基于自动化生产线的PC板制备及其强度预测

发布时间：2017-08-05 16:41

  本文关键词：基于自动化生产线的PC板制备及其强度预测

  更多相关文章： PC板 配合比 非线性振动 密实 蒸养 混凝土强度

【摘要】：PC(precast concrete)板因具有安全可靠、可塑性强、健康环保、质量可控、经济实惠、降低劳动力等优点,对它的研究加速了建筑产业现代化的进程,并可实现社会环境的低碳,环保和再循环的发展。而PC板生产线作为建筑产业现代化的重要组成部分,其具有高性能、高效率和高智能化等特点,它的推广应用对装配式建筑的发展具有重要促进作用。本文在阅读大量国内外文献的基础上,总结了国、内外装配式建筑发展的现状,论述了国内外高智能化的PC板生产线的各个生产流程。本文的主要研究内容概括如下:设计了适用于PC板生产的混凝土物料配合比,并进行配比相关的强度试验,通过试验得到了最佳配合比;应用人工神经网络高精度算法,推导出了混凝土物料配比比例之间的插值函数关系式,模型预测结果和试验结果相比只有1.9%的偏差,说明模型可用于PC板强度预测。以振动台为研究对象进行振动密实分析,选择非线性的解法,应用计算软件进行非线性方程求解,通过VB软件编程获得相对应的数据,结果得出了密实设备的振幅、频率、振动烈度、延续时间及混凝土距离等参数与混凝土密实度的关系,并对PC板振动密实的相关机理进行分析。制定了64组PC板蒸养制度,并对它们进行强度试验和分析,通过试验获得了蒸养制度与PC板强度相对应的数据;基于试验数据,应用三元二次拟合对PC板出窑强度和28d强度进行模型预测,通过对比得发现:预测模型误差很小,可靠性高;研究分析表明:强度与预养时间成正比关系,而与升温速率和降温速率成反比关系;在64组蒸养制度中,预养时间在3h、升温速率2oC/10min、降温速率3oC/20min时,PC板出窑强度和28d强度都达到最大值。基于蒸养试验,通过ANSYS软件对PC板进行蒸养过程中温度变化进行了仿真,仿真得出的温度变化时程曲线与试验基本一致,结果表明适当控制其内部温度,可避免裂缝和断裂等情况发生。
【关键词】：PC板 配合比 非线性振动 密实 蒸养 混凝土强度
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 背景12
• 1.2 预制板国内外研究状况12-14
• 1.3 生产线国内外现状14-16
• 1.4 生产工艺理论研究现状16-18
• 1.5 本文研究内容18-20
• 第二章 PC生产线及其生产平衡率20-26
• 2.1 PC生产线20-24
• 2.1.1 清模刷油装置21
• 2.1.2 划线和拆装边模装置21-22
• 2.1.3 钢筋网格装置22
• 2.1.4 布料装置22-23
• 2.1.5 抹平和振捣密实装置23
• 2.1.6 自动养护装置23
• 2.1.7 翻转脱模和吊装装置23-24
• 2.2 PC生产线各工序运行时间24
• 2.3 本章小节24-26
• 第三章 PC板配比试验分析及其强度预测26-36
• 3.1 混凝土配合比设计26-27
• 3.1.1 配制强度26
• 3.1.2 水胶比计算公式26-27
• 3.1.3 掺合料计算公式27
• 3.1.4 水泥用量计算公式27
• 3.2 配比试验研究27-30
• 3.2.1 原材料、设备及试验方法27
• 3.2.2 试验结果27-28
• 3.2.3 试验分析28-30
• 3.3 基于多层神经网络强度预测30-33
• 3.3.1 多层神经网络结构模型30-31
• 3.3.2 混凝土配比的神经网络计算31
• 3.3.3 标准样本构成31
• 3.3.4 插值神经网络的权值和阈值计算31-32
• 3.3.5 插值计算方程32-33
• 3.4 混凝土强度的预测33-34
• 3.5 本章小节34-36
• 第四章 PC板的非线性振动密实设备及其相关内容研究36-54
• 4.1 混凝土密实非线性力学模型36-39
• 4.1.1 水平方向动力学模型37
• 4.1.2 平均法求解37-38
• 4.1.3 非共振情形的讨论38
• 4.1.4 共振情形的讨论38-39
• 4.2 垂直方向模型39-42
• 4.3 密实中的PC板动力学模型42-44
• 4.3.1 变质量密实的力学模型42-43
• 4.3.2 振捣过程中抛掷问题43-44
• 4.4 数值算例44-46
• 4.4.1 非线性振动微分方程的数值解法44
• 4.4.2 程序编制44-46
• 4.4.3 参数设定46
• 4.5 计算结果46-49
• 4.6 混凝土密实模型及结果分析49-52
• 4.7 本章小结52-54
• 第五章 蒸养制度对PC板强度影响的试验及温度场仿真54-74
• 5.1 PC板蒸养工艺简介54-55
• 5.1.1 预养55
• 5.1.2 升温期55
• 5.1.3 恒温期55
• 5.1.4 降温期55
• 5.2 试验研究55-60
• 5.2.1 原材料、设备及试验方法55-56
• 5.2.2 试验结果及分析56-60
• 5.3 模型预测与验证60-63
• 5.3.1 预测模型的建立60-61
• 5.3.2 预测模型的验证61-63
• 5.4 温度场仿真63-66
• 5.4.1 温度场基本概念64
• 5.4.2 导热微分方程及其单值性条件64-65
• 5.4.3 导热微分方程65-66
• 5.5 瞬态温度场有限元法66-68
• 5.5.1 有限单元法66-67
• 5.5.2 混凝土热物理系数选取67
• 5.5.3 有限元模型的选取67-68
• 5.6 PC板温度场计算分析68-73
• 5.6.1 温度计算结果及分析68-71
• 5.6.2 应力计算结果及分析71-73
• 5.7 本章小节73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74
• 6.2 展望74-76
• 参考文献76-80
• 作者简介80
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文80
• 作者在攻读硕士学位期间获国家发明专利80-82
• 致谢82-83

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本文编号：625919