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文章主要闡述了各種金屬材料化學成分分析方法的原理和優缺點，并在此基礎上，闡述了今后金屬材料分析方法的發展方向。
關鍵詞：
金屬材料；化學成分；分析方法；現狀；發展趨勢
引言
金屬材料在現代建筑和工業設施建設中起著無可替代的作用，隨著新型建筑和工業裝備的出現，高性能材料的需求不斷增加。例如，北京奧運主場館“鳥巢”在國內建筑史上首次使用110mm的Q460，由舞陽鋼廠的科研人員首次研制成功。此外，隨著第三代核電AP1000在國內的建設，SA738與S32101這兩種高性能鋼材才開始在國內研制與生產。眾所周知，金屬材料性能的優劣主要是由組織結構決定，同時組織結構會隨其元素種類和相對含量的不同而改變[1-3]。因此，準確分析材料元素種類和含量，對于新性能材料的研發和合理利用至關重要。金屬材料中比較重要的元素為碳、硅、錳、硫和磷，對材料的性能影響最顯著。對材料的物理性能影響最大的元素是碳，碳含量的高低直接影響鋼鐵組織變化，例如奧氏體鋼和馬氏體鋼，從而影響鋼材的物理性能。硅作為脫氧劑，煉鋼過程必不可少。沸騰鋼的含硅量很低，而在鎮靜鋼中硅的含量一般為0.12%～0.37％。鋼中硅含量的增加，會相應提高屈服強度和抗拉強度，例如調質結構鋼中硅含量增加1.0%～1.2%，強度可提升15%～20%。但是，硅含量的提高會降低鋼材的伸長率和收縮率，沖擊韌性明顯降低。硫作為鋼中的有害元素，在煉鋼過程引入，會降低韌性和延展性，造成鋼材在熱加工過程開裂，因此鋼材含硫量都嚴格控制，例如Q235B要求硫≤0.045%[4]。磷作為鋼中有害元素，會降低鋼的塑性，同時影響其焊接性能和冷彎性能，所以一般鋼種要求磷≤0.045%，優質鋼含磷量更低。要掌握金屬材料的性能，必須準確分析元素含量，并在此基礎上研發性能更加優異的材料。尤其微量元素硼、鋁、氮、釩、鈦和鈮等，例如SA738Gr.D要求硼≤0.0007%，Q345B要求鋁≤0.015%[5]。這就要求我們合理的利用化學分析方法，足夠精確地分析相關元素含量。
1化學分析方法
隨著分析技術的發展，分析金屬材料的化學成分先后出現的方法有重量法、滴定法、分光光度法、原子光譜法（原子發射光譜法和吸收光譜法）和電感耦合等離子質譜法等[6-8]。其中，重量法、滴定法和分光光度法主要基于離子之間的化學反應，分析化學學科出現時實驗人員已經熟練掌握，需要簡單的儀器設備即可展開測試，并且易于應用。后面的方法為近幾十年新研發出的，物理學研究深入到原子核階段以后才相繼出現，并且隨著技術的進步，儀器的研發會朝著效率更高、操作更簡單的方向發展，不足之處就是設備比較昂貴，無法在中小企業普及。
1.1重量分析法重量分析法是經典的定量分析方法。出現時間較早，使用最成熟。重量法原理是將材料中待測元素通過化學反應轉化為轉化為可稱量的化合物，經過過濾-烘干即可準確計算材料中待測元素的含量。當前，重量法主要適用于高含量的Si、S、P、Ag、Cu、Ni和Pb等元素含量的測定。重量法便于操作，但需要合理的沉淀和稱量，才能獲得準確的測定結果。
1.2滴定分析法滴定分析法，通過兩種溶液的相互滴加，并通過顯色劑判斷反應的終止，按照化學反應計量關系計算待測金屬成分含量。根據化學反應機理的不同，可分為酸堿滴定法（主要分析鋼鐵中的C、Si、P、N、B等元素）、氧化還原滴定法（主要測定Fe、Mn、Cr、V、Cu、Pn、Co和S等）、沉淀滴定法（不常用）和絡合滴定法（常用來分析Ni、Mg、Zn、Pb、Al等）四類。此分析方法只需要配置相應的玻璃儀器（比如：滴定管和容量瓶等），成本低廉，易于操作，現在一些中小企業仍在使用。缺點是只能進行單元素分析，分析周期長，不適用于微量元素分析，且分析數據會隨操作人員的熟練程度進行波動。
1.3分光光度法分光光度法的理論基礎是Beer-Lambert定律，用公式表達為A=KcL，在入射光強度一定的情況下，溶液的吸光度正比于溶液的濃度，通過吸光度的變化即可計算待測元素的濃度。分析待測試樣前首先要建立標準溶液的吸收光譜曲線，通過這一曲線進行待測試樣元素濃度的定量分析。常用于分光光度法分析的儀器有紅外、紫外-可見和原子吸收分光光度計。此方法優點僅需一臺分光光度計即可完成，同時兼具靈敏度高，操作簡單迅速，應用范圍廣（周期表中的所有金屬元素都可測定，也可測定Si、S、N、B、As、Se、和鹵素等非金屬元素）。缺點為只可單元素分析，其分析結果的準確性需要依賴靈敏的顯色劑，且不同元素之間存在一定的干擾，造成最終的分析結果存在未知偏差。
1.4X射線熒光光譜法X射線熒光光譜法的理論基礎：物質的基態原子吸收特定波長的X射線后，外層的電子被激發至高能態，處于高能態的電子極不穩定，又躍回至基態或低能態，同時發射出熒光；熒光強度正比于試樣中待測元素濃度，通過測定熒光強度即可確定試樣中元素含量。當原子輻射的熒光波長與照射X射線波長不同時，稱為非共振熒光，反之，則為共振熒光，分析中應用較多的是共振熒光。此法的優點是檢出線低，譜線易于分析，分析迅速，若用激光做激發光源時分析效果更佳。缺點該方法要求樣品較高的均一性，同時受基體效應的影響，分析結果存在偏差，通常需要進行一定程度地校正。
1.5原子光譜法
（1）原子吸收光譜法。工作原理為用被測元素純金屬制成空心陰極燈的陰極，該光源輻射出特征波長光，通過分光系統尋找該譜線并至于峰線極大位置，此時吸收池溶液在原子化器的作用下生成該元素的基態原子，基態原子吸收特征波長的光而上升到激發態，根據特征波長光強度的改變進行分析得出金屬成分含量。原子吸收光譜儀的核心部分為原子化器，目前的原子化器主要有火焰原子、石墨爐原子和汞/氫化物發生原子器（專測Hg、As、Bi、Pn和Sn等）這三種，比較常用的是火焰原子和石墨爐原子吸收光譜儀?；鹧嬖游展庾V法，其工作原理為利用火焰的高溫燃燒使試樣原子化進行元素含量分析的一種方法。優點：火焰穩定、讀測精度好、基體效應小和噪聲小。缺點：點火麻煩、原子化效率低造成精度和靈敏度差，只可分析液體樣品。石墨爐原子吸收法是利用電流加熱石墨爐產生阻熱高溫使式樣原子化，并進行輻射光譜吸收分析的方法。相比于火焰原子吸收法，分析試樣幾乎全部參加原子化，且有效避免了火焰氣體對原子濃度的稀釋，此外激發態原子在吸收區停留時間長達1-10-1數量級，因此分析靈敏度和檢出限得到了顯著的改善。優點：樣品利用率高、靈敏度高（檢測限低）、低的化學干擾、液體樣品和固體樣品均可分析。缺點：設備操作復雜，不如火焰法快速簡捷，對試樣的均勻性要求高和有較強的背景吸收，測定精度不如火焰原子吸收法。
