运载火箭箭体结构制造技术发展与应用

运载火箭箭体结构制造技术发展与应用
运载火箭箭体结构制造技术发展与应用

运载火箭箭体结构制造技术发展与应用

姚君山1蔡益飞2李程刚3

上海航天设备制造总厂200245

上海航天技术研究院科研一部200235

上海航天系统工程研究所201100

摘要:本文综述了国内外运载火箭箭体结构材料、制造技术的发展和应用现状,重点阐述了国内外箭体结构成形、网格壁板加工、连接技术的发展现状和最新研究进展,指出了我国在箭体结构高可靠绿色制造技术方面与国外的巨大差距,为我国新一代运载火箭箭体结构制造技术的选用和发展提供了借鉴和指导。

1.前言

运载火箭由增压输送动力系统(含发动机)、箭体结构、有效载荷和遥测控制等系统构成。其中箭体结构承载了所有的载荷和推进剂,主要包括推进剂贮箱、级间段和整流罩等舱段。箭体结构的可靠性直接决定运载火箭的可靠性,而又以推进剂贮箱的制造质量最为关键。

从国内外运载火箭的发展来看,箭体结构材料已从第1代铝镁合金5086、AMГ6(红石、丘辟特),第2代铝铜合金2014、2219(大力神、阿波罗、航天飞机)发展到第3代铝锂合金[1~4]。其发展趋势是结构材料的比强度、比刚度和比断裂韧性越来越大,箭体结构的效率和可靠性越来越高。

箭体结构制造技术的发展经历了“追求合格率”、“追求制造质量和效率”、“追求制造质量、效率和绿色环保”三个阶段。其趋势是由开始阶段手工作坊式的“粗制滥造”,逐渐向“精益制造”和“高可靠绿色制造”方向演进和发展。箭体结构高可靠绿色制造技术的兴起所带来的显着效益是:

1、箭体结构(尤其是推进剂贮箱)的结构可靠性得到阶跃式提高;

2、制造过程显着降低能耗、“三废”排放大幅降低甚至零排放,对人体健康的危害大幅降低或消失;

3、箭体结构实现优质高效的精益制造和“保形”制造。

其中,高速数控铣削+等距压弯净成形、双向拉伸近净成形、整体旋压+后热处理、数控搅拌摩擦焊和搅拌摩擦点焊等技术是最具代表性和最有发展前景的箭体结构高可靠绿色制造技术。

2.箭体结构和相关制造技术

如图1所示,箭体结构主要由推进剂贮箱、整流罩、级间舱段、增压管路等组件构成。其中,助推器又分为液体助推器和固体助推器,而以液体助推器的应用最为广泛。本文所提及的推进剂贮箱均指液体推进剂贮箱,所牵涉的制造技术有钣金成形、铣削加工、焊接、铆接、复合材料(含低温贮箱绝热层)施工等。

图1 运载火箭结构构成(Ariane5)

推进剂贮箱是箭体结构中最大的结构部件,作为压力容器用来贮存液氢/液氧或液氧/煤油推进剂,同时作为运载器的主承力结构,起着支撑热防护系统(即绝热防护层)以及为其它系统仪器设备提供安装基础和空间的作用。

由于推进剂贮箱属于铝合金压力容器,抗断裂性能和气密性是其关键性能,主要采用钣金成形、铣削加工和焊接等制造技术生产。整流罩、级间舱段等其它组件大多属于铝合金或“铝合金+复合材料”铆接构件,其功能为有效载荷、仪器设备提供安装空间,主要采用钣金成形、铆接等技术生产。

对于采用低温推进剂(如液氧/煤油、液氧/液氢等推进剂)的运载火箭,其贮箱属于低温推进剂贮箱,除了要求具备优异的低温抗断性能和气密性能外,还必须具备良好的深冷绝热性能,为此还需要进行绝热包敷层施工。绝热包敷层一般由低温缓冲层、绝热层和密封防护层构成,如图2所示。其涉及的制造技术有聚氨酯/或聚氯乙烯发泡工艺、低温缓冲层和防护层施工工艺等。

3.箭体结构制造技术的发展与应用

3.1推进剂贮箱成形技术

如图3所示,常温推进剂贮箱结构主要由箱底、筒段、γ型材框、前后短壳和输送管路等构成。其结构件的制造均离不开成形技术,如箱底瓜瓣和顶盖成形技术、箱底整体旋压成形技术、γ型材框拉弯成形技术和筒段成形技术等。由于国内外宇航工业发展水平不一,各类成形技术的发展和应用水平也参差不齐。

3.1.1箱底成形技术

箱底的制造分为“零件拼接”和“整体旋压成形+

热处理”两类。在运载火箭发展初图2 低温推进剂贮箱深冷绝热结构

图3 推进剂贮箱结构外观

期,由于铝合金材料质量和旋压技术发展水平的限制,贮箱箱底的制造均采用零件拼焊(见图3)。箱底拼焊的零件有瓜瓣、顶盖、γ型材框和法兰等。

法兰主要采用锻件机加工而成。顶盖的成形采用带有压边圈的拉伸成形工艺。退火状态的板材在阳模上拉伸成带一定曲率半径的成形件后再热处理成使用状态。由于顶盖零件形状简单,带压边圈拉伸成形工艺能够完全满足顶盖零件的成形精度要求。γ型材框的制造采用型材拉弯机成形,然后用焊接对接成为框环。型材拉弯机是一种基于计算机控制的液压拉弯机,具有成形精度可控,生产效率高等优点。瓜瓣的成形目前在生产中存在三种弯曲成形工艺:压力机压弯成形、蒙皮拉形单向拉伸成形和压力机双向拉伸成形。上述三种箱底瓜瓣成形工艺中以压力机双向拉伸成形工艺的成形精度最高、回弹量最小。

20世纪70年代初,随着大尺寸、大厚度铝合金板材质量的稳定和旋压技术发展的成熟,箱底整体旋压成形+后热处理技术得到迅速发展和应用,箱底结构的制造工艺大大简化、可靠性显着提高。整体旋压成形的箱底如图4所示。

图4 整体旋压成形的贮箱箱底(DeltaⅣ)

旋压成形是一种冷成形方法,板材在旋压滚轮剪切力碾压作用下,形成对称几何形状,受碾压的材料厚度变薄。箱底成形过程一般经历两个阶段即凸模半成品成形和凹模半成品成形,并辅以适当的机加工和后续的热处理即可完成箱底的成形制造。旋压成形的优点是实现板材等厚度近净成形,成形过程中可控制材料厚度变化,公差小,可重复加工和加工成本低。其缺点是存在残余弯曲应力,需要通过中间或最终热处理消除。

俄罗斯曾开发出半球形箱底爆炸成形的工艺,并为美国DC-XA航天器贮箱成形了直径2.4m的1460铝锂合金半球形顶箱底。爆炸成形的优点是工装简单、成本低、回弹小、无需焊接和对称性好。其缺点是属于特殊工艺,应用难以普及,需要抽真空,成形尺寸

受模具尺寸和材料的限制。

应用情况:美国航天飞机外贮箱、欧盟Ariane5火箭贮箱、俄罗斯火箭贮箱和中国长征系列火箭贮箱箱底的瓜瓣零件成形均大量采用了基于水压机的双向拉伸成形工艺。对于直径5m以下的火箭,如美国的Atlas系列和Delta系列、日本的H-2B火箭等,其贮箱箱底均采用“整体旋压成形+热处理”工艺制造。俄罗斯开发的半球形箱底爆炸成形工艺部分用于本国火箭箱底的成形制造。与国外相比,我国在箱底整体旋压成形技术方面的差距较大。

