环形叙事结构范文

环形叙事结构范文（精选7篇）

环形叙事结构 第1篇

一

重现是小说叙事的重要手段之一, 在早期乃至今天的小说中都有所体现。它包括事件重现和话语重现两种基本类型。这种叙事的手段在司哥特·菲茨杰拉德 (F.S.Fitzgerald) 的代表作《了不起的盖茨比》 (The Great Gatsby) 中也有所呈现。本文重点从小说中单词、意象的重现和情节的非线形叙述两方面来分析作者的这一叙述技巧的应用。

1. 单词的重现

《了不起的盖茨比》重现频率最高的词语是与时间有关的词语。从最开始的“我年纪还轻, 阅历不深的时候, 我父亲教导过我一句话, 我至今还念念不忘。” (2) 到最后一句话“于是我们奋力向前划, 逆流向上的小舟, 不停地倒退, 进入过去。” (3) 其中, “time (87次) ;moment (s) 73次day (s) 70次;minute (s) 49次;hour (s) 47次;O’clock 26次;year (s) 19次;twilight 19次;past 18次 (而future仅出现5次) ;month (s) 15次;week (s) 15次;clock 6次;time-table 3次”。 (4)

其次, “百无聊赖”、“东飘西荡”也是常重现的词语, 在第一章里, 尼克参加了那个称之为世界大战的延迟的条顿民族大迁徙, 他在反攻中感到其乐无穷, “回来以后就觉得‘百无聊赖了’”。在同一章里, 尼克叙述黛西和她的丈夫汤姆“……在法国待了一年, 后来又不安定地‘东飘西荡……’”就这样略有点怅惘地永远‘飘荡’下去” (5) 。

2. 意象的重现

《了不起的盖茨比》中作者运用大量的具有多层意义的意象来表达深刻的思想, 这是其作品获得巨大成功的重要原因之一, 作者在小说中安排了一系列反复出现的意象。如, 绿色灯光、T·J·埃克尔堡大夫的眼睛、鸟儿、盖茨比的舞会等。

(1) 绿色灯光 (green light)

位于黛西的东卵码头尽头处, 从盖茨比的西卵草坪看去隐约可见的绿色灯光, 代表着盖茨比对未来的希望和梦想.小说在描述盖茨比追求黛西梦想的过程中, 作者多次使用了绿色灯光。在第一章里, 尼克从黛西家做客回来, 看见盖茨比正站在草坪上, 双臂向黑暗的海水伸去, 尼克顺着向海水那边看去, 仅能看到远处一点隐约标志出一座码头尽端的绿色灯光。“he stretched out hisarms toward the dark water...and distinguished nothing except a single green light...” (6) “绿灯”是盖茨比对美好未来的渴望。

在第五章里, 当盖茨比历尽艰辛, 终于见到黛西时, 那盏绿灯在盖茨比心中的意义便明朗了。“要不是有雾, 我们可以看见海湾对面你家的房子”, 盖茨比说, “你家码头的尽头总有一盏通宵不灭的绿灯” (7) 。在小说最后第九章里, 盖茨比死后, 尼克把它比作从大洋中崛起的美国对这个新国家的早期移民必定怀有的期望, 尼克说:“Gatsbybelieved in the green light, the orgiastic future that year by year recedes before us...” (8)

(2) T.J.埃克尔堡大夫的眼睛 (the eyes of Doctor T.J.Eckleburg)

在小说第二章中对灰谷进行了描述:它位于西卵和纽约之间, 是由于倾倒工业灰烬而形成的大片荒芜土地。在这片灰蒙蒙的土地以及宠罩在它上空阵阵尘上的上面有一双T.J.埃克尔堡大夫的眼睛, 这双眼睛在小说中多次出现。它是一双带着眼镜的失去光泽的眼睛, 画在一块俯瞰灰谷的旧广告牌上, 眼睛是蓝色的, 庞大无比, 瞳仁就有一码高……由于年深月久, 日晒雨淋, 油漆剥落, 光彩虽不如前, 却依然若有所思, 阴郁地俯视着这片阴沉沉的灰堆。 (9) 这双眼睛, 迷一般的, 在这章里尼克对这双眼睛没做任何解释, 任凭读者去诠释, 这双眼睛正在向下凝视, 或许在评判成为一片道德荒原的美国社会。

在第八章里, 威尔逊盯着T.J.埃克尔堡大夫的眼睛与米切里斯说:“我跟她谈了, 我告诉她, 她也许可以骗我, 但她决骗不了上帝。我把她领到窗口, 上帝知道你所做的事, 你所做的一切事。你可以骗我, 但你骗不了上帝!上帝看见一切。” (10) 从威尔逊的话也许作者在向读者暗示:T.J埃克尔堡大夫的眼睛代表上帝, 一直在凝视和评判成为一片道德荒原的美国社会。

(3) 鸟儿 (birds)

除了绿色灯光、T.J.埃克尔堡大夫的眼睛, 鸟儿也是小说中反复出现的意象。在第一章中苔西说:“草坪上有只鸟, 我想肯定是只夜莺, 看它唱得多欢!”她问丈夫夜莺的鸣叫是不是很浪漫, 但此时的布坎南心里正想着他的情人, 于是心不在焉地答道:“是很浪漫。” (11) 这一意象在盖茨比和苔西重聚, 当盖茨比和黛西、尼克一起走进盖茨比的那栋豪华的“中世纪城堡”时又出现了, “……我看不到穿着鲜艳的时装的人从大门出出进进, 除了树上的鸟鸣听不到一点声音……” (12) 在小说最后一章里, 当盖茨比的梦想破灭后, 鸟儿的意象再次出现, 所不同的是, 这时“树木的阴影突然间落在还满是晨露的草地上。鬼魂般的鸟儿开始在蓝色的树丛中鸣叫了。” (14) 鸟儿的多次出现不是偶然, 而是作者别具匠心的安排。这些反复出现的意象蕴涵深刻的意义, 往往他们第一次出现时似乎隐预着一个浪漫的美好结局, 而第二次、第三次出现时其意义却恰好相反。

二

情节的非线形叙述。法国叙事学家热奈特认为叙事是一组有两个时间的序列:“被讲述的事情的时间”和“叙事的时间”。也就是罗钢在《叙事学导论》中讲的故事时间和叙事时间。“所谓故事时间, 是指故事发生的自然时间状态, 而所谓叙事时间, 则是它们在叙事文本中具体呈现出来的时间状态”。 (15) 在传统的叙事作品中, 注重对客观生活真实的描述和再现, 时间多遵循客观规律线形发展, 缺乏某些时间处理的技巧, 如省略、缩写、延长、停顿、顺叙、倒叙等, 而现代小说则开始打破线形的叙事方式, 并任意延长或缩短叙事时间, 强调非理性和不确定性。

同其它现代小说一样, 菲茨杰拉德在《了不起的盖茨比》中对叙述时间的处理颇具匠心, 整部小说是尼克对东部经历的回忆和反思, 时间跨度为两年。小说前三章尼克叙述了在那个忙碌的夏天中的三个晚上发生的一些琐事, 但对这三个晚上的叙述却占了大说大量的篇幅。“第一章是尼克去看望黛西和汤姆的晚上, 第二章是尼克与汤姆和他的情妇茉特尔在纽约的晚上, 第三章描述了尼克参加盖茨比宴会的晚上”。 (16) 我们不妨对盖茨比的人生经历用热奈特的叙事时间理论作一些分析比较, 小说中提到盖茨比以下几件事:A.少年时代盖茨比的经历;B.盖茨比在科迪的游艇上干活;C.盖茨比与黛西相遇和相爱;D.盖茨比战后与黛西重聚;E.盖茨比的死。被讲述的事情的时间为:A—B—C—D—E, 而叙事时间变为:C—B—D—E—A。到小说的最后那章才交代盖茨比少年时代的的梦想。打乱了叙事的时间顺序, 使作品结构呈现出一种内在的跳跃性和张力, 形成多维的立体效果。

三

二十世纪的二、三十年代, 是美国小说创作的黄金时期。作为“爵士时代”的代言人, 菲茨杰拉德在《了不起的盖茨比》这部作品中娴熟地运用了现代叙述技巧, 对故事时间和叙事时间进行了巧妙的颠覆:顺叙、倒叙和插叙的交叉运用使小说在情节结构上呈曲线的起伏状态;省略、概要、场景、停顿的交替使用, 重复叙事、概括的巧妙运用使这部小说在群星之中脱颖而出成为公认的经典之作。

摘要：《了不起的盖茨比》是美国著名作家司哥特.菲茨杰拉德的代表作, 也是被公认的美国文学史上的经典之作, 其成功之处之一表现在一些独特的叙事技巧的运用。本文依据现代叙事学理论, 分析其独特的环形叙事结构。本文主要从以下两个方面进行分析:单词、意象的重现;情节的非线形叙述。指出其独特的环形叙事结构不仅揭示和深化了主题, 而且赋予文本更深层次的艺术寓意。

关键词：菲茨杰拉德,《了不起的盖茨比》,环形叙事结构,艺术效果

参考文献

[1]Langman, F.H.Style and Shape in the Great Gatsby.Southern Review 6, 1973.

