服务性能指标范文

服务性能指标范文（精选8篇）

服务性能指标 第1篇

北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行,并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统建成后将为全球用户提供卫星定位、导航和授时服务,并为我国及周边地区用户提供定位精度1 m的广域差分服务和120个汉字/次的短报文通信服务。北斗卫星导航系统的性能指标是描述其性能优劣的直接表述,它集合了卫星导航系统所有的性能参数,也是了解和衡量它的最直接窗口。完整的北斗卫星导航系统性能指标规范,也是向广大用户宣传北斗,推广北斗的最有力工具,对指导北斗系统建设也有重要的借鉴意义。本文在详细介绍北斗卫星导航系统性能指标的基础上,依据各个指标之间的相互关系,进一步构建其二级性能指标。

1 北斗卫星导航系统性能指标

北斗系统服务指标体系从系统提供给普通用户和授权用户的服务入手,构建指标体系,初步构建体系框架图如图1所示。

依据北斗卫星导航系统各个组成部分以及其相互关系,分解得到其二级性能指标,主要包括星座构型指标、空间信号指标、信号传输指标、信息处理指标和用户终端性能指标等。

卫星导航系统性能指标的常见标准有:覆盖性、精度、完好性、几何因子、可用性、连续等[1]。本文主要从覆盖性、几何精度因子、完好性、可用性几个方面描述北斗卫星导航系统的性能指标。

1.1 覆盖性

覆盖范围是指定位服务空间信号可以满足特定精度要求的地球表面区域[2]。覆盖范围分为单星覆盖范围和基准/可扩展星座覆盖范围。它与覆盖重数紧密相关,覆盖重数是指卫星都健康可用(无故障)的情况下,服务区内导航用户可以接收到的卫星数(在某一确定的卫星遮掩角下),卫星的空间分布(方位角)等;星座中有2颗卫星故障(最差组合)时,服务区内用户接收的卫星数。覆盖重数表示方法有:无故障时,一定卫星遮掩角下的平均可见星数,95%平均可见星数,最大可见星数,最少可见星数,可见星数直方图等;2颗故障时,平均可见星数,95%平均可见星数,最大可见星数,最少可见星数等。

1.2 几何精度因子

根据我国北斗二代卫星导航系统的特点,是由分布在不同轨道高度的异质卫星组成的混合星座导航系统,不同轨道卫星定轨误差不同,用户得到的观测量精度也不相同,若仍假设观测值具有相同的精度,直接利用几何精度因子(GDOP)进行分析就不能真实地反映定位精度,所以要引用加权几何精度因子(WGDOP)对我国二代卫星导航系统的定位精度进行分析[3]。

假设伪距观测模型可表示如下:

式中:W=diag(σ12σ22⋯σm2)为权矩阵;σi是第i(i=1,2,⋯,m)颗卫星的测距均方根误差。由式(1)求得加权最小二乘解为:

由此求出状态估计值的协方差为:

WDOP定义如下:

1.3 完好性

完好性是一个与系统可靠性密切相关的概念。北斗卫星导航系统的完好性,指的是导航系统所提供定位信息的可靠性,要求在系统不能用于导航的情况下为用户提供及时和有效的警报。

北斗卫星导航系统完好性通常用以下4个参数描述:

(1)保护限值。定位误差的最大幅值,当用户的定位误差超过这一限值时,系统向用户发出警报。

(2)告警时间。用户定位误差超过报警限值的时刻和系统向用户显示这一警报时刻的最大允许时间。

(3)最大虚警概率。系统无故障时所允许的最大告警概率。

(4)漏检概率。发生故障而没有检测到并向用户指示的故障概率。漏检概率有时也用最小可检测概率来等效表示。两者之间的关系是:漏检概率=1-最小可检测概率。

目前导航卫星完好性监测方法通常有3种[4],即接收机自主完好性监测(Receiver Autonomous Integrity Monitoring,RAIM)、地面完好性通道(Ground Integrity Channel,GIC)和卫星自主完好性监测(Satellite Autonomous Integrity Monitoring,SAIM)。

1.4 可用性

可用性是指用户利用北斗卫星导航系统进行导航定位的可用时间的百分比,即北斗卫星导航系统同时满足精度和完好性要求的可能性。可用性是北斗系统在某一指定覆盖区域内提供可以使用的导航服务能力的标志。不同用户所处的位置不同,不同的观测时间,可视导航卫星的几何结构和观测误差就不同,因而不同时空点的系统可用性就不同[5]。某一位置某一时间点的可用性称为瞬时可用性,同一位置不同时间的可用性称为单点可用性,某一服务区不同单点可用性称为服务区可用性。可用性还可以用多种方式描述,如单星可用性和星座可用性,精度可用性和完好性可用性等。单星的可用性可详细地分为以下三种:

(1)瞬时可用性(Instantaneous Availability):指卫星瞬间保持正常工作的概率。

(2)平均可用性(Mean Availability):指卫星在某段时间内保持正常工作的概率。

(3)稳态可用性(Steady Availability):指卫星长期使用时的可用性,它是用户比较关心的指标。

1.5 仿真分析

本文仿真的星座结构为5颗GEO卫星、3颗IGSO卫星和27颗MEO卫星[6]。仿真星座的卫星星下点轨迹如图2所示。

图3所示结果表明仿真星座构型下,北斗卫星导航系统在亚太地区的卫星平均可见数达到16颗,能很好地覆盖亚太地区。

仿真星座构型下的平均DOP值如图4~图6所示。

从图4~图6可以看出,仿真星座构型下北斗系统的平均DOP值都小于3,定位精度良好。特别是在亚太地区,定位精度更高。

2 结语

北斗卫星导航系统正处于全面建设时期,它的建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。“北斗”全球卫星导航系统建成后,中国军队也将拥有自己的全球卫星导航手段,车辆、单兵、舰船乃至高速移动的飞机和导弹都可以应用,我国的北斗卫星导航系统也会积极融入国际社会这个大舞台,推动国际交流与合作,让广大用户了解北斗、使用北斗、推广北斗。我们也将积极实现北斗卫星导航系统与世界其他卫星导航系统的兼容与互操作,为全球用户提供高性能、高可靠的定位、导航与授时服务。

参考文献

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[5]陈金平,周建华,赵薇薇.卫星导航系统性能要求的概念分析[J].测控技术,2005,35(1):30-32.

