第2讲线天线原理结构

关键词： 射频

第一篇：第2讲线天线原理结构

RFID技术原理及其射频天线设计

近年来人们开始开发应用非接触式IC 卡来逐步替代接触式IC 卡,其中射频识别( RFID , radio frequency identification) 卡就是一种典型的非接触式IC卡，然而,RFID 在不同的应用环境中需要采用不同天线通讯技术来实现数据交换的.

自1970 年第一张IC 卡问世起, IC 卡成为当时微电子技术市场增长最快的产品之一,到1996 年全世界发售IC 卡就有7 亿多张 . 但是,这种以接触式使用的IC 卡有其自身不可避免的缺点,即接触点对腐蚀和污染缺乏抵抗能力,大大降低了IC 卡的使用寿命和使用范围. 近年来人们开始开发应用非接触式IC 卡来逐步替代接触式IC 卡,其中射频识别(RFID , radio frequency identification) 卡就是一种典型的非接触式IC卡,它是利用无线通信技术来实现系统与IC 卡之间数据交换的,显示出比一般接触式IC 卡使用更便利的优点,已被广泛应用于制作电子标签或身份识别卡. 然而,RFID 在不同的应用环境中需要采用不同天线通讯技术来实现数据交换的. 这里我们将首先通过介绍RFID 应用系 统的基本工作原理来具体说明射频天线的设计是RFID 不同应用系统的关键,然后分别介绍几种典型的RFID 天线及其设计原理,最后介绍利用Ansoft HFSS 工具来设计了一种全向的RFID 天线.

1 RFID 技术原理

通常情况下, RFID 的应用系统主要由读写器和RFID 卡两部分组成的,如图1 所示. 其中,读写器一般作为计算机终端,用来实现对RFID 卡的数据读写和存储,它是由控制单元、高频通讯模块和天线组成.而RFID 卡则是一种无源的应答器,主要是由一块集成电路( IC) 芯片及其外接天线组成,其中RFID 芯片通常集成有射频前端、逻辑控制、存储器等电路 ,有的甚至将天线一起集成在同一芯片上 .

图1 射频识别系统原理图 RFID 应用系统的基本工作原理是RFID 卡进入读写器的射频场后,由其天线获得的感应电流经升压电路作为芯片的电源,同时将带信息的感应电流通过射频前端电路检得数字信号送入逻辑控制电路进行信息处理;所需回复的信息则从存储器中获取经由逻辑控制电路送回射频前端电路,最后通过天线发回给读写器. 可见,RFID 卡与读写器实现数据通讯过程中起关键的作用是天线. 一方面,无源的RFID 卡芯片要启动电路工作需要通过天线在读写器天线产生的电磁场中获得足够的能量;另一方面,天线决定了RFID 卡与读写器之间的通讯信道和通讯方式.

目前RFID 已经得到了广泛应用,且有国际标准:ISO10536 ,ISO14443 , ISO15693 , ISO18000 等几种. 这些标准除规定了通讯数据帧协议外,还着重对工作距离、频率、耦合方式等与天线物理特性相关的技术规格进行了规范. RFID 应用系统的标准制定决定了RFID天线的选择,下面将分别介绍已广泛应用的各种类型的RFID 天线及其性能.

2 RFID 天线类型

RFID 主要有线圈型、微带贴片型、偶极子型3 种基本形式的天线. 其中,小于1 m 的近距离应用系统的RFID 天线一般采用工艺简单、成本低的线圈型天线,它们主要工作在中低频段. 而1 m 以上远距离的应用系统需要采用微带贴片型或偶极子型的RFID 天线,它们工作在高频及微波频段. 这几种类型天线的工作原理是不相同的.

2.1 线圈天线

当RFID 的线圈天线进入读写器产生的交变磁场中,RFID 天线与读写器天线之间的相互作用就类似于变压器,两者的线圈相当于变压器的初级线圈和次级线圈. 由RFID 的线圈天线形成的谐振回路如图2所示,它包括RFID 天线的线圈电感L 、寄生电容Cp和并联电容C2′,其谐振频率为:

, (式中C 为Cp 和C2′的并联等效电容) . RFID 应用系统就是通过这一频率载波实现双向数据通讯的。常用的ID1 型非接触式IC 卡的外观为一小型的塑料卡(85.72mm ×54.03 mm ×0.76 mm) ,天线线圈谐振工作频率通常为13.56 MHz. 目前已研发出面积最小为0.4mm ×0.4 mm 线圈天线的短距离RFID 应用系统.

