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阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一,可以改善调节阀特性、提高定位的精度和内设参数可选择增加了控制的灵活性。目前定位器研究的热点主要是智能电气阀门定位器,国外一些大公司:如西门子SIEMENS、费希尔—罗斯蒙特Fisher-Rosemount等已相继推出智能阀位定位器产品。国内在这方面起步较晚。国内目前普遍使用的阀门定位器采用的是机械式力平衡原理,存在一些问题,而由国外进口的智能型定位器价格昂贵。因此研究设计智能电气阀门定位器是十分必要的。本文通过分析定位器的原理,明确当前工业过程控制对阀门定位器的基本要求,同时结合国内、外典型智能阀门定位器产品结构与功能,研究开发了一种基于32位的ARM7系列中的LPC2290微处理器的新型智能电气阀门定位器。本论文主要完成了以下几方面研究工作:1.在分析国内、外智能阀门定位器产品结构的基础上,明确定位器硬件设计要求,完成了以微处理器LPC2290为核心的定位器硬件电路设计,其中包括微处理器硬件资源分配、电源电路、电流信号检测电路、阀位检测电路、AD转换电路、压电阀驱动电路、按键与显示电路的设计。同时完成了对各个硬件电路的调试与驱动程序的编写。2.在分析国内、外智能阀门定位器产品功能的基础上,明确本文的功能需求,针对需完成的功能编写定位器软件程序。其中包括定位器人机界面监控程序、初始化程序及控制算法的编写。3.分析被控对象空载下的特性,针对被控对象特性提出相应的控制算法,通过闭环实验验证本文提出的控制算法阀位控制效果良好,并与国内的乐清市自动化仪表九厂生产的SEPP4000智能阀门定位器的阀位控制效果进行比较,实验结果表明,本文提出的阀位控制算法效果更佳。
班门弄斧,咋一看似乎是个贬意的成语,说的是有人想在鲁班的面前卖弄自己的斧子手艺,鲁班是谁?木匠的祖师爷,在祖师爷面前“显摆”祖师爷的手艺,那真是自不量力,可笑之极。可咱再回头看看,在社会舆论看来,既然木匠手艺鲁班是创始人,那就没有人可以超越他,也不应该超越他,他的这种地位是不可动摇的权威。但是没有人生来就是行家里手,生来就是权威,鲁班也是从一个无知的孩子,学徒跟着师傅,经过了常年累月的学习,经验的积累,才换来现在的木匠手艺和创新工艺的,技艺远远超过了他的前辈,可以说今天的地位是他努力的结果。那么为什么其他人就不可以通过自己的努力,通过自己的学习而超越他的前人“鲁班”呢?所以权威是应当受到挑战的。再者,鲁班现在是技艺超群的木匠,也许盖过了当时所有的木匠,他的木工手艺已经达到了当时的顶峰、独此一家的地步。但是那只是指当时这个时段里发生的事情。哲人说过,事物的发展是不断前进变化着的,任何事情都会发展进步。木工手艺亦是如此,随着社会的不断发展进步,其他领域学科的研究成果也许应用在木工行业,能够发明出一种新的工艺,从而引领木工行业走向完全有别于当时的一个方向。也许当时的木工工艺在未来根本无法立足。难道还要坚持鲁班的木工权威的地位吗?那将是一个时代的倒退。所以只有不断地受到挑战,才能进步,保持权威。小木匠的"弄斧"行为,如果仅从卖弄这个方面讲的确是自不量力,可笑之极。但是从另外一个方面来讲,因为他有勇气,敢于挑战当时的权威,展示自己的才能,革新工艺,在木工行业发展的过程中是具有积极意义的,当然他本身一定也是个工艺精湛的木匠,这么做只是想和同行进行技艺切磋,本身也是个学习的过程。那如果是这样的“弄斧”多多益善啊!所以在生产生活中,对权威的盲目崇拜,不利于社会发展。对于鲁班,我们要感谢他开创了木工行业,但是行业的发展靠的是后辈的革新与发展。
怀着对大学的向往,怀着对未来的憧憬,我步入了大学的校门,很荣幸被工程管理专业录取,学土木是我小时候的愿望,如今这个愿望实现了,我正向着现实一步步的迈进,我父亲是建筑工程师,我经常到工地玩耍,在不经意间也了解到了一些关于土木方面的知识,可以说我早就与土木结下了不解之缘。进入高校听完多位教授系统的讲述后,我对土木工程有了更近一步的了解。土木工程分为房屋建造工程,隧道及地下工程,公路桥梁工程等,我最喜欢房建工程,作为一个房屋建造者,我深知责任重大,特别是在大地震之后。所以我更应该好好学习这一学科。一、我对土木工程的认识业务培养目标:本专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习工程力学、岩土工程、结构工程、市政工程、给水排水工程和水利工程学科的基本理论和知识,受到工程制图、工程测量、计算机应用、专业实验、结构设计及施工实践等方面的基本训练,以及具备从事建筑工程、交通土建工程、水利水电工程、港口工程、海岸工程和给水排水:工程的规划、设计、施工、管理及相关研究工作的能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语语言综合能力; 2.掌握工程力学、流体力学、岩土力学、工程地质学和工程制图的基本理论与基本知识; 3.掌握建筑材料、结构计算、构件设计、地基处理、给水排水工程和计算机应用方面的基本知识、原理、方法与技能,初步具有从事土建结构工程的设计与研究工作的能力; 4.掌握建筑机械、电工学、工程测量、施工技术与施工组织、工程监测、工程概预算以及工程招标等方面的基本知识、基本技能,初步具有从事工程施工、管理和研究工作的能力; 5.熟悉各类土木工程的建设方针、政策和法规; 6.了解土木工程各主干学科的理论前沿和发展动态; 7.掌握文献检索和资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。 主干课程: 主干学科:力学、土木工程、水利工程。 主要课程:工程力学、流体力学、岩石力学、地基与基础、工程地质学、工程水文学、工程制图、计算机应用、建筑材料、混凝土结构、钢结构、工程结构、给水排水工程、施工技术与管理。 主要实践性教学环节:包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习或生产实习、结构课程设计、毕业设计或毕业论文等,一般安排40周左右。 主要专业实验:材料力学实验、建筑材料实验、结构试验、土质试验等。 修业年限:四年 授予学位:工学学士相近专业:建筑学 城市规划 土木工程 建筑环境与设备工程 给排水工程 土木工程 道路桥梁与渡河工程二、专业就业状况及趋势 我是学工程管理专业的学生。而工程管理专业的就业领域涉及建筑工程、工程施工和控制管理、房地产经营以及金融、宾馆、贸易等行业部门的管理工作。这一专业涉及就业领域对人才的大量需求比较普遍。从银行证券到酒店宾馆,从建筑企业到房地产开发公司都急需补充大量的工程营造管理及相关专业的人才,因此人才市场上对该专业人才的需求量很大。该专业就业领域所涉及到的工作是:综合系统地运用管理、建筑、经济、法律等基本知识,侧重于工程建筑、施工管理以及房地产经营开发,并熟悉我国相关的方针、政策和法规,进行企业工程开发建设项目的经营和管理。 近年来由于市场经济的发展需要,国家修改制定了一系列相关的就业政策,为专业人才的发展创造更加有利的市场环境,完善了专业人才尤其是高校毕业生脱颖而出的市场机制。北京市先后出台了《北京招聘外地人才细则》等政策,使外地专业人才留京之路进一步拓宽。享受政策优惠的人才包括从事科技、文教、经贸等工作,具有大学专科以上学历,人事关系和常住户口不在北京市的专业技术人员和管理人员。该专业毕业生在就业时需注意三个问题。第一、就业时要分清主次。在择业时应把事业放在第一位,其次才是工作地点的选取。经济发达省市的建筑业市场已趋于饱和,而中西部地区则刚刚起步,选择落后地区将有助于自己今后长远的发展;第二、根据自己的特点和能力合理地选择职业。应做好自我能力水平的分析,知道自己知识能力适用于哪些具体职位和工作;第三、就业时不应以金钱作为衡量事业成功的尺度,应着眼长远,选择对自己长远发展有利的职业。从北京市国际展览中心人才交流会的状况来看,近几年该专业毕业生就业状况出现明显好转,但比起有经验的人员还比较逊色。与专业就业领域相关的主要行业之一是房地产业。这一行业的发展趋势随着国民经济整体形势不断好转逐渐走向高潮,住宅投资和市场需求全面看好。2000年一季度北京市完成投资34.6亿元,增长16.9%。从长期看,竣工面积升幅将下降,而需求面积将上升,供求形势乐观。个性鲜明、外观典雅的经济型住房将大受欢迎。同时政府将继续加大城建投资力度。今年以北京市为例,政府投资460元亿进行房地产建设项目的开发。由此可见,房地产行业向着好的形势不断发展。但机遇与竞争并存,激烈的市场竞争对房地产业的开发建设、经营管理都提出了更高的要求。市场越来越注重专业化的竞争:房盘设计的专业化、周围社区服务的专业化以及相关物业管理的专业化。顺应行业专业化发展的趋势,相关的职业也将呈现出专业化发展的态势,使原来的职业逐渐细分,达到功能运作的合理与完善,以适应激烈的市场竞争。该专业毕业生就业趋势,也将逐步适应市场行业的快节奏发展步伐,在全行业回暖的经济背景下,在与国际化逐渐接轨的历史条件下,继续向好的方向发展三、我大学四年的规划为了适应社会的要求,为了自己有一个美好的未来,我应该为自己设计一个有用的人生规划,在学期间:第一、掌握工程力学、流体力学、岩土力学、工程地质学和工程制图的基本理论与基本知识;第二、.掌握建筑材料、结构计算、构件设计、地基处理、给水排水工程和计算机应用方面的基本知识、原理、方法与技能,初步具有从事土建结构工程的设计与研究工作的能力;第三、掌握建筑机械、电工学、工程测量、施工技术与施工组织、工程监测、工程概预算以及工程招标等方面的基本知识、基本技能,初步具有从事工程施工、管理和研究工作的能力;第四、熟悉各类土木工程的建设方针、政策和法规;第五、工程各主干学科的理论前沿和发展动态;第六、文献检索和资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。我相信我只要按照以上规划去做,一定能收获一个美好的未来,但是,只说没用,关键是要去实践,只去空想而不去努力是没有结果的,所以我要一步一个脚印的去学习这门课程。你看咋样啊?记得结合实际情况改改啊~O(∩_∩)O~
