DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 行星式搅拌机结构分析 行星式搅拌机主要由搅拌缸、搅拌装置、驱动装置、行星齿轮系、刮板、卸料装置、密封装置、供水系统和机架等部分构成，其中搅拌装置由搅拌臂构成 [ 6 ]。本文为了减少仿真过程中计算机的运算量，将一些对仿真结果没有实质影响的部件简化，简化后的结构如图1所示，其驱动部件为电机，位于搅拌机的顶部。行星搅拌装置由2套搅拌臂，2个边刮臂构成。每个搅拌臂均安装1片搅拌铲板。在搅拌过程中，混凝土颗粒受到沿垂直于搅拌铲板方向的推力，铲板为斜面，使得物料颗粒在搅拌缸内作圆周运动的同时还会向搅拌缸顶部运动。由于铲板位于搅拌缸的底部，位于搅拌缸侧臂的物料无法受到铲板的搅拌作用。因此，中心架上装有边刮臂，边刮臂随着中心架作圆周运动，刮除吸附在搅拌缸侧臂的物料颗粒。 搅拌装置安装在行星齿轮系的两个行星轮上，太阳轮固定安装在机架上，驱动电机驱动中心架转动，安装在中心架上的行星轮一方面随着中心架作圆周运动，另一方面，由于行星轮与太阳轮啮合，因此行星轮同时也在沿着自身的轴线作圆周运动。安装在行星轮上的搅拌装置也因此具有较为复杂的运动轨迹，在Pro/E的机构仿真中，选取底部铲板上的部分点观察其运动轨迹(图2)。图中可以看出，该点在短时间的运动轨迹基本可以完全覆盖搅拌缸的底部，理论上提高了搅拌的效率和搅拌均匀度。 图1. 三维模型 图2. 铲板运动轨迹
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user: 3. EDEM仿真分析 3.1. EDEM简介及模型的建立 离散元方法是一种研究非连续介质的数值方法模型。主要是通过考虑颗粒的力学和惯性属性，其中包括颗粒间的相互作用和颗粒与机械设备间的作用，同时还考虑了颗粒间的质量、动量和能量交换。EDEM软件就是将这种数值方法模型应用于工程中，在一个时间步内，计算粒子的加速度和速度，进行位置的更新，通过时间步的循环迭代，完成对一个体系内的每个颗粒单体进行动力学模拟。EDEM软件后处理模块可以将仿真的过程生成动画，直观的观测颗粒的运动状况，并且能将仿真结果的数据提取与导出 [ 7 ]。 本文中的三维虚拟样机结构和尺寸参数是根据某企业已经量产的设备所建立的。设置搅拌臂的个数为4个，每只搅拌臂底部装有两个铲板。行星式混凝土搅拌机虚拟样机的模型采用Pro/E创建。 3.2. 仿真参数的设置 由于EDEM中无法直接添加水成分，在物料投放完毕后，颗粒间的接触采用Hertz-Mindlin with JKR接触模型。该模型考虑了颗粒间的粘结力，可以模拟水分和颗粒间的粘附作用对于搅拌过程的影响。当两颗粒相互接触时，所损失的表面能为U： U = − π a 2 γ (1) 颗粒发生相互接触后的表面的自由能γ为： γ = γ 1 + γ 2 + γ 12 (2) 式中：γ 1 为颗粒1的表面能；γ 2 为颗粒2的表面能；γ 12 为颗粒1和2之间的界面能。颗粒间的法向弹性接触力 [ 8 ] 可由下式得出： F J K R = − 4 π γ α 3 E * + 4 E * α 3 3 R (3) δ = α 2 R − 4 π γ α E * (4) 式中：E * 为等效弹性模量；α为接触面半径；R为等效接触半径；δ为法向重叠量。其中： 1 E * = ( 1 − V 1 2 ) E 1 − ( 1 − V 2 2 ) E 2 (5) 1 R = 1 R 1 + 1 R 2 (6) 式中：E 1 、E 2 、v 1 、v 2 、R 1 、R 2 分别为颗粒1和颗粒2的弹性模量、泊松比及半径。 Table 1 Material property parameter settin 材料 密度/(g∙cm − 3 ) 剪切模量/(GPa) 泊松比 钢 7850 80 0.30 石 2430 4 0.33 沙 2800 3 0.25 水泥 1400 3 0.25 表1. 材料属性参数设置 Table 2 Contact parameter settin 接触对 恢复系数 静摩擦系数 动摩擦系数 钢–石 0.05 0.6 0.2 钢–沙 0.05 0.7 0.3 钢–水泥 0.1 0.6 0.2 石–石 0.15 0.3 0.2 石–沙 0.15 0.7 0.2 石–水泥 0.2 0.7 0.01 沙–沙 0.1 0.6 0.15 沙–水泥 0.2 0.6 0.25 水泥–水泥 0.1 0.75 0.1 表2. 接触参数设置 图3. 投料结束混合料状态 图4. 搅拌19 s混合料状态 仿真过程中共投放3种颗粒，分别用来模拟混凝土中的水泥、沙和石。水泥颗粒的半径设为13 mm，共计投放10，000颗。沙子的颗粒半径设为15 mm，共计投放8000颗。石子的颗粒直径设为18 mm，共计投放8000颗。在EDEM中设置材料属性参数如表1、表2所示，表面能值取颗粒直径的两倍。需要指出的是，为了降低计算机的计算量，采用球型颗粒来模拟混凝土骨料颗粒，并对颗粒粒径进行了放大，因此EDEM中的材料特性参数是通过实验标定获得，以表示真实的材料特性。依次按照石、沙、水泥的顺序投料。如图3所示。投料时间为4 s，4 s后搅拌机开始运动，设置搅拌仿真时间为36 s。如图4所示，当搅拌19 s时，相较于图3，混合料已基本接近均匀分布状态，说明其均匀度受时间影响较大。 3.3. 颗粒混合均匀度分析 对于简根据仿真初始时投放的颗粒个数可知每种颗粒占总颗粒的个数之比。该比例可作为评定搅拌均匀性的理想值。在仿真结束后，在EDEM后处理模块对仿真的区域进行空间网格划分，然后将每个网格内三种颗粒的个数进行数据导出。在Excel表格中，进行数据处理，可以得到每个网格内三种颗粒的个数占网格内总颗粒个数之比，将此数值与搅拌均匀的理想值之比用来表示搅拌均匀的偏离程度 。用离散系数C v 表示搅拌的均匀程度，C v 数值越小表示搅拌的越均匀。 C v = ∑ 1 n ( ε i − ε ¯ ) 2 n − 1 ε ¯ (7) 式中： ε ¯ = ∑ 1 n ε i n       ( n = 1 ， 2 ， 3 ⋯ ) 。 划分后的网格如图5所示，共计500个网格。网格大小的划分要适当，在保证每个网格都具有局部代表性的前提下，网格尺寸划分的越小越能表征颗粒的整体均匀度。 图5. 仿真分析网格划分 3.4. 搅拌过程分析 搅拌完成后，通过后处理可得到三种颗粒在不同搅拌时间的均匀度如表3所示，将表3中数据整理。 表3. 结构优化前颗粒混合均匀度随时间变化关系 可得均匀度随时间变化关系，如图6所示。由表3和图6可知，三种颗粒在搅拌前期的混合均匀度提升较快，搅拌至12 s时，颗粒的离散系数分别由0.92、1.36、0.92降低至0.21、0.46、0.40，这一阶段颗粒在搅拌装置的作用下迅速达到宏观均匀。12~20 s时间段内，颗粒混合均匀度的提升速度降低，颗粒混合由宏观均匀向微观均匀状态过渡。搅拌至20 s时，此后颗粒混合均匀度基本达到稳定。图7为仿真结束时搅拌缸内的物料颗粒分布状态，显示在搅拌缸的侧臂位置有较多相同颜色的颗粒团聚在一起，混合效果不佳，形成搅拌低效区。在搅拌效果不佳的搅拌缸内壁区域选取编号为18058的颗粒，观察其运动轨迹，如图8所示。发现搅拌进行19 s时，该颗粒运动至搅拌缸内壁，此后便贴着搅拌缸内壁运动。由于边刮臂的形状为平面，且边刮臂的圆周运动方向与位于搅拌缸内壁的颗粒运动方向相同，导致这部分颗粒一直做圆周运动，不同颗粒间相对流动较差。同时，由于边刮臂与搅拌缸内壁存在一定距离，也会导致部分颗粒无法充分搅拌。 图6. 搅拌过程颗粒混合均匀度变化 图7. 搅拌结束混合料状态 图8. 标记颗粒运动轨迹
