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動態分析基本方法實用13篇

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動態分析基本方法

篇1

①由局部電阻變化判斷總電阻的變化

②判斷總電流I的變化;

③根據U=E-Ir判斷路端電壓的變化;

④根據串并聯電路的特點以及歐姆定律判斷各部分電路的電壓及電流的變化.

R局R總I總U端I部分、U部分

R局R總I總U端I部分、U部分

例 在圖4電路中,當滑動變阻器滑動鍵P向下移動時,則( ).

A.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮

B.A燈變亮、B燈變亮、C燈變暗

C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗

D.A燈變亮、B燈變暗、C燈變亮

分析 P向下移動時, R局R總I總, 所以A燈變亮,

R局U部分, 所以B燈變暗, IA=IB+IC, 所以C燈變亮.

二、先分析干路部分,再分析支路部分

值得提醒的是,分析時要注意,電源內阻必須考慮,且電源內阻是在干路上,根據部分電路歐姆定律有U內=I總r,總電流增大,則內阻上電壓增大.同理有UA=I總RA,則RA端的電壓增大,即燈泡A變亮.由E=U內+U外和U外=UA+UB可判斷B燈變暗,IA=IB+IC, 所以C燈變亮.

篇2

油田的動態開發分析是油藏開發中的關鍵步驟,是利用油藏工程方法來研究油藏的動態變化規律,立足于油田的動態生產數據,分析各項開發指標的變化規律,評價油田的動態開發效果,在此基礎上確定剩余油的分布。油田的動態分析涉及資料廣泛,查找對比數據復雜,需要直觀的分析研究工具。文獻[1]提出了基于Basic語言的地質計算及繪圖系統;文獻[2]提出了GIS技術應在油藏的生產管理與決策中發揮重要作用的思想;文獻[3]提出了基于Delphi組件的動態分析圖件繪制系統。這些算法理論復雜,運算量大,功能不夠全面。

針對上述情況,對油藏動態分析所需的圖表數據進行分析,設計出了以油藏地質圖件為基礎的“油藏開發動態分析平面圖形系統”。本系統基于GIS組件編程技術,結合Surfer繪圖軟件,實現快速、精確的油田動態分析圖形繪制功能。

1.開發動態分析平面圖形系統建模

編寫的“油藏開發動態分析平面圖形系統”通過軟件測試,在多個油田數據測試運行效果理想,通過GIS組件編程技術,實現了圖層式油藏現狀圖分析,將油藏地質與油藏開發動態有機結合,實現了在考慮了斷層、尖滅等各種復雜條件影響下,油藏動態等值圖的繪制方法。

圖1 平面圖形系統流程圖

開發動態分析平面圖形系統的功能是根據已經制作好的電子格式的油藏小層平面圖,結合生產數據庫進行油藏的動態分析。同時提供圖形元素識別、圖形編輯、各種指標的柱狀圖、餅狀圖、等值圖等動態圖形生成功能。平面動態分析圖形系統應用流程如圖1所示。

2.圖形導入

“油藏開發動態分析平面圖形系統”需要已有開發地質圖件作為工作底圖,它們常以DXF、BMP形式保存。圖形接口的功能就是把上述兩種格式轉化為軟件所需的SHP文件,從而能被GIS組件MO識別。輸入文件默認包含油井、水井、斷層、尖滅線、油水分界、超覆線、井號、等值線、等值線標注等信息。SHP文件是按上述信息分圖層存儲的數字文件。讀入DXF文件時按上述圖層讀取,沒有的圖層記為空,默認內容外的圖層記為等值線,讀入后再正確分層。BMP文件圖形坐標需要轉換為大地坐標,矢量化后正確分層。輸入文件編輯符合要求后轉存為相應的SHP文件。

圖元編輯可以完成對底圖的修正功能。由于圖形數據都是按圖層存儲的,選擇圖層后該圖層的所有圖形被激活,用鼠標選取點、線或者節點,進行添加、刪除或移動的操作。

輸入的底圖中沒有正確分層的線默認保存在等值線的圖層中,特征元素提取功能可以從等值線中識別出斷層、殲滅線、油水分界線等。基本思想是選中一段等值線后,通過選擇特征元素類型,把該段等值線圖元寫入選擇類型的圖層文件中,同時從原有的圖層文件中刪除該線圖元。

4.動態分析

4.1 專題圖

專題圖有助于了解油藏內各井的基本情況,進行指標對比;有助于查找各階段產量發生較大波動的井,進行原因分析。利用井點的數據繪制油層生產動態現狀圖,生產指標可以是產油量、產液量、含水率、動液面等動態指標,也可以是井點的孔滲飽參數、油層厚度、套管尺寸等靜態指標油井參數,圖形類型包括柱狀圖、綜合柱狀圖、扇形圖等。 專題圖的繪圖算法流程和基本思想如圖2所示:

圖2 專題圖繪制模塊流程

4.2等值線圖

等值線圖是地質研究工作中的一種重要表示方法,它通過處理一些離散的點來生成連續平滑的地質結構圖,通過它來表示儲層構造形態、物性參數分布等。

利用Surfer8.0 地質繪圖軟件自帶的插值功能,一個完整的繪圖步驟主要包括:①準備繪圖數據*.dat:格式為第1列、第2列為x軸和y軸坐標,第3列為插值項,把文件存為*.dat,如gdr.dat; ②把.dat文件轉換成.grd文件:Surfer軟件提供了12種不同的網格化方法,如距離倒數加權法、最小曲率法、三角網線性插值法、Kriging法、多元回歸法等,在網格化過程中會自動插值,生成所需的gdr.grd文件;③白化gdr.grd文件:找到邊界文件*.bln調入地圖文件后,白化邊界部分,在白化區域不需繪制等值線,最終生成out.grd文件;④用生成out.grd畫等值線圖;⑤把邊界*.bln文件加在等值線圖上。

5.應用實例

圖3 油井月油月水柱狀圖

6.結論

新疆排2砂于準噶爾盆地西緣車排子凸起中部中石化西緣區塊內,含油面積15.4km2,中部發育一條北西向落差10m左右正斷層,設計油井32口,水井12口。利用新疆排2砂體的地質圖和數據庫數據,繪制完成的柱狀圖如圖3所示,圖4是經填充處理的等值線圖。

本軟件系統研制成功以后:

(1)該系統將大大提高油藏開發動態分析的工作效率,減輕油藏技術人員的勞動強度, 工作的效率提高了幾十倍.使油藏分析人員從繁瑣的手工繪圖中解脫出來,將更多的時問和精力用于成果的研究和分析工作,極大地縮短了油藏開發研究工作的周期。

(2)提高開發動態研究的精度和水平。計算機的應用避免了手工工作造成的人為誤差,提高了成果的可靠性。

(3)實現基礎資料、圖件、項目及研究成果的一體化計算機管理,不僅提高了資料的可繼承性和重復利用,溝通了油藏地質和油藏開發的聯系。

圖4 經填充處理的油井月產油等值線圖

參考文獻:

[1] 叢景華.微機工程地質計算及繪圖軟件系統,油氣田地面工程,1990(6).

