)由于βL>2βR,所以有[1]:

可得:β1=0.5747,β2=3.6253。

3)令In(ηk)和In(ηL)分别是LR和LL在x轴上的截距,由图可知,In(ηR)=8.95,In(ηL)=7.9。又由于:

可得:η1=7703.1,η2=2283.6。

4)通过WPP参数估计,获得曲轴止推片失效分布函数为:

表2给出了简单威布尔模型和威布尔并联模型在取不同失效数据范围下的偏差SSE和ASE的对比,其表达式分别为式(13)和(14)。

图5显示了简单威布尔模型与威布尔并联模型对失效数据点的拟合程度。从图中可以清晰的看出威布尔并联模型在大部分的失效阶段对实际失效数据点的贴近程度都高于简单威布尔分布模型,这充分说明采用威布尔并联模型对曲轴止推片寿命周期内失效数据进行分析是优于简单威布尔分布模型的。

4 结论

本文通过对发动机曲轴止推片失效数据的分析,证明采用简单Weibull失效分布不能较好的拟合失效数据点,特别是在早期和中期故障阶段。因此,采用并联Weibull失效分布模型对数据进行分析。给出了两种参数估计的方法,并详细描述了使用WPP作图法分析求解的过程。结果表明,采用并联Weibull能较好的拟合失效数据,偏差大大低于简单Weibull失效模型。

参考文献

[1]蒋仁言.威布尔模型族-特性、参数估计和应用[M].北京:科学出版社,1998.

[2]Bucar T,Nagode M,Fajdiga M.Reliability approximation us-ing finite Weibull mixture distributions[J].ReliabilityEngineering&System Safety,2004,87(3):241-251.

[3]凌丹,黄洪钟,张小玲,蒋工亮.混合威布尔分布参数估计的L_M算法[J].电子科技大学学报,2008,37(4):634-636.

[4]Murthy D N P,Bulmer M,Eccleston J A.Weibull model se-lection for reliability modeling[J].Reliability Engineering&System Safety,2004,86(3):257-267.

[5]Pham H,Lai C D.On recent generalizations of the Weibulldistribution[J].IEEE Transactions on Reliability,2007,56(3):454-458.

[6]Jiang R Y,Murthy D N P.Reliability modeling involvingtwo Weibull distributions[J].Reliability Engineering&System Safety,1995,47(3):187-198.

发动机模型 第8篇

发动机作为重型机械的动力装置应用广泛,但由于各种机械装置的不同,发动机齿轮传动机构往往采用类比法进行设计,当修改尺寸参数时,必须进行大量的变型设计。

当前,大多数厂家采用的是自下而上的装配方法,在建立大型装配时,难以保证装配精度,也无法对装配的工作装置进行参数化的运动仿真和干涉检查,给空间设计和干涉分析带来了困难;有时还会因为零部件过多而造成限制条件相冲突、原始设计错误等问题,使装配过程难以处理。

Pro/E提供的骨架功能,允许设计者先设计各个零件在空间中静止时或者运动时相对位置的结构图,利用结构图装配各个零件,避免不必要的装配限制条件的冲突。本文利用自上而下的装配设计(Top-Down Assembly Design)方法,采用骨架模型功能,完成了发动机齿轮传动机构的数字化模型设计工作,既可保证装配精度,又可提高设计效率。

1发动机齿轮传动机构模型基本参数

某大型发动机齿轮传动机构见图1。曲轴齿轮为动力输入端,通过中间轴大、小惰轮传递,将动力分配给其它工作齿轮。该齿轮传动机构中包括的齿轮可大体分为以下3种:直齿渐开线圆柱齿轮、斜齿渐开线圆柱齿轮、双联齿轮。

在齿轮传动机构模型中需要经常变动的参数有:各齿轮基本参数,如齿数、模数、压力角、齿宽等;齿轮装配使用的参数,如中心距、各齿轮轴向位置尺寸等。这些参数在模型中设置为可输入参数。

1曲轴齿轮;2中间轴小惰轮;3中间轴大惰轮;4喷油泵齿轮;5配气齿轮;6缸盖惰轮;7排气齿轮;8进气齿轮;9左惰轮;10机油泵齿轮;11右惰轮;12发电机齿轮;13水泵齿轮

2齿轮传动机构模型的建立

Pro/E提供的骨架模型功能,允许在设计阶段按照产品的基本功能和要求,通过构建骨架模型来定义装配体的基本结构、全局参数及参数之间的顺序依赖关系。利用此基本结构将每个零部件装配上去,以避免不必要的装配限制条件的冲突。因此,本文把建立齿轮传动机构模型过程分为创建齿轮模型和装配模型两部分。

2.1创建齿轮模型

齿轮精确建模的关键是创建端面齿廓曲线的参数化设计。对渐开线轮齿,其端面齿廓曲线主要由齿顶圆、齿根圆、渐开线、齿根过渡曲线、圆角等组成,渐开线可直接输入参数方程。图2为配气惰轮双联齿轮模型。

现有齿轮建模方法主要以圆弧替代齿根过渡曲线,这种替代的缺点是模型与实际加工齿轮的过渡曲线形状存在显著误差,对齿轮进行弯曲强度的有限元分析时产生较大模型误差。加工齿根过渡曲线的工具主要有齿条型刀具和齿轮型刀具,本模型依据齿条型刀具(刀具齿廓的顶部具有两个圆角)生成齿轮的方法,按照延伸渐开线的等距曲线创建齿根过渡曲线,在程序中输入的参数方程如下:

RAC=(CX*M-T)/(1-sin(ALPHA))

A=HAX*M-T+CX*M-T-RAC

B=PI*M-T/4+HAX*M-T*tan(ALPHA)+RAC*cos(ALPHA)

F=(A/tan(70*t+20)+B)/(D/2*PI)*180

X=D/2*sin(F)-(A/sin(70*t+20)+RAC)*cos(70*t+20-F)

Y=D/2*sin(F)-(A/sin(70*t+20)+RAC)*sin(70*t+20-F)

其中:RAC为刀顶圆角半径;A为刀顶圆角圆心距中线的距离;B为刀顶圆角圆心距刀具齿槽中心线的距离;F为轮齿转过的角度;HAX为齿顶高系数;CX为径向间隙系数;D为齿轮加工节圆直径;M-T为端面模数;ALPHA为分度圆压力角;t为关于角度的变量。

2.2 创建装配模型

现有齿轮装配主要是在Pro/E组件环境下进行控制,其缺点是零件设计基准与装配无有效联系,难以控制无干涉装配,且模型啮合位置无法精确控制,无法保证导入有限元软件模型的正确性。利用Pro/E提供的骨架模型功能,用基准平面、基准点控制齿轮端面的啮合位置在分度圆上,实现无干涉装配。骨架模型适合于装配工程机械的工作机构,其设计原则是采用简单的点、线、面创建骨架,为后续仿真设计提供足够的参考信息。