（2）原子發射光譜法。原子發射光譜法是依據物質中的基態原子獲得外界傳遞的能量后，外層電子會經歷“低能級—高能級—低能級”，多余的能量以相應的譜線釋放，即發射光譜。根據發射光譜就可判斷相應元素種類和含量。目前利用原子發射光譜法研制的分析儀器有光電直讀光譜儀和電感耦合等離子發射光譜儀。此類方法儀器的共同優點為多元素同時分析，分析周期短。光電直讀光譜儀，其工作原理是用電火花激發材料表面，材料表面的原子經激發而發生電子躍遷，從而發射出材料內部元素的特征譜線。優點：測試時間短（幾分鐘內可以準確分析20多種元素）；適用于較寬的波長范圍；使用的濃度范圍廣（可同時進行高低含量元素的分析）。缺點為：由于出射狹縫固定，對分析鋼種經常變化的用戶不太適用；譜線易漂移，需要定期校準；不能分析小尺寸和不規則樣品。電感耦合等離子原子發射光譜儀（ICP）也是一種新型的原子發射光譜法，工作原理為待測物質被環狀高溫等離子體光源加熱至可達6000-8000K，待測物質原子由產生電子躍遷，從而輻射出特征譜線進行元素含量測定。ICP根據進樣系統的不同又分為固體進樣、液體進樣和氣體進樣三類。ICP要比直讀光譜儀器的檢出限更低，靈敏度高[9]。缺點對進樣系統要求非常嚴格，無法分析部分難溶和非金屬元素。溶液進樣系統需要將式樣要做成溶液樣品，此過程要用酸堿溶樣，會對操作人健康造成一定傷害，用時較長。
1.6電感耦合等離子體質譜法電感耦合等離子體質譜法是在電感耦合等離子發射光譜儀的基礎上發展起來的一種較靈敏的元素分析方法。相比于電感耦合等離子發射光譜儀，增加了一個四極質譜儀，質譜儀分離不同質荷比的激發離子，最后測量各種離子譜峰強度的一種分析方法。電感耦合等離子質譜儀主要用于測定超痕量和同位素比值，比如對金屬材料中的微量元素、鑭系元素、難熔金屬元素和貴金屬元素的含量進行測定[10]。優點為操作簡單、測試周期短、靈敏度高（達ng/ml或更低）。缺點實際檢測成本高制約其廣泛使用，目前主要用于地質學中金屬礦石微量、痕量和超痕量的金屬元素測定。
1.7激光誘導等離子體光譜法該方法是一種新興的分析技術，是原子發射光譜法的一種。利用高功率激光作用于物質表面，產生瞬態等離子體，光譜儀對等離子體輻射光譜進行分析，就可以確定材料中待分析元素的含量?？捎糜诠腆w、液體和氣體中元素定性和定量分析。所需設備比教簡單，操作方便，可以同時進行多種元素含量測定，分析效率有效提高，此外還可滿足遠程分析的需要。缺點適用范圍較窄，目前主要用來測量不銹鋼中的微量元素[9]。
2展望
隨著工業的發展和建筑要求的提高，研發新型和高性能金屬材料的需求日益增加，各種痕量元素的快速與簡便測定變得愈加重要。文中介紹的主流分析方法或多或少都有一些缺點。比如：直讀直讀光譜儀只能分析特定尺寸塊狀樣品；部分電感耦合等離子光譜儀需要酸或堿溶樣，溶樣過程處理不當會危害環境和人體健康，相應延長了測試周期等?；诖?，現有的一些操作方法已經不能滿足實際應用需要，這就迫切需要我們研發使用方便，分析周期短，靈敏度高，檢出限低和綠色環保的新方法和新儀器。因此，我們廣大測試人員和儀器制造商應共同努力，推動金屬材料化學分析實驗方法及儀器不斷進步。
參考文獻
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一、領導重視，統籌安排，營造良好的學習實踐科學發展觀的氛圍
為全面落實市委、市教育局黨委的要求，貫徹“在廣大黨員干部中開展科學發展觀學習教育活動的實施意見”，學校本著把學習提高貫徹始終、把解決實際問題貫徹始終、把走群眾路線貫徹始終、把領導干部帶頭貫徹始終、確保教學活動與日常工作兩不誤兩促進的原則，對學習實踐活動進行了認真研究部署，成立了以總支書記為組長，主任、副主任為副組長，中層領導干部為成員的科學發展觀學習實踐活動領導小組，統籌安排全系的學習實踐活動，制定了《烏魯木齊外國語學校第十二中學關于學習實踐科學發展觀活動的方案》，并利用會議、櫥窗、板報、?？⑿@網等多種形式，宣傳科學發展觀的科學內涵和根本要求，動員廣大黨員干部積極投身到開展科學發展觀學習實踐活動中來，使全校上下形成了學習實踐科學發展觀的良好氛圍。
二、深入學習，認真調研，積極破解影響系科學發展的難題
在學習實踐活動中，學校領導班子帶頭，以年級為單位，集中組織黨員干部認真學習、深刻剖析，通過集中學習與個人自學相結合、學習講話精神與聯系實際研討相結合的方式，全面準確地把握以人為本、全面協調可持續發展的科學發展觀的深刻內涵和基本要求。通過學習，廣大黨員干部落實科學發展觀的自覺性、堅定性明顯增強，并都寫出了內容深刻的心得體會，領導班子成員還寫出了個人剖析材料。
在深入學習的基礎上，我們充分發動廣大教師，通過召開座談會、發放征求意見表等形式，開展調查研究，廣泛征求教師關于影響系科學發展的意見和建議，收到有價值的建議意見十余條。
隨后，系領導班子認真梳理征求到的意見和建議，召開專題民主生活會，認真分析、檢查在思想觀念、工作思路、制度措施、工作成效等方面存在的不符合、不適應科學發展要求的突出問題，并據此提出了明確、具體的整改措施。
通過學習、調研、查擺，我們的辦學思路更加清晰，目標更加明確，工作標準更高，領導班子和干部隊伍在思想觀念、精神狀態和工作作風方面都有明顯的提升，工作的責任心和緊迫感進一步增強，并牢固樹立了為實現科學發展做貢獻、為廣大師生辦實事辦好事的決心和信心。
三、努力實踐，科學發展，各項工作成效顯著
有了科學發展的理念，有了符合科學發展的制度措施，有了廣大師生積極落實科學發展觀的積極性和扎實、勤奮的工作作風，我校的各項工作都取得了突出的成績：
(一)、扎實開展學習實踐科學發展觀和意識形態領域、反滲透活動，繼續抓緊抓好干部、黨員、教師三支隊伍建設。
（二）、德育工作不斷創新
本學年學校德育工作繼續遵循“鞏固成熟點，解決重點、難點，開發新起點”的原則，不斷探索和創新，主要開展了以下幾方面的工作：
1、迎接自治區級德育達標校的復驗，對我校的德育工作進行了全面的檢查，對我校自20*年取得自治區級德育達標校以來在德育方面所做的工作給與了充分肯定。
2、注重提升班主任隊伍的整體素質。學校根據具體情況，按照新的《班主任管理辦法、費用發放辦法》，通過班主任培訓、新老班主任座談交流等形式，提高班主任隊伍的素質。
3、進一步提高“素質教育周活動周”的教育水平和增強其輻射功能。
4、加強對學生會工作的指導、管理，進一步發揮學生的主動性，增強學生會對學校的管理的有效性。
5、以各種豐富多彩的形式拓寬德育渠道。
（三）、進一步提升教育教學質量。
學校堅持“以學生的發展為本”的辦學宗旨，緊緊圍繞落實學校的人才培養目標，積極推行教育改革，加強教學常規管理，不斷提升教育教學質量。
（四）、加強考核及常規管理，迎接新課改，進一步完善教研教改制度。
（五）、重視精神文明建設和綜合治理工作，積極創建文明、和諧、安全的校園環境。
（六）、依法治校、依法執教。
（七）、學校重視工會工作，充分發揮了團委工會作用，初步形成了校園管理網絡，黨政工團齊抓共管。
（八）、校園環境、辦學條件進一步改善
（九）進一步加強外語特色教育教學工作，拓展特色教育的新渠道。
學習實踐科學發展觀活動開展以來，按照市委和縣委的安排部署，我和大家一樣，積極置身于學習實踐活動中，開展了多種形式的學習活動，深刻領會了科學發展觀的科學內涵、精神實質和根本要求。圍繞縣委確定的重點課題，深入到鄉村、企業開展調查研究，撰寫了調研報告。在此基礎上，我們通過組織召開征求意見座談會、發放征求意見卡等形式，征求了各方面的意見建議，并進行了梳理反饋。大家對照反饋意見，分別撰寫了發言提綱，認真查找了班子和個人工作中存在的不適應、不符合科學發展觀的現實問題，初步明確了努力方向。