[2]Mieke Bal.Narratology:Introduction to the Theory of Narrative.Toronto:University of Toronto Press, 1985.

[3]Brian Phillips.张滨江译.哈佛蓝星双语名著导读:了不起的盖茨比.天津科技翻译出版公司, 2003.

《边城》叙事结构特征 第2篇

《边城》是沈从文的代表作，入选20世纪中文小说100强，排名第二位，仅次于鲁迅的《呐喊》。它以20世纪30年代川湘交界的边城小镇茶峒为背景，以兼具抒情诗和小品文的优美笔触，描绘了湘西地区特有的风土人情;借船家少女翠翠的纯爱故事，展现出了人性的善良美好。由于《边城》的美学艺术，《边城》这部小说在中国近代文学史上具有独特的地位。

《边城》成书于1931年，那正是沈从文爱情事业双丰收的季节。1931年社会虽然动荡不安，但总体上还是稍显和平，这个时候中国有良知的文人，都在思考着人性的本质，沈从文自然是走在前沿的，于是，他希望通过自己对湘西的印象，描写了一个近似于桃花源的湘西小城，给都市文明中迷茫的人性指一条明路。人间尚有纯洁自然的爱，人生需要皈依自然的本性。

中国传统小说多重视故事的讲述与结构的营造，现代作家沈从文的系列“湘西小说”，对于故事情节的叙述亦颇具特色。例如，沈从文在他的小说《边城》中，用简洁质朴的文字描绘湘西人民种种生命形式，寄寓了作者对民间文化、乡土文明、乡下人性的探索和认识，以及对理想人生的赞美与追求，为现代文坛筑起了一个神奇优美的“湘西世界”，而且在继承古典小说叙事方法的基础上，又有了一定的突破，形成了小说自身独到的多重叙事结构特征。例如，古典小说中的重复多为情节上的重复，而沈从文则重视事件场景、语言和某些象征性意象的重复。这种叙事策略既可以取消读者对小说内容的陌生感，又进一步深化了小说主题。从艺术上讲，《边城》作为沈从文的代表作，它从本质上整体地体现了作家的文艺理念和艺术追求。关于《边城》的结构，汪曾祺先生曾经说过：“《边城》的结构异常完美。”那么，这种“完美”又是如何体现出来的呢?有鉴于此，本文专就此小说《边城》中的叙事结构特征略加剖析，借以观照沈从文小说创作艺术特质之一隅。

首先，在情节的构筑上，《边城》运用了重复叙事的结构模式。众所周知，传统的小说是讲究叙事的，而沈从文小说的创作却往往突破原有的情节叙事模式，淡化情节，强调感情的渗透，注意凝结诗意。加强作品的含蓄性，扩大了小说艺术表现空间。表现在小说《边城》中，则尤其十分重视事件场景的重复，以此来增强小说的诗化意蕴。简言之，事件场景的重复是沈从文《边城》中惯用的叙述模式，比如端午节赛龙舟的场景重复出现了三次：第一次描写翠翠在端午节的`龙舟赛会上与爷爷走散，遇见了船总顺顺的二儿子傩送，傩送派人将翠翠送回家，两人在相处中彼此产生了朦胧的好感;第二次，翠翠为了不能忘记上个端午节遇见傩送的“甜而美”的经过，又同祖父到城边河街上去看赛龙舟。天突然下了雨，为避雨，祖孙两人到船总顺顺家，没有见到傩送却遇上了大老天保，这就为日后兄弟两个去碧溪姐唱歌埋下了伏笔。端午节场景第三次出现时，翠翠还一直“温习着两次过节、两个日子所见所闻的一切，心中很快乐”时，听闻傩送要娶有碾坊陪嫁的王团总女儿。这对翠翠来说无疑是一个坏消息，因为她对傩送的爱情已经在不知不觉中生长了。于是当傩送与翠翠热情打招呼时，翠翠“当真仿佛觉得自己是在生一个人的气，又像是在生自己的气”。作家通过这三个相似的端午节场景记录了翠翠与傩送感情发展的不同阶段，这既是作家将自己的人物安插在写意的风景画里的一种策略，又十分巧妙地挑战了中国自古以来简单重复叙事手法的不足。

重复叙事结构还体现在小说中出现的三次死亡事件上。这三次死亡事件看起来是孤立的，实则有深层的内在联系，有一种潜在的因果关系。这三次死亡事件的总根源是翠翠父母的自杀身亡。翠翠的母亲和一个军官恋爱，但却不能自由地结合，于是双双殉情而死。他们最终选择死亡乃是维护生命的尊严，死亡是他们自主选择的一种生命方式。沈从文把他们的死亡极度诗意化，在诗意的氛围中展示出一种理想的生命形式与人性形态。翠翠父母的死产生一种悲剧性的连锁反应。老船夫不得不承担起抚养孤维的责任，他最大的愿望就是“把翠翠交给一个可靠的人”，对翠翠的婚事总是犹豫、小心，以防女儿的悲剧在翠翠身上重演。老船夫的这种谨慎又导致天保遇难身亡，天保之死又导致傩送出走，最终自己也抱憾离开人世。死亡事件通向《边城》的深层意义结构，具有整体象征的意味，彰显出边城的理想生命形式及其无可挽回的悲惨结局，由此形成了《边城》田园牧歌与悲剧挽歌的双层结构。

其次，围绕翠翠的爱情这一主线，以时间顺序展开叙述，其间穿插着另外两条线索，尽管故事并行交错，但其脉络十分清晰，使得小说的情节更生动、丰富。翠翠的爱情故事是小说的主线，几乎贯穿小说始终，以时间顺序展开叙述，脉络清晰。此外，围绕翠翠的爱情，小说还叙述了翠翠母亲的爱情故事，天保兄弟的爱情故事等。纵观其文，小说本身是从翠翠母亲的故事开始的，翠翠母亲的爱情故事发生于前，美丽、多情、善唱山歌的母亲，认识了一个唱歌第一名的茶峒军人。两人在白日里对歌，很秘密地背着忠厚的爸爸发生了暧昧关系。有了小孩子后，这位军士不便逃走毁去做军人的名誉，服了毒殉情;翠翠母亲没有离开孤独的父亲远走的勇气，羞惭、怜悯地仍守在父亲身边。小孩生下后，她到溪边喝了许多冷水死去，最终也为爱情殉情。这个故事基本上采取的是倒叙方式，通过老船夫的讲述来呈现，前后并不连贯，脉络忽明忽暗。这两条线索通过老船夫而交织起来，形成对照关系。如老船夫不仅常在与翠翠谈话时说到死去的翠翠母亲，给翠翠讲述母亲的故事，而且常常产生一些相关联想：“翠翠的母亲，某一时节原同翠翠一个样子。”“假如翠翠又同妈妈一样。”“他有点忧愁，因为他忽然觉得翠翠一切全像那个母亲，而且隐隐约约便感觉到这母女二人共同的命运。”

天保兄弟的爱情故事虽然也是以时间为顺序叙述，基本上与翠翠的爱情故事相并行发展，天保、傩送兄弟情深，都是当地的优秀小伙子，两人都爱上了翠翠。天保先是托人说媒求亲，不成后与傩送商议夜里同去唱山歌向翠翠求婚，自知自己唱不过傩送，便主动退出，远走闯滩不幸而死;傩送不仅向天保表明自己喜欢翠翠，同意与天保一起夜里唱山歌向翠翠求婚，而且在面对渡船、碾坊的选择时，不顾父亲的阻扰，最终选择了渡船;但最后因天保的死而心怀内疚出走他乡。久久未归。当然，相对于翠翠的塑造而言，傩送的碾坊故事是通过人们的议论而呈现，兄弟两人夜里唱山歌是补叙的。换句话说，相对于翠翠的爱情故事，线索并不明晰。这三条故事线索时而并行、时而交织，最终以翠翠等待傩送归来而结束。不仅使翠翠的爱情故事丰富、曲折，而且使小说的情节更生动、丰富，显得尤为精致、完美。关于这一点，与沈从文的艺术审美追求是相一致的，这正如沈从文自己所说：“精致，结实，匀称，形体虽小而不纤巧，是我的理想的建筑。”由此可见一斑。

