新型标志、标牌抗风压试验研究【开题报告】

1、毕业论文开题报告土木工程新型标志、标牌抗风压试验研究一、选题的背景、意义交通构筑物节能已成为我国的重大战略问题。建筑肖能是建设肖约型社会的重中之重，而交通 构筑物在航逍河运建筑中占有一泄的比重，对于本文研究的标志、标牌在航道河运的运输过程中有 指向与导航的作用，尤貝不可少。而我国正在向节约型，创新型国家发展，所以研究开发新型的航 道河运标志、标牌对于航运、港务事业的发展显的尤为重要。因此，寻找性能良好的新型标志、标 牌材料代替传统标志、标牌已成为航运、港务行业的迫切要求。铝合金板是制造标志、标牌的传统材料。虽然它是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料, 但是在长期的使用中，还是逐渐集需岀一些

2、缺陷。过去我们时常在新闻中看到一些关于航道标志、标牌的失窃事件。究英原因，我们曾经使用的 铝合金是一种贵重金属，成本偏高，自然其在“黑市”上售价也较高，这无异于使窃贼有利可图。此外，铝合金板需要专业厂制作。焊接工艺与不锈钢相似，但铝板质软，在焊接过程中加工者 水平会直接影响成品字表而的平整度，牢靠度，而且焊斑较大，不易打磨平整。这一点也使铝合金 标志、标牌在现代标志、标牌设汁中美中不足，因为现代标志、标牌既要求整体形象统一，又要求 具有特色，铝合金焊接工艺难度限制了它进行异形化和产品系列的多样性。而且铝合金的表而工艺 效果单一，在一些光线不好的地方，铝合金标志、标牌在没有光源的地方可识性差，这

3、在一圧程度 上降低了航运的安全性曰。而如今，我们更多的选择铝塑复合板作为新型标志、标牌的材料。铝塑复合板于上世纪60年代 末70年代初，在徳国发明，并迅速风行全球。那么铝塑板和铝单板到底有什么优势呢？总的来说，铝塑复合板平整度好，价格便宜，由于表面采用馄涂工艺所以颜色不易掉，现场加 工，补板容易，少量补板没有色差。事实上自上世纪八十年代末九十年代初从韩国和台湾引进到中 国后，铝塑复合板便以英经济性、可选色彩的多样性、便捷的施工方法、优良的加工性能、绝佳的 防火性及高贵的品质，迅速受到人们的青睐屈。另外，近年来SMC材料也凭借着其优越的工程和电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、 灵活等优点

4、，足以与部分金属材料相媲美的机械性能，在新型标志、标牌的生产制造中得到了广泛 的推广。可以预计，在不远的将来，这种新型的肖能材料势必将迎来更大的发展W二、相关研究的最新成果及动态IF1标志、标牌所受的风载的计算公式根据公路交通标志和标线设置手册（JTG D82-2009）中公式8. 3. 4. 1计算：式中：F«标志板所受的风载（kN）：Y。一一结构重要性系数，位于高速公路、一级公路上的悬臂式、门架式交通标志，该系数取 为1.0；位于髙速公路、一级公路上的其他类型的交通标志及位于其他等级公路上的 交通标志，该系数取为0.9：Yq一可变荷载（主要为风载）分项系数，一般情况下采用1.4；

5、P空气密度，一般取1. 2258g/m3；C风力系数，标志板81. 2,圆管型立柱30. &波比矩形立柱C二1. 4,其他型钢及组合型殆”加（旳2） / 2立 X 弘）/1000r-1钢立柱81.3：v风速（m/s）,选用当地比较平坦地而上离地10m高统计所得的50年一遇lOmin平均最 大风速，且不得小于22m/s,当无风速记录时，可查阅公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）的附录A «全国基本风速图及全国各气象台站基本风速和风压值，表中风 速与风压的关系为v = 71600vv （w为基本风压）；爲第i块标志板的宽度；Hm第i块标志板的髙度。计算单位而积的风压公

6、式为：Po 二 F“/A即巴0 =久/°（応'i'2）/2/iooo 或 Pwb = y0/QCwPe标志板所受的风压（kN/m2）；A标志板的总而积：w基本风压值，可查阅公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）的附录A全国基本风速 图及全国各气象台站基本风速和风圧值。查表公路桥涵设讣通用规范（JTG D60-2004）的附录A全国基本风速图及全国各气象台站 基本风速和风圧值可知，慈溪市v二22. lm/s, w=0. 45kN/m;；代入上式计算可得：Pe二0. 68 kN/m：。2. 铝塑复合板(又称铝塑板)作为一种新型装饰材料，自上世纪八十年代末九十年代

7、初从韩国 和台湾引进到中国，便以其经济性、可选色彩的多样性、便捷的施工方法、优良的加工性能、绝佳 的防火性及髙贵的品质，迅速受到人们的青睐同。在国外，铝塑板的名称有好多种，有叫铝复合板(Aluminum Composite Panels)的；有叫铝复合 材料(Aluminum Composite Materials)的；在欧洲许多国家称铝塑板为Alucobond,源于铝塑板的 一种商标名称。国外生产铝塑板的企业并不是很多，但生产规模都很大。著划的有总部设在瑞士的 Alusuisse公司、美国的雷诺兹金属公司、日本三菱公司、韩国大明、台湾吉祥等。3. SMC绝缘板(不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料)