篇3

機械動態設計是正在發展中的一項新技術,它涉及到現代動態分析、計算機技術、產品結構動力學理論、設計方法學等眾多學科范圍,目前還沒有形成完整的動態設計理論、方法和體系,許多問題尚需進行深入廣泛的研究。以下結合文獻[1~4]的論述,對機械動態設計發展與現狀作簡要評述。

目前,國外在結構動態分析設計領域的研究十分活躍,特別是美國、西歐等一些發達國家,十分重視關于結構動態分析設計問題的研究,并將其列為結構設計領域的重點發展方向之一。結構動態設計的主要內容包括兩個方面:①建立一個切合實際的結構動力學模型;②選擇有效的結構動態設計方法[1]。機械結構動態設計的一般大體過程是:對滿足工作性能要求的產品初步設計圖樣,或就需要改進的產品結構實物進行實體建模,并作動態特性分析。然后,根據工程實際情況,給出其動態特性的要求或預定的動態特性目標,再按結構動力學“逆問題”方法直接求解結構設計參數,或按結構動力學“正問題”分析方法,進行結構修改與修改后結構的動態特性預測,其結構的修改與預測往往需要反復多次,直到滿足各項設計要求為止,從而得到一個具有良好靜、動態特性的產品設計方案。

2 結構振動系統的建模

2.1 有限單元法。結構振動系統的建模問題是結構動態設計的基礎,目前建模的一種常用的方法是采用有限元法,這種方法首先將連續的彈性體離散化,然后從能量原理出發建立起整體控制方程,利用數值方法求解,得到結構的參數。該方法的優點是可在結構設計之初,根據設計圖紙,預知產品的動態性能,預估振動、噪聲的強度和其它動態問題,并可在圖紙階段改變結構形狀以消除或抑制這些問題。該方法是一種近似解法,但就其計算精度來看,基本能夠滿足使用者的要求。對復雜結構,這是一種較為有效的分析方法。隨著計算機技術的發展,建立在有限元原理上的結構分析軟件已經相當成熟(如:IDEAS、ADINA、NASTRAN、SAP、ANSYS等),它們已卓有成效地應用于航空、航天、船舶、汽車和機床等工程結構的動態分析。

然而,對大型復雜結構而言,由于材料物理參數的不確定性,邊界條件的近似處理、接頭及連接處的連接參數估計不準確,以及缺乏阻尼參數等原因,要想直接依據圖樣資料建立一個能準確反映結構動態特性的有限元模型是比較困難的,其計算精度也難以保證。

2.2 試驗模態分析法。近10多年來,由于動態測試、信號處理、計算機輔助實驗等技術的迅速提高,試驗建模技術也得到了很大的發展,因此結構動力學分析的另一種有效的方法是試驗模態分析法。該方法是建立在實驗基礎上的確定系統動態特性的一種更為有效的方法。它是在結構上選擇有限個試驗點,在一點或多點進行激勵,在所有點測量系統的輸出響應,通過對測量數據的分析和處理,建立結構系統離散的數學模型。

這種模型能較準確的描述實際系統,分析結果也較可靠,但該法客觀上要求有一個實際模型,因而提高了建模成本,同時由于實測信息的不完整,導致模型的不完備,往往只能反映真實系統的低階模態特性,難以適應大型復雜結構。

2.3 基于試驗數據的有限元模型修正法。鑒于上述兩種方法的優缺點,現代的發展趨勢是把有限元方法和試驗模態分析技術有機結合起來,用有限元方法建立先驗模型,而用實測的動態數據通過不同方法對其先驗模型進行修正,利用修正后的有限元模型計算結構的動態特性和響應,進行結構的優化設計[1,5]。目前,一些較復雜結構系統的實驗模態分析和動態特性有限元分析在國內外都已取得了一定的成果[5]。用實驗模態分析結果修正機體有限元模型的方法,在機體有限元建模上已得到實際應用,從而為進行機體動力響應計算奠定了基礎。

基于實驗數據的結構有限元模型修正,近30年來國內外學者提出了大量的修正方法,這些方法從修正的對象來說,大體上可分為矩陣型與設計參數型兩大類。矩陣型方法的基本思想是:根據一定的準則和結構動力學關系來修正有限元模型的質量矩陣和剛度矩陣,使修正后的有限元模型計算的模態參數與實驗結果一致。這類方法首先由Berman等人于1971年提出,而由Caesar(1986)、Kaba(1985)和張(1988)等設法改進。雖然在數學上該方法可達到由修正后的有限元模型計算的模態參數與實驗結果相一致的目的,但其修正后的質量與剛度矩陣已失去了明確的物理意義,因此修正后的模型很難用于結構的動態設計;而設計參數型直接對結構的材料、截面形狀和幾何尺寸等參數進行修正,該類方法可直接應用于結構動態設計,例如Colluins(1974年)、曾(1991)、陳(1994年,1996年)等人曾用實驗模態參數辨識結構的設計參數,Ewins(1990年)、Link(1992年)等人曾用頻率響應函數進行過結構設計參數的識別。該方法屬于基于“逆問題”直接求解的動態設計方法。關于結構動態設計的“正問題”,即結構修改與修改結構的重分析,是目前較為廣泛的一類動態設計方法。例如:有關結構修改的靈敏度分析(Fox1968年提出),修改結構重分析中用到的基于小參數的矩陣攝動法(Rayleigh為先驅)等等都得到了廣泛應用。

3 結構動態分析在工程領域的應用

目前對結構進行動態分析時,應用較為廣泛的是利用有限元的方法,建立模型后,在對結構靜態分析的基礎上,進行模態分析、沖擊載荷作用下的結構分析等等。這種分析方法已成功地應用于航空、航天、船舶、汽車和機床等工程結構的動態分析。

參考文獻

[1] 陳新.機械結構動態設計理論方法及應用.北京:機械出版社,1997

[2] 張連山.關于國內抽油機發展趨向的幾個問題.石油機械,2003,24(2)

[3] 蕭南平.對游梁式抽油機節能問題的探討.石油機械,2000,25(3)

篇4

由于在電磁感應中,當導體棒運動切割磁感線產生感應電動勢,從而使閉合回路中導體棒有感應電流通過,導體棒在感應電流的作用下受到安培力的作用,安培力的產生使導體棒的加速度發生改變即運動狀態發生改變……經過這一系列動態變化后,導體棒最終會達到一個穩定狀態即收尾狀態,因此解此類題的關鍵在于是否能準確進行動態分析,確定最終收尾狀態。通常可從導體棒的加速度是否變為恒定或為0、閉合回路中的電流變為恒定或為0、穿過閉合回路的磁通量變化率變為恒定或為0來檢驗回路是否達到穩定狀態。針對動態分析其基本步驟和方法可以概括為以下幾點。

1.確定導軌類型、選取研究對象,由法拉第電磁感應定律求出感應電動勢的大小;

2.畫出等效電路圖,求解電流大小;

3.由楞次定律判斷感應電流的方向,應用左手定則確定安培力的方向和大小;

4.對導體棒進行受力分析,確定最終狀態;

5.列平衡方程或動力學方程求解。

一般的思路導航圖如下:

二、基本單棒模型

1.發電式導軌模型:導體棒開始運動后切割磁感線,在閉合回路中產生感應電流,這樣的導軌模型稱為發電式導軌模型(整個回路只有一個電源)。

(1)建立模型:如圖1所示,間距為L的光滑豎直金屬導軌與阻值為R的電阻相連,整個裝置處在大小為B、垂直與導軌平面向里的勻強磁場中,質量為m、電阻為r的導體棒ab從靜止開始沿導軌下滑,導體棒始終與導軌垂直并接觸良好,導軌電阻不計。