最后，从小说对主人公的命运安排情况来看，和沈从文其他“湘西小说”一样，《边城》一文在这方面同样采用了圆形循环的结构模式。《边城》里的主人公翠翠的命运，对圆形循环结构模式的运用极为到位娴熟。在作者的笔下，天真美丽的翠翠生活在茶峒山城一里外的小溪边，与看渡船的爷爷相依为命。这时候的翠翠处在命运的原点位置上。翠翠在无忧无虑的状态里幸福度日，在端午节的龙舟赛上，偶遇船总顺顺的二儿子傩送并且给她留下了深刻的印象。后来傩送的哥哥天保也爱上了翠翠，命运的发展开始出现了新的变化。兄弟两人约定按照当地的习俗，在月夜里到溪边山上轮流唱歌，由翠翠作决定。在翠翠方面，她爱老二傩送，不爱老大天保，所以天保无望之下驾船离开，事情似乎刚有了一些起色，天保却不幸淹死了。这时候，翠翠的命运处在转折点上，傩送也因为哥哥的死而选择了离开，于是也驾船外出了。在一个电闪雷鸣的晚上，与翠翠相依为命的爷爷也离开了人世，孤苦无依的翠翠又颓废无奈地回到了原点，在原来的地方等候那个人……命运在绕了一个大圈子之后，最终又回到了原来的出发点。

主人公翠翠命运的这种圆形循环，与其母亲的命运是一脉相承的。《边城》第一章里，作家便讲述了翠翠母亲的故事：十七年前，她同一个屯防军人唱歌相熟后，便发生了暧昧关系。有了小孩但又结婚不成，军人便服毒自杀了，她生下翠翠后，喝冷水死去。后来，翠翠母亲又多次出现在文章中，而且一次比一次清晰地指向那个似乎难以逃开的阴影——翠翠将步母亲可怜命运的后尘。不论起点和终点的处境是多么惊人的相似，但是在主人公命运旅行的途中，心境却发生了巨大的改变，无论是翠翠的命运，还是翠翠母亲的命运，都在重复着这种圆形的命运循环模式。用小说中的话来说：“翠翠的母亲，某一时节原同翠翠一个样子。”“假如翠翠又同妈妈一样。”“他(指爷爷)有点忧愁，因为他忽然觉得翠翠一切全像那个母亲，而且隐隐约约便感觉到这母女二人共同的命运。”她们一代又一代重复着悲痛而惨淡的人生，却找不到摆脱这种命运的途径。

另外，从艺术特质角度来看，小说《边城》是现实主义和浪漫主义的双重结合，这就使得《边城》的叙事结构具有诗化的特点，并且呈现出结构的散文化倾向。“21节，一气呵成;而各节又自成起讫，是一首一首圆满的散文诗。”《边城》打破了情节结构模式的惯性。强调主观的抒情成分，把故事情节以外“情调”的渲染作为整篇小说的结构中心，事件本身并不具有必然发展的因果联系，不再讲究故事的有头有尾起承转合，不再追求情节的连续性、完整性，在小说中忆往述怀的情绪串起细碎的片段，运用诗化、散文化的情绪结构形态，使结构跳跃变化多端，呈现出开放性、多元性。小说讲述事件、介绍人物的目的是为了营造一种意境，渲染一种恬淡平和的氛围。沈从文用很多的篇幅来写风土人情，自然风光、小镇的环境，营造出一种古朴恬淡、温馨和谐、淳厚朴素的文化氛围。用自然原生态的“湘西叙述”，展现在读者面前的。是静静流淌的辰河水、矗立百年的吊脚楼、闲坐街旁的老人、沉寂肃穆的古城墙、平整无语的石板路，等等。这些自然景物与人文景物，反映出人与自然契合的一种完美的生存状态，这就使得《边城》展现出来的生活既是真实的，同时又具有了理想化的成分，是一种理想化了的现实。换言之，小说的叙述并非写实而充满写意，不追求表现客体的逼真，而突出主客体相契合的某些特征，形成了象征性的叙述。作者用贴近生活的淳朴人性和古***俗的描写来取代情节故事性的冲突，将带有浓郁抒情色彩的纯朴自然风物、人情世态、地方文化，通过精英化处理，俗事雅化，人物纯化，形成情调，融入意境，构成了民间理想的象征，而形成独特的诗化小说。

环形叙事结构 第3篇

1 第一人称内聚焦

《了不起的盖茨比》中, 作者运用了第一人称内聚焦的叙事方法, 通过文中的卡罗维来进行故事的讲述, 既是故事中的人物, 也是脱离故事外来讲述故事的人物。[1]采用这样的叙事方法, 能够让故事更加接近于叙述者本身, 也就是说这种叙事方式能够让故事变得更加的具有可信性和真实性, 读者在阅读的时候往往会认为这并不是虚构的内容, 而是真实存在的, 就是卡罗维亲身经历过的真实故事。所有读过《了不起的盖茨比》的人, 想必都能够很清晰的知道这一著作的主线和内容, 大家对这一部作品所描述的内容不会产生太多的分歧, 这主要是因为该作品的情节比较简单, 就是针对盖茨比的爱情为主线进行发展的故事形式, 没有太多的暗线旁支来干扰。那么, 如何不让故事因为剧情简单而变得干瘪枯燥, 作者就准确利用第一人称内聚焦的叙事手段来有效地解决了这一问题。通过文中卡罗维, 也就是另一方面的“我”的口吻来进行故事的讲述, 打破了时间局限, 能够更准确地把控信息和叙事距离, 达到作者想要的艺术效果。这样的叙事模式就好比是一个多棱镜, 而故事情节就是太阳光, 太阳光通过多棱镜进行投射, 能够产生出五花八门、色彩纷呈的效果, 从而形成扑朔迷离之感。针对这一叙事模式, 笔者重点分析卡罗维这一人物的双重视角。

《了不起的盖茨比》在刚开始的时候采用的是倒叙的叙事手法, 主要是为了对第一人称叙事的不同叙事视角进行强调, 也就是说是为了突出卡罗维正在故事中经历的人物视角和脱离故事之后的回顾性视角。书中所有卡罗维的描写, 其实都蕴含了两种视角, 在故事的开头, 作者就强调了叙事的滞后性, 让读者看到的是卡罗维这一人物的回顾性视角。

“我在去年秋天的时候从东部回来, 那时我希望全世界的人都可以穿上军服, 并且做到在道德上表现出立正的状态并保持下去。放浪形骸的玩乐不再是我的追求, 也改变了以偶尔窥探人的内心深处为荣幸的态度。除了盖茨比这样一个把名字赋予给一本书的那个人以外, 其它都在我这类反应的整体范围之内。盖茨比体现了所有不如我眼的事物。如果人的品格是一系列连续不断并成功的姿态, 那么这个人身上定会有一种瑰丽夺目的耀眼光彩, 他对人生的希望保持了高度的敏感, 就像是一台可以精确记录万里之外地震的复杂仪器一样。这种敏感并不是那种软绵绵的感受性并被虚伪地称呼为“创造性气质”的事物, 它其实已经超越寻常并且成为一种永葆希望的天赋, 他具有浪漫色彩的敏捷, 而这些我在其他人身上可从来没有发现过, 并且我感觉以后也不太可能从别人身上找到相似的感觉。[2]”这则故事的开头, 卡罗维是首先出场的人物, 第一次便交代盖茨比这个人物, 能够看出的是卡罗维即回顾性的视角。

