模拟实验土柱和装置

模拟实验土柱和装置

1.土柱的概述

实验土柱通常分为两种：非扰动的原状土柱和填装的土柱。原状土柱较好地代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。填装土柱可以是经过筛分的一种土壤，也可以是按一定比例混合的几种土壤。填装土柱不能保持原土壤结构，但是，适用于一定目的的专门研究。例如，通过改变各种参数（土壤粒径、比表面和矿物组分，土壤水的PH值，或土壤的不同混合比例等），来研究土壤对特定污染物的吸附性能。

2.土柱的尺寸

土柱的尺寸没有硬性的规定，一般认为圆形土柱的长度大于其直径的 2.5倍即可。不过对于要求精确的模拟土柱，其尺寸还要考虑以下几个方面：（1）污染物通常含有多种物质，在设计实验的过程中应当以迁移能力最强的污染物为标准来设计土柱，一般来说迁移能力上，有机污染物<阳离子污染物<阴离子污染物。

（2）由于在土柱内建立稳定的非饱和流场的方法不同，当土柱下段含水率偏高，不能满足实验要求时必须增长土柱的长度。

（3）对于不同的实验目的，必须根据测量方法和测量数据来确定土柱长度与直径的比值。

3.入水方式

入水方式通常有从上往下渗水和从下往上饱水两种。通常前者用于，地表污染物往土壤中的下渗，可以比较正确地反应该条件下污染物在土壤中的迁移情况，但是无法用于研究土壤对其的吸附作用。而从下往上饱水，可以让土壤与污染物充分接触，是研究土壤对污染物吸附机理和模型的最佳方式。

一般情况下，土柱模型都采用定流量水，在要求并不是很高的实验中，通常使用双马氏瓶来固定入水水头，但是在精度很高或者要求很大，很小或很稳定的水流量时，必须使用蠕动泵入水。

4.土柱的注意事项

（1）砾石层不管入水方式如何，必须在入水口的土壤前铺设1-2cm厚的砾石层，防治水流对土壤层的冲刷，从上往下渗水尤其必须注意。而在出水口土壤后也必须铺设1-2cm的砾石层，防治土壤堵塞。

（2）尼龙丝网，任何不同材料的层位之间，都应该放置尼龙丝网，且必须根据流向和材料来选择尼龙丝网的目数，当顺流向且材料由细变粗时，尼龙网需要目数足够大以阻挡细材料往粗材料中的渗透。

（3）反应渗透墙，根据实验的目的和所研究的污染物种类，可以适当的在土柱中添加反应渗透墙。反应渗透墙的材料组成厚度都必须经过详细的计算以选取合适的数值。

（4）柱身出水处首先为了防止土壤对柱身处水口的堵塞，必须在出水口前布置合适的尼龙丝网；其次在不同的实验中，此出水口有不同的功能，例如水头

的测量和水质电导率的测量。

（5）土柱内侧必须粗糙，以防止水沿内侧管壁的优先流。

5.装填土柱

装填前，需先测定所填土壤的部分系数，如粒径大小、级配组成、孔隙度、干容重γ和含水量S。

装填时采用干堆法，且要利用土壤的干容重和含水量进行计算。

根据不同的土柱尺寸，每次装填的高度H须在5-10cm之间，而每次装填的重量为：

W=V·（1+S）

式中：

V——每次装入土体体积（cm3）；

——天然土体干容重（g/cm3）；

S——室内土壤含水量（%）；

在每次装入W（g）土壤后，利用压实器进行土壤压实，使其达到规定的土壤土柱高度H。

如此试验土柱的干容重与天然情况下土壤干容重将相等或者接近，由此来控制土柱筒内土壤的孔隙率与天然情况下的土壤孔隙率基本相符。

半导体专业实验补充silvaco器件仿真..

实验2 PN结二极管特性仿真 1、实验内容 （1）PN结穿通二极管正向I-V特性、反向击穿特性、反向恢复特性等仿真。 （2）结构和参数：PN结穿通二极管的结构如图1所示，两端高掺杂，n-为耐压层，低掺杂，具体参数：器件宽度4μm，器件长度20μm，耐压层厚度16μm，p+区厚度2μm，n+区厚度2μm。掺杂浓度：p+区浓度为1×1019cm-3，n+区浓度为1×1019cm-3，耐压层参考浓度为5×1015 cm-3。 图1 普通耐压层功率二极管结构 2、实验要求 （1）掌握器件工艺仿真和电气性能仿真程序的设计 （2）掌握普通耐压层击穿电压与耐压层厚度、浓度的关系。 3、实验过程 #启动Athena go athena #器件结构网格划分； line x loc=0.0 spac= 0.4 line x loc=4.0 spac= 0.4 line y loc=0.0 spac=0.5 line y loc=2.0 spac=0.1 line y loc=10 spac=0.5 line y loc=18 spac=0.1 line y loc=20 spac=0.5 #初始化Si衬底； init silicon c.phos=5e15 orientation=100 two.d #沉积铝； deposit alum thick=1.1 div=10 #电极设置 electrode name=anode x=1 electrode name=cathode backside #输出结构图 structure outf=cb0.str tonyplot cb0.str #启动Atlas go atlas #结构描述