今天，市紀委、市委組織部和市委指導檢查組的領導來參加我們的民主生活會，進行具體指導，值此，我代表縣委常委會全體同志表示熱烈的歡迎和衷心的感謝！
下面，我結合工作實際，簡要地談一下班子和自身存在的問題和不足以及今后的努力方向。不妥之處，敬請各位領導和同志們批評指正。
一是在解放思想方面。解放思想不夠是制約內陸地區加快發展的最主要因素，也是當前我們貫徹落實科學發展觀必須解決的首要問題。來××工作不久，我感覺到我們在這方面也存在很大差距。因此，不論是擔任政府縣長，還是主持縣委全面工作，始終堅持把更新發展理念作為班子思想政治建設的重要內容。幾年來，先后組織縣四大班子領導、縣直部門和鄉鎮主要領導赴包頭、鄂爾多斯、河北、浙江、山東等地進行學習考察。本人也于去年在浙江臺州三門縣掛職鍛煉3個月。同時，還依托縣委黨校，定期輪訓領導干部。積極開展解放思想大討論活動?？傊ㄟ^一系列積極有效的措施，廣大干部的思想獲得了較大解放，精神面貌有了新的改觀。比如我們赴外考察學習之后，去年確定了以建設現代農業綜合示范園區為載體，加快現代農業建設的思路，經過認真實施，效果不錯。目前，園區內的設施農業初具規模，已培育建設起1062個蔬菜大棚，有效帶動了特色化基地的興起，促進了規?；?、集約化經營，實現了農民穩定增收。這項工作已經走在了全市乃至全省區縣前列，是我們解放思想的成功實踐。當然這只是我們在解放思想中邁出的一小步，總體感覺，步子邁得還不大，思想解放的還不夠徹底。具體講，一是不敢解放思想，二是不會解放思想?！安桓摇北憩F是畏首畏尾，缺少敢闖敢冒的勇氣，害怕觸犯政策、越了紅線、摘了“烏紗”，工作四平八穩、因循守舊、沒有突破。“不會”表現為工作被動，缺乏不斷創新的意識，平時兩眼向上、兩手向上，只懂得向上級要政策、要資金，給大錢辦大事、給小錢辦小事、不給錢不干事，主動創造條件、搶抓機遇、加快發展想得不深、抓得不緊、做得不多。在這一點，我們與沿海發達地區相比，最大的不同就是，人家政策之外是機遇，咱們政策之外是。這種理念上的差距是我們共同的不足，這與我這個班長表率作用發揮不夠關系很大。今后，要引起重視，加大力度，爭取短期內在解放思想上有大的突破，以思想的大解放帶動經濟的大發展。
二是在促進發展方面。促進發展是深入學習科學發展觀的根本任務。××縣是山西北部重要的能源工業基地，長期以來畸重畸輕的產業結構始終是實現經濟可持續發展的障礙和難題。說實話，來××工作，自己想在這方面有所建樹，想在自己主持工作期間，進一步開創轉型發展、安全發展、和諧發展的新局面。這幾年，經過全縣上下的努力，我縣的經濟始終保持了又好又快的發展態勢，成績有目共睹，也是令人欣慰的。特別是2008年我們在國際金融危機愈演愈烈，經濟下行壓力加大的形勢下，主要經濟指標仍然保持了兩位數增長，這是很不容易的。預計全年完成全縣地區生產總值87億元，同比增長15.5%；財政總收入17.9億元，同比增長35.1%；一般預算收入5.3億元，同比增長22.3%；城鎮居民人均可支配收入14000元，同比增長18.3%；農民人均純收入6503元，同比增長16.5%。在肯定成績的同時，我們還要認識到，從數字上看，我們的經濟運行質量和效益是不錯的，但深入分析和研究，存在的問題仍很突出，危機十分嚴重。比如去年第三季度，我縣煤炭行業受金融危機的影響，發運量至少減少270萬噸，直接影響財政收入1.2億元，導致全縣經濟增長速度明顯放緩。這從另一種角度上也說明了，目前我縣的產業結構仍然比較單一，煤炭“一柱擎天”的格局還沒有根本改變。在這一點上，我想大家的認識比我深刻。我們經常說縣域經濟以煤炭、電力、陶瓷、化工、建材、乳品、制藥、旅游支柱產業為主，實際上除煤炭之外，其它產業對稅收的貢獻率不足30%，遠遠稱不上支柱產業。這個問題反映了我們調整產業結構思路不夠清晰，方法不夠靈活，措施不夠得力。下一步我們要明確一下，就是要通過招商引資，做大做強其它產業。比如制藥行業，通過引進同星、山西諾成兩大企業就奠定了良好基礎，形成了強勁發展勢頭。今后要按照這種思路，堅定不移、堅持不懈地抓好調產，力爭有大的突破和進展。
三是在關注民生方面。改善和保障民生是科學發展觀以人為本這一核心的實踐體現。在這方面我們每年都投入大量資金用于解決民生問題。從2003年起，每年堅持為人民群眾辦好十件實事，六年來共為人民群眾辦了60件實事，解決了一大批與人民群眾生產生活息息相關的熱點、難點問題。同時，扎實推進了五大惠民工程，使人民群眾最大程度地共享了改革發展成果。2008年全縣高考二本以上達線人數1849人，達線人數連續17年保持全市第一。農村新型合作醫療參合農民達到15.39萬人，參合率達到87.6%。人口自然增長率控制在了4.9‰以內。城鎮登記失業率控制在1.5%以內。城市低保覆蓋10667人，農村低保覆蓋12425人，16342名農村65歲以上居民領取了最低生活補貼。各類社會保險基金滾存結余1.24億元。各項社會事業雖然得到了全面發展。但是有些方面的問題還不容忽視。比如在教育方面，我縣雖然是三晉教育強縣，但在協調公辦、民辦教育發展上還應下大力氣，如果不加以正確引導，極有可能導致公辦學校全部，到時候教育普惠群眾就必然成為一句空話，辦人民滿意的教育將成為一個難題。對于這些問題，我們必須高度重視，采取措施，盡快扭轉。
四是在廉潔自律方面。實實在在的講，自己在這一點上，感覺沒什么大問題，基本做到了慎權慎欲，自警自律。不管是當縣長的幾年里，還是任縣委書記后，處理問題始終出以公心，嚴格按黨的組織原則和政策辦事，認真貫徹落實上級關于領導干部廉潔自律的有關規定。自己的住房、工作用車都沒有超標，符合國家有關規定。對自己的配偶、子女和身邊工作人員也是嚴要求、勤教育，從來沒有利用自己的權利和影響接受宴請、禮金、禮品。但喝公家酒、吃公家飯、抽公家煙是有的，逢年過節有人送禮，基本上是拒絕的，有時礙于情面，對送來兩條煙或三瓶酒，也就收下了。在落實責任制和反腐敗工作上，自己覺得基本盡到了第一責任人的責任，對同志們該要求的都要求了，該約束的也約束了。整個班子在這方面做的不錯，近年來沒有任何領導發生不廉潔的問題。特別是5.12××汶川大地震以及南方冰雪災害中，大家身先士卒，做好表率，慷慨解囊，以實際行動影響和帶動了廣大干部。在去年繳納特殊黨費中，我縣特殊黨費繳納總數位居全市之首。反映了我們班子是廉潔的、團結的集體。但感覺對大家的要求，離一個“嚴”字還有一定的差距。需要今后在這方面進一步加大力度、從嚴治黨，樹立更好的形象。
針對自己工作、學習、廉政等方面存在的問題和不足，按照學習實踐科學發展觀活動的具體要求，今后需要在以下幾個方面加以努力。
一要提高思想政治素質。認真學習黨的十七大、十七屆三中全會、紀念改革開放30周年大會有關精神，盡量抽出時間強化理論學習，做到理解深、把握準，自覺地以科學發展觀為指導，進一步增強政治敏銳性，增強處理復雜問題的能力和本領，提高駕馭全局的能力。同時團結帶領班子每一位成員大膽創新，奮發進取，互幫互助，形成團結堅強的領導集體。