硬盘的性能指标有哪些 第2篇

ATA全称AdvancedTechnologyAttachment，是用传统的40-pin并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大为133MB/s，因为并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，将逐渐被SATA所取代，

IDE

IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”，即“电子集成驱动器”，俗称PATA并口。

SATA

使用SATA（SerialATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的SerialATA委员会正式确立了SerialATA1.0规范，，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但SerialATA委员会已抢先确立了SerialATA2.0规范。SerialATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

SATA2

希捷在SATA的基础上加入NCQ本地命令阵列技术，并提高了磁盘速率。

SCSI全称为SmallComputerSystemInterface（小型机系统接口），历经多世代的发展，从早期的SCSI-II，到目前的Ultra320SCSI以及Fiber-Channel（光纤通道），接头类型也有多种。SCSI硬盘广为工作站级个人计算机以及服务器所使用，因为它的转速快，可达15000rpm，且数据传输时占用CPU运算资源较低，但是单价也比同样容量的ATA及SATA硬盘昂贵。

SAS（SerialAttachedSCSI）是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都是采取序列式技术以获得更高的传输速度，可达到3Gb/s。此外也透过缩小连接线改善系统内部空间等。

此外，由于SAS硬盘可以与SATA硬盘共享同样的背板，因此在同一个SAS存储系统中，可以用SATA硬盘来取代部分昂贵的SCSI硬盘，节省整体的存储成本。

硬盘尺寸

5.25英寸硬盘；早期用于台式机，已退出历史舞台，

3.5寸台式机硬盘；风头正劲，广泛用作各式电脑。

2.5寸笔记本硬盘；广泛用于笔记本电脑，桌面一体机，移动硬盘及便携式硬盘播放器。

1.8寸微型硬盘；广泛用于超薄笔记本电脑，移动硬盘及苹果播放器。

1.3寸微型硬盘；产品单一，三星独有技术，仅用于三星的移动硬盘。

1.0寸微型硬盘；最早由IBM公司开发，MicroDrive微硬盘（简称MD）。因符合CFII标准，所以广泛用于单反数码相机。

0.85寸微型硬盘；产品单一，日立独有技术，已知仅用于日立的一款硬盘手机。

硬盘的物理结构

1、磁头

硬盘内部结构磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环。传统的磁头是读写合一的电磁感应式磁头，但是，硬盘的读、写却是两种截然不同的操作，为此，这种二合一磁头在设计时必须要同时兼顾到读/写两种特性，从而造成了硬盘设计上的局限。而MR磁头（Magnetoresistiveheads），即磁阻磁头，采用的是分离式的磁头结构：写入磁头仍采用传统的磁感应磁头（MR磁头不能进行写操作），读取磁头则采用新型的MR磁头，即所谓的感应写、磁阻读。这样，在设计时就可以针对两者的不同特性分别进行优化，以得到最好的读/写性能。另外，MR磁头是通过阻值变化而不是电流变化去感应信号幅度，因而对信号变化相当敏感，读取数据的准确性也相应提高。而且由于读取的信号幅度与磁道宽度无关，故磁道可以做得很窄，从而提高了盘片密度，达到200MB/英寸2，而使用传统的磁头只能达到20MB/英寸2，这也是MR磁头被广泛应用的最主要原因。目前，MR磁头已得到广泛应用，而采用多层结构和磁阻效应更好的材料制作的GMR磁头（GiantMagnetoresistiveheads）也逐渐普及。

2、磁道

遗传算法性能评价指标 第3篇

遗传算法 (GA) 由美国Michigan大学的Holland教授于1975年首先提出, 后经De Jong、GoldBerg等人改进推广, 广泛应用于各类问题。它是一种模拟自然界生物进化过程与机制的全局概率优化搜索方法。

传统遗传算法中, 人们常常利用进化代数、收敛时间和全局搜索能力等来评估算法的性能。而在进行算法的实验研究过程中, 我们发现:收敛时间、进化代数、全局搜索概率这三个性能评价指标在具体的评价过程中是不能同时达到最优的。而且在研究种群规模对算法影响时发现:种群规模增大的过程中, 三个指标变化方向是不同的、甚至是相反的, 是相互矛盾的。因此, 在用进化代数、收敛时间和全局搜索能力进行算法性能评价时, 应该以哪一个指标作为评价标准是需要思考的问题, 即我们需要一个参考标准。

一、实际意义

在实际问题中, 我们评价算法的好坏要具有实际的意义, 对三方面评价指标的要求也就有所不同。

有些问题是时效性的, 对算法的收敛时间要求很高, 过了一定的时间限制所得到的结果是无意义的。如, 铁路的调度问题中, 最优调度方案需要及时给出, 要求在最短的时间内得到各趟火车到站的停靠路线, 那就对算法的收敛时间要求极高, 而对算法的进化代数以及全局搜索能力要求不高, 如果给出的算法收敛时间过长, 在所需的时间之内不能给出最优解, 则该结果失去了它的及时性, 这样各火车之间就有可能会产生不可想象的后果。

有些问题要求全局搜索能力要很强, 在很多精密计算中, 对算法的精度要求很高, 也就是对全局搜索能力要求高, 必须得到确切的最优解。如在炮弹的着陆点问题中, 我们要求其最优解要非常精确, 精确到一个很小的范围内, 这样不论是在研究炮弹的精密性, 还是在实战中, 都有着举足轻重的作用, 而此时对算法的收敛代数、收敛时间的要求相对就较低了。

还有些问题要求有进化代数的限制, 需要在有限的代数内得到最优解。在实际项目的完成过程中, 每个结果的产生都需要付出一定的代价:人力、物力、财力, 而为了降低成本, 减少相关的支出, 就需要限制进化代数, 比如就要优化一次得到的结果, 这样进化代数就为一, 而对收敛时间和全局搜索能力的要求没有限制。

因此, 我们可以看出, 在遗传算法中常用的三个评价指标:收敛时间、进化代数、全局搜索能力, 我们可以根据实际需要调整他们在评价过程中的比重, 进而使得进化性能得到更好地评价, 能够在实际应用中发挥更重要的作用。为了比较评价不同的遗传算法, 我们提出了一种新的评价指标来判断不同遗传算法的性能。

二、评价指标

在具体的遗传算法实验中, 可以由使用者分别赋予收敛时间、进化代数、全局搜索能力以不同的权重, 利用加权后的值作为评价指标。如:

其中, 权值ω1、ω2、ω3∈[0, 1], 且满足ω1+ω2+ω3=1, T表示算法占用的CPU时间, E表示进化代数, P表示全局搜索能力。用PGA来衡量遗传算法的性能, PGA越小遗传算法的性能越好。

在具体应用时, 可以根据不同的要求调整权重ωi的取值, 体现在实际问题中其评价的重要性, 从而满足不同的目的。

对于时效性的问题, 可以增大ω1的取值, 减小ω2、ω3的取值;对于全局搜索能力要求高的问题中, 增大ω3的取值, 减小ω1、ω2的取值;而对进化代数有的限制的问题, 增大ω2的取值, 减小ω1、ω3的取值。类似的, 如果实际问题中要求的不仅仅是一个方面, 就可以增大其中两个而减小另外一个, 这样可以达到利用权值来控制各个性能所占用的比重, 从而更好地得到最优解。

三、结论

本文提出了一种新的遗传算法性能评价指标, 可以针对不同的情况, 侧重不同的要求来调整进化代数、收敛时间、全局搜索概率的权重, 进而评价改进后的遗传算法是不是有效地满足所需的指标。

参考文献

[1]李敏强, 寇纪淞, 林丹等.遗传算法的基本理论与应用[M].北京:科学出版社, 2004.

