1 A Genetic Lloyd-Max Image Quantization Algorithm

1 A Genetic Lloyd-Max Image Quantization Algorithm
1 A Genetic Lloyd-Max Image Quantization Algorithm

A Genetic Lloyd-Max Image Quantization Algorithm

P. Scheunders

Vision Lab, Dept. of Physics, RUCA University of Antwerp,

Groenenborgerlaan 171, 2020 Antwerpen, Belgium

Abstract

This paper is devoted to the study of optimal image quantization and its sensitivity to initial conditions. The optimal mean squared algorithm is elaborated, for gray-level as well as for color images. A genetic quantization algorithm is developed, which is a hybrid technique combining optimal quantization with a genetic algorithm. It is shown that the latter technique is almost insensitive to initial conditions and performs better than the former. In the case of color images, the difference between both techniques clearly affects the visual quality.

KEY WORDS : Lloyd-Max Quantizer, Genetic Algorithm, C-Means Clustering Algorithm, Color Image Segmentation.

Email : scheun@ruca.ua.ac.be

1. Introduction

Image quantization can be regarded as global image segmentation. Image segmentation techniques can informally be subdivided into three main classes :

1. Statistical classification techniques such as Bayesian approaches and clustering algorithms (Fukunaga, 1979).

2. Edge detection techniques (Marr and Hildreth, 1980).

3. Region growing techniques (e.g. Fu and Mui, 1981).

Global image segmentation belongs to the first category and is widely used as a simple segmentation technique, especially for binarization of images (Otsu, 1978; Weszka, 1978; Ridler and Calvard, 1978; Johanssen and Bille, 1982). It is very useful as a first stage in recognition and characterization systems or as an image compression technique. Also, the smaller amount of gray-levels allows for a crude representation of the image and hence makes it easy to display or print. It can also be used as a preprocessing step for segmentation with local constraints, e.g. as prior probability estimation in Bayesian approaches (Pappas, 1992).

Image gray-level quantization deals with the digitization of the amplitude of an image function f(x,y), and is done by sampling the gray-level probability distribution of the image. If minimal degradation of the original image is a necessary condition, an objective function e.g. the pixel-by-pixel mean squared error (MSE) has to be minimized. A well-known algorithm to do so is the optimal mean squared or Lloyd-Max quantizer (LMQ) (Jain, 1989). The discrete version of LMQ

reduces the number of gray-levels of an already quantized image by subsampling its gray-level histogram. Comparison of this algorithm with data clustering algorithms, leads to the observation that LMQ is a one-dimensional version of the well-known c-means clustering algorithm (CMA) (Tou and Gonzalez, 1974). CMA is an iterative procedure which subdivides dataspace into C clusters. Initially C cluster centers are generated and each datapoint is assigned to the closest cluster center, after which each cluster center is updated as the weighted average of all datapoints which were assigned to it. This is repeated until convergence. Using LMQ, the datapoints are given by the image gray-level histogram and the cluster centers are the quantized gray-levels.

When using LMQ, one notices that results are higly dependent on initial conditions. This problem is very well known, but neglected by many researchers. We feel that this problem should be investigated in more detail, since the same phenomena occur in all iterative clustering and segmentation algorithms, and in general far from optimal results can be obtained. Therefore we have devoted this study to the investigation of the problem of local optima in clustering algorithms. Gray-level image quantization is chosen as a test case study because it is a fairly simple one-dimensional clustering problem.

In addition we also address color image quantization which is of greater practical importance since:

i) color images provide additional information in the image compared to monochrome images. ii) the human vision system is much more sensitive to small differences in color than in intensity. iii) many low-cost color display and printing devices are restricted to a small number of colors that may be displayed or printed simultaneously.

On this problem, classical c-means clustering as well as fuzzy c-means clustering has been applied (Celenk, 1990; Shafer and Kanade, 1987; Lim and Lee, 1990). Color image quantization is a much more complex clustering problem because of the three-dimensional histogram involved. Therefore the problem of local optima is expected to become more important.

In this paper a quantizer, based on a genetic algorithm (GA), is defined which is more insensitive to initial conditions. Invented in the early 70’s (Holland, 1975) GA’s became more and more popular over the last years. A GA is inspired by biological evolution, and is widely believed to be an effective global optimization algorithm. A genetic algorithm consists of a population of genetic strings, which are evaluated using a fitness function. The fittest strings are then regenerated at the expense of the others. Furthermore genetic operations such as crossover and mutation are defined. The mutation operator changes individual elements of a string, the crossover operation interchanges parts between strings. The combination of these operations is then repeated during several generations. The intrinsic parallelism of a genetic algorithm, i.e. the ability of manipulating in parallel large numbers of strings, and the crossover operation whereby good portions of different strings are combined both help to make the technique efficient for optimization (Davis, 1991). The usefulness of GA’s in pattern recognition and image processing has been demonstrated (for references see Alander, 1994). In the field of image segmentation, genetic algorithms were already introduced (Bhana, 1991; Andrey,Tarroux, 1994; Cagnoni, 1994). Our approach is a hybrid structure between GA and optimal quantization and will henceforth be referred to as genetic Lloyd-Max quantization (GLMQ).

The outline of this paper is as follows: in the next section LMQ is elaborated. In section 3, GLMQ is introduced. In section 4 different experiments are carried out to demonstrate and

discuss the performance of the genetic quantizer.

2. Optimal quantization

First, we discuss the gray-level case. We will discuss the discrete quantizer, i.e. we will restrict ourselves to the problem of reducing the total available number of gray-levels of an image. As stated in the introduction, this is done by subsampling the gray-level histogram. Optimal quantization is obtained when the pixel-by-pixel mean squared error (MSE) is minimal. If the

total number of gray-levels N is reduced to a limited number L, MSE is given by :where the function P(k) is the normalized gray-level histogram (Σk P(k) = 1), r i are the quantized

gray-levels of the subsampled histogram and t i are threshold values which define the sampling

intervals. This function is minimized with respect to t i and r i , leading to the following conditions:

A way to solve this coupled set of nonlinear equations is by first generating an initial set {r 1, ..., r L }, then applying (2) and (3) alternatively until convergence is obtained. This iteration

algorithm is well-known under the name of optimal mean squared or Lloyd-Max quantization algorithm (LMQ). U 3 N N L W W N / L

L L

∑∑

σ

A problem with this type of iteration scheme is that it depends greatly on the initial conditions,

}. Multiple solutions satisfy (2) and (3) and depending on the i.e. the initial choice of the set {r

i

initial conditions, the algorithm converges to different local optima.

We extend LMQ to color image quantization. Here the goal is to reduce the number of colors from (256)3 for a 24 bit RGB color image to an appropriate amount for displaying or printing (typically between 4 and 256). This reduction can be performed by clustering in the 3-dimensional color histogram of the image. The MSE between original and quantized image is now given by the sum of squares of differences between each colorpixel and its closest quantized color, both 3d-vectors in color space. Conditions (2) and (3) become:

i) classification of the colorpixels. Hereby the Euclidian distance in color space between a colorpixel and every cluster center (i.e. quantized color) is calculated. The pixel is assigned to the closest cluster center.

ii) updating of the quantized colors. Each quantized color is the center of mass of all colorpixels which are assigned to the cluster.

Starting from an initial set of cluster centers, both conditions can be alternatively updated until convergence. Again, the algorithm ends up in local optima, depending on the applied initial conditions.