篇5

一、注采井組動態分析內容

在低滲復雜斷塊油氣田中,注采井組往往是以注水井為中心,在最大限度地排除掉已知小斷層的干擾后,與周圍油井所構成的油田為最基本的開發單元。注采井組動態分析的核心問題,是在注水井與其周圍油井組成的井組范圍內,找出注水井合理的分層配水強度,使水線最大限度地均勻向油井推進,以使油層得到持續的壓力補充,達到井組高產和穩產的目的。同時,也可通過井組的動態分析,發現和驗證未知的小斷層的存在,以便發現隱藏在這些斷層附近的剩余油富集區,最大限度地改善油田整體開發效果。

注采井組動態分析的主要內容是:(1)分析井組的注采反應,了解注采平衡情況,搞清分層油水分布狀況,掌握注入水在油層中驅油效果。(2)分析井組內各油層的動用狀況,各油層存在的生產潛力。(3)發現未知小斷層的存在,完善注采井網,改善油田整體開發效果。(4)根據分析結果,結合各開發階段的要求,提出井組內各井、各油層的調整、挖潛措施。

二、注采井組動態分析的方法

(一)準備資料

注采井組動態分析中,需要準備的資料、圖表主要有:(1)井組靜態參數表,包括油水井各開采層的分層數據(射孔層段、射孔時間、有效厚度、空隙度、滲透率等)。(2)井組動態數據表,包括油水井的開采層位、水淹情況、含水率、動液面、注水量、產油量等。(3)準備注采井組的構造井位圖、油層連通圖、主要油砂體平面圖、井組開采曲線等。(4)動態監測資料,包括歷年的注水剖面和產液剖面資料及靜壓資料等。

(二)基本動態分析步驟

1.基本情況。進行注采井組分析前,首先要掌握該井組的基本情況。其中主要有:注采井組在區塊所處的位置和所屬的開發單位;注采井組的井網、井距;油井的生產層位和主力產油層;注水井的注水層段和主力吸水層;油水井各小層連通情況;注采井組目前的生產狀況等。

2.指標對比。注采井組分析中,對產液量、產油量、含水率、動液面等指標要進行對比,通過對比,可能出現以下五種情況:(1)各項開發指標平穩運行。(2)含水率與日產液量同步上升或同步下降,日產油量變化不大。(3)含水率穩定,日產液量上升或下降,引起日產油量的上升或下降。(4)日產液量穩定,含水率上升或下降,引起日產油量的上升或下降。(5)含水率上升,日產液量下降,使日產油量大幅度下降。

3.階段劃分。指標對比后,為了使分析的原因更加明確更加清晰,有時還要把整個分析過程再細分為幾個階段,一般可依據以下情況劃分階段:(1)根據日產油量的變化劃分為:產量上升階段,產量穩定階段,產量下降階段。(2)根據含水率的變化劃分為:含水下降階段,含水平穩階段,含水上升階段。(3)根據注水井采取的措施前后劃分,如分為調配前階段,調配后階段;調驅前階段,調驅后階段,換封前階段,換封后階段等。(4)根據油井采取的措施劃分階段,如劃分為油井調參前階段,調參后階段;提液前階段,提液后階段;堵水前階段,堵水后階段等。

4.原因分析。分析引起井組生產情況變化的主要因素,首先要找出注采井組的主要變化井,即找出引起井組產量發生較大波動的典型井。典型井的各項生產指標變化也是有差異的,雖然一般是多種影響因素同時存在,但往往是以一種或兩種因素為主。通過對比分析,確定影響典型井產能變化的主要因素有:(1)在注水井上找原因。分析注水井注水是否正常,各層段是否能夠完成配注,是否超注等。油井的產能變化總是與注水井的變化相聯系的。注水井的注水量變化,一方面可能使注入水對不同井點的推速度不均衡,造成平面矛盾;另一方面也往往由于同一口水井不同層段的物性差異而引起各層段注水量的不合理,從而造成層間矛盾。(2)在油井自身和相鄰油井找原因。油井生產情況發生變化后,首先,要先從油井自身上找原因,看泵況是不是發生了變化,套壓是不是發生了變化。其次,還應在相鄰油井上找原因。因為相鄰的油井如果井距較近,又是同一油層生產,很易造成井間干擾。如某油井放大壓差生產,會使相鄰油井地層壓力下降,造成產量下降。某油井改層生產,又會使油層平面上注采失調,使相鄰的其他井含水率上升。(3)在構造上找原因。復雜斷塊油氣田小斷層密布,不可能完全通過鉆新井全部發現和確認,但他們的存在對注采井組的影響卻是很大的。比如井間存在開放型斷層可能會使油井暴性水淹;井間存在閉合型的斷層又會造成目的層長時間不見效;斷層甚至會引起水量再分配,打亂開發層系等。(4)在油層物性上找原因。沉積環境引起的平面上的物性差異有時也會影響注采井組的產能變化。如沿河道流向的方向上可能會容易見效,且見效后產量上升幅度大,水淹快,逆河道流向的方向上可能會很難見效,見效后產量上升幅度小,見效周期長等。

(三)注采井組存在的問題及調整措施

1.注采井組存在的問題。(1)平面矛盾突出,注采井網不完善,小斷層干擾,井間干擾,油井存在著單向受效,水井存在著單向推進等問題。(2)層間矛盾突出,注水井各層段配注不合理,使潛力層吸水能力過低,作用得不到發揮;高含水層水淹嚴重,對中低滲透層生產構成嚴重干擾等。(3)注采比過低,地層能量不足,地層壓力下降,影響油井的產量穩定。(4)工作制度不合理,如地下能量充足的油井,生產壓差過小,影響潛力的發揮;地下虧空較大的油井,液面下降,滿足不了抽油泵生產的需要。(5)油井的地面管理問題如泵況、控套情況等。

2.調整措施。找出井組地下動態存在的問題后,要對油水井采取相應的措施,使油井保持高產穩產。

篇6

一、引言

單管共射放大電路是“電子學”課程中最基本的知識點,同時也是最核心的內容。對這一知識點的掌握程度直接影響后續課程的學習。在教學過程中發現,許多同學對這一塊知識點的認識比較分散,對共射放大電路幾種組態之間的聯系不太清楚,沒有一個整體的把握。當學到后續更多其他形式的放大電路時更是無從下手。為此,我們在教學過程中采用啟發式教學,對共射放大電路的幾種組態進行深入分析,找到它們的有機聯系,從而引導學生對這一塊知識點有一個整體的認識。

二、單管共射放大電路的整體分析方法

單管共射放大電路的分析通常是按照“先靜態”、“后動態”的原則,首先畫出電路的直流通路,在直流通路里計算靜態工作點并驗證晶體管是否工作在放大區,只有靜態工作點設置合適才可進行動態分析[1]。動態分析時先畫出交流通路,再根據求解問題的特點來選擇圖解法或是微變等效電路法進行分析求解。其中圖解法一般多用于分析輸出幅值比較大而工作頻率不太高的情況。微變等效電路法是在一定的條件下將晶體管的特性線性化,建立線性模型,用線性電路的分析方法來分析晶體管電路[2]。本文采用微變等效電路法對放大電路進行分析,在此基礎上改進了教學方法,引入啟發式的教學方法將放大電路的幾種組態看成一個有機整體,對比分析電路,找出彼此之間的聯系和優缺點。這樣有利于學生對放大電路有一個宏觀的把握,為今后學習打下良好的基礎。

三、單管共射放大電路的靜態分析

1.基本共發射極放大電路的組成。圖1是基本共發射極放大電路,該電路是學生接觸到的第一個放大電路。首先必須讓學生知道電路中每個元件所起的作用。這樣能夠使學生更好地掌握放大電路的結構。