[2]王力, 侯燕玲.基于遗传算法通用试题库系统研究[J].微计算机信息, 2008.

[3]王小平, 曹立明.遗传算法——理论、应用与软件实现[M].西安:西安交通大学出版社, 2002.

[4]刘刚, 曹勇, 李华德.几种改进遗传算法的性能比较[J].微计算机信息, 2007.23.

服务性能指标 第4篇

星载合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar, SAR) 通常是以人造卫星和航天飞机等为平台实现对地观测的。相对于机载SAR来说, 星载SAR可以在更短的时间内测绘更大的地域面积。这一优点使它在灾害监测、环境监测、海洋观测、资源勘察、农作物估产、森林调查、测绘和军事等方面得到广泛应用, 并日益受到人们的重视。在实际的遥感应用中, 常常需要较宽的测绘带, 只作业一次, 即完成大面积宽测绘带监测地区的成像, 以便于即时分析情况, 解决问题。另外, 为了提高对成像区域目标的识别率, 还要求SAR具有高分辨率。对于常规星载SAR来说, 宽测绘带与方位向高分辨率之间是矛盾的[1], 其无法获得连续条带的宽测绘带、高分辨率图像。

英国的A.Currie和C.D.Hall提出, 采用分离相位中心 (Displaced Phase Centre, DPC) 方位向多波束 (Multiple Azimuth Beams, MAB) 技术可同时实现高分辨率、宽测绘带成像[2,3,4]。本文将从工程实现角度, 对采用DPC MAB技术的星载SAR的主要性能指标进行分析。

1 分辨率

分析分辨率[5,6]首先要给出DPC MAB SAR的信号模型。SAR工作时, 在飞行过程中不断发射和接收脉冲, 因此总的发射信号f (t) 可表示为一脉冲串, 即:

式中:p (t) 为调制信号;Tp为脉冲重复周期。

以方位3波束SAR为例, 设一点目标距中间子天线的距离为r1 (t) , 则中间接收通道的回波信号可以表示为:

式中:W () 为天线波束在地面上照射强度的函数。这里把随时间的快变化因子exp (jωct) 通过混频去掉了。

考虑到r1 (t) 和W (t) 在脉冲周期上的变化很慢 (相对于雷达发射波形的变化而言) , 因此可用r1 (nTp) 和W (nTp) 去替代式 (2) 中的r1 (t) 和W (t) , 由此得出:

引入两个新的变量k和τ, 它们与原始变量t的关系如下:

式中:td是最小的回波时延。将式 (4) 代入式 (3) 得:

因为回波时延2r1 (nTp) /c满足:

所以:

$-\tau {}_{\text{p}}/2\tau -2r{}_1(n{\rm T}{}_{\text{p}})/c\tau {}_{\text{p}}/2(7)$

所以rect$\left[\frac{k{\rm T}{}_{\text{p}}+\tau -n{\rm T}{}_{\text{p}}-2r{}_1(n{\rm T}{}_{\text{p}})/c}{\tau {}_{\text{p}}}\right]$只有在kTp=nTp时才能给出非零的s0 (k, τ) 。因此s0 (k, τ) 可写成下列形式:

令x=VstkTp, 则上述求和形式可用下列卷积形式表示:

再令$R=\frac{c\tau }{2}$, 代入式 (9) 并化简得:

从式 (10) 中可以看到, 它等同于一个冲激响应h0 (x, R) 。即:

式中:

所以:

同理两侧接收通道的回波信号分别为:

式中:

考虑到d≪r, 有:

所以:

与式 (13) 比较得, 若DPC MAB系统相邻子天线接收相位中心的间隔为常规条带SAR (天线方位向长度与DPC MAB SAR子天线长度相同) 采样间隔的两倍时, 一个N波束的DPC MAB系统各个接收通道的回波相位变化与常规条带SAR在相应连续的N个接收位置的回波相位变化基本上是相同的。

综上, 假设一DPC MAB系统的子天线方位向长度为D, 则其与天线方位长度也为D的常规SAR合成孔径时间和多普勒调频率相同, 所以DPC MAB SAR的方位分辨率为:

式中:Vg为波束相对于地面的速度;Vst为平台相对于地面的速度。

距离向分辨率仅与发射信号带宽B有关, 所以:

2 测绘带宽度

DPC MAB SAR测绘带宽度的计算方法与常规SAR一致。图1给出了星载SAR的几何关系。其中, Wg为测绘带宽度;Wa为天线宽度;Re为等效地球半径;H为平台高度;α为天线距离向波束主瓣宽度;β为下视角。假设地球为正球体, 则测绘带宽度为:

式中:α=λ/Wa;λ为波长。

3 模糊度[7,8,9,10]

模糊问题是影响星载SAR图像质量与测绘带宽度的关键因素之一, 因此模糊特性分析是星载SAR系统设计中的重要内容。衡量SAR系统模糊特性的指标是模糊比, 即模糊信号功率与有用信号功率之比。雷达输出功率在模糊信号和有用信号间的比值等于两种信号在 (G2/R3) σ上的比值。其中, G为天线功率方向图;R为目标距离;σ是目标后向散射系数。因此对于多普勒频率为fd, 时延为τ0的回波, 其模糊度比为[1]:

式中:Bp为方位向处理器的带宽;fp为脉冲重复频率;η为入射角。

在工程中分析系统模糊特性和计算模糊比指标时, 通常忽略距离向和方位向模糊信号之间的耦合, 这样可分别对方位模糊和距离模糊进行分析和计算。下面将分别分析这两种模糊。