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土木工程它是建造各种工程的统称。它既指建设的对象,即建造在地上,地下,水中的工程设施,也指应用的材料设备和进行的勘测、设计施工、保养维修等专业技术。以下是学术堂整理的土木工程概论论文题目,希望能够给你一点建议。1、论建筑工程施工工序的质量控制2、浅析工程造价管理和工程概预算3、房屋工程施工质量管理与控制讨论4、当前中国的工程现状及其成因与建言5、浅谈建筑工程外墙保温系统6、论降低工程成本的途径和措施7、安装工程施工组织设计8、论文指导企鹅舞衣衣期玖巴期玖叁9、浅谈工程质量通病发生的原因及预防措施10、浅谈预应力混凝土连续梁桥悬臂灌筑法施I技术11、桥面防水屋施工应用实践12、钻孔灌注桩基础主要质量问题分析及处理办法13、降低I程成本的途径和措施14、关键链在我国工程项目管理中的应用研究15、浅谈建筑工程管理中存在问题及解决办法
土木工程论文的写作要求、流程与写作技巧广义来说,凡属论述科学技术内容的作品,都称作科学著述,如原始论著(论文)、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要,但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就论文的撰写谈一些体会。在讨论论文写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。主要谈的是论文写作中容易发生的问题和经验,是论文写作道德和书写内容的规范问题。论文写作的要求下面按论文的结构顺序依次叙述。(一)论文——题目科学论文都有题目,不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合,尽量不设副题,不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气,不用惊叹号或问号,也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人,应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上,那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者,也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。(三)论文——引言 是论文引人入胜之言,很重要,要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。(四)论文——材料和方法 按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格,写出实验方法、指标、判断标准等,写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。(五)论文——实验结果 应高度归纳,精心分析,合乎逻辑地铺述。应该去粗取精,去伪存真,但不能因不符合自己的意图而主观取舍,更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因,不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃,不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题,删繁就简,有些数据不一定适合于这一篇论文,可留作它用,不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图,可以不用图表的最好不要用图表,以免多占篇幅,增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代,不要随意丢弃。(六)论文——讨论 是论文中比较重要,也是比较难写的一部分。应统观全局,抓住主要的有争议问题,从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理,而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论,表明自己的观点,尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设,提出本题的发展设想,但分寸应该恰当,不能写成“科幻”或“畅想”。(七)论文——结语或结论 论文的结语应写出明确可靠的结果,写出确凿的结论。论文的文字应简洁,可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。(八)论文——参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉,便于查找,同时也是尊重前人劳动,对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题,也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法;在结果中有时要引上与文献对比的资料;在讨论中更应引上与 论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。一切粗心大意,不查文献;故意不引,自鸣创新;贬低别人,抬高自己;避重就轻,故作姿态的做法都是错误的。而这种现象现在在很多论文中还是时有所见的,这应该看成是利研工作者的大忌。其中,不查文献、漏掉重要文献、故意不引别人文献或有意贬损别人工作等错误是比较明显、容易发现的。有些做法则比较隐蔽,如将该引在引言中的,把它引到讨论中。这就将原本是你论文的基础或先导,放到和你论文平起平坐的位置。又如 科研工作总是逐渐深人发展的,你的工作总是在前人工作基石出上发展起来做成的。正确的写法应是,某年某人对本题做出了什么结果,某年某人在这基础上又做出了什么结果,现在我在他们基础上完成了这一研究。这是实事求是的态度,这样表述丝毫无损于你的贡献。有些论文作者却不这样表述,而是说,某年某人做过本题没有做成,某年某人又做过本题仍没有做成,现在我做成了。这就不是实事求是的态度。这样有时可以糊弄一些不明真相的外行人,但只需内行人一戳,纸老虎就破,结果弄巧成拙,丧失信誉。这种现象在现实生活中还是不少见的。(九)论文——致谢 论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的,不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意,不能拉大旗作虎皮。(十)论文——摘要或提要:以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写,有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影,或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外,还应给出几个关键词,关键词应写出真正关键的学术词汇,不要硬凑一般性用词。
随着现代社会的不断地发展进步,我国土木工程建设的发展步伐也不断加快, 为改善人们生活做出了极大的贡献。下面是由我整理的土木工程最新技术论文,谢谢你的阅读。
土木工程中的虚拟现实技术
摘 要:虚拟现实技术是一项集成性极高的高新信息技术,本文通过对VR技术的讨论 分析 了VR技术土木工程中的 应用 ,指出VR技术必将在土木工程中发挥越来越重要的作用。
关键词:虚拟现实技术 土木工程 可视化 计算
一、引言
随着我国 经济 的稳步增长和基础建设规模的加入,建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂,对土木工程学科 管理的 科学 性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木 建筑工程项目管理 现代 化的要求和本领域的 研究 热点。虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是综合性与集成性极强的高新技术,在军事、 医学、设计、 艺术 、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。涉及土木工程领域的各个学科,已显示出一定的实用性,技术潜力十分巨大,应用前景非常广阔[1]。
二、虚拟现实技术及其特点