其中集電極電源U 通過R 和R 分壓后,保證三極管工作在放大區,同時向輸出信號提供能量。集電極電阻R 的另一個作用是將集電極電流的變化轉換為集電極電壓的變化,以實現電壓放大;隔直電容C 和C 起到交流耦合作用,保證交流信號無阻礙的經過放大電路。

2.基本共發射極放大電路的靜態分析。放大電路靜態分析是通過計算基極電流I 、集電極電流I 、集射極電壓U ,來驗證三極管是否工作在放大區。通過對基本共發射極放大電路分析發現該電路有一個致命的缺點:由于三極管是一個對溫度特別敏感的元件,當溫度變化時,將使集電極電流I 發生變化,從而影響靜態工作點的穩定性。為了穩定靜態工作點,就想到了用基極電流I 來抑制I 的變化,而在電路中只要R 選定后,I 也就固定不變,因此不能穩定靜態工作點。所以就引出了分壓式偏置放大電路,電路如圖2所示。

3.引入分壓式偏置放大電路的目的。圖2是無旁路電容的分壓式偏置放大電路,在該電路中,基極增加了分壓電阻R 和R ,發射極增加了電阻R ,為了讓學生理解和掌握該電路,教學過程中要對比前面的基本共發射極放大電路,弄清楚R 、R 和R 在電路中的作用以及如何穩定靜態工作點的。

分壓式偏置放大電路的直流通路如圖3所示,為了穩定靜態工作點,通常情況下,R 、R 參數的選取應滿足I ?垌I ,這樣就會使得I ≈I ,而B點電位U ≈ U ,幾乎決定于R 和R 對U 的分壓,而與環境溫度無關[3]。這樣當溫度升高時,集電極電流I 增大,發射極電流I 必然相應增大,因而發射極電阻上的電壓U 隨之增大;因為U 基本不變,而U =U -U ,所以U 勢必減小,導致基極電流I 減小,I 隨之相應減小。結果I隨溫度變化而增大的部分幾乎由于I減小而減小的部分相抵消,I將基本不變,達到穩定靜態工作點的目的。

四、單管共射放大電路的動態分析

放大電路的動態分析的目的是計算放大電路的動態指標,即輸人電阻、輸出電阻和電壓放大倍數。圖4是基本共發射極放大電路的微變等效電路,從圖可以得到其放大倍數的公式如下:

而對無旁路電容的分壓式偏置放大電路進行分析后得到其放大倍數的公式如下:

通過對比兩式不難發現式(1)的放大倍數的值小于式(2)放大倍數的值。這意味著無旁路電容的分壓式偏置放大電路的引入能夠穩定靜態工作點,但它的缺點是使得放大倍數減小了,這對于放大電路來說不是一件好事。因此我們就想如何在穩定靜態工作點的同時又能保持放大倍數不變,于是就有了旁路電容C,其電路如圖5所示。在交流通路里R被被C短路,其微變等效電路和圖4相類似,得到的電壓放大倍數的表達式和式1一樣。因此,R和C的作用就是在穩定靜態工作點的同時保證了電壓放大倍數基本不變。

五、總結

單管共射放大電路是電子學課程中最基本電路之一[4]。在教學過程中,教師應注重從電路結構入手,采用啟發式的教學模式將單管共射放大電路的幾種組態聯系起來,構成一個有機整體,按照“先靜后動”的原則,讓學生從宏觀上掌握放大電路。這樣可以使教學過程輕松愉悅,達到事半功倍的教學效果。

參考文獻:

[1]張士文,{國華.一種三極管共射放大電路的討論[J].電氣電子教學學報,2013,(12):43-45.

篇7

1 注水井的分層動態分析

注入水開始于井筒位置,借助于多孔介質至注水油層滲流,在注水井的注入系統中屬于最后的流動環節,其也是最重要、最復雜的注入水流動過程。其根本特性為進行注水井的注水系統的工藝設計的相關調整與動態分析作為基本條件。地層的性質、注水井的流動壓力和完井條件決定了注水井注入動態,其中注水井注入動態是作用在地層壓力下的注水靈和注水井的井底流壓之間的關系。

其次,油田注水井注水量主要是根據是油層有效的滲透率、砂石的厚度、油藏的壓力、油與水的粘度等因素,在水逐漸注入油層開始,注水井的動態影響因素就會起到一定的作用。注水井的水質和地層油等產生的化學變化會使儲層性質發生相應的改變,水向油藏所進行的滲流阻力擴展都會作用于注水井的分層動態。

注水井的注入水的推動下,油田中的原有有兩種狀態:移動和不移動。如果原油沒有移動,注入水會將空間充填空氣。如果注入水推動了原有,從而進行移動,那么油和水(即液)會填充原油層所需要的累積注水量的體積。但是在大多數情況下,原油是能夠進行移動。

與侵入水相比之下,油帶寬度會較小,根據簡單的情況進行分層動態的分析,去造成誤差也會很小。在注水井的分層注水中,其注入水的動態曲線是指各層注水的指示曲線,需要用斜率表示,也就是吸水指數。

在注水井的分層累積注水量,是通過累計的總注水量與各層相對的吸水量之間進行計算得到的,也可以通過累計的總注水量的各層吸水指數的比值求得。其吸水指數的意思表示是注水井單位注水井井底的壓差下的日注水量。但是需要注意的是,吸水指數是指在井底的壓力和隨時間等隨之變化的參數量,因此在動態分析的計算中,需要定時的關注注水時期內的注水井水層平均的吸水指數。計算公式如下:在單井系統的條件下(徑向流且是圓形的封閉式地層):

這時 (m為斜率)

在公式中:Qw是注水井各層的注水量或者是吸水量;kw是水相有效的滲透率;h是吸水層的有效厚度;piwf-?pr是注水的壓差;Uw是注入水粘度;Bw是注入水體積系數;rw是注水井筒的半徑;ri水前緣的半徑。

2 案例分析(石西油田的注水工作的開展)

2.1 注水井分析

在2012年年底,油田作業區一共有260口注水井,為了開展精細化的分層注水的工作,需要改善剖面的動用狀況。天然的能量開發油藏一共有9個,主要屬于石西石炭系。根據注水井的輸水要求,首先要預選各個水層水嘴的大小,并且將裝載存儲式的流量計從而測試密封段坐入配水封隔器內,與此同時對測試井的分層水量進行測試。如下表:

石西油田各區塊分注井分布情況表

油田 注水井數(口) 分注井數(口) 分注級別 分注率(%)

一級兩層 兩級兩層 兩級三層 三級三層

石西油田 22 4 4 18

石南油田 54 0 0

石南31油田 62 51 30 4 12 5 82

莫北油田 78 12 5 1 5 1 15

莫109油田 21 9 9 43

莫116油田 23 7 5 2 30

合計 260 83 53 7 17 6 32

2.2 注水井的分層測試

注水井中分層水量應該符合測試方法,如下:在第一次的各層水咀進行調試合格之后,應該恢復正常的注水量,水泵的壓力與油壓的變化達到±0.5MPa值時,需要對各層實際的注水量進行測試。如果沒有變化時,需要使用橋式的偏心井進行月測試(一個月測試一次),同心集成井每兩個進行一次測試,并且對各層的流量穩定性進行分析總結。在測試中每天需要對注水量、油壓和泵壓進行記錄,注水量和壓力進行跟蹤觀測,如果油壓的變化超過一定的標準值或者是注水量的波動值超過±10%,需要立即準備安排注水量的分層流量的測試,并且究其形成原因。