+++水电模拟渗流实验

+++水电模拟渗流实验

中国石油大学渗流力学实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： - 水电模拟渗流实验 一、水电模拟原理 1、水电相似原理 利用电场模拟地层流体的渗流规律，机理在于流体通过多孔介质流动的微 分方程与电荷通过导体材料流动的微分方程之间的相似性，即水-电相似原理。 多孔介质中流体的流动遵守达西定律： )(p grad K A q v μ-== (3-1) 式中，v —流速，m/s ；q —流量，cm 3/s ；A —渗流截面积，cm 2；K —渗透率，2m μ； μ—流体粘度，s mPa ?；P —压力，0.1MPa 。 通过导体的电流遵守欧姆定律： )(U grad S I ρδ-== (3-2) 式中，ρ为电导率，是电阻率的倒数，西门子/cm ；U —电压，伏；δ-电流密度，安培/cm 2；I-电流，安培，S-导体截面积，cm 2。 均质地层不可压缩流体通过多孔介质稳定渗流连续性方程： 0)(=???? ??P grad K div μ (3-3) 均匀导体中电压分布方程： ()div grad U ρ()=0 (3-4)

对比方程上述方程可以看出：电场与渗流场可用相同的微分方程进行描 述，因此，不可压缩流体的稳定渗流问题可用稳定电场进行模拟。于是可以用电位分布来描述渗流场的压力分布，用电流来描述流量或流速，电阻描述渗流阻力。 2、水电相似准则 物理模拟模型各参数与油层原型相应参数之间存在比例关系，称为相似系数。各相似系数之间满足一定的约束条件，称为相似准则。水电模拟各相似系数定义如下： 1）几何相似系数 模型的几何参数与油层的相应几何参数的比值。即： ()()m l o L C L = (3-5) 任意点的几何相似系数必须相同。 2）压力相似系数 模型中两点之间的电位差与地层中两相应点之间的压差的比值。即： ()()m p o U C P ?=? (3-6) 3）阻力相似系数 模型中的电阻与油层中相应位置渗流阻力的比值。即： f m r R R C = (3-7) 4）流动相似系数 模型中电解质溶液的电导率与地层流体流度的比值。即：

多功能动态模拟实验装置检测

目录 _Toc345598421 第1章绪论.............................................................................................................. - 1 - 1.1目的..................................................................................................................... - 1 - 1.2 课题背景与意义.................................................................................................. - 1 - 1.3监测原理 ............................................................................................................. - 1 - 1.4实验装置简介 ...................................................................................................... - 3 - 第2章被测参数及仪表选用.......................................................................................... - 5 - 2.1本设计需要检测和控制的主要参数 ..................................................................... - 5 - 2.2实验管流体进、出口温度测量............................................................................. - 5 - 2.2.1检测方法设计以及依据 ............................................................................. - 5 - 2.2.2仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 7 - 2.2.3测量注意事项............................................................................................ - 7 - 2.2.3误差分析 ................................................................................................... - 7 - 2.3实验管壁温测量 .................................................................................................. - 7 - 2.3.1检测方法设计以及依据 ............................................................................. - 8 - 2.3.2仪表种类选用以及设计依据...................................................................... - 8 - 2.3.3测量注意事项............................................................................................ - 9 - 2.3.4误差分析 ................................................................................................... - 9 - 2.4水浴温度测量 ...................................................................................................... - 9 - 2.4.1检测方法设计以及依据 ............................................................................. - 9 - 2.4.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 10 - 2.4.3测量注意事项..........................................................................................- 11 - 2.5水位测量 ...........................................................................................................- 11 - 2.5.1检测方法设计以及依据 ...........................................................................- 11 - 2.5.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 12 - 2.5.3测量注意事项..........................................................................................- 14 - 2.5.4误差分析 .................................................................................................- 14 - 2.6流量测量 ...........................................................................................................- 14 - 2.6.1检测方法设计以及依据 ...........................................................................- 14 - 2.6.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 14 - 2.6.3测量注意事项以及误差分析....................................................................- 15 - 2.7差压测量 ...........................................................................................................- 15 - 2.7.1检测方法设计以及依据 ...........................................................................- 15 - 2.7.2仪表种类选用以及设计依据....................................................................- 16 - 2.7.3测量注意事项..........................................................................................- 17 - 2.8 心得体会...........................................................................................................- 17 - 参考文献.........................................................................................................................- 18 -

