中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。
开题报告填写事项一、填写必须实事求是,字迹要端正、清楚。二、本报告的第一至第六部分由研究生本人填写(字数不少于2000字)。其余部分由指导教师、开题报告评议小组、教研室(研究室)主任、院长、研究生处填写。三、硕士研究生开题报告日期规定为进校后第三学期完成。四、开题报告评议小组由学院统一集中组织,对开题报告通不过者要在1至2个月内补做,重新审核合格后,才允许正式进入课题,否则取消进入论文阶段资格。五、此表留存研究生处学位办一份。 本课题所涉及的内容(包括实验数据、计算机程序、导师未公开发表的研究成果及心得等),除在毕业论文中所发表的以外,本人保证:未经导师正式同意,五年内不以任何形式向第三方公开。研究生(签字) 导 师(签字) 年 月 日 一、课题的来源及意义本课题主要来源于导师的研究课题。现代科学技术发展使得复合化成为材料发展的必然规律。近年来,纳米复合材料的研究发展迅速,无论是从学术研究角度考虑,还是从工业生产实际出发,人们都已开展了大量的实验研究工作。所谓纳米复合材料(Nanocomposites)是80年代初由Roy等人提出的,是指复合材料中分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。由于纳米粒子具有小尺寸效应、大的比表面产生的界面效应、量子效应等特殊性能,故能赋予纳米复合材料许多特殊的性能,为设计和制备高性能、多功能新材料提供了新的机遇。纳米复合材料被誉为“21世纪最有前途的材料”,成为材料科学研究的热点之一。聚合物/层状硅酸盐(Polymer/Layered Silicate,PLS)纳米复合材料是纳米复合材料领域重要研究方向之一。PLS纳米复合材料既具有高分子材料的质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易加工等特点,又具有无机材料的高强度、高模量、高耐热性等优点,有着广阔的发展前景。PLS纳米复合材料除具有一般纳米复合材料的性能外,还因其特有的纳米尺度上的片层结构使得复合材料的耐热性、尺寸稳定性、气体阻隔性及阻燃性等得到明显提高。PLS纳米复合材料的研制与开发为提高传统聚合物材料性能、拓宽聚合材料的应用范围起到了极大的促进作用。根据复合物的微观结构,可以把复合物分成四类:相容性差的粒子填充复合物;普通的微粒填充复合物;插层型纳米复合材料;剥离型纳米复合材料。只有第三、第四类复合物实现了纳米尺度上的插层复合,且第四类复合物即剥离型纳米复合材料由于无机物在聚合物基体中实现了充分均匀的分散,其纳米尺度效应显著、界面结合强度更高。此类复合材料具有优异的力学性能和耐热性,并且材料的阻隔性均有所提高,是当前研究的主方向。PLS纳米复合材料以其优良的性能越来越受到广泛地重视。目前,PLS纳米复合材料已从基础研究阶段向工业化生产阶段发展,日本的丰田公司(TOYOTA)、宇部公司(Unitsika)、美国的南方粘土(Southernay)等已经研制开发出PLS纳米复合材料的商业化产品。本课题利用省内层状硅酸盐矿物(膨润土)和高分子原料,对聚合物原料进行改性,对膨润土原料进行深加工处理。研究聚合物、层状硅酸盐二者之间的复合机理、结晶过程、界面特征以及结构性能之间的关系,研究加工制备工艺过程对PLS纳米复合材料性能的影响以及最佳制备工艺参数的确定。用合理的加工技术方法,制备出性能优良的剥离型纳米复合材料。这既是本课题的特色和创新之处也是纳米复合材料的研究发展趋势所在。二、简述该领域目前的国内外研究水平和发展趋势聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是当今众多无机纳米粒子改性复合材料中最有潜力的一类纳米复合材料,也是目前研究最多、最有希望工业化生产的聚合物纳米复合材料。自从1987年日本丰田公司的研究开发中心首次报道用插层聚合的方法制备了尼龙6/粘土纳米复合材料以来,由于聚合物/粘土纳米复合材料实现了纳米相分散、强界面作用和自组装并具有较常规聚合物/无机填料复合材料无法比拟的优点(如优异的力学、热学性能和气体阻隔性能等),因此倍受关注。据报导,预计今后PLS纳米复合材料的产值每年会增长约100%。到2009年,产值会达到15亿欧元/年,产量会达到50万吨/年。PLS纳米复合材料将会遍及人们生活的各个方面,飞机、汽车、包装、电子电器、建材、家俱等产业将广泛受益于这种新型材料。1、 国外PLS纳米复合材料研究现状自从20世纪80年代末期,Okada等人报道了PA6/层状硅酸盐纳米复合材料以来,迄今这一领域已得到长足的发展,成为目前聚合物材料的一个新热点。到目前为止,日本丰田研究中心、美国康耐尔大学、密歇根大学以及中国科学院化学研究所国内外众多研究单位都在这一领域进行深入的科学研究。1987年,丰田中心研究和发展公司的Fukushima和Inagaki仔细地研究了聚合物/层状硅酸盐复合材料后,用季铵盐取代粘土片层间的无机离子,成功地改善了粘土与聚合物基体的相容性,研制出PLS型尼龙6/硅酸盐纳米复合材料,材料的热变形温度较纯尼龙6有大幅度提高,同时力学性能与阻隔性能均有不同程度的提高。丰田中心研究和发展公司的Usuki、Fukushima用已内酰胺的原位聚合法制备了剥离型的尼龙6/蒙脱土纳米复合材料(季铵盐改性的蒙脱土事先被均匀地分散于已内酰胺中),并制备出聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合材料,发现只需添加2%(质量分数)的粘土,材料的气体阻隔性及线胀系数显著降低,适合PI在微电子领域的应用,这极大地引起了材料科学家的关注。美国Comell大学的R A Vaia和E P Giannelis等对聚合物熔体插层进行了热力学分析,认为该过程是焓驱动的,因而必须加强聚合物与粘土间的相互作用以补偿整个体系熵值的减少。在此理论的指导下,他们通过聚合物熔体插层制备出PS/粘土,聚氧乙烯/粘土纳米复合材料,并对层间聚合物的受限运动行为进行了研究。