虚拟现实技术,又称灵境技术,是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、 计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支,大大推进了计算机技术的 发展 。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的,并非是真实的,但当用户进入这一局部世界时,在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此,虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状,给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界,在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中,使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处 环境的作用和变化,仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、 网络 技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以,虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1.沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理 心理特点,由计算机产生逼真的三维立体图像,使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备,便可将自己置身于虚拟环境中,成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用,就如同在现实世界中的一样,一切感觉都是那么逼真,有一种身临其境的感觉。
2.交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎 自然 的交互,使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互,而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的 语言、身体运动或动作等自然技能,就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3.多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置,因此,使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知,从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1.虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中,长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的 内容 ,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑,用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景,以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的 职业、知识结构及理解能力的 影响 ,交流起来非常困难。
VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界,也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时,可以突破物理空间和时间的约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世界时,又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感,以达到身临其境的感受,最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在,并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。
2.虚拟现实技术在土木工程中的 应用 领域
由于具有上述的优势特征,虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用,并且具有广阔的应用前景。现阶段,虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。
(1)在虚拟施工过程和施工结构 计算 中的应用[3]
在实际工程施工中,复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的 问题 ,前者难点关键就在于施工现场的结构构件及 机械设备间的空间关系的表达;后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。
基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术,在虚拟的 环境中,建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型(虚拟模型),形成基于 计算机的具有一定功能的仿真系统,让系统中的模型具有动态性能,并对系统中的模型进行虚拟装配,根据虚拟装配的结果,在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多,起重机的布置位置、高度,缆风绳着力点的选择,构件堆场的位置,起重机的开行路线,构件起吊路线等,都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够,则工程施工的进度、成本等都会受到 影响 ,甚至导致安全事故的发生。
建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中,不仅要考虑施工过程的安全性、可行性,还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心,钢结构屋盖支承在钢桅杆上,桅杆两端为锥形,与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形,更为了维持结构的稳定,在钢屋盖桅杆和混凝土之间,采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆,形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中,不同的支撑方案、不同的拼接方案,在结构的不同部位会引起不同的效应,而随着连接杆件的安装,这些施工阶段的应力将残余在结构部位上,并影响到最终的结构受力安全性;并在结构就位过程中,有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确 分析 。用虚拟现实技术可以对不同的方案,在短时间内做大量的分析,从而保证施工方案最优化。
(2)在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业,建筑市场的过度竞争已是长期的事实。 现代 建筑工程项目的运作,业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内,如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此,承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时,也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标,往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。
借助虚拟仿真系统,把不能预演的施工过程和 方法 表现出来,不仅节省了时间和建设投资,而且不用项目经理的现场答辩,方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。
(3)在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的 发展 方向。在科研中,人们会遇到大量数据,为从中得出有价值的 规律 和结论,需要对庞大的数据量进行认真分析。对 科学 计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示,可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化,实现参数化及可视化计算,虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。