水文地质学实验报告-中国地质大学土柱给水度实验 操作原理说明+实验数据

自选实验土柱给水度实验 均质（或层状土）理论给水度的求取方法 一、实验目的 1．根据给水度的定义与影响因素，自行设计方案求取均质土理论给水度。 2．进一步理解影响给水度测试的主要因素，掌握求取土层给水度的实验方法。 二、实验内容 1．选择一种砂样，求取均质或层状土层理论给水度。 2．研究均质土层包气带负压与含水量的关系。 三、实验仪器与用品 1．实验一所用的给水度仪、试验样品和相关用品。 2．土柱给水度仪（图1-3）。 3．不同粒径的砂样。 四、土柱给水度仪简介 本仪器主体结构包括有机玻璃试样柱、可升降的供水/排水装置以及测压板。试样柱上设有多个多孔陶土头测压点及一般的测压点，测压点与测压板相连，可以连续测定土层从饱水的正压到非饱和负压水头，从而了解土层负压变化及其对给水度的影响。 通过升降装置调节供水/排水装置（溢水箱）水位，控制试样柱中的水位；通过溢水箱水位变化的快慢控制试样柱水位下降速度，从而求取不同埋深或不同水位下降速度下的土层给水度。 图1-3 土柱给水度仪装置图 五、基本要求（参考实验演示步骤） 1．自行设计实验方案，包括设计土层结构、初始水位埋深、退水速度等，实验前写出详细实验方案。 2．根据实验方案设计实验记录表格，表格设计要求直观、内容齐全、有利于计算分析。

3．根据设计方案自己动手装样与实验，详细记录实验步骤、数据和现象。 4．实验报告：实验目的、内容与步骤、主要现象与结果分析。 六、思考题 1．试样给水度仪和土柱给水度仪的测试结果有何差异？为什么？ 2．根据实验结果总结土层给水度的影响因素有哪些？ 附实验测试结果表： 表1：土柱给水度仪测定细砂土层在（潜水）水位分步下降时的释水量。 表2：土柱给水度仪测定粗砂土层在（潜水）水位分步下降时的释水量。

交通事故三维模拟演示系统

交通事故三维模拟演示系统 产品简介 交通事故三维模拟演示系统集成了三维360度全景照相技术、三维虚拟现实动态仿真技术（增强现实技术）为一体，完全满足现在公安系统里现场全景照相、全景三维测量、三维重建、模拟、和分析的应用。是北京金视和科技有限公司集十几年来图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对公安交通系统的调研数据进行定制化开发的解决方案。 交通事故三维模拟演示系统生成高度逼真的三维场景图片和动画片。把这些全景图片、三维场景、动画片和声音、文字结合，为侦查、技术、指挥人员生成各种三维虚拟案件现场场景的多媒体影音和影像材料。对这些数字化多媒体信息进行分析、演示，并可以在网络服务器上发布、保存、修改案例，其他用户可以通过网络服务器进行查询、观看案例。为案件的侦破、记录、汇报、存档查询，都提供了便利的直观方便。 交通事故三维模拟演示系统是由三维数字化图形软件和360°全自动机器 人拍摄系统组成。是基于图形图像和三维仿真领域的尖端科研成果，并结合多年来对交通事故处理部门的调研数据进行定制化开发的解决方案。 产品特点 交通事故三维模拟演示系统搭载的全景拍摄系统，由高端单反数码相机、精密鱼眼镜头和全自动拍摄云台组成，可以在一分钟内拍摄一组完整的现场全景图片，并以全自动方式进行拼接融合，无须人工干预拼接过程。达到交通事故现场快速全景重建的目的。 在传统的工作流程当中，由于人为、天气等外界因素干扰，事故现场很容易在短时间内遭到破坏和干扰。鉴于事故现场的特殊性，快速、完整、准确的保存事故现场，交通事故现场不可能像刑事案件现场那样长时间保留。交警在记录事故现场时，大多是通过昂贵的单反数码相机，直观的对事故现场进行大量的物证和场景拍摄，在后期分析事故现场时由于照片数量繁多，很难建立起事故现场的形象认知，甚至有可能会漏拍一些关键信息。借助360°全自动机器人拍摄系统将真实交通事故现场的完整的保存下来，可以在撤离交通事故现场后随时在交通事故现场全景图上进行截图、测量和分析。 现场采集物证图像及多场景热点添加在真实的交通事故现场中需要拍摄大量的现场细节图像(车辆痕迹、道路痕迹、现场环境、尸体、现场散落物和遗留物、血迹等)。但大量的现场图片容易让技术人员混淆物证，这对于日后的案情分析来说有重大影响。交通事故三维模拟演示系统的热点添加功能可以将所有采集到的现场细节图像以超级链接方式添加到现场全景图和三维重建现场中，并且可以用鼠标双击放大凸显细节图像，还可以创建文件夹对物证图像进行组织分类、可重命名以及删改细目照片资源，为事故过程分析带来极大的帮助。

实验六 半导体器件仿真实

实验六半导体器件仿真实验 姓名:林少明专业：微电子学学号11342047 【实验目的】 1、理解半导体器件仿真的原理，掌握Silvaco TCAD 工具器件结构描述流程及特 性仿真流程； 2、理解器件结构参数和工艺参数变化对主要电学特性的影响。 【实验原理】 1. MOSFET 基本工作原理（以增强型NMOSFET 为例）： 图 1 MOSFET 结构图及其夹断特性 当外加栅压为0 时，P 区将N+源漏区隔开，相当于两个背对背PN 结，即使在源漏之间加上一定电压，也只有微小的反向电流，可忽略不计。当栅极加有正向电压时，P 型区表面将出现耗尽层，随着V GS的增加，半导体表面会由耗尽层转为反型。当V GS>V T时，表面就会形成N 型反型沟道。这时，在漏源电压V DS的作用下，沟道中将会有漏源电流通过。当V DS一定时，V GS越高，沟道越厚，沟道电流则越大。

