结构竞赛模型材料物理力学性能及模型设计制作研究

发布时间：2021-04-23 07:58

　　结构模型竞赛是针对土木工程及相关专业在校大学生的一项重要的学科竞赛,极富创造性和挑战性,对于巩固和提高学生专业知识,培养学生的创新思维、应用能力和动手能力,强化团队意识和协作能力有很大帮助,是教育部批准的全国性大学生科技创新赛事之一。目前,各高校、省、地区都在积极举办结构模型竞赛。白卡纸、竹皮、竹条等制作材料和白乳胶、502胶水等粘结材料由于具有良好的物理力学性能且环保可再生,被广泛用于结构模型竞赛中。然而举办单位给出的材料性能指标为大概的参考值。为了结构模型竞赛的更好发展,本文对模型竞赛常用材料的物理力学性能及模型的设计制作做一个系统的研究。通过理论分析和试验相结合的方法,得出以下结论:（1）白卡纸强度受湿度影响很大,随着湿度的升高其抗拉强度显著降低;竹皮强度受湿度影响较小,其顺纹抗拉强度（以下简称抗拉强度）随湿度的增加略微降低;（2）不同厚度白卡纸的抗拉强度不同,但同种白卡纸的强度几乎不随试件宽度和层数的改变而发生改变;不同厚度竹皮的顺纹抗拉强度不同,同种厚度竹皮的抗拉强度随着宽度的增加略微增加,同种宽度的双层竹皮相对于单层竹皮其抗拉强度有所增加;单层竹皮蘸过502胶水后其抗拉强度... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 结构模型竞赛使用材料研究现状
        1.2.2 结构模型设计制作研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
2 白卡纸、蜡线和白乳胶性能试验与分析
    2.1 引言
    2.2 白卡纸基本物理性能试验
        2.2.1 物理试验试件的制作
        2.2.2 物理试验过程与物理参数测定
        2.2.3 试验结果对比分析
    2.3 白卡纸、蜡线受拉试验与分析
        2.3.1 受拉试验试件的制作
        2.3.2 受拉试验过程与参数测定
        2.3.3 白卡纸受拉破坏机理分析
        2.3.4 试验结果对比分析
        2.3.5 白卡纸抗拉强度设计值取值建议
    2.4 白卡纸弹性模量试验与分析
        2.4.1 弹性模量试验试件的制作
        2.4.2 弹性模量试验过程与参数测定
    2.5 白乳胶粘结白卡纸强度与最佳粘结长度试验与分析
        2.5.1 试验试件的制作
        2.5.2 试验过程与参数测定
        2.5.3 试验结果对比分析
        2.5.4 最佳粘结长度取值建议
    2.6 本章小结
3 竹材和502胶水性能试验与分析
    3.1 引言
    3.2 竹皮、竹条基本物理性能测试与分析
        3.2.1 物理试验试件的制作
        3.2.2 物理试验过程与物理参数测定
        3.2.3 试验结果对比分析
    3.3 竹皮、竹条顺纹受拉试验与分析
        3.3.1 顺纹受拉试验试件的制作
        3.3.2 受拉试验过程与参数测定
        3.3.3 顺纹受拉破坏机理分析
        3.3.4 试验结果对比分析
        3.3.5 顺纹抗拉强度设计值取值建议
    3.4 竹皮、竹条顺纹受压试验与分析
        3.4.1 受压试验试件的制作
        3.4.2 受压试验过程与参数测定
        3.4.3 试验结果对比分析
        3.4.4 竹材抗压强度设计值取值建议
    3.5 竹皮、竹条弹性模量试验与分析
        3.5.1 弹性模量试验试件的制作
        3.5.2 弹性模量试验过程与参数测定
        3.5.3 试验结果对比分析
    3.6 502胶水粘结竹皮强度与最佳粘结长度试验与分析
        3.6.1 粘结强度试验试件的制作
        3.6.2 试验过程与参数测定
        3.6.3 试验结果对比分析
        3.6.4 最佳粘结长度取值建议
    3.7 本章小结
4 结构模型的设计制作与加载
    4.1 引言
    4.2 结构模型的结构型式与选择
        4.2.1 结构模型的结构型式
        4.2.2 结构模型的结构型式选择
    4.3 结构模型的杆件型式与制作方法
        4.3.1 结构模型的杆件型式
        4.3.2 结构模型杆件用料计算
        4.3.3 结构模型杆件制作方法
    4.4 结构模型理论计算
        4.4.1 结构模型理论计算方法
        4.4.2 结构模型计算软件选择
    4.5 结构模型加载
        4.5.1 结构模型加载方法
        4.5.2 结构模型尺寸和变形量测方法
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]拱座稳定分析中脆性岩体抗剪断强度参数取值方法研究[J]. 庞明亮,刘杰.  水利规划与设计. 2017(11)
[2]大学生结构设计大赛材料力学性能试验研究[J]. 常海林,张旭钦,钱格军,李海锋.  高等建筑教育. 2017(05)
[3]结构设计竞赛中纸质杆件相关参数确定及极限承载力研究[J]. 夏雨,周诗博,李靖,刘鑫,覃剑.  力学与实践. 2016(06)
[4]竹皮材料综合力学性能探究[J]. 雷鸣宇,蒲万丽,廖益林,张洁.  工业技术创新. 2016(05)
[5]全国大学生结构设计竞赛赛后总结和思考[J]. 王琪,陈云,姜宝石,李光范.  山西建筑. 2015(22)
[6]大跨度屋盖结构竞赛模型设计[J]. 陈记豪,程远兵,李晓克,张天翔,孙健婕,叶佳楠,张朝.  华北水利水电大学学报(自然科学版). 2015(02)
[7]木材强度准则的研究进展[J]. 徐博瀚,蔡竞.  土木工程学报. 2015(01)
[8]纸结构模型制作工艺与节点连接方式探究[J]. 赵子涵,王钦亭,杨震,王梓.  山西建筑. 2014(11)
[9]抗泥石流冲击吊脚楼房屋结构竞赛模型设计[J]. 程远兵,陈记豪,尹晓飞,朱武旗,张宏光.  力学与实践. 2013(04)
[10]国内外大学生结构设计竞赛总结及研究[J]. 陈庆军,罗嘉濠,陈思煌,陈玉薇,胡泽平.  东南大学学报(哲学社会科学版). 2012(S2)

硕士论文
[1]重组竹的应力—应变关系与强度准则[D]. 包茜虹.南京林业大学 2015



本文编号：3154951