而在之后的描述中, 不再是单纯的回顾性视角, 而是完美结合了经验型视角, 并在一些内容中重点突出了经验性视角。

“一只猫的侧影在月光中慢慢地移动, 我掉过头去看它的时候, 发觉我不是一个人——五十英尺之外一个人已经从我邻居的大厦的阴影里走了出来, 现在两手插在口袋里站在那里仰望银白的星光。从他那悠闲的动作和他那两脚稳踏在草坪上的姿态可以看出他就是盖茨比先生本人, 出来确定一下我们本地的天空哪一片是属于他的。”在这一段的描写中, 就运用了体验式视角, 因为卡罗维也就是书中的“我”, 在讲述的时候已经对盖茨比了解的非常透彻, 而这一段中的“我”显然还没有认识盖茨比, 也只是通过对方的动作来判断是否是盖茨比, 这就是体验式视角。简单来说, 体验式视角就表明“我”在故事之中, 随着时间的发展而体验着新的故事情节, 而回顾性视角, 就是“我”超脱于故事之上, 进行个人观点的表述和回忆。这种独特的人物视角, 让人物的性格更加饱满, 同时也满足了作者基于卡罗维的批判需求。

2 把控故事信息和叙事距离

和全聚焦模式不同, 内聚焦模式能够更好地把控故事信息和叙事的距离调节, 《了不起的盖茨比》就是充分运用了内聚焦的叙事手段, 把简单的情节讲述的更为波折。书中的卡罗维, 也就是“我”是讲述整个故事的唯一人物, 信息流出口只能是“我”, 因此叙述的故事必须是“我”所经历的, 信息流的方向也是单一性的。由于第一人称的内聚焦模式在书中的运用, 使得故事的信息流速度比较缓慢, 比如说盖茨比的出场。其实在书中的一开始, “我”就已经描述过了盖茨比, “盖茨比本人到头来倒是无可厚非的, 使我对人们短暂的悲哀和片刻的欢欣暂时丧失兴趣的, 却是那些吞噬盖茨比心灵的东西, 是在他的幻梦消逝后跟踪而来的恶浊的灰尘。”对盖茨比进行一笔带过的描述, 而不是详细的讲解, 就容易让读者产生好奇心, 突出盖茨比的神秘性。[3]

文娱类型节目中途休息的过程中, 那个男人望向了我, 并且朝我露出了微笑...... 我们在对话中谈及了法国阴雨的天气以及灰蒙蒙的小村庄, 很显然的是, 他居住在那附近, 由于他在我们的对话中说到他刚刚才买了一架新的水上飞机, 且预备在明天早上进行试飞。“兄弟, 你愿意和我一起去吗?我们就沿着海湾岸边转转。”“大约是在什么时间?”“只要你时间方便, 随时都可以。”我即将说出询问他名字的话语, 而此时乔丹掉转头朝我微笑。“玩得快活吧?”她这样问道。“好多了。”随后, 我朝着我新交的朋友说道, “于我而言, 这可能是一场具有非常意义的奇特晚会, 因为到现在甚至连主人我都还未碰到, 我就住在那里……”我朝向远处一处看不到的篱笆把一挥。“刚刚有个人派他司机送上一张请帖, 就是这位姓盖茨比的人。”他望向我, 停留了一小会, 仿佛好像并没有听懂我说的。“我就是盖茨比”突然, 他这样说道[4]。

这一段对话中, 可以明显看出作者对信息把控的熟练度, 他巧妙地将信息分离, 只透露出一点信息来揭示盖茨比的身份, 以一种略微悬疑的形式, 让盖茨比正式登场, 突出了文学作品的艺术性。

第一人称的内聚焦叙事方式, 所有的故事和内容都必须以“我”为前提, 必须是我经历过的、我听说过的、我看见过的等等, 不能脱离于“我”本身的视角, 而对于故事中其他主人公的内心活动, 也只能通过“我”也只能猜测判断, 并不能由作者来进行直接的表达。这种叙事模式的运用, 很好地控制了叙事距离。同时, 因为作者是以卡罗维作为第一人称来进行故事的讲述和回忆, 那么所有的情感和情节, 都会是卡罗维的主观感受表达为前提, 这种表达方式, 会让读者在阅读的时候更加的亲近于故事内容, 模糊了故事的虚构性。正是这种带有明显的主观特色的描述手段, 让读者从卡罗维的角度出发, 对盖茨比产生了强烈的同情、怜悯、喜欢、爱护的感情, 从而达到作品的艺术效果, 升华作品的内涵。

3 结束语

作为一部享誉世界的名作, 《了不起的盖茨比》中准确的运用第一人称内聚焦的叙事手段, 是其成功的因素之一。这种叙事手段有效地加强了文学作品的内涵性和层次感, 让该作品更加的丰富, 产生了多种艺术效果, 让更多的人所喜爱, 让这部作品广泛流传。人们可能会通过盖茨比的一生去思考自己的爱情或友情、对盖茨比这个人物无限的崇拜或者同情, 不论人们怎样去解读这个故事, 无可否认的就是, 《了不起的盖茨比》的确是一本了不起的好书。

参考文献

[1]王凌.《三国演义》叙事结构中的“互文”美学[J].浙江学刊, 2014 (5) :78-86.

[2]吕斌.《地下》的叙事结构与创伤书写[J].当代外国文学, 2015, 36 (1) :74-80.

[3]叶琳.论《一个人的晴天》的叙事结构[J].当代外国文学, 2014, 35 (3) :110-119.

环形叙事结构 第4篇

配电自动化系统的不断发展从运行方面解决了配电网的“盲调”问题。图形作为关键的人机界面尤为重要。目前在配电自动化系统建设过程中主要从地理信息系统(GIS)或生产管理系统(PMS)导入配电网模型和图形。然而一方面由于GIS和PMS主要面向运检业务,导致配电自动化系统中直接导入的图形存在专业需求方面的差别;另一方面,GIS或PMS与配电自动化系统以配电网单馈线为基本单位进行图模交互,无法直接提供适用于配电网调度应用需求的配电网联络图。此外,配电网节点众多、结构复杂,导致了配电自动化人员图模维护的工作量巨大,很难保证各个工程应用中模型维护绝对准确;由于配电网运行方式的变化频繁,自动化人员也难以及时更新图形。

自动成图算法研究将模型信息图形化,可有效降低配电自动化系统对GIS或PMS图形的依赖程度。同时结合实时遥信及遥测信息,为系统运行人员提供了一种了解电网实时运行方式、感知电网运行状态的窗口,极大地便利配电自动化、调度及运行方式人员的日常工作。

在电力自动化领域针对电网图形自动生成的研究主要集中在单线图的自动生成。文献[1-3]基于现有地理接线图,利用设备地理相对位置信息,遵循一定的规则完成设备位置布局,生成输电网、配电网电气接线图;文献[4]将节点定义为网格,以连线总长度为优化目标,利用惩罚函数进行布局求解,研究输电网单线图的生成;文献[5]利用仿生学蚁群算法研究输电网单线图的自动生成;文献[6-7]研究通过标准的公共信息模型(CIM)分支化方法,逐级递推组装配电网单线图,并通过平移分支以避免重叠;文献[8]在原拓扑模型基础上构建3层不同程度简化的分层成图拓扑模型,将自动成图问题分为初步布局、骨架布线和完整绘图这3个步骤求解。采用基于引力—斥力模型的布局算法完成初步布局,采用基于区分布线优先顺序的算法完成主干线的无重叠交叉布线,最终生成与原拓扑结构完全对应的配电网电气接线图;文献[9]提出了一种以变电站为中心的配电网动态辐射状均匀接线图,提出了其基于改进型F&R力导布局的自动生成算法,针对过长馈线在节点运动方程引入牵引力,添加点边规避处理负荷与线路过近的问题,引入馈线与馈线、相邻级别线路的斥力从而达到边边规避。

本文以自动成图布局算法研究[10,11]为基础,针对配电网主站系统中配电网联络图无直接来源的客观现状,分析配电网联络图的典型特性,采用一种动态模型抽取及适应配电网多联络特征的环形结构布局算法,并利用文献[11]的布线算法开展研究、试验工作。通过动态模型抽取、图形建模、布局布线及压缩及优化过程自动生成满足电网运行管理人员预期效果的动态配电网联络图,辅助配电网运行调度人员的日常工作。

1 配电网联络图

配电网联络图可直观展示配电网范围内各个电源点的联络概况,在配电网规划及运行调度过程中起着关键作用[12,13]。特别在馈线自动化(FA)、负荷转供方案分析、大面积停电恢复策略生成等方面应用广泛。在可靠性高的城市中心配电网,一条馈线的联络线路不止一个,且不同线路相互联络可形成多级联络,从而造成整个配电网的很多区域都是相互联络的。在电网分析应用中,一般主要考虑一级联络情况,即不同线路跨越一个联络开关。