2. MOSFET 转移特性 V DS 恒定时，栅源电压 V GS 和漏源电流 I DS 的关系曲线即是 MOSFET 的转移特性。 对于增强型 NMOSFET ，在一定的 V DS 下， V GS =0 时， I DS =0；只有 V GS >V T 时,才有 I DS >0。图 2 为增强型 NMOSFET 的转移特性曲线。 图 2 增强型 NMOSFET 的转移特性曲线 图中转折点位置处的 V GS （th ） 值为阈值电压。 3. MOSFET 的输出特性 对于 NMOS 器件，可以证明漏源电流： 令n = ox WC L μβ，称β为增益因子。 （1）()DS GS T V V V <<- 由于 V DS 很小，忽略2DS V 项，可得：

模拟实验土柱和装置

模拟实验土柱和装置 1.土柱的概述 实验土柱通常分为两种：非扰动的原状土柱和填装的土柱。原状土柱较好地代表了研究对象的原土壤结构及理化性质。填装土柱可以是经过筛分的一种土壤，也可以是按一定比例混合的几种土壤。填装土柱不能保持原土壤结构，但是，适用于一定目的的专门研究。例如，通过改变各种参数（土壤粒径、比表面和矿物组分，土壤水的PH值，或土壤的不同混合比例等），来研究土壤对特定污染物的吸附性能。 2.土柱的尺寸 土柱的尺寸没有硬性的规定，一般认为圆形土柱的长度大于其直径的 2.5倍即可。不过对于要求精确的模拟土柱，其尺寸还要考虑以下几个方面：（1）污染物通常含有多种物质，在设计实验的过程中应当以迁移能力最强的污染物为标准来设计土柱，一般来说迁移能力上，有机污染物<阳离子污染物<阴离子污染物。 （2）由于在土柱内建立稳定的非饱和流场的方法不同，当土柱下段含水率偏高，不能满足实验要求时必须增长土柱的长度。 （3）对于不同的实验目的，必须根据测量方法和测量数据来确定土柱长度与直径的比值。 3.入水方式 入水方式通常有从上往下渗水和从下往上饱水两种。通常前者用于，地表污染物往土壤中的下渗，可以比较正确地反应该条件下污染物在土壤中的迁移情况，但是无法用于研究土壤对其的吸附作用。而从下往上饱水，可以让土壤与污染物充分接触，是研究土壤对污染物吸附机理和模型的最佳方式。 一般情况下，土柱模型都采用定流量水，在要求并不是很高的实验中，通常使用双马氏瓶来固定入水水头，但是在精度很高或者要求很大，很小或很稳定的水流量时，必须使用蠕动泵入水。 4.土柱的注意事项 （1）砾石层不管入水方式如何，必须在入水口的土壤前铺设1-2cm厚的砾石层，防治水流对土壤层的冲刷，从上往下渗水尤其必须注意。而在出水口土壤后也必须铺设1-2cm的砾石层，防治土壤堵塞。 （2）尼龙丝网，任何不同材料的层位之间，都应该放置尼龙丝网，且必须根据流向和材料来选择尼龙丝网的目数，当顺流向且材料由细变粗时，尼龙网需要目数足够大以阻挡细材料往粗材料中的渗透。 （3）反应渗透墙，根据实验的目的和所研究的污染物种类，可以适当的在土柱中添加反应渗透墙。反应渗透墙的材料组成厚度都必须经过详细的计算以选取合适的数值。 （4）柱身出水处首先为了防止土壤对柱身处水口的堵塞，必须在出水口前布置合适的尼龙丝网；其次在不同的实验中，此出水口有不同的功能，例如水头

基于BIM模型制作施工模拟和模型演示总结

基于BIM模型制作施工模拟及演示动画的总结 李博关锦鹏 一、BIM模型介绍 公司拟定于2014年12月25日进行吕梁新城供水一期工程项目的投标，为在投标中展示公司技术实力与施工水平，投标前公司领导决定为该项目制作施工模拟及效果演示动画。 该项目模型由Revit软件制作，建模工作早于2014年9月份开始并于2014年11月中旬完成，模型包含净水厂的工艺管道系统、热力系统、排污系统、雨排水系统、自用水系统以及各车间互联管道等，此外还根据土建图纸制作了各车间的简化模型并标示名称。 二、动画制作过程 演示动画使用NavisWorks软件制作，于2012年12月15日开始12月21日结束，历时一周。动画内容包括整体鸟瞰和主工艺管道漫游、各管道系统展示、模拟施工演示、设计问题检查等内容。具体制作过程如下： 1、对模型中的管道系统及建筑物建立多个选择集，以便渲染及模拟施工时能够快速准确选择对象。 2、选择背景颜色并使用Autodesk Rendering为各个选择集中的对象染色，染色完成后对各对象颜色进行调整。 3、使用保存视点功能制作漫游动画并导出。 4、使用TimeLiner功能制作模拟施工演示动画并导出。

