毕业设计（论文）材料之二（2）
本科毕业设计开题报告
题目： 某高校教学楼
课 题 类 型： 设计□ 实验研究□ 论文□
学 生 姓 名： 任自强
学 号： 4100106109
专 业 班 级： 土木（升）101
学 院： 建筑工程学院
指 导 教 师： 王健（工程师）
韩有民(讲师）
开 题 时 间： 2011.12.28
20## 年 12 月 28 日
一、课题的内容及研究意义
（一）1、工程概况
经上级主管部门批准，拟按一般标准建造一栋五层框架结构高校教学楼。该工程为钢筋混凝土框架结构，横向框架不少于三跨，总建筑面积不小于4000m2。
2、建筑设计
1) 普通教室：60人标准班24个（三开间为一单元）；
2) 实验室：以三开间为一单元，设6～8个，并设准备室；
3) 多媒体教室：以三开间为一单元，设2～3个；
4) 教师休息室每层1～2个；
5) 教研室：二开间为一单元，每层设1～2个；
6) 教师阅览室：1个，约200m2；
7) 学生阅览室1个，约200 m2；
8) 其它：卫生间、楼梯间等按有关规定计算其数量与尺度，并设底层大厅。
9) 屋面为不上人屋面。
3、结构设计
设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，环境类别为一类。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，第二组。建筑室内外高差600mm，室外标高即为现有自然地面标高。场地土类别为Ⅱ类，地基基础设计等级为丙级不考虑风荷载设计。
（二）目的和意义
毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总结和深化的过程。通过选题、调研、收集分析资料、方案设计、结构计算等过程，检查学生的思维能力、创造能力、实践能力。通过毕业设计、毕业答辩，来考核教学质量，对深化教学改革，提高人才培养工作水平具有重要的意义。综合运用所学的理论知识和技能，解决高校教学楼的建筑设计、结构设计、施工设计的实际问题，从而对一般框架类型的房屋的设计和施工有比较全面的了解，对建筑设计、结构设计和施工设计之间必须相互密切配合的内在联系有较深刻的认识，为以后独立从事土建设计和施工打下基础。课程研究现状和发展趋势：混凝土结构使用历史较长，它在性能及材料来源等方面有许多自身优点，发展速度很快，应用也最广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转到了近海工程和海底工程等。框架结构是由梁和柱连接而成的，是如今常用的一种建筑结构，整体性比较好一般用于小高层建筑。在10层以下，否则要加设剪力墙结构，纯框架在现代运用较广。
二、研究现状和发展趋势
（一）土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的，她反映出各个历史时期社会经济、文化、科学和技术发展的面貌。土木工程在我国可分为建筑工程、道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程等，其中建筑工程的结构形式可分为框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、筒体结构、核心筒结构和巨型结构等，多层建筑常采用框架结构形式。
（二）发展趋势：框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”,在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。
三、研究方案及工作计划
（一）研究方法：框架是典型的杆件体系，近似计算的方法很多，工程中最实用的是力矩分配法及D值法，前者多用于竖向作用下求解，后者用于水平作用下求解。
这些方法的使用都作了以下几点的假定：
1忽略梁，柱轴向变形及剪切变形。
2杆件为等截面（等刚度），以杆件轴线作为框架计算轴线。
3在竖向荷载下结构的侧移很小，因此在做竖向荷载计算时，假定结构无侧移。
（二）工作计划
1-3周，查阅资料
4周，开题报告
4-6周，建筑方案设计
6-9周，结构计算
9-12周，结构施工图绘制
13-14周，整理资料，申请答辩
15周答辩
四、主要参考文献
《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，并查阅《结构抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。
[1]中华人民共和国国家标准. 建筑地基基础设计规范GB5007—2002. 中国建筑工业出版社
[2]中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范GB5009—2002. 中国建筑工业出版社
[3]中华人民共和国国家标准. 混凝土结构设计规范GB50010—2002. 中国建筑工业出版
[4]中华人民共和国国家标准. 建筑结构抗震设计规范GB50011—2001. 中国建筑工业出版社