Usuki等人深入研究了有机插层剂对插层复合的影响,并制备出一系列PLS纳米复合材料,并首先报道了“两步法”制备聚酰胺6/蒙脱土纳米复合材料,即先用12~18烷基氨基酸作插层剂对钠基蒙脱土进行阳离子交换处理,然后将阳离子交换后的蒙脱土与ε-己内酰胺复合,在常规条件下聚合,得到聚酰胺6/粘土纳米复合材料。西欧一些国家也先后制定了发展纳米复合材料研究的计划。一些国外的大公司特别是生产聚合物的厂家纷纷加入聚合物纳米材料的开发应用。目前,丰田汽车公司已成功地将Nylon 6/clay纳米复合材料应用于汽车上。由于层状硅酸盐是纳米尺度分散于聚合物基体中,可以成膜、吹瓶和纺丝。在成膜和吹瓶过程中,硅酸盐片层平面取向形成阻挡层,因此可用于高性能包装和保鲜膜。2、国内PLS纳米复合材料研究现状我国的PLS纳米复合材料研究开始于90年代,现已取得了许多成果,并已列入国家“863规划”和“九五计划”的重点研究开发课题。中科院化学所对聚合物基粘土纳米复合材料的研究,发明了“一步法”制备Nylon 6/粘土纳米复合材料(nc-PA6),即将蒙脱土阳离子交换、己内酰胺单体插层以及单体聚合在同一个分散体系中完成,在不降低产品性能的前提下缩短了工艺流程,降低了成本。黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究在学术界极有影响;另外,四川大学高分子科学与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的制备手段。中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。3、存在的问题及研究发展趋势PLS纳米复合材料的不断涌现以及大量研究结果的报道,让我们看到了这类复合材料具有的优异特性,使得层状无机物插层改性聚合物制备高性能纳米复合材料成为国际上最新技术热点之一,但也存在以下几个问题。① PLS纳米复合材料的研究尽管十分热门,但由于其插层复合机理复杂、结构与界面特征复杂,微区尺寸小,再加上量子效应、表面效应等,对它的研究还不够深入,特别是运用热力学、动力学和结晶学知识研究不够。对其结构、形态特征与材料性能的关系研究较少,合成方法大多基于合成宏观材料上的改进,存在着一定局限性;② 剥离型PLS纳米复合材料比其它类型的复合材料具有更优异的性能,但对原材料加工处理、制备方法要求严格,对其制备工艺及过程研究不够;③ 高聚物与纳米材料的混合、分散缺乏专业设备,用传统的设备往往使纳米粒子得不到良好的分散,要研究出新的混合分散技术方法及设备。三、课题所要研究的内容及实施方案(主要研究内容及预期成果,拟采用的研究方法、技术路线、实验方案的可行性分析。)1、研究内容(1)了解相应聚合物的物理化学性质,合成方法,用途及研究现状;了解PLS纳米复合材料所具备的优良性能,熟悉国内外PLS纳米复合材料的应用现状、研究进展、存在的问题及解决的措施; (2)研究层状硅酸盐(膨润土)矿物学特征和纳米结构特征(层间距、层面特征和边缘特征),熟悉测试表征方法;并掌握对测试结果分析的技术方法;(3)深入研究膨润土提纯、钠化、有机化的各种方法、反应机理;了解钠基土及有机土的应用价值和研究现状;制定合理的实验方案,对膨润土进行提纯,通过实验选择合适的反应条件和合适的钠化剂和表面修饰剂进行钠化、有机化,制备出亲油或亲水亲油的纳米膨润土;(4)了解剥离型PLS纳米复合材料制备方法及性能特点,从动力学、热力学、结晶学、流变学等方面探讨纳米材料复合过程和机理;(5)选择聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚氨酯(PU)两种聚合物,对其进行改性(接枝方法和离子化方法)制定合理的加工制备方案、确定最佳实验流程及实验参数,制备出剥离型PLS纳米复合材料;(6)从制备方法、表面改性剂的选择、加入第三组分等方面研究有机膨润土在聚合物中的分散形态;并探讨多相体系中物相界面结构特征,制备出剥离型纳米复合材料。 (7) 研究PLS纳米复合材料结构和性能之间的关系。进行产品结构分析、力学性能和阻燃性能对比测试分析。2、预期成果(1)制备出优良的有机膨润土,制备出改性性能良好的聚合物;(2)制备出剥离型PLS纳米复合材料;(3)预期在核心期刊发表2篇论文或申报1项发明专利;(4)完成毕业论文的编写,顺利通过答辩。3、研究方法及技术路线(1)实验研究流程图(2)实验研究过程(方案)① 层状硅酸盐的选择及改性处理目前为止,能够在PLS纳米复合材料中得到应用的有膨润土、高岭土、海泡石等少数几种属于层状硅酸盐的矿物质。这其中最根本的原因是绝大多数的层状无机矿物质无法利用插层处理的方式扩张其片层之间的重复间距。因此,虽然他们具有层状的结构,各相邻的片层之间也具有一定的空间,但却不足以容纳旋转半径为上百埃的聚合物分子链插入到各片层之间,形成所谓的插层复合材料;而仅仅允许离子、小分子等小的介质进入其中。对于膨润土、高岭土等粘土矿物, 由于他们具有较大的初始间距以及可交换的层间阳离子,使得我们可以利用离子交换的方式将他们的层间距扩大到允许聚合物分子链插入的程度,从而可以利用它们制备出性能优异的插层纳米复合材料。本课题利用省内矿产资源优势膨润土,其主要成分为蒙脱石。蒙脱石的基本结构单元是有一片铝氧八面体夹在两片硅氧四面体之间靠共用氧原子而形成的层状结构,属于2:1型层状硅酸盐。每个结构单元的尺度为1nm厚、长宽均为100nm的片层,层间有可交换性阳离子,如Na+、Ca2+、Mg2+等金属离子,因此容易与烷基季铵盐或其他有机阳离子进行交换反应生成有机膨润土。由于膨润土本身的亲油性较差,聚合物的单体或分子链又多为亲油性物质。因此,膨润土使用前必须经过有机化改性处理。膨润土改性处理方案。A、膨润土的提纯实验方案:将膨润土与水(固液比为1:10)配成悬浮液,再经高速旋转的离心机沉降分离,并且加入适量的分散剂(六偏磷酸钠),进一步分离粒度较细的碎屑矿物(长石、碳酸盐等),得到粒度小于5µm的膨润土浆料或悬浮液,再将该悬浮液抽滤、洗涤、干燥、打散解聚,即可得到高纯度的膨润土产品。