5、通过隐藏与显示使不同系统单独显示并截图保存。 6、使用Revit软件对模型显示的设计问题进行截图，修改问题后再次截图。 7、使用PPT制作图片的演示文稿以及各段视频间的衔接字母的演示文稿并导出动画。 8、使用视频合成软件将上述素材合成为一个视频，加背景音乐，加水印。 三、动画制作经验总结 1、在NavisWorks中建立选择集通常是通过从选择树中选取进行的。选择树中的根目录为Revit文件名称，二级目录为图层名称也即Revit文件中的标高名称。换言之，Revit建模过程中，在某个标高上建立的模型转化到NavisWorks中就必然出现在该标高名称的图层(即选择树根目录)中。NavisWorks图层中的项目名称与Revit建模时对项目的命名名称一致，而选择树则会将同一名称的对象和同一类型的对象归类。根据上述规律，我们在建模时如果将同系统管道与管件命名成相同名称或在指定的标高下建模，在NavisWorks的选择树中则极易选取。如图：

垂直土柱的入渗实验操作说明

一维垂直非饱和土壤水分运动实验系统 操作说明 西安理工大学水资源研究所 西安碧水环境新技术有限公司

1 试验原理 做一个直径为10cm 的垂直土柱，长度为100cm 左右，使密度均一，且有均匀的初始含水率。在土柱进水端维持一个接近饱和的稳定边界含水率，并使水分在土柱中作垂直吸渗运动，作为一维垂直流动其微分方程和定解条件为 ()()()()()() i 0K =D t z z z t 0 z 0000i t z t z θθθθθθθθθθ??????-???????? ==≥===→∞ １ ２ ３ ４ 基本方程（1）可改写为以(),z t θ为未知函数的方程 ()()()() (),,5z t dK z t D t d θθθθθθθ ?????- =- ??????? 式中，Z 坐标向下为正。 垂直入渗的解(),z t θ取为级数形式，即 (),z t θ=()()()()12342222 234t t t t ηθηθηθηθ++++ １ =()2 1i i i t ηθ∞ =∑ （6） 根据边界条件（3）可知，()00i ηθ= i=1，2，3， （7） 由初始条件（2）可以得到()1i ηθ=∞ （8） 当式（5）中的各项系数()i ηθ确定后，则可求得任一时刻T 不同含水率θ在土壤剖面上的位置Z ，亦即得到垂直入渗的解。()i ηθ可由待定系数法求得，为此，可以将方程（5）的右端按分式求导展开，整理得， 22 220z dK z z z dD z D d t d θθθθθθ?????????+--= ? ?????????? （9） 式中，D ，K 及z 分别为D （θ），K （θ）及(),z t θ的简写。对式（6）取 2 22z z z z t θθθ?????? ??????? ，分别如下：

多功能动态模拟实验装置检测

目录 目录............................................................ - 0 -第1章绪论...................................................... - 1 - 1.1目的......................................................... - 1 - 1.2 课题背景与意义............................................... - 1 - 1.3监测原理..................................................... - 2 - 1.4实验装置简介 ................................................. - 4 -第2章被测参数及仪表选用........................................... - 5 - 2.1本设计需要检测和控制的主要参数 ............................... - 5 - 2.2实验管流体进、出口温度测量 ................................... - 5 - 2.2.1检测方法设计以及依据.................................. - 6 - 2.2.2仪表种类选用以及设计依据 ............................... - 7 - 2.2.3测量注意事项 ........................................... - 8 - 2.2.3误差分析 ............................................... - 8 - 2.3实验管壁温测量 ............................................... - 8 - 2.3.1检测方法设计以及依据.................................. - 8 - 2.3.2仪表种类选用以及设计依据.............................. - 9 - ............................. - 9 - 2.3.3测量注意事项 ......................................... - 9 - 2.3.4误差分析 ............................................ - 10 - 2.4水浴温度测量 ................................................ - 10 - 2.4.1检测方法设计以及依据................................. - 10 - 2.4.2仪表种类选用以及设计依据............................. - 10 - 2.4.3测量注意事项 ........................................ - 11 - 2.5水位测量.................................................... - 12 - 2.5.1检测方法设计以及依据................................. - 12 -