在运用有限元法进行结构分析时,利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小,用不同颜色表示出不同的等力面;也可以任意变换角度,从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能,实时修改各种数据,以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化,概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中,将增强计算 软件的前后置处理能力。例如,在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中,倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据,同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、结语
虚拟现实技术在不断发展,专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍,三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。 目前 ,虚拟现实技术还有很多不完善的地方,尤其在土木工程的 研究 方面,我们应努力建设虚拟现实技术实验室,开发有价值的虚拟现实工程系统,使其在工程设计、施工、 管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
参考 文献
[1] 张跃.[N]. 科技 日报.1997年6月23日.
[2] 沈金良.虚拟现实技术在工程设计中的应用[J].科技交流,2004,(3).
[3] 谢行浩.建筑工程系统仿真[M].北京:科学出版社,2001. 25- 37.
[4] 张金序.施工技术[J].多媒体技术在建筑工程投标中的应用.Vol. 31 No. 12. 24
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土木工程是一项综合性很高的课程,其中,土木工程材料的教学有着很强的实践性。下文是我为大家搜集整理的关于土木工程材料论文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅论土木工程中关于智能材料的应用
【摘要】随着人们对土木工程质量和使用功能的要求不断提高,包括光纤、压磁、压电、记忆合金等各种智能材料在土木工程领域得到了广泛的应用。文章介绍了智能材料的概念、特点及其在土木工程中的应用情况,并展望了其在未来的应用趋势。
【关键词】智能材料;土木工程;特点;发展趋势
引言
目前,随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展,智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料,其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化,并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料。现在的智能材料,一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整。
一、智能材料类型及特点
智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出,并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展,使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类,一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料,称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料,也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素,可利用自身感知处理信息,发出指令并执行动作,进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下,单一功能材料难以具有上述多种功能,这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。
二、土木工程中智能材料的应用
1.形状记忆合金的应用
形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料,作为新型功能性材料,最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中,材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中,实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究,而且还可以将材料研制为智能型驱动器,在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点,在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状,表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示,耗能器安装形状记忆合金结构后,耗能器可吸收约为三分之二的地震能量,并显著抑制结构的位移。
2.压电材料的应用
压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
3.光导纤维的应用
光导纤维由外包层与内芯构成,是一种纤维状光通信介质材料,该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统,由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子,因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率,潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用,将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能,而且将形状记忆合金等驱动元件埋入,有机结合信息处理系统与控制元件,使混凝土结构具有智能功能,进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中,光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料,我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。
4.压磁材料的应用
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
三、智能材料的发展趋势
在土木工程领域,智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态,在土木结构中集成传感与驱动元件,利用其网络实时监控结构状态,以保证土木工程结构与基础设施的安全,有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构,该结构不仅可承载传递运动,还能检测并改变结构特性,具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构,在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题,尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题,研发应用智能材料能够为其提供重要的途径,实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处,但随着有关研究的不断深入,智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中,智能材料都将发挥其潜力,体现出广阔的应用前景,开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。
四、结语
综上所述,随着智能材料的广泛应用,同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展,在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件,建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构,对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用, 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境,对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯,2011(30):49.