测其吸蓝量,CEC,膨胀倍,胶质价等性能指标。B、钙基膨润土的钠化钠化原理:当膨润土-水系统中存在两种离子时,就存在一个动态的吸附-解吸平衡,即离子吸附与交换过程。如当膨润土-水系统中同时含有Ca2+、Na+时就会发生如下离子交换平衡: Ca-膨润土+2Na+ 2Na-膨润土+Ca2+钠化剂的选择、用量、钠化温度及钠化时间对钠化效果都有一定的影响,通过实验,确定最佳反应条件。C、膨润土的有机化在制备PLS纳米复合材料时,常采用有机阳离子(插层剂)进行离子交换而使层间距增大,并改善层间微环境,使粘土内外表面由亲水转变为疏水,降低硅酸盐表面能,以利于单体或聚合物插入粘土层间形成PLS纳米复合材料。因此插层剂的选择是制备PLS纳米复合材料的关键步骤之一。它必须符合以下几个条件:(1)容易进入层状硅酸盐晶片(001面)间的纳米空间,并能显著增大粘土晶片间层间距;(2)插层剂分子应与聚合物单体或高分子链具有较强的物理或化学作用;(3)价廉易得,最好是现有的工业品。在不同用量、酸碱性、反应温度等条件下,选择阳离子(十六烷基三甲基溴化铵)、阴离子(十二烷基硫酸钠)及阴阳双离子为插层剂,制备有机土,通过测试确定最佳反应条件。② 聚合物改性③ PLS纳米复合材料的制备A、复合材料的类型从微观结构上看,复合材料可分为四类,如下图。在第一类复合物中(a),蒙脱土颗粒分散在聚合物基体中,但聚合物与蒙脱土的接触仅限于蒙脱土的颗粒表面,聚合物没有进入蒙脱土颗粒中。第二类复合物(b)中,聚合物进入蒙脱土颗粒,但没有插层进入硅酸盐片层中。在插层型复合物(c)中,聚合物不仅进入蒙脱土颗粒,而且插层进入硅酸盐片层间,使蒙脱土的片层间距明显扩大,但还保留原来的方向,片层仍然具有一定的有序性。在剥离型复合物(d)中,蒙脱土的硅酸盐片层完全聚合物打乱,无规则地分散在聚合物基体中,此时蒙脱土片层与聚合物实现了纳米尺度上的均匀混合。四类复合材料中只有后两种才算是纳米复合材料,而且第四类剥离型复合材料比第三类插层型复合材料具有更理想的性能,是众多材料科学家追求的目标,也是本课题研究的重点。 B、制备方法插层复合法(Intercalation Compounding)是制备PLS纳米复合材料的方法。按照复合的过程,插层复合法可分为两大类。(1)插层聚合法(Intercalation Polymerization),即先将聚合物单体分散、插层进入层状硅酸盐片层中,然后原位聚合,利用聚合时放出的大量热量,克服硅酸盐片层间的库仑力,使其剥离(exfoliate),从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合;(2)聚合物插层(Polymer Intercalation),即将聚合物熔体或溶液与层状硅酸盐混合,利用力化学或热力学作用使层状硅酸盐剥离成纳米尺度的片层并均匀分散在聚合物基体中。从制备方法来看,PLS纳米复合材料的制备可分为单体插层原位聚合与大分子直接插层;从实施途径来说有溶液法和熔体法。它们互相组合成四种具体制备过程:大分子熔体直接插层;大分子溶液直接插层;单体熔体插层原位本体聚合;以及单体溶液插层原位溶液聚合。制备PLS纳米复合材料流程图如下:C、有机土加入量的选取有机土加入量的多少直接影响着制品的质量和性能,有机土的加入量过高时,体系的粘度增大,很难脱泡及浇注;有机土加入量过低时,有机土在体系中的分散不好,起不到增强和增韧的效果。对于有机土加入量的多少,在研究领域内众口不一。我们采用不同含量(2-5%)的有机土进行插层复合,寻找最佳加入量。D、实验方案以PBT、PU聚合物为例,选用合适的插层方法,在不同的配料比下插层复合,测其力学性能、阻燃性能、热稳定性能等,从热力学、动力学等方面研究复合机理及影响复合过程的因素,得到性能优良的剥离型PLS纳米复合材料。(3)PLS纳米复合材料主要性能测试与表征① 甲醛容量法测膨润土阳离子交换容量(CEC),测吸蓝量计算膨润土中蒙脱土的含量,带塞量筒测其膨胀倍、胶质价;② 扫描电镜(SEM)测聚合物及PLS纳米复合材料的微观形貌;③ 傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析,根据谱图的吸收峰判断有机化改性效果及插层效果;④ X射线衍射分析仪(XRD)测试膨润土的层间距和复合材料的剥离程度;根据谱图用Jade软件确定蒙脱土的化学成分及含量;⑤ 差热-热失重分析仪(TG-DTA)测定膨润土的转化温度及复合材料的热稳定性;⑥ 电子万能实验机测拉伸强度和断裂伸长率,判断聚合物及PLS纳米复合材料的力学性能。4、实验研究方案的可行性分析(1)实验室有一系列的实验仪器:如真空泵、磁力搅拌器、恒温水浴锅、高温炉、干燥箱、开练机、双螺杆机和造粒机等;学校测试中心有扫描电镜、X-射线衍射仪、傅立叶转换红外光谱仪、差热-热失重分析仪、原子力显微镜等测试用仪器;(2)导师长期从事这一领域的研究工作,有扎实的理论基础和丰富的实践经验,有师生组成的研究团队;(3)学校图书馆可以查到大量的中外文文献资料和学术专著,可供参考;(4)与企业合作,有丰富的实践基地和广阔的应用前景;(5)已做了一些实验前期工作,制得的复合材料力学性能显著提高,且热稳定性很好;(6)实验方案叙述合理,技术路线可行,理论基础清楚明了,实验研究条件基本具备,加上前期研究工作的进展,故本实验研究方案是可行的。四、课题研究的创新之处(研究内容、拟采用的研究方法、技术路线等方面有哪些创新之处。)(1)PLS纳米复合材料作为一个崭新的研究领域,对其研究尤其剥离型复合材料的研究可以说仍处于初级阶段,理论上不够成熟,制备技术不够完善,对材料的复合机理,材料的结构及结构与性能间的关系等方面还有待于进一步探索。本课题从热力学、动力学等方面研究聚合物与层状硅酸盐(膨润土)复合的界面特征、内部结合机理,并探讨复合过程、材料结构对其力学性能、阻隔性能、流变性能、结晶性能等的影响。(2)剥离型PLS纳米复合材料的发展水平仍处在实验研究或专利阶段,工业化项目极少,在高性能工程塑料、高性能树脂基体中的研究报道还较少。