在工程应用中,配电网图模主要通过从GIS,PMS导入或手工维护的方式完成。由于配电网规模巨大,运方变化频繁,拓扑结构复杂等原因导致了馈线之间联络点难以精确维护。从而对依赖于馈线联络边界信息的配电网应用(例如配电网联络图自动生成)具有很大影响。

在生成配电网联络图过程中,重点需要解决两个问题:一是根据馈线联络点信息自动抽取出特定的配电网联络图模型集合;二是根据抽取的模型集合进行建模、布局布线。

2 总体框架

配电网联络图自动生成的总体过程包括模型抽取、图形建模、布局布线及压缩优化等过程,如图1所示。

模型抽取过程以一体化的配电网模型库为基础。模型抽取根据指定的馈线对象,利用拓扑搜索算法[14,15],以馈线联络点为分割标记,动态抽取出满足要求的所有一级联络路径设备集合。抽取后的设备集合以中间文件方式存储,作为图形建模的输入信息。

图形建模过程以模型抽取的结果作为输入条件,进行馈线段、开关、母线、配变、站房等对象建模,抽象为图(G)中的点集V和边集E。同时进行异常情况处理,对非法的模型数据对象进行标记、输出。

布局布线过程是联络图生成的核心环节。根据图G(V,E)的节点连接关系,设计基于环形结构布局算法,实现从外到内的层次布局。

压缩及优化过程是针对布局布线过程的不足进行的善后工作,主要包括空行和空列的压缩删除过程和局部拉直、收缩调整过程等,从而保持整图的美观、紧凑。

3 自动成图

3.1 模型抽取

配电网模型的总体结构复杂而多变,主要体现在配电网线路多级联络及运行方式的频繁变化。模型抽取是配电网联络图自动生成的前提和基础,通过馈线ID基于拓扑搜索服务自动搜索到与本馈线一级联络的其他馈线集合。难点主要体现在:(1)配电网线路联络点的识别;(2)两个联络馈线的多个路径搜索。

为灵活识别配电网馈线的联络点,采用多种配置策略方式实现。例如:根据开关的联络属性来识别(某些开关被标记为联络开关)、根据母线是否属于不同馈线来识别、根据开关是否属于不同馈线来识别。在应用中,通过多种策略化配置方式以适应不同场景。

两个联络馈线存在多个路径的情况,如图2(a)所示。馈线电源点Sa和Sc之间的联络路径包括:Sa-1-2-13-Sc和Sa-1-12-13-Sc。为完整展示馈线的联络概况,配电网联络图应包含所有的可达路径。

模型抽取过程包括两个阶段:一是拓扑搜索出与本馈线一级联络的其他馈线集合;二是计算出本馈线与联络馈线的所有可达路径。搜索一级联络线路的算法主要采用基于队列的宽度优先搜索,具体步骤如下。

步骤1:本馈线起始节点v0,压入队列。

步骤2:当队列为空时算法结束,否则转步骤3。

步骤3:弹出队首元素,访问顶点v并标记为“已访问”。

步骤4:如果v为其他线路的电源点,则该节点压入集合S(目标电源点)。

步骤5:查找与v相连的边(馈线段、开关、刀闸等),如果遇到联络点(联络开关),则转步骤6。否则获得该边的另一侧端点u,如果u未被访问过,则将v的联络标记赋予u,转步骤7。

步骤6:判断v的联络标记Ct,如果Ct不为空,则停止;否则获得该边的另一侧端点u,如果u未被访问过,标记u的联络标志为当前联络点。

步骤7:将u压入队列,标记访问的边压入集合List,依次遍历所有相连的边。转步骤2。

根据上述算法描述,经过一次带标记约束的图宽度优先搜索过程,即可获得馈线的所有一次联络电源集合S。宽度优先搜索算法需要搜索|V|(V中节点数量)个节点,同时根据边E来增加队列的长度,效率为O(|V|+|E|)。为提高联络路径的搜索效率,通过多次迭代删除度为1的节点(电源点Sa,Sb,Sc除外)来剪除List范围中的分支节点,剩余的部分(Sa,Sb,Sc,1-6,12,13)作为联络路径的搜索空间,如图2(b)所示。

搜索两个电源点(vs,vt)之间所有路径算法,主要采用带回溯的基于堆栈的深度优先搜索,算法步骤如下。

步骤1:电源点vs入栈Stack。

步骤2:当栈为空时算法结束,否则转步骤3。

步骤3:获得栈首元素v,如果v为目标电源点(v=vt),则找到一条路径,Stack中的所有节点即为一条路径,继续弹出栈首元素v。

步骤4:获得v的所有邻接节点列表vnexts。

步骤5:从vnexts中已访问过的最大下标开始,依次遍历邻接节点vn,如果vn已在堆栈Stack中,则继续,否则压入堆栈,并标记当前节点下标为已访问过的最大下标,跳出循环。

步骤6:如果vnexts中没有新的节点被遍历到,则清除节点v的访问标记,弹出栈首元素。

步骤7:转步骤2。

如图2(b)所示,图中联络线路电源点Sa,Sb,Sc之间的所有联络路径为Sa-1-2-13-Sc,Sa-1-12-13-Sc,Sa-1-12-Sb,Sa-1-2-13-12-Sb,Sb-12-13-Sc,Sb-12-1-2-13-Sc,不包括3-4-5-6形成的环,保证了联络路径的最小化,如图2(c)所示。

算法中采用邻接表表示图G(V,E),总共有2|E|个边结点,所以扫描边的时间为O(|E|),而且对所有顶点递归访问1次,总体的时间复杂性为O(|V|+|E|)。

3.2 环形布局

模型抽取过程获得配电网联络图的所有设备模型集合,再循环遍历分析,根据模型节点号及设备类型抽象建模为图G(V,E),在此基础上进行布局布线过程。本文采用基于环形的布局算法,包括三个步骤。

步骤1:根据节点规模初始化布局空间的长度和宽度,设为节点数的4倍;并计算中心坐标p0(cx,cy)。

步骤2:根据上、下、左、右四个边界方向初始化电源点位置。

(1)循环计算任意两个电源点的最短距离。

(2)排列组合所有电源点相对顺序位置,选择两两距离之和最小的组合。

(3)根据确定的顺序,从起始电源点顺着分配上、下、左、右四个边的电源点位置;并标记电源点已放置位置。

步骤3:基于环形结构,由外向内依次放置未放置位置的所有节点。

(4)若所有的点都已放置位置,则算法结束;否则转(5))。

(5)从已放置位置的点集合中选择所有相连但未放置的节点集合P。

(6)遍历P中的节点p,选择与p直接相连且相连的点已放置位置数最多的节点pnext。

(7)若pnext存在未放置位置的相连节点,则计算pnext直接相连且相连的点已放置位置的平均值pavg(sx,sy),从pavg位置开始向上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向获得px,该位置无其他节点,且使∠pxpavgp0(节点px,pavg,p0组成的角度)最小;若存在px的坐标,则标记pnext为px的位置,转(4);否则,输出异常,算法终止。

(8)若pnext所有相连节点都已放置,则pnext的位置设为所有相连节点位置的平均值;转(4)。

如图3(a)所示,在放置完Sa,Sb,Sc后,循环Sa,Sb,Sc直连的节点集合{1,12,13},选择节点1,则其相连的Sa已放置,如图3(b)所示,从Sa的位置pavg到p0(cx,cy)的连线和pavg到Sa的八个相连位置组成的角度a最小,获得节点1的位置;依次类推,在所有的节点完成位置放置后算法结束,如图3(c)所示。

环形布局算法关键过程在于步骤3。与图的深度遍历算法类似,采用邻接表表示图G(V,E),需根据边遍历所有节点V,总体时间复杂性为O(|V|+|E|)。

3.3 压缩及优化

环形布局时初始化了一个很大的布局空间以保证所有的节点都尽可能有空闲的位置可放,因此在图G布局完成后,整图显得相当稀疏,本文采用行列压缩的方式消除此问题,从而保证图形的相对紧凑。以列压缩为例,过程如下。