该发动机齿轮传动机构建立的骨架模型主要由简单的几何基准轴、基准平面来具体化产品的主架构,并作为后续同步设计工程的参考与规范。创建骨架模型后,就可在此基础上进行零件装配,在装配体中以骨架特征作为零件装配的参照基准,并通过关系式将易变动尺寸与骨架模型中的控制尺寸联系起来。

发动机齿轮传动机构模型装配只考虑齿轮装配。在该机构骨架模型中,各轴的中心线用基准轴表示,齿轮装配在基准轴上即表示安装在其对应轴上;各齿轮的端面位置用基准平面表示,齿轮装配在各个基准平面上即确定轴向定位。以该传动机构中曲轴齿轮与中间轴大惰轮啮合为例(见图3),基准轴AA-1为曲轴中心线、AA-2为中间轴的中心线;基准平面ASM-TOP为装配体中曲轴齿轮端面所在位置、ADTM2为装配体中大惰轮端面所在位置、ADTM3为定义齿轮啮合的装配基准平面。在装配中,分别通过基准轴AA-1、AA-2确定齿轮的径向位置,基准平面ADTM2、ASM-TOP确定齿轮的轴向位置。此外,将曲轴齿轮的啮合基准平面与骨架模型中基准平面ADTM3重合,即先装配作为主动齿轮的曲轴齿轮,再装配作为从动轮的中间轴大惰轮,使中间轴大惰轮齿廓渐开线与节圆相交的基准点在曲轴齿轮的啮合基准平面上。

利用PROGRAM可程序化工具将某些需要更改尺寸编写成语句,在装配文件的菜单管理器中,选择【Assembly(组件)】|【Program (程序)】|【Edit Design(编辑设计)】,执行Windows内嵌的编辑器,输入如下控制标准齿轮中心距的关系式,并为参数赋初值:

INPUT

Z1 NUMBER

Z2 NUMBER

M-N NUMBER

ALPHA-N NUMBER

L12 NUMBER

END INPUT

RELATIONS

A12=d0∶1

d0∶1=0.5*M-N*(Z1+Z2)

DB1=d2∶1

d2∶1=M-N*Z1*cos(ALPHA-T)

DB2=d3∶1

d3∶1=M-N*Z2*cos(ALPHA-T)

L12=d1∶1

END RELATIONS

其中:Z1、Z2分别为两齿轮齿数;M-N为齿轮法面模数;ALPHA-T为端面压力角;两基准轴AA-1、AA-2的距离d0∶1为曲轴齿轮与中间轴大惰轮的中心距,用参数A12表示;d2∶1、d3∶1分别为两齿轮的基圆直径;L12为两齿轮的端面距离。此处的模数、齿数参数与两齿轮模型中保持一致。

同样,对发动机齿轮传动机构中其它齿轮副的装配也采用同样方法。当改变齿轮基本参数时,装配体中所对应齿轮的中心距也通过参数关系自动更改。

3结束语

本设计过程以三维实体模型为基础进行,利用参数化的设计方法,实现以少数几个参数来控制其它特征参数。该设计系统实现了动态交互的设计功能,改变参数值即可满足变型设计的要求。

摘要：阐述了基于Pro/E建立发动机齿轮传动机构参数化模型的关键过程,主要包括齿轮零件精确建模和运用骨架模型装配两部分。通过各参数之间的关联设计,实现了不同系列齿轮传动机构的无干涉装配及快速设计,缩短了产品设计开发周期,提高了企业的市场应变能力。

关键词：发动机,齿轮传动,骨架模型,参数化

参考文献

[1]现代机械传动手册编辑委员会.现代机械传动设计手册[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2]王铁,熊全胜,宁汝新,等.自动武器模块化设计的快速建模方法[J].兵工自动化,2004(6):14-18.

[3]王铁,赵富强,李光辉.手动变速器建模实例教程[M].北京:机械工业出版社,2007.

[4]Wang Tie,Ning Ru-xin,Wang Heng.Life-cycle-orientedproduct modeling technology[G]//Proceeding of theEurope-Asia Symposium on Advanced EngineeringDesign and Manufacture.Xi'an:NorthwesternPolytechnical University Press,2004:521-530.

[5]刘礼兵,王伟.齿轮过渡曲线干涉校验及避免干涉的措施[J].工具技术,2002(10):41-42.

基于热模型的电动机过热保护 第9篇

电动机传统的模拟式过热保护(或过负荷保护)通过判定电动机定子电流大小、持续时间长短的保护原理,实现对电动机的保护。这种模式很难顾及起动时机械力矩的变化、频繁启动、电源不平衡及高惯性负荷等对电动机造成的温度影响,不能对电动机本身实现完善的保护作用,因此现在越来越多的保护厂家采用基于电动机的等效热模型的保护方式来完成对电动机的保护。以SEL-749M为例对此类基于热模型的电动机保护的原理及其应用进行探讨、研究。

1 电动机热模型过热保护原理

不同厂家的电动机过热保护方案大致可分为2种:直接测绕组温度,在电动机的绕组中预埋热电偶,直接测量温度值,采用温敏晶闸管之类的元件实现保护;基于热模型的电动机过热保护。各厂家根据各自的算法,基于采样的电流值,分析其正序、负序分量,针对电动机起动或运行的状态连续对其热量进行数字化,在某个电流水平下,就将其不断累加至其算法中建立的热量估算值,当热量估算值积累至告警或跳闸的门槛值时出口。热量积累的过程速度,取决于电动机的等效电流源、电动机在一定环境温度下的等效阻抗、电流值不平衡度的大小、负序电流的大小等等。

电动机热模型的简单等效电路模拟图如图1所示。

一般的感应电动机的热量主要由I2R产生,但考虑到电流中的负序分量及其产生的热效应,电动机的热源计算为:

其中,I1为正序电流分量、K1为正序电流的发热系数;I2为负序电流分量、K2为负序电流的发热系数。K1、K2分别由电动机转子的正序电阻R+、转子的负序电阻R-决定。

其中,S为电动机转差率;Qs为电动机在转差率S时的转矩;Is为电动机在转差率S时的正序电流。当电动机从静止起动到正常转速时转差率S从1变化为0,电动机正序电阻与转差率的关系为:

其中,R1为S=1时的电动机正序电阻;R0为S=0时的电动机正序电阻。电动机定子负序电流在定子内侧可以产生反转磁场。当电动机转速为0时,反转磁场在转子中感应出基频电流,负序转差等于正序转差S;当转子接近额定转速时,反转磁场在转子中感应出2倍基频电流,负序转差等于基频时的2倍。所以,负序转差为2-S,转子的负序电阻R-=(R1-R0)(2-S)+R0

因此,电动机在起动时(S=1),

电动机正常运行时(S=0),

不同转差率下的电动机电流、转矩和转子电阻特性曲线如图2所示。

综上所述,电动机的过热状况在起动和运行2种工况下是有区别的,为了更好地保护电动机,电动机的过热保护也必须区别对待。SEL-749M就针对电动机过热保护分别配置了起动热元件和运行热元件。