土的三个基本物性指标试验

土的三个基本物性指标试验 第一节土粒比重试验（比重瓶法） 一、试验目的 测定土粒比重，为计算土的孔隙比、饱和度以及为土的其他物理力学试验（如颗粒分析的密度计法试验、压缩试验等）提供必要的数据。 二、基本原理 土粒比重是指土在温度100～105oC下烘至恒重时的质量与同体积纯水在4oC时质量的比值。土粒的质量可用精密天秤测得。土粒的体积一般应用排出与土粒同体积之液体的体积方法测得，通常用比重瓶法。此法适用于粒径小于5mm或者含有少量5mm颗粒的土。粒径大于5mm的土，则用虹吸筒法。对于砂土，可用大型的李氏比重瓶法，其原理均与比重瓶法相似。 在用比重瓶法测定土粒体积时，必须注意，所排开的液体体积必须能代表固体颗粒的真实体积。土中含有气体，试验时必须把它排尽，否则影响测试精度。可用煮沸法或抽气法排除土内气体。所用的液体一般为纯水。若土中含有大量的可溶盐类、有机质、胶粒时，则可用中性液体，如煤油、汽油、甲苯和二甲苯，此时必须用抽气法排气。 三、仪器设备 1、比重瓶：容量为100cm3或50cm3, 有短颈式与长颈式两种(图2-1)； 2、分析天秤：称量200g，最小分度值0.001g； 3、恒温水槽；准确度应为±1oC； 4、砂浴：能调节温度； 5、真空抽气设备(图2-2)； 6、温度计：测定范围为0～50oC，精确至0.5oC； 7、其它：烘箱、纯水、中性液体、小漏斗、干毛巾、小洗瓶、磁钵及研棒、孔径为2mm 筛等。 图2-1 比重瓶a-短颈式b-长颈式 图2-2 抽气装置示意图 1-压力表2-真空缸3-比重瓶 接真空泵

四、操作步骤 1、土样的制备 取有代表性的风干土样约100g, 充分研散，并全部过2mm 的筛。将过筛风干土及洗净的比重瓶在100～105oC 下烘干；取出后置于干燥器内，冷却至室温称量后备用。 2、测定干土的质量 称烘干土15g , 通过漏斗装入已知质量的烘干比重瓶中，然后在分析天平上称得瓶加土的质量(精确至0.001g )，减去瓶的质量即得土粒质量m s 。 3、煮沸(或抽气)排气 (1) 煮沸排气：注纯水于盛有土样的比重瓶中至半满；轻摇比重瓶，使土粒分散；将瓶置于沙浴上煮沸，煮沸时间自悬液沸腾起，砂土不应少于30min ，粘土、粉土不得少于1h ，以排除气体。 (2) 抽气排气：将盛有土样及半满纯水的比重瓶放在真空抽气缸内，如图2-2所示；接上真空泵，真空度应接近一个大气压，直至摇动时无气泡逸出为止，时间一般不少于1h 。 4、测定瓶加水加土的质量 若用煮沸排气法时，煮沸完毕后，取出比重瓶冷却至室温，注纯水于比重瓶中。当用长径比重瓶，应加纯水于刻度处；当用短颈比重瓶时，应注纯水至瓶口，塞上瓶塞，使多余的水自毛细管中溢出；瓶塞塞好后，瓶内不应留有空气，如有，应再加水重新塞好。然后将比重瓶置于恒温水槽内。待温度稳定和瓶内上部悬液澄清后，取出比重瓶。将瓶外水分擦干后称量，得瓶、水和土之质量m bws 。 5、测定瓶加水的质量 倒掉瓶中悬液，洗净比重瓶，灌满纯水加盖，恒温约15min ，使瓶内纯水温度与悬液的温度一致。检查瓶内有无气泡，若有，需排除；然后，擦干瓶外水分称量，得瓶加水的质量m bw 。 五、成果整理 1、计算 按下式计算土粒的比重，准确至0.01 g/cm 3。 wt bws s bw s s G m m m m G ?-+= (2-1) 式中，m s 为土粒的质量，g ；m bws 为瓶加水加土的质量，g ；m bw 为瓶加水的质量，g ；G wt 为t oC 时纯水的比重，可由表2-1查得。 本试验须进行两次平行测定，其平行测定差值不得大于0.02g/cm 3，取两个测值的平均值。 表2-1 不同温度时水的比重

模电实验报告——半导体器件特性仿真

实验报告 课程名称：___模拟电子技术基础实验_____实验名称：____半导体器件特性仿真____实验类型：__EDA___ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、 实验目的和要求 1、了解PSPICE 软件常用菜单和命令的使用。 2、掌握PSPICE 电路图的输入和编辑。 3、学习PSPICE 分析设置、仿真、波形查看等方法。 4、学习半导体器件特性的仿真分析方法。 二、 实验内容和原理 1、二极管伏安特性测试电路如图3.1.1所示，输入该电路图，设置合适的分析方式及参数，用PSpice 程序仿真分析二极管的伏安特性。 2、在直流分析中设置对温度的内嵌分析，仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性。 3、将电源Vs 用VSIN 元件代替，并设置合适的元件参数，仿真分析二极管两端的输出波形。 4、三极管特性测试电路如图3.1.2所示，用PSpice 程序仿真分析三极管的输出特性，并估算电压放大倍数。 图3.1.1 二极管特性测试电路 图3.1.2 三极管特性测试电路 三、 主要仪器设备 装有PSpice 程序的PC 机 四、 操作方法和实验步骤 1、二极管特性的仿真分析

