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基本信息

作品名称:
膜材预张力无损检测系统的研发
大类:
科技发明制作B类
小类:
机械与控制
简介:

本项目为解决现有仪器因存在自重大,造价高,操作繁琐所造成的膜材预张力定量检测困难这一难题,切实确保了我国膜结构工程的精确度和安全性。项目涉及理论分析、数学建模、实验研究、仪器研制等多个方面,交叉融合了结构工程、机械工程、信息工程等多个学科,具有精密度高,体积小巧,人机交互友好等优势,有良好的市场前景和推广价值。

详细介绍:

以鸟巢,水立方为代表的膜结构建筑物在我国应用越来越广泛,膜材预张力作为维持其结构稳定性与安全性的重要因素,其检测显得至关重要。现有检测仪器因存在自重大,造价高,操作繁琐的问题尚未得到广泛推广。我国依旧采用手拍膜布的方式凭感觉进行检测,造成检测结果极不准确,使得膜结构在风雪等荷载作用下极易破坏。
鉴于此,为了帮助膜结构的精细化施工、施工成型和膜材使用阶段的检测,为防止膜结构灾变,确保我国各类膜结构工程的精确度和安全性,为制订相应的膜结构测试标准提供理论依据。本项目组开发了一套人机交互界面友好,精密度高,体积小巧的膜材预张力检测系统。
相比国内外同等产品,其优势之处在于: 在测量方法上,采用位移测试法,相比同等产品使用拉伸测试法和应变测试法,避免了对膜材表面造成的破坏,适用于施工现场测量及膜结构的日常维护,与法国法拉利公司的振动测试法相比,无需预先标定膜材与预张力的关系曲线图,通过联立方程式求解的方法,消除了膜材厚度和弹性模量对测量结果的影响,测量过程更加方便简捷,结果更加精准。
在造价方面,本项目在保证同等精度的前提下,通过多次试验,对仪器的构件在组合上进行了改良,自主研发了抽真空装置,进一步降低了造价,将成本控制在3万元左右。相比世界上同类检测仪器几十万的高昂价格,我们的仪器价格是十分合理,易于向推广市场,被大多数中小型普通建筑单位所接受。
在功能上,我们的仪器针对现有膜结构验收规范中定量测定的膜材初始预张力值困难以及检测部门对于膜材预张力没有有效检测手段的问题,以单片机为核心,利用接触式位移传感器和压力传感器,融合了结构工程,机械工程,控制工程等多个学科,在同行业中技术领先,适用于建筑织物的检测,具有很好的市场前景。解决了我国在膜材预张力定量测定困难的问题,具有广阔的市场前景和较高的经济效益。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
2011年4月获*****学校“挑战杯”课外学术科技作品竞赛科技发明类作品二等奖;
2011年5月10日获中华人民共和国知识产权局发明专利受理通知书;
2011年5月28日获第十二届“挑战杯”中国大学生课外学术科技作品竞赛**赛区科技发明类作品二等奖;
2011年6月20日获教育部科技查新工作站科技查新报告。

作品视频

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