2 电动机起动时过热保护

电动机起动电流的电动机温度极限特性曲线如图3所示。

电动机起动时,转子从静止逐渐升速至额定转速,此过程转子堵转发热时间较短,它通过热辐射、热传导、热对流和强制冷却等方式散发的热量基本没有,相当于图1中热模型的简单等效电路中没有热阻,过热跳闸的门槛值为电动机起动时额定堵转电流Iq的平方与电动机起动转子额定堵转时间T0的积,电动机起动时热量估算值为:

其中,电动机起动时发热系数K1为3。当电动机正序电流I1等于Iq时,U在经过转子堵转时间后达到跳闸值。电动机起动时,环境温度下的转子允许堵转时间为运行温度下的1.2倍。

例如,某电动机M的性能参数为:转子起动电流(堵转电流)Iq=6 Ie;从运行温度起动的转子堵转跳闸时间T0=1 2 s;从环境温度起动的转子堵转跳闸时间Ta=14.4s;电动机运行系数SF=1.15。

则该电动机热保护跳闸门槛值为:

3 电动机运行时过热保护

为了确定电动机正常运行的热能,需要电动机厂家提供2个电动机堵转跳闸时间:Ta(从环境温度起动的转子堵转跳闸时间)和T0(从运行温度起动的转子堵转跳闸时间),转子堵转时间与转子堵转电流平方的积就是电动机正常运行的热能。电动机在不同温度下起动的热能及转子堵转跳闸热能的关系如图4所示。

若厂家没有提供电动机的2个堵转跳闸时间,可以以运行热能的6倍值近似为转子堵转跳闸的热能值。同样以上例中的电动机M为例,电动机正常运行时热模型的跳闸极限值为:

4 结论

基于热模型的SEL-749M电动机保护装置通过将电动机的起动过程和运行过程分开处理、电动机在环境温度和运行温度下的起动区别对待,解决了传统保护较难处理的电动机起动时误跳、频繁起动的电动机容易损坏等难题。

摘要：以SEL-749M电动机保护装置为例,对基于热模型的电动机过热保护原理进行阐述,分别就电动机起动时和运行时的过热保护的实现进行了探讨与研究,并通过一个应用实例对其进行了例证。

关键词：电动机,热模型,过热保护

参考文献

[1]范绍彭.电气运行(第二版)[M].北京:中国电力出版社,2005

发动机模型 第10篇

然而，在开课之初，也遇到了不少挫折和困惑。许多同行甚至质疑是否有必要在高职阶段开设口译课。但是，该课程教学团队没有放弃努力。他们通过问卷以及访谈，掌握了高职学生口译学习动机的第一手资料。在此基础上，借助ARCS动机模型理论，课程组教师对口译教学进行了大刀阔斧的改革，在教学目标、教学内容、教学模式、评价体系等方面不断做出调整。最终，他们走出了困境，成功地将该课程建设成了一门国家精品课程。

为了发挥国家精品课程的辐射效应，笔者对改革后的《商务现场口译》课程教学设计进行了总结，提出了口译教学注意力、切身性、自信心和满足感等四方面的设计思路，并拟从课程标准层面分析ARCS模型在口译教学中的具体体现。

口译教学的ARCS设计思路

美国心理学教授凯勒(John M.Keller)认为，影响学习动机的因素有四类：注意力(Attention)、切身性(Relevance)、自信心(Confidence)和满足感(Satisfaction)。凯勒提出的ARCS动机模型很好地诠释了学习动机的激发过程，即：首先，要引起学习者对一项学习任务的注意;其次，要使他理解完成这项任务与他本人密切相关;再次，要让他觉得自己有信心做好此事;最后，让他体验完成学习任务后的满足感。

注意力是学习的窗口，是保证学生顺利学习的重要前提。教学实践表明，成绩好的学生往往能集中注意力听讲，独立思考，很少受外界干扰。相反，成绩差的学生则容易走神，不能集中注意力学习。因此，在教学过程中，教师应设法引起每一位学生对学习内容的长期兴趣和持续关注。引起学生注意力的手段有很多。一般而言，图文并茂的视频资料、同班学生的现场表演、任课教师的示范与提问等，都能比较容易地将学生的注意力在很大程度上集中起来。因此，在设计口译课堂时，教师应充分考虑教学材料的立体性、教学活动的多样性以及全体学生的参与性，切勿采用“满堂灌”或者“满堂练”等单一的教学形式，而应该既有教师讲解和示范，也有学生表演和讨论，还有现场视频与案例分析，把学生注意力充分调动起来。

切身性指的是学习内容与自身利益的关联性，是激发学生内部学习动力的源泉。现在的学生往往追求功利和实用，他们对所学的内容往往会有自己的选择。在学习之前，他们当中许多人总要弄清为什么要学习这些材料。一旦他们知道自己所学的内容与他们的切身利益密切相关，能帮助他们实现未来工作或生活的重要目标，他们的学习动力自然会被激发出来。因此，在选择教学素材时，教师要知晓学生的学习目标，充分考虑所选内容与学生未来目标的关联度。事实上，口译教学能否得到学生的认可，在很大程度上与选取的材料密切相关。据调查，很多院校的学生之所以最终失去对口译的兴趣，大部分是因为教师选取的素材要么难度太大，要么与学生的未来关系太远。因此，教师不应拘泥于某一本教材，而应结合本班学生以及当地的实际选取合适的材料，而不是一些非常宽泛甚至让人感觉遥远、一辈子也用不上、碰不到的内容。如果教师选取的材料瞄准学生未来的工作岗位，让他们感觉到所学的内容与自己的未来密切相关，学生的积极性一定会得到充分的调动。

除了对学习内容感兴趣并产生切身性外，学生还必须相信他们具有一定的成功可能性，否则，即使引起了注意并产生了切身性，他们也可能放弃学习。每个人都渴望学有所成，自我价值得到体现。但是，每一个学生都有自知之明，知道自己的学习能力。因此，当学生觉得所学内容超过他们的接受能力时，他们就会觉得成功无望而感到沮丧，最终选择放弃。可见，教师一定要了解学生的真实水平和预期，考虑选材的难度和教学的循序性。对于口译课程而言，很多学生刚开始往往觉得好奇而兴趣盎然。教师应充分利用学生的这种好奇心，想办法让这种兴趣和好奇心长期延续下去。做到这一点的关键在于，让学生觉得有信心学下去并且有所收获。因此，教师在材料选取上不能一味追求所谓的真实性，应根据学生的实际降低难度，对材料进行改编，循序渐进，让学生觉得自己可以掌握。