图2 应答器等效电路图

某些应用要求RFID 天线线圈外形很小,且需一定的工作距离,如用于动物识别的RFID. 线圈外形即面积小的话,RFID 与读写器间的天线线圈互感量M就明显不能满足实际使用. 通常在RFID 的天线线圈内部插入具有高导磁率μ的铁氧体材料,以增大互感量,从而补偿线圈横截面减小的问题. 2.2 微带贴片天线

微带贴片天线是由贴在带有金属地板的介质基片上的辐射贴片导体所构成的 ,如图3 所示. 根据天线辐射特性的需要,可以设计贴片导体为各种形状. 通常贴片天线的辐射导体与金属地板距离为几十分之一波长,假设辐射电场沿导体的横向与纵向两个方向没有变化,仅沿约为半波长(λg/ 2) 的导体长度方向变化. 则微带贴片天线的辐射基本上是由贴片导体开路边沿的边缘场引起的,辐射方向基本确定,因此,一般适用于通讯方向变化不大的RFID 应用系统中. 为了提高天线的性能并考虑其通讯方向性问题,人们还提出了各种不同的微带缝隙天线,如文献[5,6]设计了一种工作在24 GHz 的单缝隙天线和5.9 GHz 的双缝隙天线,其辐射波为线极化波;文献[7,8]开发了一种圆极化缝隙耦合贴片天线,它是可以采用左旋圆极化和右旋圆极化来对二进制数据中的‘1’和‘0’进行编码.

图3 微带天线

2. 3 偶极子天线

在远距离耦合的RFID 应用系统中,最常用的是偶极子天线(又称对称振子天线) . 偶极子天线及其演化形式如图4 所示,其中偶极子天线由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成,信号从中间的两个端点馈入,在偶极子的两臂上

将产生一定的电流分布,这种电流分布就在天线周围空间激发起电磁场.利用麦克斯韦方程就可以求出其辐射场方程:

式中Iz 为沿振子臂分布的电流,α为相位常数, r 是振子中点到观察点的距离,θ为振子轴到r 的夹角,l 为单个振子臂的长度. 同样,也可以得到天线的输入阻抗、输入回波损耗S11 、阻抗带宽和天线增益等等特性参数 .

图4 偶极子天线

(a) 偶极子天线; (b) 折合振子天线;(c) 变形偶极子天线

当单个振子臂的长度l =λ/ 4 时(半波振子) ,输入阻抗的电抗分量为零,天线输入阻抗可视为一个纯电阻. 在忽略天线粗细的横向影响下,简单的偶极子天线设计可以取振子的长度l 为λ/ 4 的整数倍,如工作频率为2. 45 GHz 的半波偶极子天线,其长度约为6 cm.当要求偶极子天线有较大的输入阻抗时,可采用图4b的折合振子.

3 RFID 射频天线的设计

从RFID 技术原理和RFID 天线类型介绍上看,RFID 具体应用的关键在于RFID 天线的特点和性能.目前线圈型天线的实现技术很成熟,虽然都已广泛地应用在如身份识别、货物标签等RFID 应用系统中,但是对于那些要求频率高、信息量大、工作距离和方向不确定的RFID 应用场合,采用线圈型天线则难以设计实现相应的性能指标. 同样,如果采用微带贴片天线的话,由于实现工艺较复杂,成本较高,一时还无法被低成本的RFID 应用系统所选择. 偶极子天线具有辐射能力较强、制造简单和成本低等优点,且可以设计成适用于全方向通讯的RFID 应用系统,因此,下面我们来具体设计一个工作于2. 45 GHz (国际工业医疗研究自由频段) 的RFID 偶极子天线.

半波偶极子天线模型如图4a 所示. 天线采用铜材料(电导率:5.8e7 s/ m ,磁导率:1) ,位于充满空气的立方体中心. 在立方体外表面设定辐射吸收边界. 输入信号由天线中心处馈入,也就是RFID 芯片的所在位置. 对于2. 45 GHz 的工作频率其半波长度约为61mm ,设偶极子天线臂宽w 为1 mm ,且无限薄,由于天线臂宽的影响,要求实际的半波偶极子天线长度为57mm. 在Ansoft HFSS 工具平台上, 采用有限元算法对该天线进行仿真,获得的输入回波损耗S11 分布图如图5a 所示,辐射场E 面(即最大辐射方向和电场矢量所在的平面) 方向图如图5b 所示. 天线输入阻抗约为72 Ω ,电压驻波比(VSWR) 小于2.0 时的阻抗带宽为14. 3 % ,天线增益为1.8.

图5 偶极子天线

(a) 回波损耗S11 ; (b) 辐射方向图

从图5b 可以看到在天线轴方向上,天线几乎无辐射. 如果此时读写器处于该方向上,应答器将不会做出任何反应. 为了获得全方位辐射的天线以克服该缺点,可以对天线做适当的变形,如在将偶极子天线臂末端垂直方向上延长λ/ 4 成图4c 所示. 这样天线总长度修改为(57. 0 mm + 2 ×28. 5 mm) ,天线臂宽仍然为1 mm. 天线臂延长λ/ 4 后,整个天线谐振于1 个波长,而非原来的半个波长. 这就使得天线的输入阻抗大大地增加,仿真计算结果约为2 kΩ. 其输入回波损耗S11如图6a 所示. 图6b 为E 面(天线平面) 上的辐射场方向图,其中实线为仿真结果,黑点为实际样品测量数据,两者结果较为吻合说明了该设计是正确的. 从图6b 可以看到在原来弱辐射的方向上得到了很大的改善,其辐射已经近似为全方向的了. 电压驻波比( VSWR)小于2. 0 时的阻抗带宽为12.2 % ,增益为1.4 ,对于大部分RFID 应用系统,该偶极子天线可以满足要求.

