钢结构材料管理制度

2024-10-28

钢结构材料管理制度(共11篇)

1.钢结构材料管理制度 篇一

钢结构防腐工程,钢结构防腐材料选择

一、喷涂层太薄

钢结构喷涂防火涂料的目的,是为了提高钢结构的耐火极限。钢结构耐火极限的性能指标与喷涂厚度密切相关。同种类的防火涂料,喷涂的厚度不同,其耐火极限也不一样。如钢结构的防火涂料的厚度不按设计要求喷涂,钢材的耐火极限就不可能达到消防的要求。据统计,喷涂层太薄,这类问题占25%。

二、喷涂表面有乳突

为了确保涂层表面均匀平整,喷涂厚度又要符合要求,《钢结构防火涂料应用技术规范》第3.4.5条, 厚涂型钢结构防火涂料施工中明确要求: 喷涂后的涂层, 应剔除乳突, 确保均匀平整。

三、选择类型不对

不同类型的防火涂料,在钢结构上喷涂的厚度不同,而其耐火极限也是不相同的。不同部位的钢结构,喷涂不同类型的防火涂料,才能保证钢结构的耐火极限达到防火要求。如选错了类型,即便喷涂层达到了厚度,也不会达到防火要求。为此,《钢结构防火涂料应用技术规范》第2.0.4条明确规定:“ 室内裸露钢结构,轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构,当规定其耐火极限在1.5h以下时,应选用薄涂型钢结构防火涂料 ”;“ 室外隐蔽钢结构,高层全钢结构及多层厂房钢结构,当规定耐火极限在1.5h以上时,应选用厚涂型钢结构防火涂料 ”。

2.钢结构材料管理制度 篇二

碳化硅陶瓷材料具有抗高温、耐磨损、高热导率以及耐化学腐蚀等优良特性,可作为耐磨构件、热交换器、防弹装甲板、大规模集成电路底板及火箭发动机燃烧室喉衬和内衬材料等。自20世纪60年代作为核燃料包壳材料以来,用途日趋广泛。80年代以来,作为热机材料,它也是最有潜力的候选者之一,在许多重要工业领域得到应用。它不仅在正在开发的高新技术领域(例如,陶瓷发动机、航天器等)发挥重要作用,在目前的能源、冶金、机械、建材化工等领域也具有广阔的市场和待开发的应用领域。要满足高新技术越来越高的要求和日益广泛的市场,需要生产不同层次、不同性能的各种碳化硅制品[1]。

由于碳化硅晶体强烈的共价键性,使其即使在高温下亦很难进行烧结,同时其晶格界面能高,使碳化硅粉体很难获得足够的能量以形成新的晶界。另一方面,碳化硅晶体表面在高温下形成的氧化膜也起到阻碍晶体长大的作用[2]。为了解决上述问题,在工业上和实验室中,多采用外加适量的添加剂,或通过硅碳反应对其进行烧结[3]。

在目前碳化硅材料的各种烧结方法中,反应烧结由于具有烧结时间短、生产率高、烧结温度低、可制备大尺寸及复杂形状工件等方面的优势,越来越受到人们的重视[4,5]。P·Popper等[6]人最先采用硅碳反应制备出碳化硅粗粉,为当时碳化硅材料的工业化生产提供了一条崭新的方法。此后,C W Forrost等[7]在高温下利用熔融态硅渗透碳,得到了高致密度的碳化硅产品。

目前通过反应烧结制备的产品有陶瓷横梁、喷嘴、辐射管、密封件及球磨衬板等,广泛应用于高温窑炉、机械、化工、冶金、环保等行业和军工领域。但反应烧结碳化硅陶瓷中的游离硅问题直接影响其高温适用性,生产中通常通过调整配方、结构的控制和烧成工艺的控制来解决游离硅问题。

许多文献对反应烧结碳化硅的发展以及机理研究比较多,对工艺制度对反应烧结碳化硅的性能影响方面研究的较少,而工艺制度对反应烧结碳化硅制品的致密化又起着关键性作用。本文试验研究了熔渗工艺制度和烧结工艺制度的不同对反应烧结碳化硅的结构与性能的影响规律,以寻求最佳的工艺方案。

1 实验

1.1 实验原料

工业级碳化硅粉,粒度范围F70~F100。工业级单质硅粉,平均粒径45nm。工业级热塑性酚醛树脂粉,平均粒径74nm。本实验中选用六亚甲基四胺(即乌洛脱品)作为固化剂。

1.2 实验过程

1.2.1 样品的制备

将一定量的碳化硅微粉、酚醛树脂以及乌洛托品混合均匀,采用单向加压的方式,在50MPa的压力下将粉体干压成¢40mm×10mm的干坯。之后将干坯放入烘箱中,在180℃温度下干燥。再将干燥后的生坯放入真空炉中加热使之碳化,加热温度1000℃,保温时间4.5h,得到素坯。将素坯放入内涂氮化硼的石墨坩埚内,用硅粉进行掩埋。再将掩埋后的石墨坩埚放入高温真空炉中烧结,在10~30Pa真空度下使之发生渗碳反应。

1.2.2 试样性能测试

用阿基米德法测定样品的体积密度和显气孔率;用MHV2000数显显微硬度计测定其维氏硬度;利用MMW-1万能摩擦磨损试验机,在500r/s的转速、400N的实验力、900s实验时间的实验条件下分别测试其摩擦系数和磨损量;用JSM6700F型场发射扫描电子显微镜观察其显微结构;用X射线衍射仪和能谱仪分析其主晶相和成分。

2 结果与讨论

2.1 熔渗温度及时间对熔渗硅反应烧结碳化硅耐磨材料的性能影响

此次实验是在1430℃、1450℃、1470℃三个不同的温度点分别保温1.5h、3h、4.5h熔渗,再在1550℃保温2h烧结的烧成曲线下,在真空度为10~30Pa条件下烧结,之后测得试样的体积密度、开口气孔率、维氏硬度、磨损量。

2.1.1 熔渗温度及时间对反应烧结碳化硅的体积密度的影响

图1为不同熔渗温度和时间对烧结碳化硅体积密度的影响关系图。由图1可以看出,首先,在相同的保温时间不同的熔渗温度点,体积密度随着熔渗温度的提高逐渐变小。熔渗温度为1430℃时,体积密度达到最大为2.73g/cm3。其次,在相同熔渗温度点不同保温时间,随着保温时间的延长,体积密度逐渐增大。在1430℃进行熔渗,体积密度随着保温时间的延长增大的更加明显。这是由于随着熔渗温度的提高,硅粉达到熔点以后开始融化,在毛细管力的作用下渗入到坯体中玻璃碳和碳化硅表面,如果熔渗温度过高,先渗入的硅会与碳快速反应生成碳化硅堵塞孔道,影响后面硅的熔渗参与反应,导致烧结体体积密度的变小。

2.1.2 熔渗温度及时间对反应烧结碳化硅的开口气孔率的影响

图2为不同熔渗温度及时间对烧结体开口气孔率的影响关系图。由图2可以看出,在相同的保温时间不同的熔渗温度点,开口气孔率都随着熔渗温度的提高逐渐变大。其次,在相同的熔渗温度点不同的保温时间,随着保温时间的延长,开口气孔率逐渐变小。但是,在熔渗温度保温3h和保温4.5h变化不太明显。这与上面体积密度的关系图基本是对应的,烧结体体积密度越大,开口气孔率会变小,这是由于体积密度变大必然带来烧结体结构的致密,开口气孔率减小。

2.1.3 熔渗温度及时间对反应烧结碳化硅的维氏硬度的影响

图3为不同熔渗温度及时间对烧结碳化硅维氏硬度的影响关系图。从图3可以看出,在不同的温度保温1.5h时,随着熔渗温度的提高,熔渗硅反应烧结碳化硅的维氏硬度先增大后减小,这是由于随着温度的提高,金属硅的流动性变大,利于熔渗,但温度过高,熔渗的金属硅会很快与素坯中的碳反应生成碳化硅,阻止进一步熔渗。在不同的温度保温3h、4.5h时,随着熔渗温度的提高,烧结碳化硅的维氏硬度逐渐减小。其次,在相同的温度保温不同的时间,随着保温时间的延长,烧结体的维氏硬度逐渐增大。这是由于一定的烧成温度,一定的保温时间可以增大熔渗金属硅的流动性,利于熔渗,新生成的碳化硅粘结相在原生碳化硅表面生长,导致体积密度的变大,致密度的提高,硬度值变大。

2.1.4 熔渗温度及时间对反应烧结碳化硅的磨损量的影响

图4为不同熔渗温度及时间对烧结体磨损量的影响关系图。由图4可以看出,首先,在相同的保温时间不同的熔渗温度,烧结碳化硅的磨损量随着熔渗温度的提高逐渐增大。这是由于达到金属硅的熔点以后,金属硅开始熔融,在毛细管力的作用下渗入坯体中,玻璃碳逐渐溶解于金属硅溶液中,随着熔渗温度的提高,必然加剧熔融的金属硅与坯体中碳的反应,从而使得金属硅还没有来得及完全渗入到坯体中时,新生成的碳化硅已经堵塞了毛细管道,导致体积密度的降低,从而致密度减小,自润滑性降低,磨损量必然提高。其次,在相同的温度点保温不同的时间,随着保温时间的延长,烧结体的磨损量逐渐减小。

2.2 烧成工艺对熔渗硅反应烧结碳化硅耐磨材料的性能影响

此次实验是在1430℃保温3h熔渗,再在1530℃、1550℃、1570℃分别保温1h、2h、3h烧结的烧成曲线下,在真空度为10~30Pa条件下烧结,之后测得试样的体积密度、开口气孔率、维氏硬度、磨损量。

2.2.1 烧成工艺对反应烧结碳化硅的体积密度的影响

图5为烧成工艺的不同对烧结碳化硅体积密度的影响关系图。由图5可以看出,在不同的温度相同的保温时间,当保温时间为1h时,随着烧成温度的提高,体积密度逐渐增大;而保温时间为2h和3h时,体积密度随着烧成温度的提高逐渐增大,当达到最高点时又逐渐变小;在烧成温度点1550℃保温2h体积密度达到最大,为2.73g/cm3。在相同烧成温度不同保温时间,在1530℃,体积密度随着保温时间的延长逐渐增大;在1550℃保温2h得到最大的体积密度;在1570℃时,保温1h时,体积密度最大,而保温时间过长,体积密度反而逐渐变小。