3. The genetic Lloyd-Max quantizer

Since the quantization algorithm described in section 2 is dependent on initial conditions, an independent approach is desireable. Therefore, we have constructed an algorithm which combines optimal quantization with a genetic algorithm approach, and which will be called a genetic Lloyd-Max quantizer (GLMQ). We will discuss the gray-level case. Extension to color images is straightforward. The first step consists of making an initial population of P integer-

valued strings. Each string {r

1 , ... , r

L

} is created by generating L distinct integer random

numbers between 1 and N, and by sorting them. Each string is now used as an initial set of quantized gray-levels. On all of the strings of the population LMQ is applied separately. After convergence a population of locally optimal solutions is obtained. Then genetic operations are applied.

Regeneration: On each string of the population MSE is calculated using (1). The inverse of MSE is used as fitness function. All strings are pairwise compared. The string with lowest MSE is copied into the other.

Crossover: On each string { r

i } one-point crossover is applied with probability P

c

(P

c

=0.5). Out

of the total population a partner string { r’

i

} is randomly chosen to form a pair. For that pair an

integer random number j between 1 and L is generated. Under the restriction that r

j < r’

j+1

and r’

j

< r

j+1 both of the strings are cut in two portions at position j and the portions {r

j+1

, ... , r

L

} are

interchanged. The restriction is necessary to preserve ordered strings of L quantized levels. If

the restriction is not met, no crossover is applied.

Mutation: Mutation is performed on each string L times with probability P m (P m =0.05). An integer random number j between 1 and L is generated. The value r j is increased or decreased by

1, only if r j ±1 belongs to ]r j-1,r j+1[. Again, the restriction is necessary to preserve ordered strings

of L quantized levels.

The total of four operations (LMQ, regeneration, crossover and mutation) is called a generation.After a generation, the string with lowest MSE out of the total population is stored. Then the next generation is performed. If after the next generation a string with lower MSE is created, it replaces the stored one. The string which is stored after G generations is chosen as the optimal result.

It is clear that the described algorithm is more computer power demanding than the previously described quantization algorithm. LMQ is applied PxG times. A faster alternative approach applies LMQ during each generation only on the string with lowest MSE, hereby reducing the complexity to O(G). The complexity of the genetic operators remains of O(PxG), but they are extremely suitable for parallel processing. Moreover the number of iterations, required for LMQ to converge, decreases gradually with the number of generations, because strings become fitter.All this limits the execution time of GLMQ. On sequential computers, a run of GLMQ on P strings during G generations is about 10 times faster than PxG independent runs of LMQ (see section 4).

4. Results and discussion

In several experiments the performance of GLMQ is compared to that of LMQ. All experiments use 8 bit gray-level images (N=256) of 512x512 pixels. On these images, N is reduced to L (L=8,16,32 and 64) gray-levels. The test images used are ’lena’, ’peppers’ and ’airplane’, which are three commonly used images, available from several image libraries (e.g. WWW at site http://vision.ce.pusan.ac.kr). The middle 128x128 part of the colored version of ‘lena’ is also used. All calculations are performed on a HP9000/730 Unix workstation.

Several strategies are possible to obtain an initial set {r

1 , ... , r

L

} for starting the optimal

quantization algorithm. An obvious choice is a random initial set. Hereby L different integer

values r

i between 1 and N are generated and then sorted and named r

1

to r

L

. Applying the

quantizer on different initial sets independently allows to study in a statistical way the influence of the initial conditions on the behaviour of LMQ. In a first experiment the influence of random initial conditions on LMQ and GLMQ is studied. A statistically representative number of sets {r

i

}is constructed and LMQ is applied on each set independently. The distribution of obtained MSE’s is a statistical representation of the distribution of local optima obtained by the quantizer. In figure 1a such distribution is shown for testimage 'lena' reduced to 8 gray-levels, using LMQ. Here 1000 independent runs were performed. The x-axis is the axis of the MSE's, while the y-axis displays the number of times that an MSE is obtained. The same 1000 randomly generated sets were used as an initial population for GLMQ. In figure 1b, 1c and 1d, the distributions of the resulting MSE's are shown after 1, 3 and 5 generations respectively. For comparison other

optimization techniques were applied. A hill-climbing type of approach is constructed as follows.

A randomly chosen initial set is generated. One of the values r j is chosen at random and is

increased or decreased by 1, only if r j ±1 belongs to ]r j-1,r j+1[ (cfr. the mutation operator of

GLMQ). The mutation is allowed only if the MSE decreases. Then LMQ is applied. The procedure is repeated until convergence. In figure 1e the resulting distribution of obtained MSE’s is shown, using the same 1000 initial sets as before. In a modification of the hill-climbing approach escaping from local optima becomes possible by defining an escape probability P e .With probability P e (P e = 0.1) the mutation is then allowed for increasing MSE. The resulting

distribution is shown in figure 1f. Note that in all cases, the use of 10.000 sets reproduced the same distributions.

As can be seen from figure 1a, LMQ is very dependent on the employed initial conditions. A few high peaks show local optima which are very easy to get caught in. MSE's between best and poorest result differed by more than 20%. Figures 1b, 1c and 1d show a distribution which, with increasing number of generations, converges to a narrow peak meaning that the sensitivity of GLMQ to initial conditions is very low. The optimal result obtained was an MSE of 61.13. In figure 1a it was obtained only once. In figure 1c, the optimum was obtained by 3% of the population, in figure 1d by 8%. Figure 1e demonstrates that a hill-climbing type of approach is not sufficient to remove the dependence on initial conditions. Two optima remain visible. By introducing the escape probability, results improve but still two optima, although close to eachother, remain visible.

In the second experiment LMQ and GLMQ were applied on the three test images, for a reduction to L=16, 32 and 64 gray-levels. LMQ was applied 100 times independently, using different initial

sets. In table 1, the best MSE out of the 100 runs is shown. Using GLMQ, the alternative approach was used, which applies LMQ after each generation only on the string with lowest MSE. The same 100 initial sets as with LMQ were used to initiate the population. In a first stage 10 generations were performed. In this way, the algorithm consumed about the same cpu-time as the 100 runs of LMQ. In a second stage 500 generations were performed. In this way, a nearby global optimum was found, i.e. repeating the experiments resulted in a reproduction of the result within 1%. The results are shown in table 1. Table 2 shows the consumed cpu-time for the different experiments.

As can be concluded from the tables, applying GLMQ is favorable to applying LMQ different times independently. Results improved during genetic adaption using execution times, comparable to the time needed using LMQ. If genetic adaption proceeds even further, a nearby global optimum is obtained, which is considerably lower than the result obtained by LMQ.

In the last experiment, color images were quantized. Because here clustering in a complex three dimensional space is involved, differences between local optima are expected to become more important. Because the human eye is sensitive to small variations in color, it is likely that these differences affect the image quality. The experiment was performed on the middle 128x128 part of the colored version of ‘lena’. In figure 2, the image is shown after quantization to 32 colors. In figure 2a, the best out of 100 independent runs of LMQ is displayed (MSE=228), in figure 2b, the result of GLMQ is shown for the same 100 sets, after 50 generations (MSE=174). For comparison, in figure 2c and 2d, the resulting image after uniform quantization (which is a commonly used initial condition) is displayed. Here, the red, green and blue images were separately uniform quantized (i.e. the histograms were split into equal parts) into 4, 4 and 2

levels respectively. Figure 2c shows the result before (MSE= 1803), and figure 2d after applying LMQ on the uniform quantized image (MSE = 278). The quality of figure 2b is clearly superior to the others. Especially in slowly varying regions, transitions between colors become smoother.

5. Conclusions

In this paper an image quantizer is elaborated which is a hybrid technique combining the optimal mean squared quantizer and a genetic algorithm. For gray-level images it is demonstrated that the optimal quantizer suffers from local optimality. The genetic approach is demonstrated to be less sensitive to local optimality and to perform better using similar execution times. For color images the difference between the optimal and the genetic optimal quantizer is demonstrated to be visibly important. The concept of genetic optimal quantization can easily be extended to a multidimensional dataclustering algorithm (genetic c-means clustering). Extension to local image segmentation procedures is under investigation.