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user: 4. 结构优化 4.1. 边刮臂的结构优化 通过分析，对边刮臂作以下两点结构上的改进。一是减小边刮臂与搅拌缸内壁的距离，使得所有颗粒均能受到搅拌作用。二是将边刮臂的形状由平面改为曲面，使得搅拌缸内壁处的混凝土颗粒同时具有圆周方向和竖直方向的运动轨迹。边刮臂的形状由平面改为曲面后，在搅拌过程中，搅拌缸内壁的颗粒受到边刮臂下圆弧曲面的作用，会向搅拌缸中心处流动，受到边刮臂上圆弧曲面的作用，会向搅拌缸顶部流动。图9和图10所示分别为结构优化前和优化后的边刮臂。 图9. 边刮臂结构优化前 图10. 边刮臂结构优化后 4.2. 搅拌结果对比 在其他参数相同的情况下，仅改变边刮臂的结构，重复仿真过程。观察搅拌缸内壁的颗粒分布状态，对比边刮臂结构改进前，发现结构改进后，搅拌缸内壁处的颗粒分布明显更加均匀，如图7与图11(a)所示。同样选取搅拌结束后位于搅拌缸内壁的颗粒，观察其运动轨迹。如图11(b)和图11(c)所示，颗粒的运动轨迹复杂，水平方向与铲板的运动轨迹类似，在搅拌臂的公转作用下做大范围圆周运动，同时还在搅拌臂的自转作用下做小范围的圆周运动，颗粒运动到搅拌缸内壁处时，在改进后的边刮臂的作用下，很快向搅拌缸中心运动，如图11(b)所示。竖直方向上，颗粒呈现出上下的相对运动，如图11(c)所示。 对比分析结构改进前后的颗粒混合均匀度，由图12可以看出，当搅拌20 s左右时，改进前后的三种颗粒基本达到混合均匀，且改进后的三种颗粒混合均匀度都要优于改进前，但均匀度没有大幅提高。这是由于对边刮臂的结构优化，重点是针对位于搅拌缸内壁处颗粒混合不佳的问题，而搅拌的整体均匀度仍然是由搅拌缸内部的颗粒混合程度所反映，因此该结果是合理的。 图11. 颗粒运动轨迹 图12. 搅拌均匀度结果对比
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user: 5. 结论 通过离散元仿真分析发现，行星式混凝土搅拌机整体搅拌效果较好，但搅拌缸内壁处存在局部搅拌不均匀的现象。本文针对搅拌机边刮臂进行了结构优化，减小了边刮臂与搅拌缸内壁的距离，并将边刮臂的工作表面由平面改进为曲面。重复仿真发现，搅拌均匀度具有明显提升。仿真模拟结果可为实际产品的改进提供一定的参考，在产品的研发设计阶段发现设计中所存在的不足之处，能够有效地减少研发成本，提高经济效益。
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user: 摘要 微生物燃料电池(MFCs)具有在污水中回收能源并同步净化水质的突出优势而成为研究和应用的热点。在微生物燃料电池中重金属离子参与阴极反应并在阴极沉积实现重金属离子分离去除，其阴极过程对阴极的极化特性，阴极微生物活性，都有重要影响。本文综述了Cu 2+ 、Fe 3+ /Fe 2+ 、Cr 6+ 、Hg 2+ 、Mn 2+ 等重金属离子对微生物燃料电池阴极性能影响及分离机制，并展望其在包含重金属离子废水方面的应用前景。
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user: 1. 引言 微生物燃料电池(MFCs)是一种利用微生物活动将有机物中的化学能转变为生物电能的能量转换装置 [ 1 ]。微生物在代谢过程中存在电子转移行为，即将电子从电子供体(低电势)传递到电子受体 [ 2 ] (高电势)。位于阳极上的微生物可将废水中的有机物作为电子供体催化氧化为碳酸氢根( HCO 3 − )、铵根离子( NH 4 + )等并产生电子；微生物产生的电子通过细胞呼吸酶传递到阳极表面，使阳极还原；由于阴极和阳极之间存在一定电势差，阳极氧化得到的电子会传递到阴极表面，阳极区的阳离子在离子浓度差的作用下被驱动至阴极区；阴极表面的电子在催化剂或微生物的作用下与来自阳极区的阳离子结合形成还原产物，并产生电流 [ 3 ]。此过程中，MFCs实现了将有机物中的化学能转变为电能的能量转换，微生物细胞也以ATP形式获得生命活动所需能量。 传统微生物燃料电池(MFCs)阴极的电子受体主要为氧气(O 2 )、高锰酸钾(KMnO 4 )和二氧化锰(MnO 2 )等氧化剂，近年来，有研究者发现工业废水中的重金属离子，如：Cu 2+ 、Fe 3+ 、Cr 6+ 、Ag + 等具有较高的氧化还原电位，作为MFCs阴极的电子受体参与还原反应时，可以实现阴极区重金属离子分离去除 [ 4 ] - [ 9 ]。以MFCs阴极还原去除Cr 6+ 为例(底物选用醋酸)： 阳极： CH 3 COO − + 4 H 2 O → 微 生 物 2 HCO 3 − + 9 H + + 8 e − (1) 生物阴极： Cr 6 + + 3 e − → 微 生 物 Cr 3 + ( E 0 = 1.231   V ) (2) 非生物阴极： Cr 6 + + 3 e − → Cr 3 + ( E 0 = 1.231   V ) (3) MFCs阴极区对重金属离子的去除是微生物和电化学共同作用的结果，微生物作用主要体现在微生物与重金属之间的相互作用，包括重金属同化和重金属异化作用，重金属同化作用是微生物将重金属同化为细胞物质，重金属异化是异化重金属还原菌将重金属作为外部电子受体还原 [ 10 ]，一般MFCs以阴极室中的高价位重金属离子作为电子受体，阳极室中的有机废物作为电子供体 [ 11 ]，来进行氧化还原反应。目前，MFCs去除重金属离子的研究主要集中在重金属离子对MFCs阳极和非生物电极性能影响分析，对MFCs阴极和生物电极性能的影响很少有研究。因此，本文主要综述了重金属离子对MFCs阴极性能的影响，尤其是生物阴极MFCs性能的影响，并展望了MFCs在处理重金属离子废水方面的应用前景。