2.2.2 烧成工艺对反应烧结碳化硅的开口气孔率的影响

图6为烧成工艺的不同对烧结碳化硅开口气孔率的影响关系图。由图6可以看出,在不同的温度相同的保温时间,开口气孔率随着温度的升高逐渐变小,达到最小值之后,随着温度的升高又逐渐增大。在相同烧成温度不同保温时间,在1530℃,随着保温时间的延长开口气孔率逐渐变小;在1550℃保温2h得到最小的开口气孔率为2.92%;在1570℃保温1h时,开口气孔率最小,而保温时间过长,开口气孔率反而逐渐变大。

2.2.3 烧成工艺对反应烧结碳化硅的维氏硬度的影响

图7为烧成工艺的不同对烧结碳化硅维氏硬度的影响关系图。由图7可以看出,在不同的温度相同的保温时间,当保温时间为1h时,随着烧成温度的提高,维氏硬度逐渐增大;而保温时间为2h和3h时,维氏硬度随着烧成温度的提高逐渐增大,当达到最高点时又逐渐变小;在烧成温度点1550℃保温2h可以得到最大的维氏硬度为2917.67hv。在相同烧成温度不同保温时间,在1530℃,维氏硬度随着保温时间的延长逐渐增大;在1550℃保温2h取得最大的维氏硬度;在1570℃时,保温1h时,维氏硬度最大,而保温时间过长,维氏硬度反而逐渐变小。

2.2.4 烧成工艺对反应烧结碳化硅的磨损量的影响

图8为烧成工艺的不同对烧结碳化硅磨损量的影响关系图。由图8可以看出,在不同的温度相同的保温时间,磨损量随着温度的升高逐渐变小,达到最小值之后,随着温度的升高又逐渐增大。在相同烧成温度不同保温时间,在1530℃,随着保温时间的延长磨损量逐渐变小;在1550℃保温2h有最小的磨损量为0.0018g;在1570℃时,保温2h时,磨损量最小,而保温时间过长,磨损量反而逐渐变大。

2.3 工艺制度对熔渗硅反应烧结碳化硅耐磨材料的显微结构分析

图9为在1430℃保温3h熔渗硅,再在1550℃保温2h反应烧结碳化硅试样的显微结构图,表1为图9中各点的EDS分析结果。从图9中可以看出,体系中液相较多,结构较为致密。在烧结过程中,随着体系温度逼近硅的熔点,硅逐渐熔解为液相,熔融后的硅在毛细管力的作用下,由素坯气孔进入坯体内部,并与坯体内的碳发生作用形成碳化硅。新形成的碳化硅一部分附着在素坯原有碳化硅上,还有的在液相的硅中逐渐成核生长,这样体系中的碳和液相的硅逐渐形成碳化硅。由于碳在液硅中的溶解度随温度的升高而增大,同时碳溶解伴随有放热效应[8],因此在碳的溶解处,温度逐渐上升,形成局部高温区。与此同时,碳化硅在液硅中的析出伴随有吸热效应[9]。这样一来,在高温下碳溶解和碳化硅析出的同时,体系内逐渐形成局部高温区和低温区,并且出现碳和碳化硅的浓度梯度。高温区的碳不断溶解,并在低温区析出碳化硅晶体,直至碳溶解完毕,反应完成,烧结过程结束。

图10为熔渗硅反应烧结碳化硅的XRD图谱。从图中可以看出,反应烧结后制品的主晶相为SiC,其次还有剩余硅的存在。

以上只是片面探讨了工艺制度对烧结碳化硅的性能影响,如需制备更加致密的碳化硅,还需从工艺配方方面进行优化,还有待探讨。

3 结论

通过研究熔渗工艺与烧成工艺对反应烧结碳化硅的影响,可知在熔渗温度为1430℃、保温时间为3h的条件下熔渗硅,在最终烧成温度为1550℃、保温2h时,以及实验的真空度条件下,反应烧结碳化硅的体积密度最大为2.73g/cm3,硬度最高为2917.67hv,且所得制品耐磨性能优异。

摘要:通过研究熔渗温度和时间及烧成工艺制度的不同对反应烧结SiC耐磨材料性能与结构的影响,确定最佳的工艺制度。分析了样品的体积密度、开口气孔率、显微硬度、磨损量等物理性能。采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪对样品的断口形貌、内部成分和结构进行了表征。发现反应烧结碳化硅在1430℃保温3h,烧成温度1550℃保温2h这种工艺制度下,制备出体积密度为2.73g/cm3,硬度为2917.67hv、磨损量为0.0018g的陶瓷材料。

关键词:熔渗温度及时间,烧结工艺制度,碳化硅

参考文献

[1]蔡新民,武七德,刘伟安.反应烧结碳化硅过程的数学模型[J].武汉理工大学学报,2002,24(4):48-50

[2]侯永改,李文凤,郭会师等.SiC耐磨材料颗粒级配的设计与研究[J].中国陶瓷,2010,46(12):54-56

[3]屈林,王晓刚,王铃艳.有机泡沫浸渍法制备SiC多孔陶瓷的研究.山东陶瓷,2007,30(3):3-6

[4]吕振林,高积强,金志浩.碳化硅陶瓷材料及制备[J],机械工程材料,1999,23(3):1-3

[5]侯永改,朱国朝,李文凤等.硅及硅合金对反应烧结SiC耐磨材料性能与结构的影响[J],金刚石与磨料磨具工程,2011,30(1):74-79

[6]Popper P,The preparation of Dense Self-BondedSilicon Carbide[M],Heywood London:SpecialCeramics,1960:209-219

[7]Forrost C W,Kemnnedy P,Shennan J V.TheFabrication and Properties of Self-Bonded Silicon CarbideBodies[Z],Popper P,Special Ceramics 5 UK,BritishCeramic Research Association,1972:99-123

[8]Ness J N,Page T F.Microstructural evolutionin reaction-bonded silicon carbide.J MaterSci,1986,21(4):1377-1397

3.走进低结构材料 篇三

小班幼儿会玩低结构材料?你可能会认为:不可能吧,他们还是以平行游戏为主呢!多年的经验告诉我,首先,小班孩子以直觉行动思维为主,他们喜欢直观、形象的材料。其次,具有情境性、趣味性的游戏材料呈现更能激发幼儿的角色意识。例如:娃娃家的基本件——锅碗瓢盆、各种蔬菜等等。其三,游戏材料以高结构为主,低结构为辅。这些经验成为我们对小班游戏的一个固化解读。

本学期,我尝试提供10种材料,解决3个问题,观察4个月份来解读小班幼儿对低结构材料的使用情况、使用能力以及潜在可能。

一、投放10种低结构材料

伸缩铝箔管、剪开成段的防撞条、粗的彩色吸管、圆形原木片、粗的扭扭棒、仿真树叶、方形镂空木盘片、塑料泡沫飞盘、超大号毛绒球、布垫子。

选择材料时遵循的原则是:

(1)喜欢捏捏摸摸抱抱的感知觉,材料多为柔软材质;

(2)色彩上要鲜亮缤纷;

(3)尺寸上不能太小太细,要略为夸张;

(4)具有多功能性,能操作、能制作、能摆弄;

(5)可以简易变形、再塑性的;

(6)原生态的自然物的。

二、解决3个疑问

1.小班幼儿是否有能力去使用低结构材料?

2.小班低结构材料在每一次游戏中使用的频率是高频还是偶发?

3.小班幼儿对低结构材料的认同是普遍性的,还是局限于小群体幼儿?

三、观察4个月份

我们于2015年3~6月份对小(一)班26名幼儿的低结构材料使用情况进行了详细的观察,报告如下:

(一)三月

1.观察要点。

材料投放快一个月的时间,教师没有做任何介绍和引导,就放在教室的一个角落,这一个月没有人去碰,偶尔有几个好奇者走近看一看就离开了;10种材料中,幼儿首次使用的是大号毛绒球。

2.解读。

小班幼儿一开始对低结构材料兴趣不大;第一次使用毛绒球是因为上学期有用毛绒球的经验;生活经验是游戏开展的必要因素。

(二)四月

1.观察要点。

游戏动物园是低结构材料正式出现的处女地,而并非是娃娃家;月初,孩子们开始使用垫子做桌子,放上飞盘做盘子,用防撞条和树叶做食物喂给小动物吃;月中才渐渐迁移到了娃娃家,开始用防撞条做意大利面。

2.解读。

娃娃家的高结构材料相对丰富,幼儿可选择的品种多,而动物园相对而言自制的材料就丰富一些;小动物的食物也是用低结构材料制作的;小玩家们在经验上容易迁移和同化。

(三)五月

1.观察要点。

防撞条被大量使用:公园里做烧烤的肉、娃娃家里烧菜、甜甜屋里的油条、开车的警察叔叔拿的“薯条”等。

一天,一个小朋友用伸缩铝箔管变成了娃娃家的魔术杯后,这个材料迅速成了新宠儿,几乎每天都有人手里拿着它。

低结构材料的使用,幼儿是一样一样来摆弄的,每一种材料都是由1~2名幼儿起头,然后迅速模仿并风靡全班。

这样的模仿无需老师的游戏分享,孩子们看到就会自己跑去百宝箱如法炮制。

2.解读。

小班的强大模仿力帮助孩子之间高效快速地分享游戏新行为,特别是源自于幼儿本身的发明,很容易获得同伴的认同感。

(四)六月

1.观察要点。

材料运用进入高发期,孩子们在短短一个月里迅速出现了各种新行为,甚至有组合式的运用,具体看《材料使用情况表》,最热门的四种材料是扭扭棒、铝箔管、木盘片、仿真树叶。

2.解读。

我们常觉得是自己给予孩子游戏的可能,而事实是孩子们分分秒秒给我们带来新的惊喜。

从游戏状态来看,老师的预估与幼儿的实际使用差距太大,儿童的想象力远远高于成人的眼界。

经过一段时间的经验积累,我们不能说孩子对什么材料更喜欢,但能证明可变化的材料往往可玩性更高。

低结构材料的经验是要积累的,厚积而薄发。

教师认同式的参与无形中给了孩子支持的力量。

四、我们的思考

四个月的观察,让我们陷入了思考,最终又豁然开朗了起来。我们有如下体会:

小班自主性游戏一样具有低结构材料的使用能力。

小班与中大班的差别在于,中大班有能力对低结构材料进行再创造,而小班更多的是替代行为,通常是形状、颜色、功能的水平迁移,但他们乐此不疲。

小班的强模仿性和原发性让低结构材料高频使用,并面向全体。

往往呈现出个别幼儿先发明,然后人人效仿的模式。

玩法上,小班幼儿与成人的思维有很大的不同,例如:铝管变彩虹、木片变钢琴、游泳圈顶在头上就是在游泳等等,童趣十足。

五、我们的建议

在材料上,我们的建议是:可收缩、能变换长短、弯曲塑性强、色彩艳丽、个头较大的材料更能帮助小班幼儿产生创造性行为。

在教师的助推上,我们的建议是:

游戏推进时,老师不宜示范过早,幼儿自主探究在前,老师后续跟进、补充为宜;

参与游戏、分享游戏是帮助小班幼儿梳理思路、共享经验的重要平台,教师的认同能为幼儿自信心和原动力增色添彩。

游戏分享时,要尊重孩子自发的意愿,呵护幼儿原始摆弄材料的创造性,因为游戏是孩子的游戏,材料是孩子的材料。

总之,在自主性游戏中,材料的高低结构使用上其实是无形中转换的,但当低结构材料在小班游戏中开始大放异彩的时候,请让我们也一起跟上他们欢乐的步伐。套用时下的一句流行语就是:让我们一起玩耍!

4.优质结构汇报材料 篇四

本项目为紫景商场工程,工程位于莱州市西坊北村西。建筑面积34723平方米,地下一层地上四层。本工程结构形式为混凝土框架结构,设计使用年限50年。建筑设计等级为甲级,抗震设防烈度为七度。基础工程

工程于2010年11月10日破土动工。设计地基承载力为400Kpa, 基础采用筏板基础,混凝土垫层强度等级为C15,基础强度等级为C35。施工过程中技术人员用水准仪随时检查校正开挖深度,基层预留200mm厚土层为人工清底找平,从而避免了超挖和基底土受扰动。

基础混凝土浇筑前先用水将基层润湿,振捣棒操作人员要严格按规范振捣密实,分层浇捣,并不得振动模板和钢筋,从而防止混凝土初凝后受震动而减少与钢筋的粘结力。模板工程

框架柱模板支设及模板排架严格按照施工方案施工。模板支设采用竹胶板及木方组装,直径48钢管支撑和木方、铁制卡具配合固定。

现浇板底模采用优质竹胶板支设,减少接缝,提高质量,底模支设过程中施工技术人员用水准仪随时检查校正控制上平标高。各种预留洞制作标准的盒模,按图纸尺寸预留,并固定牢固,确保位置、尺寸准确。钢筋工程

框架梁、框架柱主筋采用直螺纹连接接头。连接好后要逐一检查钢筋连接质量,确保接头达到合格标准。混凝土柱、梁钢筋绑扎,在柱、梁纵向四角钢筋上用粉笔量尺划出间距,箍筋准确地绑扎在这点上,并不得缺扣、松扣。柱梁节点箍筋加密区按照梁的高度配置箍筋,现浇板负筋最后绑扎,并在负弯矩筋端部设置直径不小于Ф12通长钢筋马镫,马镫底部防锈处理,双层双排增设钢筋小马凳,其纵横间距不大于一米。混凝土工程

本工程采用商品混凝土。柱浇筑混凝土前先将根部杂物清理干净,并浇水润湿,浇捣前将柱底铺一层厚10CM的与混凝土同配比水泥砂浆,梁浇筑混凝土前同样将模板内杂物清理干净、并浇水湿润,特别是柱顶木模部分。

平板浇筑混凝土时对裂缝易发生的部位和负弯矩筋受力最大区域,铺设临时性活动跳板,扩大接触面,避免了负筋的下陷,混凝土板开裂。混凝土振捣时不要使振捣棒靠在钢筋或模板上,严格按操作规程振捣,并注意控制柱和板的上平标高。为了防止混凝土表面裂纹的质量通病,在浇筑完混凝土后,混凝土初凝前进行二次振捣,混凝土终凝前进行二次抹压、表面扫毛。加气混凝土砌体工程

5.优质结构汇报材料 篇五

B1#楼、幼儿园工程优质结构汇报材料

尊敬的各位领导、各位专家: 大家好!

我代表湖州鼎兴建设有限公司,向今天到我湖州市市北分区28号地块棚户区(城中村)改造II标段B1#楼、幼儿园项目进行“优质结构工程”验收的各位领导、专家表示由衷的感谢,并真诚希望大家对我工地创建工作多多指导,使我们的工作更上新的台阶。

一、工程概况

湖州市市北分区28号地块棚户区(城中村)改造II标段工程位于湖州市市北分区28号地,工程于2016年2月20日开工。

幼儿园建筑面积4810.7平方米,为三层框架结构;B1#楼建筑面积16796.23平方米,为地下2层、地上16层框剪结构。

基础为桩基础,幼儿园采用ZYJ800B型静压桩机施工,PC-500预应力管桩加固地基;B1#楼采用锤击桩机施工,PHC-500预应力管桩加固地基。

混凝土强度等级:幼儿园基础及主体均为C30;B1#楼地下室承台、地梁、底板、顶板C35,地下室墙、柱C40,抗渗等级P6;B1#楼主体墙、柱相对标高13.17以下采用C40砼;墙、柱相对标高13.17m~24.77m采用C35砼;墙、柱相对标高24.77m以上采用C30砼。梁、板相对标高24.77m以下采用C35砼;梁、板相对标高24.77m以上采用C30砼。

±0.000以下砌体采用MU15砼实心砖,M10水泥砂浆砌筑。B1#楼±0.000以上砖墙采用B07A5.0陶粒加气混凝土砌块,采用专用粘结砂浆薄层砌筑;幼儿园±0.000以上砖墙采用B07A5.0砂加气砌块,采用专用粘结砂浆薄层砌筑。

二、参加本工程建设的责任主体及质量相关单位

建设单位:湖州市民生建设有限公司 设计单位:浙江天和建筑设计有限公司 勘察单位:浙江省地矿勘察院

监理单位:湖州中设建设工程监理有限公司 施工单位:湖州鼎兴建设有限公司

三、质量和安全目标

工程质量目标:争创“钱江杯”

工程安全目标:争创“浙江省优胜标化工地”

四、施工管理措施

开工伊始,我们就制定了创市“钱江杯”的质量目标,项目部成立以项目经理为组长的创优领导小组,按GB/T19001-2008质量管理体系族标准开展各项工作,在施工过程中从以下几个方面进行控制:

1、制定创优措施

项目部与各班组签定目标责任书,明确工程主体各分部、分项必须达到的质量等级,建立质量责任制,与经济效益挂钩,狠抓落实,通过奖优罚劣激励机制,保证了工程质量。

2、严格执行技术交底和样板领路制度

在施工过程中,严格按ISO9001质量保证体系要求组织施工,强化全员质量意识,树立“质量第一,用户至上”的质量意识。根据工程特点和难点及施工组织设计,精心编制各专项施工方案,并对班组按工序交底,层层落实,使全体职工明确图纸要求和质量验收规范规定。分项工程施工前,先做好样板,经创优小组检查合格后,报公司验收评定,达到质量要求后方可大面积施工。

3、严格执行各工序质量检验制度

在施工中,落实“三检”制度,首先做到班组自检合格,再经质检员专检和工序交接检查合格,做到层层把关,把所有的的不合格项消灭在下道工序开始前,确保过程受控。所有结构隐蔽部位,及时请监理工程师巡检或旁站,做到工序质量合格,程序合法。

4、落实专门试验人员和相关设施

项目部配备专门试验人员,对进场材料做好见证取样工作并记录好材料使用部位台帐,杜绝不合格材料用于工程中。施工现场设置标准化试块养护室,并派专人管理,同条件养护试块精心养护。

五、主要施工过程控制情况

在主体结构施工过程中,通过强化过程控制,严格工序验收等措施,创出了本工程以下质量特色:

1、模板工程:墙、柱、梁模板均采用全新模板,支撑系统采用 3

钢管扣件式钢管架搭设。施工前编制专项施工方案,对整个支模体系进行验算受力分析,确保足够的强度、刚度、稳定性,对钢管、扣件、槽钢等材料进行强度检测。模板拆除后混凝土构件几何尺寸经实测实量,混凝土内实外光,无蜂窝麻面,达到较好的观感效果。楼梯采用封闭式模板支设,保证每梯段及每步的几何尺寸准确和外观质量。

2、钢筋工程:钢筋规格、型号较多,钢筋用量较大。钢筋从进场、取样复试、制作、绑扎、验收、成品保护都严格按照规范和技术要求进行操作,保证了钢筋分项工程的质量。在钢筋绑扎过程中严格按照图纸和规范进行绑扎,对主筋位置、箍筋加密区范围、钢筋的锚固长度、搭接长度等严格控制。钢筋绑扎完后,由班组自检、项目部预检合格后,报监理单位进行验收,验收合格后签写隐蔽验收记录,再进入下道工序。在砼浇捣过程中,避免踩踏板面筋,由专人负责钢筋修整,加绑马凳筋和支垫砼垫块,以免钢筋位移。

3、混凝土工程:为保证结构质量,提高文明施工水平,全部采用商品砼。配备砼输送泵车和布料杆等,满足施工需要。对混凝土浇筑采取施工员现场跟踪检查,安排专人进行塌落度测试、砼试块制作等,进行全过程的控制;另外派专人到商品砼搅拌站进行现场监督,检查原材料、外加剂质量及配合比电子计量情况,根据施工要求,及时调整砼塌落度。砼浇捣完成后,及时进行洒水养护;夏季高温施工后,用麻袋浇水养护。砼试块同条件养护和标准养护,至龄期做好试压工作。

4、砌体工程:采用B07A5.0加气块砌筑,砖缝横平竖直,组砌合理,砂浆饱满。在砌筑前确立皮数和规格搭配,砌筑时严格控制砂浆的饱满度、灰缝的厚度,杜绝通缝、串缝,确保墙面的平整度和观感。墙面与顶棚(梁)交接处采用填缝剂塞填密实。在砌体施工过程 4

中加强自检、互检,严格按照工艺和规范要求验收,做好记录。

六、工程结构质量综合自评情况

企业自评结果及意见:

经我公司检查,项目部质量保证体系建立完善,该工程基础与主体结构工程施工严格按照设计及施工规范进行,施工技术资料齐全、完整、真实,结构实体检测合格,混凝土结构观感好。未使用国家明令淘汰的建筑材料、建筑设备、耗能高的产品及民用建筑挥发性有害物质含量释放量超过国家规定的产品。地下防水工程无渗漏。地基工程未出现超越规范允许的不均匀沉降、未发现超过规范规定的结构裂缝,不存在加固补强工程。

本工程结构质量自评为结构优质工程。

以上是我工程的简要汇报,请各位领导和专家对本工程进行验评,不足之处敬请提出宝贵意见。谢谢!