二要促進經濟又好又快發展。要緊緊圍繞撤縣建市這一奮斗目標，著力推進工業化、城市化、農業現代化。在農業現代化上，要不斷加強專業市場、龍頭企業、特色基地“三項建設”，實施豐產增收、園區帶動、規模健康養殖、農機示范推廣、強基固本和服務體系創新“六大工程”，全面推進現代農業建設水平。在調整產業結構上，繼續堅持“穩一產、強二產、上三產”的思路，以科技創新為動力，以循環延伸為突破口，推進支柱產業多元化，使縣域經濟由能源依賴型向創新驅動型過渡。在城市建設上，年內要實施城建十大工程，進一步完善城市基礎設施，不斷拓展城市空間，持續提升城市品位，推動“兩宜”建設向更高水平邁進。
一、學習和實踐科學發展觀方面的體會
科學發展觀的基本要求是堅持以人為本，全面發展，協調發展，可持續發展。就我縣而言，實踐科學發展觀就是運用科學發展觀來指導各項工作，就是要努力實現轉型發展、安全發展、和諧發展、全面發展，就是要加快撤縣設市建設步伐，就是要把我縣早日建設成為經濟發展、環境優美、文化繁榮、社會和諧的幸福之城、明珠之城，更好地實現和維護人民的根本利益。
二、自身建設中存在的主要問題
落實科學發展觀，加強自身建設是關鍵。自身建設是落實科學發展觀的組織保證?；仡欁约旱墓ぷ骱退枷敕矫?，發現在以下方面有所欠缺：
1、理論學習不夠深入
平時，我雖然比較注重對新理論、新知識的學習與鉆研，但學習還不夠深入、不夠透徹。尤其對政治理論的學習缺乏主動性和刻苦鉆研精神，只是讀讀寫寫就算是學習了，對所學內容的理論內涵沒有進行深入思考和研究。一方面，工作忙的時候就只忙工作，顧不上學習，缺乏擠勁和鉆勁；另一方面，采用了實用主義的態度，對本職工作有指導作用的就學，指導性差一點的就不太認真去學。特別是還沒有真正從理論體系上去把握和運用。
2、開拓創新意識不足
在實踐能力方面自己感覺自身的知識儲備與履行崗位職責的要求還有差距，對目前分管領域的業務知識掌握得不夠，缺乏實踐經驗和理論知識。工作中求穩怕錯的思想比較嚴重，缺乏開拓創新。
3、工作作風不夠扎實
坐在辦公室時間多，深入基層調查研究不足，對基層的情況還熟悉不夠。對一些工作或問題往往是以聽匯報為主，只是了解表面，沒能靜下心來，深入研究探討。把大量的時間和精力投放在事務性工作、各種會議以及工作應酬溝通上。
4、學以致用比較欠缺
平時，我比較注重導入先進的、科學的管理知識與理念、方法，但是效果并不是太理想。因為，我們所處的是一個縣城，人們的思想觀念還比較陳舊，轉變需要一個過程，對先進科學的認知道路還很漫長。
三、自身建設方面的改進方向
1、強化理論學習，增強科學發展能力
既學理論知識又學專業技術知識，用豐富的文化知識改善結構，提高素養，用科學的理論武裝頭腦，提高修養，樹立科學的發展觀、和諧觀、創新觀、榮辱觀、能力觀、權力觀，努力掌握這些內涵和要求，學以致用，更好的指導實踐。
2、強化作風建設，提高執政能力
在工作中，下得去，蹲得住，多深入基層調查研究，為工作開展提供科學、客觀的第一手材料。真正做到真抓實干，埋頭苦干，多辦順應民意，為民謀利的實事，讓發展成果惠及百姓，營造加快發展的氛圍。
3、強化科學決策，謀求發展的合力
使各項決策建立在科學、民主的基礎之上。進一步健全和完善分管部門領導干部重大事項報告制度。使工作開展緊緊圍繞縣委、縣政府的工作重點，以及老百姓關心的熱點、難點問題，雷厲風行抓落實，集中力量求突破，上下形成謀求發展的合力。
4、強化廉潔從政，樹立發展的正氣
全面落實科學發展觀，堅定不移地走科學發展之路，把**建成科學發展示范區，創造**科學發展的新經驗，是當前我們肩負的光榮而重大的歷史使命，這也為**學院的發展又提供了新的發展機遇與挑戰。自活動開展以來，信息工程系領導班子認真部署，積極謀劃，使學習實踐科學發展觀活動開展得扎實有效，推動了全系各項工作的全面、協調、可持續發展。他們的主要做法是：
一、領導重視，統籌安排，營造良好的學習實踐科學發展觀的氛圍
為全面落實市委、市教育黨委的要求，貫徹學院“在廣大黨員干部中開展科學發展觀學習教育活動的實施意見”，信息工程系本著把學習提高貫徹始終、把解決實際問題貫徹始終、把走群眾路線貫徹始終、把領導干部帶頭貫徹始終、確保教學活動與日常工作兩不誤兩促進的原則，對學習實踐活動進行了認真研究部署，成立了以總支書記為組長，主任、副主任為副組長，總支委員、各黨支部書記為成員的科學發展觀學習實踐活動領導小組，統籌安排全系的學習實踐活動，制定了《信息工程系關于學習實踐科學發展觀活動的方案》，并利用會議、櫥窗、板報等多種形式，宣傳科學發展觀的科學內涵和根本要求，動員廣大黨員干部積極投身到開展科學發展觀學習實踐活動中來，使全系上下形成了學習實踐科學發展觀的良好氛圍。
二、深入學習，認真調研，積極破解影響系科學發展的難題
在學習實踐活動中，信息工程系領導班子帶頭，以支部為單位，集中組織黨員干部認真學習、深刻剖析，通過集中學習與個人自學相結合、學習講話精神與聯系實際研討相結合的方式，全面準確地把握以人為本、全面協調可持續發展的科學發展觀的深刻內涵和基本要求。通過學習，使廣大黨員干部落實科學發展觀的自覺性、堅定性明顯增強，并都寫出了內容深刻的心得體會，領導班子成員還寫出了個人剖析材料。
在深入學習的基礎上，他們充分發動廣大師生，通過召開師生座談會、發放征求意見表、公開電子郵箱、深入學生班級宿舍等形式，開展調查研究，廣泛征求師生關于影響系科學發展的意見和建議，發放征求意見表近百份，收到有價值的建議意見十余條；同時他們還結合 “抓住新機遇、謀劃新思路、實現新跨越”獻計獻策活動，為學校及**市的發展獻計獻策，其中為學校獻計獻策18條，為市里獻計10條，并有兩條建議被學校評為“優秀建議”。
隨后，系領導班子認真梳理征求到的意見和建議，召開專題民主生活會，認真分析、檢查在思想觀念、工作思路、制度措施、工作成效等方面存在的不符合、不適應科學發展要求的突出問題，并據此提出了明確、具體的整改措施。
通過學習、調研、查擺，信息工程系的辦學思路更加清晰，目標更加明確，工作標準更高，領導班子和干部隊伍在思想觀念、精神狀態和工作作風方面都有明顯的提升，工作的責任心和緊迫感進一步增強，并牢固樹立了為實現科學發展做貢獻、為廣大師生辦實事辦好事的決心和信心。
三、 努力實踐，科學發展，各項工作成效顯著
有了科學發展的理念，有了符合科學發展的制度措施，有了廣大師生積極落實科學發展觀的積極性和扎實、勤奮的工作作風，信息工程系的各項工作都取得了突出的成績：
1．積極申報《河北省高等學校教學團隊建設項目》、《**學院重點建設專業項目》和《**學院重點建設實驗教學中心》，其中“電氣工程及其自動化”專業經過專家的認真評審，成為了**學院的首批重點建設專業，我系“電工電子實驗教學中心”成為我院首批重點建設實驗教學中心，并再次基礎上于20xx年6月底申報了省級“實驗教學示范中心”。
2．為更好地滿足社會發展對人才的需求，申報了“樓宇智能化工程技術”專科專業，今年開始招生。
3．《自動控制原理》和《數字電子技術》兩門課程成為學院重點建設課程。
4．姚明林老師課件作品《eda技術的教學研究與教學實驗系統的開發》獲20xx河北省多媒體課件大賽二等獎。