3.1.2筒段成形技术

贮箱筒段制造工艺分为两类:1)滚弯成形+化学铣削+焊接;2)高速数控铣削+等距压弯成形+焊接。因此,筒段的成形技术有滚弯成形和等距压弯成形两种。滚弯成形采用三轴辊轧机进行成形,工艺简单,但成形精度较差。等距压弯成形的实质是多次压弯累积成形,具有成形精度高、回弹量小等特点,是一种净成形工艺(图5)。随着航天制造技术向高可靠、高效、绿色、环保方向发展,国外宇航企业大量采用“高速数控铣削+等距压弯成形+搅拌摩擦焊”这一组合制造工艺来实现贮箱筒段的优质、高效、绿色制造。

图5 贮箱筒段等距压弯净成形

应用情况:我国长征系列火箭贮箱筒段的制造广泛采用“滚弯成形+化学铣削+TIG 熔焊”组合制造工艺,制造精度差、产生“三废”、损害人体健康和污染环境等问题日益突出,亟需通过制造技术的升级换代来解决。美国、欧盟、日本和俄罗斯等国火箭贮箱筒段的制造均采用优质、高效、绿色环保的“高速数控铣削+等距压弯成形+搅拌摩擦焊/熔焊”组合工艺,不仅提高了筒段的制造质量和制造精度,而且最大限度地减少了对环境的破坏,值得我国航天制造企业借鉴和学习。

3.2推进剂贮箱焊接技术

3.2.1贮箱结构焊缝分类

如图3和图6所示,推进剂贮箱的结构焊缝按照空间分布和结构特点,主要分为以下几类:

1)纵缝:筒段纵缝、瓜瓣纵

缝和γ型材框纵缝;

2)环缝:筒段对接环缝、箱

底Φ1380环缝、箱底顶盖环缝、

圆环-γ型材框环缝、筒段-γ型材

框环缝、法兰环缝、前/后短壳-γ

型材锁底环焊缝;

3)其它焊缝:点焊缝、角焊

图6 贮箱前底结构

缝等。

本文重点讨论推进剂贮箱纵缝(γ型材框纵缝除外)和环缝(法兰焊缝除外)焊接技术的发展和应用现状。

3.2.2贮箱结构材料及其焊接工艺的发展

如图7所示,自运载火箭诞生以来,国外推进剂贮箱的结构材料已从第1代铝镁合金(5086和AMГ6),第2代铝铜合金(2014和2219)发展到第3代铝锂合金(1460和2195)。其发展趋势是材料的强度越来越高、比重越来越轻,而其熔焊焊接性呈明显的下降趋势。贮箱的焊接工艺,也由最初的钨极氩弧焊、逐渐发展到电子束焊、变极性等离子弧焊和现在的搅拌摩擦焊。我国运载火箭推进剂贮箱的结构材料由开始的5A06铝镁合金发展到2A14、2219铝铜合金,其中2A14铝合金作为贮箱结构材料使用至今,而2219铝铜合金则被确定为我国新一代运载火箭贮箱的结构材料。

由图8可知,随着贮箱结构材料的更新换代,其焊接工艺也获得了长足的发展,但

贮箱材料熔焊接头的强度系数呈明显下降趋势,而搅拌摩擦焊接头的强度系数下降并不明显,说明搅拌摩擦焊方法不仅具有广泛的材料适用性,而且其接头强度最高,是推进剂贮箱结构材料理想的焊接工艺。

3.2.3搅拌摩擦焊工艺

搅拌摩擦焊是铝合金焊接技术的一次重大创新。它是一种基于微区锻造(如图9所示)的绿色固态焊接工艺,其工艺特点是:非填丝固相自动焊接,接头力学性能优异、单面一次焊透、低应力、近无变形,工艺简单、可靠、无弧光,尤其适于高强、熔焊难于焊接铝合金的焊接。试验研究表明,各类铝合金搅拌擦焊接头的质量和综合力学性能均大大优于其TIG 焊接头。

搅拌摩擦焊技术的核心是搅拌头的设计制造和结构选材。搅拌头按照工装支撑方式图7 国内外贮箱结构材料与

焊接工艺发展示意图 图8 贮箱结构材料搅拌摩擦焊与 钨极电弧焊接头强度系数比较 材料熔焊焊接性w 材料强度σb

材料熔焊焊接性w 我国贮箱材料与焊接方法发展阶段材料强度σb (M p a )300400500600良好好一般差

2219铝合金

2014铝合金

铝镁合金

5086、AM Γ6铝铜合金铝锂合金TIG 2014、2219

2195、1460TIG VP-TIG

VPPA

FSW VP-TIG Soft-VPPA FSW 焊接工艺方法的发展

接头强度系数 铝镁合金5086、AM Γ6铝铜合金铝锂合金2014、22192195、1460

0.80.2

0.40.61.0钨极电弧焊搅拌摩擦焊

图9 搅拌摩擦焊原理、技术术语和接头组织分区

分为单轴肩搅拌头和双轴肩搅拌头。单轴肩搅拌头是最常见的搅拌头,焊接时需要背部的刚性垫板支撑。如图10所示,双轴肩搅拌头是为了解决背部无法刚性支撑的焊缝进行搅拌摩擦焊而开发出来的。顾名思义,双轴肩搅拌头具有上下两个轴肩焊接过程中起到相互支撑的作用,可是实现贮箱环缝的悬空搅拌摩擦焊,完全消除了单轴肩搅拌摩擦焊可能产生的背部未焊透等缺陷。

图10 单轴肩搅拌头(左)和双轴肩搅拌头(右)

搅拌摩擦焊是一种机床焊接工艺,易与数控机床技术集成,能够实现铝合金构件复杂曲线焊缝(箱底焊缝、筒段环焊缝等)的优质高效焊接。因此,从工艺特性来看,数控搅拌摩擦焊非常适于推进剂贮箱纵缝和箱底复杂焊缝的高可靠、近无缺陷焊接。

图11 DeltaⅣ火箭推进剂贮箱(日本三菱重工代工制造)

1、箱底采用整体旋压成形技术;

2、筒段网格壁板采用高速数控铣削+等距压弯成形技术;

3、贮箱纵缝和环缝采用数控搅拌摩擦焊技术。

应用情况:目前搅拌摩擦焊技术已广泛应用于美国Delta系列、Atlas系列火箭贮箱、航天飞机外贮箱纵缝的高质量焊接。在日本,三菱重工已经开发出成熟的基于双轴肩搅

拌头的数控搅拌摩擦焊工艺,并将其应用于新型运载火箭H-2B 贮箱的筒段纵缝和对接环缝的高可靠、高效、无缺陷焊接(图11)。按照进度计划,日本首枚H-2B 火箭将于2008年发射升空。

在国内,随着新一代运载火箭的正式立项研制,搅拌摩擦焊作为推进剂贮箱的一项关键制造工艺,正在深入进行工程化应用研究,搅拌头、焊接装备和工装夹具等关键技术均获得突破(图12),目前正在进行接头质量分级评定标准的制定工作,不久将建立起我国航天工业自己的搅拌摩擦焊技术体系。