6.核电站钢结构围护中的新材料应用 篇六

钢结构就是以钢材制作为主的结构, 是主要的建筑结构类型之一, 它具有强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强等特点, 故特别适宜用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。材料匀质性和各向同性好, 属理想弹性体, 最符合一般工程力学的基本假定。材料塑性、韧性好, 可有较大变形, 能很好地承受动力荷载。工业化程度高, 可进行机械化程度高的专业化生产。

钢结构建筑的多少, 标志着一个国家或一个地区经济实力和经济发展程度的高低。进入21世纪以后, 我国钢产量迅速增加, 钢结构建筑在全国范围内扩展开来, 尤其是在经济发达地区钢结构建筑更多, 钢结构建筑在制作安装技术工艺方面也有了很大改进。核电站的围护结构对核电站的正常运行起到重要作用, 它既能有效减少核电站对周围环境的不良影响, 也能避免外界环境对核电站的不利影响。在围护结构中运用钢结构早已是不争的事实, 而随着科学技术的发展, 钢结构的材质在不断更新换代, 现在运用越来越多的是高强镀铝锌压型钢板。

2 高强镀铝锌压型钢板概述

在核电站围护结构中采用的钢材为G550高强度彩色镀铝锌压型钢板, 它的厚度 (不含烤漆层) 为0.53mm, 屈服强度大于550MPa。而BTS中要求采用的钢板是厚度为0.7mm, 屈服强度大于等于230N/mm2, 可以看出, G550在屈服强度上大大提高了, 也就是说, 在相同的情况下, G550高强度钢板的承载力要比低强度钢板的承载力大3倍以上。G550高强钢板的抗台风能力也大大提高。一旦发生台风, G550高强钢板可以避免钢板从固定螺钉处撕裂、吹飞情况的发生, 这是因为G550高强钢板的强度大大提高了, 它可以保证钢板不会从螺钉穿孔处破坏, 从而保证围护结构的安全。同时, G550高强钢板减少了用钢量, 这样就减轻了主结构的荷载, 使得围护结构更加安全。

高强镀铝锌压型钢板在涂层生产工艺上采用XRW烤漆。传统的涂层生产工艺无法进行工厂化生产, 一般是在钢板压型之后, 在现场采用无气或有气喷涂的手工涂层法, 但是由于现场条件和天气情况的变化, 很多时候都无法保证涂层的质量。而XRW烤漆采用无机陶瓷天然矿物颜料为色素, 它能够反射紫外线、红外线, 可以最大程度降低紫外线、红外线对钢材涂层的破坏, 可以抵抗灰尘的粘附, 可以保证围护结构长久的光鲜亮丽。BTS中规定的涂层是有机颜料, 易分解, 颜色会随着时间的推移而淡化。同时, XRW烤漆具有抵抗灰尘粘附的作用, 当灰尘依附在钢材上时, 雨水的冲刷就可以冲走灰尘, 保证钢材的清洁。

3 高强镀铝锌压型钢板在核电站围护结构中的应用

我国核电站围护结构的建设中运用高强镀铝锌压型钢板的还比较少, 而国外很多国家早就使用高强镀铝锌压型钢板了, 这主要是因为我国核电站发展还不成熟。国外很多国家采用高强镀铝锌压型钢板来建设围护结构, 在后期基本上不需要围护工作, 围护结构既能长久保持光鲜亮丽的外表, 还可以有效抵御台风的影响, 有着较长的使用寿命。而我国在岭澳二期核电站之前所建的核电站中围护结构均采用镀锌压型钢板, 如:大亚湾核电站、岭澳一期核电站。采用高强镀铝锌压型钢板的如:红沿河核电站、岭澳二期核电站、海阳核电站。

大亚湾核电站在围护结构中采用镀锌压型钢板, 抗腐蚀能力差, 在屋面和墙面的局部都已出现腐蚀现象, 出现了漏水的情况, 使得后期维护工作大大增加, 同时也增加了工程成本。同时, 围护结构采用的单层压型钢板, 室内的温度较高, 尤其是在夏天, 温度甚至会达到35℃以上, 这样大大恶化了核电站的工作环境。

在红沿河核电站的建设中采用高强镀铝锌压型钢板, 大大提高了抗腐蚀性能, 提高了抵抗台风的能力。由于红沿河核电站位于海边, 容易遭受侵蚀, 同时此地为高台风和大风多发区, 全年8级以上大风日在70天以上, 常年在5、6级风以上达180天, 因此在围护结构的建造中对抗腐蚀性能和抗台风性能的要求大大提高。采用高强镀铝锌压型钢板之后既保证了耐腐蚀、抗台风的要求, 还使得围护结构的安全性能大大提高, 因为高强镀铝锌压型钢板的强度较高, 所以有效避免了钢板从固定螺钉处撕裂、吹走现象的发生。

红沿河工程的围护结构建造中, 用型钢组成钢构架, 然后将高强镀铝锌压型钢板和保温层用自攻螺栓等紧固件固定在型钢上。部分厂房采用单层高强镀铝锌压型钢板, 部分厂房采用双层高强镀铝锌压型钢板。在其他建筑材料的选择中也是精益求精, 这样使得围护结构性能大大高于以往的核电站围护结构性能。

4 结束语

高强镀铝锌压型钢板在核电站围护结构中的运用大大提高了围护结构的性能, 提高了使用寿命, 提高了防腐蚀、抗台风、防紫外线、红外线、防灰尘颗粒性能。岭澳二期核电站2号机组自2011年8月投入商业运行以来尚未出现围护结构的后期维护工作, 维护结构保持着亮丽的外表, 性能也没有降低。在未来核电站围护结构的建设中, 我国要不断吸取国内外有用经验教训, 运用新型材料, 合理设计围护结构, 促进围护结构性能的提高, 促进核电站的正常运行。

摘要:随着社会经济的发展, 电能资源的需求量越来越大, 在当今环保和节约能源的大潮下, 核电站开始出现在人们的视野中, 我国也在大力兴建核电站。截止2013年2月21日, 我国已有7座核电站15台机组投入商业运行, 装机容量达1259.4万千瓦。由于核电站在运行中会产生大量的放射性废物, 会对人体造成极大的伤害。因此, 在核电站中就有了围护结构, 它能有效切断核电站与外部环境的联系, 保护环境和人们的生命安全。在以前的围护结构中大量采用镀锌压型钢板材料。而随着科学技术的发展, 市场上出现了越来越多新型材料, 比如:高强镀铝锌压型钢板。本文就核电站围护结构中高强镀铝锌压型钢板的运用进行分析探讨。

关键词:核电站,钢结构,围护结构,新材料

参考文献

[1]闫风寨.围护结构施工材料与技术与建筑节能[J].城市建设:下旬, 2010 (2) .

7.光纤陀螺结构细分及材料优选 篇七

关键词:光纤陀螺; 有限元; 结构材料; 温度性能; 动态性能

中图分类号: TP 391.9 文献标志码: A doi: 10.3969/j.issn.1005-5630.2015.01.018

Abstract:This paper introduces fiber optic gyroscope (FOG) error caused by the temperature field and stress. Through the subdivision of FOG structure, finite element models for different materials were established. Thermal stress analysis and transient temperature analysis were carried out. We select a representative of the new material beryllium aluminum alloy and invar alloy and compare them with the conventional aluminum alloy. The results show that the use of beryllium aluminum alloy can increase the frequency of the FOG, while increasing the temperature performance of FOG. Invar alloy can greatly reduce the influence of the stress change of the optical fiber coil. The subdivision of FOG structure with the optimization of materials can significantly improve the temperature performance and precision of dynamic output of FOG, which is proven in the experimental test.

Keywords:fiber optic gyroscope(FOG); finite element; structural materials; temperature performance; dynamic output precision

引 言

随着光纤陀螺的广泛应用,光纤陀螺中各个光电器件对结构的要求不断细化,例如,光纤线圈要求其骨架要有较高的机械强度和很小的热膨胀性;光源要求其安装板有好的散热性能;陀螺基座要有较高的机械强度和好的散热性能;相位调制器(Y波导)要求绝缘;电路板要求有良好的散热,并且与光纤线圈热隔离。

传统光纤陀螺的光纤环骨架既要用于固定光纤线圈、相位调制器、光电探测器、耦合器和电路板,又要作为光纤陀螺的安装基座,所以要求光纤环骨架要有足够的机械强度,不能有太大的热膨胀性。另外,光纤环骨架要进行热设计,使电路板、光源、光电探测器等光电器件产生的热量有良好的导热通道传到光纤陀螺外,尽可能减小光纤线圈温度变化和温变速率。这种情况下,使得在光纤陀螺的结构设计和材料选择上要综合考虑,这极大地降低了这些光电器件的工作性能。