[2]黄浦时.关于智能材料在土木工程建设中的研究[J].数字化用户,2013(11):27.
[3]汪洋.智能建筑材料在绿色生态节能建筑中的应用[J].国外建材科技,2008,29(2):123-126.
[4]郑智能,张永兴,董强.智能材料及其在土木工程中的应用[J].重庆交通学院学报,2005,24(6):91-94.
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我可以帮你写的。。一:1、题目。应能概括整个论文最重要的内容,言简意赅,引人注目,一般不宜超过20个字。论文摘要和关键词。2、论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息,突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以500字左右为宜。关键词是能反映论文主旨最关键的词句,一般3-5个。3、目录。既是论文的提纲,也是论文组成部分的小标题,应标注相应页码。4、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状,本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。5、正文。是毕业论文的主体。6、结论。论文结论要求明确、精炼、完整,应阐明自己的创造性成果或新见解,以及在本领域的意义。7、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后,参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。(参考文献是期刊时,书写格式为:[编号]、作者、文章题目、期刊名(外文可缩写)、年份、卷号、期数、页码。参考文献是图书时,书写格式为:[编号]、作者、书名、出版单位、年份、版次、页码。)8、附录。包括放在正文内过份冗长的公式推导,以备他人阅读方便所需的辅助性数学工具、重复性数据图表、论文使用的符号意义、单位缩写、程序全文及有关说明等。
在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。
实施细则应包括学位论文盲审方式、评审专家选择、免盲审条件、提交论文时间等,实施细则报学校学历及学位管理办公室(
华南理工大学土木与交通学院硕士研究生毕业要求如下:1、学分要求:研究生应修满各门课程规定的学分,并通过相应的学术论文答辩。2、学术论文要求:研究生需要完成一篇符合学术规范的硕士学位论文,并按照学校要求提交纸质和电子版论文。论文应具有独立完成研究工作的能力,论文选题应符合国家和社会的需求,具有一定的学术价值和实用价值。3、学位论文答辩:研究生需要参加学位论文答辩,答辩委员会由导师和相关专家组成,对论文进行评审和答辩。答辩通过后,研究生方可获得硕士学位。4、学术道德要求:研究生在攻读硕士学位期间应当秉持科学、严谨、求实、创新的学术态度,恪守学术道德规范,不得抄袭、剽窃、造假等违反学术规范的行为。
华南理工大学硕士论文盲审分数:350分以上。为进一步加强我校硕士学位论文质量监控,切实提高学位论文质量,根据教育部有关文件精神,结合学校实际,特制定本办法。 一、学校对申请学位的硕士学位论文采取事前送审与事后抽查相结合的评审方式。 二、事前送审 事前送审是指在硕士学位申请人进行学位论文答辩前,其学位论文由学院进行送审,主要由学院以盲审形式进行评阅。 (一)论文送审 所有拟申请学位论文答辩的硕士学位申请人,在学校规定的时间内进行答辩预登记,各学院根据答辩预登记的名单,按照该学院硕士学位论文事前评审实施细则进行事前送审。 各学院学位评定分委员会(以下简称“分会”)根据所辖学科的具体情况制定硕士学位论文事前评审的实施细则,实施细则应包括学位论文盲审方式、评审专家选择、免盲审条件、提交论文时间等,实施细则报学校学历及学位管理办公室(以下学校简称学校学位办)备案后方可执行。 (二)评审结果处理 评审结果分为同意答辩、适当修改后答辩、重大修改后答辩、不同意答辩四种情况,按以下方式处理: 1.如两位评阅人均同意答辩,论文作者即可申请学位论文答辩; 2.如有评阅人认为论文需要进行适当修改,论文作者应当按照修改意见进行修改,并经指导教师审阅通过后方可答辩; 3.如有评阅人认为论文需要做重大修改,论文作者需对论文做出修改,并由所在学院分会主席指定3名专家对修改后的论文进行审阅,专家签字同意答辩后方可答辩。
人体工程学是近些年新兴起的一门学科,它与我们的日常生活,活动,有着重要的,密不可分的关系,它的出现,真正体现了我们对生活、工作、以及一些其他的方面的追求和向往;而人体工程学也真正的在这些方面给了我们很大的启示。我的专业是木材科学与工程(家具设计与制造方向),那么人体工程学与我们专业的相关性就更加的明显了。在我们的设计中,我们必须依据、满足人体工程学的要求;室内设计与装潢更是如此;所以,由此可见,人体工程学是我们这个专业一门极其重要的课程,我们必须对人体工程学有了一些初步的认识之后我们才能做出好的,精彩的,更加满足符合人体的设计。现在我们就应该好好的学习这门课程,从而理解我们人体的结构与其需要的具体的设计,丰富我们的专业知识,精进我们的专业技能。现在我通过这篇论文,简单的陈述人体工程学与我们的生活,学习,专业的关系,以及我的一些个人的感受,希望通过这些,加深我对人体工程学的理解,深一步理解并学会付诸于实际设计之中。摘要-人体工程学是我们专业上一门基础课程,学习了它,我们理解了设计的一些基本的设计知识,尤其对我们的专业知识更是至关重要的,课程从不同的方面和角度向我们陈述讲解了人体工程学的知识,现在我就我所学习到的知识,结合人体工程学与专业的关系讲述我的理解,以及人体工程学的具体的意义。人体工程学是我们专业课,是我们必须学习并且学会的课程,从这门课程中我们必须理解,明白,并且深切的感悟出人体工程学的真正含义和与我们专业,家具设计的相关性。这门课程对我们专业课的学习和学好提供了深刻的保证和前提,使我们在设计方面提前得到了启迪和发展,使我们对我们的专业的认识也加深了一步,给我们在理解人是专业上有了电灯照明的作用,我们不得不感叹它的力量和伟大作用。下面我就现在学习的人体工程学知识与我们的专业的关系以及它对我们专业的影响、意义做简单的介绍和分析、理解,并阐述自身的认识和感受。首先,我想阐述一下人体工程学的发展历史和产生阶段变化。人体工程学的范围是很广泛的,其基础学科是研究人的生理、心理和命理的基础学说,主要将中国传统学术中的儒学、道教、显密佛学、传统易学中易经八卦、阴阳五行、河洛理数、四柱推命、六壬神课及相学、风水、星相以及现代科学之中的医学、气象学、地理学、物理学、人际关系学、心理学、美学等作系统化的整合,使之交叉比对,找出共性。其次是技术科学,就是直接改造客观世界的理论。人体工程学以天、地、人作为综合体系的本源,其技术理论完全构建在直接服务于人的“三理“体系理论和从新关注传统医学中已经被尘封的另类医术,诸如灵治、符疗等以及西方社会流传在民间的心灵治疗。天地人的研究就是对人出生时间、生活地点、医疗保健作系统化的研究。