[5]中华人民共和国国家标准. 建筑设计防火规范GBJ16—87，中国计划出版社
[6]中华人民共和国国家标准. 中小学建筑设计规范GBJ99—86. 中国建筑工业出版社
第二篇：安徽理工大学毕业设计论文开题报告
安 徽 理 工 大 学
本科毕业设计说明书
学院（部）：
专业班级 ：
学生姓名 ：
指导教师 ：
年 月 日 逆变式埋弧焊机设计
摘要
近年来，我国的石油、能源、航空航天、汽车、造船、建筑、机械等行业领域的长足进步，带动了钢铁生产的飞速发展。我国从制造大国不断向制造强国迈进、为我国的焊接市场注入了极大的活力，先进的焊接方法和焊接设备也随之涌现，焊接设备制造业迎来了难得的发展时机和广阔的发展空间。
与传统交直流焊接设备相比，逆变焊接设备的优势是不言而喻的：高效、节能、工艺性能优良、性能价格比高、体积相对小、重量相对轻、噪音低、电磁干扰小等优点。
目前、欧美发达国家国家逆变式焊接设备的比重约为60﹪-70﹪
我国逆变式焊接设备的使用比重约为28﹪，尚有巨大的上升空间。同时，为了满足我国经济快速发展的同时，全球能源供求矛盾越来越突出，逆变焊机因其高效、节能等突出特点，越来越受广大用户的欢迎。本篇主要介绍逆变式焊接电源的由来、发展、原理及应用。
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目录
第一章 导论………………………………………………………… 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
第二章
2.1
2.2
2.3
第三章
3.1
3.2
3.3
3.4
第四章
4.1
4.2
4.3
4.4
第五章
逆变焊机技术的由来……………………………………….1 逆变对节能的作用………………………………………….3 逆变对节材的作用 ………………………………………..4 逆变对焊接工艺控制性能的提升………………………….5 逆变焊接选型的几点考虑………………………………….9 埋弧逆变焊机的分类及使用条件…… 逆变焊机的分类………………… 逆变埋弧焊机使用条件…………… 逆变埋弧焊机的主要技术参数………… 逆变埋弧焊接电源原理与控制………………………………. 概述…………………………………………………….. 逆变电路的主要工作原理……………………………… 控制电路工作原理………………………………………. 控制系统的数字化……………………………………… 逆变埋弧焊机…………………………………………… 埋弧焊的原理及特点……………………………………. 埋弧焊机的系统组成………………………………….. 逆变埋弧焊机的分类及特点…………………………… 埋弧焊接工艺介绍……………………………………… 埋弧自动焊接小车………………………………………… 3
5.1 埋弧自动小车的组成……………………
5.2 埋弧自动小车工作原理…………………
5.3 埋弧自动小车的焊接工艺介绍…………
第六章 逆变埋弧焊机的发展趋势………………
6.1 从模拟控制转向数字控制………………
6.2 焊接工艺将是逆变埋弧焊机的核心竞争力
6.3 关于逆变焊机发展的思考…………
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第一章 导论
1.1 逆变焊机技术的由来
焊机的主要部分是焊接电源，而焊接电源的性能决定了焊机的主要性能。从电能的角度看，焊机属于一种二次电源，所谓的二次电源就是将电网的电能转换为工作负载所需要的电压、电流的电能转换装置。在电能的转换中有三种方法：变压、整流、逆变。
变压：根据电磁感应原理利用变压器降低或升高交流电压的过程。变压是AC-AC的过程，此过程只能改变电压的幅值。
整流：利用整流桥将交流电变成直流电的过程。即AC-DC的过程，该过程改变电压的性质。
逆变：将直流电转换成交流电的过程，该过程是整流的逆过程，即DC-AC的过程。通过逆变可以将直流变成任意频率、任意波形、任意幅值的交流。
逆变焊机的原理如图1-1所示。在图中可以看到，逆变焊机涵盖了所有的电能变换方式，从交流电网到直流输出经过了AC-DC-AC-AC-DC四个变换过程：将电网来的交流电压整流变成直流电压，即第一个AC-DC是整流过程；通过电子开关的切换将直流变为交流，即DC-AC逆变的过程；逆变后通过变压器降压，即AC-AC降压过程；降压后再整流变为直流输出，即第二个AC-DC的整流过程。
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图1-1
在这四个过程中，最关键最复杂的是第二步的DC-AC逆变的过程。对于逆变焊机，逆变频率在16-100kHZ之间，根据变压器原理中的线圈数与磁芯面积之积与频率成反比的关系，在同等功率下，AC-AC降压过程中所使用的中频变压器的体积相对于50HZ工频变压器可以做的很小。从结构上看，逆变焊机区别于传统焊机的本质在于主电路没有笨重的工频变压器。因此，逆变技术得到了广泛应用。
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1.2 逆变的节能的作用