本课题从表面改性剂的选择、加入第三组分、高性能纳米膨润土的制备、聚合物的改性、合理制备方法的选择等方面进行系统实验研究,制备出性能优异的剥离型纳米复合材料。五、工作量及工作进度安排(包括文献查阅、方案设计与实现、计算与实验、论文书写等)起止日期 课题阶段工作进程查阅文献资料、学术专著、参考书等,同时做了大量实验前期工作及一定的实验研究工作;写开题报告并进行答辩,准备实验所需试剂和仪器;研究钠基土、有机土的结构及结构与性能的关系,设计实验方案;通过实验和性能表征确定钠化、有机化过程最佳反应条件;在最佳反应条件下制备大量有机土,用XRD、FTIR、TG-DTA等表征,做好实验记录;以PBT、PU聚合物为例,了解其物理化学性能、合成机理、合成方法及应用现状;选择合适的反应装置、合成方法,用单体合成所需要的聚合物;查阅大量当前最新的中外文文献,了解纳米复合材料的研究现状及先进的制备方法;选择不同的有机土加入量(2-5%),用聚合物熔融插层法,聚合物熔液插层法,单体插入原位聚合法等不同的方法,控制反应条件,制备PLS纳米复合材料;对制品进行力学性能、热学性能、阻隔性能等方面的测试,确定有机土的最佳加入量,找出即使制品性能优异、成本低又环保的制备方法;用SEM测试产品的形貌,证实其剥离程度;用XRD测试有机土的层间距,分析其改性效果;复合材料中界面层的性质可以用示差扫描量热法(DSC)来表征;热失重分析(TGA)可以研究有机物对蒙脱土的改性程度及纳米复合材料的耐热性;选择最好的制备方法,将聚合物与有机土进行复合,研制出纳米复合材料制品并详细表征其各种性能;撰写论文,准备答辩。六、国内外主要参考文献(列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月) 序号 参考文献名称 梁宏斌,倪靖滨.聚合物/纳米复合材料研究进展[J].化学工程师,2006,3:26-28.陈光明,李强,漆宗能.聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料研究进展[J].高分子通报,1999,4:1-9.韩建竹,夏英.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].高分子通报,2006,12:66-70.李春生,周春晖,李庆伟.聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究进展[J].化工生产技术,2002,9(4):22-26. 陈国华,李明春.聚合物/粘土纳米体系[J].高分子材料科学与工程,1999,15(3):9-12.Jitendra K Pandey,et a1.Polymer Degradation and 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谁知道北航的飞行器设计专业研究生入学考试考哪些专业课程吗包括初试和复试~告诉下谢谢! 初始专业课可选:力学(理力、材力……),自动控制原理,以及信息类学科 航空学院: 四、载运工具运用工程/飞行器设计面试大纲 采用面试方式,范围包括英语口语、听力能力,专业英语阅读理解能力,专业基础知识,具体如下: 1) 考生介绍本人基本情况(英语) 2) 阅读一段英语专业教科书,然后口头翻译。专业可选择:飞行力学,飞机结构,飞机总体设计,空气动力学。 3) 口头回答问题,可选飞机的飞行力学,飞行控制,空气动力学,飞机总体设计,飞机结构设计,或综合知识。 五、飞行器设计 针对报考“飞行器设计”专业的硕士研究生。采用面试方式,范围包括英语口语能力,专业英语阅读理解能力,专业基础知识,具体环节如下: 1、 考生介绍本人基本情况(英语) 2、 考生阅读一段由老师现场指定的专业英语,然后学生口头翻译。 3、 口头回答问题:飞行器设计方面的专业基础知识,包括飞行器的总体设计,结构设计,飞行动力学。 宇航学院:(结构力学与飞行力学择一) 宇航学院飞行器设计专业2007年硕士复试各科目复习大纲 一.结构力学 复试参考资料代码:5151 参考书:《结构力学》,龚尧南著,北航出版社 2001年版。 复习大纲 1.弹性力学基础及能量原理 (1)弹性力学基本方程 (2)应变能 (3)虚位移原理和最小位能原理 2.结构的组成方法 (1)自由度和约束,几何不变性分析 (2)瞬变系统的概念 (3)静定系统和静不定系统 3.静定结构的内力及弹性位移计算 (1)静定桁架的内力 (2)静定刚架的内力 (3)受剪板杆式薄壁结构计算模型 (4)静定薄壁结构的内力和弹性位移 4.静不定结构的内力及弹性位移计算 (1)静不定系统的解法—力法 (2)静不定系统的解法—位移法 (3)矩阵位移法 5.薄壁梁的弯曲和扭转 (1)工程梁假设 (2)自由弯曲时的正应力 (3)自由弯曲时开剖面剪流的计算 (4)弯心概念 (5)单闭室剖面剪流的计算 (6)单闭室剖面薄壁梁的扭角 二.航天器飞行动力学 复试参考资料代码:5152 参考书:《航天器飞行动力学》,肖业伦著,宇航出版社。 复习大纲 1.Kepler轨道的性质 (1)半长轴,偏心率 (2)能量守恒,动量矩守恒 (3)轨道曲线的方程 (4)近地点和远地点的特征量 (5)轨道状态量随时间的变化 (6)轨道要素的定义和物理意义 (7)轨道要素与位置-速度的相互转换 2.轨道的摄动 (1)轨道摄动的概念 (2)密切轨道和密切轨道要素 (3)轨道摄动方程的一般形式 (4)地球扁率摄动的结果 (5)地球大气摄动的结果 3.航天器-地球-太阳的关系 (1)星下点和星下点轨迹 (2)回归轨道的条件 (3)太阳射线与航天器轨道的关系 (4)太阳同步轨道的基本参数 4.轨道机动 (1)Hohmann轨道转移 (2)改变轨道平面的机动 (3)速度增量与燃料消耗的关系 (4)轨道半长轴和偏心率的修正 三.导弹飞行动力学 复试参考资料代码:5153 参考书:《导弹飞行动力学》,钱杏芳等编著,北京理工大学出版 复习大纲 1.常用坐标系:速度坐标系、弹体坐标系、地面坐标系、弹道坐标系的定义,及其各坐标系之间的相互转换关系。 