图6 变形偶极子天线

(a) 回波损耗S11 ; (b) 辐射方向图

4 结束语

总之,RFID 的实际应用关键在于天线设计上,特别是对于具有非常大市场容量的商品标签来说,要求RFID 能够实现全方向的无线数据通讯,且还要价格低廉、体积小. 因此,我们所设计的上述这种全向型偶极子天线的结构简单、易于批量加工制造,是可以满足实际需要的. 通过对设计出来实际样品的进行参数测试,测试结果与我们的设计预期结果是一致.

第二篇：第2课时 抽屉原理

第2课时

抽屉原理

(二)

教学目标

1、理解“抽屉原理”的一般形式;采用枚举法及假设法解决抽屉问题，通过分析、推理，理解解决这一类“抽屉问题”的一般规律。

2、经历“抽屉原理”的推理过程，体会比较的学习方法。

3、感受数学与生活的密切联系，激发学习兴趣，培养学生的探究精神。

自主学习

自学内容：课本第71页的例2，练习十二第

2、4题。 自学要求：边学边记，认真完成“合作探究”。

一、 创设情境，引出问题

师：上节课我们学习了抽屉原理例1，我们利用什么方法得出了什么结论?谁能来举例子说明?

生：6个鸽子飞进5个鸽笼，总有一个鸽笼至少飞进2只鸽子为什么? 生：假设先每个鸽笼放一只，还剩下一只不管放进那个笼子里，总有一只鸽笼会飞进2只。6÷5=1(只)…1(只) 师：我们得出了什么样的结论呢?

生：只要物体数比抽屉数多1，总有一个抽屉至少放2个物体。

师：同学们说的真好，看来我们的思维已经被激活，可以进入新课的学习了，今天我们继续学习抽屉原理的例2 出示第72页例2的主题图，你获得了哪些信息?

二、引导建构，探究新课

出示合作探究题。

1、 把5本书放进2个抽屉中，不管怎么放，总有一个抽屉至少放进几本书?

2、

3、把7本书放进2个抽屉中，不管怎么放，总有一个抽屉至少放进几本书?

3、 把9本书放进2个抽屉中，不管怎么放，总有一个抽屉至少放进几本书?

4、你能用算式表示以上过程吗?你有什么发现?

1、 学生思考、讨论、交流;做好汇报的准备;

2、学生汇报;其他学生倾听、补充、质疑、评价等;教师适时补充、点拨、板书等。

生1：把5本书放进2个抽屉里，如果每个抽屉里先放2本，还剩1本，这本书不管放到哪个抽屉里，总有一个抽屉里至少有3本书。

板书：5本 2个 2本…… 余1本 (总有一个抽屉里至有3本书)

7本 2个 3本…… 余1本(总有一个抽屉里至有4本书) 9本 2个 4本……

余1本(总有一个抽屉里至有5本书) 师：2本、3本、4本是怎么得到的?生答完成除法算式。

5÷2=2本……1本(商加1) 7÷2=3本……1本(商加1) 9÷2=4本……1本(商加1) 师：观察板书你能发现什么?

生1：“总有一个抽屉里的至少有2本”只要用 “商+ 1”就可以得到。 师：如果把5本书放进3个抽屉里，不管怎么放，总有一个抽屉里至少有几本书?

生：“总有一个抽屉里的至少有3本”只要用5÷3=1本……2本，用“商+ 2”就可以了。

生：不同意!先把5本书平均分放到3个抽屉里，每个抽屉里先放1本，还剩2本，这2本书再平均分，不管分到哪两个抽屉里，总有一个抽屉里至少有2本书，不是3本书。

师：到底是“商+1”还是“商+余数”呢?谁的结论对呢?在小组里进行研究、讨论。

交流、说理活动：

生1：我们组通过讨论并且实际分了分，结论是总有一个抽屉里至少有2本书，不是3本书。

生2：把5本书平均分放到3个抽屉里，每个抽屉里先放1本，余下的2本可以在2个抽屉里再各放1本，结论是“总有一个抽屉里至少有2本书”。

生3∶我们组的结论是5本书平均分放到3个抽屉里，“总有一个抽屉里至少有2本书”用“商加1”就可以了，不是“商加2”。

师：现在大家都明白了吧?那么怎样才能够确定总有一个抽屉里至少有几个物体呢?

生4：如果书的本数是奇数，用书的本数除以抽屉数，再用所得的商加1，就会发现“总有一个抽屉里至少有商加1本书”了。

师：同学们同意吧?

