【碩士】新型無(wú)機(jī)納米發(fā)泡材料組合屋面板的研究與開(kāi)發(fā)

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　　【學(xué)位年度】2007　　【摘要】　　自上個(gè)世紀(jì)七十年代世界金融危機(jī)出現(xiàn)以來(lái)，各國(guó)相繼進(jìn)行了能源的綜合開(kāi)發(fā)和利用工作，在建筑行業(yè)出現(xiàn)了許多新型的建筑材料來(lái)適應(yīng)建筑保溫節(jié)能的要求。對(duì)于能源相對(duì)短缺的中國(guó)來(lái)說(shuō)，建筑節(jié)能更是勢(shì)在必行。與同緯度的許多發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)單位建筑面積采暖能耗是他們的三倍左右。為此，我國(guó)正在大力開(kāi)展建筑節(jié)能方面的科學(xué)研究，發(fā)展新的建筑節(jié)能技術(shù)，采用新的節(jié)能材料，開(kāi)發(fā)各種高效保溫材料。同時(shí)，為了減少承重結(jié)構(gòu)的截面尺寸、節(jié)約鋼材，各種輕型屋面材料應(yīng)運(yùn)而生。本新型無(wú)機(jī)納米發(fā)泡材料組合屋面板就是在這種背景下研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的，通過(guò)組合屋面板上層無(wú)機(jī)納米發(fā)泡材料輕質(zhì)多孔的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)組合屋面板的保溫和減小自重的功能，同時(shí)通過(guò)下部鋼板和鋼邊框保證其具有一定的承載力和安全度。本文以這種新型無(wú)機(jī)納米發(fā)泡材料組合屋面板為研究對(duì)象，主要目的是通過(guò)試驗(yàn)與理論分析，建立有效的有限元分析模型，使其能夠反映出組合屋面板的力學(xué)性能，并能有效的指導(dǎo)二次設(shè)計(jì)。首先對(duì)無(wú)機(jī)納米發(fā)泡材料進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，總結(jié)了無(wú)機(jī)納米發(fā)泡材料的力學(xué)和物理性質(zhì)，并制作了六塊常用板型組合屋面板，通過(guò)承載力試驗(yàn)測(cè)量其在不同荷載作用下的力學(xué)表現(xiàn)。隨后建立了該組合屋面板的相關(guān)有限元模型，通過(guò)計(jì)算分析了組合屋面板在理論條件下的力學(xué)性能表現(xiàn)，并與組合屋面板力學(xué)性能試驗(yàn)值相對(duì)比，說(shuō)明了該有限元模型能夠很好的模擬組合屋面板的力學(xué)性能表現(xiàn)，并進(jìn)一步研究其極限承載力以及極限狀態(tài)。最后，在前面有限元模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變組合屋面板跨度、鋼邊框高度、鋼邊框鋼板厚度等參數(shù)對(duì)承載力以及變形的影響進(jìn)行了分析，并綜合考慮了材料成本、自重以及實(shí)現(xiàn)難度等方面因素后，歸納出了組合屋面板二次設(shè)計(jì)流程圖。　　共93頁(yè)

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