3.2.4变极性等离子焊接工艺

如图13所示,铝合金变极性等离子(VPPA )穿孔立焊技术集成了变极性电源和等离子弧穿孔效应两项技术特性,完美解决了铝合金表面氧化膜的阴极清理和钨极烧损两者的矛盾—既满足交流焊铝所需的阴极清理作用,又能将钨极的烧损降低到最低。得益于穿孔焊接和等离子弧能量集中、一次穿透焊接等特点,变极性等离子穿孔立焊尤其适于中厚度(3~16mm )铝合金焊缝的优质高效自动焊接。20世纪80年代,变极性等离子穿孔立焊工艺曾被美国NASA 誉为铝合金“无缺陷”焊接工艺。 图13

变极性等离子弧穿孔立焊与其焊接电流波形

冷却液离子气和保护气拘束电弧喷嘴

保护气焊丝熔融焊缝金属母材焊接方向

等离子体穿孔叠加的DCEP 电流5~99A

DCEP 电流幅值3~299A

DCEN 电流幅值3~299A DCEN 电流持续时间5.0~99.9ms

DCEP 电流持续时间1.0~99.9ms 电流幅值与持续时间的关系

图12 我国第一台推进剂贮箱筒段纵缝(左)、箱底(右)搅拌摩擦焊设备

由于在工艺上采用向上立焊的焊接方式,所以焊缝熔池金属的结晶不同于其它熔焊方法。小孔周围的液体金属在电弧力、表面张力、重力和浮力等多种力的共同作用下保持平衡,形成一定形状和尺寸的熔池。熔化金属被排挤在小孔周围,随着焊接的进行,熔化金属沿电弧周围熔池壁向下、向背面流动结晶成形。由于强烈的穿孔冲刷效应和复杂的熔池金属流动行为有效消除了气孔和固体杂质。

变极性等离子焊接工艺突出的特点是:有效消除铝合金熔焊气孔和固态杂质,单面焊双面自由成形,焊缝成形美观,深宽比大,最适于焊接3~16mm 厚的铝合金对接焊缝;接头采用I 形平头对接,无需开坡口,简化焊前准备,工装简单,焊接过程稳定、效率高,具有较大的工艺柔性。

研究和焊接实践均已证明,变极性等离子穿孔立焊工艺是2219铝合金熔焊首选的焊接工艺。结合其高能束焊、工装简单和工艺柔性好的特点,变极性等离子焊工艺非常适于贮箱筒段环缝的“无缺陷”焊接。

应用情况:1985~至今,变极性等离子穿孔立焊工艺已广泛应用于美国航天飞机外贮箱(图14)、运载火箭(如大力神、Delta 和Atlas 等系列)推进剂贮箱(图15)的焊接生产[5、6]。例如美国航天飞机外贮箱的纵缝、环缝和箱底焊缝均采用了基于计算机控制的变极性等离子穿孔立焊工艺,其焊接工作量一度达到85%以上。20世纪90年代随着搅拌摩擦焊技术的出现,航天飞机外贮箱和运载火箭贮箱的纵缝均采用搅拌摩擦焊工艺替图14 航天飞机外贮箱焊缝结构

(箱底和环缝采用VPPA 穿孔立焊)

代了原来的变极性等离子穿孔立焊工艺,但纵缝以外的焊缝(如环缝、箱底焊缝等)仍采用工艺柔性好的变极性等离子穿孔立焊工艺。

受限于抗干扰计算机控制、变极性电源和等离子焊枪等诸多技术发展水平和国外禁止出口的限制,我国在变极性等离子穿孔立焊电源、高精度等离子焊枪和多参数实时闭环检测控制等方面尚未发展成熟,造成该工艺至今尚未应用于我国现役运载型号贮箱的生产制造。但随着我国新型号运载火箭的立项研制,变极性等离子穿孔立焊工艺作为箭体结构的关键制造工艺之一,必将得到广泛的应用。

3.2.5 TIG 类熔焊工艺

用于推进剂贮箱焊接的TIG 类熔焊工艺有直流正接氦弧焊、交流脉冲氩弧焊、方波交流TIG 焊和变极性TIG 焊等。其中变极性TIG 焊接电源和变极性等离子焊接电源类似均属于新型的变极性电源,其它三种TIG 焊工艺均使用脉冲波形调制交直流两用焊接电源。

直流正接氦弧焊使用氦气作为保护气,钨极为负极,没有阴极雾化去除氧化膜的作用,依靠氦气氛电弧的短弧(≤0.5mm )高能、高速等离子流冲击破碎氧化膜,因此氦弧焊适于不加丝短弧自动焊。由于氦弧热量集中、挺度大、较氩弧集中和短弧施焊等特点,特别适于多层焊的打底焊,背面可以充分熔透成形。

方波交流TIG 焊和交流脉冲TIG 焊原理相似,均是通过电流波形调制获得相应的电流波形,其主要区别在于脉冲频率和电流波形。这两种焊接工艺既适于自动焊,也适于手工焊。由于正半波和负半波的波形相同,用于产品的焊接易出现热输入大、钨极烧损和钨夹杂等问题。

变极性TIG 焊则是基于变极性焊接电源而发展起来的一种新型TIG 焊工艺。其最大的特点在于正负半波幅值和持续时间均可单独调节,电流波形灵活多样,既提供充分的图15 Delta Ⅳ火箭推进剂贮箱及其环缝VPPA 焊接

氧化膜清理作用,又为焊接熔深提供充分的热输入,适于自动焊和手工焊。

应用情况:上述四种TIG 焊工艺已广泛应用于国内外运载火箭推进剂贮箱的焊接生产。可以说,自运载火箭诞生以来,TIG 焊工艺就一直是箭体结构必不可少的焊接工艺,曾是推进剂贮箱主导焊接工艺之一。如欧盟Ariane5火箭推进剂贮箱的纵/环缝采用变极性TIG 焊工艺(图16),我国和俄罗斯现役火箭的推进剂贮箱主要采用方波交流TIG 焊工艺等。总之,TIG 类熔焊工艺作为一种贮箱焊接生产工艺依然是法兰焊缝、角焊缝、锁底焊缝等箭体结构焊缝的主导焊接工艺,也是手工焊/手工补焊的必备焊接工艺。

冷战时期,美国和前苏联为了争夺航天领先地位,各自研制了大型运载火箭,如美国的土星系列火箭和前苏联的能源号火箭。能源号火箭一级芯级贮箱直径为8m ,长54m ,贮箱纵缝焊接厚度达40mm ,贮箱环缝焊接厚度达20mm ,可将100吨的有效载荷送入近地轨道,或将18吨的有效载荷送入地球同步轨道。由于贮箱焊接厚度在16mm 以上,属于中厚度以上对接,为提高贮箱的焊接生产效率,前苏联在贮箱纵缝和环缝上分别使用了局部真空电子束焊和高频脉冲MIG 焊工艺。

局部真空电子束焊具有能量密度高、穿透能力强、对称性好、变形小和缺陷少等优点,将其用于能源号火箭贮箱纵缝的焊接可以实现一次穿透、快速焊接。由于必须解决局部稳定密封、抽真空和接头延伸率低等问题,造成工艺柔性差、局限性较大,因此不具备推广应用价值。

高频脉冲MIG 焊是一种中厚板多层焊工艺。焊接过程中熔化的焊丝作为负极,被焊图16 欧盟Ariane5火箭及其贮箱的变极性TIG 焊

工件作为正极,采用大电流射流过渡,阴极雾化效果好,但熔深能力较差,焊缝质量不及TIG焊,且高频弧光射线强烈,对操作人员的健康危害较大,因此该焊接工艺在贮箱生产上已基本被弃用。