3 注水井的分層注水分析相關軟件介紹

注水井的分層動態分析,主要是聽過現代化的計算機軟件分析技術,從而使分析結果更加準確和快捷。本文研究主要是利用注水的動態分析軟件,在計算機環境下,使用Visual Basic的語言編寫程序,其主要組成內容有以下五點:

3.1 基本數據

在不同的時間段、不同的層位原始壓力、流量數據、對應的時間下注水井口的壓力,以及對應層位地層的參數數據等。

3.2 整理數據

主要包括精確的數據整理和原始的數據整理。

3.3 指示曲線表示

在注水井同一層位,不同時間范圍內的指示曲線,以及在同一時間范圍內的不同的層位指示曲線。

3.4 注水井吸水的剖面圖

主要針對注水時間和層位吸水的進行剖面略圖的制作。

3.5 參數反演及其他

根據注水數據和輸入地層的相關數據,可以獲取相應的時間、層位地層的壓力、污染帶的滲透率和表皮系數。其次需要的是故障的判斷程序,以及自動調剖的程序開發。

程序如下:原始數據的輸入、原始數據的整理,以及整理項下(指示曲線、吸水剖面圖、參數的反演、自動的調剖、和故障判斷)。

4 結束語

需要以注水量的計算方程為依據,將室內研究和現代化的計算機技術進行結合,從而實現注水井的分層動態分析,管理人員對分層的指示曲線、吸水剖面圖、反演得出的地層參數進行注水動態的分析,有利于高滲透層注水量的控制,分層注水與注水量的調整,從而減少無效的注水,從而實現穩油控制。

篇8

埕海油田利用海油陸采(人工井場+人工島)方式,應用 “井口槽+模塊化鉆機”實施產能鉆探,各開發單元均采用斜井、大位移井或水平井開發與生產;注采工藝復雜,油井基本采用電泵舉升。

海上井井型結構復雜,壓力資料錄取受到了限制,這給油藏分析、優化合理工作制度、制定合理措施帶來了很大難度。井下監測數據是埕海油田電泵井監測泵吸入口壓力、溫度、井底壓力變化的主要手段。因此結合灘海地區井下監測系統應用較多的現狀(48口井配有電泵伴侶),利用井下監測系統連續測壓資料,跟蹤分析地層能量的變化與供給狀況,從而為完善注采井網,補充地層能量,穩定區塊產量提供保障。

2 井下監測數據應用效果分析

2.1 井下監測數據為油藏動態分析提供了依據

利用井下監測系統連續測壓所得到的流壓數據可以得出如下結論:

莊海8Ng單元天然水驅,地層能量充足,壓力保持穩定;

莊海4X1單元注采比較高,累積注采比1.14,流壓相對平穩;

莊海8Es單元人工水驅,2012年通過注水治理,1-10月份流壓降為0.59MPa,較上年有所減緩;

莊海8Nm單元,前期枯竭式開發,2011年投入注水開發,流壓趨于穩定。

埕海一區平均地層壓降2.18MPa,其中莊海8Ng單元地層能量充足,壓降0.36MPa,莊海4X1單元注采比較高(1.14),壓降1.1MPa;莊海8Es單元、莊海8Nm單元由于地層虧空,壓降分別為4.43、2.83MPa,為措施制定及生產管理提供了依據。

從解釋計算結果來看,埕海一區的滲透性普遍較高,屬于中高滲油層,Es1s1儲層物性好于Es1s3。

從壓力監測資料看出,注水開發區塊壓力保持較穩定(張29×1南部),枯竭式開采區塊壓力下降較快(張29×1北部、張參1);張27×1單元由于前期虧空較大,壓力下降較多,張海5單元由于開采時間較短壓降較低,通過地層能量的分析,為下步的措施提供了參考依據。

從解釋計算結果來看,埕海二區儲層非均質強,邊界情況復雜,單井產能差異大,又由于本地區地飽壓差小,隨地層壓力下降出現多相流動,歷史對比看出地層有效滲透率降低。

2.2 井下監測數據應用過程中存在的問題

2.2.1 壓力資料波動較大,曲線不規范

由于生產時產量不穩定,導致部分井的壓力資料波動都很大,壓力導數分析曲線散亂,借此資料進行分析,獲取的地層參數準確度降低。

2.2.2 部分井壓力數據缺失

由于井場停電,儀器故障等原因,導致部分井電泵伴侶資料缺失。如:莊海8Es-H2井缺失了開井初期的200小時左右的壓力數據。

2.2.3 壓力精度有待進一步落實

張海13-25L井,井下監測數據測取的壓力值比電子壓力計測取值高出0.78MPa(壓力計測試數據按實測靜壓梯度折算到泵吸入口深度)。

3 井下監測數據異常情況的解決

(1)對于產量波動的影響,利用產量重整的方法,采用雙對數分析和壓力歷史擬合相結合。

(2)對于數據缺失的井,結合地質構造,生產動態情況進行綜合分析,確定儲層參數計算的徑向流位置。

(3)利用數值試井技術進行解釋分析,力求獲取與實際相符的解釋參數。

4 結論與認識

(1)通過井下監測數據,可以得到泵吸入口壓力,溫度,井底壓力變化等參數,為油藏動態分析提供了依據同時也反映出了生產井的工作狀況。

(2)雖然目前的分析方法得到的解釋結論與壓力計測試的資料對比存在一定誤差,但通過對比,其基本處于估值范圍之內。

(3)針對井下監測數據原始數據存在的問題,通過后期的資料處理,使得誤差范圍縮小到最低,從而為區塊的總體認識提供了更有價值的參考。

篇9

(二)獨立做題。

要獨立地(指不依賴他人),保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,就是說要有一定的難度。任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學者走向成功的必由之路。

(三)物理過程。

要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的。

(四)學習資料。

學習資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今后閱讀,作記號可以節省不少時間。

(五)知識結構。

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一、學好本章課程的重要意義

按照會計專業教學的總體要求,學好《財務管理》知識的目的是要使學生在學習后掌握對企業的經營、運營情況進行基本管理的財務技能。本章是在敘述了企業的籌資管理、投資管理、營運資金管理、收益和財務預算后的具體應用知識。是前幾章節的總結與應用。

具體地說,本課講企業財務分析,既是財務管理知識在具體問題上的應用,也是學習《財務管理》課程的全面要求。對企業進行財務分析的意義有三點:一是有利于企業經營管理者進行經營決策和改善經營管理。因為評價企業財務狀況、經營成果及其變動趨勢,提示企業內部各項工作出現的差異及其產生的原因,是幫助企業經營管理者掌握本企業實際情況的重要辦法。二是有利于投資者作出投資決策和債權人制定信用政策。投資者、債權人對有關企業的盈利能力、償債能力、營運能力及其發展趨勢,必須有深入的了解,這就要求對企業的財務報告進行深入的考察和分析,以利于選擇最佳投資目標或制定最佳信用政策。三是有利于國家財稅機關等政府部門加強稅利征管工作和正確進行宏觀調控。無論是加強稅收和利潤的征收管理,還是制定宏觀調控措施,國家財稅機關及有關政府部門,都有必要進行財務分析,全面、深入的掌握企業的財務狀況、經營成果及其變動趨勢。

二、本課的基本思想

1、突出一個重點——企業綜合財務分析與評價。既學會為企業進行會計報表分析。因為無論是償債能力分析、資產管理狀況分析還是企業盈利能力分析,都是將有關財務分析指標孤立地從某一特定角度出發去分析企業的財務狀況與經營成果的,不是全面、系統地評價企業的整體財務狀況與財務成果,也不能實現財務分析的目的。而會計報表是會計核算歸集匯總的結果,也是企業各種財務活動結果的集中反映。