References

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Figure Captions

Fig. 1: Distribution of obtained MSE’s using random initial conditions for a reduction to L=8 gray-levels on test image ’lena’; 1a: after 1000 independent runs of LMQ; 1b: using GLMQ on a population of 1000 strings after 1 generation; 1c: after 3 generations; 1d: after 5 generations; 1e: after 1000 independent runs of a hill-climbing type of approach; 1f: the same as 1e, but with

= 0.1 .

an escape probability of P

e

Fig. 2: Color image quantized to 32 colors; 2a: using LMQ, the best out of 100 independent runs is shown (MSE=228); 2b: using GLMQ with a population of 100 strings after 50 generations (MSE=174); 2c: using uniform quantization (r=4, g=4, b=2 levels) (MSE=1803); 2d: after applying LMQ on the uniform quantized image (MSE = 278).

Table 1:

MSE’s for LMQ and GLMQ. LMQ

GLMQ MSE L Best out of 100

P=100, G=10 P=100, G=500lena 16

32

64

17.00 4.80 1.43 16.74 4.57 1.33 16.45 4.32 1.14peppers 16

32

64

17.73 4.98 1.49 17.34 4.80 1.33 17.25 4.47 1.17airplane

16

32

64 12.04 3.57 1.14 11.70 3.25 0.96 11.57 3.05 0.88

Table 2:

CPU-times for the experiments of table 1.

LMQ GLMQ cpu-time

(seconds)

L Best out of 100 P=100, G=10 P=100, G=500lena 16

32

64

1.08 0.84 0.80 0.60 0.69 0.91 27.8 3

2.3 41.5peppers 16

32

64

0.90 0.76 0.75 0.60 0.71 0.97 27.2 33.6 41.7airplane

16 0.86 0.60

26.8

32 64 0.69

0.83

0.70

0.87

31.9

42.7

大轴弯曲的原因

大轴弯曲的原因: 1、主要有两类:一类是转子振动使汽封或轴封动静间隙消失而产生摩擦;另一类是汽缸进冷水使转子局部受到急剧冷却。 2、气缸变形,滑销系统卡塞,动静之间间隙减小,使动静之间碰磨,大轴局部温度升高,产生塑形变形。 3、汽缸进水造成大轴弯曲,由于转子受热不均匀所产生的温差而引起大轴热弯曲。 案例1 事故经过 某年2月13日2号炉过热器集汽联箱检查孔封头泄漏,2号机滑停检修。2月14日0时40分2号机加热装置暖管,0时55分负荷滑降至70MW,倒轴封,1时00分停高加,1时01分负荷降至50MW,停2号低加疏水泵,1时03分发电机解列,1时07分汽机打闸,1时14分投盘车,1时25分停循环泵做防止进冷水、冷汽措施。惰走17分钟,盘车电流36A,大轴晃动0.048mm,高压内缸内壁温度406℃,高压外缸内壁上下壁温416℃/399℃,高压外缸外壁上下壁温344℃,中压缸内壁上下壁温451℃/415℃。2月14日锅炉检修结束,21时00分点火升压。2月15日0时15分准备冲动。 0时35分开始冲动,0时37分升速至500转/分,2瓦振动超过0.10mm(最大到0.13mm)打闸停机,0时57分转速到零投盘车装置(惰走7分钟),盘车电流34A,大轴晃动指示0.05mm。 经全面检查未发现异常,厂领导询问情况后同意二次启动。 第二次冲动前2号汽轮机技术状况:大轴晃动0.05mm,高压缸胀差2.5mm,中压缸胀差1.0mm,低压缸胀差2.7mm,高压内缸上内壁温度320℃,下缸内壁温度320℃,中压上缸温度219℃,下缸127℃,串轴-0.05mm。真空73.32kPa,油温40℃,调速油压1.95MPa,润滑油压0.108MPa。 第二次冲动的蒸汽参数:主汽温度:左侧400℃,右侧400℃;再热汽温:左侧290℃,右侧290℃,主汽压力:左侧3.5MPa,右侧3.5MPa。 3时10分冲动,3时12分转至500转/分,2瓦振动0.027mm,3时25分转速升至1368转/分,3瓦振动0.13mm,立即打闸,开真空破坏门,3时40分投盘车装置(惰走15分钟),盘车电流34A,做防止进冷汽措施,大轴晃动指示0.05mm。 6时30分抄表发现晃动表指示不正常,通知检修处理(晃动表传杆磨损,长度不足与大轴接触不良),9时0分处理好,晃动传动杆处测的大轴实际晃动值0.15mm,确认大轴弯曲。解体检查设备损坏情况:高压转子调节级处是最大弯曲点,最大弯曲值0.39mm,1-2级复环铆钉有不同程度磨损,高压缸汽封18圈被磨,隔板汽封9圈被磨,磨损3.5mm均更换。

地浸施工中钻孔弯曲的危害及预防措施

第!"卷!第#期!$$%年&&月铀!矿!冶 ’()*+’,,+*+*-)*.,/0)11’(-2 3456!"!*46# """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" *476!$$% 收稿日期!!$$%$8!$ 作者简介!邹文洁!&9:&"# $男$湖南衡阳人$工程师$从事地浸采铀工作%地浸施工中钻孔弯曲的危害及预防措施 邹文洁&!陈世和! !&;南华大学机械工程学院$湖南衡阳#!&$$&&!;南华大学电气工程学院$湖南衡阳#!&$$&#摘要!地浸开采的成败很大程度上取决于钻孔工程质量%影响钻孔工程质量的因素很多$对其中的钻孔弯曲问题作了全面分析并提出了解决办法%关键词!钻孔弯曲&地浸施工&预防&纠偏 中图分类号!<%8#6"!文献标识码!)!文章编号!& $$$=$%8!!$$%#$#$&%9$#!!钻孔施工是地浸采铀的重要环节$ 其施工工艺被视为地浸采铀的关键技术之一$钻孔工程费用一般占整个地浸矿山建设投资的&’8以上$地浸开采的成败很大程度上取决于钻孔工程质量%影响钻孔工程质量的因素很多$其中钻孔弯曲是一个不容忽视的问题%对于我国已探明的低渗透性砂岩铀矿$由于所涉及的井距愈来愈小$因此对工艺钻孔弯曲问题更应高度重视% !!地浸工艺钻孔一般施工方法 地浸工艺钻孔按其功能可分为生产钻孔!包括注液钻孔和抽液钻孔#和辅助钻孔!包括监测钻孔和检查钻孔#%但无论何种钻孔$其施工中几个主要环节是共有的%以新疆某铀矿为例$地浸工艺钻孔一般施工方法为(使用!&9">>钻头开孔一直钻进至隔水层顶板位置$然后使用!&#%>>钻头进行变径钻进至终孔位置$ 平均孔深达!$$>%井管使用!& &$>><3?管!抽液孔#%"!钻孔弯曲偏斜的危害 钻孔弯曲的危害主要表现在!个方面(一是对地浸浸出工艺的危害&二是对钻孔施工的危害%"#!!对地浸浸出工艺的危害 钻孔施工时$钻孔弯曲偏斜的大小将直接影响各钻孔见矿点之间的相对位置关系和距离的大小$从而影响溶浸液的迁移距离和所在矿段的溶浸液流网$使得溶浸液流网所覆盖的矿体空间范围缩小$有的地方溶浸液浓度高造成溶浸液的浪 费$而有的地方溶浸液无法到达$也就无法浸出其中的铀$弯曲偏斜严重的钻孔甚至没有采准矿体而进入外围岩石$这样的钻孔实际上成了废孔% 钻孔弯曲偏斜也会给后续钻孔的施工设计带来不利影响%因为矿山设计方为矿山进行地浸井场建设设计时$只能规范到钻孔结构)成孔方法和施工工艺这一步$但具体到每一个单孔来说$由于各自的地质条件存在各种差异$其矿层位置都不相同%因此$需要建设方在根据已成钻孔的物探测井资料并结合勘探资料来设计后续具体钻孔的施工任务书$从而告知施工方各钻孔的人工隔塞位置和钻孔终孔深度%每个具体单孔的施工设计过程为(&#充分收集有关勘探孔资料$对勘探孔资料进行分析$做出第&个孔的施工设计&!#根据第&个孔的物探测井资料$结合勘探资料$做出第!个孔的施工设计&8#根据第&)!个孔的综合柱状图$做出含矿含水层的纵剖面图$绘制上下隔水层位置)厚度和岩性$矿层位置)厚度的预想图&# #根据岩性和矿层延伸的位置$确定下一个孔的人工隔塞位置和孔深&"#不断补充和延伸剖面 图$依据推测结果做出后续钻孔的施工设计*&+ % 显然$若前面所成孔为斜孔$用它来指导后续钻孔的施工设计势必导致错误% "#"!对钻孔施工的危害 钻孔弯曲是诱发钻孔施工事故的一大因素$它不仅造成钻压传递条件恶化使得钻进效率降低$升降钻具困难$钻具与孔壁摩擦阻力增大$钻机功耗增加$钻具和钻机磨损加快$机械故障增 万方数据