为了焊接大尺寸变厚度的γ型材框,前苏联开发了一种优质高效的焊接工艺—闪光对焊。其工作原理是:将被焊对接面两边分别夹住、相对压紧,然后通电加压,电流密度可达12~20A/mm2,数秒钟内对接面氧化膜破碎、金属熔化,氧化膜、夹渣和部分熔化物均被挤出,形成牢固的焊接接头,随后把接头飞边切除即可。闪光对焊过程的工艺参数可全部采用微机自动控制。该工艺的缺点是耗电量巨大、闪光对焊噪声如雷,操作人员均需要配带有效保护装置。在航天制造领域,仅有前苏联使用过该工艺。

应用情况:局部真空电子束焊、高频脉冲MIG焊和闪光对焊均是前苏联针对其大厚度火箭贮箱焊缝而开发的焊接工艺。因而在前苏联能源号系列火箭的生产上得到广泛应用。20世纪60~70年代,美国在研制土星系列火箭时,为解决大厚度贮箱上大厚度焊缝(如法兰焊缝、γ型材框对接焊缝等)的焊接问题也曾大量使用局部真空电子束焊工艺。

3.3箭体结构铆接技术

铆接是整流罩、级间段、仪器舱和尾翼等箭体结构零件的主导制造工艺。这类铆接零件大多由硬铝或超硬铝框环、桁条构成,手工钻铆是最通用的铆接工艺。手工钻铆工艺的缺点主要有:铆接位置精度差、噪音和后坐力大、劳动强度高,各工序均通过人工完成,不符合21世纪高效绿色生产的要求。

鉴于箭体结构中铆接构件均为一次性使用构件,最适于采用铆接精度高、无噪音污染、生产效率高、操作简单可靠、低成本的钻铆技术。为满足箭体结构铆接构件在结构可靠性、几何气动外形和承载应力水平等方面的严格要求,需要使用干涉配合铆接工艺,但传统的手工铆接工艺很难实现沿整个钉杆都有干涉,限制了干涉配合连接的广泛应用。同时,箭体结构的铆接构件大多属于封闭/半封闭的结构件,无法大量应用自动压铆技术,只能采用手工钻铆,但工人对铆接噪声、后坐力等难以忍受,已成为影响生产的一个瓶颈问题。

20世纪90年代,新型的低压电磁铆接(亦称应力波)技术被开发出来,既保证了优异的干涉配合铆接效果,又大幅降低了手工铆接的劳动强度、噪声和后坐力,成为最具发展和应用前景的铆接新技术。低压电磁铆接技术的突出特色为:电磁铆接产生的干涉量均匀,质量稳定,铆接噪声小。如美国Electroimpact公司开发的一种11kg的钻铆两用

电磁铆枪铆接4.7mm的普通铝铆钉时后坐力为35kg,绝对噪声不超过90分贝。此外,电磁铆接一次完成铆钉的成形,噪声的持续时间短,对人的影响远小于锤铆。按等效连续噪声计算,电磁铆枪的噪声约为10分贝,远低于先进风动工具的35分贝等效连续噪声。在美国,电磁铆接属于低噪声铆接工艺,不需要劳动保护。

应用情况:在美国、欧盟和俄罗斯等国家,箭体结构的普通铆接技术(手工钻铆、锤铆和液压自动钻铆等)已被新兴的低压电磁铆接技术所替代。在我国,由于低压电磁铆接技术发展尚未成熟,落后的手工钻铆工艺依然是长征系列火箭箭体结构铆接构件的主导制造工艺,有待于铆接技术的升级换代,缩短与国外的差距,提高箭体结构铆接构件的可靠性和几何制造精度,实现高效绿色生产。

4.箭体结构制造技术发展趋势

近年来,随着国内外多种新型号运载火箭的立项研制,进一步带动了箭体结构制造技术发展和提高,出现了多种引人注目发展动向。简述如下:

4.1推进剂贮箱箱底高可靠制造工艺

在贮箱箱底的优质高效制造技术研究方面,最新的进展主要体现两个方面:

其一是,2004~2006年,日本三菱重工为实现H-2B火箭贮箱箱底的高可靠制造,自主开发成功箱底“整体旋压成形+后热处理”技术,成为世界上第三家掌握这一制造技术的国家。这主要得益于日本发达的冶金、机电等工业基础。

其二是,对于采用拼焊生产的箱底,将拼焊工艺改进为数控搅拌摩擦焊,实现箱底的低应力、近无变形和高效制造,能够显着提高箱底的结构可靠性。箱底焊缝虽然复杂,但对于数控搅拌摩擦焊工艺而言非常简单,焊接过程稳定可控,焊接质量稳定一致,是实现箱底高可靠绿色制造的另一有效技术途径。2007年5月,上海航天技术研究院在国内率先实现了新一代运载火箭Φ3350贮箱箱底复杂焊缝的搅拌摩擦焊(图17),为实现箱底的全搅拌摩擦焊提供了可靠的技术支撑[7、8]。

图17 Φ3350箱底纵缝搅拌摩擦焊

4.2贮箱筒段制造工艺

筒段网格壁板制造技术分为网格壁板加工和成形两类工艺。过去主要采用“滚弯成形+化学铣削”组合工艺进行生产,现在则主要采用“高速数控铣+等距压弯净成形”组合工艺进行绿色高效生产。但我国在筒段网格壁板制造方面依然采用危害环境、制造精度差的落后工艺。筒段网格壁板采用“高速数控铣+等距压弯净成形”组合工艺是实现其高效绿色制造必由之路。

图18 日本H-2B火箭贮箱环缝搅拌摩擦焊

贮箱筒段制造技术的另一个突破是筒段环缝实现无需背部垫板支撑的搅拌摩擦焊。日本三菱重工率先在H-2B火箭贮箱环缝上实现了搅拌摩擦焊(图18)。贮箱环缝实现搅拌摩擦焊需要突破三项关键技术:1)双轴肩自支撑搅拌头;2)环缝匙孔等强补焊技术;3)环缝接头同心对中装夹工装。在国内,上海航天技术研究院正在进行贮箱环缝的搅拌摩擦焊研究工作,相信不久我国就能够突破上述关键技术,自主掌握这一先进焊接工艺。

4.3铆接构件制造工艺

在箭体结构铆接构件制造工艺方的最新进展有:1)低压电磁铆接工艺正加速替代落后手工铆接工艺;2)搅拌摩擦点焊工艺日益受到青睐,部分替代铆钉铆接工艺。

搅拌摩擦点焊的原理为:搅拌点焊头在搭接(即铆接)位置进行原位摩擦搅拌致金属塑性状态,通过搅拌针和搅拌针套筒间的相互轴向运动将搭接处的塑性金属充分混合并填充回原位,形成可靠的搭接连接。铝合金搅拌摩擦点焊接头形貌如图19所示。

图19 铝合金搅拌摩擦点焊接头形貌(左)和产品(右)

从搅拌摩擦点焊原理可知,该工艺简单、可靠、效率高,既可用于替代铝合金铆接接头,又可进一步推广应用于搅拌摩擦焊匙孔等缺陷的等强补焊,是一种应用前景广阔的新型绿色点焊技术。

5.结束语

综上所述,“精益制造”和“高可靠绿色制造”是箭体结构制造技术的终极发展方向。这也是人类追求与自然和谐、科学协调发展的时代要求,也是21世纪先进制造技术最鲜明的发展特色。