2、圍繞兩個基本——財務分析的基本方法和基本內容。基本方法有比較分析法、比率分析法和因素分析法。在財務分析中,比率分析法應用得比較廣泛,其中財務比率有相關比率、結構比率和動態比率,應作重點講解。財務分析的基本內容有償債能力分析、資產管理狀況分析及盈利能力分析。

3、明確三點要求——做好財務分析應遵循的具體要求。一是所依據的信息資料要真實可靠。二是根據分析工作的目的正確選擇財務分析的方法。必須著重讓學員明確:不同的工作目的有不同的分析方法,不同的方法有不同的適用范圍。三是要從多項財務指標的變化中掌握企業財務活動的規律性。要在進行絕對指標比較分析的同時進行相對指標比較分析,要在進行橫向分析的同時進行縱向分析,要在與目標標準進行比較的同時與公認的標準進行比較。

三、本課的內在邏輯聯系。

本課分三節,第一節為概述,講解財務分析的概念種類、原則目的、方法要求,是一個知識的鋪墊。第二節主要對財務分析的內容進行論述,是進行財務分析的具體操作講解。第三節是講如何運用各種分析結果對企業的全面經營進行,也是學習本章知識的根本目的。第二節內容是第一節知識的具體應用,第三節是前兩節內容的總結性應用。全章為遞進式知識結構。

四、本課的重點、難點

1、財務分析的要求與方法的選擇。由于財務分析對企業關聯各方的決策影響重大,為了確保會計人員在對企業財務狀況進行分析時客觀公正、結果真實可靠,必須明確財務分析的各項要求。這是解決為什么對一個企業進行財務分析、采取什么樣的方法進行分析的工作前提,因此,它也是本課首先要講清的問題,使用課時不用很多,但一定要讓學生正確理解財務分析的要求。同時要讓學生牢記:進行財務分析的受益人是哪類群體,長期投資者最關心投資的收益,分析時應重點提示企業的獲利能力;短期投資者最關心股票、債券的變現能力,分析時應重點提示企業短期營運能力;而債權人最關心企業的還款保障。從而在學習期間就樹立針對不同的目的采取不同的財務分析方法。

2、企業償債能力分析。企業償債能力是投資商、貸款銀行、企業股東、股民所共同關注的因素,直接影響投資者對企業發展的信心和企業自身發展的動力。償債能力分析有長期和短期之分,而企業的長期負債通常在企業債務中占有相當大的比重,構成企業的主要債務。反映企業償債能力的指標主要流動比率、速動比率、即付比率、資產負債率和資本金負債率。在講解中要將企業的資產負債率分析作為重點。在講解企業償債能力分析時一要教會學生計算債和所有者權益在資金總額中所占的比重。二要引導學生在進行評價時防止片面強調償債能力而忽視企業的整體效益。

3、企業盈利能力分析。盈利能力分析是指企業獲取利潤的能力,是投資者取得投資收益、債權人收取本息的資金來源,是經營者經營業績的體現,也是職工集體福利設施不斷完善的重要保障。因此盈利能力分析十分重要。主要用資金利潤率、銷售利潤率、成本費用利潤率去評價。要引導學生對企業進行盈利能力分析時將目標標準、行業標準與歷史標準相結合。

企業的償債能力分析和盈利能力分析是在《營運資金管理》與《收益及分配的管理》兩章節后的具體應用。

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水稻是吉林省重要的糧食作物。近年來,隨著高產、抗病水稻品種的更新換代,以及水稻栽培技術的不斷提高,吉林省水稻生產已經達到較高水平。全省各地在種植適宜本地區的優良水稻品種前提下,采用不同栽培模式以實現水稻的增產增收。本試驗是降低每畝用種量,對比采用水稻生產上常用的3種不同栽培密度,通過稀播稀插來實現水稻高產的栽培技術研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗在通化市農業科學研究院試驗田進行。供試品種為吉林省中晚熟粳型水稻品種“通粳888”,供試土壤為白漿型水稻土。

1.2試驗方法

試驗采用單因素隨機區組設計,3種不同插秧密度分別為:30cm×13.3cm(1棵/穴)、30cm×20cm(1棵/穴)和30cm×26.7cm(2棵/穴),每種密度3次重復,小區面積30.4m2。

播種前用比重為1.13鹽水選出成熟飽滿的種子,浸種消毒、催芽。4月13日進行旱育苗,按2000粒/m2(約50g/m2)播種。5月29日移栽到大田,按試驗設計插秧;6月5日~7月20日進行田間調查;9月28日收獲、取樣測產,風干后進行室內考種。

2 結果與分析

2.1 不同插秧密度株高增長動態分析

由圖1可見,6月5日,插秧密度30cm×20cm株高最高,為30.4cm;6月30日,插秧密度30cm×20cm株高低于另外2種插秧密度;6月5日~30日期間,3種密度的株高增長量為34.4cm(30cm×13.3cm)>34.0cm (30cm×26.7cm)>29.7cm (30cm×20cm);7月20日,插秧密度30cm×13.3cm的株高達到89.2cm,分別高出30cm×20cm和30cm×27.6cm2種插秧密度4.4cm和2.4cm,株高增長量為60.3cm(30cm×13.3cm)>59.3cm(30cm×26.7cm)>54.4cm(30cm×20cm)由此可見,增加單位面積基本苗數有利于增加株高。

2.2 不同插秧密度莖數增長動態分析

由圖2可見,插秧密度30cm×26.7cm(2棵/穴)的穴莖數和有效穗數均最高,但未達到插秧密度30cm×13.3cm處理的2倍。從莖數增長動態看,插秧密度30cm×13.3cm處理的最高分蘗期和有效分蘗期分別在7月5日和6月25日~6月30日,另外2種密度均在7月10日和6月30日~7月5日。從無效分蘗看,4.0(30cm×13.3)>3.5(30cm×26.7cm)>3.0(30cm×20cm)。插秧密度30cm×26.7cm 和30cm×20cm處理在6月25日以后,迅速進入分蘗高峰期。

2.3 不同插秧密度葉齡增長動態分析

由圖3可見,7月20日,插秧密度30cm×20cm的葉齡最大,為15.4片,插秧密度30cm×13.3cm葉齡最小,為14.9片。6月25日之前,3種插秧密度葉齡增長幅度基本一致,但從6月25日開始,插秧密度30cm×20cm處理葉齡增長幅度最大,到7月20日葉齡增長了8.2片,分別比插秧密度30cm×26.7cm 和插秧密度30cm×13.3cm2種處理多0.1片葉和0.6片葉。

2.4 不同插秧密度產量性狀分析

由表1可以看出,插秧密度30cm×13.3cm和30cm×26.7cm2種處理的株高最高,均超過120cm,但穗長均低于插秧密度30cm×20cm。從單位面積的有效穗數看,426.7(30cm×13.3cm)>404.4(30cm×20cm)>395.8(30cm×26.7cm)。穗實粒數最高的是插秧密度30cm×26.7cm處理,為124.1粒,分別高出插秧密度30cm×13.3cm和30cm×20cm2個處理4.0粒和8.5粒。插秧密度30cm×20cm處理的千粒重最高(25.9g);30cm×26.7cm(25.4g)次之,最低為30cm×13.3cm(23.8g)。插秧密度30cm×26.7cm處理的理論產量和實際產量均最高,分別為12400.0kg和10761.2kg,其次是插秧密度30cm×20cm和30cm×13.3cm,3種插秧密度的公頃產量均超過10200.0kg。

