★100篇免费优秀的关于土木工程新材料论文范文资料,适合作为土木工程新材料方面相关硕士毕业论文和本科毕业论文写作参考的免费论文范例格式模板,【快快阅读吧！】
第一篇土木工程新材料论文范文参考：基于本体的工程学科框架研究
工程学科分类是工程教育和科技教育管理的重大议题(theme),理想与实际的差距又使之成为一个严重问题(problem).本文首先展现其相关背景,包括现有学科分类和实践的复杂景象、相应研究工作的欠缺和滞后,以及新世纪工程科技和工程教育的巨大变革对新的工程学科框架的迫切需要.
本文分六章探讨工程学科框架的形态和性态.
第1章“引言”,提出并界定了研究问题与解题思路.第2章“文献探讨”,辨析“工程”、“学科”、“专业”三个基本概念,梳理相关知识论、本体论和框架理论的理论元素,以便后续章节具体应用.第3章是框架形态研究,用第一手材料展现和分析中、美、俄、英、法、德、日、澳8个国家具有代表性的工程学科框架,是为第5章的实证研究提供可靠数据的基础.第4章是框架性态定性分析与综合,借助系统过程方式,以大量经考证的历史性资料,从工程活动、工程学科、工程知识体形成模式、工程职业、工程职能、工程过程、工程应用拓展与价值等多个侧面,挖掘出工程学科知识本体的基本元素,构筑了相应的本体模型,对其内涵和可能的应用进行了较为充分的讨论.第5章是框架性态实证研究,借助SPSS软件对被统计工程学科进行了多维标度分析(MDS)、因子分析(FA)和聚类分析(CA),给出表征框架性态的多个图谱,对可视化结果,以及所有框架全样本的主因子提取与可视化分析,并简要说明了它们的应用.第6章“结论”,总结全文主要工作,阐明创新点和研究不足,对未来研究予以展望.
| 有关论文范文主题研究: | 关于土木工程新材料论文范文素材 | 大学生适用: | 2000字硕士学位论文、10000字学士学位论文 |
|---|---|---|---|
| 相关参考文献下载数量: | 50 | 写作解决问题: | 本科论文怎么写 |
| 毕业论文开题报告: | 论文模板、论文总结 | 职称论文适用: | 杂志投稿、高级职称 |
| 所属大学生专业类别: | 土木工程新材料科目 | 论文题目推荐度: | 免费土木工程新材料论文范文选题 |
本文研究工作的结果表明:
一、工程学科具有框架形态的多样性.各具特色的框架形态,分类层次、学科总数和学科名称不完全相同,当然各自的功用也不尽相同:三个英语国家的工程学科分类标准具有较宽的适用性,既用作统计,也供教育、研究、招生、就业等相关使用,而其他国家的分类标准则表现出应用的“专属性”,一些国家甚至在同类型应用中又有多个专门的标准.学科框架运作于不同的主客观环境,不加剪裁地照搬照抄以谋求统一框架显然并不可取.
二、工程学科具有本体元素的同一性.不同学科框架具有相似的内在性态,即具有内在的知识本体元素同一性.框架性态蕴含在本体的基本概念集合中,包括与基础工程学科的同源派生关系、与数学及相关自然科学的亲缘互补关系、在功能对象领域的基本分布状态、在生命周期中的主要运作阶段、对工程科技的物质,以及能量和信息的负载状态.加上学科的结构指数,工程学科知识本体完整地表达了框架的性态和形态.
三、工程学科框架的图谱给人新的认知.对12个框架1327个学科样本的多元分析与可视化,确认了工程学科体系中的设计、制造与矿业工程、物理学与电气工程、化学与化学工程、土木工程、生物学、数学的显著地位和作用,机械工程和力学是工程知识本体中最具普遍性的要素,对其他工程学科起着一种基础作用,工业工程在传统框架中处于弱势地位,大力发展与之关联的生产、经营和工程服务类的学科应成为新建框架的重要考虑.框架间的根本差异主要是在生产、经营、生命和生态等功能领域的不同侧重,以及对科学依赖或技术依赖的倾向性.
四、工程学科框架的全貌得以清楚展现.由于直接采用原始资料,译词反复求证、认真校订,尽可能避免了国外信息的以讹传讹和先入为主.对全球代表性国家的典型学科分类的相对客观清晰的描述,展现了生动而丰富多彩的工程学科面貌,为今后的相关研究提供了可靠的资讯基础.