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user: 3. 展望 微生物燃料电池(MFCs)去除重金属是一种能够回收废水资源、进行生物能源发电的环保储能技术，具有十分广阔的应用前景。综合上述国内外微生物燃料电池(MFCs)处理重金属离子的研究可以得出：MFCs阴极区在回收重金属离子的同时，也会提高MFCs的产电性能，如Fe 3+ 、Mn 2+ 的加入可使MFCs获得更大的电流密度与功率密度，这是因为重金属离子具有较高的氧化还原电位，可以提高MFCs阴极电位；MFCs的阴极性能与重金属离子的初始浓度有关，一般重金属离子浓度过高会影响阴极生物的耐受性，从而抑制重金属离子的还原，但电解质溶液离子的增多，会增大电解液导电率，减小MFCs内阻，增加最大功率输出密度；重金属离子所处的pH环境会引起MFCs阴极性能变化，如阴极区pH值越小，Cu 2+ 的还原难度越大，Hg 2+ 、Cr 6+ 反而更易去除；对于生物阴极，电极表面的微生物菌落类型会影响也会重金属离子在阴极区的还原效率，阴极电子受体的不同，生物阴极微生物也会发生变化。同时减小MFCs内阻和外阻同样有利于阴极对重金属离子的去除。减小MFCs内阻和外阻有利于MFCs阴极对重金属离子的去除 [ 34 ]；重金属离子在MFCs阴极上沉积形成的污垢，会阻碍阴极催化剂与电子受体接触，增大MFCs的内阻，降低阴极对重金属离子的还原效率 [ 25 ]。 另外，也有研究表明植物–微生物复合燃料电池在回收重金属离子和生物发电方面有良好表现，植物根系所分泌的多糖和有机酸可以为MFCs中的微生物提供营养物质，放大微生物菌群的降解催化作用，提高微生物的代谢速率，增强其电化学活性。Guan等 [ 35 ] 通过PMFCs对含有Cr 6+ 污染土壤进行修复发现土壤pH值由微酸性变为中性，Cr 6+ 的去除率可达99%。随着Cr 6+ 初始浓度的增加，Cr 6+ 的去除率和去除效率都有所提高 [ 36 ]。因此，植物型微生物燃料电池(PMFCs)也是未来微生物燃料电池(MFCs)改进和发展的一个方向。
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user: 摘要 加工中心是先进制造业的基础装备，其可靠性水平直接关系到产品性能的优劣。目前，加工中心刀库及机械手等关键功能部件可靠性失效数据为非均匀离散数据，难以对加工中心的可靠性提高起明显作用。为此，本文提出采用马尔科夫模型与发生函数结合的方法，具体评估各分系统状态对寿命范围内加工中心可靠性的影响。基于发生函数获得的加工中心可靠度数据，建立响应面模型，获得各分系统对加工中心可靠性影响水平，进而得到了加工中心刀库及机械手等分系统参数对加工中心可靠性的影响因子，为加工中心的改进设计提供了理论与实验依据。
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user: 1. 引言 近年来，由于国产加工中心技术发展迅速，国内许多机床厂家都拥有了达到国际水平或接近国际水平自主开发的加工中心机床。但是，高质量、高可靠性加工中心的许多关键零部件，如五轴联动系统、丝杠、高速电主轴、直线导轨、刀库、ATC换刀机构等依然很大程度依赖进口 [ 1 ]。我国作为一个数控机床生产与使用的大国，更应该发展高可靠性、高性能且具有自主知识产权的加工中心。加速高档数控机床功能部件的国产化及产业化，不仅为推进高档数控机床进入国际市场创造条件，同时也为整个数控机床产业的发展奠定坚实的基础 [ 2 ]。 传统的加工中心可靠性评估立足于普通更新理论和非齐次随机过程，即把状态简单地分为“正常”和“失效”，前者代表加工中心在运行时处于最初始的“如新状态”，后者代表加工中心每次损坏维修后恢复到故障发生前的“如旧状态” [ 3 ]。然而现实情况却更加复杂，整个加工中心系统的大部分小型零部件可更换、中型零件可维修，只有极少数大型部件损坏才会导致系统彻底损毁。这就使得加工中心的运行状态可以分成多种层次，如机械手与刀库配合自动换刀的过程，除了简单分为换刀完美成功与换刀完全失败两种状态外，还包括：换刀成功，但是换刀时间变长、或者换刀精度衰退等情况。 目前加工中心可靠性失效数据采集大多是对在生产车间生产线上正常运转的加工中心进行现场可靠性试验，当发生故障时候，由机床的操作者或者维修人员根据故障现象和故障类型进行故障分析并记录。数据的采集周期长，且由于生产产品的不同，加工中心经常处于不同的运转工况，且截尾时间也不尽相同。而如果搭建加工中心试验平台，虽然可以克服试验周期长和试验不可重现的缺点，但成本巨大，绝大多数企业及高校无法搭建。为了克服上述问题，将加工中心系统拆分为多个互不影响的分系统，对每个分系统的状态进行单独测试及数据收集。每个分系统运行中存在各个状态，“状态”与“状态”之间由于故障或者检修等因素存在相互转移的关系。马尔科夫链是研究不同状态之间随机转移过程常用的方法，但当变量参数较多时，计算数据会变得相当复杂，因此本文采用马尔科夫模型与发生函数结合的办法，具体计算各分系统状态对寿命范围内加工中心可靠性的影响，然后基于发生函数获得的加工中心可靠度数据，建立响应面模型，获得各分系统对加工中心可靠性影响水平，从而研究得到改进方案 [ 4 ]。与传统计算方案相比，改方案数据收集效率更快，准确性更高，成本更低。
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user: 2. 刀库及机械手系统分析 在复合型加工中心中，换刀装置一般分为刀库及机械手两个部分，刀库一般除了储存刀具的功能外，还需要负责在合适的时机将刀具传送至准确的地点，随后通过机械手将刀具从刀库转移至主轴并固定 [ 4 ]。在加工复杂零件时，可能需要在较短时间内多次交换刀具，这就使得换刀系统成为加工中心的可靠性薄弱环节。所以为了加工中心的应用前景，对加工中心的刀库及机械手的可靠性优化设计是非常有必要的。 加工中心换刀装置的可靠性是指其在指定的运行条件下，能够在规定时间内成功完成储刀选刀及换刀的能力。在已有的可靠性分析中，研究者一般对在生产车间现场正常运转的加工中心进行现场可靠性数据采集。当加工中心产生故障时，由生产企业的维修部门和机床操作者根据故障现象和故障类型进行记录并维修。此方法耗时较长，且获得的数据大多为离散数据，难以据此分析出具体的改进方案。为解决上述问题，本文通过将发生函数与马尔可夫模型相结合，以此获得较详细的可靠性数据并得出具体改进方案。 模型首先需确定对加工中心可靠性影响最大的性能参数。在执行换刀动作时，机械手和刀库需要完成的动作类型多、速度快、对定位准确性要求高。在加工复杂程度较高的零件时，更是有可能几十秒交换一次刀具，因此刀库和机械手是加工中心的可靠性薄弱环节 [ 5 ]。根据企业生产一线加工中心故障率统计，换刀系统的故障率占到整个加工中心系统故障的60%以上。本文根据刀库及机械手的运行要求，设定刀库及机械手的工作时间t及到位精度d为影响加工中心可靠性的主要性能参数 [ 6 ]。通过运行时间及次数的累积，工作时间t逐渐变长，到位精度d误差逐渐变大，在不产生重大故障导致加工中心彻底损毁换新的条件下，系统零件的磨损、疲劳、松动等问题会使换刀时间变长、精度逐渐衰退，而定期检修，添加润滑剂，更换磨损零件等行为等可以在一定程度上恢复性能，即时间t和到位精度d的连续多态性。 刀库及机械手的性能主要分为工作时间t及到位精度d，如表1所示： Table 1 System performance evaluation inde 系统 刀库 机械手 工作时间T 时间t 1 时间t 2 换刀精度D 精度d 1 精度d 2 表1. 系统性能评价指标 系统的性能函数指系统状态与分系统状态之间的关系，需要先通过系统整体可靠性与各个分系统具体性能参数之间的关系表达式直接建立可靠性模型 [ 7 ]。再根据刀库及机械手工作运行的特性，将加工中心换刀的工作时间等价为刀库及机械手运行时间相加之和，同时加工中心的换刀精度取分系统状态较差的部件状态。由此可得到各元件系统性能结构函数式(1)和(2)： G : ( G 1 ; G 2 ; G 3 ， ⋯ ， G n ) (1) { T ( n ) = t 1 ( n ) + t 2 ( n ) D ( n ) = max ( d 1 ( n ) ， d 2 ( n ) ) (2)