信心是保持学习动力的重要因素，满足感则是激发学生进一步学习的动因。如果行为的后果与学生的期望一致，学生便会感到满足，从而产生继续学习的动力，实现自身的最大发展。对这种尽其所能的内在倾向，人本主义心理学家称之为“自我实现”。美国心理学家亚伯拉罕哈罗德马斯洛(Abraham Harold Maslow)认为：自我实现的需求属成长需要，是人类最高级别的需求，将一直推动人去从事满足自我的行为。每个学生天生就有学习、求知和实现自己价值的愿望。教师的任务是要满足并强化学生的成就感。所以，在设计课堂教学时，教师应该将满意度设计纳入其中，让学生在每一个教学阶段中都能有所收获。教师可以让学生组成学习小组，以角色扮演的形式体验情景口译，并及时给予肯定和表扬。在教学后期，还可以组织学生观摩和体验真实的口译场景，或组织学生参加口译大赛以及口译证书考试，让学生有机会体验成功的喜悦。

ARCS动机模型在口译教学中的具体体现

深圳职业技术学院的商务口译教学实践表明，ARCS动机模型的应用可有效地激发学生的口译学习动机，帮助教学团队确定教学目标、教学内容、教学条件、教学方法、考核方式等相关课程标准。《商务现场口译》课程团队在制定该课程的相关标准时，以满足学生的基本职业能力素质要求为出发点，充分考虑了学生的注意力、切身性、自信心和满足感。

第一，教学目标务实，瞄准学生切身需求。在确定该课程的教学目标时，我们充分考虑了学生的实际语言能力水平、地方对人才的岗位能力要求等因素，确定了以下目标：通过该课程的学习，提高汉语和英语水平，为毕业后从事接待、陪同、洽谈等涉外商务口译工作奠定坚实的职业基础。这样的目标让人觉得切身实在，不会遥不可及。该目标是基于以下两点实情制定的：第一，学生入校时的成绩普遍较低，英语基础比较薄弱;第二，深圳需要大量的能承担接待和陪同任务的基础口译人才。

第二，内容设置科学，使学生重拾信心。在确定教学内容时，课程组建立了基于工学结合职业教育理念的3P商务口译课程设计模式，将课程教学划分为职业训导(Professional Training)、项目模拟(Projects Simulation)以及顶岗实习(Practical Work)三个层次。在职业训导阶段，依据口译的工作过程逐一开展听辨、记忆、笔记、表达、协调等口译技能训练;在项目模拟和顶岗实习阶段，依据商务口译的典型工作任务开展接待、推介、会谈、合作、拓展等项目教学和实践。每个层次均以相应的职业行动能力为主要的参照系，有具体的学习目标、学习内容和学习时间。单元素材取自学员未来可能涉足的岗位。这样的课程设置和内容安排科学系统，有助于建立学生的自信心，让学生觉得有收获，能学好。

第三，教学条件优越，聚合学生注意力。本课程将职业训导安排在配备先进翻译训练系统的语言实验室，项目模拟则安排在具有仿真效果的商务口译实训室进行，顶岗实习则在校外实践基地开展。另外，该课程要求主讲教师既要有扎实的理论基础，又要有丰富的实践经验，持有翻译资格证书或具备“双师”素质。与此同时，还建立了课程网站和语料库，供学生自主学习和交流。有如此优越的硬件设施和师资队伍，学生不由自主地会觉得骄傲和自豪，其注意力以及自信心能得到很大程度的提高。

第四，教学方法得当，铺就学生成功之路。依据循序渐进和讲练结合的教学原则，将职业训导课堂分为技能准备(Preparation)、技能讲解(Presentation)和技能练习(Practice)三个教学环节;在项目模拟和顶岗实习阶段，按照项目准备(Preparing)、项目实施(Performing)和项目总结(Packaging)等三个阶段依次组织教学和训练。通过案例分析、教师示范、小组模拟、观摩实践等形式让学生参与教学的每一个环节，为未来的职业生涯积累经验，从而激发学生的学习动机和成就感。

第五，考核方式多元，养成良好学习习惯。本课程采用形成性评估与总结性评估相结合的考核方法。在平时，教师建立学生平时成绩档案，记录学生的出勤情况、课堂表现、课外作业、小组模拟、平时测试、校外实践等表现。在期末考试中，采用现场翻译和小组模拟的形式考核，并邀请业界同行、外籍专家与主讲教师一同担任考官，既考查学生的实际口译水平，又考查团队协作能力。这种考核形式能比较客观地反映学生的真实水平，有效地杜绝“临时抱佛脚”与抄袭等不正之风，帮助学生养成良好的学习习惯。

有人认为，口译是一个“金领”职业，能结交达官显贵(nice people to meet)、参观风景名胜(nice places to visit)、品尝美味佳肴(nice food to eat)以及赚取丰厚报酬(nice money to get)。口译的实用性往往让学生在学习之初兴趣盎然。但是，最初的兴趣和好奇不足以支撑学生持久地进行口译这种难度较高的学习实践活动。学好口译，学生除了需要扎实的双语基础外，还必须具备较好的记忆能力、灵活的应变能力、良好的临场心理素质和必要的口译技巧。这些都需要一个长期而艰苦的训练过程。不少学生中途会放弃。笔者认为，要使学生保持持久稳定的口译学习兴趣，在制定课程标准时，应充分考虑学生的注意力、切身性、自信心和成就感，并在具体的教学和训练中加以落实。

摘要：以国家精品课程《商务现场口译》为例,借助美国心理学教授凯勒提出的ARCS动机模型理论,从注意力、切身性、自信心和满足感等四个方面探讨了口译教学的设计思路和课程标准。

关键词：ARCS模型,学习动机,口译,教学设计,课程标准

参考文献

[1]Gile,Daniel.Basic Concepts and Models for Interpreter and Translator Training[M].Amsterdam/Philadelphia:John Benjamins Publishing Company,1995.

[2]马良诚.动机与人格[M].西安:陕西师范大学出版社,2010.

发动机模型 第11篇

【关键词】二语习得 学习动机 自我系统理论模型 英语学习者群体

引言

学习动机是二语教学和学习中所普遍关注的问题，也是教育教学活动研究的重点内容之一。但人们学习语言的动机是复杂的，相关研究工作的范围和深度还远远不够，因此，加深对二语动机的研究是十分必要的。

就目前来看，最新研究成果之一是“二语动机自我系统理论”。该理论以“可能自我”、“自我差异”等理论为基础，综合考虑二语学习的目的和动机，提出学习动机的三个维度：“理想二语自我”、“应该二语自我”、“二语学习体验”。该系统理论的提出和应用，是二语学习研究成果的重要突破，弥补传统二语习得动机概念的不足，对二语教学活动开展具有积极指导作用和借鉴价值。目前有关这一理论模型的研究成果不断出现，但也存在一些缺陷与不足。例如，有学者指出，该理论缺乏实证研究的支撑，具体应用效果有待验证。有关该理论模型在英语学习者群体中的效度研究不足，对教学和学习活动开展可能产生不利影响，这些都是需要改进和完善的地方。