如果有125本书放在2个抽屉里，总有一个抽屉至少有几本书?还能用枚举法吗?

生：用假设法最好

把7本书放进2个抽屉里，不管怎么放，总有一个抽屉里至少有几本书? 把9本书放进2个抽屉里，不管怎么放，总有一个抽屉里至少有几本书? 观察发现。

师：请同学们看黑板上，2本、3本、4本是怎么得到的呢?

师：同学们的这一发现，称为“抽屉原理”，“ 抽屉原理”又称“鸽笼原理”，最先是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出来的，所以又称“狄里克雷原理”，也称为“鸽巢原理”。这一原理在解决实际问题中有着广泛的应用。“抽屉原理”的应用是千变万化的，用它可以解决许多有趣的问题，并且常常能得到一些令人惊异的结果。

3、归纳整理：

把多于kn个物体任意放进n个空抽屉里，(k 是非0自然数)，那么一定有一个抽屉中至少放进

(

)个物体。

解决“抽屉原理”的步骤是：找出“抽屉数”和“分放的物体数”;物体数÷抽屉数=商……余数;至少数=商+1。

这一原理在解决实际问题中有着广泛的应用。抽屉原理关键的必须知道什么是抽屉，什么是待分的物体。下面我们应用这一原理解决问题。 练习反馈，评价反思

目标达成

独立完成后，说出思考过程。

1、8只鸽子飞回3个鸽舍，至少有3只鸽子要飞进同一个鸽舍里，为什么?

2、 张叔叔参加射击比赛，5次的成绩是41环，那么张叔叔至少一次的成绩不低于9环，为什么?

3、师：我这里有一副扑克牌，去掉了两张王牌，还剩52张，我请五位同学每人任意抽1张，听清要求，不要让别人看到你抽的是什么牌。请大家猜测一下，同种花色的至少有几张?为什么?

生：2张/因为5÷4=1…1 师：先验证一下你们的猜测：举牌验证。

师：如有3张同花色的，符合你们的猜测吗? 师：如果9个人每一个人抽一张呢?

生：至少有3张牌是同一花色，因为9÷4=2…1

巩固提升

1、17枝铅笔放进4个文具盒里，至少有一个文具盒放几枝?

2、六年级152人到常青农庄春游，安排捉鱼、攀爬、赶猪入笼三项活动，每位同学至少参加一项活动，参加相同活动种类最多的学生至少有多少人?

3、幼儿园有80个小朋友，各种玩具有330件。把这些玩具分给小朋友，是否有人会得到5件或5件以上的玩具?

四、全课小结

本节课你学到了什么?

板书： 抽屉原理

不管怎么放，总有一个文具盒至少有2枝铅笔

(4，0，0)

(3，1，0)

(2，2，0)

(2，1，1)

4÷3=1……1

1+1=2

教学反思：学生听取汇报时，不同意见的同学发出了“原来这样，我理解错了，我心里笑了，只要把机会给学生们，学生们会在辨析质疑中找到解决问题的办法，理也会越辩越明。学生出现理解性的错误问题还是处在老师这里，没有对这个问题进行预见，但是我想想，这样让学生进行出现问题在进行辩论学生的印象更深一些，课下我曾经调查学生这节课你印象最深的地方是哪里，有20几个同学提到这里)

第三篇：钢筋混凝土结构设计原理第九章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝

第九章

钢筋混凝土构件的变形和裂缝

计

算

题

1. 承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=4.0m，活荷载标准值qk=16kN/m，其准永久系数ψq=0.5，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB400级。环境类别为一类，安全等级为二级。试进行梁的截面设计，并验算梁的挠度。如混凝土强度等级改为C40，其他条件不变，重新计算并将结果进行对比分析。

2. 承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=6.0m，活荷载标准值qk=12kN/m，其准永久系数ψq=0.5;截面尺寸为b×h=200mm×400 mm，混凝土等级为C25，钢筋为HRB335级，4 16，环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值。

3. 某屋架下弦杆按轴心受拉构件设计，截面尺寸为200mm×200mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级，418，环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴向拉力Nk=160kN。试对其进行裂缝宽度验算。

4. 简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200 mm×500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，

416，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩Mk=95kN•m;环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。

计算题参考答案

1. 承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=4.0m，活荷载标准值qk=16kN/m，其准永久系数ψq=0.5，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB400级。环境类别为一类，安全等级为二级。试进行梁的截面设计，并验算梁的挠度。如混凝土强度等级改为C40，其他条件不变，重新计算并将结果进行对比分析。 解：根据跨度，初步选定截面尺寸为250mm×500mm。 可得恒载gk2500.250.531.25kN/m 活荷载qk16 kN/m M121ql0(1.231.251.416)42119.8 kN•m 88查表可知C30以上时，梁的最小保护层厚度为25mm。故设a = 35mm，则

h050035465mm 由混凝土和钢筋等级查表，

得fc14.3N/mm2;fy300 N/mm2;ft1.43 N/mm2 11.0;10.8;b0.55

M119.8106s0.155 221fcbh01.014.3250465112s0.17b s0.5(112s0.915

119.8106故As939mm2

fysh03000.915465M选用As(941 mm2)