五、学科、专业和工程概念得到进一步甄别.本文初步辨析和厘定了它们的内涵、区别与联系.除了给出“工程”的知识、活动和专业的三重定义外,本文还阐释了“学科”不是科学的专属品,科学以外的学问也可以有自己的学科,“专业”(profession)以及专业界、专业人才、专业领域、专业教育、专业资格论证等等术语中的“专业”,都是专门职业的意思,中国大学里的“专业”(相当于program)则是专门学业的意思.三个术语的内涵虽有重大区别,但可借助它们的知识定义和专业(组织)定义紧密联系.
21世纪工程和工程教育的发展呼唤新的工程学科框架,以解放和促进工程科技生产力.加强工程学科知识系统的核心成分,调整学科结构,开辟新的领域,发展工程服务等等,均是构建新框架的重要途径.作为重要的理论主张,本文提出用“工程链”统合工程的过程链与价值链,对它的创新实践将创造一个“大E”的工程.
第二篇土木工程新材料论文样文：智能土木（桥梁）结构理论及其核心算法研究
在刚跨入21世纪的时刻,高科技正迅猛地渗透到包括土木工程在内的各个传统行业中,尤其是新材料技术、信息技术及计算机技术正在进一步地与传统生产方式相结合,使传统行业的生产力水平有了空前的提高.
结构强度、完整性、安全性及耐久性的评估问题长久以来一直引起人们的普遍关注.尤其在美国“9．11”事件发生之后,结构安全更成为现代及未来社会的重点思考问题.智能结构是近年来业内人士的一个热点话题,由于它使建筑结构的功能从根本上得以扩充,能极大地满足人类对生活空间的安全信任需求,因此,智能结构已毫无疑问地成为未来土木工程结构的发展方向.这是高科技向土木工程渗透的必然结果. 关于智能土木结构这一思想的理论、实验及应用研究目前尚处于初步探索阶段,大量概念尚待滤清,研究内容也界定模糊,尚没有一个涵盖其主要研究方向的理论框架问世,这极大地阻碍了研究工作的进展.为此,本文对智能土木结构的理论框架和其核心算法进行了一些探索和研究,概括如下： 1．本文借鉴首先由航空航天制造业提出的智能材料结构概念的定义方式,明确地提出了智能土木结构的概念及定义,即：“土木(桥梁)结构中因嵌入部分智能子结构或智能材料,使其具有自监测、自诊断、自适应或自修复等仿生功能,从而能极大地满足人们在结构安全性及使用维护方便性等方面的要求,这种土木结构就称为智能土木(桥梁)结构”.同时,还对各种智能土木(桥梁)结构进行了类型的划分,并指出了未来土木结构的智能化应以嵌入式智能土木结构为主要发展方向. 2．全面论述了智能土木结构的理论体系构成,从仿生学角度剖析了智能土木结构的构成要素.针对理论研究和应用研究的现状,提出了结构智能化三层次的概念.论述了智能土木结构的研究内容,指出了智能土木结构的设计特点及流程.同时,本文又针对桥梁结构,给出了智能桥梁结构的总体方案设计,它由三个系统子方案组成：健康状态自感知监测系统、健康状态自诊断系统及灾害响应控制系统,并分别对其做出较为具体的规划. 3．给出了可行的智能土木结构测控硬件系统的解决方案.首先对桥梁结构材料和智能材料的集成问题进行了深入的讨论,它是智能桥梁结构走向实施的一个关键.同时还建立了静力实验传感器布置优化设计的数学模型,提出了梁式桥静力应变传感器网络优化设计方法,并用实例证明了该方法的合理性.建立了基于传统测试技术的数据采集系统的硬件环境,并以Win 32API及MATLAB两种模式构建了应变仪与PC的接口软件方案. 4．从力学反问题的角度出发,阐述了智能桥梁结构的智能计算问题的两种 西南交通大学博士研究生学位论文 第n页思路一一无模型力学反问题的计算智能法解决思路以及有模型力学反问题的有限元法解诀思路.通过对这两种计算路线的比较,给出了可行的模块化智能上木结构智能计算方案,并对方案中各模块的功能及相互间的逻辑关系进行了详细规划和设计. 5．定义了桥梁结构工作状态指标——荷载水平.以带有偏差单元的递归神经网络为工具,建立了基于实时数据采集系统监测应变信息的智能桥梁结构荷载识别模型,给出了详细的神经计算基本步骤.通过实时识别,建立了桥梁结构工作状态实时在线监测、分检机制.针对人工神经网络学习算法的特殊需求,给出了两种学习模式的收集策略——基于模型试验的学习模式收集策略及基于原结构竣工荷载试验的学习模式收集策略.https://www.mbalunwen.net/kejidaquan/90061.html