本文设计调查问卷，采用实证调查研究方法，在英语学习者群体中进行一次实证研究和分析，以学习者群体中的“二语动机自我系统”调查数据为参考和依据，探讨研究二语动机自我系统理论模型在英语学习者群体中的效度，希望能为该理论的研究和应用提供实证支持，也为二语教学活动有效开展提供启示。

一、研究内容设计

为确保研究的科学性与合理性，首先要对理论模型有基本认识，结合研究工作需要构建完整的模型，为后续采样调查、数据分析提供理论支持。

1.构建理论模型。理论模型构建中，通过知网、万方数据库，并从图书馆获取相关的文献资料，主要参考有关二语动机自我系统的论述以及相关研究，结合作者实证调查获取的资料，构建理论研究模型。该模型主要包括“理想二语自我”、“应该二语自我”、“二语学习体验”三个要素，都会影响二语学习动机，每个要素又包括不同的组成部分。“理想二语自我”包括国际视野、促进型工具动机、融合型工具动机，体现的是理想的二语自我形象，代表个体愿意拥有与二语相关的理想特征，例如成为熟练的二语使用者等，与结果和情感有关；“应该二语自我”包括国际视野、预防型工具动机、环境、家庭影响，体现个体应该达到的与二语相关的特征，以避免出现负面影响，实现某种期望的结果，与责任、义务、情感、负面因素等有着密切的联系；“二语学习体验”包括二语学习焦虑、自信心，与学习情境和学习体验相关。不同构成要素与不同因素相关，对学习者的二语学习动机都产生影响，也是研究和教学中需要考虑的内容。

2.不同学者认识。有学者认为，传统工具型动机包括促进型工具动机和预防型工具动机，前者指内化的动机，后者指没有内化，来自外部的动机。本文的理论模型中，对“理想二语自我”产生影响的因素包括融合型动机和促进型工具动机，“融合型动机”指学习者在心理和情感上希望成为目标语社会的一部分，更好融入学习活动当中，深化对目标语的认识和理解。也有学者用“国际视野”代替“融合型动机”，学习者对外国事物感兴趣，具备跨文化交际意识，具有开放的心态，能更好适应文化融合，对外交流合作的需要。该模型的“融合型动机”只影响“理想二语自我”，而“国际视野”影响“理想二语自我”和“应该二语自我”。模型中的“家庭影响”只影响“应该二语自我”，“环境”和“家庭影响”区分开来，环境只包括家庭以外的学习环境。

3.完整的模型。结合上述模型分析和不同学者的认识，构建本文研究模型。“理想二语自我”包括融合型、促进型工具动机，国际视野，“应该二语自我”包括预防型工具动机、国际视野、家庭和环境。“二语学习体验”包括焦虑和自信心，这两个要素都对学习者的语言学习兴趣、效率产生影响，也是研究中不可忽视的内容。

二、需要研究的问题

结合“二语动机自我系统”理论模型，探讨分析该模型在英语学习者群体中的效度。并采用调查问卷方法，实现对该问题的有效探讨和分析，也为该理论的深入研究和分析提供实证数据支撑。

三、采用的研究方法

采用文献分析法、调查问卷法、访谈法进行研究分析，结合二语教学经验，整理分析现有的研究成果，设计两个调查问卷：本科生、研究生英语学习调查问卷和中学生、小学生英语学习调查问卷。并与部分英语学习者访谈，了解他们二语学习的心得体会，修改并完善调查问卷内容。通过先导研究检验问卷的可信度，发放问卷进行调查研究。收集调查所得数据数据，用软件LISREL8.8和SPSS16.0分析调查所得数据，从而对问卷调查有更为深入全面的认识和理解。

四、具体研究对象

研究样本包括研究生、本科生、中小学生不同的英语学习群体，一共分为五个不同研究被试小组。第一组为219名中小学生、第二组为313名非英语专业本科生、第三组为275名英语专业本科生、第四组为61名非英语专业研究生、第五组为88名英语专业研究生，一共956名研究被试对象。

五、研究数据采集与分析

由本文作者和其他调查问卷经验丰富的老师向被测对象发放中文调查问卷。共发放问卷1100份，回收问卷989份，其中有效问卷956份。将合格的问卷纳入统计分析程序，利用LISREL8.8或SPSS16.0软件统计分析。具体工作包括：原始数据录入与整理、问卷信度和效度检验、描述性统计分析、结构方程模型分析。

六、问卷项目质量及信度、效度

对收集到的调查问卷进行分析，主要包括问卷项目质量、信度、效度，为理论模型分析提供数据支撑，也能为理论分析研究创造条件。

1.问卷项目质量。确保项目指标效度良好，提高问卷质量，问卷设计时检验项目指标的因子负荷。参照Tabachnick&Fidell;（2007）的标准，因子负荷0.71以上为优秀、0.63以上为很好、0.55以上为好、0.45以上为合格、0.32以上为差、0.32以下的项目指标不能使用。利用LISREL8.8软件分析因子负荷参数，结果表明绝大多数项目指标的因子负荷在0.63以上，部分达0.71，最低的也达到0.48。表明项目指标都合格，绝大多数达到很好或优秀，因而项目指标具有较好的效度，满足问卷调查分析工作需要。

2.问卷的信度。问卷调查后收集的数据资料显示，问卷的信度可以接受。本科生、研究生英语学习调查问卷在0.920以上，中学生、小学生英语学习调查问卷信度为0.901，满足统计上对问卷信度的要求。并且问卷具有较好的内部一致性，符合相关规范要求，是可以接受的。

3.问卷的效度。通过检验拟合指数，对问卷的效度进行检验分析，简约拟合指数都大于0.50，相对拟合指数都大于0.90，绝对拟合指数普遍小于2.00，虽然非英语专业本科生绝对拟合指数达2.045，但仍然在可接受范围内。整体上讲，两份问卷的拟合指数基本符合规范要求，表明研究工具构念效度良好。

七、研究结果与启示

在二语动机自我系统理论模型的基础上，通过实证调查分析，探讨该模型在英语学习者群体中的效度，并得出以下结论，可为二语教学和学习提供启示。

1.研究结论。用结构方程模型软件LISREL8.8作为分析工具，潜在变量合成完成模型，参数估计用最大似然法，研究分析结果如表1所示。对比分析研究结果和拟合指数标准得知，两份问卷拟合指数基本符合标准要求。通过对被试指标的分析，样本模拟拟合度较好，是可以接受的。另外对这三个样本数据分析也表明，理论模型各路径绝大部分是显著的，T值的绝对值基本都大于2.00，只有中小学生组“国际视野”、本科生组“家庭影响”绝对值小于2.00。此外，对英语专业和非英语专业研究生组两个样本分析也表明，理论模型各路径绝大部分是显著的，大部分T值大于2.00，只有“家庭因素”T值小于2.00，路径不显著。