无论是从节能于绿色环保的社会责任的高度，还是从降 低焊接过程产生的成本角度，电焊机的节能作用都是用户选择的主要考虑因素之一。降低焊接过程电能消耗有两个方面的问题：一是提倡使用高效的焊接方法；二是提倡使用高效的焊机电源。电焊机节能首先可以从焊接电源的效率指标衡量。
效率值=从电网的输入功率/电焊机的输出功率
任何一个电源的输出功率都小于输入功率，即效率都小于100﹪，输入功率到输出功率的能量消耗早电源自身。 电源的效率越高就表示电源自身的能量消耗越少，换言之也就是越节能。
1.3 逆变对节材的作用
逆变焊机在节约材料方面的作用是最显而易见的，因为 逆变焊机区别于传统焊机的一个主要特征就是体积小、重量轻，而体积和重量对应的就是材料的用量。在重量分布上，传统焊机主变压器的重量占整机的50﹪以上，如果是交流变压器焊机几乎占100﹪。而逆变焊机主变压器的重量仅占10﹪以下。此外，输出电抗器的重量在传统焊机中的比重也是相当大的，而逆变焊机的输出电抗器可以做的很小，有的甚至不用。由此可见，逆变焊机在节材方面比传统焊机有较显 7
著的优势。特别是在金属材料价格上涨和电子产品器件的下降，因此，逆变焊机的节材变得日渐凸显。
1.4 逆变对焊接工艺控制性能的提升
从焊接工艺研究与制造应用领域的角度看，逆变焊机的 最主要优势表现在对焊接工艺控制性能方面。逆变焊机采用16-100KHZ中频逆变，一方面有效地降低变压器的体积和重量，同时也有效地提高了电源的响应速度。也正是由于逆变电源响应速度的提升，使得很多新型焊接工艺的实施成为可能。
逆变焊机对焊机工艺的提升主要有以下几个方面： 一， 脉冲MIG与焊接过程的复杂波形控制。
二，
三， 改善CO2气体保护焊短路过渡的电子电抗器。 高性能交流电弧焊接。
1.5 逆变焊接选型时的几点考虑
逆变焊机的选择首先要满足焊接工艺的需要，从这个角度出发，逆变焊机的选型可以参考焊机手册的选择原则。在原则上可以适应于所有焊接的要求。从焊接电流范围看，从几十安培的等离子弧焊，到上千安培的埋弧焊，逆变焊机都可以胜任。
逆变焊机的使用环境在一般厂房作业环境均可，但是以 8
下两种情况的选择是应慎重考虑：
1． 有雨淋、潮湿和导电性粉尘的使用环境
2． 使用小功率发电机供电
第二章 逆变埋弧焊机的分类及使
用条件
2.1 逆变焊机的分类
按焊接工艺方法分类：
1） 手工金属电弧焊机 采用药皮焊条进行手工焊接
操作的电焊机。
2） 熔化极气体保护弧焊机 采用金属熔化极，利用
气体（如惰性气体、CO2气体或混合气体）作为保护进行焊接的弧焊机。
3） 自动埋弧焊机 采用金属熔化极，利用固体沙状
焊剂（如J101 、J301、J501）作为保护的弧焊机。（本论文重点介绍逆变埋弧自动焊机）
2.2 逆变埋弧焊接电源的使用条件
2.2.1 环境条件
逆变埋弧焊接电源应能在下述环境条件下正常工作：
1） 周围环境空气温度范围。在焊接期间：-10℃～ 9
+40℃；在运输和存储过程中：-25～+55℃。
2） 空气相对湿度。40℃时不超过50﹪；20℃时不超
过90﹪。
3） 周围空气中的灰尘、酸、腐蚀性气体或物质等不
超过正常含量，由于焊接过程中而产生的这些物
质除外。
4） 海拔高度应不超过1000m。
5） 焊接电源的倾斜度不应超过15度
2.2.2 供电电源
供电电源应符合GB/T 156的规定。供电电网品质应达到下列要求：
1） 电压波形应为实际的正弦波。
2） 电网电压的波动不超过额定值的±10﹪。
3） 电网电压频率的波动不超过额定值的±1﹪。
4） 三相电压允许不平衡度≤±4﹪。
2.3 逆变埋弧焊机的主要技术参数
1） 焊接电流 在焊接过程中焊接电源输出的电流。
2） 负载电压 焊接电源在输送焊接电流时，其输出端之间
的电压。
3） 空载电压 在外部焊接回路开路时，焊接电源输出的电
压。
4） 约定焊接电流（I）
5） 约定焊接电压（U） 约定焊接电流有确定线性关系的焊
接电源的负载电压。
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I≤600A：U=(20+0.04I); I﹥600A: U=44V
6） 额定输出 焊接电源的输出额定值。
7） 额定输入电压 焊接电源设计制造所依据的输入电压
有效值。
8） 额定输入电流 在额定的约定焊接状态下，焊接电源输
入电流有效值。
9） 工作周期 10min或连续。例如，一个全周期时间为
10min。在60﹪负载持续率时，施加负载6min，接着空载4min。
10） 额定负载持续率 给定的负载持续时间与全周期之比。
例如，20﹪、 35﹪、 60﹪、 80﹪、 100﹪。
11） 功率因数 焊接电流的功率因数等于输入有功
功率与输入视在功率之比。
12） 电磁兼容性（EMC）要求 焊机设备电源端子骚
扰电压限值、电磁辐射骚扰电压限值、谐波电流限值、电压波动与闪烁的限值和抗干扰能力等应符合GB15579.10的有关规定。
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