本文按照光纤陀螺中不同光电器件对工作环境的要求将光纤陀螺的结构细分成单独的零件,逐一进行结构优化和材料优选。

1 光纤陀螺基本原理和主要器件的特性

1.1 基本原理

光纤陀螺基于Sagnac效应,即沿闭合光路相向传播的光波返回到起始点干涉后,干涉信号的相位差正比于闭合光路敏感轴的输入角速度。

干涉型光纤陀螺的基本光路如图1所示,由光源、探测器、分束器、准直透镜和光纤线圈构成。从光源发出的光波被分束器分成两束,一束透射过分束器后经准直透镜耦合进光纤线圈后顺时针传播,由光纤线圈出射后经准直透镜准直后透射过分束器。另一束被分束器反射后经准直透镜耦合进光纤线圈后逆时针传播,由光纤线圈出射后经准直透镜准直后被分束器反射。两束光会合时会产生干涉信号,干涉信号的强度随光纤线圈法向的输入角速度变化而变化,通过探测器检测干涉信号的强度变化,可以获得输入的角速度变化。

1.2 光纤线圈

光纤线圈是光纤陀螺中用于敏感输入角速度引起的两相向传播光波之间Sagnac相位差的部件,因而是影响光纤陀螺性能的主要因素。光纤线圈可以分为有骨架和无骨架两种,目前得到广泛工程化应用的是有骨架的光纤线圈。对光纤陀螺有影响的光纤线圈参数主要有光纤线圈的结构参数(包括平均直径、光纤长度、光纤线圈的横截面比例)、损耗、偏振串音、应力分布及光纤线圈的对称性。其中,光纤环骨架的强度、温度变化速率、温度变化下的形变量对光纤线圈的参数影响较大。减小光纤线圈在振动和温变情况下的形变和温变速率可以大幅度提高光纤陀螺的性能。

1.3 Y波导集成光学器件

Y波导是光纤陀螺中的关键器件,它和光纤线圈形成Sagnac干涉仪,它是作为光纤陀螺的专用调制器件出现的,它要对输入的光波进行偏振滤波、对光波进行分束和合束、对光波进行偏置和反馈调制,它对偏振抑制和半波电压稳定性要求高,要防止和探测器输出信号的电子形成串扰误差,实际应用中,可对Y波导进行绝缘安装以提高其抗干扰能力。

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1.4 光 源

光源的作用是为光纤陀螺提供产生Sagnac效应所需的合适光信号,需要其有较高的、稳定的尾纤输出光功率,以提高光纤陀螺的信噪比,这就需要光源有良好的散热环境保证它有较高的温控精度,另外,由光源产生的热也是光纤陀螺主要的噪声源头,因此,在保证其散热良好的前提下,还要尽可能地减少其传到光纤线圈上的热量。

1.5 光电探测器

光电探测器将Sagnac干涉仪返回来的光信号转换为电信号,一般直接焊接在电路板上,通过实验发现,探测器在实际工作中也会产生一定的热量,影响光纤陀螺的性能[1-2] 。

1.6 Shupe效应和弹光效应

在光纤陀螺中,由于外界温度随时间变化,光纤线圈每一点的折射率都随温度变化而变化,而相向传播的两束光波经过该点的时间不同(除光纤线圈中点以外),因此,两束光波经过光纤线圈后由于温度引起的相位变化不同,这个效应最初由Shupe发现,称为Shupe效应。

应力对光纤陀螺的作用主要通过光纤线圈体现。对于常用的保偏光纤,除了内部应力区引起的保持偏振所需要的高双折射外,光纤陀螺在振动、冲击、过载和温变等环境条件下,作用在光纤上的外部机械应力会引起光纤的附加双折射,引起这种双折射的效应称为弹光效应[3-4] 。

1.7 光纤陀螺温度场模型

通过测量光纤陀螺中的各个器件在工作时的温度,得出主要发热器件的温度曲线,再利用ANSYS软件建立起光纤陀螺常温工作状态下的温度模型。SLD(超辐射发光二极管)是光纤陀螺中最主要发热器件,其底部在常温工作状态下的温度曲线如图2所示。光源驱动板用于驱动SLD,其安装面在常温工作状态下的温度曲线如图3所示。

主板上的FPGA芯片和光电探测器发热,也给光纤陀螺带来了一定的误差热源,其安装面在常温工作状态下的温度曲线如图4所示。利用得到的温度数据对光纤陀螺建立接近实际工作状态的温度场有限元模型,分别将以上温度曲线赋予光纤陀螺的光源安装面、光源驱动板安装面和主板安装面,忽略光纤陀螺中热辐射的影响,进行有限元分析。

2 光纤陀螺结构细分和材料优选

2.1 光纤陀螺结构细分

按照光纤陀螺各个光学器件(包括光纤线圈、相位调制器、耦合器、光电探测器、光源)的功能和对使用环境的要求,将光纤陀螺的主体结构细分成光纤环骨架、相位调制器支架、光源底板和基座几部分。如图5所示,为传统光纤陀螺基体和细分后的结构对比。

2.2 光纤陀螺材料优选

针对光纤陀螺各个光学器件对环境的要求,在目前广泛应用的工程材料和近几年在惯性器件行业得到应用的新型材料中进行筛选,选取了铍铝合金和因瓦合金替代原有铝合金,并在建立的温度场模型下对不同材料进行结构热力学分析和瞬态温度分析[5-7]。

铍铝合金具有质量轻、强度高、刚度高、热稳定性好、高韧性、抗腐蚀、结合了铍的低密度与铝的易加工性等许多优良特性,随着航空、航天工业、计算机制造业、汽车工业及高精度、高速度电焊机器制造工业的飞速发展,其已成为一种越来越重要的新型材料[8]。

因瓦合金,是一种镍铁合金,其成分为镍36%,铁63.8%,碳0.2%,它的热膨胀系数极低,能在很宽的温度范围内保持固定长度。绝大多数的金属合金都是在受热时体积膨胀,冷却时体积收缩,但因瓦合金由于它的铁磁性,在一定的温度范围内,具有因瓦效应的反常热膨胀,其膨胀系数极低,有时甚至为零或负值[9-10]。

表1是有限元分析所用到不同材料的主要性能参数。

3 分析结果和试验论证

3.1 分析结果

基座选用目前在航天航空领域得到一定应用的铍铝合金,这种材料的强度和导热性能均优于常用的铝合金,图6是传统铝合金材料和铍铝合金在同等条件下的模态分析对比,表2是计算模型的固有频率。

光纤环骨架选用低膨胀因瓦合金,这种材料的力学性能与铁合金相似,最大的特点是具有极低的线膨胀系数,对于光纤陀螺这种温度变化大的使用环境,可以很好的保证光纤线圈的稳定性。图7是传统铝合金和因瓦合金在相同情况下的热应力变形的分析对比。在同样状况下,因瓦合金热应力变形为1.296×10-6 m,远远小于铝合金4.564×10-5 m。

基座选用铍铝合金,光纤环骨架选用低膨胀因瓦合金,图8是铍铝合金及因瓦合金与传统铝合金材料在同等条件下的瞬态温度分析对比,发现使用铍铝合金可以使光纤线圈更快的达到热平衡,将减小光纤陀螺的启动时间,从而提高光纤陀螺的精度。

3.2 试验论证

采用细分后的新结构和优选的新型材料,加工两台样机,保证各个光电器件与现有成熟陀螺状态一致,随机选取一只现有陀螺与两台样机分别做温度定点和随机振动试验,对比陀螺输出曲线,见图9和图10。

将试验数据进行对比,看到样机的启动时间为10 s左右,零偏稳定性为0.1(°)/h,相比成熟的光纤陀螺启动时间为60 s,零偏稳定性为0.13(°)/h,都有大幅度减小,证明将光纤陀螺的结构细分和材料优选对其温度性能有一定提高。

将试验数据进行对比,看到样机的随机振动振动中与振动前后的零偏极差为0.05~0.1(°)/h,成熟光纤陀螺的随机振动振动中与振动前后的零偏极差为0.01~0.03(°)/h,证明结构细分和材料优选对光纤陀螺的振动性能也有一定改善。

4 结 论

通过对光纤陀螺结构的细分,并对光纤陀螺实际工作状态建立温度场模型,选用铍铝合金和因瓦合金代替传统的铝合金,利用ANSYS Workbench软件针对优选的材料分别进行模态分析、热应力分析和瞬态温度分析,获得了对实际研究有指导意义的结论,运用得到的结果,对陀螺结构进行结构改进,减小光纤环的温度漂移、启动时间和热应力变形,最终提高光纤陀螺精度,意义重大。

参考文献:

[1] 张维叙.光纤陀螺及其应用[M].北京:国防工业出版社,2008.

[2] 王巍.干涉型光纤陀螺仪技术[M].北京:中国宇航出版社,2010.

[3] 张桂才.光纤陀螺原理与技术[M].北京:国防工业出版社,2008.

[4] 傅长松,汪绳武,袁一方.光纤陀螺技术研究[J].光学仪器,2002,24(6):19-23.

[5] 刘海霞,蒋鹞飞,宋凝芳,等.结构材料对光纤陀螺动态性能的影响[J].北京航空航天大学学报,2014,40(1):39-43.

[6] 于中权,张珉,陈习元,等.光纤环温度性能仿真分析[J].应用光学,2012,33(2):421-426.

[7] 陈蕴博,岳丽杰.机械工程材料优选方法的研究现状[J].机械工程学报,2007,43(1):16-20.

[8] 刘孝宁,马世光.铍铝合金的研究与应用[J].稀有金属,2003,27(1):62-65.

[9] 李青禄,胡笛川.因瓦合金的特性及应用前景[J].机械管理开发,2003(6):34-35.

[10] 陈昀,李明光,张艳红,等.因瓦合金发展现状及应用前景[J].机械研究与应用,2009,22(4):9-11.

[11] 陈文海,牟旭东,舒晓武,等.光纤陀螺的振动特性研究[J].光学仪器,2003,25(5):19-23.

