玻璃鋼環(huán)剛度相關(guān)研究.doc

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1、附件2本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學(xué)生姓名：導(dǎo)師姓名、職稱：所屬學(xué)院：理學(xué)院專業(yè)班級：工力1002設(shè)計（論文）題目：恒位移條件下玻璃鋼管環(huán)剛度的撓度—時間相關(guān)性研究2014年3月20日開題報告填寫要求1．開題報告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立撰寫。2．開題報告內(nèi)容填寫后，應(yīng)及時打印提交指導(dǎo)教師審閱。3．“設(shè)計的目的及意義”至少800漢字（外語至少500字），“基本內(nèi)容和技術(shù)方案”至少400漢字（外語至少200字）。進(jìn)度安排應(yīng)盡可能詳細(xì)。4．指導(dǎo)教師意見：學(xué)生的調(diào)研是否充分？基本內(nèi)容和技術(shù)方案是否已明確？是否已經(jīng)具備開始設(shè)計（論文）的條件？能否

2、達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)？是否同意進(jìn)入設(shè)計（論文）階段？1選題背景和意義1.1背景我國FRP/CM（玻璃鋼/玻璃鋼）工業(yè)始于1958年，處于當(dāng)時的時代背景下，一開始是為國防配套的。1978年后，從計劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為市場需求導(dǎo)向，生產(chǎn)社會化，國家建設(shè)與人民生活所需的FRP/CM日益發(fā)展。???在黨中央、國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)下，原國家建筑材料工業(yè)部（局）對我國玻璃鋼工業(yè)的發(fā)展起了先導(dǎo)性和基礎(chǔ)性的作用。上世紀(jì)60年代中葉，我國即已研發(fā)與生產(chǎn)火箭發(fā)動機(jī)殼體、導(dǎo)彈頭部、火箭筒、槍托、炮彈引信、高壓氣瓶、飛機(jī)螺旋槳、貯罐、風(fēng)機(jī)葉片、農(nóng)用噴霧器、撐桿、弓、跳水板、滑翔機(jī)尾翼等多種玻璃鋼制品。???1965年10月

3、，國家科委、國防科委、建材部聯(lián)合召開全國玻璃鋼工作會議，并舉辦展覽會。這期間，引進(jìn)英國UPR（不飽和聚酯樹脂）生產(chǎn)線,促進(jìn)了我國UPR及其玻璃鋼制品生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步與普及，對日后我國基體樹脂及GRP的發(fā)展起了啟蒙和基礎(chǔ)性作用。??改革開發(fā)30年來，引進(jìn)了纖維纏繞管道與罐生產(chǎn)線（包括工藝管、夾砂管、高壓管、臥式與立式貯罐）、拉擠、連續(xù)采光板及LFT-D生產(chǎn)線等裝備；引進(jìn)了環(huán)氧樹脂與不飽和聚酯生產(chǎn)軟硬件。我國在吸收日、美技術(shù)之后，自行研發(fā)，建成了具有世界先進(jìn)水平的玻纖工業(yè)。???基體材料與增強(qiáng)材料工業(yè)已為中國玻璃鋼的進(jìn)一步發(fā)展奠定了雄厚的基礎(chǔ)，歷經(jīng)50年、半個世紀(jì)，尤其是改革開發(fā)以來

4、的30年，通過自主創(chuàng)新與吸收國際先進(jìn)技術(shù)，F(xiàn)RP/CM在中國已成為朝陽產(chǎn)業(yè)。神舟飛船上天，其返回艙主承力結(jié)構(gòu)，低密度SMC等FRP件榮獲國家科技進(jìn)步二等獎，標(biāo)志著我國玻璃鋼科學(xué)技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平。?1986年～2007年，我國玻璃鋼（熱固性）增長近160倍?？偭吭谏鲜兰o(jì)90年代末期超過德國，本世紀(jì)初超過日本，熱固性玻璃鋼已超過歐洲總和。如今，我國FRP/CM年產(chǎn)量已超過日本、西歐，于美國，居世界第一。1.2意義：采用聚合物基復(fù)合材料生產(chǎn)的玻璃鋼管道的力學(xué)性能具有比較明顯的時間相關(guān)性，其力學(xué)性能隨著使用時間的增加會發(fā)生變化，強(qiáng)度和彈性模量都會降低，這一性能的變化對玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)

5、的安全可靠性具有重大意義。環(huán)剛度是玻璃鋼管道的重要性能指標(biāo)之一，反映了其抵抗外荷載抗變形的能力。由于性能的降低，環(huán)剛度會越來越小變形會越來越大，達(dá)到一定程度就會產(chǎn)生破壞，造成災(zāi)難性的后果。本論文以國際上通用的一種長期性能測試方法——恒位移測試為基礎(chǔ)，通過試驗(yàn)研究恒位移條件下在不同的初始撓度時玻璃鋼管環(huán)剛度隨時間的變化關(guān)系。對玻璃鋼管道結(jié)構(gòu)長期使用的安全可靠性具有重大意義。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1國內(nèi)研究上個世紀(jì)八十年代國內(nèi)從國外引進(jìn)了玻璃鋼管道生產(chǎn)線，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在定長纏繞工藝方面的生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備等均處于世界領(lǐng)先的地位。但是在玻璃鋼管道長期性能領(lǐng)域中所做的有關(guān)研究依舊比

6、較欠缺。國內(nèi)已有的如魏若齊對塑料管材長期性能評價的原理及其重要性進(jìn)行了論述，并概述了不同材料的各種評價方法；張玉芳對油田中使用的玻璃鋼管道失效分析方法、可能的失效形式和特征、失效預(yù)測的計算機(jī)模擬等進(jìn)行了介紹；董孝理主要針對塑料管的長期壽命和長期靜液壓強(qiáng)度結(jié)合ISO、ASTM相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一定的分析。國內(nèi)絕大多數(shù)管道制作工藝都采用的是定長纏繞的形式，而國外目前廣泛采用的離心澆鑄和連續(xù)纏繞工藝，使得國內(nèi)外制造的玻璃鋼管道的結(jié)構(gòu)上存在很大的不同，其長期性能也必定存在一定的差異。由于國內(nèi)在這一方面的研究玻璃鋼管道在國內(nèi)應(yīng)用大約有近30年的歷史，大批量的應(yīng)用約有10余年的歷史。首批產(chǎn)品大

7、量應(yīng)用于石油工業(yè)，從89年開始，我國中原油田率先批量采用國產(chǎn)纏繞玻璃鋼管道獲得成功。此后，勝利油田、大慶油田、長慶油田、塔里木油田等都大批量采用玻璃鋼管道代替防腐蝕鋼管，從此揭開了我國應(yīng)用玻璃鋼管道的新篇章。1994年以后，國產(chǎn)玻璃鋼夾砂管道用于供水工程，大大降低了工程造價，掀開了我國水工程采用非金屬材料的新的一頁。至今，我國已安裝了近900KM夾砂玻璃鋼管道，產(chǎn)品使用于國內(nèi)28個省、市、自治區(qū)。2.2國外研究美國是制造玻璃鋼技術(shù)最先進(jìn)的國家之一，使用玻璃鋼材料已有年歷史，其早期應(yīng)用于石油工