接觸弧水平直肌接觸弧長(zhǎng)度變化的動(dòng)力學(xué)模型

探討眼球運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)MRI 技術(shù)在眼球運(yùn)動(dòng)生理學(xué)及眼球運(yùn)動(dòng)異常研究方面應(yīng)用的可行性，建立應(yīng)用該技術(shù)的標(biāo)淮；探討正常人隨著眼球水平運(yùn)動(dòng)內(nèi)、外直肌接觸弧長(zhǎng)度變化的規(guī)律，為眼球運(yùn)動(dòng)生理學(xué)研究提供新的方法和理論參考。

應(yīng)用眼球運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)MRI技術(shù)，獲取18名眼球運(yùn)動(dòng)正常受試者水平和垂直方向不同注視角度的眼眶靜態(tài)MRI圖像，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件Windows Movie Maker重建眼球運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)MRI電影。對(duì)水平方向不 同注視角度的靜態(tài)MRI 圖像，建立測(cè)量坐標(biāo)系，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像分析和測(cè)量軟件Photoshop和Maya分別進(jìn)行以下側(cè)量：以晶狀體橫軸與對(duì)側(cè)眼眶內(nèi)側(cè)壁的相對(duì)位置關(guān)系測(cè)量眼球?qū)嶋H轉(zhuǎn)動(dòng)角度；以直肌切點(diǎn)與視神經(jīng)之間的距離反映直肌接觸弧長(zhǎng)度。

隨著眼球運(yùn)動(dòng)，內(nèi)、外直肌接觸弧長(zhǎng)度發(fā)生連續(xù)性變化：外直肌接觸弧長(zhǎng)度每變化1mm，眼球水平轉(zhuǎn)動(dòng)約7o；內(nèi)直肌接觸弧長(zhǎng)度每變化lmm，眼球水平轉(zhuǎn)動(dòng)約110；內(nèi)直肌接觸弧長(zhǎng)度每變化1mm，外直肌接觸弧長(zhǎng)度相應(yīng)變化約1.1mm；眼球每水平轉(zhuǎn)動(dòng)約10，內(nèi)、外直肌切點(diǎn)之間的距離相應(yīng)變化約0.06mm。內(nèi)外直肌與眼球運(yùn)動(dòng)的數(shù)量關(guān)系呈二次型模型。

通過(guò)對(duì)正常人眼球水平轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)、外直肌接觸弧變化的研究，得出了眼球水平轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)內(nèi)、外直肌接觸弧的變化規(guī)律，作為眼球運(yùn)動(dòng)生理學(xué)及后續(xù)的眼球運(yùn)動(dòng)障礙疾病的研究。

提出一個(gè)不僅考慮軋輥彈性變形，而且還考慮冷軋板材入口和出口彈性變形對(duì)接觸弧長(zhǎng)度影響的接觸弧長(zhǎng)度精確計(jì)算公式。因?yàn)榫_確定軋輥和軋件相接觸的接觸弧長(zhǎng)度，有助于對(duì)冷軋過(guò)程的進(jìn) 一步認(rèn)識(shí)，使理論能更符合冷軋過(guò)程的物理變化規(guī)律。并在該公式的基礎(chǔ)上，又提出一個(gè)筒便而較精確的軋制力計(jì)算方法— 圖表法和解析法 (簡(jiǎn)化公式 )。

接觸弧接觸弧長(zhǎng)度的確定

冷軋薄帶材時(shí)，在很大的金屬壓力作用 下，軋輥和軋件的接觸表面產(chǎn)生彈性壓精變形，引起接觸弧形狀顯著 改變，使接觸弧長(zhǎng)度增加，并使金屬作用在軋輥上的單位壓力和總壓力也增加。特別是在小壓下量冷軋難變形合金薄帶材和極薄帶材時(shí)，軋輥和軋件的彈性變形接觸區(qū)可增加好幾倍。這就可以明顯地看出該彈性變形的影響是很大的。因此，在計(jì)算冷軋薄帶材的接觸弧長(zhǎng)度和軋制力時(shí)，必須考慮軋輥和軋件的彈性變形對(duì)接觸弧長(zhǎng)度的影響。

國(guó)內(nèi)外都廣泛采用Hitchcock公式計(jì)算冷軋薄帶材的接觸弧長(zhǎng)度。由于該公式?jīng)]有考慮軋件彈性變形對(duì)接觸弧長(zhǎng)度的影響，所以按該公式計(jì)算的接觸弧長(zhǎng)度值是小于實(shí)際值的。特別是在大的平均單位壓力和小壓下量時(shí)，這個(gè)汲差就更為明顯。