(编辑:张 磊)

8.材料作文结构五步法 篇八

材料作文结构五步法

作者:秦振峰

来源:《语文教学与研究(教研天地)》2005年第08期

古人云:“文无定法。”但我认为,对于初学材料作文写作者来说,有比没有好。经过长期的教学实践,我总结出了行之有效的材料作文结构的基本框架,即“材料作文结构五步法”,我认为这不失为材料作文的最佳构建。

一步“摘”,就是摘引原材料。在根据原材料进行构思、立意之后,就要依据材料所提供的有效信息,进行梳理、筛选、归类、理出行文思路。摘引的过程,是去粗取精的过程。“摘”要详略得宜,以能引出话题或中心论点为目的。摘是摆出论点的前提和准备。

二步“摆”,即摆出中心论点。就是在对所摘材料进行定向分析的基础上摆出中心论点。对原材料的分析可以多方面、多层次、多角度进行。既可以抓住一点生发开去立意成文;也可以从总体上分析把握而确定论点或议论话题;还可以逆向思维、出奇制胜,不落俗套。我曾给学生布置过这样一道材料作文题:

路旁有一个哑人卖菜刀。他将铁丝放在钢板上,拿起菜刀象切韭菜一样,将铁丝嚓嚓切断。然后扬起刀让顾客看,刀却完好无损。在惊叹声中,围观者你买一把,我买一把,不一会儿,刀卖完了。

仔细阅读这则材料,联系实际,自拟题目,写一篇不少于600字的议论文。大多数同学从正面立论,可也有少数同学标新立异,确立的题目是“哑人·菜刀·骗局”。显然这些同学是从虚假广告招摇撞骗的角度立意,但与正面立论相比,亦显得新颖奇特。

三步“联”,即联系实际。实质上这是选取论据论证论点的过程。学生阅历深,见识广,“联”就越自由、越丰富。例如,古今中外名人言行可以联,社会人生的轶事趣闻可以联,作者自己的生活、学习、工作中的得失感悟、经验教训也可以联。不管从何角度选取实例论证论点,都要选得典型、充分、中肯,不能重复和泛泛罗列。

四步“析”,即分析议论。这是“联”的深化。这一步非常重要,中学生议论文写不好,原因就在于缺乏深刻的入情入理的分析议论。正确的做法是,在联的过程中要挖掘,挖掘越深,分析越透,文章才越能服人。特别是大部分事实论据,其思想内蕴非常丰富,往往是多层次的,立体感的。惟有深入挖掘论据所包含的深刻含义,才能真正起到证明中心论点的作用。

9.数据结构参考材料 篇九

一、选择

1.如果在数据结构中每个数据元素只可能有一个直接前驱,但可以有多个直接后继,则该结构是()

A.栈 B.队列 C.树 D.图 2.下面程序段的时间复杂度为()for(i=0;inext =HL;B.P->next=HL;HL=p;C.P->next=HL;p=HL;D.P->next=HL->next;HL->next=p;4.两个字符串相等的条件是()

A.串的长度相等 B.含有相同的字符集

C.都是非空串 D.串的长度相等且对应的字符相同 5.若以S和X分别表示进栈和退栈操作,则对初始状态为空的栈可以进行的栈操作系列是()

A.SXSSXXXX B.SXXSXSSX C.SXSXXSSX D.SSSXXSXX 6.已知一棵含50个结点的二叉树中只有一个叶子结点,则该树中度为1的结点个数为()A.0 B.1 C.48 D.49 7.已知用某种排序方法对关键字序列(51,35,93,24,13,68,56,42,77)进行排序时,前两趟排序的结果为

(35,51,24,13,68,56,42,77,93)

(35,24,13,51,56,42,68,77,93)所采用的排序方法是()

A.插入排序 B.冒泡排序 C.快速排序 D.归并排序

8.已知散列表的存储空间为T[0..16],散列函数H(key)=key%17,并用二次探测法处理冲突。散列表中已插入下列关键字:T[5]=39,T[6]=57和T[7]=7,则下一个关键字23插入的位置是()

A.T[2] B.T[4] C.T[8] D.T[10] 9.如果将矩阵An×n的每一列看成一个子表,整个矩阵看成是一个广义表L,即L=((a11,a21,…,an1),(a12,a22,…,an2),…,(a1n,a2n,…,ann)),并且可以通过求表头head和求表尾tail的运算求取矩阵中的每一个元素,则求得a21的运算是()A.head(tail(head(L)))B.head(head(head(L)))C.tail(head(tail(L)))D.head(head(tail(L)))10.在一个具有n个顶点的有向图中,所有顶点的出度之和为Dout,则所有顶点的入度之和为()

A.Dout B.Dout-1 C.Dout+1 D.n 11.从逻辑关系来看,数据元素的直接前驱为0个或1个的数据结构只能是()A线性结构 B.树形结构 C.线性结构和树型结构 D.线性结构和图状结构

12.栈的插入和删除操作在()进行。

A.栈顶 B.栈底 C.任意位置 D指定位置 13.由权值分别为11,8,6,2,5的叶子结点生成一棵哈夫曼树,它的带权路径长度为()A.24 B.71 C.48 D.53 14.一个栈的输入序列为1 2 3,则下列序列中不可能是栈的输出序列的是()A.2 3 1 B.3 2 1 C.3 1 2 D.1 2 3 15.关于栈和队列的说法中正确的是()

A.栈和队列都是线性结构 B.栈是线性结构,队列不是线性结构 C.栈不是线性结构,队列是线性结构 D.栈和队列都不是线性结构 16.关于存储相同数据元素的说法中正确的是()A.顺序存储比链式存储少占空间 B.顺序存储比链式存储多占空间

C.顺序存储和链式存储都要求占用整块存储空间 D.链式存储比顺序存储难于扩充空间

17.已知一个单链表中,指针q指向指针p的前趋结点,若在指针q所指结点和指针p所指结点之间插入指针s所指结点,则需执行()A.q→next=s;p→next=s; B.q→next=s;s→next=p; C.q→next=s;q→next=p; D.q→next=s;s→next=q;

18.设一组记录的关键字key值为{62,50,14,27,19,35,47,56,83},散列函数为H(key)=key mod 13,则它的开散列表中散列地址为1的链中的结点个数是()A.1 B.2 C.3 D.4 19.执行下面程序段时,S语句被执行的次数为:()for(int i=1;i<=n;i++)for(int j=1;j<=i;j++)S;A.n*n B.n*n/2 C.n(n+1)D.n(n+1)/2 20.在长度为n的线性表中删除一个指针p所指结点的时间复杂度是()A.O(n)B.O(1)C.O(log2n)D.O(n2)21.设一个栈的输入序列是a,b,c,d,则所得到的输出序列(输入过程中允许出栈)不可能出现的是()

A.a,b,c,d B.a,b,d,c C.d,c,b,a D.c,d,a,b 22.关于串的叙述中,正确的是()A.空串是只含有零个字符的串 B.空串是只含有空格字符的串

C.空串是含有零个字符或含有空格字符的串

D.串是含有一个或多个字符的有穷序列

23.在具有m个单元的循环队列中,队头指针为front,队尾指针为rear,则队满的条件是()

A.front==rear

B.(front+1)%m==rear

C.rear+1==front

D.(rear+1)%m==front 24.设有二维数组

1A[n][n]表示如下:23456,则A[i][i](0≤i≤n-1)的D.i2/2 值为()

A.i*(i-1)/2 B.i*(i+1)/2 C.(i+2)*(i+1)/2 25.高度为h的完全二叉树中,结点数最多为()

hA.2h-1 B.2h+1 C.2-1 D.2h 26.由m棵结点数为n的树组成的森林,将其转化为一棵二叉树,则该二叉树中根结点的右子树上具有的结点个数是()

A.mn B.mn-1 C.n(m-1)D.m(n-1)27.在一个具有n个顶点的无向图中,每个顶点度的最大值为()A.n B.n-1 C.n+1 D.2(n-1)28.关于无向图的邻接矩阵的说法中正确的是()A.矩阵中非全零元素的行数等于图中的顶点数

B.第i行上与第i列上非零元素总和等于顶点Vi的度数 C.矩阵中的非零元素个数等于图的边数

D.第i行上非零元素个数和第i列上非零元素个数一定相等

29.设一组记录的关键字key值为{62,50,14,28,19,35,47,56,83},散列函数为H(key)=key mod 13,则它的开散列表中散列地址为1的链中的结点个数是()A.1 B.2 C.3 D.4 30.设有一组初始关键字值序列为(49,81,55,36,44,88),则利用快速排序的方法,以第一个关键字值为基准得到的一次划分为()

A.36,44,49,55,81,88 B.44,36,49,55,81,88 C.44,36,49,81,55,88 D.44,36,49,55,88,81

二、填空题

1.数据是计算机加工处理的对象()。2.数据结构的概念包括数据的逻辑结构、数据在计算机中的存储方式和数据的运算三个方面()。

3.线性表是由n≥0个相同类型组成的有限序列()。4.栈是一种后进先出的线性表()。

5.从循环链表的某一结点出发,只能找到它的后继结点,不能找到它的前驱结点()。6.单链表设置头结点的目的是为了简化运算()。7.树的最大特点是一对多的层次结构()。8.组成数据的基本单位称为数据元素()。

9.从非循环链表的某一结点出发,既能找到它的后继结点,又能找到它的前驱结点()。

10.单链表结点的指针域是用来存放其直接后继结点的首地址的()

11.数据的存储结构是数据的逻辑结构的存储映象()。

12.用顺序表来存储线性表时,不需要另外开辟空间来保存数据元素之间的相互关系()。

13.在非线性结构中,至少存在一个元素不止一个直接前驱或不止一个直接后驱()。14.树的最大特点是一对多的层次结构()。15.队列的特点是先进先出()。

16.由后序遍历序列和中序遍历序列能唯一确定一颗二叉树()。17.数据的存储结构独立于计算机()。18.线性表简称为”顺序表”。()

19.对数据的任何运算都不能改变数据原有的结构特性()。20.从循环单链表的任一结点出发,可以找到表中的所有结点()。21.栈是一种先进先出的线性表()。22.链表的主要缺点是不能随机访问()。23.二叉树是树的特殊形式()。24.冒泡排序法是稳定的排序()。25.算法是对解题方法和步骤的描述()。26.算法可以用任意的符号来描述()。

27.数据的逻辑结构可以看作是从具体问题抽象出来的数学模型()。

28.线性表的顺序存储方式是按逻辑次序将元素存放在一片地址连续的空间中()。29.栈是一种先进后出的线性表()。

30.将插入和删除限定在表的同一端进行的线性表是队列()。

三、画图题

1.请根据下列二元组画出相应的数据结构

K={15,11,20,8,14,13 } R={<15,11>,<15,20>,<11,8>,<11,14>,<14,13>} 2.请根据下列二元组画出相应的数据结构