步骤1:遍历所有节点V,计算出整图的最大行xmax、最小行xmin、最大列ymax、最小列ymin。

步骤2:从最大列ymax开始依次向左遍历(令c=ymax)。

步骤3:如果某一列c中无任何节点,则V中所有y坐标大于c的节点左移一格;否则c=c-1。

步骤4:如果c等于ymin,则算法结束;否则转步骤3。

行压缩类似列压缩过程,在完成整图压缩后,图中无空的行、列对象,整图相对紧凑,如图4所示。

此外,在完成布线过程后,为进一步优化图形结构,本文还进行了局部处理过程,包括整图的旋转,以保证宽度大于高度、双度节点的位置调整以减少拐点等。

完成图形布局及压缩优化过程后,本文采用文献[11]的布线算法进行图形布线。基本过程为:针对各个已布局的节点在每行每列间插入一定数量的空格作为布线通道;布线前根据线的长度进行排序,由小到大依次布线;对已布线的空格进行统一标记,以免后续布线过程发生重叠或交叉。

4 案例分析

为检验上述布局算法的实用性,以工程现场真实模型为试验对象,生成的配电网联络图如附录A所示。

附录A图A1是配电网3联络线路图,以不同颜色显示不同线路区域,整体结构基于环形布局,在环网柜模型缺失的情况下,可以通过母线自动组成环网柜对象;附录A图A2是配电网4联络线路图,在联络线路太多的情况,可能存在一定的交叉,经过简单的调整操作,总体上不影响图形的可读性,效果良好。

环形布局成图算法包括模型抽取和环形布局两个过程。针对不同联络规模的情况,算法总体性能有所不同。工程现场中2至4条馈线相互直接联络的情况比较多,其模型抽取及环形布局时间均小于1s;6至8条馈线相互直接联络的情况比较少见,其模型抽取时间小于1s,环形布局时间为3s;8条以上馈线相互直接联络的则极为罕见。

在本实验过程中,采用了空间换时间的策略,从而使模型抽取的时间大大降低;在6至8条馈线联络的情况下环形布局的时间则大幅增加。

本文基于环形结构的布局过程,针对配电网应用中的大多数馈线联络情况都能够生成比较好的配电网一次联络图,满足调度、运方人员日常工作的需要。实际工作中,比较常见的情形是“手拉手”联络,即为一条直线。对2至6个多电源联络的情况也能够很好地布局,对存在多个环且具有大量联络线路的复杂图形,本算法自动生成的图形需进一步手工调整。

总体上,在配电网模型正确的情况下,本算法自动生成的配电网联络图92%无需调整即可应用,其他太过复杂的联络图需一定的手工修正,很好地解决了配电网联络图手工维护工作量大的问题。

5 结语

本文在相关自动成图算法的基础上,针对配电网联络图的一般特性,设计了一种从外向内逐次布局的环形布局算法。首先通过精确的配电网联络图模型抽取算法抽取出特定的设备集合,再进行图形建模、布局布线及压缩优化过程,实现了配电网联络图由模型到图形的无缝衔接,较好地解决配电自动化维护联络图工作量大的问题,达到了较理想的水平。

多个工程现场应用结果显示,本文自动生成联络图方法达到了预期设想。但在用户定制化需求方面尚有一定的不足,后续将进行统筹完善,在美观性、定制化需求等方面开展进一步研究。

环形桁架索网结构动力学特性分析 第5篇

近年来我国开始大力发展电子侦察卫星, 该类卫星的侦测天线典型形式有环形桁架网状可展开天线, 其口径从10m级至100m级。美国发射的第四代电子侦察卫星“水星”所携带的天线口径就达到了104m。环形桁架可展开天线的主要组成部分有:前后张力索网、中间张力索阵、金属丝反射网和可展开桁架, 其中索网与可展开桁架为主要承力结构。文献[1]基于能量等效原理, 将桁架周期单元等效为空间梁, 推导了环形桁架的等效连续体模型。文献[2]基于ANSYS平台建立了星载大型网状天线的非线性有限元模型, 分析该类天线的动力学振动特性。文章提取了环形桁架可展开天线中的主要承力构件环形桁架与索网结构, 考虑到地面试验, 在量纲分析的基础上设计了缩比模型。借助ANSYS平台, 以样机为依据建立了环形桁架索网的有限元模型。考虑索网几何非线性, 通过仿真研究桁架索网结构的动力学特性。

2 桁架索网结构有限元建模与分析

环形桁架可展开天线的主要承力结构为桁架索网结构, 考虑到原结构尺寸巨大, 文章在相似理论的基础上设计了样机。环形桁架可展开天线与样机如图1、图2所示。

天线中的索网部分采用三向索网加调节竖索的形式, 样机中的索网部分采用辐射状索网加中央竖索的形式。三向索网的结构形式更加复杂, 但是能够较好地模拟曲面形状, 可以获得较高的形面精度。文章主要考察结构的动力学特性, 所以采用结构简单的辐射状索网。

2.1 桁架索网结构有限元建模

出于加工水平的限制, 连接杆与杆的接头设计尺寸过大, 在仿真中不能简单采用质量单元来模拟。为了减少单元数量使运算量减少, 所有的杆件采用Beam188单元描述, 接头用实体单元描述, 忽略杆件与接头之间的连接间隙, Beam188单元与实体单元之间采用多节点约束 (MPC) 的连接形式 (等效为杆件与接头之间固接) 。对于索网, 在ANSYS15.0版本中已经取消了传统的Link10单元, 我们采用Link180单元来描述索网, 通过设置实常数使该单元仅能受拉从而来模拟绳索的力学行为。Link180单元可以进行非线性运算来模拟绳索自身的几何非线性, 预应力可以转变为初应变, 将其作为初始状态通过APDL命令加载。

整个环形桁架索网结构的有限元模型如图3所示。

接头、杆件和索网的材料分别为铝合金、玻璃纤维和凯夫拉纤维。各材料的力学性能参数如表1所示。

2.2 索网静力学分析

由于索网的存在, 尽管忽略了接头与杆件接触处的非线性, 整个结构任然属于非线性结构。所以文章对桁架索网结构在平衡位置附近的微小振动进行考察, 在模态分析之前需要对桁架索网结构进行静力学分析, 找到结构在预应力作用下的平衡状态。

为了使非线性静力学分析能够较快收敛, 先对索网进行找形分析。首先确定中央竖索的内力, 以此为载荷求出索网内力与中央节点的位移。非线性静力学分析的流程一般为建立结构平衡方程, 然后采用Newton-Raphson迭代法求解该方程得到平衡状态下绳索中的应力。

索网的口径为430mm, 绳索截面直径1mm, 前后索网的初始状态水平, 水平索中施加0.01N的误差预拉力。竖索中的拉力设计为10N, 经过仿真后得到索网的最终形态如图4、图5所示。

将得到的初始应力和中央节点的最终位置带入到桁架索网有限元模型中, 经过静力学分析后得到环形桁架索网的初始状态, 结果如图5所示。

从图5中可以看出, 环形桁架在经过索网的张拉之后发生了微小变形。在可展开天线中, 这种因为预应力而产生的结构变形需要严格控制[3,4], 目的是将索网的形面精度控制在允许误差之内。在文章中主要考察结构的力学性能, 所以不需要对索网中的预应力进行优化。

2.3 环形桁架索网结构动力学性能分析

在找到桁架索网结构平衡位置的基础上对其进行模态分析。

分别对环形桁架与桁架索网结构进行模态分析, 取前十阶模态, 得到它们的频率如表2所示。

这里只展示前5阶的振型, 结果如图6所示。

从表2第一和第二列可以看出, 索网加强了结构的刚度, 使结构的频率提高。环形桁架前四阶的振型分别为:面内侧摆 (与约束方式有关) , 垂直于面的摆动, 面内呼吸, 桁架扭转;在张拉索网之后, 前四阶的振型没有发生改变 (可能某两阶调换位置) 。

比较表2中的第二和第三列, 增加竖索内的拉力 (也就是增加索网中的预应力) 对以框的振动为主的频率几乎没有改变, 对以网的振动为主的频率改变巨大。预拉力对索网的刚度有重要影响, 但是不会改变振型。

从表2.1中的第三行和第四行可以看出, 由于索网的存在这两阶的频率变得非常接近, 出现了模态密集的状况。

3 结束语

(1) 环形桁架索网结构是环形桁架可展开天线的主要承力结构, 该结构具有非线性, 难以获得动力学特性理论解。文章在简化模型的基础上, 考虑了索网的几何非线性, 借助ANSYS平台建立了环形桁架索网结构的有限元模型并进行了模态分析。 (2) 比较环形桁架与桁架索网结构的频率与振型, 发现索网的存在提高了整个结构的刚度, 是整个结构的频率提高, 但是没有改变原有的振型;由于索网的影响, 结构出现了模态密集现象;比较不同预应力桁架索网结构的频率与振型, 发现预应力对桁架的刚度提高有限, 主要改变了索网结构的刚度, 结构的振型没有发生改变。

参考文献

[1]刘福寿, 金栋平, 陈辉.环形桁架结构动力分析的等效力学模型[J].振动工程学报, 2013, 26 (4) :516-521.