从以上论述可知,美国、欧盟和日本在箭体结构制造技术方面,不断精益求精和升级换代,已完全弃用了对环境污染严重的化学铣削工艺和落后的手工钻铆、压弯成形、方波交流TIG焊等工艺,以搅拌摩擦焊、变极性等离子焊、变极性TIG焊、旋压成形和等距压弯成形等为代表的先进制造工艺得到广泛应用,基本上实现了“精益制造”和“高可靠绿色制造”的目标。俄罗斯则依靠其独立的科学技术体系,开发出多种独具特色的箭体结构制造技术,但推广应用的局限性较大。

我国则受限于材料工业发展基础薄弱、工艺技术革新缺乏后劲和体制限制等因素,方波交流TIG焊、压/滚弯成形、化学铣削和手工钻铆等落后工艺依然在箭体结构生产中

大行其道,其技术水平刚刚发展到“追求制造质量和效率”阶段,与国外相比差距甚大。以我国新一代运载火箭立项研制为牵引,通过自主创新和集成创新,尽快建立起自主的先进制造技术体系,实现我国箭体结构的高可靠绿色制造已迫在眉睫。

参考文献

1.夏德顺,航天运载器贮箱结构材料工艺研究,导弹与航天运载技术,1999,(3): 32~41.

2.夏德顺. 新型轻合金结构材料在航天运载器上的应用于分析(上). 导弹与航天运载技术. 2000, (4): 18~22.

3.夏德顺. 新型轻合金结构材料在航天运载器上的应用于分析(下). 导弹与航天运载技术. 2000, (5): 5~10.

4.姚君山, 周万盛, 王国庆等. 《航天贮箱结构材料及其焊接技术的发展》. 航天制造技术,2002, (5):17~22.

5.Nunes A C, Bayless E O, Jones C S et al. Variable polarity arc welding on the space shuttle external tank. Welding Jounal 1984,63(9):27~35.

6.唐介正. 美国航天飞机铝合金外贮箱的制造技术. 航天工艺, 1989, (2): 6~14.

7.栾国红, 郭德伦, 张田仓等. 革命性的宇航结构件焊接新技术—搅拌摩擦焊. 航空制造技术.

2002;(12): 31~36.

8.邢美源, 姚君山, 刘杰. 新一代运载贮箱搅拌摩擦焊应用研究. 上海航天. 2006, 第23卷,(4):39~43.

作者简介:

姚君山:男,1972出生,江苏邳县人,工学博士。主要从事运载火箭箭体结构制造技术研究工作,已发表论文十余篇。

联系地址:上海闵行华宁路100号,邮编:200245

当今钢结构行业发展前景和趋势

2.从设计,施工,钢结构工业化生产看,越来越多的标志性钢结构建筑,已经足够证明我国的钢结构建筑无论从设计施工,还是从设计到钢结构件的工业生产加工,专业钢结构设计人员的素质在实践中得到不断提高,一批有特色有实力的专业研究所,设计院,建筑施工单位,施工监理单位都在日臻成熟,专业性,技术性,规模化更加完善. 随着钢结构建筑的遍地开花,我国各地分别建起了钢结构的标志性建筑,如,世界第三高度421米的上海金茂大厦,具有国际领先水平,高度279米的深圳赛格大厦,跨度1490米的润扬长江大桥,跨度550米的上海卢浦大桥,345米高的跨长江输电铁塔,以及首都国际机场,鸟巢国家体育中心,首钢钢结构厂房建筑等等许多彩钢结构体系的重要工程,标志着建筑钢结构正向高层重型和空间大跨度钢结构发展。 3.从钢结构应用范围看,我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住在发展。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已被建设部列为重点推广项目。其实,我国钢结构住宅很晚,只是改革开放后,从国外引进一些低层和多层钢结构住宅,才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作介绍一种低层钢结构住宅建筑体系——Bsis,并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层钢结构住宅样板房。1988年日本积水株会社赠送上海同济大学二栋钢结构住宅(二层),建在同济新村中。90年代个别国外公司推推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公,住宅楼。大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。这说明了钢结构住宅的发展势头良好。 4.钢结构作为绿色环保产品,与传统的混凝土结构相比较,具有自重轻、强度高、搞震性能好等优点。适合于活荷载点总荷载比例较小的结构,更适合与大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。也符合环境保护与节约、集约利用资源的国策,其综合经济效益越来越为各方投资者所认同,客观上将促使设计者和开发商们选择钢结构。也正是钢结构建筑的这些优点和实用性,引起了政府的高度重视和推广,并把钢结构住宅作为我国十五期间的重点推广项目。 5.钢结构的发展趋势表明,我国发展钢结构存在着巨大的市场潜力和发展前景,这存在的巨市场潜力和发展前景及趋势,主要来源于: (1)我国自1996年开始钢产量超过一亿吨,居世界首位,1998年投产的轧制H型钢系列钢结构发展创造了良好的物质基础。 (2)高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接材料的开发应用,都为发展饮结构工程创造了良好的条件。、 (3)1997年11月建设部发布的《中国建筑技术政策》中,明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求,使我国长期以来实行的“合理用钢”政策转变为“鼓励用钢”政策,将为促进钢结构的推广应用起到积极的作用。 (4)钢结构行业将出现一批有特色有实力的专业设计院,研究所,年产量超过20万吨的大型钢结构制造厂,有几十有技术一流,设备先进的施工安装企业,上千家中小企业相互补充,协调发展,逐步形成较规范的竞争市场。、 6 发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅发展的必由之路,这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于工业化生产,标准化制作,与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略,因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业的快速发展,直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。 随着钢结构建筑的发展,钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟,大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现,同时,钢结构行业建筑规范、建筑的标准也将随之逐渐完善。相