K={A,B,C,D,E,F,G,H,I,J} R={,,,,,,,,} 3.请根据下列二元组画出相应的数据结构 K={1,2,3,4,5,6,7} R={<1,2>,<1,3>,<1,4>,<2,1>,<2,4>,<3,5>,<3,6>,<3,7>,<4,1>,<4,5>,<5,1>,<5,3>,<5,4>,<6,5>,<6,7>,<7,3>} 4.请根据下列二元组画出相应的数据结构

K={1,2,3,4,5} R={<1,2>,<1,3>,<2,3>,<2,4>,<2,5>,<3,4>,<4,5>,<5,1>} 5.请根据下列二元组画出相应的数据结构 K={0,1,2,3,4,5,6,7} R={(0,1),(0,2),(1,3),(1,4),(2,5),(2,6),(3,7),(4,7),(5,6)} 6.请根据下列二元组画出相应的数据结构

K={1,2,3,4,5,6,7} R={(1,2),(1,3),(2,3),(2,4),(2,5),(3,7),(4,6),(5,6),(6,7)}

四、运算题

1.已知一个图的顶点集V和边集H分别为:

V={0,1,2,3,4,5,6,7}

E={(0,1)8,(0,2)5,(0,3)2,(1,5)6,(2,3)25,(2,4)13,(3,5)9,(3,6)10,(4,6)4,(5,7)20};

按照克鲁斯卡尔算法得到最小生成树,拭写出在最小生成树中依次得到的各条边。______,______,______,______,______,______,______。

2.一个线性表为B=(12,23,45,57,20,03,78,31,15,36),设散列表为HT[0..12],散列函数为H(key)= key % 13并用线性探查法解决冲突,请画出散列表,并计算等概率情况下查找成功的平均查找长度。

平均查找长度:(写出计算过程)

3.已知一个图的顶点集V和边集H分别为:

V={0,1,2,3,4,5,6,7}

E={(0,1)8,(0,2)5,(0,3)2,(1,5)6,(2,3)25,(2,4)13,(3,5)9,(3,6)10,(4,6)4,(5,7)20};

按照普里姆算法得到最小生成树,试写出在最小生成树中依次得到的各条边。(从顶点2出发)

____

__,___

_,___

___,__

____,___ ___,__ ____,___ ___。4.写出下图所示的二叉树的前中后序遍历结果:

前序: 中序: 后序:

5.设有一个输入数据的序列是 { 46, 25, 78, 62, 12, 80 }, 试画出从空树起,逐个输入各个数据而生成的二叉排序树。

五、编程题

1.请编写一个算法,实现十进制整数与二进制数的转换。Void shi_to_er(unsigned x){ 2.写出二分法查找的算法:

10.钢结构材料管理制度 篇十

关键词:3D打印技术;新型材料;服装设计;人体服装结构;数字化

近年来,随着3D打印技术的飞速发展,3D打印从平面设计不断的演变发展到三维设计,而3D打印也逐渐改变着我们的生活方式。3D打印又称增材制造,增材制造与减材制造是制造领域的两种方法。传统的制造方式一般采用减材制造,例如利用切割机床等刀具切掉不需要的部分,保留所需的形状,而增材制造是通过逐层叠加增加材料制造物品的搭积木式的技术,利用由点到线、由线到面、由面到体的增材方式堆积而成,类似我们建筑中的盖房子,打印式的搭积木,与孩子们玩的搭积木过程类似,层层的堆积上去而逐渐成型的过程。只不过3D打印是用碰头喷射打印出来的世界万物,其打印材质上也种类很多,可以根据不同的设计领域,开发出新型的材质。增材制造显然更加节约材料,而且增材制造可以将材料先变为粉末再进行制造,或者使用液体材料。

目前,3D打印正在逐渐改变着我们的生活方式,走进我们的生活中。医疗中打印的人体器官细胞组织、生活中家居事物、食物、生活工具、时尚设计领域等都有涉及,但目前应用在服装领域的材质也非常有限,基于3D打印材料的局限性特点,在设计创意性服装的同时还要考虑新型材质与服装版型的结构结合。在整个发展中世界,3D打印技术的不断发展,科学技术在一个国家的综合领域占有日益重要的地位,其中美国政府将人工智能,3D打印,机器人等项目,以重振美国制造业作为中国的三大支柱,政府还加强了支持3D打印等企业,积极发展生产方法的3D打印技术及相关领域,使得“中国制造”转型“中国智造”。英国的The Economist 杂志在2012年4月的封面上,以第三次工业革命为标题,介绍了3D打印等数字化生产技术,3D打印技术在设计领域已经应用了近十年的时间,最初应用于开模制造前的模型打样;3D打印引发了多个领域的革命,制造方式、材料创新、生物技术工程以及医疗领域、设计领域、知识产权等方面的巨大革命。3D打印,因为高弹性,所以3D打印技术和更高的自由模具材料的特性成为了设计师创作的重要工具。英国“经济学家”杂志的封面故事将导致3D打印技术为核心的“第三次工业革命”,引起了业界的关注。

3D打印可以说是上个世纪的思想,上世纪的技术,而在这个当今的世纪产生了空前的市场。3D打印可以说是上个世纪的观念,上世纪的技术,在本世纪产生今天的前所未有的市场。同时辐射到服装行业在最近的2014年纽约3D打印展,汇聚了最前沿的创作技巧,艺术和科技工作的完美融合,它已成为世界顶级时装设计师穿戴式3D打印设计艺术家新潮。其中,3D打印艺术和雕塑在芝加哥的长期支持者,代表了艺术家Joshua Harker3D打印作品镂空雕刻系列,还推出了2014年纽约3D打印展。甚至在服装配饰品领域也涉及到,如鞋子包都可以进行3D打印,自3D打印技术出来,越来越多的鞋企认识到其中的便利和高科技性。3D打印技术正在帮助提升了设计和产品性能。但是,现在人们都打印到3D的结合,并在巴黎和纽约走秀活动,时尚已经不仅仅满足于鞋,在2013年,3D印花连衣裙闯入人们的视线。

2010年,阿姆斯特丹时装周首次发表在3D打印模式创建的“水晶”的主题时装,从那时起,3D打印技术开始真正进入时装设计界,思维的趋势的一部分。2011年发布了全球第一款3D打印的比基尼,穿着尼龙网礼服打扮以“缪斯女神”之称的蒂塔·万提斯出席在曼哈顿,这身礼服的设计灵感来自著名的斐波那契数列,由Michael Schmidt和Francis Bitonti设计收藏的私人走秀活动。但3D打印服装的设计可以改进,比如如何调整型的服装版,以满足身体曲线,如何做出紧致修身并设计一个灵活的电网应用等。Bitonti很久以前的3D打印技术与时尚相结合的思想。他利用塞万提斯的大小,提供给设计一个三维模型,根据施密特的草图,用最高端的设计软件Maya中画一幅画,然后用犀牛软件2633单独环或线路连接,EOS P350激光从手工缝线部分拼接而成,“这件衣服,如果制作手工,昂贵的。”他说。但是,现在手工制作在时装设计界应需求非常大。3D打印技术对服装的市场潜力,这是一个工艺和时尚的设计的需求将结合的机会,一旦我们制造的机器,以满足服装生产的要求有很大的影响,人们只需要站在房间的3D扫描,一件衣服制作,而3D打印的时代已经到来。

3D打印服装目前是最广阔的一个市场,包括配饰配件。可以根据个人的喜好风格进行自我设计,甚至不用等到未来,现在就可以实现。3D打印对时尚界的影响,不仅在过去难以解释织物的三维形状得到实践。更重要的是,在制作3D打印3D扫描使用时,尼龙材料是“适合”削减了新的定义,完全服帖的身型是可以定制的。“剪裁合体”传统的方式出现,也许使更多的一些时装秀将通过计算机绘图来代替。

3D打印技术制造,可显著降低生产成本,提高使用的原材料和能源效率,减少对环境的影响,让消费者也可以针对根据自己的需要,既不是纸也不是我们需要用墨,而是通过电子制图,远程数据传输,激光扫描,材料熔化等一系列技术的,具体的熔化金属粉末或者记忆材料,并按照说明电子模型图层重新走到一起,并最终使电子模型转化成实物。它的优点是显著节省工业样品生产时间,并能“打印”样式复杂的产品。因此,不少专家认为,这种技术代表制造业的新趋势。不同于或形状制作的文章刀模传统的3D打印机制造机器。从物理上看由层形成的散装固体材料,扩大数码概念的范围。对于要求具有精确的内部凹陷或互锁部分的形状设计,3D打印机是首选的加工设备,它可以将这样的设计在实体世界中实现。下面是来自各个行业、具有不同背景和专业技术水平的人用类似的方式描述,3D打印帮助他们减少主要成本、时间和复杂性障碍。3D打印技术的主要优势有:制造复杂的项目物品,而不增加成本,产品多样化,而不增加成本,没有装配,零时间递送,无限的设计空间,零技能制造,不需要大的空间,便携制造,副产品废弃物少,无限组合的材料,精确复制减少废物等主要优点。

然而,由于服装产品的形式以及原材料,相比于其他产品其在使用上具有非常不同的要求,具有行业的一个非常鲜明的特点,所以在3D打印技术有不同的要求。

首先,在基于3D新型打印服装的原材料来说,存在的局限性和弊端。这种相对来说比较传统工艺路线不适用于3D打印,区别于原有的服装面料例如天然纤维和化纤纤维,3D打印的原材料是当下研制的新型化学纤维新材料,如天然纤维和合成纤维的原料3D打印是新昊化纤新材料的发展现状,既为3D打印耗材成型要求解散,可以调动合适的颜色,而且还满足相关标准的纺织品,适合人体穿着。目前针对3D打印材料的局限性,还有待于新型的柔性打印材料的研发,使得服装领域未来发展前景的一个桥梁。

其次,可能均匀地喷洒薄的材料,和更大的区域。更要加强印刷装置的质量和设备本身的操作效率,因此,相对稳定的特殊的设备是必要的。更要加强打印设备的运作效率和设备本身的质量,因此专用而相对稳定的设备是必要的。要打印的服装达到穿着需求,而且打印产品后整理技术,必要的连接技术的研究。所以设计的服装结构要与打印的新型材料有机的结合起来,目的是为了更好的方便人体穿着以及活动。

最后,必须有一系列配套技术,如三维人体测量,RTT面料扫描仪,并支持结构板服装CAD软件,Viday三维装配系统,3DMAX建模软件,CAPP,相关的服装数据库等,形成一系列循环制作过程,这样3D打印才能实现生活化、科技化、智能化。

总之,3D打印服装可以实现的突破口关键在于技术,即这些技术实现的程度。为了达到实用目的,你可以使用的研究,找准突破口和研究方向,开发和使用新材料,化纤等问题相结合,以克服材料的局限性,如果需要的话政府应该给予特别的支持。发展特种设备的打印机制造商,结合服装技术专家和设计专家,并带动相关产业的发展。

【参考文献】

[1]杨振贤.3D打印服装[J].设计,2012.