[2]周志成, 曲广吉.星载大型网状天线非线性结构系统有限元分析[J].航天器工程, 2008 (6) :33-38.

[3]尤国强.可展开天线中索网结构的形态分析与设计[A].2011年机械电子学学术会议[C].2011.

环形叙事结构 第6篇

关键词：浮选柱,浮选机,环形充气浮选机,结构设计

0 引言

由于目前的浮选柱大多具有很多缺点，比如发泡量比较小、气泡发生容易损坏、柱体太高以及选别的粒度范围窄等，不能满足矿石日益复杂的要求。因此，针对这些缺点，研制了环形充气浮选机，并申请了专利[1]。

1 结构构造与分选原理

1.1结构设计[2]

环形充气浮选机的整体设计思路是由分选柱、压入空气型气泡发生器、环形泡沫刮板机构、尾矿提升管组成，并且多棵分选柱组合成圆环形，样机的制造整体也分为这四大部分。但是，在进行实验室型环形充气浮选机样机设计及制造时，必须考虑到实验室的条件，以及每次做实验的用矿量的情况；另外，为了实验方便以及结果容易验证，所采用的材料必须是比较容易得到和加工、制作的，而且单柱的体积也不宜过大。所以综合考虑以上情况，最终设计制造的样机形式为如图1所示，由电机1、减速器2、固定板3、刮板4、有机玻璃管5、尾矿提升管6、U型管7、支架8、精矿回收槽9上外围10和上内围11组成。其中有机玻璃管5用作样机的单柱，高度为1000mm，外径为100mm，内径为90mm，每棵柱的容积大约为6L；有6个单柱是起选别的作用，另外两个则是作为精矿排出管和尾矿排出管使用。另外，在柱的底部加上一个圆锥体的结构来便于尾矿的排出，这个圆锥体在制造时采用钢板卷成。电机1、减速器2和固定板3、刮板4组成了环形泡沫刮板机构；刮板的转速是采用电机加减速器的方式来控制的。尾矿提升管6、U型管7组成了尾矿提升装置，并且为了尾矿顺利进入到下一分选柱内，在U型管7的一侧加入加压空气，尾矿提升管6采用的是30mm的软管。另外，为了下次试验方便，以及防止浮选机内的矿浆沉淀后淤塞气泡发生器，在U型管7的最低处设置了一个阀门，试验完成后，只要开启U型管最低处的阀门加水冲洗就可以排掉柱体内剩余的矿浆。气泡发生器则采用的是普通的多孔气泡产生装置。

加入矿浆的入口设计在离分选柱顶部300mm的地方。另外，为了防止泡沫溢出柱体外，在所有柱体所组成的圆环的外围和内围，各有一圈铁板，外围高150mm，内围高70mm。还有，在精矿收集槽9上方设置了细水管，用于打散浮选产生的精矿。除去图1表明的结构外，对于加压空气的提供，本设备采用了两个空气压缩机，一个空气压缩机供给气泡发生器所用的气量，而另一个空气压缩机则提供尾矿提升管所需的空气。每个空气压缩机的空气都经过分流管的分流分为六股，每股经过一个小阀门进入一个气泡发生器或尾矿上升管。

在对样机进行实验时，为了区分分选柱的作用，以及便于说明，对每棵单独的选别柱都进行了编号，编号如图2所示。在图2中，是从上方观察样机得到的编号，并且刮板的转动是顺时针的。

1.2分选原理

实验室型环形充气浮选样机的分选过程如下：矿浆给入0柱的给矿口中，矿粒向下沉降，气泡向上浮升，被气泡负载的矿粒成为粗精矿，并经过刮板的作用进入精矿收集槽，在精矿收集槽内被水打散后，由精矿收集槽的下部进入下一柱体，依次经过+1、+2、+3柱精选选别最后成为精矿从精矿排出管中排出。没有被气泡负载的矿粒在0柱中向下流动，进入到最低端的U型管然后通过尾矿提升管并随着加压空气的动力进入扫选分选柱中，依次经过-1、-2、-3柱进行扫选后，最后进入尾矿回收管得到尾矿。

2 选别特点

样机是按照环形充气浮选机的思路制造而成的，采用的是多棵柱和多段独立发泡器的形式。该形式在结构和形式上都具有很多优势。从结构上来说，首先，样机远比普通的浮选柱降低了更多的高度，更有利于操作维修以及更换零件等，其次，高度降低，使得气泡从下向上浮升时，气泡的体积不会有太大变化；再次，从下方产生气泡，从上方加入矿浆的形式，使得颗粒和气泡逆流相碰，增加了碰撞几率；还有，多棵柱组合可以根据矿物的性质增加或缩短实际分选高度；最后，冲洗水可以打散凝聚成团的矿粒，克服非选择性团聚。从分选效果上来说，首先，理论上可以使没有被气泡负载的疏水颗粒能够与气泡进行多次逆流碰撞；增加了被浮几率；其次，微细矿粒在多次冲洗水冲洗的情况下，与气泡多次碰撞，减少了夹杂在矿化气泡中的细粒脉石。

3 对比试验与指标分析[3,4]

试验内容为环形充气浮选机与XFD型传统浮选机进行对比试验。试验物料为硫铁矿。硫铁矿采用的是贵州遵义某一般类型的硫铁矿。该硫铁矿的多元素化学分析如表1所示。

因为本试验的目的是验证样机的选别效果，而不是对该硫铁矿的选别过程进行工艺流程的制定或优化，所以试验所用的药剂和工艺流程都是采用目前工厂中普遍使用的。试验采用现场药剂制度，硫酸用量为2000g/t；丁基黄药用量为200g/t;2#油用量为60g/t。试验过程是针对同样品位、同样磨矿细度的硫铁矿，用样机进行一次选别对比1000mLXFD浮选机对硫铁矿进行三次选别的结果。

从表2可以看出，对于最终产品来说，样机一次的选别，S精矿品位达到了49.44%，S回收率达到了99.15%；XFD浮选机三次粗选的S精矿品位只有46.51%，而且回收率只有96.79%。所以，无论是精矿品位还是精矿回收率，样机的效果明显高于XFD型浮选机的效果。因此，从试验上证明了新型环形充气浮选机的结构形式有利于矿物的分选[3]。

4 结论

(1)根据实验室的条件以及方便试验的原则，样机主要由8根单柱、刮板装置、气泡发生器以及尾矿提升管等组成。

(2)针对样机的结构对样机的分选机理及分选过程进行了说明。

(3)做了与传统XFD浮选机的对比试验。试验证明样机的结构有助于矿物的分选，并且与传统的XFD浮选机相比，具有经济上的绝对优势。

参考文献

[1]文书明,杨琳琳.一种环形充气浮选机[P].中国专利:200810058556,2008,10.

[2]杨琳琳.环形充气浮选机的研制[D].昆明理工大学博士论文,2008,3.

[3]杨琳琳,程坤,文书明.环形浮选柱选别某硫铁矿的试验研究[J].矿山机械,2008(2):102-105.