6．除了对桥梁工作状态进行监测、分检工作以外,在工作状态指标超过某种限值时还须对桥梁进行力学场的计算.应变‘抹平’问题是智能土木结构在特殊计算环境下进行有限元分析所遇到的首要问题,其实质是如何将测点的应变测量信息与对应的有限元计算值修匀、抹平的问题.文中首先定义了结构静态应变残差矩阵,并利用有限元单元分析的推导过程建立了等效残差结点力列阵,从而提出了基于迭代法的应变抹平问题的有限元解法.最后,文中还讨论了部分预应力混凝土连续刚构桥的有限元计算模型问题. 7．最后,利用广珠线虎跳门连续刚构桥模型试验的部分测试数据及其在移动荷载作用下的有限元分析数据,分别对本文提出的智能计算方案中的核心算法一智能桥梁结构荷载识别模型进行了离线仿真验证.通过从试验测试数据中选取一套合理的学习模式,其余数据组成验证集,先对模型加以训练,使模型具有了在线监测、分检能力,然后用验证集加以验证,结果表明,该模型在以集中力车辆荷载为原型的实验加载过程中具有较好的静力识别能力及可接受的移动荷载的识别能力,然而对于如何进一步提高网络对移动荷载的识别精度尚需做进一步的研究.
第三篇土木工程新材料论文范文模板：光纤光栅智能材料、结构的研究与应用
智能材料是一个具有感知、驱动和控制等功能的智能化的材料系统.智能材料代表了材料科学的最活跃方面和最先进的发展方向,成为了科学界研究的热点.
结构健康监测是土木界亟待解决的重大理论与现实问题,结构健康监测的实现对于保障重大土木工程如桥梁、超高层建筑、大跨空间结构、大型水坝、核电站以及输油、供水、供气等管网系统等的结构安全具有重大的现实意义.
智能材料应用于结构健康监测的研究,是21世纪具有挑战性的课题.利用智能材料与结构技术解决重大土木工程结构在整个服役期内的健康监测和安全评估问题,是一个全球性的研究热点,具有重大的经济价值和社会意义.
光纤光栅智能材料是近年发展起来的先进传感材料,它有效克服了当前常规传感系统在长期稳定性、耐久性和分布范围方面存在的不足,最有希望满足现代工程结构监测的高精度、远距离、分布式和长期性的技术要求,具有传统技术无法比拟的优势.研究开发在长期稳定性能上满足工程要求的新型光纤光栅智能材料是从根本上实现结构健康监测的核心工作之一.
本论文在国家自然科学基金、国家863计划和湖北省重点攻关项目的支持下,在导师的悉心指导下,从光纤光栅智能材料的传感机理出发,研究了大型土木工程结构健康监测系统的构成、功能、监测内容、手段及实现,在试验的基础上研制了光纤光栅锚索测力传感器,并将之成功应用于武汉晴川大桥健康监测系统,监测结果与理论计算基本吻合.本文接着研究并总结了传感器在大型土木工程结构健康监测中的优化布点方法、健康状况识别准则以及现场监测数据的采集及后处理方法,对大型土木工程健康状况监测智能化、网络化、系统化的实现具有重要意义.本文最后结合不同类型(在建、已建、加固)重大土木工程健康监测的试验和应用,从材料、构件、结构等方面探讨了用于重大工程结构的光纤光栅传感器的制备、封装、埋入、粘接、安装保护工艺等技术以及光纤光栅传感网络设计技术和系统集成技术,部分监测试验结果并与常规监测结果进行了对比分析,最终实现了在重大工程建设中的应用.
本论文的多项研究成果通过相关的成果鉴定,并已在多个重大工程项目上获得成功应用,成为国家科技进步二等奖的部分内容.