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user: 3. 建立发生函数 发生函数法是常用的求解系统可靠度的方法，而对工程系统可靠性分析则需要建立多态分系统的发生函数 [ 8 ]。 加工中心系统由两个相互独立的分系统刀库X 1 和机械手X 2 组成，刀库系统的性能参数为：工作时间t 1 、运行精度d 1 ；机械手系统的性能参数为：工作时间t 2 、运行精度d 2 ，各分系统的实际性能值可通过对分系统单独测试试验获得 [ 9 ]。 设定 g min 为系统性能最好的状态， g max 为系统性能最差的状态，则系统性能函数的取值范围为 G n = [ g min ， g max ] 。然后将连续的性能函数离散化，工作时间 t i ( i = 1 ， 2 ) 分成 M t i 个子区间： [ t i ， min ， t i ， 1 ) ， [ t i ， 1 ， t i ， 2 ) ， ⋯ ， [ t i ， M t i − 1 ， t i ， max ] ；运行精度 d i ( i = 1 ， 2 ) 分成 M d i 个子区间： [ d i ， min ， d i ， 1 ) ， [ d i ， 1 ， d i ， 2 ) ， ⋯ ， [ d i ， M d i − 1 ， d i ， max ] [ 10 ]；以此组成性能函数式(3)： 状 态 1 : ( t i ， min ， d i ， min ) ≤ G ( t ) < ( t i ， min ， d i ， 1 ) 状 态 2 : ( t i ， min ， d i ， 1 ) ≤ G ( t ) < ( t i ， 1 ， d i ， 1 )                                                     ⋮ 状 态 M : ( t i ， M t i − 1 ， d i ， max ) ≤ G ( t ) ≤ ( t i ， max ， d i ， max ) (3) 其中，状态1代表加工中心处于全新状态，所有分系统处于性能最完美的程度；状态M代表最差的状态，即完成一次换刀动作所需时间最长，运行精度最差的状态，状态1到状态M代表加工中心性能逐渐衰退的过程。分系统的性能值取各区间的中值，式(4)： G i ( t ) = { g i 1 ， g i 2 ， ⋯ ， g i m } = { ( t i ， min ， d i ， min + d i ， 1 2 ) ， ( t i ， min + t i ， 1 2 ， d i ， 1 ) ， ⋯ ， ( t i ， M t i − 1 + t i ， max 2 ， d i ， max ) } (4) 由此即可建立加工中心系统的可靠性发生函数 [ 11 ]： R ( t ) = U S = ∑ i = 1 n ∑ j = 1 m p i j s g i j (5) 式中 p i j 代表分系统i处于状态j的概率，当 t = 0 时，加工中心系统处于全新无损耗状态，此时 p i 1 = 1 ， p i 2 = p i 3 = ⋯ = p i M = 0 ，各状态的随机变量系数相乘，发生函数的指数根据性能函数G决定 [ 12 ]。
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user: 4. 马尔可夫模型状态概率计算 状态概率代表加工中心换刀系统在运行一定次数后处于各个状态的概率，可以定义为： p i ( t ) = { p 1 ( t ) ， p 2 ( t ) ， ⋯ ， p M ( t ) } (6) 马尔可夫模型是1907年由俄国人马尔可夫提出用来研究随机过程的一种模型，研究的是系统“状态”与“状态”之间相互转移的关系。这种状态转移过程是完全随机的，即只要前一个状态的概率 p i ( t − 1 ) 确定了，下一个状态的概率 p i ( t ) 即可决定，并与更前面的状态无关，这一过程就被称为马尔可夫过程，即 [ 13 ]： P { p i ( t n ) | p i ( t n − 1 ) } = P { p i ( t n ) | p i ( t 1 ) ， p i ( t 2 ) ， ⋯ ， p i ( t n − 1 ) } (7) 式中， p i ( t n ) 表示处于时间 t n 时的状态概率，说明 p i ( t 1 ) ， p i ( t 2 ) ， ⋯ ， p i ( t n − 1 ) 这n − 1个时间下的条件概率等于 p i ( t n ) 时间下的条件概率。可以理解为在此之前的状态与现在的状态之间无关联，此称为无后效性。 分系统i的状态j的性能值为 g i j ，其中 i = 1 ， 2 ， j = 1 ， 2 ， ⋯ ， M i ，如果分系统当前处于状态j − 1，发生故障将会使其从状态j − 1转变为状态j，定期的检修或者更换零件会使其从状态j好转从而转变为状态j − 1，1的时候系统的状态最好，此时不需要进行维修，只会发生故障向状态2转变，M时状态最差，只能通过检修或者维修等向状态M − 1转变 [ 7 ]。根据加工中心机械手和刀库分系统的故障率和维修率建立马尔可夫模型的方程组，如式(8)所示： { d p 1 ( t ) d t = − λ 11 p 1 ( t ) + μ 21 p 2 ( t ) d p 2 ( t ) d t = λ 21 p 1 ( t ) − ( λ 21 + μ 21 ) p 2 ( t ) + μ 22 p 3 ( t )                                                     ⋮ d p M i ( t ) d t = μ ( M i − 1 ) M i p M i − 1 ( t ) − λ M i ( M i − 1 ) p M i ( t ) (8) 式中λ kjbj 为故障率，μ kjbj 为维修率，初始条件为所有部件处于最好的状态，即 p i 1 = 1 ， p i 2 = p i 3 = ⋯ = p i M = 0 ，由此可以解得加工中心换刀一定次数后各分系统处于某个状态的概率P。采用此模型即可解得运行一定次数下的加工中心可靠性的发生函数并计算获得可靠性。