巧用二次函数图象的对称性解题解析

巧用二次函数图象的对称性解题解析 新盈中学王永升 2010-6-29 二次函数是初中数学的重点内容之一,在初中代数中占有重要位置。其图象是一种直观形象的交流语言,含有大量的信息,为考查同学们的数形结合思想和应用图象信息的能力,二次函数图象信息题成了近年来各地中考的热点。所以学会从图象找出解题的突破点成了关键问题,那就要熟练掌握二次函数的基本知识。比如:二次函数的解析式,二次函数的顶点坐标对称轴方程,各字母的意义以及一些公式,对于这些知识,同学们掌握并不是很困难,但对二次函数图象的对称性,掌握起来并不是很容易,而且对于有关二次函数的一些题目,如果用别的方法会很费力,但用二次函数图象的对称性来解答,也许会有事倍功半的效果。现将这两个典型例题,供同学们鉴赏:例1、已知二次函数的对称轴为x=1,且图象过点(2,8)和(4,0),求二次函数的解析式。 分析:此题中我们可以按照常规的解法,用二次函数的一般式 来解,但运算量会很大,因为我们将会解一个三元一次方程组。 另外,我们还可以利用二次函数的对称性来解决此题。本道题 目的特点是给了抛物线的对称轴方程及一个x轴上的点坐标。因此 我们可以依据二次函数的对称性,求出抛物线所过的x轴上的另一 个点的坐标为(-2,0),这样的话我们就可以选择用二次函数的

交点式来求解析式。设二次函数的解析式为y=a(x+2)(x-4),然后将(2,8)代入即可求出a值,此题得解。 本题利用二次函数的对称性解题减少了大量的运算,既可以准确解题又节省了时间,不失为一种好的方法。 例2、若二次函数y=ax2+b(ab≠0),当x取x1、x2(x1≠x2)时,函数值相等,则当x取x1+x2时,函数值是____________ 分析:此题我们可以采用常见的将x1、x2代入解析式,由于y 值相等,则可求出x1+x2的值为0,将x=0代入解析式可得函数值为b。 我们也可以用二次函数的对称性来解题。由于二次函数的对称性,当函数值相等时,则两点为对称点,且本题中的二次函数 y=ax2+b(ab≠0)的对称轴为y轴(x=0),所以,我们也可以得到x1+x2的值为0,将x=0代入解析式可得函数值为b。 相比较我们可以知道,利用二次函数的对称性解决本题,减少了运算量,但对于知识点的理解和掌握的要求大大增加了。要求学生对二次函数的对称性的把握要进一步理解、深化。 我们还可以将上题中的解析式变为一般式y=ax2+bx+c,其他条件不变,结果为c。 下面仅以a>0时为例进行解答。当a<0时也是成立的。

初中数学函数知识点归纳(1)

函数知识点总结(掌握函数的定义、性质和图像) 平面直角坐标系 1、定义:平面上互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,简称为直角坐标系 2、各个象限内点的特征: 第一象限:(+,+) 点P (x,y ),则x >0,y >0; 第二象限:(-,+) 点P (x,y ),则x <0,y >0; 第三象限:(-,-) 点P (x,y ),则x <0,y <0; 第四象限:(+,-) 点P (x,y ),则x >0,y <0; 3、点的对称特征:已知点P(m,n), 关于x 轴的对称点坐标是(m,-n), 横坐标相同,纵坐标反号 关于y 轴的对称点坐标是(-m,n) 纵坐标相同,横坐标反号 关于原点的对称点坐标是(-m,-n) 横,纵坐标都反号 4、点P (x,y )的几何意义: 点P (x,y )到x 轴的距离为 |y|, 点P (x,y )到y 轴的距离为 |x|。 点P (x,y )到坐标原点的距离为22y x + 5、两点之间的距离: 已知A ),(11y x 、B ),(22y x AB|=2 12212)()(y y x x -+- 6、中点坐标公式:已知A ),(11y x 、B ),(22y x M 为AB 的中点,则:M=(212x x + , 2 1 2y y +) 7、点的平移特征: 在平面直角坐标系中, 将点(x,y )向右平移a 个单位长度,可以得到对应点( x-a ,y ); 将点(x,y )向左平移a 个单位长度,可以得到对应点(x+a ,y ); 将点(x,y )向上平移b 个单位长度,可以得到对应点(x ,y +b ); 将点(x,y )向下平移b 个单位长度,可以得到对应点(x ,y -b )。 注意:对一个图形进行平移,这个图形上所有点的坐标都要发生相应的变化;反过来, 从图形上点的坐标的加减变化,我们也可以看出对这个图形进行了怎样的平移。

函数的对称性

函数的对称性 知识梳理 一、对称性的概念及常见函数的对称性 1、对称性的概念 ①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴。 ②中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心。 2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值) ①常数函数;②一次函数;③二次函数;④反比例函数;⑤指数函数;⑥对数函数;⑦幂函数;⑧正弦函数; ⑨正弦型函数sin()y A x ω?=+既是轴对称又是中心对称;⑩余弦函数;⑾正切函数;⑿耐克函数; ⒁绝对值函数:这里主要说的是(||)y f x =和|()|y f x =两类。前者显然是偶函数,它会关于y 轴对称;后者是把x 轴下方的图像对称到x 轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没有一定的结论,例如|ln |y x =就没有对称性,而|sin |y x =却仍然是轴对称。 ⒂形如(0,)ax b y c ad bc cx d +=≠≠+的图像是双曲线,其两渐近线分别直线d x c =- (由分母为零确定)和直线a y c =(由分子、分母中x 的系数确定),对称中心是点(,)d a c c -。 二、抽象函数的对称性 【此类问题涉及到了函数图象的两种对称性,一种是同一函数自身的对称性,我们称其为自对称;另一种是两个函数之间的对称性 ,我们称其为互对称。】 1、函数)(x f y =图象本身的对称性(自对称问题) (1)轴对称 ①)(x f y =的图象关于直线a x =对称 ?)()(x a f x a f -=+ ?)2()(x a f x f -= ?)2()(x a f x f +=-