3.1 方位模糊度

假定在回波窗内, 实际星载SAR系统中每个方位方向图的目标后向散射特性是均匀的, 并且每个下视角的方位方向图主瓣形状也是相似的。这样, 方位模糊度可定义为:图像处理带宽内不模糊多普勒能谱与由相邻模糊区产生并折叠到图像处理带宽内的总模糊能量之比:

$\text{A}\text{A}\text{S}\text{R}\approx \frac{{\displaystyle \sum _{\begin{array}{l}m=-\infty \\ m\ne 0\end{array}}^{\infty }{\displaystyle {\int }_{-B{}_{\text{p}}/2}^{B{}_{\text{p}}/2}G}}{}^2(f{}_{\text{d}}+mf{}_{\text{p}})\text{d}f{}_{\text{d}}}{{\displaystyle {\int }_{-B{}_{\text{p}}/2}^{B{}_{\text{p}}/2}G}{}^2(f{}_{\text{d}})\text{d}f{}_{\text{d}}}(25)$

式中:Bp为多普勒带宽;fd为多普勒频率。

对于DPC MAB系统, 各接收通道的回波在成像处理前按距离门分别经过方位向相位补偿后合成一路信号。合成后信号的方位向采样率即系统等效脉冲重复频率fep为系统实际工作时脉冲重复频率fp的NB倍 (接收通道数目) , 所以在DPC MAB系统中只有与成像点多普勒频率相差NBfp的整数倍的点才能成为方位模糊点。

另外, 在计算方位模糊度时, 还需要考虑天线双程方位向方向图。对于DPC MAB系统, 一般发射和接收天线并不是同一天线, 且在方位向上有一定间隔, 因此对于同一目标发射和接收时的天线增益并不相同, 需要计算等效的天线双程方位方向图。式 (26) 给出一均匀加权天线的增益:

$G=\sin c{}^2[\text{π}(L{}_{\text{a}}/\lambda )\cdot \sin \phi ](26)$

式中:La为天线的长度;φ为偏离天线法线的角度。从式 (26) 可看出, 当信号波长一定时, 天线的增益将由天线的长度和偏离天线法线的角度决定。由于在DPC MAB系统中发射天线和接收天线的尺寸是完全相同的, 因此发射和接收增益的差异将取决于偏离天线法线的角度。实际上系统中子天线的间隔为米量级, 而在星载情况下目标与天线的距离为百千米量级, 因此同一目标与不同子天线法线的角度差异为10-5 rad量级。一般情况下, 天线的主波束角宽为10-2 rad量级。因此在DPC MAB系统中, 对于同一目标, 其发射和接收天线增益可认为是相同的, 以发射子天线方位向增益的平方表示天线双程方位向增益。由以上分析可以得出, DPC MAB系统方位模糊度计算公式为:

$\text{A}\text{A}\text{S}\text{R}{}_{\text{D}\text{Ρ}\text{C}}\approx \frac{{\displaystyle \sum _{\begin{array}{l}m=-\infty \\ m\ne 0\end{array}}^{\infty }{\displaystyle {\int }_{-B{}_{\text{p}}/2}^{B{}_{\text{p}}/2}G}}{}^2(f{}_{\text{d}}+m{\rm N}{}_{B}f{}_{\text{p}})\text{d}f{}_{\text{d}}}{{\displaystyle {\int }_{-B{}_{\text{p}}/2}^{B{}_{\text{p}}/2}G}{}^2(f{}_{\text{d}})\text{d}f{}_{\text{d}}}(27)$

3.2 距离模糊度

距离模糊来自于天线俯仰波束的旁瓣。当旁瓣照射区回波的双程时延与测绘带内回波的双程时延之差等于脉冲重复频率的整数倍时, 这些回波信号就会混叠起来, 从而产生响应的模糊性。由于星载SAR作用距离远, 且脉冲重复频率较高, 雷达发射脉冲后往往要经过若干个脉冲重复周期才能收到该脉冲的回波, 因此距离模糊较为严重。

DPC MAB系统与常规条带SAR相比, 特殊性也仅表现在方位向, 距离向并无区别。所以在距离模糊度的计算上, DPCMAB系统与常规条带SAR一样。

为了获得距离模糊度 (RASR) 的精确值, 考虑在数据记录窗口内给定时刻ti处, 模糊信号从以下距离到达:

Rij=c (ti+j/fp) /2, j=±1, ±2, , ±nh (28)

这里脉冲数j (对期望脉冲, j=0) 对先前干扰脉冲而言为正, 而对后来的脉冲为负。值j=nh是到地平线的脉冲数。为了确定每个模糊脉冲的贡献, 需要确定数据记录窗口内每个采样点 (i) 中每个脉冲 (j) 的入射角和后向散射系数。将所有前后脉冲到达数据记录窗内的模糊信号进行积分求和, 再将该数据窗内所有所期望的信号积分, 取两个积分和之比即得到距离模糊度:

$\text{R}\text{A}\text{S}\text{R}={\displaystyle \sum _{i=1}^{{\rm N}}S}{}_{a{}_i}/{\displaystyle \sum _{i=1}^{{\rm N}}S}{}_i(29)$

式中:Sai和Si分别为数据窗内第i采样点上的距离模糊和期望信号功率;N为总的采样点数。根据式 (24) 可知:

$\begin{array}{l}S{}_i=\frac{\sigma {}_{ij}G{}_{ij}^2}{R{}_{ij}^3\sin \eta {}_{ij}},j=0(30)\\ S{}_{a{}_i}={\displaystyle \sum _{\begin{array}{l}j=-n{}_{\text{h}}\\ j\ne 0\end{array}}^{n{}_{\text{h}}}\frac{\sigma {}_{ij}G{}_{ij}^2}{R{}_{ij}^3\sin \eta {}_{ij}}},j\ne 0(31)\end{array}$

式中:Gij是距离向天线方向图;σij入射角ηij下的后向散射系数, 一般情况下可用一负指数函数σij=e-ηij/η0来近似。

4 作用距离

常规SAR的最大作用距离为[1]:

$R{}_{\max }^3=\frac{{\rm P}{}_{\text{a}\text{v}}G{}^2\lambda {}^3\rho {}_{\text{r}\text{g}}\sigma {}_0}{2(4\text{π}){}^{3}k{\rm T}{}_{0}F{}_{\text{n}}L{}_{\text{s}}V{}_{\text{s}\text{t}}(\text{S}\text{Ν}\text{R}){}_{\min }}(32)$