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user: 5. 响应面法 通过实验或者模拟获得的可靠性数据无法形成直观的图形，因而也难以通过结果直接观察获得最优化点。即使能找出优化方案，但难以分辨各参数对最终结果影响的权重。为此，工程中通常采用响应面法来解决此类问题。响应面法是一种最优化方法，它是将体系的响应作为多个因素的函数，通过计算将这种函数关系显示出来，以此通过直观的函数来获得改进体系的最优点 [ 14 ]。 传统的响应面法是通过构造一个不含交叉项的二次多项式函数来拟合真实的状态函数，基本形式如(9)所示。该方法构造简单，计算效率高，在实际工程中得到了广泛应用 [ 15 ]。 g ( X ) = e + ∑ i = 1 n b i x i + ∑ i = 1 n c i x i 2 (9) 式中： e ， b i ， c i 为待定系数。 不过由于对可靠性产生影响的参数较多，所以直接使用响应面函数来拟合真实状态函数的方法计算量庞大，可操作性不强。 因此本文考虑先拟合出单一参数的响应面函数，然后在此基础上构造不含交叉项的二次多项式函数，以此减小误差。具体步骤如下： 1) 在其余参数保持不变的情况下，改变单一参数(如刀库运行时间的故障率)，通过运用马尔可夫模型与发生函数模拟计算获得运行一定次数后的可靠性数值，使用最小二乘法获得可靠性与该参数之间的响应面： R ( t ) = g ( X ) = e i + b i x i + c i x i 2 (10) 2) 求得每个参数对应的响应面参数以后，以 e ， b i ， c i 为初始点，初步建立整体的响应面函数 g ( X ) = e + ∑ i = 1 n b i x i + ∑ i = 1 n c i x i 2 (11) 式中： e = ( ∑ i = 1 n e i ) / n 。 3) 在初始点附近进行一组实验设计，进行数值分析，拟合目标响应面。 4) 判断是否满足拟合精度，若否，增加设计点返回步骤(3)，若满足，输出模型参数。 响应面拟合完成以后，根据各参数的系数大小可以判断各参数对加工中心换刀动作可靠性的影响程度，可以采取优先提高或降低该参数的措施来提高加工中心可靠性。
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user: 7. 结束语 本文采用了基于马尔可夫模型的发生函数建立响应面的方法，给出了加工中心各分系统参数对加工中心可靠性的影响大小分析，定量评估刀库及机械手在特定性能需求下的可靠性。该方法代替传统可靠性研究，克服试验周期长、试验不可重现以及试验成本高昂的问题，通过模型计算获得加工中心刀库及机械手可靠性优化的具体方案。最后，本文通过加工中心动作可靠性实例研究发现对加工中心换刀动作可靠性影响较大的参数是刀库到位精度的故障率。因此，要提高加工中心的可靠性优先要提高刀库的零件的质量。
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user: 摘要 本文利用文献量(包括各种期刊、出版物、论文和引文)、作者数(个人或团体)、词汇数等文献计量学的主要研究对象，2020年9月通过CNKI网站，以“臭氧”为主题词，搜索到从2010年到2019年十年间共12，961篇文章，对其进行成长趋势和热点分析，发现近几年学者对臭氧的研究热点逐渐从臭氧氧化的应用向臭氧污染问题过渡。“臭氧总量”始终是高频关键词，可见臭氧总量及变化始终是国内学者在臭氧领域研究的重点。臭氧研究热点从平流层臭氧状况、南极臭氧空洞等问题转向对流层臭氧污染以及相关因素研究。
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user: 1. 引言 文献计量学是采用统计学、数学、文献学的方法，定量分析和评价特定的知识载体，根据文献分析特定研究热点的现状以及未来发展趋势具 [ 1 ]。本文以分析国内外臭氧研究进展为目标，采用文献计量分析方法，了解国内外学术界研究臭氧的趋势、主要研究者、热点及主要研究内容。于2020年9月以“臭氧”为检索主题词，通过CNKI网站中文期刊数据的文献分类目录，发表时间从1992年到2020年，共下载文章12，961篇，分析近十年有关臭氧研究的相关文献，分别分析学位文献中的博士文献和硕士文献的发表数量变化趋势，以便了解近十年学者研究臭氧的热度以及热点变化。进而，预测接下来臭氧研究的趋势与热点变化。
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user: 2. 臭氧研究的文献概述 2010年以来，臭氧的相关文献数量稳定在1000篇以上(图1)，发表数量整体呈增长趋势。尤其是2010~2015年间呈现增长趋势，2015年之后则在波动中上升。与图2相结合可以发现，臭氧相关学位论文数量整体也呈上升趋势，且从2010年仅占总的相关文献数量的五分之一左右上升到近两年占总的相关文献数量三分之一左右，可以看出硕士研究生和博士研究生逐渐成为臭氧研究的主要研究者。所以分别分析硕士和博士论文的成长趋势以及分析学位论文的主要研究内容就尤为重要。 图1. 臭氧相关文献成长趋势图 具体分析相关的学位论文，根据图2的成长趋势图，可以看到整体上与臭氧相关的学位论文呈现增长趋势，说明硕士与博士对臭氧的研究规模在逐渐扩大。可以将臭氧相关的学位论文分为两个阶段，第一个阶段为2010年到2017年，文章数量处于增长趋势，第二阶段为2017年至今，论文数量处于下降阶段，但数量仍在400篇以上。 将时间段定在2010年1月1日到2016年12月31日，共检索出学位论文2508篇，其中对于臭氧的基础研究仅有71篇，其余均为臭氧的工程应用，包括臭氧氧化在医学上的应用等等。臭氧的基础研究文献中，被引用次数较多的前十篇文献，关于青藏高原地区的研究就占了三篇，出现频率最高，成了我国臭氧相关研究最多的地区，主要研究青藏高原地区臭氧含量 [ 2 ]、青藏高原及其周边地区臭氧、水汽和温度垂直分布的关系 [ 3 ]、青藏高原臭氧变化对中国气候的关系 [ 4 ] 等等。北半球、平流层、上对流层、紫外辐射、气溶胶等主题词的出现频率紧跟其后。再将时间段定在2017年1月1日至2019年12月31日，1321篇学位论文中，臭氧的基础研究文献数量仍不多，检索出36条结果，但值得注意的是，除青藏高原、北半球的出现频率仍然高居榜首之外，时空分布后来居上，取代气溶胶位居前列。 图2. 臭氧相关学位论文成长趋势图
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user: 3. 臭氧研究的内容焦点分析 在下载到的与臭氧相关的近十年的15，664篇文献中，通过对文献的主要主题(删去次要主题的数据)进行统计分析，可以了解臭氧研究中的主要研究方向以及研究的内容焦点。通过相关文献的被引用次数可以粗略地看到该研究领域后续研究热度。 如图3，近十年的文献中，排除了臭氧这一主要主题后，主要主题出现的次数排名前五的分别是：深度处理、臭氧氧化、催化臭氧氧化、印染废水、活性炭，被引用最多的文献是化工学报刊发的《染料废水处理技术研究进展》，被引用了909次。其次是被引用了312次的《高级氧化技术在水处理中的研究进展》，都是研究臭氧氧化技术在废水处理中的应用，主要注重臭氧在实际工艺处理上的应用问题。对臭氧浓度变化及污染的研究，例如《北京奥运时段VOCs浓度变化、臭氧产生潜势及来源分析研究》和《长江三角洲地区城市臭氧污染特征与影响因素分析》按被引用数量则分别排在第六位和第七位，被引用次数远低于臭氧氧化技术的应用，但仍有较高热度。 图3. 排名前20位主要主题分布图 此外，将2010年到2019年这十年分成2010年至2016和2017年至2019年两个时间段分别进行统计分析。