大轴弯曲

汽轮机大轴弯曲的风险预控 防止大轴弯曲事故是火电厂汽轮机运行维护重点,应该引起各级领导和生产技术人员充分重视,防范措施,防患于未然。 一.汽轮机大轴弯曲原因: 1、通流部分动静摩擦,造成转子局部过热。一方面显著降低了摩擦部分的屈服极限;另一方面摩擦部分局部过热,其热膨胀受限于周围材料而产生很大压应力。当应力超过该部位屈服极限时,将发生塑性变形。当转子温度均匀后,该部位就呈现凹面永久性弯曲。 2、冷汽冷水进入汽缸,汽缸和转子由于上下缸温差过大而产生很大热变形。转子热应力超过转子材料屈服极限,造成大轴弯曲。如果在盘车状态进冷汽冷水,造成盘车中断,将加速大轴弯曲,严重时将使大轴永久弯曲。 3、套装转子上套装件偏斜、卡涩和产生相对位移;汽轮机断叶、强烈振动、转子产生过大弯矩等原因使套装件和大轴产生位移,都将造成汽轮机大轴弯曲。 4、汽轮机转子原材料不合格,存在过大内应力,在高温状态运行一段时间后,内应力逐渐释放,造成大轴弯曲。 5、总结转子弯曲事故,大多数在发生、发展过程中都有领导违章指挥,运行人员违章操作,往往这是事故直接原因和事故扩大的原因。如不具备启动条件强行启动;忽视振动、异音危害;各类原因造成汽缸进水;紧急停机拖延等违章违规,造成大轴弯曲。 二.防止大轴弯曲的措施 1.主蒸汽温度必须高于汽缸最高金属温度50℃,但不超过额定蒸汽温度。蒸汽过热度不低于50℃; 2..交流油泵、直流油泵、高压油泵不能启动或不能正常运行时; 3. DEH、DCS不能正常工作时; 4.盘车时汽轮机内有明显的金属磨擦声时 5. 调速汽门、抽汽逆止门关闭不严或卡涩时 6.汽轮机不能维持空负荷运行或汽轮机甩负荷后不能维持在危急保安器动作转速以下运行时。 7.连续盘车两小时以上,如间断应重新计时。启动前转子弯曲值不大于原始值0.02mm。 8.未连续盘车,严禁向轴封供汽。 9.冲转前应对主蒸汽、导汽管、轴封供汽管、充分暖管疏水。 10.热态启动,应先向轴封供汽后抽真空。

函数图象的对称变换

课题:函数图像的对称变换(2课时) 学情分析:相对于函数图象的平移变换,对称变换是学生的难点,对于具体函数,学生还有一定的思路,但结论性的结果,学生掌握的不是很好。 教学目标: (1) 通过具体实例的探讨与分析,得到一些对称变换的结论。 (2) 通过一定的应用,加强学生对对称变换结论的理解。 (3) 能数形结合解决想过题目。 教学过程: 欣赏图片,感受对称 一、师生共同分析讨论完成下列结论的形成。 1、(1)函数()y f x =-与()y f x =的图像关于 对称; (2)函数()y f x =-与()y f x =的图像关于 对称; (3)函数()y f x =--与()y f x =的图像关于 对称. 2、奇函数的图像关于 对称,偶函数图像关于 对称. 3、(1)若对于函数()y f x =定义域内的任意x 都有()()f a x f b x +=-,则 ()y f x =的图像关于直线 对称.

(2)若对于函数()y f x =定义域内的任意x 都有()2()f a x b f a x +=--,则()y f x =的图像关于点 对称. 4、对0a >且1a ≠,函数x y a =和函数log a y x =的图象关于直线 对 称. 5、要得到()y f x =的图像,可将()y f x =的图像在x 轴下方的部分以 为轴翻折到x 轴上方,其余部分不变. 6、要得到()y f x =的图像,可将()y f x =,[)0,x ∈+∞的部分作出,再利用偶函数的图像关于 的对称性,作出(),0x ∈-∞时的图像. 二、学生先独立完成,再分析点评 2 3、函数x y e =-的图象与函数 的图象关于坐标原点对称. 4、将函数1()2x f x +=的图象向右平移一个单位得曲线C ,曲线C '与曲线C 关于直线y x =对称,则C '的解析式为 . 5、设函数()y f x =的定义域为R ,则函数(1)y f x =-与(1)y f x =-的图像的关系为关 于 对称. 6、若函数()f x 对一切实数x 都有(2)(2)f x f x +=-,且方程()0f x =恰好有四个不同实根,求这些实根之和为 . 二、典例教学 【例1】填空题: (1 (2)对于定义在R 上的函数()f x ,有下列命题,其中正确的序号为 . ①若函数()f x 是奇函数,则(1)f x -的图象关于点(1,0)A 对称;②若对x R ∈,有

数学f1初中数学2006年中考试题分类汇编--函数及其图像 (2)

本文为自本人珍藏 版权所有 仅供参考 本文为自本人珍藏 版权所有 仅供参考 2006年中考试题分类汇编--函数及其图像 1.(2006·梅列区)函数y = 3 x+1 中自变量x 的取值范围是 .x ≠-1 2.(2006·晋江市)函数3 21-= x y 中,自变量x 的取值范围是 . x ≠2 3 3.(2006·旅顺口区)如图是一次函数y 1=kx+b 和反比例函数y 2观察图象写出y 1>y 2时,x 的取值范围 . -2<x <0或x >3 4.(2006·南通市)在函数5 2-=x x y 中,自变量x 的取值范围是_ ________.x>5 5.(2006·衡阳市)函数y =中自变量劣的取值范围是 . x ≥1 6.(2006·盐城市)函数y= 1 -x 1中,自变量x 的取值范围是 . x ≠1 7.(2006·永州市)函数y =中自变量x 的取值范围是 .3x ≤ 8.(2006·潍坊市)函数12 y x -=-中,自变量x 的取值范围是( )D A .1x -≥ B .2x > C .1x >-且2x ≠ D .1x -≥且2x ≠ 9.(2006·广东省)函数1 1+= x y 中自变量x 的取值范围是 ( A ) A .x ≠-l B .x >-1 C .x =- 1 D .x <- 1 10.(2006·永州市)小慧今天到学校参加初中毕业会考,从家里出发走10分钟到离家500米的地方吃早餐,吃早餐用了20分钟;再用10分钟赶到离家1000米的学校参加考试.下列图象中,能反映这一过程的是( )D 11.(2006·湛江市)小颖从家出发,直走了20分钟,到一个离家1000米的图书室,看了40分钟的书后,用15分钟返回到家,下图中表示小颖离家时间与距离之间的关系的是( )A A . B . C . D . (分)

防止汽轮机组大轴弯曲事故措施示范文本

防止汽轮机组大轴弯曲事故措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

防止汽轮机组大轴弯曲事故措施示范文 本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1、应具备和熟悉掌握的资料: (1)运行人员应掌握机组安装后或大修后大轴原始晃 动值。 (2)机组正常启动过程中的实测轴系临界转速值。 (3)正常情况下盘车电流和电流摆动值,以及相应的 油温和顶轴油压。 (4)正常停机过程的惰走曲线,以及相应的真空破坏 门和顶轴油泵的开启时间。紧急破坏真空停机过程的惰走 曲线。 (5)应具有机组在各种状态下的典型启动曲线和停机 曲线,并应全部纳入运行规程。