2.作用在导弹上的空气动力、空气动力矩的概念,及其表示方法。 3.压力中心、焦点、纵向静稳定性等概念。 4.导弹质心运动动力学方程组的推导过程,导弹绕质心转动动力学方程组的推导过程。 5.“瞬时平衡”假设、机动性、过载等基本概念。 6.几种常见的导引方法:追踪法、平行接近法、比例导引法、三点法、前置导引法等。 注:《航天器飞行动力学》与《导弹飞行动力学》为一份考题。 求北航飞设本科课表!!! 空气动力复学 工程热制力学 传热学 直升机空气动力学 飞行器总体设计 飞行器结构力学 结构优化设计 直升机总体设计 结构分析中的有限元法 发动机原理 工程振动 计算流体力学 粘性流体力学 飞行器工艺 飞行力学 计算机辅助设计技术 结构优化设计 直升机部件设计 飞行仿真 气动弹性设计 飞机的稳定与控制 高超音速空气动力学基础 飞行性能 这是专业课的情况,基础课就不列了,其中有部分是选修课 北航航空科学与工程学院课程设置 时间星期一星期二星期三星期四星期五星期六星期日 早晨 上午第一节航空航天概论A 2节/周(05-16) 杨超 (一)215 大学英语(1) 2节/周 工程认识 2节/周(07-08) 马鹏举 大学计算机基础 2节/周(03-16) 张永鸣 主M301 工科数学分析(1) 2节/周(01-17) 杨义川 主M201 第二节 第三节工程材料 2节/周(02-16) 白薇 主349 工程认识 2节/周(07-08) 马鹏举 工科数学分析(1) 2节/周(01-17) 杨义川 主M201 大学英语(1) 2节/周 第四节 下午第五节 第六节 第七节工科数学分析(1) 2节/周(01-17) 杨义川 主M201 工程认识 2节/周(07-08) 马鹏举 画法几何 2-7(7,8) 刘静华 主M404 工科数学分析(1) 2节/周(01-17) 杨义川 主南303 第八节 晚上第九节思想政治理论课--基础 2节/周(01-17) 郁树廷 主M201 画法几何 2-17(9,10) 刘静华 主M404 工程认识 2节/周(07-08) 马鹏举 大学语文 2节/周(01-17) 石天强 主349 第10节 第11节 第12节 北航航空类专业(航空科学与工程学院)的培养计划,就是上些什么课程(二三四年级就好)! 有劳各位! 这是北航的课表 大一上:数学分析,画法几何,工程材料,体育,英语回,形势政策,思修; 大一答下:数学分析,高等代数,大学基础物理,C语言,机械制图,体育,英语,史纲,形势与政策; 大二上:大学基础物理,材料力学,理论力学,加工工艺学,基础物理实验,复变函数,体育,英语,毛概,形势与政策; 大二下:马原,体育,形势与政策,概率统计,基础物理实验,理论力学,材料力学,机械原理,电工电子技术,空气动力学,工程热力学,数学物理方程,矢量分析; 大三上:体育,形势与政策,机械设计,微机原理及应用,自动控制原理,发动机原理,空气动力学,弹性力学; 大三下:体育,形势与政策,机械设计课程设计,飞行器结构力学,飞行力学,飞机结构设计,飞机总体设计; 大四上:经济管理,体育,形势与政策--知识产权,航空工程大型通用软件应用; 大四下:形势与政策--知识产权。 此外还有一些专业限选课,比较多…… 北航飞机总体设计都放在了什么网站 虽然不了解北航,但是经济学跨飞机总体设计真的很大。 这个估计老师对撸录不录取回你也是很纠答结的, 工作以后可能比较辛苦, 所以报考这个专业的人应该比较少, 我觉得在复试时肯定对你多方考察。 其实你这个跨的没有优势,不过你要考航空经济还是很有优势的。 好好准备复试吧,你也可以给他们打个电话或者给一些老师发个邮件,探探他们的口风。 北航毕业的飞机总设计师都有谁 火箭系统总设计师:荆木春 北航飞行器设计与工程有哪些课程 比如材料力学 结构力学这些都是多少学分 热力学多少学分 特色的看专业吧,飞行器设计与工程里有几个专业,流体力学,飞机总体设计。。。有特色的课程你看看空气动力学,流体力学吧。或者搜一下北航5系电话,问问老师。 求北航飞设(5系)本科期间的专业基础课和专业课。 专业基础课复:材料力学,空气制动力学基础,理论力学,自动控制原理,专业外语,航空航天技术概论,机械设计基础,电工技术,电工技术实验。 专业课:飞行器结构力学,结构动力学,飞机总体设计,飞行器优化设计,有限元法基础,结构设计,空间飞行器总体设计,弹性力学,结构实验技术,气动力计算,飞行力学,金属工艺学,复合材料结构力学,公差与技术测量等 北京航空航天大学飞行学院的课程设置 北航飞行学院充分发挥和利用北航已有教学资源,在培养模式、教学计内划、课程体容系、内部管理等方面相比北航原有的体系进行了重大改革,形成了独特的培养模式和办学体制。飞行学院的主要课程分为6大部分:基础课程、专业基础课程、专业理论课程、飞行训练课程、飞行实习和毕业设计。基础课程开设高等数学、英语、政治等;专业基础课程以工程力学、电工电子、专业英语等课程为主;专业理论课以综合课程为主,包括飞机、发动机、机载设备、航空气象、领航学、自动飞行控制、维修等;飞行训练课程包括西澳飞行学院教练机飞行课和珠海飞行训练中心模拟机飞行课程;飞行实习安排到南方航空公司各分公司进行,毕业设计论文根据北京航空航天大学的要求进行。飞行学院现有授课教师30余人,全部面向北航其它院系和外校聘任。 诚求北航五系飞设大二下,大三,大四的所有课程。 好吧…… 大二下来:思想政治理源论课--原理,体育,形势与政策,概率统计,基础物理实验,理论力学,材料力学,机械原理,电工电子技术,空气动力学,工程热力学; 大三上:体育,形势与政策,机械设计,微机原理及应用,自动控制原理,发动机原理,空气动力学,弹性力学; 大三下:体育,形势与政策,机械设计课程设计,飞行器结构力学,飞行力学,飞机结构设计,飞机总体设计; 大四上:经济管理,体育,形势与政策--知识产权,航空工程大型通用软件应用; 大四下:形势与政策--知识产权。 此外还有一些专业限选课,比较多…… 这次回答得可以了吧……这是本科培养计划上写的。
开题报告题目是毕业论文中心思想的高度概括,我为大家整理了一些机械设计开题报告范文,希望对你有用!