8、采用不饱和聚酯片状模塑塑料压制而成，具 有色泽均匀、耐电弧、FV0阻燃，吸水率低、耐漏电性好、尺寸公差稳泄、翘曲小、介电强度及耐 电压高。用于高低压开关柜的各种绝缘板及结构件。SMC板材为1000mm*2000mmSMC绝缘板材料已通过ROHS环保检测和桂林高压所检测，目前我公司已为四门子，施耐徳，东芝白 云，森源电气等开关厂合作，为电气行业提供合格的产品。英应用领域有电工电气行业：各种开关柜的隔板、衬板、绝缘支座、支架、火呱罩、火弧筒及 各类型的绝缘子、火弧片、触头座、母线夹板及电机出线端子盒、电表箱等：汽车行业：汽车保险 杠、挡泥板、备胎仓、坐椅、仪表盘、防眩板等；建筑行业：各种建筑物髙层

9、水箱、卫生间洁具、 装饰板和其它产品；铁路行业：信号灯、车厢窗框、信号盒外壳等二匹三、课题的研究内容及拟采取的研究方法(技术路线)、难点及预期达到的 目标W灼 研究内容在SHC、铝合金板、和铝塑复合板的诸多性能中，力学性能无疑是重中之重。这将直接影响到 标志、标牌的适用性和安全性。静载荷试验和风压疲劳试验能逼頁的模拟新型标志、标牌在使用中 的真实受力情况，能较好的反应它们的力学性能。本文将通过上述完成两个试验，利用得到的数据, 完成对着三种材料力学性能优劣的分析。下而简述一下这两个试验一、静载荷试验在同等加载条件下，分別对铝合金标志牌、铝塑复合板标志牌和SMC塑模板标 志牌分别进行静载试验。通

10、过静载试验，对比分析各种材料类型标志牌的受力特性、变形及承载能力等相关性能，以验 证新型材料的适用性和可靠性。本试验利用采用砂袋加载一百分表测读设泄位置变形的试验方法。 试验加载步骤参照建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法(GB/T 15227-2007)有关规左的 加载。貝有关参数如下：（1）荷载分级为设计预估计最大试验荷载的1/5取值，第一级取其2倍：（2）每级荷载按2min, 5min, lOmin, 15min,各观测一次，直至每两次观测均值差值小于lnmi为 止，同意加下一级荷载：（3）本次试验采用9或10套规格为0-30cm的百分表观测变形，如试验中变形值可能超过30cm时, 应

11、提前重新调整百分表初始值，并做好记录数值。（4）终止加载条件；当岀现下列情况之一时即可终止加载： 某级荷载作用下，铝塑板标志牌破坏了。 某级荷载作用下，连接件螺线拉断或英他构件破坏。 已达到预左加载值。（5）卸载分两级卸载,每隔5min观测百分表读数。二、抗风压疲劳试验在同等加载条件下，分别对铝合金标志牌、铝塑复合板标志牌和SHC塑模 板标志牌分别进行了风压疲劳试验。本次试验是指将标志牌夹紧在关闭状态时，在风压作用下，测试标志牌变形值、观测而板破损、 局部屈服、粘结失效和裂缝发展以及五金件松动等，从而推断标志牌在风压荷载作用下的工作状态 和使用能力，以验证新型材料的适用性和耐久性。数据记录：

12、风荷载疲劳加压测试时，按正负压加压每隔三个小时记录数据； 横向泄位测试时，按负压加压每隔一个小时观测记录数据，在相同的正负风荷载作用下分别 测岀铝合金板、SMC板和铝塑复合板的A、B、C位移计值,并记录数据; 方钢边缘点测试时，按负压加压每隔一个小时观测数据，并记录数据。研究方法1. 文献资料法：根据已掌握的文献，查找新型标志、标牌抗风压试验的各类期刊、学术报告、学术 会议论文、学位论文等。2. 对比法：分别利用试验测试三种材料的相关性能3. 调査法：有目的、有计划、有系统地搜集有关新型标志、标牌的现实状况和历史状况的材料，并 对调査搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规

13、律性的知识。4. 立量分析法：通过左量分析法可以使人们对新型材料的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示 规律，耙握本质，理淸关系，预测事物的发展趋势。难点1.试验测得的数据与理论值会存在一立程度的误差，这需要找到科学的方法进行精确。2测得的数拯必须经过一左的处理（如利用有限元ansys软件），才能形象的反应岀三种材料的力学 性能。3.试验模板测点的选取应尽量还原标志、标牌貞实的受力情况。预期达到的目标通过静载荷试验和风压疲劳试验对比分析得岀：（1）SMC复合板、铝塑板和铝合金板的影响变形大小。（2）三类型板制作的标志牌在室内承受风压疲劳荷载是否发生明显破坏。四、论文详细工作进度和安排11月22

14、日3月11 0,查资料，写文献综述、开题报告和论文提纲3月3日3月11 H,提交文献综述、开题报告和论文提纲3月11日4月20日，写论文初稿4月21日4月30日，提交论文初稿给指导教师审查，5月4日5月25日，撰写论文5月26日5月29日论文完成，交指导教师批改。五、主要参考文献1 淸华大学建筑肖能研究中心.中国建筑丹能年度发展研究报告M. 2010-03-012 蒋荃，刘玉军，刘正权.铝塑复合板幕墙抗风压性能试验研究J.新型建筑材料.20063 Lu J . New Sheet Molding Compound Resins From Soybean Oill : Syn thesis an

15、d Characterization）. 2005.4 上木工程材料（第四版）.20055 Sournendra K.Basu ； Bhavesh Shah: Hamid G.Kia . The Effect of Oven-Heat Flux on Powder-Coating Issues of Sheet Molding Compound Panels Industrial & Engineering Chemistry Research , 2009.6 张中.铝塑复合板M. 20057 李永国,何盼，郭泓.SMC的力学性能预测M. 20028 李忠恒，张宁，陶国良.SBS改性SMC复合材料的研究J. 20079 公路交通