第四篇土木工程新材料论文范例：水泥基压电传感器的制备、性能及其在土木工程领域的应用研究
水泥基压电复合材料是近几年发展起来的一种新型功能材料,它具有压电性能好、机电耦合性能突出、与混凝土材料力学、声学性能相匹配等特点,在土木工程结构健康监测中具有潜在的应用前景.针对土木工程结构的特点,本文分别以压电陶瓷、水泥基及水泥／聚合物基(水泥、环氧树脂及固化剂的混合物)压电复合材料作为传感元件制备压电传感器,并在以下几个方面进行了实验研究和理论分析工作：
以PZT压电陶瓷为功能组分,普通硅酸盐水泥及水泥／聚合物作为基体材料,采用切割-浇注法制备2-2型、1-3型水泥基和水泥／聚合物基压电复合材料,并对其性能进行测试与分析.研究结果表明：与压电陶瓷相比,压电复合材料的压电电压常数及厚度机电耦合系数均明显增大,且声阻抗率及机械品质因数也显著的降低,从而能够用于制备高接收灵敏度、宽频及与混凝土材料声阻抗相匹配的压电传感器.
分别以压电陶瓷及压电复合材料为传感元件,水泥／聚合物作为封装材料制备水泥基压电传感器,并对其性能进行测试及分析.研究结果表明：采用该封装材料制备出的压电传感器具有机械强度高、耐久性能好、动态输出能力强,可靠性高等优异性能.其中,以压电复合材料为元件制备的压电传感器兼有声阻抗低、宽频等特性,能够适用于水泥的水化反应进程监测及土木工程结构的动态监测；以压电陶瓷为元件制备的压电传感器则更适用于基于机电阻抗技术的土木工程结构监测,对耦合于结构的压电传感器机电阻抗变化进行分析,能够获得结构的机械阻抗变化信息,从而实现对结构的无损检测；此外,以压电陶瓷为元件制备的压电交通传感器兼有线性度高、输出响应良好、可重复性好、抗压强度高等优点,能够满足其用于道路交通状况监测的要求.
以埋入式压电陶瓷及压电复合材料传感器作为发射-接收单元,分别基于压电传感器的超声波传播法及机电阻抗技术对水泥的水化反应进程进行监测.研究结果表明：压电复合材料传感器所接收的超声波信号普遍具有首次波比大、首波明显、主频单一等特点,尤其是以水泥／聚合物为基体材料制备的压电复合材料传感器的接收性能最佳；由压电传感器的接收*形及频谱随水泥水化反应进程的变化规律可知,水泥水化反应开始后的8 h内,接收波的波形曲线微弱、接收波的幅值较小、主频谱变化较大,在接近水泥的终凝时刻,波形及主频率均发生了明显的变化；当水化进行到约8 h之后,水化反应仍较为剧烈、接收波的首波起始点明显前移,首波幅值也显著增大,但主频谱的变化则较为稳定；当水化进行到约24 h之后,接收波参数随着水化反应的进行逐渐趋于稳定.根据压电传感器接收的超声波参数(主频率、主频幅值、波速、首*幅等)随水泥水化反应进程的变化特点,可将水泥水化反应开始后的24 h分为三个阶段,即诱导期(约0 h-5 h)、加速期(约5 h-10 h)、衰减期(约10 h-24 h),其中在加速期阶段,超声波参数会出现明显的转变点,该点基本为水泥的终凝时间点.根据埋入水泥浆体中压电传感器的机电阻抗随水泥水化反应进程的变化特点,能够获得与超声波传播法相一致的水泥水化反应规律,从实验的角度进一步证明了基于压电传感器的机电阻抗技术监测水泥水化反应是完全可行的.
分别采用外贴式及埋入式压电传感器,基于机电阻抗技术对小型的混凝土结构进行温度、荷载及裂缝损伤研究.研究结果表明：温度变化对外贴及埋入式PZT压电传感器的机电阻抗均具有明显的影响,能够引起压电传感器的谐振频率漂移及谐振峰值的相应变化,基于压电传感器的这一特性,我们可以通过测量其机电阻抗参数的变化来实现对温度的监测；荷载作用对埋入式PZT压电传感器的机电阻抗也具有明显的影响,无论结构受到来自哪个方向的载荷作用,其机械阻抗的变化都可以通过PZT压电传感器的机电阻抗谱图反映出来,尤其是当结构由于受到强烈的载荷作用而发生损伤时,PZT压电传感器的机电阻抗会发生显著的突变；外贴式及埋入式PZT压电传感器的机电阻抗均能良好的反映出砂浆试块产生裂缝损伤的情况,尤其是对试块的初始裂缝损伤更加敏感；采用数学统计的方法对PZT压电传感器的机电阻抗谱图进行处理,建立了一种损伤量化指数,通过该指数能够更加直观、有效的获得耦合于结构的PZT压电传感器机电阻抗随各种因素的变化规律,从而间接获得结构的损伤及发展状况.