机械设计开题报告范文篇1
论文题目:左接头锻造工艺分析与模具设计
一、选题意义:
1、理论意义:(1)学习模具设计的一般方法,了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法,培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力,特别是总体设计和计算的能力.
(2)综合运用热锻模课程和其它有关选修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题,并使所学专业知识得到进一步巩固和深化.
(3)通过计算和绘图,学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等,培养模具设计的基本技能
(4)可以掌握锻造工艺,熟悉各种锻造各种锻造设备,熟悉掌握计算机操作以及了解DEFORM软件的应用,并具有机械设计及制造等综合知识.
2、现实意义:随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,许多新技术,新工艺,新设备,新材料不断涌现,进一步提高锻件的性能指标;同时缩短了生产周期,降低了成本,使之在竞争中处于优势地位.
锻造是一种借助工具或模具在冲击作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法.锻件的最大优势是韧性高、纤维组织合理,件与件之间性能变化小;锻件内部质量与加工历史有关,不会被任何一种金属加工工艺超过.
锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后,消除了内部缺陷,如锻(焊)合空洞,压实疏松,打碎碳化物,非金属夹杂并使之沿变形方向分布,改善或消除成分偏析等,得到了均匀、细小的低倍和高倍组织.而铸造工艺得到的锻件,尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状,但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂等缺陷;机械加工方法获得的零件,尺寸精度较高,表面光滑,但金属内部流线往往被切断,容易造成应力腐蚀,承载拉压交变应力的能力较差.
这几年,我国火车不断提速,动车、高铁相继投入运营,这也代表着以后的发展方向,这要求我们必须保证火车导轨的安全可靠行,为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性,高速铁路的平顺性是很重要的指标,国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路.接头作为连接导轨的关键部件起着至关重要的作用.
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础,性能良好的锻造设备是提高锻造生产技术水平的基本条件,高精度、高寿命、高效率的锻模模需要高精度高自动化的锻造设备相匹配.为了满足大批量高速生产的需要,目前锻造设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展,加之机械手乃至机器人的大量使用,使锻造生产效率得到大幅度的提高,各式各样的锻造自动线和高速自动压力机纷纷投入使用.
二、课题关键问题及难点
本课题以锻造工序的数目确定、预成形设计为重点,对比不同形状预制坯的成形过程,给出了合理的制坯工序布排和设计,实现了一火锻造.同时,开发了封闭飞边闭式锻造预锻工序,提高了材料利用率.最后,对锻造过程进行了三维有限元模拟,在40MN热模锻压力机上进行了试验和试生产,模拟和试验结果证明锻造设计符合生产要求.该锻件形状复杂,材料分布非常不均匀,其锻造工序编排和模具设计难度更大.
本课题的难点在于应用三维绘图软件和deform软件对其进行应力应变分析,通过软件规范初设数据并反复进行修改,直到得到最优的设计方案..
三、调研报告(或文献综述)
我国的经济体制发生了根本的变化,由过去的计划经济过度到现在的市场经济.锻压生产虽然生产效率高,节约原材料和机械加工工时;但生产周期较长,成本较高,处于不利的竞争地位.铸造、焊接、机械加工豆加入了竞争.锻造生产要跟上当代科学技术的发展,需不断改进技术,采用新工艺、新技术,进一步提高锻件的性能指标;同时要缩短生产周期,降低成本,使之在竞争中处于优势地位.模具的技术水平明显有了提高,一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平,但由于我国起步晚,许多模具不得不依赖进口,与发达国家相比差距还非常大.
当代科学技术的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响,这主要表现在一下几个方面:
1. 对机械零件的性能要求更高.现代交通工具如汽车、飞机、机车的速度越来越高,负荷越来越大.出更换强度更高的材料外,研究和开发新的锻造技术.挖掘原有材料的潜力也是一条出路.
2 .模具计算辅助设计、制造与分析(CAD/CAM/CAE)的研究和应用将极大地提高模具制造效率,提高模具质量,使模具设计与制造技术实现一体化.
3. 模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产.
4. 工艺分析计算的现代化.它将与现代数学、计算机技术联姻,对加工零件进行计算机模拟和有限元分析,达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题,供设计人员修改和选择.
目前锻造业面临的问题大概可以归纳为一下几个方面:
1.装备水平低,其主要表现是设备老化、精确度低.
2.管理体制亟待理顺,生产厂点过多,力量分散.
3.机械制造厂家封闭式经营生产,是产品缺乏竞争力.
4.科学研究投入少,接受新技术新工艺迟缓,其结果导致搞科研也搞生产,生产厂家的问题无人去解决.