环形叙事结构 第7篇

空间可展结构是一种由收缩状态展开成预先设定的展开状态、承受载荷并保持稳定构型的结构, 该结构在航天、航空、建筑等领域具有广阔的应用前景[1]。

Pinero[2]是较早研究可展结构的学者之一, 他以剪刀机构作为单元机构设计出了可展结构并将其成功应用于开合式屋顶。You等[3]通过给定尺寸约束, 将剪刀机构分成两类, 讨论了它们的几何特性和构成平面环形可展结构的方法。Zhao等[4]应用螺旋理论, 从机构学的角度, 研究了剪刀机构构成不同形状的可展结构的方法。杨毅等[5]应用带惩罚的变密度法 (solid isotropic material with penalization, SIMP) 对剪刀机构进行了拓扑优化研究。Kipe等[6]通过对曲柄滑块机构进行演绎, 获得了多边形和多面体可展结构, 其单元机构仍然是剪刀机构。Lu等[7]采用平衡矩阵法研究了剪刀单元构成的平面可展结构的运动学特性。Charis[8]采用剪刀机构构成平面和曲面可展结构, 并研究了其展开过程中的几何非线性现象和杆件的变形情况。

1982年, Thomas等[9]提出了机构的运动影响系数的概念, 并指出“机构的运动影响系数与变化的运动参数无关, 仅由机构的几何参数决定”。Huang等[10,11]采用影响系数法研究了6-6R机构的运动学和受力情况。在进行受力分析时, 将方程个数从186降到6, 大大简化了计算过程。

国内外有许多学者在从事可展结构的研究工作, 但是, 关于可展结构展开过程的运动学和动力学的研究还很不成熟。本文首先探讨了构成环形可展结构的剪刀机构的几何参数之间的关系;然后依据剪刀机构环形阵列可展结构的特点, 采用单元机构法分析了剪刀机构的运动学和动力学特性, 获得其一阶和二阶运动影响系数;其次, 结合运动影响系数法和单元机构法, 分析了环形可展结构展开过程的运动学和动力学特性, 为大型阵列组合机构的运动学和动力学分析提供了参考。

1 环状阵列结构的构型分析

剪刀单元机构如图1所示, 由两个杆件A1CB1、A2CB2构成, A1CB1和A2CB2在点C处铰接, 设两杆件各段的长度分别为l1、l2、l3、l4, CA1与CB1夹角为β1, CA2与CB2夹角为β2, A1B2与A2B1夹角为α, CA1与CA2夹角为2θ, 这些即为剪刀单元的位形参数。将相邻剪刀单元机构的A1与A2铰接, B1与B2铰接, 即可构成环形可展结构, 如图2所示。该环形可展结构由8个剪刀机构环形阵列组成。

对于由n个剪刀单元机构构成的环形可展结构, α可以表示为

相邻单元之间满足邻接条件, 即有A1B2=A2B1, 根据余弦定理, 同时由θ在展开过程中的任意性, 得几何构型条件:

或

对式 (2) , 根据几何关系可以证明, OC连线平分α角, 并与连线A1A2、B1B2垂直, 所以有

整理式 (4) , 同时结合θ的任意性, 得

由式 (5) 得

结合式 (2) , 得

式 (1) 和式 (7) 即为剪刀单元机构环形阵列构成可展结构的机构尺寸要求。以下表达中, l1、l2、l3、l4统一用l替代。

各单元的中间铰接点C位于以点O为圆心、R为半径的圆上, 根据几何关系有

当完全展开时, 点A1和B2、A2和B1分别重合, 得到最大展开半径表达式为

当完全收拢时, θ=0, 点A1、A2重合, 得到最小收拢半径表达式为

由此可见, 剪刀机构环形阵列可展结构的收拢率为

2 运动学分析

对n个剪刀单元构成的环形可展结构, 按顺时针方向对各单元依次编号为1, 2, …, n, 如图3所示。

以环形可展机构的圆心O为原点, 建立固定坐标系ΣXOY, 其中OY轴过单元1的铰链点C, 在单元i上建立动坐标系ΣixiOyi, 其中Oyi轴过单元i的铰链点A1、B2。根据前述几何关系, OY轴与单元1中构件1的CA1边夹角等于θ。

由于动坐标系ΣixiOyi与固定坐标系ΣXOY的原点重合于O点, 根据坐标系的旋转变换关系, 得

其中, 0rC (i) 为单元机构i中C点在固定坐标系Σ中的矢径, R0i为动坐标系Σi到固定坐标系Σ的旋转变换矩阵, 表达式为

irC (i) 为单元机构i中C点在动坐标系Σi中的矢径, 表达式为

单元机构i中两构件CA1、CA2与固定坐标系OX轴夹角表示为

式 (12) 对时间t分别求一阶、二阶导数, 得C点的速度和加速度方程为

式中, 0GC (ri) 为线运动一阶运动影响系数;0HC (ri) 为线运动二阶运动影响系数;ω为角速度;ε为角加速度;下角标θ和θθ分别表示求以θ为自变量的一阶和二阶导数。

式 (18) 说明展开过程中, 铰链点C的速度方向保持不变。

式 (15) 对时间t分别求一阶、二阶导数, 得单元机构i中两构件的角速度和角加速度方程分别为

3 动力学分析

假设构成剪刀机构的两个构件的质心均在C点, 可展结构的展开过程由位于点C处的扭簧驱动。

单元i两构件的惯性力和惯性力矩分别表示为

式中, Qx (i) 、Qy (i) 和QT (1i) 、QT (2i) 分别为单元i的构件1、2的惯性力和惯性力矩;J1 (i) 、J2 (i) 为单元i的构件1、2相对各自质心的转动惯量。

当单元机构发生虚位移Δθ时, 单元i的惯性力和惯性力矩所做的虚功可以表示为

式中, Δφ (i) 与ΔrC (i) 为单元i中两构件的角位移和C的线位移。

扭簧扭矩所做的虚功为

式中, K为扭簧刚度;s0为扭簧的初始形变。

根据虚功原理, 得

结合运动学公式, 可得原定义的角加速度为

可以证明, 所以

又因, 积分得单元位形参数θ的时间表达式:

式中, 2θ0、2ω0为单元1中构件1、2的初始夹角和相对角速度初始值。

结合运动学公式可得各构件的角位移、角速度和角加速度及各铰链点位置的线位移、线速度和线加速度。

4 算例

以12个单元构成的环形可展结构为例, 进行其运动学和动力学分析。取最大展开半径Rmax=4 m, 由式 (9) 得l=1.035 m。取转动惯量J1 (i) =J2 (i) =10 kg·m2, 扭簧刚度k=0.2 N·m, 扭簧初始变形s0=6π, 初始条件θ0=0, ω0=0。

根据式 (28) 得剪刀单元机构的角度参数θ表达式为

结合运动学公式可得各构件的角位移、角速度和角加速度表达式。

根据式 (12) 可得可展结构展开过程中的位形, 如图4所示。图中, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示完全收拢、半展开、完全展开状态的位形, 径向射线表示各铰链点的轨迹线。根据图4, 并结合式 (18) 可知, 在展开过程中, 各铰链点沿半径方向运动, 轨迹为直线。A1B2与A2B1夹角α保持不变。

根据式 (12) 得, 单元1、4、7、10的点C在x、y方向的位移曲线分别如图5、图6所示。图5中铰链点C1、C7的x方向的位移始终为0, 图6中铰链点C4、C10的y方向的位移始终为0。

根据式 (16) 得, 单元1、4、7、10的点C在x、y方向的速度曲线分别如图7、图8所示。图7中铰链点C1、C7的x方向的速度始终为0, 图8中铰链点C4、C10的y方向的速度始终为0。

根据式 (17) 得, 单元1、4、7、10的点C在x、方向的加速度曲线分别如图9、图10所示。图9中铰链点C1、C7的x方向的加速度始终为0, 图8中铰链点C4、C10的y方向的加速度始终为0。

5 结论

(1) 剪刀机构环形阵列形成的可展结构, 其收拢率与单元机构杆长无关, 仅取决于机构的个数。

(2) 根据可展结构是由一种单元结构阵列组合的特点, 建立了单元结构的运动方程和动力学方程, 通过集成形成了可展结构的运动学与动力学分析方法。

(3) 采用运动影响系数法和单元机构法进行了环形可展结构展开过程的运动学与动力学分析, 得到了剪刀单元机构位形参数θ的表达式及各构件的角位移、角速度和角加速度表达式;获得了环形可展结构展开过程中, 各单元铰链点C的位移、速度和加速度曲线。

摘要：通过分析剪刀单元之间几何参数的关系, 得到单元尺寸和单元数量与展开和收拢半径之间的约束条件;针对可展结构的组成特点, 提出将单元机构法与运动影响系数法相结合, 建立可展结构的运动学分析方法;将运动影响系数法与虚功原理相结合, 形成了可展结构的动力学分析方法。通过算例证实了所建立的运动学和动力学分析方法的有效性。

关键词：可展结构,剪刀机构,运动影响系数,单元机构法

参考文献

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