2.研究启示。采用上述研究方法，对研究过程和研究结果进行分析，可以得出以下认识，对更好从事相关理论研究也具有启示作用。本研究的数据分析显示，理论模型中，除了“国际视野→应该二语自我”和“家庭影响→应该二语自我”两个路径外，其余路径在统计上都是显著的。这表明二语动机自我系统理论模型是可以接受的，同时也表明该理论模型在英语学习者群体中具有可靠效度。也就是说，在对不同学习者的二语学习动机研究过程中，可以将该理论模型作为研究框架，从而深化对二语学习动机的认识，也为该理论模型的研究提供实证数据支撑。总之，调查研究和实证分析表明，二语动机自我系统理论模型在英语学习者群体中的效度是可以接受的。教学工作者应该善于把握学习者的动机，有针对性的采取激发措施，促进教学取得更好效果，调动学习者的二语学习兴趣和热情。

八、结束语

今后在对二语动机自我系统理论模型的研究工作中，可以将其应用到其它领域，以深化理解和认识，拓展研究领域，同时对二语学习动机的研究和理论成果应用都有积极指导作用。还可以对二语动机理论进行细化和补充，丰富相关研究成果，深化学术界对该理论的认识，有利于推动这些研究成果的有效利用。另外，还可以将该理论应用到教学实践工作当中，对学习者“理想二语自我”或“应该二语自我”采取适当措施进行干预，结合教学目标和二语教学要求，从全新视角出发，探索如何采取有效措施，进一步激发学习者对二语学习的动机，为他们有效学习和利用二语相关知识创造条件。从而更为有效的调动学习热情，激发学生的学习兴趣，让二语教学和学习取得更好效果。

总而言之，未来对二语动机自我系统理论的研究，既可以从理论入手，也可以从实践入手，以丰富研究成果，取得更好的教学效果，让该理论在教学和学习中更为有效的发挥作用。

参考文献：

[1]李炯英，刘鹏辉.我国外语学习动机研究：回顾与思考（2004-2013）[J].外语界，2015（2），34-43.

[2]邱伟强.国外二语学习动机研究述评[J].郑州航空工业管理学院学报（社会科学版），2013（5），190-193.

[3]孟令超.二语习得中的动机管理研究[J].广东外语外贸大学学报，2014（4），45-49.

【基金项目】2012年河南省中青年骨干教师资助项目《L2MSS理论视域下二语学习者学习动机研究》。

发动机模型 第12篇

关键词：消费者生成内容,层次模型,参与式商务模式

传统理论认为消费者是企业创造价值的被动接受者,但现在越来越多的实践证明消费者是企业价值创造过程中不可缺少的重要力量。目前,理论界和实践界都在探讨如何把消费者引入企业的产品开发或服务创新过程,以更好地创造顾客价值(Johne&Storery,1998;Prahalad,2004)。通过消费者的参与,企业不但能较好地把握市场需求,而且还能通过发挥消费者对其他消费者的积极影响,以更好地推动企业产品或服务地扩散和销售。所以,构建消费者参与式商务模式对现代企业来说显得十分重要。

随着Web2.0技术的发展,消费者可以通过在线网络或社区自由地生成各种各样的内容,这些内容不但对其他消费者的购买决策以及企业的产品和销售产生了重要影响(Kwon,2008;Bell,2009),而且还成为消费者参与企业商务活动的有效方式(Cook,2008),因而成为当前理论界和实践界所共同关心的一个热点。2009年,《MarketingScience》联合沃顿商学院专门组织召开一次关于消费者生成内容的国际学术研讨会,呼吁加强对这一前沿问题的理论研究。但到目前为止,对于“消费者为什么愿意参与企业社群或平台生成内容”、“消费者生成内容的动机是什么”等问题,中外学术界尚不能做出较好地回答。本文在借鉴动机理论研究成果的基础上,拟在这方面进行研究。

一、文献回顾

(一)消费者生成内容

消费者生成内容,英文为Consumer-generated Content(CGC)或Consumer-created Content(CCC),又称为用户生成内容,英文为User-generated Content(UGC)或User-created Content(UCC),世界经济合作与发展组织(OECD,2007)将其定义为:任何由最终用户创造的、可公开获取的媒体内容,它具有三个方面的特征:(1)在Internet上公开可用的内容;(2)这些内容反映了一定的原创性;(3)非职业常规和实践创造。Casotoetal.(2008)将消费者生成内容定义为任何由非职业人士通过一定创造性努力生成的公开性内容。消费者生成内容也称为消费者生成媒体,它是基于个人经历而表达的关于产品、品牌、企业和服务的意见、体验和建议,它们经由消费者创造,并发布于因特网讨论区、论坛、新闻组和博客中,消费者生成媒体包括文字、图像、照片、视频、播客和其他形式的媒体(Krishnamurthy andDou,2008)。到目前为止,消费者生成内容还没有一个公认的定义。由于消费者生成内容是由于Web 2.0技术的发展,消费者通过社会网络、个人博客、公共网络社区及专业论坛等自由地抒写自己的人生故事与感想,分享自己的购物经历或产品使用体验,回答别人提出的问题,对别人的观点或企业的产品和服务进行评价,表达对特定企业或品牌的看法等等所形成的内容。

(二)消费者生成内容的动机

消费者生成内容的动机是企业或网络社群管理者了解消费者内容交流行为所面临的首要问题,因而近几年来引起了学者的普遍关注。Nov(2007)通过对消费者在Wikipedia社区的行为进行调查,发现消费者参与内容创造的动机主要有娱乐动机、价值动机、理解动机、保护动机、职业动机等几方面,而意识动机和社会动机却体现得不明显。在这一研究结论中,娱乐动机在陈欣等(2009)的研究中也得到了证实,他们发现消费者能从生成内容中释放压力,获得轻松愉快的感觉。Ohetal.(2008)的调查研究表明,社会影响机制也对消费者生成内容行为产生重要影响。另有研究也证实消费者通过生成自己的内容,不但能满足自我表达与自我实现的需要,还能通过内容与其他消费者互动,从而增强社会关系(Shao,2009),这说明消费者生成内容还会受到社会动机的影响(赵宇翔和朱庆华,2009)。Daughertyetal.(2008)的探索研究表明,消费者的态度是生成内容的调节因素,态度的自我防卫和社会职能对于消费者生成内容的创造最有解释力。从消费者涉入的角度来分析,Qiu(2009)发现消费者产品涉入、信息涉入、自我涉入和其它涉入都对消费者内容生成行为产生重要影响。赵宇翔和朱庆华(2010)从社会、技术和个人三个维度来分析,发现消费者内容生成行为还受到感知易用性、感知有用性、社会身份认知、社会交互联结和信任等因素的影响。王平等(2010)通过从现有网络中收集数据,采用客观度量的方式,对网络互助社群中消费者生成内容的驱动因素进行研究发现,网络社区消费者的内容生成行为受到激励、标识、地位、知识和声望几个因素的驱动。