D·Kobasa 和R·A·Schultz應(yīng)用快速照像的方法，測(cè)量了正常軋制狀態(tài)下不同壓下率時(shí)的接觸弧長(zhǎng)度值，實(shí)測(cè)值大于Hitchcock公式的計(jì)算值，認(rèn)為該實(shí)測(cè)值有些過(guò)于偏大。

采用H·Hert的園柱軋輥和凹入園柱表面的軋件彈性接觸的基本公式，并考慮了軋輥和軋件的彈性變形對(duì)接觸弧長(zhǎng)度的影響。提出的接觸弧長(zhǎng)度計(jì)算公式，只考慮出口彈性變形區(qū)，而沒(méi)有考慮入口彈性變形區(qū)。這是因?yàn)樵谡＼堉魄闆r下，軋件的入口彈性變形區(qū)很小，對(duì)于一般工程計(jì)算，為了簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)是可以忽略不計(jì)的。但是在平整和計(jì)算最小可軋厚度時(shí)，壓下量很小，這時(shí)入口彈性變形區(qū)雖然很小，但估整個(gè)接觸弧長(zhǎng)度的百分比就較大了，因此為了精確計(jì)算軋件入口彈性變形對(duì)接觸弧長(zhǎng)度的影響，也是必須考慮的。

接觸弧幾種方法確定接觸弧長(zhǎng)度的比校

明顯地看出，由于考慮了帶材彈性變形的影響，所以計(jì)算出的接觸弧長(zhǎng)度要比由Hitchcock 公式計(jì)算的大 一些。當(dāng)不考慮軋件彈性變形時(shí)，既式中的△=0時(shí)，就變成和Hitchcock公式 一 樣。當(dāng)考慮軋件彈性變形時(shí)，即△≠0時(shí)，就要比Hitchcock公式的計(jì)算值大一些，當(dāng)△=△h 時(shí)，即當(dāng)壓下量很小和軋件的彈性變形量相等時(shí)，則計(jì)篡值約為Hitchcock公式計(jì)算值的1.5倍。從分析可以明顯地看出來(lái)，Hitchcock公式只是在△=0時(shí)的一 個(gè)特殊情況。認(rèn)為Hitchcock公式既使是在不考慮軋件彈性變形的情況下，也只有在無(wú)壓下量的軋制情況下才是正確的，而 在有壓下量的軋制情況下采用Hitchcock公式計(jì)算接觸弧長(zhǎng)度，就給出不正確的結(jié)果。尤其是在計(jì)算最小可軋厚度時(shí)，由于軋件彈性變形引起接觸弧長(zhǎng)度增大，估整個(gè)接觸弧長(zhǎng)度的很大一都分，所以Hitchcock公式的計(jì)算值偏小，誤差也較大，認(rèn)為不能用該公式進(jìn)行最小可軋厚度的計(jì)算。另外，還可以得出壓下律越小，Hitchcock公式計(jì)算值偏小的誤差越大的結(jié)論。這樣就從理論上為D，Kobasa等人采用快速照像得出的結(jié)論給出了根據(jù)。

為了加強(qiáng)冷卻效果，橫縫滅弧罩往往以多縫的結(jié)構(gòu)型式使用，也就是稱為橫向絕緣柵片。當(dāng)電弧進(jìn)入滅弧罩后，受到絕緣柵片的阻擋，電弧在外力作用下便發(fā)生彎曲，從而拉長(zhǎng)了電弧，并加強(qiáng)了冷卻。為了分析電弧與絕緣柵片接觸時(shí)的情況，設(shè)磁通方向?yàn)榇怪毕蚶铮娀B、BC和CD段所受的電動(dòng)力都使電弧壓向絕緣棚片頂部，而DE段所受的電動(dòng)力使電弧拉長(zhǎng)，CD段和EF段相互作用產(chǎn)生斥力。這樣一些力的作用，使電弧拉長(zhǎng)并與縫壁接觸面增大而且緊密，所以能收到比較好的滅弧效果。