受温度影响。用PSpice仿真时，从元件库中选出相应元件，连线，设置分析参数。二极管特性测试电路的直流扫描分析参数可设置为：扫描变量类型为电压源，扫描变量为Vs，扫描类型为线性扫描，初始值为-200V，终值为40V，增量为0.1V。为了仿真分析二极管在不同温度下的伏安特性，还需设置直流扫描的内嵌分析（Nested Sweep）,内嵌分析参数可设置为：扫描变量类型为温度，扫描类型为列表扫描，扫描值为-10(℃)，0(℃)，30(℃)。在Probe程序中可查看到二极管的伏安特性曲线，其横坐标应为二极管两端电压V（2）。为了分析温度对二极管伏安特性的影响，可以改变X坐标轴和Y坐标轴的范围，得到二极管在不同温度下的正向伏安特性曲线。 2、三极管特性的仿真分析 三极管的共射输出特性曲线是在一定的基极电流下，三极管的集电极电流与集电极发射极电压之间的关系。用PSpice仿真时，从元件库中选出相应元件，连线，设置分析参数。直流扫描分析参数可设置为：扫描变量类型为电压源，扫描变量为VCC，扫描类型为线性扫描，初始值为0V，终值为50V，增量为0.1V。设置直流扫描的内嵌分析（Nested Sweep）,内嵌分析参数可设置为：扫描变量类型为电流源，扫描类型为IB，扫描类型为线性扫描，初始值为0，终值为100μA，增量为10μA。在Probe程序中可查看到三极管集电极电流IC（Q1）的曲线，需将X轴变量设置为三极管集电极与发射极之间的电压V（Q1：c），并选择合适的坐标范围 ，可得到三极管的输出特性曲线。 五、实验数据记录和处理 1、二极管特性的仿真分析

各类土的特征及取样试验方法

一、粘性土 粘性土分为粉质粘土和粘土 一、粉质粘土定义： 塑性指数大于10且小于或等于17的土应定名为粉质粘土，肉眼观察，细土中 有砂粒，干时不坚硬，用锤可打成细土粒，湿时有塑性有粘结力，能搓成 φ0.5-2mm的土条，长度较小，用手搓、捻感觉有少量细颗粒，稍有粘滞感觉。 二、粘土定义： 塑性指数大于17的土定为粘土，肉眼观察较细腻，一般无砂粒，干时很坚硬，用锤可打成碎块，湿时塑性粘性大，土团压成饼时，边部不裂，能搓成 φ=0.5mm的土条，长度不少于手掌，用手搓捻有滑润感觉，当水分较大时，极 为粘手，感觉不到有颗粒存在。 三、描述内容：颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、结构及层理特征 1、颜色：主色在后，次色在前。 2、状态：①坚硬：干而坚硬，很难掰成块。 ②硬塑：用力捏先裂成块后显柔性，手捏感觉干，不易变形，手按无指印。 ③可塑：手捏似橡皮有柔性，手按有指印。④软塑：手捏很软，易变形， 土块掰时似橡皮，用力不大就能按成坑。⑤流塑：土柱不能直立，自行变形。 3、包含物：贝壳、铁锰结核、高岭土姜结石等。 4、光泽反应：用取土力切开 土块，视其光滑程度分为①切面粗造为无光泽。②切面略粗造（稍光滑） 为稍有光泽。③切面光滑为有光泽。5、摇震反应：试验对应将软塑~流动的 小土块或土球，放在手掌中反复摇晃，并以另一手掌振击此手掌，土中自由水 将渗出，球面呈现光泽。用手指捏土球，放松后水又被吸入，光泽消失，根据 土球渗水和吸水反应快慢可区分为：①立即渗水及吸水者为反应迅速。 ②渗水及吸水中等者为反应中等。③渗水和吸水慢及不渗，不吸者为反应 慢或无反应。4、韧性试验：将含水率略在于塑性的土块在手中揉捏均匀，然后在手掌中搓成直径3mm的土条，再揉成土团，根据再次搓条的可能性，可分为：①能揉成土团，再搓成条，捏而不碎者为韧性高②可再揉成团，捏而不碎者为 韧性中等③勉强或不能再揉成团，稍捏或不捏即碎者为韧性差5、干强度：试 验时将一小块土捏成小土团，风干后用手指捏碎，根据用力大小区分为①很难 或用力才能捏碎或掰断者为干强度高②稍用力即可捏碎或掰断者为干强度中等 ③易于捏碎和捻成粉未者为干强度低6、结构及层理特征：对同一土层中相间 呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为 1/10~1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜 定为“夹薄层”。7、对具有互层、夹层、夹薄层特征的土，尚应描述各层的厚度和层理特征。 粉土 一、定义： 粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10 的土应定名为粉土。肉眼观察绝大部分是粉粒，砂粒少，干时土块结合不够坚