将制备的压电交通传感器埋于实际路面,建立一套包括水泥基压电智能传感器、小型电荷放大器、多通道数据采集仪和监测软件的压电传感器系统.利用该系统对行人流量、车辆速度及载重进行测试,研究结果表明：通过统计压电传感器的输出脉冲响应个数能够获知通过该传感路段的行人数量及人员密集程度,从而为相关部门提供有效的统计数据；采集车辆通过传感路段时压电传感器所产生的脉冲响应时间间隔,通过简单的数学计算能够精确的获得车辆通过该传感路段时的即时速度,从而实现超速判断,为交通部门提供可靠的数据；依据车辆通过传感路段时梁式压电传感器的输出脉冲电压峰值及或输出脉冲峰包围的面积,通过线性拟合计算能够准确的获得车辆通过该传感路段时的动态载重信息,当路面平整且车辆以匀速通过梁式压电传感器时,理论计算的车辆载重误差均小于5%,能够有效的对行驶中的车辆进行动态称重,从而实现超载预警；此外,由于水泥基压电复合材料传感器与混凝土结构之间具有良好的相容特性,因此利用水泥基传感器也可以对桥梁结构的局部振动状态进行在线监测.
第五篇土木工程新材料论文范文格式：土木工程结构的性能监测系统与损伤识别方法研究
随着大跨度结构和超高层建筑的不断发展,大型土木工程结构健康监测的研究与应用越来越受到学术界和工程界的重视.本文系统地开展土木工程结构性能监测系统和损伤识别方法的理论与实验研究,建立一种可用于测试结构动态响应以及监测交通流的新型水泥基压电传感系统,提出一种基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法,从而发展结构健康监测系统与方法.主要研究工作与创新成果包括以下几个方面:
(1)在水泥基压电复合材料的基础上,研制了一种新型水泥基压电传感器,实验检测了传感器的频率独立性、线性度等基本性能,并使用标定程序确定了传感器的测量范围、灵敏度、线性度、滞回度和灵敏度界限等使用参数.研究结果表明,所研制的水泥基压电传感器具有很好的频率独立性和高度的输入输出线性关系,适用于大型土木工程结构的性能监测.
(2)建立了包括水泥基压电传感器、专门开发的小型电荷放大器、多通道数据采集仪和监测软件的水泥基压电传感系统,并将其应用到短柱和框架结构的动态响应测试以及交通流的监测等方面.模型实验结果表明,水泥基压电传感系统不仅可以准确地测试结构或构件的动态应力响应,还可以准确地监测交通流(包括人流和车流),并可以通过计算水泥基压电传感器的脉冲响应幅值来区分交通流中车辆的种类.
(3)在结构随机振动理论的基础上推导出结构动态响应的统计特征与结构损伤位置和损伤程度之间的关系,通过敏感性分析确定了以结构动态位移响应方差作为结构损伤识别的损伤指标,分析了使用该损伤指标可以部分消除测试误差的原理.数值模拟了一三跨连续梁在白噪声激励下的动态响应,观察了在不同损伤位置和损伤程度下结构动态位移响应方差的变化,从而评估了选择结构动态位移响应方差作为损伤指标的可行性.
(4)提出了一种基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法.在人工神经网络结构中,以结构动态响应方差和协方差的变化作为神经网络的输入,以结构的损伤位置和损伤程度作为神经网络的输出.数值模拟了一三跨连续梁的损伤识别过程,其中包含单损伤和多损伤两种损伤工况,每种损伤工况中又分为损伤位置识别和损伤程度识别.数值模拟结果表明,训练好的神经网络可以准确识别出结构的损伤位置和损伤程度,从而验证了所提出的基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法的有效性与可靠性.
(5)采用所提出的基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法,对一组两端固结的模型梁进行了结构损伤识别的模型实验.模型梁由铝合金型材制作,模拟带翼缘的薄壁箱梁.在实验中,分别采用单损伤工况和多损伤工况对神经网络进行训练和测试.实验结果表明,经过训练的神经网络可以基本准确地识别出结构损伤位置和损伤程度,从而进一步验证了所提出的基于结构动态响应统计特征的结构损伤识别人工神经网络方法的有效性与可靠性.
这篇土木工程新材料论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考.
土木工程新材料引用文献:
[1] 土木工程新材料论文选题范文 土木工程新材料论文题目怎么取
[2] 土木工程新材料论文参考文献范文 土木工程新材料核心期刊参考文献哪里找
[3] 土木工程新材料论文提纲 土木工程新材料论文提纲怎样写