(6)记录机组启停全过程中的主要参数和状态。停机后定时记录汽缸金属温度、大轴弯曲、盘车电流、汽缸膨胀、胀差等重要参数,直到机组下次热态启动或汽缸金属温度低于150℃为止。 2、汽轮机启动前必须符合以下条件,否则禁止启动: (1)大轴晃动、轴向位移、胀差、低油压和振动保护等表计显示正确,并正常投入。 (2)汽轮机各部金属温度测点应齐全可靠,大轴偏心度指示准确。大轴晃度、串轴、胀差、膨胀等表记指示正确,冲转前大轴偏心度不得大于0.075mm ,大轴晃度不得超过原始值0.02mm。 (3)高中压外缸上、下缸温差不超过50℃。高中压内缸上、下缸温差不超过35℃。 (4)主蒸汽温度必须高于汽缸最高金属温度50℃,但不超过额定蒸汽温度。蒸汽过热度不低于50℃。

防止汽轮机大轴弯曲的措施

防止汽轮机大轴弯曲的措施 汽轮机大轴弯曲是汽轮发电机组恶性事故中最为突出的事故,必须引起足够重视。特别是大容量汽轮机由于缸体结构复杂,使得汽缸的热膨胀和热变形变得复杂,增大了汽轮机大轴弯曲的危险性。 一.汽轮机大轴弯曲的原因: 1.由于通流部分动静磨擦,转子局部过热,一方面显著降低了该部位屈服极限,另一方面受热局部的热 膨胀受制于周围材料而产生很大压应力。当应力超过该部位屈服极限时,发生塑性变形。当转子温度均匀后,该部位呈现凹面永久性弯曲。 2.在第一临界转速下,大轴热弯曲方向与转子不平衡力方向大致一致,动静碰磨时将产生恶性循环,致 使大轴产生永久弯曲。 3.停机后在汽缸温度较高时,因某种原因使冷汽、冷水进入汽缸,汽缸和转子将由于上下缸温差产生很 大的热变形,甚至中断盘车,加速大轴弯曲,严重时将造成永久弯曲。 4.转子的原材料存在过大的内应力。在较高的工作温度下经过一段时间的运行以后,内应力逐渐得到释 放,从而使转子产生弯曲变形。 5.运行人员在机组启动或运行中由于未严格执行规程规定的启动条件、紧急停机规定,硬撑硬顶也会造 成大轴弯曲。 二.机组冷态启动时防止大轴弯曲的措施: 1.启动前运行人员应严格按照规程和操作卡做好检查工作,特别是对以下阀门应重点检查,使其处于正 确的位置: 1)高压旁路减温水隔离门,调整门应关闭严密。 2)所有的汽轮机蒸汽管道,本体疏水门应全部开启。 3)通向锅炉的减温水门,给水泵的中间抽头门应关闭严密,等锅炉需要后再开启。 4)各水封袋注完水后应关闭注水门,防止水从轴封加热器倒至汽封。 2.机组启动前一定要盘车2h以上不得间断,测大轴晃动值不大于原始值0.02mm。 3.冲转过程中,应严格监视各轴承振动,临界转速时三个方向的振动值不大于0.10mm,否则应立即打闸 停机,停机后测大轴晃动值并连续盘车2~4h以上,正常后方可重新启动。 4.转速达3000r/min后应逐渐关小电动主闸门后疏水门,防止疏水量太大影响本体疏水畅通。 5.抽真空后投入旁路,锅炉压力0.2MPa时,关闭旁路及电动主闸门前疏水门,防止疏水量太大。 6.冲转时应对主、再热蒸汽管道及各加热联箱充分暖管、暖箱。 7.冲转时应严格控制主、再热蒸汽参数满足冲转要求,若主、再热蒸汽温度偏差较大时应及时调整旁路, 提高高压缸排汽与再热器之间的压差。 8.汽缸、法兰加热装置投用后,应加强调整,严格控制各部温差在正常范围内。每15分钟抄一次缸温表。 9.机组在任何情况下,主、再热蒸汽温度10分钟内上升或下降50℃以及主汽门、调节汽门冒白汽时应 立即打闸停机。 10.开机过程中应加强对稳压水箱、除氧水箱、凝汽器、加热器水位的监视,防止水或冷汽倒至汽缸。 11.投入高压加热器前一定要做好各项保护试验,使高压加热器保护正常投入运行,否则不得投入高压加 热器。 12.冷态启动后的超速试验,应在带25—30%额定负荷连续运行3~4小时上,解列后再进行,为了避开大 轴的脆性转变温度。

2020最新函数图像的对称问题(小结)

解填空题常用到的几个公式 1. AB 和平面M 所成的角为α,AC 在平面M 内,AC 和AB 在平面M 内的射影AB 1所成 的角是β,设∠BAC=θ,则βαθcos cos cos = 2. 在二面角N l M --的面M 内,有直角三角形ABC,斜边BC 在棱上,若A 在平面内N 的射影为D,且∠ACD=1θ,∠ABD=2θ,二面角为θ,则22 122sin sin sin θθθ+= 3. 设F 1,F 2为椭圆122 22=+b y a x (a>b>0)的焦点,M 是椭圆上一点,若∠F 1MF 2=θ 则21MF F S ?=2tan 2θ b , 21e a b -= . 4. 设F 1,F 2为双曲线122 22=-b y a x (a>b>0)的焦点,M 是双曲线上一点,若∠F 1MF 2=θ,则21MF F S ?=2cot 2θ b , 12-=e a b . 5.已知椭圆122 22=+b y a x (a>b>0)上一点,F 1,F 2为左右两焦点,∠PF 1F 2=α, ∠P F 2F 1=β,则2 cos 2cos βαβα-+==a c e . 6.设直线b kx y +=与椭圆12222=+b y a x (双曲线122 22=-b y a x )相交于不同的两点A ),(11y x ,B ),(22y x ,AB 的中点为M ),(00y x ,则0202y a x b k -=(0 202y a x b k =). 7.过抛物线两点,的直线交抛物线于作倾斜角为的焦点B A F p px y ,)0(22θ>= 函数图像的对称问题(小结) 函数问题的对称性问题是函数性质的一个重要方面,也是历年高考热点问题之一,除了常见的自身对称(奇偶函数的对称性),两函数图像对称(原函数与反函数的对称性)以外,函数图象的对称性还有一些图像关于点对称和关于直线对称的两类问题,在这里,两函..数图象关于某直线对称或关于某点...............成.中心对称....与函数自身的对称轴或对称中心............. 是有本质区别的,注意不要把它们相混淆。造成解题失误,下面就这些问题给出一般结论,希望对同学们有帮助。 一、 同一个函数图象关于直线的对称

初中数学函数知识点汇总

函数及其图像 一、平面直角坐标系 在平面内画两条互相垂直且有公共原点的数轴,就组成了平面直角坐标系。 坐标平面被x 轴和y 轴分割而成的四个部分,分别叫做第一象限、第二象限、第三象限、第四象限。 注意:x 轴和y 轴上的点,不属于任何象限。 二、不同位置的点的坐标的特征 1、各象限内点的坐标的特征 第一象限(+,+) 第二象限(-,+) 第三象限(-,-) 第四象限(+,-) 2、坐标轴上的点的特征 在x 轴上纵坐标为0 , 在y 轴上横坐标为, 原点坐标为(0,0) 3、两条坐标轴夹角平分线上点的坐标的特征 点P(x,y)在第一、三象限夹角平分线上?x 与y 相等 点P(x,y)在第二、四象限夹角平分线上?x 与y 互为相反数 4、和坐标轴平行的直线上点的坐标的特征 位于平行于x 轴的直线上的各点的纵坐标相同。 位于平行于y 轴的直线上的各点的横坐标相同。 5、关于x 轴、y 轴或远点对称的点的坐标的特征 点P 与点p ’关于x 轴对称?横坐标相等,纵坐标互为相反数 点P 与点p ’关于y 轴对称?纵坐标相等,横坐标互为相反数 点P 与点p ’关于原点对称?横、纵坐标均互为相反数 6、点到坐标轴及原点的距离 点P(x,y)到坐标轴及原点的距离: (1)到x 轴的距离等于y (2)到y 轴的距离等于x (3)到原点的距离等于22y x + 三、函数及其相关概念 1、变量与常量 在某一变化过程中,可以取不同数值的量叫做变量,数值保持不变的量叫做常量。 一般地,在某一变化过程中有两个变量x 与y ,如果对于x 的每一个值,y 都有唯一确定的值与它对应,那么就说x 是自变量,y 是x 的函数。 2、函数的三种表示法(1)解析法(2)列表法(3)图像法 3、由函数解析式画其图像的一般步骤(1)列表(2)描点(3)连线 4、自变量取值范围 四、正比例函数和一次函数 1、正比例函数和一次函数的概念 一般地,如果b kx y +=(k ,b 是常数,k ≠0),那么y 叫做x 的一次函数。 特别地,当一次函数b kx y +=中的b 为0时,kx y =(k 为常数,k ≠0)。这时,y 叫做x 的正比例函数。