[2]李红兵.3D打印技术的发展现状及前景分析[J].安徽科技,2013.

11.飞机复合材料结构修理技术 篇十一

关键词:飞机,复合材料,修理,应用

1 复合材料在飞机上的应用

复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。一般由基体材料和增强材料所组成。复合材料可经设计, 即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等, 使原组分材料优点互补, 因而呈现了出色的综合性能。

随着玻璃纤维、凯夫拉、碳纤维等复合材料的发展, 并且早期复合材料结构的使用预示着复合材料运用的辉煌。在飞机上翼尖小翼、雷达罩和尾锥上少量玻璃纤维增强塑料的使用标志着飞机设计上复合材料的重新应用。从那时起复合材料在这些部件上的成功应用导致在每一种新机型上复合材料应用的增加。波音747使用了超过10000平方英尺表面的复合材料结构。在过去几年当中先进复合材料技术运用到诸如大翼面板、地板梁等主要结构上[2]。显而易见对基本复合材料结构和复合材料结构修理技术的理解对航空企业特别是航空维修企业是多么重要。

2 复合材料结构修理技术

飞机复合材料的修理目的是最大限度的恢复飞机结构的完整性和安全性, 主要修理的效果如何与多种因素有关, 如修理后的强度、耐久性、气动平滑度、重量、工作温度、环境因素等[3], 强度主要考虑恢复结构的刚度、静强度和疲劳强度, 因此, 为了避免修理中出现意外的错误, 必须严格按照一定的操作规程进行, 一般的修理程序为:

找出损伤区域→评估损伤的程度→损伤应力的评估→修理方案设计→修理结构的准备→补丁的制造→补丁的安装→修理后的无损检测。当今复合材料修理的主要工艺有以下几种:

2.1 复合材料的连接和打孔

飞机复合材料不同于其他金属或合金材料, 由于自身的特点, 在修理时容易出现下列问题[4]:复合材料件装配前的钻孔困难, 容易磨损钻具, 钻孔附近易出现分层现象;复合材料与金属件连接时, 由于电位差较大, 容易腐蚀金属件;复合材料装配时易造成损伤等, 基于这种种原因, 必须对打孔和连接工艺做特殊的处理, 才能保证复合材料件的安装和修理后的使用安全。

2.2 胶结修理技术[5]

胶结修理的应用非常广泛, 它的优点是导致应力集中小, 增重少。缺点是对施工环境要求高, 质量难以控制, 其应用主要在下面3个方面:

1) 装饰性修理。对仅影响气动外观的小损伤如小凹坑、划痕、脱漆等进行的修理。

2) 注胶修理。小面积脱胶或分层用该种方法修理, 方法是钻一些通往损伤层的小孔作为注胶孔和溢胶孔, 将加热的胶液用注胶枪从注胶孔注入, 渗透到损伤层并从溢胶孔流出为止, 然后加热时胶液固化二完成修理。

3) 补强修理。对猪承力构件的较大损伤, 要用补强板修理。补强板胶接修理有两种方法: (1) 外补强板修理, 主要用于薄的层合板及蜂窝板的修理, 用该种方法修理后的结构强度可达原结构材料强度的50%-80%。 (2) 光滑外表面修理, 主要用于较厚板或气动光滑性要求严格部位的修理修理效率高, 修理后结构强度可达原结构材料极限强度的60%-100%。

2.3 铆接 (或螺接) 修理技术

铆 (螺) 接修理技术适用于较厚的整体壁板, 常用的补板材料是铝合金和钛合金[6]。铝合金和碳纤维复合材料接触时容易发生电化学腐蚀, 因此, 在用铝合金修补时要在铝合金板和复合材料之间进行隔离, 制作隔离层。钛合金不存在这样的问题, 可以直接用于复合材料修补。

2.4 微波快速修复

复合材料微波修复技术是指将微波引入复合材料修补领域, 在修复区注入微波吸收剂, 以提高修复区材料的导电磁率, 同时用特殊设计的微波施加器对修复区施加微波能, 使之在数十秒内形成新的、更强的界面, 见那个损伤或缺陷修复[7]。

2.5 光固化预浸修理技术

光固化预浸胶接修理技术是利用光敏胶固化速度快的特点和适宜的力学性能, 以光敏胶作基体树脂, 用玻璃纤维作为增强材料, 预先制备成预浸修理补片, 根据修理对象的需求, 选用合适的修理补片, 在紫外光的辐照下迅速固化, 以达到快速修复飞机蒙皮表面裂纹、孔洞、腐蚀、灼烧等损伤的方法。

3 复合材料结构修理实例

复合材料结构修理的一般要求:

a.满足结构强度, 稳定性要求, 即恢复结构的承载能力, 在压剪载荷下不失稳。

b.满足结构刚度要求 (包括挠度变开, 气弹特性和载荷分布及传递路线等) 。

c.满足耐久性要求 (包括疲劳、腐蚀、环境影响等诸方面) 。

d.修理增重小, 操纵面等动部件满足质量平衡要求。

e.气动外形变化要小, 即保证原结构表面光滑完整。

f.修理所用时间要短, 以满足使用需要。

g.修理费用成本要低。

根据损伤情况, 以及可能提供的修理条件 (修理经验和修理材料、设备等) 选择最佳的修理方法。

以损伤的蜂窝结构为例, 来介绍复合材料的修理技术, 下面就按照上述步骤来一一介绍:

1) 确定损伤区域, 做目视检查来确定损伤程度;检测是否有水、油、燃料或者其他有害物质进入部件, 使用X射线检查方法检测水是否进入部件;检查部件损伤附近是否存在分层

2) 清除损伤, 在需要更换蜂窝的修理中, 可采用各种不同的手持工具来切除损伤。对于较大的、形状多变的损伤, 可以选择特形铣刀、80号和150号砂轮以及切割机等。对于形状为圆形的损伤, 可以选择不同外径的孔锯。

3) 切除损伤, 应尽量使用导向装置。切除损伤蒙皮后要修正边缘, 切口形状为带圆角的矩形、圆形或椭圆形。要注意切除损伤时不能损伤完好的纤维铺层、蜂窝和周围材料。当蜂窝也有损伤时, 按与蒙皮切口相同形状切除受损蜂窝。切除蜂窝必须超过目视损伤范围至少0.5in。同时要避免损伤对面完好的蒙皮。

4) 测量修理区域切口的深度和直径, 按照测量的深度大0.04in, 直径稍大的尺寸切一个蜂窝芯塞必须与原来的蜂窝或者蒙皮表面齐平, 并且要与周围蜂窝密切接触。清洁、干燥蜂窝芯塞

5) 在修理蜂窝芯子周围涂上粘稠剂的胶黏剂。

6) 制作浸有树脂的玻璃纤维布, 尺寸与损伤切口相同

7) 将玻璃纤维布平铺在安装好的蜂窝芯塞上

8) 完成蜂窝芯塞安装之后, 对修理进行封装, 为固化芯塞做准备。需要依次铺放热电偶、一层带孔的隔离膜、一层透气毡、电热毯、热电偶、透气布、抽真空罐和真空表的接头座, 铺好后打包真空袋。

9) 加温固化, 在完成蜂窝芯子修理之后, 需要将热电偶、电热毯和抽真空设备等于热补仪连接, 设定需要的温度、温升率、保温时间和降温速率。

10) 检查和修整, 在修理区域完成固化并拆除封装材料后, 检查蜂窝芯塞与原蜂窝的粘结情况, 打磨端面, 使之形成平整、光滑的表面, 并清洁表面。

在修理合格的表面上打磨清洁后恢复原有漆层, 到此复合材料蜂窝夹层结构修理完成。

4 结束语

复合材料在飞机上的应用, 有了较长的应用历史, 其修理技术也随之得到了相应的发展, 但同材料领域的研究与发展相比, 复合材料在飞机上应用的种类、数量却极其有限, 主要还是以碳纤维复合材料为主, 这也就限制了其修理技术的相对单一, 技术含量有限, 在许多方面还无法满足飞机快速高效、高可靠性和安全性的需要[8]。同时, 结构修理是目前阻碍复合材料进一步扩大应用的两个主要问题之一 (另一个问题是复合材料成本) , 如何提高修理水平, 降低维修成本是非常重要的问题。针对不同的损伤需要确定不同的修理方案, 在满足结构修理的要求下如何可以更经济, 快捷高质量地完成修理仍是一个待研究的热点问题。近年来, 随着国内在材料研究与应用方面取得的一些重大进展, 研究机构和队伍规模也在逐渐壮大, 但是在复合材料应用及其修理方面的研究和人才培养方面和国外相比略显不足, 特别是民航领域飞机复合材料方面的人才培养和研究亟需加强。

参考文献

[1]陈亚莉.俄罗斯飞机用复合材料的发展[J].航空工程与维修, 1999 (2) :26-27.

[2]张立.复合材料飞机地板[J].航空制造工程, 1996 (1) :21-22.

[3]杨乃宾.国外复合材料飞机结构应用分析现状[J].航空制造技术, 2002 (9) :21-22.

[4]吕建坤.飞机复合材料结构件的连接技术[J].航空制造工程, 1995 (4) :25-28.

[5]吕建坤.飞机复合材料结构的修理技术[J].航空工艺技术, 1996 (6) :40-42.

[6]文圆.飞机复合材料结构修理的应知应会 (I) [J].航空工程与维修, 2002 (3) :27-28.

[7]许陆文, 代永朝, 苗励刚.飞机结构战伤复合材料微波快速抢修技术[J].航空工程与维修, 2002 (3) :17-21.

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