0.45ft1.43A0.45250500268 mm2<941 mm2 fy300满足要求。

该用C40混凝土，配筋不变，计算其承载力。fc19.1N/mm2

fyAs1fcbh03009410.127

1.019.12504652Mu1fcbh0(10.5)1.019.125046520.127(10.50.127)122.8KN•m 进行抗裂验算 ⑴ 求Mk和Mq

11Mk(gkqk)l02(31.2516)4294.5 KN•m 8811Mq(gk0.5qk)l02(31.258)4278.5 KN•m 88对于C30混凝土：Ec3.0104N/mm2;Es2.0105 N/mm2;ftk2.01 N/mm2

EsAs2.0105941E0.054 4Ecbh03.010250465teAs9410.0151 Ate0.5250500skMk94.5106248 N/mm2 h0As0.87465941ψ1.1-0.65ftktesk1.10.652.010.751

0.01512482EsAsh02001039414652Bs2.931013N․mm2 1.15ψ0.26E1.150.7510.260.054BMk94.52.9310131.61013 N․mm2

Mq(1)Mk78.594.55Mk2594.5106400021fl09.84l020mm 48B482001.61013满足要求。

对于C40混凝土：Ec3.25104N/mm2;Es2.0105 N/mm2;ftk2.4 N/mm2

EsAs2.0105941E0.0498 4Ecbh03.2510250465teAs9410.0151 Ate0.5250500skMk94.5106248 N/mm2 h0As0.87465941ftk1.10.652.400.683

0.0151248ψ1.1-0.65tesk2EsAsh02001039414652Bs3.1661013N․mm2 1.15ψ0.26E1.150.6830.260.0498BMk94.53.16610131.731013 N․mm2

Mq(1)Mk78.594.55Mk2594.5106400021fl09.1l020mm 1348B482001.7310满足要求。

从以上算例可以看出，当截面尺寸及配筋不变时，混凝土强度等级提高，其极限承载力和计算挠度变化不大，换句话说，如果挠度验算不满足，通过提高混凝土强度等级的方法效果不明显。

2. 承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=6.0m，活荷载标准值qk=12kN/m，其准永久系数ψq=0.5;截面尺寸为b×h=200mm×400 mm，混凝土等级为C25，钢筋为HRB335级，4 16，环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值。 解：

gk2500.20.420kN/m;qk12 kN/m 11Mk(gkqk)l02(2012)62144 KN•m 8811Mq(gk0.5qk)l02(206)62117 KN•m 88对于C25混凝土：Ec2.8104N/mm2;Es2.0105 N/mm2;ftk1.78 N/mm2

As804 mm2;h0400258367 mm EsAs2.0105804E0.0782

Ecbh03.0104200367teskAs8040.0201 Ate0.5200400Mk144106560.95 N/mm2 h0As0.87367804ψ1.1-0.65ftktesk1.10.651.780.997

0.0201560.952EsAsh02001038043672Bs1.191013N․mm2 1.15ψ0.26E1.150.9970.260.0782BMk1441.1910136.571012 N․mm2

Mq(1)Mk1171445Mk25144106600021fl082l030mm 48B482006.571012不满足要求。

3. 某屋架下弦杆按轴心受拉构件设计，截面尺寸为200mm×200mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级，418，环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴向拉力Nk=160kN。试对其进行裂缝宽度验算。 解：

轴心受拉构件cr2.7;As1017mm2

;ftk2.01 N/mm2

teAs10170.0254 Ate200200deq18mm skNk160000157.33 N/mm2 As1017ftk1.10.65deqψ1.1-0.65tesk2.010.773

0.0254157.33157.3318(1.9250.08)0.1710.2542.0105wmaxcrψskEs(1.9c0.08te)2.70.773mm〈wlim0.2 mm 满足要求。

4. 简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200 mm×500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，4

16，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩Mk=95kN•m;环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。 解：

对于C30混凝土：Ec3.0104N/mm2;Es2.0105 N/mm2;ftk2.01 N/mm2

As804mm2;h0500258466mm EsAs2.0105804E0.0575 4Ecbh03.010200466teskAs8040.01608 Ate0.5200500Mk95106291.4 N/mm2 h0As0.87466804ψ1.1-0.65ftktesk1.10.652.010.82

0.01608291.4deq16mm;c25mm;cr2.1

wmaxcrψskEs(1.9c0.08deqte)2.10.82291.416(1.9250.08)0.31950.016082.010mm〉wlim0.2mm 不满足要求。可以采取增大截面高度的措施。

判 断 题

1.受弯构件的裂缝会一直发展，直到构件的破坏。(

)

2.钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度。(

)