中国古代科技发展的特点

中国古代科技发展的特点: (1)中国古代科技具有很强的实用性,服务于生产和巩固统治的需要。 (2)中国古代科技着作大多是对生产经验的直接记载或对自然现象的直观描述,具有较强的经验性。 (3)古代科学理论的技术化倾向严重,而这些技术又不具有开放性,没有转化为普遍的生产力。 国古代科技发展的特点(与西方近代科技相比) (l).中国古代科技重经验,西方近代科技重实验。 中国古代科学从内容上看主要是应用科学,经验的终结,缺乏理论探索还处于对自然界各种现象的描述阶段即感性认识阶段,缺乏理性认识。而西方近代科学把系统观察和实验同严密的逻辑体系结合,形成以实验事实为根据的系统的科学理论。 (2).中国古代科技重综合,西方近代科技重分析。 中国古代科技直接从现象中进行整体理论综合。只知其然,不知其所以然。西方近代科技善于分析法,把分析的实践上升到科学方法论的高度加以阐明,从而给近代科学理论提供有效方法和明确方向。 (3).中国古代科技重实用,西方近代自然科学重理论。 中国古代科技实用性强,一般能直接满足人们的实际需要,却很少能用逻辑方法对这些经验材料进行整理,作出理论概括和分析。西方近代自然科学重理论。 (4) 中国古代科技服务于农业,西方近代科技主要服务于工业 1、源泉:我国古代人民积累的丰富的知识经验,成为了古代科技发展的源泉。 2、政治:中央集权制度为科技稳定的发展提供了条件。 3、经济:中国古代社会生产力的发展,这为科技的进步提供了经济基础。 4、政策:政府出于巩固统治的需要对科技也给予一定的关注。 5、教育:中国古代教育的发展,为科技的发展奠定了人才基础。 6、对外交往:中国古代对外交往的发展也使中国古代科技能吸收其他国家地区人民的智慧,得以进一步发展。 7、中国古代科学家探索精神是中国古代科技发展的重要因素 中国古代科技发展的特点 王永星 中国古代科技曾在一段很长的时间内居于世界前列,散发过耀眼的光芒。但它却没有孕育出近代科学,反而在明清之际变得裹足不前。是何原因呢?本文仅就中国古代科学技术发展的特点加以探讨,我们可以从这些特点上得出中国古代科学技术兴衰的一些原因。 一、“大一统型”的结构体系 所谓“大一统型”的结构体系即指中国古代科技的发展和程度与“大一统”的社会结构密切联系。如中国古代交通、通讯、军事技术、历法、土地丈量技术、绘制地图技术、皇宫建筑等,统称为“大一统”技术。如果把古代的技术成果按农业、“大一统”技术、手工业和医药技术加以分类统计,并算出各类技术在整个技术构成中所占的百分比,与大一统社会结构相联系的技术成果所占百分比,多在30%以上;而分裂时期则在13%以下,它明显地表现出“大一统”技术与大一统社会结构休戚相关。统计结果表明,历代手工业多占技术部分的30%-50% 。这样在统一时期,手工业和大一统技术的总合计分就占了整个技术部分的70%-80%,它决定了技术的水平。因此,我国的古代技术发达主要是由大一统的社会相应的地主经济所决定的。中国古代技术水平的最高峰是在宋代,这时不仅大一统的官僚政治形态趋于成熟,而且地主经济和商品经济也非常发达。当时国家征收商业税的年收入就增达2200万缗,约占部收入的1/7 。相反,魏晋南北朝时期,封建国家陷入分裂,地主经济衰落,商

结构体的使用方法

下面介绍了结构体的创建和使用方法: 创建过程: 定义一个名字为addr_t的结构体,其内容为名位addr的数组,数组大小为NET_ADDR_SIZE。 typedef struct { addr_t *addr;//地址 u8 *msg;//信息 u8 len;//信息长度 u8 port;//端口 } ioctlRawSend_t;//发送信息结构体 定义一个名字为ioctlRawSend_t的结构体,其内容为一个结构体,一个无符号类型指针和两个无符号数。将内容中的结构体代入这个结构体类型中,其内容可以写成(这样写只是为了看得更清晰) typedef struct { u8 addr[NET_ADDR_SIZE];//地址 u8 *msg;//信息 u8 len;//信息长度 u8 port;//端口 } ioctlRawSend_t;//发送信息结构体 这是一个联合体(共用体),很好理解,就是把两个结构体成员(ioctlRawSend_t,ioctlRawReceive_t)放在了一起用同一个名字(ioctl_info)表示,成员占用相同的内存单元,其中内容同步变化。 从变量观察窗口我们可以看到变量是如何组织在一起的。

到现在就从最基础的数组组成了一个联合体,下面我们使用它。 下面的语句中显示了如何向刚才建立的联合体中写要求的数据。 下面进行逐句分析 第一行中写广播地址(具体数字可以认为变动,一般为{0xFF,0xFF,0xFF,0xFF})到联合体中的 发送地址中。下面是变量窗口中发生的变化(红色表示变化)。

接下来的一句为向信息中填充内容,下面是变量观察窗口的变化。其中msg只显示0号元素,是因为它是一个指针,指向的是首地址,其实其他的内容也已经变化。

C语言结构体实验报告

《高级语言程序设计》实验报告实验序号:8 实验项目名称:结构体

附源程序清单: 1. #include struct student { int num; char name[20]; char classname[20]; float score[3]; float aver_score; }stu[5]; void input() { int i; for(i=1;i<6;i++) { printf("第%d个同学",i); printf("请输入学号名字班级三门课程成绩:\n"); scanf("%d %s %s %f %f %f",&stu[i].num,stu[i].name,stu[i].classname,&stu[i].score[1],&stu [i].score[2],&stu[i].score[3]); } }; void averagescore() {

for(i=1;i<=5;i++) stu[i].aver_score=((stu[i].score[1]+stu[i].score[2]+stu[i].score[3])/3); printf("平均成绩:"); for(i=1;i<6;i++) printf("第%d个同学的平均成绩%f:\n",i,stu[i].aver_score); printf("\n"); }; void max() { int i,k=0; float temp=stu[1].aver_score; for(i=2;i<=5;i++) if(stu[i].aver_score>temp) {temp=stu[i] .aver_score;k=i;}; printf("成绩最好的同学:\n"); printf("%d %s %s %4.2f %4.2f %4.2f %4.2f\n", stu[k].num,stu[k].name,stu[k].classname,stu[k].score[1],stu[k].score[2],stu[k].score[3],stu[k].aver _score); }; void main() { input(); averagescore(); max(); } 2.#include struct worker { char name[20]; int workyear; float salary; }work[5]; void input() { int i; for(i=1;i<=5;i++) { printf("第%d个工人:",i); printf("请输入名字工作年限工资总额:\n"); scanf("%s %d %f",&work[i].name,&work[i].workyear,&work[i].salary);

钢结构建筑的发展现状和应用前景

钢结构建筑的发展现状和应用前景 目前,钢结构建筑已经被广泛地应用于厂房建设、民用建筑和公共建筑中。在现有的技术条件下,研究、开发钢结构建筑,使其在经济发展中发挥更大的作用是当前建筑行业关注的热点问题。本文,笔者阐述了钢结构建筑的概念,总结了钢结构建筑的发展现状,分析了钢结构建筑的应用前景。 一、钢结构建筑的概念和发展现状 1.钢结构建筑的概念。无论是哪一种建筑,在施工的过程中都需要支撑整个建筑质量的称重骨架,这在建筑上也被称为建筑结构体系。所谓的钢结构建筑就是以钢材作为建筑结构体系的主要材料,以此结构而建成的建筑就是钢结构建筑。实际上这个概念是与木结构建筑、混凝土结构、砖混结构建筑相对应的。 2.钢结构建筑的发展现状。我国的钢结构建筑是从20世纪80年代开始兴起的,20世纪90年代以后,在国家的支持下呈现快速发展的态势。近年来,钢构建筑开始大量应用于大型建筑体系中,如厂房、体育场馆等。其发展现状主要表现在以下几个方面。 (1)钢结构建筑开始实现国产化。我国的钢结构建筑起步较晚,在发展的初期由于受技术、施工设备等方面的限制,还不能完全实现国产化,因此在实际施工中大多采用中外合作的模式,建成了一批具有代表性的建筑,如上海金茂大厦等。自20世纪90年代中期开始,我国一些建筑企业凭借多年的建设经验,开始自主研究、开发和建设钢结构建筑。特别是在最近几年,具有完全自主知识产权的钢结构建筑越来越多,施工技术也越来越成熟。 (2)钢结构建筑呈现出快速发展的趋势。随着我国经济的快速发展,对