防止汽轮机大轴弯曲技术措施示范文本

防止汽轮机大轴弯曲技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

防止汽轮机大轴弯曲技术措施示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1.1 汽轮机冲转前必须检查大轴偏心度< 0.076mm,大轴晃动值不超过原始值的0.02 mm。汽轮机 大修后启动时,必须用千分表在每个轴承挡油环上测量主 轴的跳动量<0.0254mm。 1.2 汽缸上下缸温差(指调端高压缸上下部 排汽区;中压缸上下两端排汽区)>42℃汽轮机组禁止启 动。主汽阀入口温度至少具有56℃的过热度。 1.3 机组冷、热态启动应按“启动时主蒸汽 参数”、“冷态启动转子加热规程”、“热态启动推荐 值”图表曲线进行。 1.4 在任何情况下,汽轮机第一级蒸汽温度 不允许比第一级金属温度低56℃或高111℃。

1.5 热态启动时,应先送汽封后抽真空,汽封送汽前必须充分疏水,确认管道无水后才可向汽封送汽。 1.6 汽封供汽必须具有50℃以上的过热度,低压供汽封汽温度控制在121~180℃之间。 1.7 机组未盘车前禁止向汽封供汽。 1.8 当高、中压汽封供汽温度小于150℃或汽封供汽温度与调端高压缸端壁温差小于85℃时,检查汽封喷水应关闭。 1.9 在机组启动过程中,按“汽轮机转速保持推荐值”“冷态转子加热规程”“热态启动推荐值”曲线进行暖机,暖机时间由中压缸进汽温度达到260℃时开始计算。 1.10 在机组启动过程中,要有专人监视汽轮机组各轴瓦振动,汽轮的轴振动应在0.125mm以下,通过

初中数学函数图像专题

中考专项复习三(函数及其图象) 一、选择题(本题共10 小题,每小题4 分,满分40分) 2.若 ab >0,bc<0,则直线y=-a b x -c b 不通过( ). A .第一象限 B 第二象限 C .第三象限 D .第四象限 3.若二次函数y=x 2-2x+c 图象的顶点在x 轴上,则c 等于( ). A .-1 B .1 C . 2 1 D .2 4.已知一次函数的图象与直线y=-x+1平行,且过点(8,2),那么此一次函数的解析式为( ). A .y=-x -2 B .y=-x -6 C .y=-x+10 D .y=-x -1 5.已知一次函数y= kx+b 的图象经过第一、二、四象限,则反比例函数y= kb x 的图象大致为( ) . 6.二次函数y=x 2-4x+3的图象交x 轴于A 、B 两点,交y 轴于点C ,则△ABC 的面积为 A .1 B .3 C .4 D .6 7.已知一次函数y=kx+b 的图象如图所示,当x <0时,y 的取值范围是( ). A .y >0 B .y <0 C .-2<y <0 D .y <-2 8.如图是二次函数y=ax 2+bx+c 的图象,则点(a+b ,ac)在( ). A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 (第7题图) (第8题图) (第9题图) (第10题图) 9.二次函数c bx ax y ++=2 (0≠a )的图象如图所示,则下列结论: ①a >0; ②b >0; ③c >0;④b 2-4a c >0,其中正确的个数是( ). A . 0个 B . 1个 C . 2个 D . 3个 10.如图,正方形OABC ADEF ,的顶点A D C ,,在坐标轴上,点F 在AB 上,点B E ,在函数 1 (0)y x x =>的图象上,则点E 的坐标是( ) A. ?? B. ? ? C. ?? D.?? 二、填空题(本题共 4 小题,每小题 5 分,满分 20 分) 11.已知y 与(2x+1)成反比例,且当x=1时,y=2,那么当x=-1时,y=_________. 12.在平面直角坐标系内,从反比例函数x k y = (k >0)的图象上的一点分别作x 、y 轴的垂线段,与x 、y 轴所围成的矩形面积是12,那么该函数解析式是_________. 13.老师给出一个函数,甲、乙、丙各正确指出了这个函数的一个性质:甲:函数的图象经过第一象限;乙: 函数的图象经过第三象限;丙:在每个象限内,y 随x 的增大而减小 .请你根据他们的叙述构造满足上述 x

函数的对称性完美

函数的对称性 一、教学目标 函数图象的对称性是一类函数的特性,是函数性质的重要方面,它包括自身对称和两个函数图象之间的对称,理解掌握函数对称性,对数学问题的解决有很大的帮助,对也是数形结合思想的重要体现。 1.自身对称函数,函数图象本身具有对称轴或是对称中心,该函数的图象是轴对称图形或是中心对称图形,奇函数与偶函数是最典型的两类函数,其它自身对称的函数都可以由奇偶函数平移得到; 2.两个函数图象的对称,是指两个图形之间的关系,它们之间存在某种关联,即它们关于某一点对称或是关于某一条直线对称,研究其中一个函数的性质就可知另一个函数的特点(互为反函数的两个函数图象)。 二、举例分析 例1. 设()f x 是定义在R 上的函数, (1)若对任意x R ∈,都有()()f a x f b x -=+成立,则函数()f x 的图象关于直线2 a b x +=对称; (2)若对任意x R ∈,都有()()22f x f a x b +-=,则函数()f x 的图象关于点(),a b 成中心对称。 选题目的:通过此题的学习,让学生明白一个道理,函数()f x 的图象是轴对称或是中心对称,函数解析式()f x 应满足一关系式是什么,并能通过奇偶函数的平移获得理解这种关系式的钥匙。 思路分析: (1)要证明()f x 图象上任意一点()00,P x y 关于直线2 a b x +=对称的点()00,Q a b x y +-也在()f x 的图象上。 事实上,()()()()00000y f x f a a x f b a x f a b x ==--=+-=+-????????,即得点()00,Q a b x y +-也在()f x 的图象上。 特别地,当,a b 都为0时,就是偶函数的特征了。