同样除掉“臭氧”这一主要主题，得到所在文献数量排名前20位的主要主题如表1。可以看到，“深度处理”与“臭氧氧化”在两个时间段均位于前三位，热度不减。在2010年~2016年的数据中，大气臭氧排名靠后，未入前20位，与大气臭氧相关的次要主题排名前五位分别是“平流层臭氧”、“前体物”、“对流层臭氧”“臭氧总量”和“臭氧质量混合比”，“地面臭氧浓度”与“季节变化”的相关文献则均只有三篇。臭氧研究主要针对对流层顶到平流层范围，包括臭氧层恢复对平流层的影响 [ 5 ]、对流层臭氧的来源分析 [ 6 ] 以及对流层和平流层之间臭氧的交换 [ 7 ]。 相较于2010年至2016年的主要主题排名，“污染特征”、“臭氧污染”、“挥发性有机物”“环境空气”“浓度变化”“大气臭氧”“时空分布”这些以前未在前20位榜单的主题在2017年至2019年间的排名均升至前20位，在近几年热度上涨。其中“污染特征”更是直接升到第2位，即近几年学者对臭氧的研究热点逐渐从臭氧氧化的应用向臭氧污染问题过渡。 Table 1 Top 20 main topics statistic 年份 2010年~2016年 2017年~2019年 排序 主要主题 文献量 主要主题 文献量 1 深度处理 436 深度处理 164 2 臭氧氧化 232 污染特征 123 3 催化臭氧氧化 170 臭氧氧化 112 4 饮用水 155 催化臭氧氧化 105 5 印染废水 143 臭氧催化氧化 64 6 活性炭 139 催化氧化 54 7 催化臭氧化 119 高级氧化技术 52 8 工艺处理 113 工艺处理 51 9 生物活性碳 91 臭氧污染 50 10 预处理 87 挥发性有机物 49 11 溴酸盐 86 印染废水 46 12 高级氧化技术 85 环境空气 42 13 水处理 83 水处理 40 14 废水深度处理 80 催化臭氧化 40 15 焦化废水 79 活性炭 38 16 氧化法 77 废水处理 35 17 催化氧化 72 浓度变化 35 18 废水处理 70 大气臭氧 35 19 深度处理工艺 68 时空分布 35 20 消毒副产品 63 预处理 33 表1. 排名前20位主要主题统计表
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user: 4. 臭氧研究的趋势分析 2010年到2016年间，对于大气臭氧的研究主要是平流层臭氧、前体物和对流层臭氧。研究内容包括VOCs特征及臭氧生成的相关性分析 [ 8 ]，大气臭氧柱总量的时空变化 [ 9 ]，大气臭氧垂直分布特征 [ 10 ] 等。 从2017年至2019年，“臭氧污染”逐渐进入学者的研究领域，并且受到众多关注，而臭氧污染的研究主要发生在人口集中、经济发展快的城市 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]，这同样也意味着对臭氧的研究层次发生了转移，越来越注重对近地面臭氧浓度的关注与研究。由此也展开了学者们对近地面臭氧浓度的日、季节变化规律 [ 14 ] 及其影响因素的研究，同样有很多学者投身到气象因素对城市臭氧浓度影响 [ 15 ] [ 16 ] 的研究当中。 近几年热度上升较快的几个主题中，臭氧的时空分布特征以及臭氧污染影响因素成了研究的焦点和热点。 首先看臭氧的时空分布特征的研究进展，地基和卫星监测是研究臭氧总量的两种主要平台，经过大量观测比较得知卫星与地基观测的臭氧总量长期变化趋势比较一致，但是两者各自观测的值仍存在着显著的差别。而且，很多站点都只集中在少数地区，在大多数地区分布稀疏。纵观国际，在2004年便有学者对臭氧浓度的时空分布特征 [ 17 ] 进行研究，紧接着学者的研究归纳出很多臭氧时空分布特征的规律。例如，在工业和城市化的推动下，赤道以北地区对流层内的臭氧浓度持续升高 [ 17 ]；臭氧在赤道等低维度的发展中国家增长速度较快 [ 18 ]；相较于其他地区，从北纬30˚到北极地区的广大范围对人类排放更加敏感 [ 19 ]。 再将视角转向中国。中国的臭氧监测较晚，2013年在京津冀、长三角、珠三角、省会城市、直辖市等74个城市建立监测站点，到2014年增加到190个城市，2015年臭氧监测城市为338个(不含港澳台地区) [ 20 ]。 我国臭氧污染日益严重，具有明显的区域污染特征，闫慧等人在2020年的研究中表明京津冀、长三角、珠三角、汾渭平原、成渝地区以及河南省北部、山东省西部等地臭氧污染严重，而黑龙江省北部、内蒙古东北部、新疆及西藏部分地区臭氧浓度较低，臭氧浓度最低的地区则位于新疆吐鲁番 [ 21 ]。孟晓艳等人通过对2013~2016年臭氧监测站的数据进行分析发现，臭氧同样具有明显的日、季节变化特征，每天的13时至18时时臭氧浓度最高的时段，臭氧污染主要集中在每年的5月份至十月份 [ 22 ]。 再看臭氧污染的影响因素研究进展，臭氧的产生受到其前体物类型、污染源及其排放位置、气象条件、自然社会条件等多方面的影响，作用机制十分复杂。因此，学者们开始尝试用一系列线性的、非线性的统计模型去模拟分析各种因素与臭氧浓度变化的关系。例如线性混合线性模型(LME)、地理加权回归模型(GWR)、时间结构自适应模型(TSAM)、地理时空加权回归模型(GTWR)以及神经网络等等 [ 23 ]。而时空地理加权回归模型相较于地理加权回归模型既考虑了样本的空间因素，又考虑了时间的变化效应，因而时空地理加权回归模型对现实生活的反映相较于其他回归模型也显得更加合理。在模拟影响因素对臭氧浓度变化的研究中得到广泛的应用。 概括而言，近几年学者们越来越重视对近地面臭氧浓度的研究，在对臭氧的产生机理、影响因素以及时空分布进行了了解与研究之后，预计接下来一段时间，臭氧污染的相关理论研究仍会是研究的热点内容，臭氧污染的防控手段也会成为后续的重点内容。
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user: 5. 结论与启示 近十年，有关臭氧的文献数量整体均呈现上升趋势，学者们对臭氧的研究热度仍然很高，对臭氧相关的研究热点也渐渐从臭氧氧化的应用向臭氧污染的问题过度。其中，近地面的臭氧浓度及臭氧的时空分布特征受到越来越多的关注。在对臭氧浓度的时空分布特征的研究中我们可以看到，臭氧的浓度变化具有明显的区域特征和日、季节特征以及复杂的影响机制。臭氧影响因素的作用机制十分复杂，需要学者们构建模型进行进一步系统分析。臭氧污染问题在接下来很长一段时间会成为继PM 10 和PM 2.5 后影响环境空气质量的突出问题，对臭氧的监测、研究、防控仍具有现实意义。
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user: 摘要 本文以草原丝绸文化之路为背景，探究民族体育文化的重要意义，为其传播路径进行合理的分析研究，结合当下新兴的体育 + 旅游、现代传播媒介技术以及民族体育赛事品牌的打造，为民族体育文化的传播提供新的思路，以此来促进民族传统文化的弘扬、发展。