5．在20xx年9月的全國大學生電子設計競賽中，該系有兩組6名學生參賽。其中一組同學獲得了全國大學生電子設計競賽河北省賽區二等獎，為學院贏得了榮譽。
6．20xx暑期社會實踐中，該系的省級課題《曹妃甸建設與科學發展示范區關系調查》和院級課題《宣傳科學發展觀 打造宜居靚城》，分別榮獲**學院20xx年大學生暑期社會實踐一等獎和三等獎。20xx年大學生創業設計大賽中，我系有1組學生獲得省級三等獎。
7．在20xx年的科研工作中，兩名老師申報的項目獲得了市科技局的資助，3名老師的項目獲得學院的資助；在學院教學成果獎的評定中，有1名老師的課題獲教學成果二等獎，兩名老師的課題獲優秀實踐教學成果三等獎；全系教師50余篇，其中核心論文15篇。
8．在20xx－20xx學年第二學期的期中教學檢查中，在全院9個教學單位中位列第四名，受到獎勵 。
9．年初，我國南方大部分地區遭受冰災后，全系教師積極捐獻衣物200余件，分別寄往了廣西、浙江、湖北等多處重災地區。3月開學初，系黨總支又組織全系黨員師生繳納了“特殊黨費”，為我系湖南籍同學購買了日常生活必需品,并同時送去了關懷和問候。5.12汶川大地震后，全系師生通過繳納特殊黨費、團費，舉辦抗震救災暨歡送畢業生晚會，“心連心共抗地震災害、手挽手連成一片愛?！焙灻榷喾N形式共計募集款項22209元，其中有8163元通過**慈善總會定向捐獻給了北川中學，并頒發了證書。為此，信息工程系還被市教育系統評為“抗震救災先進集體”。
關鍵詞：教學改革；模塊化；場景化；實踐教學
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）20-0065-02
新材料是國家三大支柱產業之一，材料學相關人才的培養也必須與時俱進，與產業對接，與國家重大戰略需求對接。眾所周知，材料學是研究物質結構、性能與應用之間關系的一門學科，材料結構與性能的檢測都需要特定的研究方法。隨著材料科學的不斷發展，新材料逐漸趨于納米化、智能化、復合化，對其結構和性能的研究越來越依賴于先進的材料檢測手段?！冬F代材料分析方法》課程是關于材料結構和性能表征方法的一門課程，主要講述材料微觀結構、形貌、成分、物理性質的檢測和表征方法，講述相關的大型儀器設備，如X射線衍射、透射電鏡、掃描電鏡等的工作原理、樣品適用范圍、數據處理與分析等，作為一門材料學核心課程，它在整個材料學知識體系中有至關重要的作用，理工科院校的材料科學與工程專業基本都開設了該課程。與材料學其他基礎課程，如《材料科學基礎》、《材料結構與性能》等相比，該課程實踐性更強，各章節之間的內在聯系不夠密切，教學重點和難易程度不易把握，經過幾年教學方法的探索以及教學實踐，總結出如下的教學改革方案。
一、模塊化教學內容
改變傳統的章節式教學方式，采取模塊化教學方式。按材料分析所涉及的不同類別，將課程教學內容分為四大部分：（1）顯微分析部分，主要是運用顯微分析手段來檢測材料內部和表面的形貌特征。所涉及的大型儀器包括光學顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡等。（2）結構分析部分，主要是分析材料的微觀晶體結構、晶格參數、缺陷、分子結構等，儀器包括X射線衍射、電子衍射、拉曼光譜、紅外光譜等。（3）成分分析部分，含定性和定量成分檢測，包括電子能譜、X射線光電子能譜、俄歇電子能譜等。（4）性能分析部分，包括熱分析、光學性質分析、電學性質分析、磁學性質分析等。這樣做首先可以讓學生對整個課程體系有清晰的了解；其次便于學生比較和運用各種分析手段以解決實際問題。比如遇到成分分析的問題，學生便可快速搜索已學過的成分分析模塊具體有哪些手段，比較幾種分析手段的優缺點，確定最適合的成分分析方式。這幾大模塊內容并非完全孤立，而是有一定的交叉。比如電子能譜、電子衍射和電子顯微鏡都是利用高能電子束與材料的相互作用所得到的信息，可分別用來進行成分分析、結構分析和形貌分析。一種材料微觀結構的確定要綜合結合其形貌特征、成分特征與其顯微圖像，才能獲得完整的信息。在教學過程中對這些交叉內容向學生不斷滲透，使學生對材料的研究方法有整體的認知。
二、場景化教學方式
針對課程教學內容章節之間聯系不夠緊密的狀況，以場景化教學方式串聯各大模塊的教學內容。以科研反哺教學，老師結合自己的科研工作，在課堂中穿插提出各種材料分析相關的實際問題，讓學生運用所學知識提出相應的研究方法，培養學生解決實際問題的能力，同時也可使課程幾大內容模塊之間很好地結合起來。在上課時我曾提出某企業中實際遇到的技術難題，即鋰離子電池負極石墨材料的表面包覆問題，他們迫切需要得出該企業的石墨表面涂覆材料和國外龍頭企業的涂層之間有什么區別，為什么會導致充放電性能的差別。我啟發學生去思考如何運用所學知識解決這一實際問題，學生表現出極大的興趣，他們提出要綜合結合石墨顆粒形貌表征、成分分析、拉曼光譜分析等手段來進行分析，雖然他們所提出的樣品表征方案不盡全面，但針對這一問題，學生有廣泛的參與度，達到了很好的教學效果。再如課程結束后，我會拿一些實驗室的樣品，告訴學生一些基本描述，讓學生制定一套方案來檢測樣品的結構、形貌、成分以及物理性質，這樣可以讓學生綜合運用所學的知識來對一個材料來進行分析。場景化的教學還包括與學生所學的其他課程之間的互動，比如針對《材料科學基礎》一門課所講述的不同晶體結構，可以讓學生去思考這些不同的晶體結構如何用實驗手段加以區分，其X射線衍射峰會有什么區別。毫無疑問，場景化的教學對于《現代材料分析方法》這門實踐性強的課程有重要的意義。
三、虛擬儀器教學軟件和多媒體動畫輔助
虛擬儀器教學軟件對于教會學生如何分析處理數據有重要的作用。對于透射電鏡、X射線衍射儀等大型設備，讓每個本科生親自操作做實驗幾乎不可能，課內實驗幾乎都以觀摩為主。虛擬儀器教學軟件以在儀器本身所附帶的軟件的基礎上，針對某一種分析儀器，讓學生通過軟件選擇所需要設定的參數，模擬測試過程，輸出測試結果，然后通過軟件對測試結果進行分析，這對學生深入理解實驗過程、分析實驗數據會有很好的幫助。如學生可以學會如何通過Jadd軟件來標注X射線的衍射峰。我的學生作為一個大學生科技創新項目，開發了一套拉曼光譜的虛擬儀器教學軟件，在課堂上使用后收到了很好的教學效果。多媒體動畫主要是模擬儀器的基本工作原理，借助于動畫讓學生對某一種儀器的工作原理有更深入的理解。如在X射線衍射部分，可以通過動畫讓學生理解布拉格衍射發生的條件；原子力顯微鏡部分，通過動畫可以讓學生清晰地理解接觸模式、輕敲模式等。動畫和文字相結合的描述使學生同時有感性認識和理論知識，要有機結合，有時一個簡單的動畫勝過一堆的文字描述。
四、實踐教學強化
【關鍵詞】材料現代分析方法；雙語教學；教學實踐
隨著世界全球化的步伐越來越快， 我們國家正快速走出去， 與世界上其他國家開始深入的交流、融合和互通。因此，對人才的培養要求也越來越高，從過去單一的生活英語語言學習，發展成為專業知識的英語語言的交流。因此，各行各業雙語人才的需求程度迅速提高?！恫牧犀F代分析方法》作為材料專業的本科生和研究生開設的專業基礎課，其雙語教學也變得非常重要。教育部要求各高校積極推動使用英語進行公共課和專業課的雙語教學，特別是在新材料、網絡技術、生物技術等國家發展急需的專業領域開展雙語教學[1-2]。為了培養適應經濟社會發展的材料學專業的高級人才，我們對該專業《材料現代分析方法》課程實施了雙語教學，思考了教學過程中遇到的影響教學效果的關鍵因素，并提出了相應的改進措施。
