1. 研究目的与意义
近年,随着我国社会经济发展和新型城镇化建设推进,相关建筑产业不断转型升级,以高性能钢结构为代表的新型材料与结构体系,正快速成为钢结构领域的研究与应用热点。高性能钢材种类繁多、各具性能优势,但其含有的特殊合金成分及相对复杂的生产工艺,也给这类钢材带来了较高的生产成本,限制了其工程应用推广。在这一背景下诞生的新型复合钢材,通过复合工艺使高性能材料与基层钢材达到治金结合,不仅能够保留高性能材料的性能优势,同时也能显著降低贵金属消耗和生产成本,具有更高的性价比和更优的综合社会经济效应。
相比于传统结构钢,不锈钢复合钢材在钢结构工程中具有综合力学性能更优、施工简单周期更短、设计使用年限更长、全生命周期成本更低、综合社会效益更高等显著优势,尤其适用于对耐腐蚀性要求较高的工程结构。不锈钢复合钢材在结构受力性能、建筑使用功能以及社会效益和环保效益等方面具有明显优势,不仅能够进一步提高结构的安全性和可靠性,而且可以创造更大的建筑使用空间、实现更灵活的建筑表现,同时能够节约建筑工程的总成本,创建节能环保型社会,实现人与自然和谐发展和社会可持续发展,属于绿色环保循环经济型建筑材料。为此,深入开展新型复合材料不锈钢结构受力性能的研究符合我国绿色建筑及可持续发展的基本国策,具有重要的经济、社会意义和战略价值。
2. 课题关键问题和重难点
1、课题拟解决的关键问题:
(1)新型复合材料不锈钢柱的材料的组成。
(2)新型复合材料不锈钢柱的材料的选择。
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着不锈钢材料的优势被人们逐渐意识到,新型复合材料不锈钢也逐渐进入大家的视野,其综合力学性能更优、全生命周期成本更低。国内外的学者对复合材料不锈钢的研究也越来越多。
张亚军等人[1]较早提出可以将不锈钢复合钢材应用于桥梁结构工程领域,随后众多学者对桥梁用不锈钢复合钢材的微观组织、力学性能、焊接工艺及焊接接头性能进行了研究。班慧勇等人[2]从结构工程的研究视角,对国内外的相关研究进行了全面的综述,为不锈钢复合钢材在结构工程领域的科学研究与工程应用提供了参考。虽然目前新型复合材料不锈钢构件试验研究还处于起步阶段,但已经有不少学者进行了有限元模型的建立与分析。
黄牧兴[3]对不锈钢芯板结构测压性能进行了实验研究,分析了各组试件的破坏模式和特点。然后利用ABAQUS有限元软件建立分析了有限元模型,通过与实验结果对比验证了实验的准确性。其结论得出有限元分析得到的荷载-位移曲线、破坏状态和试验结果吻合很好,验证了模型中所采用的单元类型、网格尺寸、边界条件、材料特性、分析方法能够很好地模拟试验过程。这表明在进行新型复合材料不锈钢构件试验之前,运用有限元模型的建立与分析可以得到初步结论。
4. 研究方案
1、试验目的
复合材料不锈钢圆柱,是一种新型材料,用310S Q235B不锈钢复合钢材,基层是Q235B低碳钢,复层是310s不锈钢。相较于传统复合不锈钢管,复合材料不锈钢圆柱由于实心的特质使得其可以用作建筑结构中梁、板、柱、墙等承重构件。因此作为新型材料,需要了解其力学性能。为了验证此种材料的受力性能与实用性,试验目的如下:
(1)重点考察不同的圆柱直径对新型复合材料不锈钢圆柱受力性能的影响;
5. 工作计划
2023年1月2日-2023年2月1日,查阅文献,完成外文翻译、开题报告。根据李老师的指导意见完成对外文翻译、开题报告的修改。
2023年2月2日-2023年3月19日,按照开题报告的方案,开始毕业设计课题的试验、对ANSYS有限元软件的学习,学会之后开始有限元模型的建立。
2023年3月20日-2023年3月26日,在#8220;毕业设计(论文)智能系统#8221;上完成#8220;中期检查报告#8221;的填写,根据李老师的指导意见进行修改。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。