大轴弯曲的机理简介

大轴弯曲的机理简介 大轴弯曲通常分为热弹性弯曲和永久性弯曲。热弹性弯曲是指转子内部温度分布不均匀,转子受热后膨胀而造成转子弯曲,即转子的一侧高于另一侧,温度高的一侧的热膨胀大于另一侧,从而产生热弯曲。这时温度高的一侧为凸面,温度低的一侧为凹面,凸凹两面互为作用,凸面受到压应力,凹面受到拉应力,由于这时的应力一般未超过转子材料的屈服极限,因而当转子内部温度均匀后,这种热弯曲会自然消失。永久性弯曲则不同,当转子局部受到急骤加热(或冷却),该区域与其它部位产生很大的温度偏差,受热部位热膨胀(冷受缩)受到压缩(拉阻),产生高的压热应力(拉应力),当其应力超过转子材料的屈服极限时,转子局部便产生压缩塑性变形。当转子内部温度均匀后,该部位将有残余拉应力(压应力),塑性变形不消失,从而造成转子的永久弯曲。 造成大轴弯曲的因素是多方面的,但从永永性弯曲特征上归纳,主要有两类:一类是转子振动使汽封或轴封动静间隙消失而产生摩擦;另一类是汽缸进冷水使转子局部受到急剧冷却。 防止汽轮机大轴弯曲的措施 1.1汽轮机冲转前必须检查大轴偏心度<0.076mm,大轴晃动值不超过原始值的0.02 mm。汽轮机大修后启动时,必须用千分表在每个轴承挡油环上测量主轴的跳动量<0.0254mm。 1.2 汽缸上下缸温差(指调端高压缸上下部排汽区;中压缸上下两端排汽区)>42℃汽轮机组禁止启动。主汽阀入口温度至少具有56℃的过热度。 1.3 机组冷、热态启动应按“启动时主蒸汽参数”、“冷态启动转子加热规程”、“热态启动推荐值”图表曲线进行。 1.4 在任何情况下,汽轮机第一级蒸汽温度不允许比第一级金属温度低56℃或高111℃。1.5 热态启动时,应先送汽封后抽真空,汽封送汽前必须充分疏水,确认管道无水后才可向汽封送汽。 1.6 汽封供汽必须具有14℃以上的过热度,低压供汽封汽温度控制在121~177℃之间。1.7 机组未盘车前禁止向汽封供汽。 1.8 当高、中压汽封供汽温度小于150℃或汽封供汽温度与调端高压缸端壁温差小于85℃时,

角函数图像的对称轴与对称中心

函数轴对称:如果一个函数的图象沿一条直线对折,直线两则的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴。 中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转 180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心。 正弦函y=sinx 的图像既是轴对称又是中心对称, 它的图象关于过最值点且垂直于x 轴的直线分别成轴对称图形;y=sinx 的图象的对称轴是经过其图象的 “峰顶点” 或 “谷底点” , 且平行于y 轴的无数条直线; 它的图象关于x 轴的交点分别成中心对称图形。 三角函数图像的对称轴与对称中心 特级教师 王新敞 对于函数sin()y A x ωφ=+、cos()y A x ωφ=+来说,对称中心与零点相联系,对称轴与最值点联系.而tan()y A x ωφ=+的对称中心与零点和渐近线与x 轴的交点相联系,有渐近线但无对称轴.由于函数sin()y A x ωφ=+、cos()y A x ωφ=+和tan()y A x ωφ=+的简图容易画错, 一般只要通过函数sin y x =、cos y x =、tan y x =图像的对称轴与对称中心就可以快速准确的求出对应的复合函数的对称轴与对称中心. 1.正弦函数sin y x =图像的对称轴与对称中心: 对称轴为2 x k π π=+ 、对称中心为(,0) k k Z π∈. 对于函数sin()y A x ωφ=+的图象的对称轴只需将x ωφ+取代上面的x 的位置,即 2 x k π ωφπ+=+ ()k Z ∈,由此解出1 ()2 x k π πφω = + - ()k Z ∈,这就是函数 sin()y A x ωφ=+的图象的对称轴方程. 对于函数sin()y A x ωφ=+的图象的对称中心只需令x k ωφπ+= ()k Z ∈,由此解出 1 ()x k πφω = - ()k Z ∈,这就是函数sin()y A x ωφ=+的图象的对称中心的横坐标,得对称中心1 ( (),0) k k Z πφω -∈. 2.余弦函数cos y x =图像的对称轴与对称中心:

函数的对称性知识点讲解及典型习题分析

函数的对称性知识点讲解及典型习题分析 新课标高中数学教材上就函数的性质着重讲解了单调性、奇偶性、周期性,但在考试测验甚至高考中不乏对函数对称性、连 续性、凹凸性的考查。尤其是对称性,因为教材上对它有零散的介绍,例如二次函数的对称轴,反比例函数的对称性,三角 函数的对称性,因而考查的频率一直比较高。 对称性的概念及常见函数的对称性 1、对称性的概念: ①函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称, 该直线称为该函数的对称轴。 ②中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的 中心对称,该点称为该函数的对称中心。 常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值) ①常数函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴。 ②一次函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴。 ③二次函数:是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为 a b x2。 ④反比例函数:既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,y=x与y=-x均为它的对称轴。 ⑤指数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。 ⑥对数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。 ⑦幂函数:显然幂函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点;幂函数中的偶函数是轴对称,对称轴是y轴;而其他的幂函数不具备对称性。 ⑧正弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中(kπ,0 )是它的对称中心,2kx是它的对称轴。 ⑨正弦型函数:正弦型函数y=Asin(ωx+φ)既是轴对称又是中心对称,只需从ωx+φ=kπ中解出x,就是它的对称中心的横坐标,纵坐标当然为零;只需从ωx+φ=kπ+π/2中解出x,就是它的对称轴;需要注意的是如果图像向上向下平移,对称轴不 会改变,但对称中心的纵坐标会跟着变化。 ⑩余弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中x=kπ是它的对称轴,) 0,2 (k是它的对称中心。 (11 )正切函数:不是轴对称,但是是中心对称,其中)0,2 ( k是它的对称中心,容易犯错误的是可能有的同学会误以为对 称中心只是(kπ,0)。 对号函数:对号函数y=x+a/x(其中a>0)因为是奇函数所以是中心对称,原点是它的对称中心。但容易犯错误的是同学们可能 误以为最值处是它的对称轴。 三次函数:显然三次函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点,而其他的三次函数是否具备对称性得因题而异。 绝对值函数:这里主要说的是y=f(│x│)和y=│f(x)│两类。前者显然是偶函数,它会关于y轴对称;后者是把x轴下方的图像对称到x轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没有一定的结论,例如y=│lnx│就没有对称性,而y=│sinx│却仍然是轴对称。 二、函数的对称性猜测: 具体函数特殊的对称性猜测 ①一个函数一般是不会关于x轴对称,这是由函数定义决定的,因为一个x不会对应两个y的值。但一个曲线是可能关于x 轴对称的。例1、判断曲线xy42 ②函数关于y轴对称例2、判断函数y=cos(sinx)的对称性。 ③函数关于原点对称例3、判断函数xxysin3 ④函数关于y=x对称例4 、判断函数x y1 ⑤函数关于y=-x对称例5 、判断函数x y4 总结为:设(x,y)为原曲线图像上任一点,如果(x,-y)也在图像上,则该曲线关于x轴对称;如果(-x,y)也在图像上,则该曲线关于y轴对称;如果(-x,-y)也在图像上,则该曲线关于原点对称;如果(y,x)也在图像上,则该曲线关 于y=x对称;如果(-y,-x)也在图像上,则该曲线关于y=-x轴对称。2、抽象函数的对称性猜测①轴对称 例6、如果函数y=f(x)满足f(x+1)=f(4-x),求该函数的所有对称轴。(任意取值代入例如x=0有f(1)=f(4),正中间 2.5,从而该函数关于x=2.5对称) 例7、如果函数y=f(x)满足f(x)=f(-x),求该函数的所有对称轴。(按上例一样的方法可以猜出对称轴为x=0,可见偶函数是特殊的轴对称) 例8、如果f(x)为偶函数,并且f(x+1)=f(x+3),求该函数的所有对称轴。(因为f(x+1)=f(-x-3),按上例可以猜出对称轴x=-1,又因为它以2为周期,所以x=k是它所有的对称轴,k∈Z)②中心对称 例9、如果函数y=f(x)满足f(3+x)+f(4-x)=6,求该函数的对称中心。(因为自变量加起来为7时函数值的和始终为6,所以中点固定为(3.5,3),这就是它的对称中心)

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