1 影響《材料現代分析方法》課程雙語教學質量的關鍵因素
雙語教學是在教學的過程中，采用中文和英語同時教學，并盡可能的使用英語交流，在學習專業知識的同時，掌握該專業的專業術語，能夠閱讀本專業方向上的英語文獻。由于專業詞匯通常比較復雜，而且乏味，加之學生對英語學習本來就比較厭倦，因此，提高學生學習的主動性，加強和學生的交流和互動就顯得非常重要。在《材料現代分析方法》課程雙語教學的實踐過程中，教材的選擇、授課老師的專業知識和英語表達能力、學生的英語水平三方面直接影響了雙語教學的質量。
1.1 教材的選擇
在雙語教學的教材的選擇上，可以采用原版的英文教材，也可以采用中文譯本。兩種方法各有利弊。選擇原版的英文教材，保持了教材的原汁原味，知識點全面，內容完整，而且系統性強，但要求學生有較高的英語閱讀能力，教學難點較大。中文譯本教材以選用原版教材為母版，在原文基礎上配以中文翻譯，學生理解起來，相對比較容易，但不利于培養學生的英文思維能力，但在初期的教學實踐過程中，選用譯本也不失為一種好的選擇，有利于教師把握教材的難度，對癥下藥。因此，我們在初期的教學實踐過程中，選用了科學出版社出版的劉東平等翻譯的《材料分析技術》作為主要教材。該書是英文原著《Materials Characterization Techniques》的中文譯本，該譯本具有較強的系統性，能夠很好的滿足雙語教學的基本要求[3]。
1.2 授課教師的專業知識水平和英文表達能力
對于雙語教學來講，授課教師必須是“雙語型人才”，不僅要求具備較高的專業知識水平，而且還要求教師具有良好的英語基礎。對于雙語教學的高校教師來講，大部分教師都具有海外學習和工作的經歷，滿足這一條件都不成問題，但光這個還不行，還要結合學生的實際情況來授課，讓學生能夠跟上老師的節奏。
1.3 學生的英語水平
對于雙語課程的學習，學生也必須具備一定的英語水平，至少基本的英語語法知識是必須掌握的。我們在主講《材料現代分析方法》課程雙語教的過程中，要重點幫扶英語基礎差的學術，讓他們在學習的過程中，不僅可以提高專業基礎知識，還可以提高自己的英語交流的水平，提高他們學習的積極性。英語基礎不好的學生，課堂上往往很難聽懂老師的授課內容，跟不上教學進度，時間長了，容易對雙語教學產生厭倦感，學習積極性不高。因此對這些學生進行心理輔導，情感教育顯得非常重要。
2 《材料現代分析方法》課程雙語教學方法與手段
2.1 采用多媒體教學與傳統板書相結合
多媒體教學能夠快速、生動的傳遞信息，但播放速度快，學生很難把握重點。因此單純的多媒體教學是不夠的。在遇到重點、難點的時候，教師要停下來板書，重點講解，讓學生能夠把握這些難點。
2.2 翻轉課堂與教師點評相結合
在學習完一個章節后，要對這個章節的分析方法進行總結。因此在教學的過程中，要求學生查閱最新的研究文獻，分析文獻中的研究方法，重點認識這種分析方法在科學研究中如何使用的。讓學生分組討論，然后每個組挑選一名學生在課堂上講解，其他學生提問，老師作最后的點評。這樣不僅發揮了學生的主觀能動性[4]，而且使課堂變得活躍生動。
2.3 根據雙語教學的特殊性，制定科學的考核方式
雙語教學的考核不應拘泥于期末考試，重點應該放在平時的課題表現和作業的考核上。在課堂上積極的倡導采用英語回答問題，對于知識點可以采用分數獎勵的方法來進行考核，提高學生學習的積極性。對于作業的布置，也應該要求沒有統一的標準答案，這樣不能避免學生之間的抄襲，而且可以非常清晰的分辨出那些學生的成績優秀，那些學生相對落后，對于落后的要激勵他們，實在不行的可以降低分數等級。
3 總結
通過《材料現代分析方法》課程雙語教學的探討與改革， 不僅提高了教師與學生的專業知識水平及英語表達能力，而且拉近了教師和學生之間的距離，培養的學生學習的主觀能動性。實踐后，《材料現代分析方法》雙語教學的課堂教學質量得到提高，獲得學生的好評。
【參考文獻】
[1]孫友誼，時華，白培康，等.中國校外教育，2011，3（2）：107.
[2]邵丹.高校雙語教學的困惑與思考[J].教研教改，2009（7）：34-35.
[3]楊瑞嵩.《材料現代分析方法》雙語教學初探[J].山東化工，2015，44（17）：155.
本文從細觀尺度研究受拉水泥基復合材料中傾斜纖維的橋聯行為，提出細觀約束變位模型以解決承受軸拉的隨機各向分布纖維增強混凝土的力學性能。通過將單根隨機纖維的理論解在三維空間進行積分運算可以有效地描述受拉纖維混凝土的受力過程。給出拉拔力與裂紋張開位移及纖維傾斜角的函數關系，所繪制的圓直纖維混凝土σ-ω曲線與試驗結果有較好的一致性。
【關鍵詞】 纖維混凝土；裂紋張開位移；拉拔力；變位約束細觀模型
Micromechanic Solution of Variable Engagement Model For Inclined Crack-Bridging Fiber Reinforced Concrete Under Uniaxial Tension
Zhang Shu-feng
(Guilin building design and research instituteGuilinGuangxi541000)
【Abstract】In this paper, a model named the Micromechanical Variable Engagement Model is developed to describe the behaviour of randomly orientated discontinuous fibre reinforced composites subject to uniaxial tension. The model is developed by integrating the behaviour of single, randomly oriented, fibres over 3D space and is capable of describing the peak and post-peak response of fibre-cement-based composites in tension. The functional relationship of pullout force, total consumed energy, COD and inclined angle is demonstrated. The analytical results show that the model can preliminarily simulate the elastic pullout behaviour of inclined steel crack-bridging fiber.