式中:Pav为平均功率;λ为工作波长;σ0为测绘地域的后向散射系数;G为天线增益;ρrg为距离向分辨率;k为玻尔兹曼常数, k=1.380 5410-23 W/ (HzK) ;T0为等效噪声温度, 一般取为290 K;Fn为噪声系数;Ls为系统损耗;Vst为平台速度; (SNR) min为图像单元的最小信噪比。

DPC MAB系统的成像处理过程是:首先对不同的通道分别进行相位校正, 并按不同的距离门分别存储, 然后合成一路信号, 最后按照常规条带SAR模式进行处理。因此在计算作用距离时, DPC MAB系统与常规SAR系统的惟一不同就是方位向的样本数。

下面分析中为了便于区分, DPC MAB系统的部分参数增加上标m。假设一N通道的DPC MAB系统, 则其方位向样本数n${}_{\text{a}}^{\text{m}}$为:

$n{}_{\text{a}}^{\text{m}}={\rm N}\cdot f{}_{\text{p}}^{\text{m}}\cdot {\rm T}{}_{\text{s}}^{\text{m}}(33)$

所以DPC MAB系统的最大作用距离为:

$R{}_{\max }^3={\rm N}\frac{{\rm P}{}_{\text{a}\text{v}}^{\text{m}}G{}^2\lambda {}^3\rho {}_{\text{r}\text{g}}\sigma {}_0}{2(4\text{π}){}^{3}k{\rm T}{}_{0}F{}_{\text{n}}L{}_{\text{s}}V{}_{\text{s}\text{t}}(\text{S}\text{Ν}\text{R}){}_{\min }}(34)$

对比式 (32) 和式 (34) 得, 作用距离相同时, 且DPC MAB系统与常规SAR系统对相同距离的区域成像时, 实现相同的分辨率DPC MAB系统将需要更低的发射功率, 为常规SAR的1/N;而发射功率相同时, 对同样大小的分辨单元成像DPC MAB系统具有更大的作用距离。

6 结 语

常规SAR与DPC MAB SAR的区别主要体现在方位向上。对于距离分辨率、测绘带宽度和距离模糊度, 两者是一致;对于方位分辨率, DPC MAB系统仅与子天线长度有关。考虑到DPC MAB系统工作在较低的脉冲重复频率下可以获得方位向高的等效采样率原理, 实现相同分辨率, DPC MAB系统具有较低的方位模糊度;同时对距离相同的区域测绘, DPC MAB系统具有更低的功耗。

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水泥产品理化性能指标检测的分析 第5篇

关键词：细度,凝结时间,标准稠度用水童,安定性,胶砂强度

随着我国经济建设和社会发展的需求, 水泥作为一种建筑用重要建材, 产品质量是保障工程建设的关键, 尤其是特殊工程对水泥产品质量有更严格的要求。2008年6月1日起我国正式实施《通用硅酸盐水泥》GBl75-2007新标准准, 该标准规定了不溶物、烧失量、氧化镁、三氧化硫、氯离子、细度、凝结时间、安定性、强度和碱含量等十项技术要求[1]。水泥质量的好坏可以从它的基本物理力学性能反映出来, 可以通过有资质的试验室对水泥产品检测进行理化性能试验。本文主要总结水泥产品理化试验中常见的问题和解决方法, 供大家参考交流。

1 细度试验

细度对水泥凝结时间、各龄期强度都有影响, 细度越细, 水化速度越快, 凝结时间越短, 早期强度高。细度试验主要包括以下两个部分:

1.1 负压筛析法检测水泥细度

1) 负压筛析仪压力达不到4000Pa, 可能是出现了堵塞现象, 应及时清理吸尘器内的水泥。另外压力不够也有可能是筛盖和筛上口的密封性不好, 要更换橡皮圈。

2) 筛析完后要清扫筛子, 清洗外壳。如果有试样堵塞在筛网上, 可以将筛网反放在筛析仪上, 盖上筛盖, 空筛一段时间, 不可以用力挖, 会损害筛网。清洗时要用专门的清洗剂不可用弱酸浸泡, 会严重影响试验结果的准确性。

3) 要保持仪器的水平, 避免受到外界的振动和冲击影响。

1.2 勃氏法检测水泥比表面积

1) 同一密度的试样测定比表面积结果却差异很大, 可能由于试样捣实程度不一致, 捣出的试样形状、长短不一致引起, 建议试样放大圆筒后采用统一的捣实方法以减少误差。

2) 试料层体积应隔一定时间如一季度或在改变使用滤纸后重新校正。

2 凝结时间的测定

新拌水泥浆体的凝结时间是反映水泥使用性能极为重要的参数, 它直接影响水泥砂浆和混凝土的凝结硬化速度, 为使砂浆和混凝土有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣和砌筑, 国标规定了各品种水泥的凝结时间。凝结时间采用维卡仪测定, 以试针沉入水泥标准稠度净浆至一定深度所需的时间来表示[3]。

2.1 凝结时间的测定

将标准净浆一次装满试模, 振动数次刮平, 立即放人湿气养护箱中养护, 记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。3min后进行第一次测定, 临近初凝时, 每隔5min测定一次, 当试针沉至距板底4mm±1mm时水泥达到初凝状态, 由水泥全部加人水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间;终凝时间的测定采用装有环形附件的专用试针, 临近终凝时间时, 每隔15min测定一次, 当试针沉入试体0.5mm时, 即环形附件开始不在试体上留下痕迹时, 水泥达到终凝状态, 由水泥全部加人水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间。

2.2 凝结时间试验的注意事项

1) 第一次测试时应小心用手扶着, 试杆徐徐下沉, 避免试针撞弯, 试针撞弯要及时更换。

2) 做试验时先把搅拌机的搅拌锅和搅拌叶片用湿布擦拭, 尽量把握好湿布的干湿度, 避免湿布上的水入到用水量。

3) 因为受到阻力的影响, 每次测试时要在不同的位置, 不能在原孔和挨着原孔的位置测试, 在原孔和紧挨原孔的位置浆体对试针的阻力减小。试针应离圆模壁至少l0mm, 因为离试模距离越近浆体对试针的阻力越大。

4) 在凝结时间测定过程中不能让圆模受到振动, 振动会导致浆体紧密影响试针下沉, 最终影响结果的准确性。

3 标准稠度用水量试验

水泥标准稠度是指水泥净浆达到可测试初终凝时间一种特定的可塑状态。通过试验水泥净浆的穿透性, 确定水泥标准稠度用水量。标准稠度状态下水泥其它技术指标的检验结果具有可比性。