还有一点,就是实用科学,把技术科学直接应用的实际的操作之中,也是人体工程最本源之处,直接改造客观世界,从人生理、命理、地理的改变乃至于对对象物的预测分析、做出策略规划和一切实施的体系。人体工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象,所以一切信息必须从人的自身中去获得,综合了这些信息才能做出判断,人体工程学所关注的信息采样是通过五大要素来取得的,五大要素分别为人的走势、嗓音、面相、签名、掌纹。通过五种表象的采样,经综合后的对比,可以完全避免人与人之间的重复,就是同年同月同日同时同地出生者,也具其完全的个性信息,通过这些完全个性的信息才能做出其运势向性走势预测以及生涯规划策略。这就是我们设计的人体工程学,是它的基本的概念。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用,它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。
主要课程:木材学、胶合材料学、热工学、机械设计制造基础、木材切削原理与刀具、电工与电子技术、投影制图、人体工效学、美学基础、专业绘画、建筑设计基础、造型原理。专业实验:木材学、木材干燥、木材保护学、木工机械、厂内运输与气力输送、制材学、木制品及家具生产工艺学、家具检测、人造板表面装饰等。 学制:4年。 授予学位:工学学士。 就业前景:主要到木材工业、家具制造业、室内工程等领域的企业、设计院、科研院所从事木材加工、室内设计、室内装饰的工作。 分布院校: 【北京市】北京林业大学 【天津市】天津科技大学 【河北省】河北农业大学 【内蒙古自治区】内蒙古农业大学 【吉林省】北华大学 【黑龙江省】东北林业大学 【江苏省】南京林业大学 【浙江省】浙江林学院 【安徽省】安徽农业大学 【福建省】福建农林大学 【湖南省】中南林学院 【广东省】华南农业大学 【广西壮族自治区】广西大学 【四川省】四川农业大学 【云南省】西南林学院 【陕西省】西北农林科技大学
综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。下面是我为大家整理的土木工程材料论文,供大家参考。
摘要:
通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。
关键词:土木工程;材料
一、课堂教学
(一)突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容,在有限的学时内不可能全部讲解,应根据专业性质,分清主次,突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例,课堂重点讲解的内容是:绪论,第一章(土木工程材料的基本性质),第二章(无机胶凝材料),第三章(水泥混凝土),第四章(砂浆),第六章(土木工程用钢),第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习,学生对土木工程材料有一个梗概的认识,对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质,包括物理性质、力学性质及耐久性能等,同时了解材料科学的基本理论,即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容,但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中,把重点讲解的内容讲深讲透,让学生扎扎实实地掌握,做到学有所获;避免面面俱到,不求甚解。而且,有了重点讲解的内容作为基础,学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合,既有利于学生掌握系统的理论知识,又给予了学生自主学习的空间,有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力,发展学生的想象力和探索意识。
(二)科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散,讲解时容易产生平铺直叙的感觉,甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解,效果会大不一样。比如,通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥,如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲,学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱,甚至不知所云。因此,对于这部分内容要进行科学整合,重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时,抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应,然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性,这样内容紧凑了,脉络清楚了,学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点,进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如,在现代水泥混凝土技术中,外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分,因此,为了内容的系统和完整,一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的,如果不了解混凝土的性能,很难深入理解外加剂的作用,因此,在讲授时,应作适当调整,把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲,这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之,科学地组织和讲解课程内容,对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
(三)理论联系实际