3.裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果(

)。 4.《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指构件外表面上混凝土的裂缝宽度。(

)

5.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时，可以通过增加保护层厚度的方法来解决。(

)

6.受弯构件截面弯曲刚度随着荷载增大而减小;(

) 7.受弯构件截面弯曲刚度随着时间的增加而减小;(

) 8.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值;(

)

判断题参考答案

1. 错;

2. 错; 3. 对; 4. 错; 5. 错; 6. 对; 7. 对; 8. 错;

问 答 题

1.裂缝宽度的定义，为何与保护层厚度有关? 2.为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定? 3.T形截面、倒T形截面的Ate有何区别，为什么? 4.裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理? 5.钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 6.简述参数ψ的物理意义和影响因素? 7.何谓“最小刚度原则”，挠度计算时为何要引入这一原则? 8. 受弯构件短期刚度Bs与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理? 9.确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素?

问答题参考答案

1.裂缝宽度的定义，为何与保护层厚度有关? 答：裂缝开展宽度是指受拉钢筋重心水平处构件侧表面上的混凝土的裂缝宽度。试验量测表明，沿裂缝深度，裂缝宽度是不相等的，由于受到钢筋的约束，近钢筋处回缩变形小，构件表面处回缩大。而保护层厚度是从纵向钢筋外表面算至混凝土外表面的。所以裂缝宽度的大小与保护层厚度是有关系的。 2.为什么说裂缝条数不会无限增加，最终将趋于稳定? 答：直到距开裂截面为l处，钢筋应力由σs1降低到σs2，混凝土的应力σc由零增大到ft，才有可能出现新的裂缝。显然，在距第一条裂缝两侧l的范围内，即在间距小于2l的两条裂缝之间，将不可能再出现新裂缝。

3.T形截面、倒T形截面的Ate有何区别，为什么? 答：T形截面Ate0.5bh ; 倒T形截面Ate0.5bh(bfb)hf

其受拉区是不同的。

4.裂缝宽度与哪些因素有关，如不满足裂缝宽度限值，应如何处理? 答：与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足，可以采取减小钢筋应力或减小钢筋直径等措施。

5.钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 答：主要是指刚度的取值不同，材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度，钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。 6.简述参数ψ的物理意义和影响因素? 答：系数ψ的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度。ψ的大小还与以有效受拉混凝土截面面积计算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte有关。 7.何谓“最小刚度原则”，挠度计算时为何要引入这一原则? 答：“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内，可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度，亦即按最小的截面抗弯刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这样可以简化计算，而且误差不大，是允许的。

8. 受弯构件短期刚度Bs与哪些因素有关，如不满足构件变形限值，应如何处理? 答：影响因素有：配筋率ρ、 截面形状、 混凝土强度等级、 截面有效高度h0。可以看出，如果挠度验算不符合要求，可增大截面高度，选择合适的配筋率ρ。 9.确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素? 答：确定构件裂缝宽度限值主要考虑(1)外观要求;(2)耐久性。

变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响 (3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内。

选 择 题

1.下面的关于受弯构件截面弯曲刚度的说明错误的是(

)。

A. 截面弯曲刚度随着荷载增大而减小; B. 截面弯曲刚度随着时间的增加而减小; C. 截面弯曲刚度随着变形的增加而减小; D. 截面弯曲刚度不变; 2.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是(

)。

A. 荷载、材料强度都取设计值; B. 荷载、材料强度都取标准值;

C. 荷载取设计值，材料强度都取标准值; D. 荷载取标准值，材料强度都取设计值;

3.钢筋混凝土受弯构件挠度计算公式正确的是(

)。

Mkl02

A.fS;

BsMkl02

B.fS;

B

C.fSMql02BsMql02B;

D.fS;

4.下面关于短期刚度的影响因素说法错误的是(

)。

A.增加，Bs略有增加;

B.提高混凝土强度等级对于提高Bs的作用不大;

C.截面高度对于提高Bs的作用的作用最大;

D.截面配筋率如果满足承载力要求，基本上也可以满足变形的限值; 5.《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指：(

)。

A. 受拉钢筋重心水平处构件底面上混凝土的裂缝宽度; B. 受拉钢筋重心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝宽度; C. 构件底面上混凝土的裂缝宽度; D. 构件侧表面上混凝土的裂缝宽度;

6.减少钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度，首先应考虑的措施是(

)。

A. 采用直径较细的钢筋; B. 增加钢筋的面积; C. 增加截面尺寸;

D. 提高混凝土强度等级;

7.混凝土构件的平均裂缝间距与下列哪个因素无关(

)。

A. 混凝土强度等级; B. 混凝土保护层厚度; C. 纵向受拉钢筋直径; D. 纵向钢筋配筋率;

8.提高受弯构件截面刚度最有效的措施是(

)。

A. 提高混凝土强度等级; B. 增加钢筋的面积; C. 改变截面形状; D. 增加截面高度;

9.关于受弯构件裂缝发展的说法正确的是(

)。

A. 受弯构件的裂缝会一直发展，直到构件的破坏;

B. 钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度;

C. 裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果;

D. 裂缝的出现不是随机的; 10.普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为(

)。

A. 一级 ;

B. 二级 ; C. 三级 ; D. 四级 ;

选择题参考答案

1. D; 2. B; 3. B; 4. D; 5. B; 6. A; 7. A; 8. D; 9. C; 10. C;

第四篇：计算机网络原理第2章习题

1. 通常通信信道的带宽越大，在数据传输中失真将会()