GB/T1346-2000[2]将标准稠度测定试杆法 (ISO9597:1989) 规定为标准法, 以试杆沉入净浆距板底6mm土1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。试验表明:在符合GB/T1346稠度的前提下, 对于同一水泥试锥法用水量相差共3.5-4.0ml。试杆法用水量的差别不超过0.2ml。标准稠度用水量的测定速度要尽量快, 因为标准稠度用水量的测定要求在拌和结束后1.5min内完成整个测试操作。时间长由于水分的蒸发和水泥的水化, 不能获得准确结果。试杆法测定水泥净浆标准稠度时应注意保持试杆的自由滑动, 试杆上润滑油过多同样会影响试杆的自由下落。在松开固定螺丝时用力恰当, 保证螺丝离开试杆的突然性即可, 避免用力过度加给试杆额外向下的力, 影响测试结果。

4 安定性测定

安定性是反映水泥净浆硬化体因局部产生体积膨胀而导致不均匀变形的物理性能指标。安定性是确定该水泥试样是否为废品的物理性能中的主要指标之一, 所以用沸煮法检验必须合格[4]。测定安定性的沸煮法有试饼法 (代用法) 和雷氏夹法 (标准法) 两种。

4.1 安定性测定方法

GB/T1346将雷氏法列为标准法, 它是测定水泥净浆在雷氏夹中沸煮后的膨胀值来检验水泥体积安定性的一种定量方法。试饼法是观察水泥净浆试饼沸煮后的外形变化来检验水泥体积安定性的一种定性方法。GB/T1346将其列为代用法, 有矛盾时以标准法为准。

4.2 操作对安定性试验的影响

1) 试件成型时净浆应尽量充满雷氏夹, 每个试件插捣15次左右后抹平, 减少空洞。

2) 雷氏试件养护结束取下玻璃片发现底部是空心的, 很不饱满密实, 这种情况是因为在装模时顾着表面的光滑和平整忽略了均匀的插捣。

3) 在拆模时必须小心不能用大力扳指针, 这样指针容易失去弹性也容易扳断雷氏夹。当很难取下时, 把模外的附着物刮掉会比较容易取下。

4) 雷氏夹检查:GB/T1346[2]9.1规定每个试样需成型两个试件, 对一个样品的检测所选雷氏夹的弹性值要求接近, 弹性增加值不大于2mm, 这样就不会造成两试件沸煮后增加值超过4mm, 雷氏夹弹性值检查的配对每月进行一次。

5) 配重玻璃配检:雷氏夹内水泥浆体纵向膨胀用相同的配重玻璃压住 (雷氏夹平放, 试针水平于大地) , GB/T1346标准法测定的是雷氏夹内水泥浆体横向膨胀。因此, 两块配重玻璃的质量差不得超过1.59g。当日检测超过20个样品时, 配重玻璃的配检要求每月一次, 剔除磨损的玻璃, 减少人为误差。

5 强度的测定

水泥的强度是水泥的重要性能指标之一, 影响水泥强度的因素很多, 主要有以下几个方面[2]:

5.1 水灰比

在水泥用量不变情况下, 加水量越多水灰比越大。水灰比对水泥强度值的高低有直接影响, 加水量多强度降低, 所以为了尽量防止误差, 加水时应用专用胶砂强度量水杯, 每一次做胶砂强度试验时保证胶砂搅拌锅和搅拌叶片干净, 干燥。

5.2 环境温湿度的影响

温度和湿度会直接影响水泥强度, 在一定的范围内温度越高水泥强度增长越快, 潮湿的环境对水泥凝结硬化有利, 干燥的环境对水泥凝结硬化不利, 特别是对早期强度影响更大, 所以在工作中要采取有效温湿度的控制装置和监控措施, 养护箱、成型试验室的温度一定达到GB1767标准规定的温湿度要求。

5.3 胶砂强度过程中操作因素的影响

试模由3个水平的模槽组成, 可同时成型3条40mmX40mmX160mm的棱体试体。试模要按期核查, 保证任何一个公差符合JCT726标准的要求。

1) 在刮平过程中不能施加太大的外力, 施加外力极易使试体胶砂密度不一致, 进而导致试体尺寸不规则, 或高或低。此外如果抹面次数过多会导致试体胶砂中的水分过多, 由内部向表层渗透, 使试体表面泌水脱皮, 影响表层密实度, 最终影响强度检验结果。

2) 在脱模的时候发现除了上表面其他贴模的三面存在许多的小孔, 是因为涂油不均匀。泥胶砂在振动成型时拭模上残存着小油珠, 不能和水泥浆体混合而嵌入试体表面, 试体脱模后, 油珠破裂所以残留了小孔洞, 如果空洞较大并且多而集中会使强度检测结果偏低, 所以在涂油时也要适量点到即可。

3) 养护后的试样一头高一头低, 可能是养护箱里的板没有放平, 胶砂往低的一处流动的缘故, 严重影响了强度。所以建议定期用钢直尺检查板的水平度。

4) 在养护过程中要严格控制养护箱和水养箱的养护条件, 养护中途不能随意添加养护水, 过高或过低的温度会影响水化反应使强度的增长速度加快或减缓, 对早期的强度影响尤为明显。

5) 严格控制抗折和抗压强度的测试时间, 如3天强度的试验必须控制在72h±45min进行, 水泥的早期强度发展较快, 一般3天强度可以达到50%左右, 7天强度己经达到了80%左右, 所以在试件标识时记录水泥加水搅拌的具体时间并插小条至水养箱的盒外用来控制试验时间。

6) 试验过程中的控制影响

(1) 加水时操作速度不要太快, 应将加水器放置一定的倾角进行加水, 并持续一定时间但不要 (但时间不宜过长) 使器壁上附着的水全部流进锅内。

(2) 水泥胶砂搅拌时停拌90s在第一个15s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间。成型时要及时, 尤其是在第一料层振实60下之后要立即装第二层, 以免造成试体分层, 这对水泥胶砂强度影响很大。

(3) 对于搅拌后有点干硬、松散的胶砂, 在装入试模第一料层时不要份量过多约1/3, 并用大播料器沿3个模槽前后来回拉膛一、二次, 再由前向后间距均匀插若干次胶砂, 然后用大播料器刮平胶砂。振实60下后, 装人第二料层时, 也要按装入第一料层的操作法小心处理, 同时要注意插实、刮平胶砂时不要破坏第一料层的振实状态。根据经验, 干硬、松散的胶砂如操作处理不好, 抗折和抗压强度数据出现离散无效的概率较高。