【Key words】Fiber reinforced concrete；Crack opening displacement；Pullout load；Micromechanical variable engagement model
纖維增強水泥基復合材料在土木工程建筑、交通運輸、國防工程等領域有著廣泛的應用背景。由于縣委的加入，改變了基體內部局域應力場的分布，可以改善基體材料的某些性能。因此，了解細觀尺度纖維與基體的相互作用機制，對于復合材料性能的設計和優化有重要的意義。目前，關于細觀尺度的研究主要集中于描述纖維體拔出基體過程的脫粘、滑動以及摩擦作用模型的建立。使用離散的延性纖維增強混凝土類脆性材料一直是水泥基復合材料的重要研究課題。在短纖維增強復合材料中，纖維隨機分散在基體材料中，它們與材料制備以及加載過程中產生的裂紋面有一定的角度，因此討論傾斜纖維的橋聯作用有一定的實用意義。
混凝土的抗拉強度可通過合理分布纖維得到提高?；炷粱w抗拉強度的降低主要是由于內部微裂紋、孔洞等細觀固體缺陷的擴展產生。Romualdi［1］推測如這些細觀固體缺陷受到約束，則裂紋擴展可被延緩并且材料抗拉強度得到提高。此外，纖維的存在也可提高混凝土的疲勞性能，延性、硬度、耐久性和吸收的能量從而提高其使用壽命。Visalvanich［2］針對隨機分布的鋼纖維增強砂漿考慮界面摩擦以及纖維的完全拔出建立了半經驗模型。俞家歡［3］發現鋼纖維與水泥基復合材料的結合力主要是機械力，因此錨固比粘結作用更大，纖維的平均拉力與通過斷裂面的纖維數量無關，該結論與Naaman［4］相矛盾。Naaman［4］證實對于拉拔試驗中傾斜或平行于外加應力的鋼纖維，增強效果與穿越裂紋面的纖維數量成反比，與纖維方向關系不大。Pinchin［5］通過試驗證實纖維周邊致密的混凝土可有效地提高機械結合力從而增加拉拔力，而拉拔力的大小與纖維――基體間的錯配有關。這種錯配定義為纖維半徑和混凝土收縮孔徑的差值。Burakiewicz ［6］提出荷載――張開位移曲線的形狀取決于纖維類型，端鉤纖維比其余纖維（刻痕或光滑）的結合強度離散性要小，端鉤、刻痕纖維拉拔過程中比光滑纖維需要更多的能量。界面結合強度取決于拉拔過程的加載速率，和纖維取向無關。劉文彥［7］研究纖維直徑、基體性能和纖維埋入端長度對拉拔性能的影響，證實界面平均結合強度與埋入長度成反比，是纖維直徑的增函數，基體強度與纖維拉拔強度無關，界面摩擦結合強度與基體抗壓強度無關。
目前纖維――基體界面力學增強機理仍未有統一結論，混凝土與纖維組合方式的多樣性使得建立通用的細觀模型并不實際。然而工程上需要一種簡單并準確的模型以描述受拉纖維混凝土的斷裂模式，本文給出的變位約束細觀模型可有效地解決這一問題。
1. 變位約束細觀模型
如基體裂紋被許多弱結合力的纖維橋接，則裂紋的擴張被有效阻止，這是由于纖維脫粘、界面結合力的克服以及傾斜纖維的變形都需要吸收能量。圖1顯示ω=0時纖維內部作用力可忽略不計。隨ω增加，斷裂區域的纖維將產生變形。
對變位約束細觀模型，有如下假定：
(1)纖維增強復合材料的整體性能可通過單根纖維在裂紋面上的性能進行空間求和而得到；
(2)纖維的幾何中心在空間中均勻分布，所有纖維在任意方向的分布概率相等；
(3)所有纖維均從較短埋入端拔出，較長端纖維在基體中保持固定不動；
(4)纖維的彈性變形相對于滑移忽略不計；
(5)纖維彎曲剛度足夠小以至于纖維彎曲過程中所吸收的能量忽略不計。
1.1拔出力與纖維傾角。
對錨固纖維，界面脫粘后纖維與基體間會產生滑移，并且ω＞滑移量。定義纖維有效約束時刻的COD為ωe，考慮θ=0時，并且θ=π/2時ωe無窮大。
圖1纖維橋接裂紋示意圖 (a)起裂前 (b)起裂后
選取連續函數ωe=αtanθ(1)
其中α為非連續纖維有效系數，與纖維方向和平均拔出長度有關。根據Banthia［8］試驗，對端鉤纖維有α=1.25。
對于變位約束細觀模型，定義單根纖維承受拉力分別為：
Pf=0： ω＜ωe和＞la時
Pf=πdfτb(la-ω)： ωe＜ω≤la時 (2)
其中df為纖維直徑，la為纖維埋入端初始長度，τb為開裂并滑移后纖維剩余埋入部分的平均剪應力，取為常數。
1.2約束角。
定義θcrit為臨界約束角。在纖維傾角θ≤θcrit時纖維承受拉力，而θ>θcrit時纖維不承受拉力。由方程(1)可得：
θcrit=tan-1(ω/α)(3)
在給定裂紋張開位移ω下，隨α增加θcrit減小?？紤]纖維最大滑移ω=lf/2發生時極限角為
θlim=tan-1(lf/2α)(4)
在θ≥θlim時不僅纖維失去增強作用，而且還會因纖維――基體間薄弱界面的影響，使水泥基復合材料抗拉強度降低。
2. 三維隨機分布纖維增強混凝土的整體方向因子與斷裂能
對于三維隨機分布纖維增強混凝土，Aveston［9］證明通過單位面積的纖維數量為pf/2，其中Pf為纖維體積率。對長度lf，直徑df從較短埋入端拉出并通過裂紋面的纖維，Marti［10］證明在ω=0時，纖維平均埋入長度為lf/4，并且隨著ω的增加，結合纖維的數量將減少。 改寫(2)式為
Pf=kπdfτblf/2(5)
其中k為局部方向因子，有：
k=0， ω＜ωe 和 ω＞la時（6a）
k=2(la-ω)/lf， ωe ＜ω≤la時 (6b)
將方程(5)對單位面積進行積分可得拉應力：
σ=KfKdαfρfτb(7)
其中αf=lf/df為纖維長徑比，Kf為整體方向因子，Kd為反映相鄰纖維拔出時結合效率損失的損傷因子。隨纖維體積率的增加Kd將減少，并且纖維成團纏繞在一起也會降低其增強效應，可知Kd為纖維數量、類型、基體強度以及COD的函數。對于工程上常用的纖維混凝土，如不存在纖維纏繞現象時，可近似選取Kd=1。
Kf可通過概率統計由纖維分布區域的形狀得到。假設基體起裂時纖維仍有效約束，則
Kf=0.5(1-2ω/lf)2。
采用變位約束細觀模型可得：Kf=1NΣNi=1ki(8)
其中N為穿過單位面積的纖維數量，Ki為第i根纖維的局部方向因子。將其代入方程(3)可得
Kf=limN∞1N{Σθerit0k(ω)+Σπ/2θeritk(ω)}=limN∞1N{Σθerit0k(ω)}(9)
假定隨機分布穿過裂紋的每根纖維較短埋入部分的長度都在0和lf/2之間，則所有受約束纖維局部方向因子的平均值為
kave =12-ωlf(10)
假設粘結的纖維比例與ω成減函數的關系，并有
Kf=2θeritkaveπ•1-2ωlf(11)
其中方程(11)括號中代數項為在給定張開位移ω下未從基體中拉的纖維比例。將式(3)和(10)代入(11)式，有：
Kf=tan-1(ω/α)π1-2ωlf(12)
當α0時，Kf值趨近于Marti［10］的數值解。圖2中針對纖維長度lf=60mm和不同的α值給出了Kf與2w/lf的函數關系。α=0.5時，Kf的峰值在2ω/lf=0.074時得到。
圖2時整體方向因子――張開位移曲線
纖維斷裂能可通過式(7)在ω∈［0，lf/2］區間積分得到，此時
GF=∫lf /20σdω=Kdρfτbαf6π［M+N］(13a)
這里
M=θlimlf-3θlimlfctg2(θlim)(13b)
B=5α+2αln(cosθlim)(3-ctg2θlim)(13c)
其中(13)式為僅由纖維引起的斷裂能。對鋼纖維混凝土而言，基體的斷裂能可忽略不計。但對玻璃、有機纖維增強混凝土則不然。假設拉拔過程中纖維并不斷裂，則滿足(14)式時方能成立(12)式。
lf＜lc=αf2σfuτb(14)
其中lc――臨界纖維長度；σfu――纖維極限抗拉強度。
3. 應力――張開位移（σ-ω）模型
假設沿纖維長度剪應力均勻分布，由力平衡條件，任意方向的纖維滿足(15)式時將發生斷裂。 la≥df4σfuτb+ωe(15)
對給定ω，整體方向因子為
Kf=2π1lf/2-ω∫crit0∫la，critωk(la，θ)dladθ1-2ωlf(16)
其中la，crit為纖維能夠發生斷裂時的臨界埋入長度，
la，crit=min(lc/2+ωe，lf/2)(17)
將(6)式代入(16)式得到：
Kf=4πl2f∫crit0{max(la，crit-ω，0)}2dθ(18)
其中θcrit由(3)式得到，方程(18)可通過數值積分求解。如lc＜lf則纖維不會斷裂并且(18)式退化為(12)式。彎曲可減少纖維的軸向承載力，尤其對于延性較差的玻璃、碳纖維更是如此。而方程(14)和(15)中關于σfu的計算忽略纖維彎曲應力的影響。
4. 變位約束細觀模型理論計算結果與試驗驗證
試驗證實纖維類型，界面剪應力τb以及混凝土的單軸抗拉強度fct間存在聯系。通過纖維拉拔試驗可求出剪應力τb。對圓直型纖維增強混凝土，有τb=1.2fct。其中fct=0.33•fcm， fcm為圓柱形試件的平均抗壓強度(MPa)。
對受拉基體，應力――張開位移之間有以下關系：σct θ=fcte-cω(19)
其中σct ――拉應力；ω――張開位移；c――衰減指數，對砼和砂漿分別有c=15和c=30。
4.1Barragán［11］進行了端鉤鋼纖維混凝土的單軸拉伸試驗。5個完全相同的試件中，纖維長度lf=60mm,直徑df=0.75 mm ，混凝土試件70天時抗壓強度達到fcm=41MPa。纖維體積率為ρf=0.