A. 严重B. 不变C.越大D. 越小

2.已知某信道的信号传输速率为64kbit/s，一个载波信号码元有4个有效离散值，则该信道的波特率为()

A.16kBaudB.32 kBaudC.64 kBaudD. 128 kBaud

3. 某信道的波特率为1000Baud，若令其数据传输速率达到4kbit/s，则一个信号码元所取的有效离散值个数为()

A. 2B.4C. 8D.16

4.有一条无噪声的8kHz信道，每个信号包含8级，，每秒采样24*103次，则可以获得的最大传输速率是()

A 24 kbit/sB. 32 kbit/sC. 48 kbit/sD.72 kbit/s

5.假设一个信道的带宽是3000Hz，信噪比为20dB，那么这个信道可以获得的理论最大传输速率是()

A.1 kbit/sB.32 kbit/sC.20 kbit/sD. 64 kbit/s

6.测得一个以太网数据的波特率是40Mbaud，那么其数据率是()

A.10Mbit/sB.20 Mbit/sC.40 Mbit/sD.80 Mbit/s

7.用PCM对语音进行数字量化，如果将声音分成128个量化级，采样频率为8000次/秒，那么一路话音需要的数据传输率为()

A. 56 kbit/sB.64 kbit/sC. 128 kbit/sD.1024 kbit/s

8.[2009]在无噪声的情况下，若某通信链路的带宽为3KHz，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是()。

A.12kbit/sB. 24kbit/sC. 48kbit/sD. 96kbit/s

9.[2011]若某通信链路的数据传输速率为2400bit/s，采用4相位调制，则该链路的波特率是()。

A.600波特B.1200波特C.4800波特D.9600波特

第五篇：美学原理第一章美是什么2

宗白华： “一切美的光是来自心灵的源泉：没有心灵的映射，是无所谓美的。” “中国宋元山水画是最写实的作品，而同时是最空灵的精神表现，心灵与自然完全合一。” 五 美在意象 审美活动就是要在物理世界之外构建一个情景交融的意象世界 “山苍树秀，水活石润，于天地之外，别构一种灵奇”(方士庶) “一草一树，一丘一壑，皆灵想之独辟，总非人间所有”(恽南田) “意象”的概念： 源头：《易传》：“立象以尽意” 最一般的规定：“情景交融” 王夫之：情与景的关系 “情景名为二，而实不可离。神于诗者，妙合无垠。” “情不虚情，情皆可景，景非虚景，景总含情” “景中生情，情中含景，故曰景者情之景，情者景之情。” “情景虽有在心在物之分，而景生情，情生景，哀乐之触，荣悴之迎，互藏其宅。” 朱光潜、宗白华：情与景的关系

朱光潜：(“意象”、“物的形象”、“物乙”) “美感的世界纯粹是意象世界。”(《论美》) “凡是文艺都是根据现实世界而铸成另一超现实的意象世界，所以它一方面是现实人生的返照，一方面也是现实人生的超脱。”(《论文学》) 宗白华： “美与美术的源泉是人类最深心灵与他的环境世界相触相感时的波动。”(《介绍两本关于中国画学的书并论中国的绘画》) “以宇宙人生的具体为对象，赏玩它的色相、秩序、节奏、和谐，借以窥见自我的最深心灵的反映;化实景而为虚境，创形象以为象征，使人类最高的心灵具体化、肉身化，这就是‘艺术境界’。”(《中国艺术意境之诞生》) “意象”与中国艺术 “中国宋元山水画是最写实的作品，而同时是最空灵的精神表现，心灵与自然完全合一。花鸟画所表现的亦复如是。勃莱克的诗句：‘一沙一世界，一花一天国’，真可以用来咏赞一幅精妙的宋人花鸟。一天的春色寄托在数点桃花，二三水鸟启示着自然的无限生机。中国人不是象浮士德‘追求’着‘无限’，乃是在一邱一壑、一花一鸟中发现了无限，表现了无限，所以他的态度是悠然意远又怡然自足的。他是超脱的，但又不是出世的。他的画是讲求空灵的，但又是极写实的。他以气韵生动为理想，但又要充满着静气。一言以蔽之，他是最超越自然而又最切近自然，是世界最心灵化的艺术，而同时是自然的本身。” (宗白华：《介绍两本关于中国画学的书并论中国的绘画》)

