纸桥承重原理的应用实例

脱气膜原理及工程实例应用

摘要：水中溶氧及游离二氧化碳均是造成给水系统腐蚀的主要因素。锅炉给水除氧及二氧化碳是保证锅炉安全经济运行的关键。本文通过工程实例的系统设计、框架组装、运行参数等介绍脱气膜的原理及应用，并确保脱气膜工艺高效稳定运行，充分体现了脱气膜技术在水处理除氧工艺应用的优越性。

关键词：脱气膜；水处理；除氧工艺

Principle and Engineering Application of Degas treatment by Membrane

Key words: Liqui-Cel; Water treatment; Degas treatment by Membrane

锅炉的各种故障与氧腐蚀有关的占40%以上，约有70%的锅炉存在不同程度的氧腐蚀，给经济和生产造成了重大损失[1]。锅炉的金属氧腐蚀是一种电化学腐蚀，又称为去极化腐蚀。当锅炉给水中残留有溶解氧和二氧化碳时，管壁金属中的纯铁与杂质之间产生电位差，形成无数个微小的腐蚀电池[2]。亚铁离子（Fe2+）遇溶解氧会变成氢氧化亚铁，而Fe(OH)2是不稳定的，管壁金属便很快遭到腐蚀，Fe(OH)3及其脱水产物Fe2O3是红褐色铁锈的主要成分[3]。

膜法除氧的优点是占地面积小，重量轻，运行成本低，在封闭系统内进行脱气，清洁、无污染，易于管理，常温运行，无化学品消耗，膜的使用寿命长，操作方便，稳定运行，在除氧的同时还可以去除水中二氧化碳等气体，除氧水质好，对环境无二次污染[4]。这种能够在常温状态下去除锅炉给水中氧的方法，能够保证用水安全，高效节能，将会逐步成为取代传统除氧方式的高科技换代产品。

1、脱气膜原理

脱气膜的材质为聚丙烯高分子聚合物材料和聚四氟乙烯高分子聚合物的憎水微孔中空纤维膜材料，使得水中溶解的气体可通过膜上微孔达到气水分离的效果。该膜由若干根微孔中空聚丙烯纤维编织排列而成，它缠绕在一根布水管上，由于该中空纤维是非亲水性的，故而水流不会渗入微孔中，对水流施加一个相对于气流来说较高的压力可以使微孔处气/液界面保持稳定，脱气膜中装有大量的中空纤维可以扩大气液界面的面积，从而使脱气速度加快。一般用高纯氮气作为吹脱气去除水中的氧气和二氧化碳。

信　电技术　２０１５年（第４４卷）第１１期　希尔密码原理及应用实例　丁　茜　（中国人民解放军９４１５９部队，甘肃兰州７３００２０）　摘要：为了实现通信双方的信息安全，从密码学原理人手分析了希尔密码的特点及加解密原理及过程，并给出了应用实　例，最后对希尔密码的安全性给出了简单分析，发现了希尔密码引入字符（信息）与数字对应表和加密矩阵，克服了传统古　典密码易由字符统计频率破解的弊端，可作为其他密码体系的致乱工具。　关键词：希尔密码；加密；解密　０引言　１　希尔密码的加密与解密原理　随着信息化社会进程的不断深入，计算机科学计　算、网络通信计算得到了极大的发展和广泛的应用。信　息安全在情报传递、电子商务、办公自动化、商品质量　溯源、物流管理等环节扮演着极其重要的角色。通常信　息安全主要解决信息保密性、真实性、完整性、未授权　拷贝和所寄生系统的安全性问题。现代信息安全理论　的核心问题就是密码学原理及其应用，出现了大量的　密码体系及各自破解方法，加密方法包括对称密码体　制和公钥密码体制，而且两者结合的混合体制也受到　研究学者越来越多的关注。密码是为了实现通信双方　信息安全，采用特定的法则编制的明密变换符号，以防　止第三者对信息的截取［１］。在密码学中，需要变换的原　消息称为明文消息，明文经过变换成为另一种隐蔽的　形式称为密文消息，完成变换的过程称作加密，其逆过　程（由密文恢复出明文的过程）称作解密ｔ２１。保密通信机　理如图１所示。　加密Ｅ：ｃ＝Ｅｋ（ｍ）　解密Ｄ：ｍ＝Ｄ　（ｃ）　图１通信机理　其中，ｍ为明文，ｃ为密文，　为密钥。加密算法：通　过　对ｍ进行运算生成ｃ的算法，记为Ｅ。解密算法：　通过｜ｊ｝对ｃ进行运算生成ｍ的算法，记为Ｄ。加密和解　密过程分别记为ｃ＝　（ｍ）和ｍ＝Ｄ　（ｃ　ｏ　希尔密码是一种基于矩阵的线性变换的多字母代　换多表密码体制，相对于凯撒密码、棋盘密码、维吉尼　亚密码、普莱费尔密码以及仿射密码等古典密码而言，　其优势在于隐藏了字符的频率信息，抵抗统计分析，使　得通过字频破译密文的传统方法失效。希尔密码主要　特点有：（１）可以较好地抑制自然语言的统计特性，对　抗“仅有密文攻击”有较高强度；（２）密钥空间大，具有　一定的抗暴力攻击能力；（３）在已知一定明、密文对的　情况下，容易重构出加密矩阵，易受已知明文攻击，但　仍可以作为其他密码体系的致乱工具［３】。　在希尔密码加密过程中，明文被分成ｍ个字母构　成的若干分组，最后一组不够ｍ个字母则用其他字母　补足，每次加密一个分组，分组中的每一个字符都对分　组中另外一个字符的加密起作用，每组用ｍ个密文字　母代换，这种代换由ｍ个线性方程决定，其中字母ａ　ｚ分别用数字０，１，２，…，２４，２５表示。加密算法基本思　想是将Ｚ个明文字母通过线性变换将它们转换为Ｚ个　密文字母的加密算法，加密算法的密钥Ｋ就是一个变　换矩阵本身，即：Ｍ＝ｍ１ｍ２…ｍｔ，　（Ｍ）＝Ｃ］Ｃ２…Ｃｔ。　其中【Ｃ　＝：ｋ　ｌｌ１ｍ，　１＋十ｋ　ｌ２ｚ　ｍ２２＋十．…．．ｋ　ｌ，，ｍ　，Ｌ（ｍｍ。ｏＱｄ　ｎ　））　作者简介：丁茜（１９７３一），女，汉族，陕西绥德人，大学本科，工程师，主要研究方向：计算机网络安全。　