建筑物的质量及工期等方面的要求越来越高,而钢结构建筑恰好满足了这一要求,并以安全可靠、节约工期和使用方便等特点,被广泛应用到各类建筑中,包括商业建筑、娱乐建筑、民用建筑和体育设施建筑等等。尤其是体育设施建筑,国内最近几年新建的体育场馆,无一例外地应用了钢结构建筑技术。另外,轻钢结构建筑的异军突起,扩大了钢结构建筑的应用范围,目前,一些小型建筑工程也开始应用钢结构建筑技术,取得了较好的效果。 二、钢结构建筑的应用前景 虽然钢结构建筑已经大量出现,但是总体来说,在我国还有很大的应用潜力可以挖掘,可以说具有广阔的应用发展前景,主要表现在以下几个方面。 1.钢结构的建筑特点迎合了现代建筑的发展需要。钢结构建筑具有强度高、质量小的特点,能够建设一些跨度大、负荷大的结构建筑。这一点是一些混凝土结构、砖混结构所不具备的,因此在其使用过程中能够有效地降低施工成本,缩短建设工期。由于现在地质活动已经进入了一个相对活跃期,解决建筑抗震的问题是当前建筑业的一个热点问题。而钢结构建筑恰恰具有良好的抗震性能,这是因为钢材在应力幅度内具有良好的弹性和韧性,不会因为突然增加的重量而断裂。在日本等一些地震多发国家,钢结构建筑已经成为建筑首选结构,事实证明钢结构建筑也是地震中被破坏最小的建筑。随着钢结构技术的发展,目前钢结构建筑已能进行标准化生产,对施工技术的要求也越来越低,劳动者的劳动强度较低,只要在施工中严格按照焊接和螺栓安装规范拼装即可,从而大大缩短施工工期。 2.国家大力支持钢结构建筑的发展。建筑行业是能源消耗和污染的大户,我国在经济发展的过程中面临着严重的水土流失和环境污染问题,如何解决建筑能耗和污染的问题已经成为当前建筑行业发展中必须解决的一个问题。为此,国

中国运载火箭技术研究院第 702 研究所 刘九卿

物联网对传感器技术的新要求 中国运载火箭技术研究院第702研究所刘九卿 【摘要】随着传统产业应用信息技术范围的不断扩大,以及物联网、无线传感器网络的兴起,传感器产业已成为高新技术发展中的一个重要领域。本文就传统传感器如何适应物联网、无线传感器网络的发展,提出了对传感器技术的新要求是便携、节能、环保。技术发展方向是一部分产品应由传统型向全新型转型发展,并研发新结构、新敏感机理的传感器。新型传感器在结构与功能上应具有微型化、无线化、智能化、低驱动、低成本和快速响应等特点,同时做到稳定性好、可靠性高、寿命长、免维修。最后简要介绍了无线传感器结构原理和制造工艺特点。 【关键词】物联网;无线传感器网络;无线传感器;微型化;智能化;低驱动 一、概述 计算机、互联网、传感器被称为信息技术的三大产业。随着互联网技术的快速发展,物联网与无线传感器网络将成为继计算机、通信网络之后信息产业的第三次浪潮。国内有关调查研究机构预测,到2020年,物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到30:1,物物互联将成为下一个新兴的信息产业。而传感器是物联网整个链条需求总量最大和最基础的环节,物联网产业已进入市场导入期,传感器行业将迎来黄金发展期。中国电子信息产业发展研究院预测,未来五年国内传感器市场年复合增长31%,预计年市场规模将达到1200亿元以上。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物实现互联互通;二是识别与通信特征,即纳入联网的物应具备自动识别与物物通信的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。传感器属于物联网的神经末梢,成为人类全面感知自然的最核心元件,各类传感器的大规模部署和应用是构成物联网不可或缺的基本条件。因此,物联网发展的根基是传感器,也就是说,发展物联网,首先应发展各种各样的传感器。可以说物联网与传感器是相辅相成的促进与带动关系,在物联网与无线传感器网络技术的强力牵引下,我国传感器企业的一部分产品正由传统型向全新型转型发

高层建筑结构体系的发展和应用

天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目:高型超高层建筑结构体发展 完成期限:2016年7月5日至 2016年11月5日 学习中心:选择一项。 专业名称:选择一项。 学生姓名:[此处键入学生姓名] 学生学号:[此处键入学生学号] 指导教师:[此处键入教师姓名]

高型超高层建筑结构体发展 一、研究背景 近年来随着世界人口的增加,住房紧张的问题越来越严重,传统意义的住房已满足不了人们的需求。在这种情况下,高层建筑因运而生。所以高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。虽然高层现在也有很多缺点,但是随着科技的发展和技术的进步,高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多人们的居住房。 二、研究内容 1、高层建筑发展情况 19世纪末,随着科学技术的发展,钢筋混领土结构、钢结构在土木工程领域中代替传统的砖、石、木结构得到了推广和应用,建筑高度的增加、层数的增多、跨度的增大,现代意义上的高层建筑开始出现。回顾高层建筑的发展历史,我们可以看到其中代表建筑是美国1931年建成的纽约帝国大厦(高381m,102层)、1972年建成的纽约世界贸易中心的姊妹楼(417m和415m,100层,“9.11”事件中被毁)和1974年建成的芝加哥西尔斯大厦(441.9m,110层),前苏联和波兰与1953年和1955年分别渐层的莫斯科国立大学(239m,26层)和华沙科学文化宫(231m,42层),1978年澳大利亚悉尼建成的MLC中心(229m65层)。1985年以来,亚洲的日本、韩国、马来西亚、朝鲜及中国等国家迅速发展了高层及超高层建筑,其中有1996年建成的深圳的帝王大厦(高325m,69层)、广州中信广场(321.9,80层),1998年建成的吉隆坡石油大厦(400m,88层)上海金茂大厦(395m,69层)。将世界上最高的100幢高层建筑的建筑年代和在世界上各地的分布表作统计表(表1),则可看出:随着时间推移20实际中,北美洲在前100幢高层建筑中所占的数量由多变少,而亚洲则从无到有,有少变多。并由此推论在21实际中亚洲将成为世界建造高层及超高层建筑的中心。 世界高的100幢高层建筑的建筑年代及分布表 将较熟悉的世界上10幢最高的建筑物数据加以列表,(见表2)

(完整版)钢结构发展历程

钢结构发展历程 从铁被人们发现开始,铁就与建筑有着紧密的关系,在人类建筑史上铁发挥着重要的作用。但是,大规模的运用钢铁作为建筑材料还是从近200年开始的。 我国古代有许多运用铁构件建造的建筑,如公元694年在洛阳建成的“天枢”和公元1061年在湖北荆州玉泉寺建成的13层铁塔等。欧美等国在1840年之前多采用铸铁建造拱桥。在1840年后,随着铆钉连接和锻铁技术的发展,铸铁结构逐渐被锻铁结构取代,1846年到1850年英国人在威尔士修建的布里塔尼亚桥就是这方面的代表。该桥共有4跨,每跨均为箱型梁式结构,由锻铁型板和角铁经铆钉连接而成。直到1870年成功轧制出工字钢后,形成了工业化大批量生产钢材的能力,强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材料。20世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现,极大的促进了钢结构的发展,除了欧洲和北美外,钢结构在前苏联和日本也获得了广泛应用,逐渐成为全世界所接受的重要的结构体系。 中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000 多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19 世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而I 结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等,我国的人民大会堂钢屋架,北京和1海等地的体育馆的钢网架,陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB 结构板,支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板,水泥纤维板,以及胶合板。在这些轻质楼迈特建筑轻钢结构住宅面上每平方米可承受316~365 公斤的荷载。的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120 毫米。 钢结构建筑的多少,标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程度。进入2000 年以后,我国国民经济显著增长,因力明显增强,钢产量成为世界大因,在建筑中提出了要“积极、合理地用钢”,从此甩掉了“限制用钢”的束缚,