三维人体动态计算机模拟及仿真系统

三维人体动态计算机模拟及仿真系统 (一) LifeMOD生物力学数字仿真软件 1. 简介 LifeMOD 生物力学数字仿真软件是在 MSC.ADAMS 基础上,进行二次开发，用以研究人体生物力学特征的数字仿真软件，是当今最先进、最完整的人体仿真软件。LifeMOD 生物力学数字仿真软件可用于建立任何生物系统的生物力学模型。这种仿真技术可使研究人员建立各种各样的人体生物力学模型，模拟和仿真人体的运动，并深入地了解人体动作背后的力学特性以及动作技能控制规律。鉴于LifeMOD 生物力学数字仿真软件的强大功能，它成功地应用于生物力学、工程学、康复医学等多个领域。 2. 厂商 美国BRG(Biomechanics Research Group)公司具有超过20年的与世界顶级研究机构和商业机构的成功合作历史，包括体育器材生产商、整形外科、人体损伤研究机构、高校和研究院所、政府机构、医疗器械生产商以及空间技术研究机构，在生物力学、工程学、康复医学等许多行业中有卓越的名誉。 3. 型号 LifeMOD 2008.0.0 4. 功能 LifeMOD 生物力学数字仿真软件的功能强大、先进而且普遍适用。 LifeMOD 生物力学数字仿真软件可用于建立任何生物系统的生物力学模型。这种仿真技术可使研究人员建立各种各样的人体生物力学模型；这些模型既能够再现现实的人体运动，也能够按照研究者的意愿预测非现实的人体运动；通过人体动作的模拟和仿真，计算出人体在运动过程中的运动学和动力学数据，从而使研究者能够深入地了解人体动作背后的力学特性以及动作技能控制规律。 在体育领域，利用LifeMOD的个性化建模和强大的计算能力，不但可以将运动员的比赛和训练情况进行再现并分析运动学、动力学特征，而且能够根据运动员各自的生理特征来进行不同情况的仿真，进行优化分析，进而达到优化运动员技术的目的，从而指导和帮助运动训练。 5. 软件特性 LifeMOD 生物力学数字仿真软件是创建成熟、可信的人体模型的工具。它具有以下特性： ● 快速生成人体模型。能在不到一分钟的时间里完成人体模型的创建。● 完整的骨骼/皮肤/肌肉模型。具有骨骼、皮肤、肌肉的人体模型与受试 对象是成比例的。 ● 可根据研究需要，建立不同精度的人体模型。（简单的是19环节18关

水平土柱吸渗法测定非饱和土壤水扩散率

试验题目：水平土柱吸渗法测定非饱和土壤水扩散率 1 试验目的和测定原理 1.1 试验目的 掌握利用水平土柱法测定土壤水扩散率D(θ)的方法。该法是利用一个半无限长水平土柱的吸渗试验资料，结合解析法求得的计算公式，最后计算求出D(θ)值。 1.2 实验原理 做一个厚度较小（小于10cm ）的水平土柱，长度为100cm 左右，使密度均一，且有均匀的初始含水率。在土柱进水端维持一个接近饱和的稳定边界含水率，并使水分在土柱中作水平吸渗运动，忽略重力作用，作为一维水平流动其微分方程和定解条件为 a ()t b D x x θ θθθθθθ ???????? ?????? ?? ????? ＝＝＝ 式（b ）中为初始条件，即土柱有均匀的初始含水率a θ。式（c ）为进水端的边界条件，即土柱始端边界含水率始终保持在b θ（接近饱和导水率）。方程（a ）在上述定解条件下，求出其解析解，即可以得出()D θ的计算公式。该方程为非线性偏微分方程，求解比较困难。采用Boltzmann 变换，将其转化成偏微分方程求解。 Boltzmann 变换如下：方程a 可改写为以距离坐标x(θ，t)为因变量的基本方程即： ?? ? ???????=??- θχθθχ/)(D t (1) 假定此方程的解是变量分离的，即)()(t s θηχ= 将其代入以х为因变量的基本方程中，整理后结果为： χ>0 t=0 χ=0 t>0 (a) (b) (c)

????? ? -=θθηθθ θηd d D d d dt t ds t s )(/)()(1)() ( (2) 上式左端只随t 变化，右端只随θ变化。该式对任意的t 与θ都成立，则等式的两端必为同一常数，假定为A,故 ????? ? -θθηθθ θηd d D d d )(/)()(1＝A (3) =dt t ds t s ) () ( A (4) 对式（4）积分的结果为 []21 1)(2)(c t A t s +=（1c 为积分常数）将此式代回（2）得， []21 1)(2)(c t A +=θηχ 引入参数λ，令)()2(21 θηλA = 于是21 1)(c t +=λχ （5） 由b ，c 的条件得： 0)(0=θλ ，11/)(c χθλ= 由此可知1c 必须为0，即1c ＝0 将此代入（5）中，则得到2 1)(),(t t θλθχ=即为Boltzmann 变换 将分别对t 和θ求导，其结果代入方程（1）整理后得到求解土壤水分运动的常微分方程 ????? ?-=))((2 )(θλθθθ θλd d D d d 假设λ与 θ的关系是连续光滑的曲线，则必然有i θθ=，0=λ θ d d 时， 对上式积分，得 ) () (2)(θλθ θθθλθ θ d d D d i -=?即是含水量θ随时间和坐标x 得变化关系 解出()D θ值计算公式为： a ()d 1 d 2d D θθθθθ?＝－λ（） λ （d ）