45%，抗拉強度1000 MPa。圓柱形試件直徑為150mm,表面刻槽15mm深。試驗方案見圖3。混凝土粗骨料最大粒徑為12mm,水灰比0.57,砂灰比5.5。在變位約束細觀模型中，混凝土抗拉強度為fct=0.33•fcm=2.1MPa，剪切力τb=5.3MPa，約束參數α= 0.2。
圖4描述拉應力與張開位移ω的函數關系。陰影區為試驗中5個試件的數據分布。盡管5個試件的試驗過程和材料組成完全相同，但對于給定COD在開裂后應力值的誤差仍可達30%,在ω達到2mm時，斷裂能的變位約束細觀模型的計算結果為1.62N/mm,而試驗平均值為1.84N/mm,兩者相差不大。
圖3Barragán［11］ 試驗裝置及試件尺寸
圖4Barragán［11］ 試驗值和理論值比較
4.2Li［12］進行端鉤鋼纖維增強普通混凝土(fcm=52MPa)的單軸拉伸試驗。纖維長度lf=30mm,直徑df=0.5mm,抗拉強度σfu和彈性模量Es分別為1000MPa和200GPa，纖維體積率6%。混凝土基體成分為最大粒徑10mm的粗骨料以及硅石灰，水灰比為0.45,試件的矩形截面尺寸為100mm×20mm,試驗方案如圖5所示，位移加載速率為0.004mm/min?；炷粱w抗拉強度為4.2 MPa，剪應力τb=10.5MPa ，由式(17)可知纖維臨界長度lc=23.8mm，由此必有部分纖維發生斷裂。采用式(18)計算整體方向系數Kf并選取約束參數α = 0.13。圖6顯示拉應力與張開位移ω的函數關系，可知VEM與試驗結果吻合較好。
圖5Li［12］拉拔試驗裝置及試件尺寸
圖6Li［12］試驗值和理論值比較
5. 結論
本文提出細觀約束變位模型以解決承受軸拉的隨機各向分布纖維增強混凝土的力學性能。該模型通過將單根隨機纖維的理論解在三維空間進行積分運算可以有效地描述受拉纖維混凝土的受力過程。通過與研究者Lim［11］所進行的軸拉纖維混凝土試驗的比較驗證了該模型的準確性，所繪制的σ～ω曲線與試驗結果吻合。證實該彈性模型可以較好模擬纖維的破壞機理，但將其擴展為彈塑性模型以模擬加載，屈服及卸載等過程仍需要更為深入的研究。
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【摘要】目的：探討三才配穴法聯合乳痛安膠囊治療乳腺增生病的臨床效果。方法：將170例乳腺增生病患者隨機分為觀察組和對照組各85例，對照組采用乳痛安膠囊治療，觀察組在對照組的基礎上加用三才配穴法，比較兩組臨床療效及不良反應。結果：觀察組總有效率為97.65%，對照組總有效率為75.30%，觀察組的總療效優于對照組，兩組比較有顯著性差異（P
【關鍵詞】乳腺增生；三才配穴；乳痛安膠囊；中醫療法
乳腺增生病是女性常見的疾病，其發病率占乳腺疾病的首位［1］，近年來該病發病率呈逐年上升趨勢，年齡也越來越低齡化，且具有一定的癌變危險［2］。本病采用西藥治療雖然起效較快但作用難于持續且毒副反應多，手術切除則易復發且具創傷性，為探討其新的治療途徑，2007年1月～2011年6月，我院采用三才配穴法聯合乳痛安膠囊治療乳腺增生病85例，獲得了滿意的臨床效果。現總結報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料：本組共170例，年齡23～56歲，平均34歲，病程3個月～8年，平均1.5年，均符合2002年中華中醫外科學會乳腺病專業委員會第八次會議制定的乳腺增生病診斷標準［3］。臨床體檢可觸及彌漫性增厚腺體，散在條索狀、團塊狀、顆粒狀腫塊；乳腺彩超顯示多發低回聲結節，最大直徑小于1cm；活檢病理診斷為乳腺囊性增生。將所有患者隨機分為觀察組和對照組各85例，兩組患者的年齡、病情、病程等基本資料經統計學處理，無顯著性差異（P>0.05），具有可比性。
1.2 治療方法：對照組：乳痛安膠囊(柴胡、白芍、熟地、當歸、紅花、生牡蠣、夏枯草、海藻、昆布、陳皮、仙茅、枸杞子、山茱萸、菟絲子等)，4粒，每日3次口服。觀察組：在對照組的基礎上加用三才配穴法：采用WH-270乳腺治療儀，運用音樂、穴位、中藥離子導入同時進行。音樂采用宮、商、角、徵、羽等五種音階，以調節人的情緒；穴位取乳根穴、膻中穴、足三里、期門穴、太沖穴、三陰交等，每穴治療3min，穴位治療后的剩余時間可自由選擇治療部位，直至定時結束；中藥藥貼選用乳腺治療儀自帶的專用藥貼；每次治療時間為60min。15d為一療程。
1.3 療效判定標準：參照中國中醫藥學會外科乳腺病專業委員會制訂的乳腺增生病療效評價標準制訂［4］。痊愈：疼痛消失，乳腺腫塊消失；顯效：疼痛減輕或明顯減輕或消失，腫塊變軟，腫塊體積縮小≥1/2；有效：疼痛減輕或消失，腫塊變軟，腫塊體積縮小
1.4 統計學方法：采用PEMS 3.1統計軟件，百分率的比較采用精確概率法和卡方檢驗。
2 結果
觀察組總有效率為97.65%，對照組總有效率為75.30%，觀察組的總療效優于對照組，兩組比較有顯著性差異（P
3 討論
目前，多數學者認為，乳腺增生癥的病因和發病機制與內分泌失調及精神因素有關［5］。在機體內雌激素分泌過多、孕激素水平低下的情況下，乳腺組織失去保護，雌激素作用于下丘腦，導致黃體生成素和促性腺釋放激素的分泌增加，反過來又促進雌激素分泌。此時，作為雌激素靶器官的乳腺組織局部組胺、兒茶酚胺、5-羥色胺的含量增高，使乳腺管充血、水腫，刺激乳管壁神經末梢，形成乳腺硬結并引起疼痛［6-7］。
乳腺增生病在中醫學里稱為乳癖、乳痞、乳中結核等，其病機主要由于肝氣郁結，胃熱壅滯，沖任失調，肝腎不足，痰瘀凝結，乳汁蓄積或外邪侵襲等，影響的正常生理功能而發生病變。乳痛安膠囊 組方嚴謹，標本兼顧，其中柴胡疏肝理氣止痛，兼具推動血行之功；白芍養血柔肝，緩急止痛；熟地補血養陰；當歸、紅花補血活血止痛；生牡蠣、夏枯草、海藻、昆布軟堅化痰散結；陳皮理氣健脾，燥濕化痰；仙茅、枸杞子、山茱萸、菟絲子補益肝腎，調和沖任。全方合用，具有明顯的行氣化痰、調理沖任、消腫止痛功效。三才配穴療法是在繼承祖國傳統醫學經絡理論的基礎上，融進了現代科學技術的電磁信息和光療原理，對乳腺良性疾病進行局部理療及藥物滲透的一種治療方法。人體不同的組織結構都會產生相應的生命信息，如電、磁、電磁波、紅外線光波等，這些生命信息能反映人體組織所處的狀態。具體表現為人體局部的H+和OH―應分布有序、酸堿平衡，并與相應的電磁場作正負離子吸引而趨于均衡。根據人體的電磁平衡理論產生的電磁穴位治療，是通過電極引入高頻電流脈沖信號，使人體進入電磁信息場。而紅外光能加速局部血液循環，達到活血化瘀、軟堅散結、消腫止痛的作用。這種通過調節機體自我平衡機制，使機體治愈疾病的原理，符合當代醫學通過神經系統、內分泌系統、免疫系統和細胞因子網絡來維持人體內環境穩定的原理［8-9］。本研究通過運用中醫理論與現代科技相結合的原理，將電磁和光灸刺激穴位的療法引入乳腺增生癥的治療，結果表明三才配穴理療聯合中藥內服止痛迅速、腫塊治療時間明顯縮短，治愈率明顯提高，明顯優于單純口服中藥的有效率，兩組比較有顯著性差異（P
綜上所述，三才配穴法聯合乳痛安膠囊治療乳腺增生病起效快、療效高，無明顯不良反應，可縮短療程，值得臨床推廣。
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