六、意象的分析：审美意象的主要性质 第一，审美意象是一个完整的、充满意蕴、充满情趣的感性世界 第二，审美意象是在审美活动的过程中生成的。 第三，意象世界显现一个真实的世界，即人与万物一体的生活世界。 第四，审美意象给人一种审美的愉悦 (一) 灿烂的感性

审美意象不是一种物理的实在，也不是一个抽象的理念世界，而是一个完整的、充满意蕴、充满情趣的感性世界，也就是中国美学所说的情景相融的世界。 林风眠：彩霞荷塘 月亮在不同的诗中，呈现的是不同的意象世界。

“月上柳梢头，人约黄昏后。” “江上柳如烟，雁飞残月天。” “明月出天山，苍茫云海间。长风几万里，吹度玉门关。” “寒塘渡鹤影，冷月葬花魂。” 审美意象：充满意蕴的感性世界 情景不能分离。最根本的原因，就在于意象世界显现的是人与万物一体的生活世界，在这个生活世界中，世界万物与人的生存和命运是不可分离的。 完整的充满意蕴的感性世界，这就是审美意象，也就是广义的“美”。 杜夫海纳： “美是感性的完善。” “审美对象所显示的价值，就是所揭示的世界的情感性质。” (《美学与哲学》) 凡高《农鞋》 “从鞋具磨损的内部那黑洞洞的敞口中，凝聚着劳动步履的艰辛。这硬梆梆、沉甸甸的破旧农鞋里，聚集着那寒风陡峭中迈动在一望无际的永远单调的田垅上的步履的坚韧和滞缓。鞋皮上粘着湿润而肥沃的泥土。暮色降临，这双鞋底在田野小径上踽踽而行。在这鞋具里，回响着大地无声的召唤，显示着大地对成熟的谷物的宁静的馈赠，表征着大地在冬闲的荒芜田野里朦胧的冬冥。这器具浸透着对面包的稳靠性的无怨无艾的焦虑，以及那战胜了贫困的无言的喜悦，隐含着分娩阵痛时的哆嗦，死亡逼近时的战栗。” ―― 海德格尔 《艺术作品的本源》 和“美”相对立的概念 广义的“美” (审美意象) 优美(狭义的“美”) 作为审美意象的“丑” (崇高、荒诞„„) “不美”(审美上的冷淡)：遏止或消解审美意象的产生的事物或活动 (太单调、太平常、太陈腐或者太令人厌恶的东西，挑拨人的欲望的东西„„) “广义的美”的对立面 李斯托威尔： “审美的对立面和反面，也就是广义的美的对立面和反面，不是丑，而是审美上的冷淡，那种太单调、太平常、太陈腐或者太令人厌恶的东西，它们不能在我们的身上唤醒沉睡着的艺术同情和形式欣赏的能力。” 王国维： “夫优美与壮美，皆使吾人离生活之欲，而入于纯粹知识者。若美术中而有眩惑之原质乎，则又使吾人自纯粹知识出，而复归于生活之欲。” “故眩惑之于美，如甘之于辛，火之于水，不相并立者也。”

(二) 审美意象只能存在于审美活动中 山谷云：“天下清景，不择贤愚而与之，然吾特疑端为我辈设。”诚哉是言!抑岂特清景而已，一切境界，无不为诗人设。世无诗人，即无此种境界。夫境界之呈于吾心而见于外物者，皆须臾之物。惟诗人能以此须臾之物，镌诸不朽之文字，使读者自得之。 (王国维：《人间词话》) 自有渊明方有菊，若无和靖便无梅。(辛弃疾) 现象学的“意向性”理论 在审美活动中，不存在那种没有“我”的世界：世界一旦显现，就已经有了我。“只是对我说来才有世界，然而我又并不是世界。” “就像一架天生的放映机，总在依据胶片上的实项内容(可比拟为胶片上的一张张相片)和意识行为(放映机的转动和投射出的光亮)而将活生生的意义和意向对象投射到意识的屏幕上。” (张祥龙：《当代西方哲学笔记》) 如何理解“心外无物” 先生游南镇，一友指岩中花树问曰：“天下无心外之物，如此花树，在深山中自开自落，于我心亦何相关?” 先生曰：“你未来看此花时，此花与汝心同归于寂;你来看此花时，则此花颜色一时明白起来：便知此花不在你心外。” (《传习录》) “例如在人未看深山中的花树时，花虽存在，但它与人‘同归于寂’，‘寂’就是遮蔽而无意义，谈不上什么颜色美丽。只是在人来看此花时，此花才被人揭示而使得‘颜色一时明白起来’。王阳明哲学关心的也是人与物交融的现实的生活世界，而不是物与人相互隔绝的‘同归于寂’的抽象之物。”(张世英：《哲学导论》) “相值而相取” 王夫之： “天地之际，新故之迹，荣落之观，流止之几，欣厌之色，形于吾身以外者，化也;生于吾身以内者，心也;相值而相取，一俯一仰之际，几与为通，而