纸桥承重原理的应用

1. 纸桥的定义

纸桥是一种基于力学原理搭建的桥梁模型，其中使用的主要材料是纸张。纸桥可以展示力学原理在桥梁设计中的应用，并通过测试纸桥的承重能力来评估结构的稳定性和强度。纸桥设计既可以作为学生学习力学原理的实践项目，也可以用于工程师的桥梁设计和测试。

2. 纸桥承重原理

纸桥承重原理基于强度学和结构力学的基本原理。在纸桥上施加的荷载会通过桥梁结构传递到桥墩上，并最终通过桥墩传递到地面。纸桥的承重能力取决于桥墩和桥面的强度、刚度以及结构的几何形状。

3. 纸桥的结构设计

设计一个稳固、承重能力强的纸桥需要考虑以下几个关键因素：

• 桥墩的高度和间距：桥墩的高度和间距决定了纸桥的整体稳定性和承重能力。较高的桥墩可以提供更大的支撑面积和强度，但也增加了纸桥的重量和材料成本。

• 桥面的材料和形状：选择合适的纸张材料和桥面形状对纸桥的承重能力至关重要。一些常见的纸张材料包括牛皮纸和卡纸，形状可以是平直的、弓形的或起伏的。不同的材料和形状会影响桥面的强度和刚度。

• 桥墩的结构：桥墩的结构可以是直立柱状、A型支撑或其他形式。选择合适的桥墩结构可以增强纸桥的稳定性和承重能力。

• 连接方式：选择合适的连接方式可以确保桥墩和桥面之间的刚性连接，从而提高纸桥的整体强度和稳定性。常见的连接方式包括胶粘剂、纸夹和纸牙签等。

设计纸桥时，需要权衡上述因素并进行适当的优化，以实现最佳的承重能力和结构稳定性。

4. 纸桥实验的步骤

进行纸桥实验时，可以按照以下步骤进行:

1. 准备材料：切割所需的纸张和胶粘剂，准备桥墩的支撑材料。

2. 设计桥梁结构：根据实验要求和限制条件，设计纸桥的结构和尺寸。

3. 制作纸桥：根据设计的结构，利用胶粘剂将纸张和桥墩材料连接起来，确保连接的稳定性和强度。 4. 测试承重能力：将纸桥放在支撑点上，逐渐增加负荷，记录桥塌的负荷值。

5. 分析结果：依据承重实验结果，评估纸桥的稳定性和强度表现。

神奇的纸桥实验的原理为：利用之桥上的各种锥形、三角形、圆柱以及一些承重力好图形，来分散或间接抵消外来压力。

1、纸桥实验

（1）取两个量杯并排放在桌子上，并在杯子上平放一张纸。再拿一个量杯放在纸的中央。量杯倒下。

（2）用折扇子的方法折叠纸张。从纸的一端开始折，每次折一小段，然后将纸翻过来，再折一小段。

（3）将折好之后的纸放在两个量杯上，纸桥就建好了。取一量杯装满水，放在纸桥上，纸桥稳如泰山。

2、释义

（1）纸桥，顾名思义，就是用纸做的桥，其中的科技含量、知识密度以及对材料的性能认识特别高。纸桥形式各异，在常见的纸桥结构中多采用复合截面，造型上多采用三角形、矩形、梯形、拱形、卒形及其他一些形式。在施压过程中，桥的破坏样式是多种多样的，有结构点受压破坏、纸带受拉破坏、杆件受弯破坏及其他破坏。

（2）从承重的大小可以看出一个结构形式是否合理，桥的各构件的协调是否到位。小小的纸桥却能够承受上百公斤的重量，体现了结构和力学的完美结合。直接将本身自重与各种外加作用力系统地传递给基础地基的主要结构构件和其连接接点，包括承重墙体、立杆、框架柱、支墩、楼板、梁、屋架、悬索等。