首先,从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关,其实,每个人在实际生活中都积累了很多相关经验,只是由于不具备专业知识,而不知道其中的道理。比如,某一水泥砂浆地面破损了,用水泥砂浆修补以后,需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法,但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时,提到这一现象,学生一定会恍然大悟,原来这就是养护,并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样,把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来,消除学生对课程的陌生感,激发了学生的学习兴趣。其次,大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法,注重材料的工程应用背景,避免脱离工程孤立地讲解材料。比如,在讲到混凝土耐久性问题时,实例之一:北京三元立交桥桥墩,建成后不到两年,个别地方发生“人字形”裂纹,经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应;实例之二:乌克兰境内的切尔诺贝利核电站,由于钢筋混凝土结构的泄漏,造成大面积放射性污染,生态环境遭到严重破坏等。另外,还可以用数字来说明,“在工业发达国家,建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护,60%以下用于新的设施”。通过大量实例,使学生认识到混凝土耐久性的重要性,了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足,而是由于耐久性不足。最后,重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节,实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上,学生对从书本上学到的材料有了直观的认识,对材料的性能进一步了解,在自己动手做实验过程中,提高应用材料的能力。同时,通过实验验证基本理论,学习实验方法,培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
(四)关注学科新进展
教材是教学的依据和根本,但教材的更新需要时间,而土木工程材料的发展非常迅速,因此,在教学过程中,应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展,并适时补充到教学中。同时,随着新材料及新技术的不断问世,有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新,亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样,有利于学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,激发探索精神,提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业,学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容,并能对所学内容活学活用。本课程中,一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题,需要教师紧扣课堂教学的重点和难点,从中精选,比如,混凝土骨料颗粒级配,普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改,并总结,使学生不是为了做作业而做作业,而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如,程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分,这部分内容具有一定的前瞻性,可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容,并围绕这一内容查阅文献,深度思考,自由讨论。拓宽了学生的视野,培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
通过学习“土木工程材料”课程,应该使学生既学到了知识,又锻炼了能力、开阔了视野;既掌握了本课程的知识,又为其他专业课的学习打下了良好的基础。因此,搞好“土木工程材料”的教学,意义十分重大。
参考文献
1、国际大型土木工程承包项目投标风险定量评估刘睿天津大学2003-06-0155
2、土木工程中锚杆支护机理研究现状与展望贾颖绚,宋宏伟岩土工程界2003-08-3053
摘要:
关键词:
1智能材料在土木工程中的应用
光导纤维在混泥土材料的监控
光导纤维材料,是一种光通信介质,其最大优点是传输速度快、信号衰减低和并行处理能力较强,经常被用于高要求的通信传输中。光导纤维和光纤传感器在土木工程中,主要用于对混泥土固化的监控。混泥土结构最大的缺点是抗拉强度弱、内部钢筋容易被腐蚀等,在大面积浇筑过程中由于混泥土结构内部和外部温度差异而导致混泥土块体出现裂缝。这种情况下,将光纤作为传感元件埋入混泥土结构中,对结构的强度、温度、变形、裂缝、振动等可能引起混泥土结构损伤的危险因素进行检测、诊断、预报。更进一步,如果控制元件能接入信息处理系统,并引入形状记忆类金属等智能材料,形成完整的控制系统,将能实现混泥土材料的自适应功能———这正是目前智能材料结构系统在土木工程中应用的前沿课题。
压电材料
压电材料一般是指在收到压力后,材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知,利用传感器输出结果,从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上,采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量,从而实现对于结构震动的控制,这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步,压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
压磁材料
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理,当磁场的强度高于临界强度时,磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质,控制流体特性实施时需要较低的能量,因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点,磁流变材料可用于高层建筑的结构中,实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔,使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应,这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换,这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
形状记忆合金