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user: 1. 引言 草原丝绸之路指的是蒙古草原地带沟通欧亚大陆的商贸大通道，是“一带一路”的重要组成部分，根据现已经发现的考古资料来看，初步形成于公元前5世纪前后，主要路线由中原地区越过古阴山(今大青山)、燕山一带，经长城沿线，西北穿越蒙古草原、中西亚北部，直达地中海欧洲地区；对于当时的草原文化而言，它不仅仅承担着东西方政治、经济、文化交流的重要使命，而且是历史上较为悠久、辐射面广泛、影响深远的独特的文化传播线路，因此草原丝绸之路文化为弘扬和传播民族体育提供了重要的理论指导。然而就现阶段民族体育文化的传播的现状来看，较为常规的方式很难生动、完整地再现民族其真实面貌。随着社会的不断发展，体育旅游的兴起、现代传播媒介的不断更新完善以及结合民族文化特色来打造大型民族体育赛事品牌为民族体育文化的传播带来了新的契机。我们可以取其精华且弃其糟粕，拓宽民族体育文化的传播范围，为民族体育文化的发展提供新思想、新路径。
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user: 2. 民族体育文化现状及传播意义 随着时代的瞬息万变、快速发展，同时在全球化的脚步下，人们的生活方式、生产方式、生活态度都在日益变化。经过时间的洗礼、历史的洪流的，能够传承下来的多是具有特色的、完整的、具有较强生命力的特色民族体育文化。但是随着外国体育运动在我国的迅猛发展，不论是在身体的层面，或是精神的层面，民族体育运动已经无法满足人们日常的运动需求，同时社会“快餐式文化”的更新迭起，让民族体育文化受到猛烈的冲击；所以弘扬民族体育文化成了较为紧迫的事情，如何将民族体育文化更好的传播是更是目前的重中之重 [ 1 ]。以此同时，弘扬民族体育文化能够为我国的体育事业提供正确的发展方向，在我国体育领域的发展扮演者不可或缺的角色，增强我国人民身心健康和意志力凝聚力的同时，也加强我国的综合国力，进而提高我国在国际社会中的地位。
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user: 3. 民族体育文化传播路径 (一) 体育旅游与民族体育文化的结合 目前，随着人们生活水平的提高，旅游成为了人们闲暇时光的重要伴侣，所以就衍生了“体育 + 旅游”的模式，而且受到了一致好评。体育旅游在有效调整人们心态的基础上，进行文化传播的同时，还还以强身健体。所以体育旅游是基于常规旅游方式上的有效补充，它不同于一般的观光旅游，也不同于单一的体育健身活动，他是将两者进行有机的结合，既有产业的特征，也有拉动相关产业发展潜力的作用，而且又有集体育竞技与旅游休闲观光与一体的特征。对于民族体育文化运动而言，在具备深厚文化内涵的同时，还有娱乐、休闲等特性 [ 2 ]。所以近年来，我国各地因地制宜，开发了多种具有特色的体育旅游产品，较为著名的有玄奘之路、黄河漂流、青藏高原登山以及蒙古那达慕大会等。而草原丝绸之路历史悠久，经历岁月的洗礼，不仅仅是中华文化向外传播的纽带与桥梁，更是草原文化的结晶，具有其多样性、涉及面广的特点，如果配合体育旅游参与性、观光性、名族性的特征，将具有特色民族体育运动进行有效的开展，使旅游群体在重走草原丝绸之路和放松身心的同时，了解当地特色文化，参加特色的体育文化运动项目，从而让独具民族特色的体育文化运动项目成为当地的名片，让更多的旅客了解并参与到少数民族的风情与特色，将民族体育文化有充分、有效的进行传播。 (二) 现代传播媒介背景下的民族体育文化路径传播 现如今，“一带一路”的重新提出、第十二届中国–内蒙古草原文化节以“草原文化与草原丝绸之路”为主题的学术讨论的开展，逐渐地把人们的视野聚集在“一带一路”战略中草原丝绸之路经济带的上面来，从而让草原丝绸文化之路渐渐的浮现在大众的视野之中，与此同时具有浓厚的草原文化也被越来越多的人所熟知、所向往，这其中离不开传播媒介的推波助澜 [ 3 ]，而有关“一带一路”的纪录片也正式开拍。所以我们应该从传播学的角度来分析：作为一种社会文化产物，民族传统体育文化的传播也必须遵循大众传播学的社会功能。现如今，随着大众传媒的不断发展和不断完善，传播媒介不断丰富，应该推动我国民族体育文化产业的发展与大众传播的融合 [ 4 ]。同时我们也应该去思考，是否可以以大众传播学供能为基础，然后从社会学整体以及宏观的角度出发，综合运用多项学科理论、充分运用多种传播媒介来对民族体育文化进行合理传播，从而构建出一个跨学科、跨媒介、跨产业、跨地区的综合性体育文化产业集团，然后在此背景下促进其经营理念、运作机制、组织管理等多方面的改革。通过传播让更多的人了解特色的民族体育文化，指导广大人民群众树立起正确的民族传统体育文化价值观，使得我国民族体育文化健康的发展 [ 5 ]。 (三) 打造大型民族体育赛事品牌 随着经济全球化脚步不断地加快，各行各业的竞争也不同往日，而体育相关的专业赛事产业也上升到了体育赛事品牌的竞争，只有塑造具有特色的体育赛事品牌才能提高其核心竞争力，因此，对于民族体育文化的传播来说，虽然是一种机遇，但也是一种挑战，如何打造具有民族特色的体育赛事品牌是我们值得研究的地方 [ 6 ]。例如全国少数民族传统运动会、那达慕大会以及2019年在川西藏地举办的首届2019“净土阿坝·红色长征”汽摩拉力赛等民族赛事。 体育赛事其实是一种提供赛事产品和相关服务产品的特殊事件，其规模和形式受竞赛规则、传统习俗和多种因素的制约，具有项目管理特征、组织文化背景和市场潜力，能够迎合不同参与体分享经历的需求，达到多种目的的需求，对社会、自然和环境、经济、文化和旅游多个领域发生冲击影响。所以以草原丝绸之路为背景，打造具有特色的民族体育品牌，能够产生显著的社会效益、经济效益和综合效益的同时，还能为各个民族之间提供一定的枢纽作用，保证民族体育项目基本特色的同时，凸显其民族性及娱乐性，加快民族体育文化的传播。 总而言之，在经济全球化以及信息时代的飞速发展的背景下，我国的民族体育文化收到了较为严重的挤压，生存空间日益狭小。对此我们要根据实际情况来制定相应的政策，以发扬、保护民族体育文化，借助“一带一路”的力量，将草原丝绸之路文化和民族体育文化进行深度融合，在保持民族体育文化原本面貌的同时进行合理的改良，借助现代传播技术等多种有效传播手段，切实提高民族体育文化的传播效率。同时对我国民族体育文化传播的研究和实践必将会促进优秀民族体育文化的传承、弘扬、保护，在提高国家软实力、全民健身的进程中发挥其独特的作用。
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user: 摘要 新冠疫情是我国新中国成立以来发生最大的公共卫生安全突发事件之一，在全国人民的共同努力下，新冠疫情得以全面控制。新冠疫情给国家的各项事业正常运作带来了一次非常严峻的挑战。体育产业是现代服务业的重要做组成部分，寻找解决体育消费困境的方法和策略将对体育产业的复苏起着至关重要的作用。体育消费分为实物型支出体育消费、参与型体育消费、观赏型体育消费、体育传媒与信息消费四个方面，本文运用文献资料法对当前我国的体育消费现状进行研究，并采取积极地应对策略。研究发现：疫情期间，参与型体育消费和观赏型体育消费受到的影响很大，而实物型支出体育消费因兼顾线上线下所受到的影响相对很小，体育传媒与信息消费借助线上的优势反而增多了。