由于滅弧罩要受電弧高溫的作用，所以對(duì)滅弧罩的材料也有一定的要求，如：受電弧高溫作用不會(huì)因熱變形、絕緣性能不能下降，機(jī)械強(qiáng)度好且易加工制造等。滅弧罩材料過(guò)去廣泛采用石棉水泥和陶土材料。逐漸改為采用耐弧陶瓷和耐弧BMC模塑料，它們?cè)谀突⌒阅芘c機(jī)械強(qiáng)度方面都有所提高。

當(dāng)電弧受力被拉人窄縫后，電弧與縫壁能緊密接觸。在繼續(xù)受力情況下，電弧在移動(dòng)過(guò)程中能不斷改變與縫壁接觸的部位，因而冷卻效果好，對(duì)熄弧有利。但是在頻繁開(kāi)斷電流時(shí)，縫內(nèi)殘余的游離氣體不易排出，這對(duì)熄弧不利。所以此種形式適用于操作頻率不高的場(chǎng)合。

寬縫滅弧罩的特點(diǎn)與窄縫的正好相反，冷卻效果差，但排出殘余游離氣體的性能好。將一寬縫中又設(shè)置了若干絕緣隔板，這樣就形成了縱向多縫。電弧進(jìn)人滅弧罩后，被隔板分成兩個(gè)直徑較原來(lái)小的電弧，并和縫壁接觸而冷卻，冷卻效果加強(qiáng)，熄弧性能提高。此外，由于縫較寬，熄弧后殘存的游離氣體容易排出，所以這種結(jié)構(gòu)型式適用于較頻繁開(kāi)斷的場(chǎng)合。

縱向曲縫式又稱迷宮式，它的縫壁制成凹凸相間的齒狀，上下齒相互錯(cuò)開(kāi)。同時(shí)，在電弧進(jìn)人處齒長(zhǎng)較短，愈往深處，齒長(zhǎng)愈長(zhǎng)。當(dāng)電弧受到外力作用從下向上進(jìn)人滅弧罩的過(guò)程中，它不僅與縫壁接觸面積越來(lái)越大，而且長(zhǎng)度也愈來(lái)愈長(zhǎng)。這就加強(qiáng)了冷卻作用，具有很強(qiáng)的滅弧能力。但是，也正因?yàn)榭p隙愈往深處愈小，電弧在縫內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力愈來(lái)愈大。所以，這種結(jié)構(gòu)的滅弧罩，一定要配合以較大的讓電弧運(yùn)動(dòng)的力。否則，其滅弧效果反而不好 。

船舶實(shí)際舷弧值為從甲板邊線量至通過(guò)舷弧線船長(zhǎng)中點(diǎn)處所作的龍骨平行線的距離。公約中首先定義了標(biāo)準(zhǔn)舷弧剖面形狀，然后將需計(jì)算的船舶實(shí)際舷弧面積與標(biāo)準(zhǔn)面積相比較，根據(jù)首尾面積差的多寡而對(duì)干舷進(jìn)行一定的增減，得到船舶經(jīng)舷弧修正后的所需干舷值。

舷弧公約中定義的標(biāo)準(zhǔn)舷弧剖面

如圖1《首部標(biāo)準(zhǔn)舷弧剖面》和圖2《尾部標(biāo)準(zhǔn)舷弧剖面》所示。

其中，a=L/3 10，首部拋物線方程可表達(dá)為：y=7.2a/L³x³ 194.4a/L²x² a/Lx(原點(diǎn)為船中)，舷弧面積為8.3375aL(133.4/16aL)，沿整個(gè)船長(zhǎng)的貢獻(xiàn)為133.4/16a；尾部拋物線方程可表達(dá)為：y=3.6a/L³x³ 97.2a/L²x² 0.5a/Lx(原點(diǎn)為船中)，舷弧面積為4.16875aL(66.7/16aL)，沿整個(gè)船長(zhǎng)的貢獻(xiàn)為66.7/6a。

舷弧選用的舷弧

一般地，被核定干舷的船舶實(shí)際舷弧與標(biāo)準(zhǔn)舷弧總會(huì)有所不同，并非標(biāo)準(zhǔn)的拋物線，此時(shí)可根據(jù)公約第38條，遵循辛普森面積計(jì)算法，對(duì)圖1和圖2已知首尾部各既定坐標(biāo)處舷弧值分別乘以1、3、3、1，再除以16，即得到實(shí)際船舶的首尾舷弧面面積沿整個(gè)船長(zhǎng)的貢獻(xiàn)，也就是公約中用于修正干舷的舷?。ㄈ绫?《公約中用于修正干舷的舷弧》所示）。 2100433B