(4) 胶砂在振实两次共120下后, 要及时移下振实台, 在进行胶砂刮平时应小心在不破坏试体原有振实状态的前提下, 以合理的速度将多余的胶砂刮去并抹平。

6 小结

水泥产品在建筑行业中被广泛的应用, 要保证建设工程质量安全, 有资质的检验机构应把好水泥产品的检测关。检验人员应不断提高试验能力, 准确、高效、快捷地对水泥产品性能进行科学的检测, 在实践中发现问题、分析问题、解决问题。

参考文献

[1]《通用硅酸盐水泥》GBl75-2007.2008.6.1

[2]黄政宇编写《土木工程材料》[M]北京:北京高等教育出版社2002.12-16

[3]罗国源编写《土木工程材料》[M]重庆:重庆重庆大学出版社2002.02-07

谈车用柴油的性能指标和技术要求 第6篇

1.燃料的发火性。

柴油的发火性是指其自燃能力。当燃料达到一定温度不用点火自行着火燃烧时的温度称为自燃点。柴油的自燃发火性用十六烷值或十六烷指数表示。十六烷值是在标准四冲程可变压缩比单缸柴油机上, 用标准燃料对比测定的。标准燃料由两种碳氢化合物组成, 一种是自燃点低、发火性非常好的正十六烷, 将其十六烷值定为100;另一种是自燃点高、发火性很差的α-甲基奈, 将它的十六烷值定为0。两种化合物按不同的体积混合, 就可得到需要的标准燃料十六烷值。将待测的柴油与标准燃料在同样的压缩比试验条件下试验, 二者同期发火, 则待测柴油的十六烷值与标准燃料的相同。十六烷指数是根据经验公式, 用柴油的密度和沸点计算而得。

十六烷值高的柴油, 自燃温度低, 发火性好, 蒸发性差, 凝点高。十六烷值在40～60范围内, 滞燃期明显缩短, 燃烧压力变化平缓, 发动机工作比较柔和。如果继续提高十六烷值, 滞燃期的变化就不再明显了。而且十六烷值太高, 柴油的热稳定性降低, 会在高温高压的气缸内形成大量不易完全燃烧的游离碳, 导致后燃期延长, 排放黑烟增加, 发动机功率降低, 油耗增加。汽车柴油机所用柴油的十六烷值应不低于40～50。且过高的十六烷值对一般柴油机来说也不适宜, 当十六烷值高于65时, 柴油中部分十六烷值燃烧时容易析出黑色固体的碳粒子, 使燃烧不完全, 排气管冒黑烟, 增加柴油的消耗。

柴油的十六烷值应与柴油机的结构相适应。选择柴油十六烷值的主要依据是柴油机转速。转速越高, 燃料在气缸中燃烧的时间越短, 同时对十六烷值的要求也越高。

2.柴油的蒸发性。

柴油的蒸发性用馏程和10%蒸发残留物表示。柴油的蒸发性常由蒸馏试验决定, 就是将一定数量的柴油加热, 分别测定蒸发出50%、90%、95%馏分时的温度, 并分别定名为50%馏出的温度、90%馏出的温度和95%馏出的温度。50%体积柴油的馏出温度对柴油机的冷启动性影响较大, 该温度低, 柴油机易于启动, 暖机期间动力性要好, 我国50%馏出温度不高于300 ℃。90%馏出温度低, 10%蒸发残留物少, 有利于改善柴油机的运行性能, 减少机械磨损, 降低燃料消耗。柴油蒸发性的好坏对可燃混合气的形成有一定的影响, 即影响着火落后期内的柴油蒸发数量及燃烧完全的程度。馏出的温度越低, 柴油蒸发性越好。试验表明, 90%馏出温度300 ℃比355 ℃的柴油, 油耗降低4%～7%。车用轻柴油不能含有365 ℃以上的重馏量。否则后燃期长, 排气黑烟高, 会加剧柴油机的磨损。总体而言, 与汽油相比, 一般的柴油机工作性能受蒸发性的影响较小, 可以使用馏分较宽的轻柴油, 但现代直喷柴油机要求使用的馏分较窄 (200～300 ℃) 。

3.柴油的黏度及其低温流动性。

柴油的黏度是表示其稀稠程度和流动难易程度的。黏度越低, 流动性越好, 黏度过高, 柴油滤清沉淀困难, 流动阻力大, 喷进燃烧室内的油粒直径较大, 使喷雾射程远、锥角小, 影响雾化和混合气的均匀性, 燃料难以充分燃烧, 而使排气冒黑烟, 油耗增加。若柴油黏度过小, 会增加喷油泵和喷油器内精密配合件的磨损。柴油的黏度与温度有很大关系, 温度越低, 黏度越大。黏度高的柴油冬季低温流动性差, 给柴油机供油带来困难, 黏度低的柴油, 夏季气温高时供油系统的蒸发损失增加, 而且黏度太低的柴油对高压油泵和喷油器的润滑密封性差。柴油的黏度还影响喷射时的雾化质量。冬季柴油黏度会增大, 在使用中应根据具体情况适当加以预热。

个性化推荐预测模型性能指标研究 第7篇

1.1 命中率与字节命中率

Web缓存系统中考虑两个重要的性能评价指标:命中率和字节命中率。

定义1命中率 (HR) :表示从缓存中得到服务的请求的百分数。

定义2字节命中率 (BHR) :表示从缓存中得到服务的字节的百分数。

HR与BHR的侧重点不同, HR侧重减少用户的响应时间, 而BHR则着眼减少带宽开销。为提高HR, 一般是在缓存中尽可能保存小文件, 但这种做法在提高HR的同时却降低了BHR;从另一个角度来看, 若保存较大的文件会改进BHR却以牺牲HR为代价。网络用户更看中减少平均的延迟时间, 此时改进HR更重要一些。但ISP却希望减少网络带宽的开销, 此时应该使BHR最大化。由此提出了一种新的性能评价指标命中比 (FBR) , 该指标从命中率与字节命中率两个指标关系的角度来综合评价Web缓存替换算法的性能, 从而为度量缓存系统的性能提供参考依据。

1.2 准确率与查全率

定义3准确率 (precision) :利用P+表示正确的预测数, P-表示不正确的预测数, 那么预测模型的准确率可以表示为:

定义4查全率 (recall) :利用R+表示模型预测的请求数, │R│代表总的请求数, 则查全率 (或称为测全率) 定义为:

从本质上讲, 查全率是用来衡量预测模型的适用性的, 而准确率是用来衡量预测的正确性的。例如, 对于有50个请求的序列, 预测模型共产生40个预测结果, 其中有30个预测结果是正确的, 其他10个不正确, 那么准确率是75%;如果对其中25个请求进行了预测, 那么查全率是50%。

