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本項(xiàng)目為解決現(xiàn)有儀器因存在自重大,造價(jià)高,操作繁瑣所造成的膜材預(yù)張力定量檢測(cè)困難這一難題,切實(shí)確保了我國(guó)膜結(jié)構(gòu)工程的精確度和安全性。項(xiàng)目涉及理論分析、數(shù)學(xué)建模、實(shí)驗(yàn)研究、儀器研制等多個(gè)方面,交叉融合了結(jié)構(gòu)工程、機(jī)械工程、信息工程等多個(gè)學(xué)科,具有精密度高,體積小巧,人機(jī)交互友好等優(yōu)勢(shì),有良好的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)值。
以鳥巢,水立方為代表的膜結(jié)構(gòu)建筑物在我國(guó)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,膜材預(yù)張力作為維持其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性的重要因素,其檢測(cè)顯得至關(guān)重要?,F(xiàn)有檢測(cè)儀器因存在自重大,造價(jià)高,操作繁瑣的問(wèn)題尚未得到廣泛推廣。我國(guó)依舊采用手拍膜布的方式憑感覺(jué)進(jìn)行檢測(cè),造成檢測(cè)結(jié)果極不準(zhǔn)確,使得膜結(jié)構(gòu)在風(fēng)雪等荷載作用下極易破壞。
鑒于此,為了幫助膜結(jié)構(gòu)的精細(xì)化施工、施工成型和膜材使用階段的檢測(cè),為防止膜結(jié)構(gòu)災(zāi)變,確保我國(guó)各類膜結(jié)構(gòu)工程的精確度和安全性,為制訂相應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)提供理論依據(jù)。本項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)了一套人機(jī)交互界面友好,精密度高,體積小巧的膜材預(yù)張力檢測(cè)系統(tǒng)。
相比國(guó)內(nèi)外同等產(chǎn)品,其優(yōu)勢(shì)之處在于: 在測(cè)量方法上,采用位移測(cè)試法,相比同等產(chǎn)品使用拉伸測(cè)試法和應(yīng)變測(cè)試法,避免了對(duì)膜材表面造成的破壞,適用于施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及膜結(jié)構(gòu)的日常維護(hù),與法國(guó)法拉利公司的振動(dòng)測(cè)試法相比,無(wú)需預(yù)先標(biāo)定膜材與預(yù)張力的關(guān)系曲線圖,通過(guò)聯(lián)立方程式求解的方法,消除了膜材厚度和彈性模量對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,測(cè)量過(guò)程更加方便簡(jiǎn)捷,結(jié)果更加精準(zhǔn)。
在造價(jià)方面,本項(xiàng)目在保證同等精度的前提下,通過(guò)多次試驗(yàn),對(duì)儀器的構(gòu)件在組合上進(jìn)行了改良,自主研發(fā)了抽真空裝置,進(jìn)一步降低了造價(jià),將成本控制在3萬(wàn)元左右。相比世界上同類檢測(cè)儀器幾十萬(wàn)的高昂價(jià)格,我們的儀器價(jià)格是十分合理,易于向推廣市場(chǎng),被大多數(shù)中小型普通建筑單位所接受。
在功能上,我們的儀器針對(duì)現(xiàn)有膜結(jié)構(gòu)驗(yàn)收規(guī)范中定量測(cè)定的膜材初始預(yù)張力值困難以及檢測(cè)部門對(duì)于膜材預(yù)張力沒(méi)有有效檢測(cè)手段的問(wèn)題,以單片機(jī)為核心,利用接觸式位移傳感器和壓力傳感器,融合了結(jié)構(gòu)工程,機(jī)械工程,控制工程等多個(gè)學(xué)科,在同行業(yè)中技術(shù)領(lǐng)先,適用于建筑織物的檢測(cè),具有很好的市場(chǎng)前景。解決了我國(guó)在膜材預(yù)張力定量測(cè)定困難的問(wèn)題,具有廣闊的市場(chǎng)前景和較高的經(jīng)濟(jì)效益。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎(jiǎng)
2011年4月獲*****學(xué)?!疤魬?zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽科技發(fā)明類作品二等獎(jiǎng);
2011年5月10日獲中華人民共和國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利受理通知書;
2011年5月28日獲第十二屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽**賽區(qū)科技發(fā)明類作品二等獎(jiǎng);
2011年6月20日獲教育部科技查新工作站科技查新報(bào)告。