3 結論與討論

3.1 插秧密度

30cm×13.3cm(1棵/穴)和30cm×26.7cm(2棵/穴)在單位面積上苗數一致,株高均超過120cm,說明增加單位面積的基本苗數能增加株高,同時也會增加抗倒伏能力較差品種的倒伏風險。

3.2 通過對有效分蘗終止期和葉齡指數的分析

插秧密度30cm×13.3cm(1棵/穴)處理的營養生長期比另外2種密度的營養生長期縮短5d左右,有利于提前成熟;提高單位面積的基本苗數,會增加植株的無效分蘗。

3.3 通粳888在插秧密度30cm×26.7cm(2棵/穴)的情況下產量最高

在這種栽培條件下,每平方米的穗數雖然最少,與同等單位面積苗數的30cm×13.3cm(1棵/穴)相比少30.9穗/m2,但卻保證了每穗實粒數和千粒重,從而提高了產量。

參考文獻

[1]嚴光彬,李彥利,許哲鶴等.北方粳稻“三早”超稀植高產優質栽培技術研究與實踐[M]. 中國農業出版社: 2008.

篇12

所謂分析,就是把對象分解為各個組成部分和方面,然后分別加以研究,從而揭示事物的屬性和本質的思維方法,它是抽象思維的基本方法。

分析方法的必要性在于事物的復雜性,而事物的可分解性及事物的整體與部分的關系則是運用分析方法的客觀基礎。自然界中存在著各種等級和各種水平的整體與部分的對立統一關系,任何事物都是由不同的部分、方面,并通過一定的組織方式構成的,但是,客觀事物并不會主動地告訴我們它所包含的部分和方面,也不會主動地告訴我們各個部分和方面之間的聯系方式,這就是需要用分析的方法予以揭示。如果不對事物進行分析,那么,對事物的認識是混沌的,模糊不清的。

例1:平拋運動問題平拋運動是一個速度的大小和方向都隨時間而變化的曲線運動,如果已知平拋運動的初始狀態的信息,我們希望知道在運動過程中任一時刻t時質點的位置、速度、加速度、位移等信息。由于平拋運動的復雜性,我們無法從整體入手去處理。運用運動的獨立性原理,教會學生將平拋運動分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,而分別進行分析研究,找出各自的規律。

水平方向:

ax=0;vx=v0;x=v0t。

豎直方向:

ay=g;vy=gt;y=gt2/2。

以上的分解使復雜的曲線運動問題轉化為簡單的直線運動問題,它為我們從整體上認識平拋運動奠定了基礎。

二、物理解題中常用的分析方法

分析有許多不同的類型,在物理解題中,常用的有:

(1)因素分析和關系分析

因素分析是對事物的各個構成部分、要素和構成方式的分析。例如,將合成運動分解為若干個分運動,將運動全過程分解為若干個階段,都屬于因素分析。而關系分析則是以.揭示各要素之間的關系為主要的任務。可見,因素分析是關系分析的基礎,關系分析是因素分析的深化,物理解題的實質就是找關系,將復雜事物分解為較簡單的若干個因素,建立各因素之間的關系,是物理解題的核心。

例2:如圖,小車位于水平地面上,人以速率v收繩,以此牽動小車向左運動。問:當細繩與水平面的夾角為α時,小車的速度多大?

因素分析:小車向左運動時,將引起兩個效果:一是繩子OA的變短;二是角度α變大。據此可以將小車的運動分解為沿繩子方向的分運動和繞O點的順時針的轉動,于是可將合速度u分解為兩個分速度u1和u2,如圖所示。

關系分析:據運動分解的方式,可知只有沿繩子方向的分運動才會使繩OA變短,只有繞O的順時針方向的轉動,才會使角度α變大,

所以u1=v,由圖的平行四邊形,可得:u=u1/cosα=v/cosα

(2)定性分析和定量分析

定性分析是為了確定研究對象是否具有某種屬性或成分的分析,主要解決“有沒有”、“是不是”、“怎么樣”等問題。我們求解物理問題,首先就要認識問題涉及的有關事物所具有的性質,例如,求解氣體狀態變化的問題,首先就得分析氣體可否視為理想氣體,氣體的質量是否保持恒定不變,氣體狀態變化時,是否有某個狀態參量保持不變。只有通過對問題的定性分析,我們才能從總體上把握住問題的性質、特點、方向,才能避免出現解題中的盲目性。所以,定性分析是物理解題的最基本、最重要的分析。

定量分析是為了確定對象的各種成分的數量的分析,主要解決“有多少”的問題。物理學是精確的定量化的科學,物理問題大凡是一些需要做出定量判定,或需要通過定量的分析而做出的問題。

在解題中,僅有定性分析是粗糙的,而沒有定性分析為基礎的定量分析則容易陷入盲目性,或偏離方向。一般解題程序:問題知覺——定性分析——定量分析。

(3)順向分析和逆向分析

順向分析是由因索果,或由已知到未知的分析。逆向分析則是由果索因,或由未知到已知的分析。任一物理問題都含有三個狀態,即條件狀態、目標狀態和中間狀態,物理解題的過程是溝通條件狀態與目標狀態的過程,探索條件狀態與目標狀態之間的通道是物理解題思維的核心。

例3:正方形導線框邊長為L,置于勻強磁場B中繞中心軸OO'角速度ω勻速轉動。開始時,線框平面與磁場方向平行。求線框在轉過30°時穿過線框的磁通量的變化率。

分析:由題設條件可知,穿過線框的磁通量φ隨時間的關系是φ=BSsinωt,由于φ與t不成線性關系,受數學的限制,一般的學生無法直接求得磁通量的瞬時變化率,在電磁感應現象中,磁通量的變化率是因,而電動勢是果,它們的關系是ε=ΔφΔt。而在本題中,電動勢ε的產生又可看作是導線做切割磁感線運動的結果。通過上述因果分析,我們可以將BLvsinα、ε、ΔφΔt溝通起來,如下圖:

解:當線框轉過30°時,線框中產生的感應電動勢

ε=2BLvcos30°=32BL2ω

所以,此時,穿過線框的磁通量的瞬時變化率為

ΔφΔt=ε=32BL2ω

(4)靜態分析和動態分析

靜態分析是對于相對穩定的狀態下的有關事物、事物的有關因素及其關系的分析;動態分析則是對處于發展變化中的有關事物、事物的有關因素及其相互制約的關系的分析。例如,在解決電路問題時,分析穩定狀態下各部分電路的電流、電壓及電阻之間的關系,就屬于靜態分析,而分析電路結構發生變化時各有關電學量的變化及相互關系,則屬于動態分析。對于事物的運動過程的分析,總是即有靜態的分析,又有動態的分析。

例4:汽車保持恒定功率做直線運動,如果汽車受到的阻力恒定,則

A.汽車可能做勻速運動

B.汽車可能做勻加速運動

C.汽車可能做加速度減小的加速運動

D.汽車可能做勻減速運動

靜態分析:功率與力的關系p=Fv,牛頓第二定律F-f=ma

動態分析:汽車以恒定功率啟動,其分析流程圖如下。

篇13

1.1 漏洞的概念

漏洞是指計算機系統或軟件中的安全缺陷,這些安全缺陷包括功能缺陷或邏輯缺陷,對計算機系統的安全性具有潛在的威脅。漏洞的存在范圍很廣泛,在計算機系統的硬件、軟件或網絡通信協議上都有所體現。