形状记忆合金是一种具有形状记忆效应的智能材料。形状记忆合金的形状被改变后,在一定条件下能激发其形状记忆效应,这一过程中,材料产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变,同时具有较强的能量传输储存能力。基于这一特性,形状记忆合金在土木工程中最大的用处是用于各种结构中来实现结构的自我诊断、增加材料的韧性和强度等、增强材料的适应控制。形状记忆合金还可以被研制成智能驱动器,用于对结构变形、裂缝和振动方面的控制。形状记忆合金具有较高相变回复力,结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统,该系统可实现相变伪弹性性能,可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。目前的土木工程实践中,通常在结构层间或底部等受地震作用较大的位置安置形状记忆合金被动耗能控制系统,用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知,进而起到消耗地震能量的作用。
2智能材料的优点局限性
土木工程中应用的智能材料具有反馈信息、自我诊断、自我修复、自适应能能力,实践也表明,智能材料在实际土木工程中的应用使得工程结构具有高强度和耐久性等特点,同时能智能化地执行指令,能较好的适应外部环境的变化。但上述的光纤、形状记忆合金、压电和压磁等材料,本质上属于高智能复合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造价太贵。这一缺点,使得目前对于智能材料的应用智能局限于档次较高、标准较高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的应用还遥遥无期。另外,智能材料的应用需要相应的技术和配套材料设备的配合支撑,在施工中对于施工技术和工艺的要求较高。因此,但就目前看,对智能材料的应用还不可能实现全方位的广泛普及,但是,智能材料可能是未来土木工程材料的研究和发展方向。
3结束语
综上所述,智能材料在土木工程中的应用弥补了传统建筑结构适应环境能力弱的缺点,将建筑结构需要人为检测转向建筑结构带自我检测、调整和适应功能。目前智能材料的应用还局限在少部分高要求和高标准的建筑项目,科学界对于智能材料以及相关技术和配套设备的研究,是未来智能材料能广泛应用与土木工程结构的前提和基础。
参考文献
1、土木工程专业实践性教学环节改革的思考胡秀兰;祝明桥;刘锡军;程火焰;高等建筑教育2006-03-2556
向仕龙,教授,博士生导师;木材科学与技术学科带头人,中国林学会木材工业学会副理事长,中南地区木材工业学会理事长。研究方向:木材加工及人造板工艺、植物基复合材料及建筑装饰材料,主持和参加多项科研和教研项目,获各种奖励多项,主编专著(教材)6部,发表学术论文70余篇,科普文章100余篇。韩健,教授,博士生导师,博士;材料科学与工程学院院长。木材科学与工程学科学术带头人;中国林学会生物质材料科学专业委员会委员,中国林产工业协会常务理事,湖南省科技进步奖评委。。研究方向:人造板生产工艺。承担科技部科技支撑计划等国家级、省部级科研项目20余项,发表论文50余篇,出版专著、教材2部,获国家专利2项,省市级科技进步奖等3项。李湘洲,教授,博士生导师,毕业于湖南大学,林产化工学科带头人,发展规划与学科建设处副处长。研究方向:天然产物化学、环境化工、生物基材料 。担任教育部高等学校专业教学指导委员和国家精品课程 、湖南省科技进步奖等评审专家。主持科技部科技支撑计划等国家级、省部级项目10余项 。在 《 林业科学 》等刊物上发表学术论文50余篇,出版专著1部 。吴义强,教授、博士生导师,博士,毕业于日本爱媛大学,材料科学与工程学院副院长、国务院学位委员会学科评议组成员。研究方向:木材性质、木材功能性改良、生物质复合材料。主持国家自然科学基金、科技部科技支撑计划、湖南省杰出青年基金等国家和省部级项目20余项;在《J. Wood Sci. 》等国内外学术期刊发表论文70余篇,30余篇被SCI/EI/ISTP收录。主编和参编教材(专著)3部。授权和受理专利24项,主要参加的国家“八五”攻关课题获国家科技进步二等奖;负责兼主讲的《木材学》课程被评为国家精品课程。陈桂华,教授,博士生导师,博士。木材科学与工程学科学术带头人,木材科学与工程教研室主任,中国林学会木材工业分会理事。研究方向:木材加工与植物基复合材料 。主持和参与省部以上科研课题10多项,发表论文40余篇。获省级教研二等奖2项 。喻云水,教授,博士生导师,博士。木材科学与技术学科学术带头人,中国模板协会竹胶合板专业委员会副理事长兼秘书长 。研究方向:竹材工业化利用和植物基复合材料。主持和参与省部级以上科研项目11项, 获省部级科技进步奖3项,教学成果奖1项,专利4项,出版专著与教材2部,发表科研论文40余篇 。主要参与研制开发的竹胶合板模板产品年创产值约40亿元。徐剑莹,教授, 博士生导师,博士。毕业于日本京都大学,木材科学与技术学科学术带头人 。中国林学会生物质材料分会理事 。研究方向:植物基复合材料的研究 。主持国家自然科学基金等多项科研课题 。在国内外有影响的学术刊物上发表40多篇论文,有多篇论文被SCI 收录。谢建军,教授,博士生导师,博士/博士后,毕业于浙江大学,瑞士苏黎世联邦理工大学访问学者,林产化工学科生物质材料方向学术带头人,国家教育部博士点基金等评审专家,研究方向:功能高分子材料和聚合反应工程。主持或参与国家 、省部级各类项目20多项,国内外发表论文70多篇,其中三大检索系统论文30多篇 。李德良教授,博士生导师,博士/博士后。加拿大McGill 大学访问学者。毕业于中南大学,林产化工学科学术带头人。研究方向:应用配位化学及应用电化学工程;膜分离工程及环境友好工艺;复杂资源的综合利用 。发表论文30余篇,SCI、EI收录12篇。科研鉴定成果4项,获奖3项,专利15项。 魏象研究员/教授,硕士生导师 。法国、台湾访问学者。中国文物保护技术协会理事;中国文物保护修复协会理事。研究方向:木材干燥 、染色 、脱脂技术研究, 速生材强化技术研究 。主持国家文物局重点项目两项,省科技计划1项。在《文物》等国内外学术期刊上发表论文30余篇,申请国家发明专利多项,其中2项已公示。获国家文物局科技进步三等奖1项。谢力生,教授,硕士生导师,博士。毕业于南京林业大学,日本东京农工大学访问学者,家具与室内设计工程学科家具制造与产业工程方向学术带头人。研究方向:木工机械、人造板热压传热及热压成型工艺、家具制造工艺与设备、木质结构建筑、家具及木质材料生命周期评价 。主持或参与省部级项目10余项,国内外发表论文50多篇。唐忠荣教授,硕士生导师,硕士。家具与室内设计工程学科学术带头人,中国林学会木材工业学会理事,中南地区木材工业学会副秘书长。研究方向:人造板工程、家具及室内材料工程。主编 “十一五”规划教材及全国统编教材各1部;发表学术论文30多篇;主持参加了国家省部科研项目10余项。获国家发明专利2项,获省、市级科技进步奖2项 。陈茜文教授,硕士生导师,林产化工教研室副主任。研究方向:天然产物化学加工与利用和生物质资源化利用。主持和参与省部级等科研课题15项,横向课题4项 。主编和参编教材5部,发表论文22篇 。