四、参考文献
【1】姚泽坤主编. 锻造工艺学与模具设计 西北工业大学出版社
【2】卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京: 机械工业出版社,
【3】王先奎. 机械制造工艺学. 北京:机械工业出版社,2002
【4】吴宗泽 机械零件设计手册. 北京:机械工业出版社,
【5】郑家骧 刘永田. 画法几何与机械制图. 内蒙古科技出版社,
【6】锻压手册(设备) 北京:机械工业出版社,2002
【7】锻模设计手册 北京:机械工业出版社,1991
五、研究内容及确定方案各步骤
1、研究内容:
(1)模具整体方案设计,包括零件的工艺分析、设计绘制锻件图、模具类型的确定、确定变形工步及中间坯料尺寸,压力中心计算、压力机选择、计算原坯料尺寸的确定等;
(2)模具整装配图和模具主要零件的设计;
(3)编写设计毕业论文
2、基本设计方案
本零件是属于大型锻件,首先根据相关尺寸确定其锻造工步,通过计算/r以及H/d的相关数值, 基本步骤设计如下:
1、计算毛坯尺寸
2、选择成型设备及其参数
3、用DEFORM模拟软件进行有限元模拟并分析缺陷并加以改进
4、模具工作部分尺寸的计算
5、模具的总体设计
6、下料
7、加热
8、弯曲
9、预锻
10、终锻
11、切边
六、进度安排
第5-6周 毕业实习,撰写实习报告
第7-8周 写出不少于3000字的文献综述;根据参考文献和课题要求,提出自己拟定的可行方案;
第9-10周 写出开题报告,开题;进行总体设计
第11-12周 外文文献翻译,完成详细方案设计
第13-14周 完成结构优化设计
第15-16周 绘制图纸,列出论文编写大纲,设计计算说明书的编写
第17周,整理设计资料,进行毕业答辩
机械设计开题报告范文篇2
课题名称:浅谈盒盖注塑模设计
专业:机械设计制造及其自动化
班级:xxx
姓名:yjbys
学号:xxx
指导老师:黄xx
一、选题的目的与意义
塑料相对金属,密度小,但强度比较高,绝缘性能优良,具有非常好的抗化学腐蚀性,在机械、化工、汽车、航空航天等领域,塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧,对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中,我们还锻炼使用UG、AUTOCAD等CAD,CAE绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造,以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练,为未来工作适应期奠定坚实的基础。
二、我国模具工业的研究现状及发展趋势
80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元,其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。
在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。
目前,国内市场对中高档模具的需求量很大,但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。另外,随着近年来工业发达国家的人工费用增加,其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此,只要国产模具的质量能够有提高,交货期能够保证,模具出口的前景是十分乐观的。
未来我国的模具将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化。二是模具的精度越来越高。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。四、是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。五、是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。六、是标准件的应用将日渐广泛。七、是快速经济模具的前景十分广阔。八、是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九、是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。十、是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。
三、课题关键问题及难点
1.明确塑件设计要求
仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性,必要时,要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性。
2、运用UG及CAD软件完成模具设计。
分型面应选在塑件外形最大轮廓处。满足塑件的外观质量要求:注塑时分型面处不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合缝的痕迹,因此分型面最好不要选在塑件光亮的外表面或带圆弧的转角处。其中分模是最重要的一环。
3、模具结构设计
1).塑件成型位置及分型面选择;
2).模具型腔数的确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置;
3).模具工作零件的结构设计;
4).顶出机构设计;
5).拉料杆的形式选择;
6).排气方式设计。
4、模具总体尺寸的确定,选购模架
模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。
5、模具结构总装图和零件工作图的绘制
模具总图绘制必须符合机械制图国家标准,其画法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状,浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图。
模具总装图应该包括必要尺寸,如模具闭合尺寸,外形尺寸,特征尺寸(与注塑机配合的定位环尺寸),装配尺寸,极限尺寸(活动零件移动起止点)及技术条件,编写零件明细表等。
通常主要工作零件加工周期较长,加工精度较高,因此应首先认真绘制,而其余零部件应尽量采用标准件。
四、课题研究进程规划
1、支座三维模型的设计:根据盒盖零件的尺寸,设计出它的三维模型,并分析模型的具体特征,确定注塑模的基本结构。
2、分型面的设计:根据盒盖零件的结构进行拆模,设计型芯、模及定模的分型面。
3、创建塑模模具元件:生成型芯、动模、定模等模具的成型零件。
4、模具的充模、开模仿真:通过充模仿真,检查该模具注塑出的具有单一实体特征的塑件是否符合设计要求;通过开模仿真,检查开模是否能够顺利进行,开模是否发生干涉,从而确定模具设计的合理性。
五、参考文献:
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六、指导教师意见
指导教师签名:
机械设计开题报告范文篇3
院(系)名称:机电工程系
专业名称:机电一体化
年级:09机电三班
学生姓名:夏**
学号:******
指导教师姓名:袁**
设计题目:电梯控制系统的PLC原理图及梯形图设计
电梯的国内外研究动向及意义
从1887年美国奥的斯公司制造出世界上第一台电梯,到中国最早的一部电梯在上海出现,电梯行业在中国迅速发展,由此电梯变成了高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越多,对电梯也提出了更高的要求。
随着科技的进步,电梯也更加安全、舒适。然而,人们的追求并没有就此停止下来,仍在不断地进行研究改进。21世纪开始国际开始强调“绿色”,绿色和平,绿色天然,绿色和谐。电梯是载人的机电设备,要实现绿色,也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务,强调电梯与环境的协调与和谐。
目前意义上的“绿色”,一般是强调“天然”的一面,强调与环境的协调与和谐。电梯属于纯粹的工业产品,其天然性应表现为对环境影响的尽可能小,与环境的协调与平衡,以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的发展方向。
(1)智能化。我们这所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。传统的智能控制是一种技术的事先安排,说到底是一种程序控制,是一种周期性的系统自动控制,实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点,不仅具有传统的人工智能的所有优点,而且还有传统的人工智能无法比拟的东西,具有动念和随机处理各种问题的能力,诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息,自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等,让乘客有更多的主动性,使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能,让电梯自己能够检测到电梯的故障所在,并及时报警予以排除。