1.3 PRS

查全率和准确率是常用的预取有效性指标。但随着预取数据的增多会带来高的查全率和低的准确率。从公式3可以看出, 如果准确率与查全率都增大, 也会随着增大;如果准确率与查全率都减小, 就会随着减小。但是, 如果准确率与查全率中, 一个增大, 另一个减小, 那么PRS的值就不一定是增大还是减小了。使用PRS指标来综合衡量预取的有效性。

1.4 延迟时间

定义5延迟时间:该指标描述的是系统中的响应时间, 即从发出请求开始到请求得到响应为止的时间间隔。

其中ETi表示请求响应的时刻, STi表示发出请求的时刻。

1.5 流量开销

定义6流量开销:指发生预取和未命中请求时所需要的带宽要求之和占总带宽的比率, 定义为:

其中Traffic表示流量开销, Band+是正确预取所花销的带宽, Band-是不正确预取所花销的带宽, Bandall是实际上所有请求网页所花销的带宽。

1.6 加速比

1.6.1 加速比的概念

加速比是Amdahl定律中用来衡量计算机系统性能的一个指标, Amdahl定律指出:加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比, 受限于该部件在系统中所占的重要性。Amdah定律定义加速比的概念为:改进后系统的性能与改进前系统的性能之比。本文引入该指标作为预测模型的一个性能评价指标。

定义7加速比:指一种模型的一个性能指标与另一个模型的同种性能指标的比率, 定义为:

其中Pn表示加速比, Mf表示一个预测模型的一个性能指标, Mb表示另一个预测模型的同一个性能指标。

1.6.2 仿真实验

为了评价一种算法对另一种算法的优劣程度, 可以用加速比 (pn) 进一步量化。用真实的Web日志对Pn值进行比较, 实验处理的日志是Berkeley大学计算机系实验室1996年的Web日志和98世界杯日志。日志的原始记录均包含100万项记录。对原始日志经过预处理, 然后根据被请求网页的URL地址的频度对每一个请求的URL地址进行编号, 最后生成会话。使用日志文件对两个模型HTMM模型的精度投票方法和HMPM模型的选取最高推荐值方法、精度投票方法、选取最高阶方法进行仿真测试, 并对其结果进行分析。

HTMM是一种混合阶的Markov树模型推荐算法, 将头部相同的序列共享存储, 使用树形结构压缩存储访问序列。同时提供两种预测模型:精度投票方法和混合方法, 综合考虑各阶模型的推荐结果, 改进了传统Markov模型存在的低阶精确率、高阶覆盖率低这一问题。精度投票方法各阶模型投票的权值都是固定的, 由传统Markov模型给定, 具有较低的预测精度。

HMPM模型使用模式树压缩存储访问序列, 降低了存储空间复杂度, 同时改进了HTMM的精度投票方法, 每阶的权重不是静态的, 而是由每个阶的精度决定。

图1显示了HMPM模型的3种推荐方法对HTMM模型的精度投票方法PRS的Pn值与Markov模型阶的关系。从总体上看, 随着阶数的增加, HMPM模型的精度投票方法的优势显现得越明显, 变化趋势也越大。从2阶开始, HMPM模型的3种推荐方法对HTMM模型的精度投票方法PRS的Pn值都远远超过了1.0, 从而展现出HMPM模型的各种推荐方法优势的大小。对于所有的预测方法来说, 当阶数达到一定值后, PRS的Pn值基本保持不变。

2 结束语

准确预测用户访问行为在网站设计、电子商务、个性化推荐等领域有重要作用。评价模型性能的指标很多, 本文探讨了常用的性能评价指标, 并用新引入的性能指标Pn对预测模型性能进行评价, 具有一定的现实意义。

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浅议砌体结构抗震性能评估指标 第8篇

目前, 国内对于结构抗震性能的评估指标还没有形成统一的认识, 我国的《建筑抗震鉴定标准》 (GB50023-95) 中的规定中是针对于结构的构造鉴定和承载力验算, 这些都属于定性的评估, 并且在对结构进行评估时具有一定的经验性和主观性。不同学者对抗震性能评估指标进行研究的过程中提出了不同的指标, 有提出用使用顶点位移角、位移延性比的, 也有提出用构件层间塑性变形和损失指标等参数来评估结构破坏水平的, 还有提出用结构的层间位移角作为结构抗震性能评估的等等。综合上述研究成果, 本文将用结构的位移作为评估指标, 即采用结构的层间位移角来综合评估结构的抗震性能。

通过以往大量墙片试验说明, 砌体墙片的工作阶段可以分为以下3个:

1) 弹性阶段:这个阶段墙体有很小的变形, 位移和荷载的变化大致成线性关系, 卸荷时, 残余变形很小, 非线性性能几乎没有, 墙片处于弹性阶段;

2) 开裂阶段:在加载过程中, 当水平荷载达到极限荷载的60%~80%的时候, 墙体刚度有明显下降, 墙片会开始出现细小的裂缝, 此时的裂缝常发生在墙片的中下部位。而此时的位移荷载关系也同时表现出比较明显的非线性关系, 卸荷时, 墙片有很明显的塑性残余变形;

3) 破坏阶段:在水平荷载加载到极限荷载的90%左右时, 墙片在开裂阶段的大量分散的细小裂缝会逐渐形成一条或多条主裂缝。同时, 在往复荷载的作用下会形成X形的裂缝。

本文收集了关于砌体墙片的部分试验, 其中包括开洞和未开洞墙体的试验, 表1和表2分别是对以往试验过程中砌体墙片各工作阶段位移角的统计。

影响墙片开裂的因素有很多, 包括砌筑所用砂浆的强度、墙顶部所施加的正应力的大小以及砌筑的质量等等。因此所得到的实验数据有一定的差异, 下面将通过统计的方法来确定两类墙片在各个阶段的位移角。图1、2分别是墙片在开裂点、极限点的位移角统计分析结果。

从表1以及图1 (a) 的统计结果可以看出开洞墙片开裂的位移角变化范围在1/1389-1/4762之间, 计算所得的开洞墙片的开裂点处的位移角平均值为1/2197, 同样可以计算出未开洞墙片的平均值为1/2313。同样从实验数据的统计分析结果可以计算出两类墙片在极限点处的位移角平均值分别为l/195和l/227。从上面的统计分析以及计算结果可以看出开洞墙片的各阶段的位移角的值要大于未开洞墙片的位移角的值。但是从两者的平均值的差别来看, 相差并不大。

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