(三)现有研究的局限

大体上看,当前关于消费者生成内容动机的研究,至少还存在以下两个方面的局限:一是研究视角较为分散。现有关于消费者生成内容动机的研究,都是各位学者根据自己的研究经验,并结合某一具体的研究对象展开研究,如Wikipedia(Nov,2007)、YouTube(陈欣等,2009)、网络消费者互助社群(王平等,2010)等,这使得他们的研究结果存在一定的局限性,很难揭示这一问题的全貌。二是对于动机的研究未体现出层次性。从动机理论(Vallerand,1997)的研究来看,由于存在不同层面的因素对人的行为产生影响,因而人的行为动机是存在层次差别的,而现有关于消费者生成内容动机的研究却未能体现出这一点,使我们很难认识到消费者生成内容动机的内部运行机制。

二、消费者生成内容动机的层次模型

20世纪中后期以来,心理学研究人员一直在研究两类行为动机问题,即内部动机(Intrinsic Motivation)和外部动机(ExtrinsicMotivation)。内部动机是指个体由于受到内在的兴趣、享受等因素的驱使而产生的行为动力,外部动机是指个体由于受到行为之外的一些结果的驱使而产生的行为动力(Deci,1971),内部动机与外部动机形成了动机的类别结构。动机层次结构理论研究者认为个体动机不但存在类别结构,也存在层次结构,个体动机是一个由上到下的立体整合系统(Vallerand,1997,2007)。动机层次结构理论认为个体动机的类别结构应当包括内部动机(IntrinsicMotivation)、外部动机(ExtrinsicMotivation)和无动机(Amotivation)三种,而动机层次结构,则应该包含总体层次或个性层次(TheGlobalorPersonality Levels)、领域情境层次或生活领域层次(TheContextualorLifeDomainLevel)和具体情境层次或状态层次(TheSituationalorStateLevel),且内部动机、外部动机和无动机都存在于这三个层次中。

关于个体动机的决定因素,动机层次理论认为:(1)个体行为动机是由各个层次上社会因素的影响而产生,即总体层次的社会因素影响总体动机,领域情境层次的社会因素影响领域情境动机,具体领域层次的社会因素影响具体领域动机;(2)在三个动机层次上,社会因素对行为动机的影响都受到自主感(PerceptionofAutonomy)、胜任感(PerceptionofCompetence)和连接感(PerceptionofRelatedness)的调节;(3)动机层次间存在自顶向下、自下而上的互动影响效应。一系列实证研究(Whitehead&Corbin,1991;Walker,2002;Gilletetal.,2010)表明,动机的层次结构能够较好地对个体的行为作出解释,并成为从总体上理解个体行为的一个最有效的工具。消费者生成内容的动机同样存在着类别结构和层次结构,且类别结构贯穿于层次结构之中。对消费者来说,影响其参与企业社群或平台生成内容的社会因素,在不同的层次有不同的表现形式。社会因素对消费者生成内容动机的影响受到自主感、胜任感和连接感的调节,消费者生成内容动机的结果主要表现在情感、认知和行为三个方面。

三、层次模型的进一步解释

(一)消费者生成内容动机的类别结构

内部动机是消费者基于内在需要、享受需要而产生的行为动力,消费者产生生成内容的内部动机是为了享受、体验生成内容行为过程的乐趣,如娱乐动机、知识动机等。外部动机是指消费者为了获得行为之外的一系列结果而产生的行为动力,消费者产生生成内容的外部动机不是为了享受生成内容行为过程本身,而是为了获得另一些积极的结果或避免由不行动所带来的损失,如声望、外部激励、社会关系、社区惩罚等。无动机是指消费者缺乏生成内容的行为动力,消费者在这种状态下感知不到生成内容行为与各种可能结果之间的联系,从而使得消费者的行动毫无目的,甚至处于无助或毫无控制的状态。如一个没有任何网络生活经历的消费者,他根本感知不到通过网络生成内容会给他带来什么样的利益与损失,或者他感觉到自己可能不胜任、不可控风险很大,从而对生成内容行为的意义产生怀疑,处于认知的不确定性状态。

(二)消费者生成内容动机的层次结构

在总体层次上,个体对于特定事物、特定活动的内部动机、外部动机和无动机已经发展为一般意义上的动机导向,它是隶属于个性层面的动机。具体到消费者生成内容来说,其动机导向来源于消费者对娱乐、知识、关系等的认同,如某消费者是一个十分开朗的人,对交流活动充满兴趣,那么他就会产生与他人互动的内部动机,这就是消费者生成内容总体层次动机。当消费者产生与他人互动的总体层次动机后,他就会积极寻找与他人互动的领域或形式,从而参与网络社区生成内容、开展网络生活就可能成为消费者领域情境层次动机。作为消费者来说,在特定的时间内,什么样的网络社区能够让其轻松、方便地生成内容,从而实现与他人的互动,这就成为消费者生成内容具体情境动机。对于不同个性的消费者来说,在不同的层次上,会产生相应的外部动机或无动机。在总体层次上,消费者的动机已完全融合到其个性中,因而是最稳定的动机层次。在领域情境层次,消费者对参与网络活动、开展网络生活已形成一个相对稳定的动机导向,因而是较为稳定的动机层次。在具体情境层次,消费者是对具体的情境反应而产生的动机,当具体情境发生变化时,个体的动机可能也会发生相应的变化,因而这个层次的动机是最不稳定的。

(三)消费者生成内容动机的决定因素

1. 社会影响因素。

在三个层次结构中,消费者生成内容的内部动机、外部动机和无动机都受到相应层次社会因素的影响。这些因素既包括人为因素,又包括非人为因素。具体来说,消费者个人的家庭环境因素,个人成长的人文环境、技术环境、交流环境会对消费者个性层面的动机导向产生影响,而网络结构、技术友善度、他人影响、网络信任环境等因素会对消费者生成内容领域层次的动机产生影响,平台交互性、外部反馈、外部激励和社区管理等因素会对消费者参与社区或平台生成内容的具体情境动机产生影响。需要说明的是,由于自主需要、胜任需要和连接需要是人的三大基本心理需要(Decietal.,1991),因而各个层次的社会因素对消费者生成内容动机的影响都受到消费者的自主感、胜任感和连接感的调节。所谓自主感就是指消费者生成内容的可选择性、自我决定性;胜任感就是指消费者对生成内容的能力是否有足够的竞争性、可控性;连接感就是指消费者在生成内容的过程中,能否感到与他人的连接。

2. 动机层次的互动影响。

在三个层次结构中,消费者生成内容的动机存在着自顶而下的影响效应,同时也存在着一个自下而上的回路效应,两者共同构成了消费者生成内容动机的循环系统。也就是说,消费者总体层次的动机对领域情境层次的动机产生了决定性影响,领域情境层次的动机又对具体情境层次的动机产生决定性影响;同时,消费者在具体情境层次的动机会影响到领域情境层次的动机,而领域情境层次的动机又会影响到总体层次的动机。