1.2 漏洞的特性

1.2.1 必然性

漏洞的存在對于計算機系統或軟件是客觀存在、不可避免的,其根本原因在于系統或軟件在實現過程中存在的非正常問題,具體因素可包括編程代碼疏忽、軟件安全機制規劃出錯。由于計算機系統或軟件的天然脆弱性,所以漏洞也是必然存在的。

1.2.2 長期性

隨著計算機系統或軟件的投入使用,已有的漏洞會隨著用戶的使用暴露出來。當系統或軟件開發商推出補丁修正漏洞時,同時也可能導致程序出現新的安全漏洞。因此,在系統或軟件的整個使用過程中,總是會出現舊有漏洞被修復,而新漏洞不斷出現的問題。因此,可以說漏洞在系統中的存在是長期性的。

1.3 危害性

漏洞的存在容易對計算機系統造成損害。攻擊者可以利用計算機系統或軟件的漏洞進行攻擊行動,使運行有漏洞的系統或軟件的計算機用戶的資料、數據被篡改或破壞,造成隱私泄露或經濟損失。總之,漏洞的危害性是客觀存在的。

2漏洞挖掘

2.1 漏洞挖掘的概念

漏洞挖掘是指查找目標系統中可能存在的漏洞,在這個過程中,需要運用多種計算機技術和工具。根據挖掘對象的不同,漏洞挖掘一般可以分為兩大類,即基于源代碼的漏洞挖掘和基于目標代碼的漏洞挖掘。對于基于源代碼的漏洞挖掘來說,首先要獲取系統或軟件的源代碼程序,采取靜態分析或動態調試的方式查找其中可能存在的安全隱患。但大多數商業軟件的源代碼很難獲得,一般只有一些開源系統能為挖掘者提供源碼,如LINUX系統,所以目前基于源代碼的挖掘一般都是LINUX系統及其開源軟件。對于不能提供源碼的系統或軟件而言,只能采用基于目標代碼的漏洞挖掘方法,該方法一般涉及程序編譯器、計算機硬件指令系統、可執行文件格式等方面的分析技術,實現難度較大。

2.2 漏洞挖掘的作用

由于漏洞的必然存在性和危害性,所以漏洞挖掘是十分必要并有益的。因為一旦攻擊者發現系統中存在的嚴重漏洞,就可能迅速開展攻擊行動,從而對計算機系統進行非法訪問或破壞。先于攻擊者發現并及時修補漏洞可有效減少來自網絡的威脅。因此主動發掘并分析系統安全漏洞,對網絡安全具有重要的意義。

3 漏洞挖掘的主要技術

3.1 手工測試技術

手工測試就是通過人的手工方式向測試的目標系統或軟件發送特殊的數據,這些數據包括正確的或錯誤的輸入,在發送數據后,通過觀察測試目標對輸入數據的反應來查找系統中可能存在的漏洞。該方式不需要額外的輔助測試軟件,可由漏洞測試者獨立完成,具有實現簡單、結果直觀的優點,但是局限性也很大,主要表現為效率不高、對測試者的個人技術水平依賴較大等方面,所以手工測試一般適用于簡單、小型、直觀的系統或軟件。

3.2 FUZZING技術

Fuzzing技術的實現原理是軟件工程中的黑盒測試思想,其主要方法是使用大量的數據作為應用系統或軟件的輸入,以目標對象接受輸入后是否出現異常為標志,來查找目標系統中可能存在的安全漏洞。Fuzzing方法所使用的半有效數據一般由特定的工具來生成,這些數據其必要標識和大部分數據是有效的,但在邏輯方面存在一定錯誤,能夠導致應用系統或軟件的崩潰,從而發現安全問題所在。

Fuzzing技術的思想較為簡單,易于理解與應用,具有漏洞重現容易、誤報率低的優點,但其同時也具有黑盒測試技術的一些缺點,比如數據格式不通用、構造測試周期長等問題。總的來說,Fuzzing技術在漏洞挖掘方面的應用越來越廣泛,現有漏洞大多數是由Fuzzing方式挖掘而出的。

3.3 動態分析技術

動態分析技術是指在目標系統或軟件的動態運行中查找漏洞的技術。其主要思想是在特定的容器中運行目標程序,通過目標程序在執行過程中的狀態信息來發現有潛在問題,這些狀態信息包括當前內存使用狀況、CPU寄存器的值等方面。在具體實現過程中,動態分析主要從代碼流和數據流兩方面進行操作。對于代碼流,主要是通過設置程序運行斷點來跟蹤系統運行狀態,分析對象主要是有安全缺陷的函數或函數參數;對于數據流,主要是進行特殊數據的構造,也是采用半有效的數據進行輸入。動態分析技術的關鍵是容納程序運行的容器,也就是動態調試器工具,常見的動態調試器工具有SoftIce、OllyDbg、WinDbg等工具。

動態分析技術具有較高的漏洞查找準確率,由于是在程序運行中查找錯誤,可以說具有較高的說服力和準確性。動態分析技術具有準確率高的優點,但同時也有操作復雜、對測試人員要求高的缺點,并且利用動態分析的方式查找漏洞的周期可能較長,不容易找到分析點,因此動態分析技術往往運用于一些商業軟件的測試當中。

3.4 靜態分析技術

靜態分析是通過程序的語法、語義來檢測目標中可能潛在的安全問題。其基本思想是對測試的目標系統或軟件的源代碼進行靜態分析、掃描,重點是檢查函數的調用、邊界檢測和緩沖區檢測,也就是對容易在安全方面出現漏洞的代碼進行重點的查找、分析,以期能夠發現問題。

靜態分析技術需要依賴源程序,因些它的操作人員往往是軟件開發商或被授權的第三方測試人員,其主要意義是在目標系統開發的早期階段發現問題并解決。但在靜態分析的過程中,容易出現誤報,因為在實際掃描與測試的過程中,靜態分析工具自身的不完善容易導致漏洞測試結果的不可信。因此,良好、可信的測試工具對靜態分析技術十分重要。

3.5 補丁比較技術

補丁比較也稱之為二進制文件比較技術,在漏洞挖掘中往往是指對“已知”漏洞的探查。這里的“已知”指的是軟件的開發商對自己的軟件推出漏洞修復丁或版本升級程序,對比打上補丁前后的二進制文件,有經驗的安全專家就能在較短時間內對未升級前的程序中的漏洞進行準確定位。

補丁比較技術是實際的漏洞挖掘中運用得十分普遍,對于定位漏洞的具置、尋找漏洞解決方式具有十分積極的現實意義。

4 漏洞挖掘技術的發展趨勢

4.1 運算并行化

由于漏洞挖掘越來越復雜,因此需要大量的計算機運算。所以,漏洞挖掘的運算并行化已經勢在必行。新的技術,如云計算等技術為并行技術的運用提供了實現的基礎。

4.2 智能化挖掘

漏洞存在的方式呈現出多樣化的特點,目前盡管已經有智能體、神經網絡等新的識別技術,但智能化的挖掘還需要進一步的發展才能適應不斷發展的漏洞挖掘需求。

4.3 綜合的漏洞挖掘方案

現在,單一的漏洞挖掘技術已經越來越難挖掘日益復雜、隱蔽的系統漏洞,因此,漏洞挖掘技術的綜合化成為未來漏洞挖掘的一個重要方向,如靜態分析與動態分析、FUZZING技術的結合。

參考文獻

[1]Jon Erickson .黑客之道:漏洞發掘的藝術[M].中國水利水電出版社,2009.