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user: 1. 引言 体育在提高人们身体素质和健康水平、丰富人民精神文化生活、促进人的全面发展、推动社会经济的发展，激励各族人民弘扬追求卓越、突破自我的精神等方面，都有着不可替代的作用 [ 1 ] [ 2 ]。在疫情期间，许多企业会面临收入下降，融资困难甚至倒闭等问题；但在疫情结束后，人们的健康意识普遍提升，对体育的需求将会导致体育消费强势反弹。也有一部分人，受到疫情的影响，消费能力受到一定的限制，首先会削减体育消费，从而保证生活的需求 [ 3 ]。人们会选择一些家庭活动或者家务活等代替性体育活动。面对此次无法预料的形势，对体育消费有不同程度的影响，如何平稳地度过此次困难期，将目前不利的形势化为有利，是相关部门迫在眉睫的问题。体育消费按其存在形式可以划分为实物型支出体育消费、参与型体育消费、观赏型体育消费以及体育传媒与信息消费。实物型支出体育消费是指人们用货币进行购买体育活动时的运动装备，满足运动基本需求的消费行为；参与型体育消费是指人们在参与体育运动时，出资购买各种与体育活动有关的体育服务消费资料的消费行为；观赏型体育消费主要是指体育爱好者出于观赏高水平体育赛事和运动员竞技水平的目的，出资购买门票或会费的消费行为。体育传媒与信息消费主要是人们通过网络出资购买电子体育竞技，赛事转播以及体育APP和频道等的消费行为。下面将对实物型支出体育消费、参与型体育消费、观赏型体育消费以及体育传媒与信息消费四个方面在疫情期间的基本状况和疫情结束后的发展前景进行分析。
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user: 2. 体育消费困境的现状 2.1. 实物型支出体育消费现状 随着现在网上购物的普及，疫情期间物流、快递公司仍正常运营，所以线上实物型支出体育消费借助此契机并未受到影响。为了响应疫情防控的号召，企业都停止生产包括线下实体店、运动品牌专营店都暂停营业或者是推迟营业，就在这样的形势下，线下的实物型支出体育消费必然会大幅度减少，反之，将会促进线上的体育购买，尤其是家用体育运动器械。适宜的体育锻炼有助于提高人民的抵抗能力，一些热衷于室外体育运动者只能选择居家锻炼。平常从不重视身体锻炼者，因受到疫情的影响，意识到体育能促进身体健康、提高身体免疫力也会加入到强身健体的队伍当中来。居家锻炼受到场地的局限，诸如瑜伽垫，弹力球、带，跳绳等小型运动器材倍受欢迎；篮球、足球等运动器材，因该运动项目大多是团队运动，人员将会密集并场地受限，这方面的体育消费将临近危机，并且与之相匹配的服装、鞋帽等也会受到牵扯。总而言之，实物型支出体育消费受到疫情的影响较小。大球类等运动项目消费减少但是一些小型的家用运动器材销量增加，线下消费低迷而通过线上消费来与之弥补。企业应该更加关注复工复产后，如何来提高生产满足人民对体育的需求。 2.2. 参与型体育消费 当前疫情最首要的防护措施就是减少人员聚集，受到此背景下影响最为严重、最为直接的就是参与型体育消费。体育健身消费、体育培训消费、体育旅游消费在其中最具代表。春节期间是健身行业最为火爆时期，然而健身房是一个密闭的场所，在疫情的防控下，所有的健身场所都将关闭暂停营业。疫情期内直接导致中国体育培训企业出现经营成本骤增、营收预期同比较大幅度减少、盈利市场空间不足，资金储备不足等问题 [ 4 ]。中国旅游研究院就新冠疫情对旅游经济的影响进行了研究，数据显示：我国旅游经济受到疫情的影响，导致2020年全年我国旅游总人次较上一年减少了9.8亿人次，旅游事业的总收入同比减少了1.55万亿元，而2003年全年的旅游总收入也才不到5000亿元 [ 5 ]。体育旅游业的收入与旅游业的收入呈正相关的趋势。 2.3. 观赏型体育消费 为了避免人员密集带来的传染风险，国家体育总局、各大运动协会接连颁布了体育赛事延期、停赛等相关通知。包括中超、CBA以及第十四届全国冬季运动会等关注高的赛事。国际方面各体育联合会也相继做出了推延或者异地办赛的决定，包括2020年2月13日将在杭州举办的亚洲室内田径锦标赛宣布取消，2020年3月39日将在北京举办的世界斯诺克中国公开赛也都延期举办等等。体育竞技表演依托于体育赛事，依照现在的情况观赏型体育消费的影响不言而喻。除了这些大型重大赛事外，春节期间的一些观赏、娱乐、休闲的各种体育展会、民族体育表演也都无法开展，消费也就基本取消。疫情期间在不能保证赛事正常进行的情况下，观赏型体育消费也不容乐观。 2.4. 体育传媒与信息消费 体育传媒与信息消费相比较于实物型支出体育消费、参与型体育消费和观赏型体育消费的现状来说，真是天壤之别，不但没有受到疫情太大的影响，反而呈现欣欣向荣的趋势。虽然受到疫情的影响，NBA、CBA等热门体育赛事延期，体育APP、体育频道转播、采访等业务受到冲击，但是居家隔离政策使得人们天天在家闲着无聊，让越来越多的人们依赖于体育影视以及体育比赛回播来消遣时间。体育电子竞技行业也迎来新的突破，《王者荣耀》除夕当天的收入达到历史最高峰。单款产品单日流水约20亿元，轻松完成了2018年整个春节档的数据 [ 6 ]。另外，疫情提高了人们对体育锻炼的认知，传统的线下健身培训被线上健身课程辅导和应用软件所替代，众多线下的企业也都纷纷开启线上课程来弥补疫情给企业带来的损失。在锻炼需求巨大的情形之下，加之假期给予人们这么多闲暇时光并且线上健身课程收费低廉等优势，为体育传媒与信息业提供了新的机遇，使得体育传媒与信息消费快速地增长。
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user: 3. 体育消费的前景 加强体育锻炼、增强人民体质，在防治“新冠疫情”这一特殊时期已经成为了全人类的共识。全民健身政策的大力实施也为体育消费市场快速崛起注入了新的活力。王东良 [ 7 ] 2004年在甘肃省兰州市进行了“非典”对体育文化消费市场影响的调研报告，结果显示：“非典”后比“非典”前参与个人体育消费以增强体质为目的的提高了11个百分点。“非典”前个人体育文化消费平均在28.2元，“非典”后增长了9.2元每人。参加实物型支出体育消费的人数也增加了12个百分点并且人均消费增加了55元，商场、专卖店的体育用品销售额比去年同期增长了40%以上。2009年甲流发生时我国体育产业也迎来了高速的发展期，这源于流感过后体育消费的激增，据统计当年增加值达到2100亿，增速高达37%。 随着全民健身的热潮影响下，首先人们就会选择实物型支出体育消费，购买一些运动器械或者道具，随之相应的运动服装、护具等也都将带来更高的需求。一些家庭经济条件殷实的，会选择健身房的课程等，也将带动参与型体育消费，紧接着疫情解封后体育旅游业也相继恢复，同时会激发闲暇时间充裕的居民参与。体育赛事也陆续开展，也将对观赏型体育消费的复苏，一场精彩绝伦的比赛盛宴，对于刚从疫情走出来的人们是多么的震撼。相继意味着赛事转播也将开启，本就在疫情期间有所提升的体育传媒与信息消费，现在将产生更大的收益。相信人们已经在疫情期习惯了线上教学课程，体育APP等。