(四)消费者生成内容动机的结果

心理学关于“动机结果”链的研究(Guay&Vallerand,1995;Miserandino,1996)已经表明,由动机所导致的结果主要表现在情感(如兴趣、满意、焦虑等)、认知(如记忆、学习、注意等)和行为(行为目的、行为强度、行为持续性等)三个方面。从消费者生成内容动机的类型来看,通常内部动机能够产生积极的情感、认知,因而促进了消费者积极的内容生成行为。外部动机通常有两种可能的情况,一是消费者为获得一些积极的结果,如地位、关系等,那么其情感和认知也会变得相对积极,因而其内容生成行为也会相对积极;二是消费者为了避免一些损失,如履行义务、完成任务等,则消费者为此所产生的情感和认知就会变得相对消极,因而其内容生成行为也会相对消极。当消费者对生成内容处于无动机状态时,其对生成内容的情感和认知也必然是消极的,所以其行为也是消极的。

四、从层次模型中得到的启示

当前,随着Web2.0技术的发展,消费者通过网络生成内容、参与企业商务活动、与企业共同开发产品或进行服务创新的可能性大大提高了。在当前需求个性化、动态化发展十分强劲的形势下,企业必须要加强与消费者的交流与互动,以及时发现产品或服务的弱点,更好地进行改善和创新。更为重要的是,一些社群企业、社会网络企业,如天涯论坛、聚橙网、大众点评网等,完全依赖消费者的参与,消费者生成内容就成为这些企业的产品或服务。因而,构建消费者参与式商务模式对现代企业来说,便显得十分重要(Cook,2008;Florian,2010)。本文的研究仅为企业全面认识消费者生成内容或参与动机提供了一个全面的框架,具体表现在以下几个方面:

1.增强消费者各类动机的联系,促进外无内化。消费者生成内容动机类别结构表明,消费者参与网络社区或平台生成内容的动机可分为内部动机、外部动机和无动机,且从动机结果来看,内部动机和积极的外部动机能够产生积极的情感、认知和行为,而消极的外部动机和无动机会对消费者的情感、认知和行为产生负面影响。早期的动机理论研究(Deci,1971)表明,个体的内部动机和外部动机是相互联系的,内部动机会对外部动机产生积极的影响,同时积极的外部动机也会对内部动机产生影响。作为企业来说,要想使消费者参与到企业的活动中来,并贡献内容,一个总的思路就是促进无动机向外部动机转化,消极的外部动机向积极和外部动机转化,并利用积极的外部动机增强内部动机,最终强化消费者生成内容行为或参与行为的驱动力。

2.加强消费者动机的层级影响,促进良性循环。本文层次模型表明消费者生成内容的动机存在着自顶而下,自下而上的循环互动影响效应。作为企业来说,在消费者动机的循环通路中很难做到对总体层次的动机产生积极影响,且对情境领域层次的动机影响也十分有限。企业应该从具体领域层次的动机入手,注重最低层次动机的反馈。只要能够促进具体领域层次动机的积极性反馈,就可利用回路效应,产生对高层次动机的积极影响,从而促进消费者生成内容各层次动机的良性循环。举例来说,一个对参与网络交流本无多大兴趣的消费者(领域情境无动机),一次偶然的机会,在企业的诱导下(具体情境外部动机),参与企业社群生成了内容。在生成内容之后,消费者无意地浏览了别的消费者生成的内容,发现那些内容对他使用产品很有帮助,且通过生成内容与其他消费者交流也很方便,于是他便喜欢上了参与社群生成内容(具体情境内部动机),且提高了参加网络交流活动的兴趣(领域情境的内部动机),通过长期、持续地参与内容生成、内容交流活动,最终对其沉默寡言的性格产生了一定的积极影响(总体层次内部动机),从而更进一步增强其内容生成或参与行为(领域情境内部动机)。这个例子说明企业只要注重具体领域情境动机的积极反馈,就能够实现对消费者高层次动机的积极影响。从实现方式来看,提高消费者生成内容或参与行为的积极体验可能是实现积极反馈最有效的方式。

3.利用社会因素对消费者的影响,稳定参与行为。当前,随着Web2.0技术的发展和完善,网络结构、网络技术对消费者来说,已变得越来越友善,消费者参与网络活动的意愿也得到了进一步增强。截止2010年6月底,我国网民人数达到4.2亿人,成为世界上网民人数最多的国家(1)。同时,我国网络交易量也持续上升,2009年电子商务交易额为2 586亿元,实现105.8%的增长率(2)。所有这些变化,在凸显我国企业建立网络商务模式重要性的同时,也显示了当前我国企业建立网络商务模式所具有的基础条件。企业应该积极利用这些社会因素,加强对消费者生成内容及参与行为的积极影响,并以更友善的参与界面、合理地参与方式,增强消费者生成内容的内部驱动力,从而稳定现有参与者,并吸引新的参与者。

4.增强消费者间的可控连接,提升参与价值。消费者生成内容动机层次模型表明,社会因素对消费者生成内容动机的影响是受到自主感、胜任感和连接感调节的,且已有研究表明消费者的态度对于其内容生成行为产生调节影响(Daugherty etal.,2008));同时,消费者增权理论的研究表明增加消费者的可控空间,能够提高消费者的满意度,从而正向影响其积极行为(HunterandGarnefeld,2008)。这充分说明消费者对于其内容生成或参与行为有着较强的可控性要求,他们除了要求自主决定内容生成或参与行为外,还要求考虑自身能力的适应性,以及是否能够有效连接等问题。这也在一定程度上反映出消费者在其需要与行为之间进行权衡,显示了消费者对于成本和收益的考量。如果企业能够让消费者自由地安排参与时间,以适宜的能力,实现最大化的有效连接及获取其它相关利益,自然就能够提升消费者参与生成内容或其它活动的参与价值,从而促进消费者参与意愿地大幅上升。

5.注重消费者的积极情境体验,提升情感认知。已有研究表明,个体行为作为对情境的反应,是动态的、不稳定的,只有当行为上升到情感和认知层面时,才会变得相对稳定(Amato,2005)。要有效地对消费者生成内容动机的结果进行管理,除了要促进积极的内容生成或参与行为外,还要促进其情感、认知层面的提升。也就是说,要通过消费者的内容生成或参与行为,让消费者从情感和认知上作出相应积极的反应,从而实现参与行为“黏”性化发展。这就需要企业在消费者情境体验下足工夫,因为只有较好地行为体验,消费者才会产生积极的情感、认知,并内化到消费者的意识体系中,从而对消费者的参与行为产生持续的驱动力。需要说明的是,提升消费者的具体情境体验,单个企业就可以做到,但要提升消费者领域情境体验,需要发挥企业间的合力。

五、研究结论及进一步研究的方向