(2)安全。运行安全是电梯的根本和关键。可以说,电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的,使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射,使用安全材料和运行稳定,而且要有一种良好的视觉效果,让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时,电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时,不但要使乘客容易与外界沟通联系,而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐,彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时,电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾,不但让老人和孩子感到方便和舒适,而且更让其家人感到放心。电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能,使电梯在保证运行效率最高的同时,使电梯能最大限度地得到休眠。
(3)与环境的协调和平衡,包括以下几个方面:
①视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展:视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人,格调高雅,制作精良的电梯,乘客自然会有一种安全的感觉,有一种视觉上的舒适。用料低廉,款式陈旧,色彩沉闷,甚至破破烂烂的电梯,乘客视觉协调无从谈起,乘坐电梯的第一感觉就是不安全。国内的许多电梯公司对此的重视是远远不够的,甚至不少通过引进国外技术国产化的电梯也显露出一副土生土长的容貌。
②消除电磁辐射。如前所述,由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶,所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小,而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康,而且也可以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化、楼宇自动化、通讯自动化的正常运转。
③舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器,可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式,按人体生理适应要求,利用计算机优化设计而成的理想运行曲线,实现更稳定、更舒适的运行。
对现代化电梯性能的衡量,主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外,对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展,相信电梯行业会越来越贴近生活。
研究的主要内容及所解决的问题
目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,因此,它比继电器控制有着明显的优越性,运行寿命更长,工作更加可靠安全,自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
电梯的控制是比较复杂的,可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间,随着PLC应用技术的不断发展,将使得它的体积大大减小,功能不断完善,过程的控制更平稳、可靠,抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内,把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。它已经成为电梯运行中的关键技术。因此,研究plc技术更具有了战略性的意义。
Plc的研究内容及措施
对于电梯的控制,可选用继电-接触系统或可编程控制器来完成,但是二者有各自的特点:
a:继电-接触系统:它的优点是线路直观,大部分电器均为常用电器,更换方便,价格较便宜。但是他触点繁多,线路复杂,电器的电磁机构及触点动作较慢,能耗高,机械动作噪音大,而且可靠性差。
b:PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施,使用方便,扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令,易于掌握。总之,PLC取代继电-接触系统已经成为大的趋势。
基于上述原因,我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。
设计的内容与要求:
概述:
随着时代的发展,工业自动化程度的不断提高,PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。在此次设计中,我将利用PLC来实现对电梯的控制。其中包括对PLC硬件的设计,软件设计,驻点路的设计,控制柜的设计,以及电梯惦记和其他设备的选择,还有原理分析等。相信此次设计后,我对电梯的实际运行能有初步的了解。
控制要求:
1.电梯轿箱的控制要求:
a:选向:根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。
b:选层换速:指电梯能够根据轿内所选层而决定运行方向,而且遵守或一直向上,或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。
c:楼层位置的指示:选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块,所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。
2.电梯门的控制要求:
要求当电梯平层的时候,电梯门自动打开,经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况,电梯会因为光电开关的作用而自动开门。
3.补充要求:
除了上述两个要求以外,还要注意的一点就是备用电梯电机的使用,一但曳引电机出现故障,备用电机将手动控制转入运行状态,避免因曳引电机出故障而引发的不必要的麻烦。
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一、选题依据:
(一)题目: 民用航空运输成本管理研究
(二)研究领域: 民用航空、运输成本管理
(三)理论意义和应用价值:
近年来国内外航空公司间的竞争日趋激烈,每家公司都是依赖于自己独特的成本管理系统在生存,没有恰当管理水平的航空公司相继被兼并或消失。然而从中国民航几十年的发展来看,缺乏有效的运输成本管理一直是民用航空发展的绊脚石,传统的运输成本管理系统在航空业的实际应用中己经暴露出越来越多的弊端,及时地对传统运输成本管理系统进行功能补充和完善发展已成为研究的重点。
本文旨在分析航空公司运输成本的概念、构成和特征,并在此基础上探讨了我国航空公司运输成本管理存在的问题及其原因,提出了加强我国航空公司运输成本管理的系列措施。
(四)研究的概况和发展趋势:
目前理论界单独针对民用航空运输成本管理的研究还很少,一般是在研究民用航空成本管理时有所提及。针对该问题,一部分学者在研究中提出,我国民用航空运输成本管理存在的缺陷主要包括:缺乏对运输成本管理的全面认识;运输成本管理方法和手段滞后;成本信息严重扭曲等;有鉴于此,部分学者认为,要提高我国民用航空运输成本管理水平,需要培养全员成本管理意识,大力加强民用航空成本的系统管理,等等。另外,还有一部分学者认为,航空公司为了在竞争中保持正常的利润水平,必须从降低航空公司本身的运营成本入手,而以低成本、低票价为特点的廉价航空公司模式正是航空公司进行有效成本管理,取得巨大成功的有力证明。
随着理论和实践的发展,有关航空公司成本管理的理论研究将不断与实践结合,其未来的`研究将转向成本控制领域。
二、设计(论文)研究的内容
(一)重点解决的问题:
1.我国民用航空运输成本管理存在的问题
2.加强我国民用航空运输成本管理的对策建议
(二)拟开展研究的几个主要方面:
1.民用航空运输成本理论概述
民用航空运输成本的概念
民用航空运输成本的构成
民用航空运输成本的影响因素
民用航空运输成本管理的特征
2.加强民用航空运输成本管理的意义
2. 1有利于促进航空公司内部成本目标的贯彻落实
有利于提供准确的运输成本信息
有利于改善民用航空运输成本管理现状
有利于民用航空取得可持续的竞争优势
3.目前我国民用航空运输成本管理存在的问题
成本管理观念落后
. 运输成本管理模式单一化
局限于过程控制,缺乏对成本动因的分析
局限于单项活动的成本控制,缺乏全局意识
局限于运输领域,忽视对外部环境的分析
4.加强我国民用航空运输成本管理的对策建议
强化成本意识,实行全员成本管理
优化航线网络结构,减少不必要的运输环节
减少运输事故损失
统筹规划,降低燃油消耗
提高飞机技术状况,降低维修费用
加强制度建设,完善成本核算机制
(三)本设计(论文)预期取得的成果:
撰写出符合规定的毕业论文
四、需要阅读的参考文献(参考文献要求是近5年的,且J类文献不少于5个)
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