中国古代科技发展的特点

①科技内容上主要集中于与农业有关的农学、天文历法以及医学等方面,应用性强,但是对事物发展规律的探索不够;研究方法上,主要是对传统典籍的整理,如经验总结,缺乏实验;重视总结实践经验,轻视理论概括和抽象。 ②在科技使用上主要服务于封建农业经济的发展和大型工程的需要,缺乏将科技有效转化为生产力并成为科技进一步发展的动力和意识。 ③注重社会人文问题的探求,讲究天人合一,尊重自然,重视完善人和自然的关系。 中国古代科技长期领先于世界的原因: ①中国古代农耕经济高度繁荣,这为中国古代科技发展提供了经济基础,中国古代科技成就就是应古代农耕经济的发展的需要而产生的,是为农耕经济服务的,如科技成就主要集中于农学和天文历法方面。 ②统一多民族国家的巩固和发展,为中国古代科技的发展提供了政治保障。 ③中央集权国家的支持和政府的重视,是中国古代科技发展的重要条件。 ④继承前代科技成果,吸收其他国家和民族的优秀文明,都推动了我国科技的发展。 ⑤中国古代科技的辉煌成就就是中国古代劳动人民辛勤劳动和创造的结果。中国古代科学家是中国古代劳动人民的杰出代表。 ⑥中国古代教育的发展为科技发展奠定了人才基础。 16世纪后没能产生现代科学的原因: ①自给自足的封建经济长期占据统治地位,限制了生产力的发展,

使科技发展缺乏足够的动力。 ②封建统治者推行的重农抑商政策和后期的闭关锁国政策,进一步 限制了中国古代科技的发展。 ③17世纪以来的明清时期君主专制空前加强,以儒学为主的教育内 容,以八股取士的科举制度,都使中国古代科技缺乏足够的重视和足够的人才。归根结底是日益腐朽的封建制度导致了中国古代科技在16世纪以后走向衰落。

钢结构应用与前景

钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系,被誉为21世纪的“绿色建筑”。因此在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑中更能发挥钢结构的自身优势,四川汶川震后调查又一次说明了钢结构具有较强的抗震能力。 我国钢结构行业的发展情况 近年来,钢结构在我国发展迅速,应用扩大、用量增大,涌现出一大批优秀钢结构设计人员,设计软件和科研成果不断开发,修订了钢结构设计、施工、质量验收规范,编写技术规程、设计图集90多本,出版了大量钢结构专业教材,论文著作和应用手册。钢结构设计规范修订已经启动,钢材单设一章,钢材产品标准修订基本完成。 一大批有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装,新技术、新工艺、新设备层出不穷,其施工安装水平达到了国际先进水平。钢结构配套产品齐全。 2007年10月经科技部批准成立的“国家钢结构工程技术研究中心”在中冶集团建筑研究总院成立。2008年6月上海同济大学成立建筑钢结构教育部工程研究中心。 根据协会这几年陆续统计出来的数据显示,近几年钢结构消耗钢材的总量,2000年为850万吨,今年应该在2300万吨左右,到2010年达到2600万吨,占钢材产量从现在的4.28%,发展到2010年达到5.5%。这充分说明我们钢结构行业有很大的发展空间,发展的情况基本上还比较正常。 国内钢结构加工企业现状: (1)按中国钢结构协会钢结构制造企业资源评定标准,共有特级39家,一级60家,二级5家,共104家。 (2)按产品分为:生产重、大型的构件企业(几十家企业)和生产轻钢、网架、彩板企业(大部分企业)。 (3)按企业地域分:在上海地区、浙江、江苏等长三角地区相对集中。 (4)按行业产品分:建筑钢结构约600多万吨,冶金、电力、交通等其他行业约900多万吨,约占全国的60%,其中冶金系统有250万吨加工量。 (5)按产品所用钢材品种比例分:中厚板(包括特厚板)约占60%以上,热扎H型钢占15%左右,管材占9%左右,其他占10%左右。 国内钢结构发展前景 1、能源建设还会加快,火力电厂的主厂房和锅炉钢架用钢量会增加(包括核电厂用钢、风力发电用钢等)。 2、交通工程中的桥梁会有所增加,铁路桥梁采用钢结构,近几年来公路桥梁采用钢结构已

结构体的指针应用

什么是结构体? 简单的来说,结构体就是一个可以包含不同数据类型的一个结构,它是一种可以自己定义的数据类型,它的特点和数组主要有两点不同,首先结构体可以在一个结构中声明不同的数据类型,第二相同结构的结构体变量是可以相互赋值的,而数组是做不到的,因为数组是单一数据类型的数据集合,它本身不是数据类型(而结构体是),数组名称是常量指针,所以不可以作为左值进行运算,所以数组之间就不能通过数组名称相互复制了,即使数据类型和数组大小完全相同。 定义结构体使用struct修饰符,例如: struct test { float a; int b; }; 上面的代码就定义了一个名为test的结构体,它的数据类型就是test,它包含两个成员a和b,成员a的数据类型为浮点型,成员b的数据类型为整型。由于结构体本身就是自定义的数据类型,定义结构体变量的方法和定义普通变量的方法一样。 test pn1; 这样就定义了一个test结构体数据类型的结构体变量pn1,结构体成员的访问通过点操作符进行,pn1.a=10 就对结构体变量pn1的成员a进行了赋值操作。注意:结构体生命的时候本身不占用任何内存空间,只有当你用你定义的结构体类型定义结构体变量的时候计算机才会分配内存。 结构体,同样是可以定义指针的,那么结构体指针就叫做结构指针。 结构指针通过->符号来访问成员,下面我们就以上所说的看一个完整的例子: #include #include using namespace std; struct test//定义一个名为test的结构体 { int a;//定义结构体成员a int b;//定义结构体成员b }; void main() { test pn1;//定义结构体变量pn1 test pn2;//定义结构体变量pn2 pn2.a=10;//通过成员操作符.给结构体变量pn2中的成员a赋值 pn2.b=3;//通过成员操作符.给结构体变量pn2中的成员b赋值

C语言结构体(struct)常见使用方法

C语言结构体(struct)常见使用方法 基本定义:结构体,通俗讲就像是打包封装,把一些有共同特征(比如同属于某一类事物的属性,往往是某种业务相关属性的聚合)的变量封装在内部,通过一定方法访问修改内部变量。 结构体定义: 第一种:只有结构体定义 [cpp]view plain copy 1.struct stuff{ 2.char job[20]; 3.int age; 4.float height; 5.}; 第二种:附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义 [cpp]view plain copy 1.//直接带变量名Huqinwei 2.struct stuff{ 3.char job[20]; 4.int age; 5.float height; 6.}Huqinwei; 也许初期看不习惯容易困惑,其实这就相当于: [cpp]view plain copy 1.struct stuff{ 2.char job[20]; 3.int age;

4.float height; 5.}; 6.struct stuff Huqinwei; 第三种:如果该结构体你只用一个变量Huqinwei,而不再需要用 [cpp]view plain copy 1.struct stuff yourname; 去定义第二个变量。 那么,附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种: [cpp]view plain copy 1.struct{ 2.char job[20]; 3.int age; 4.float height; 5.}Huqinwei; 把结构体名称去掉,这样更简洁,不过也不能定义其他同结构体变量了——至少我现在没掌握这种方法。 结构体变量及其内部成员变量的定义及访问: 绕口吧?要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。 就像刚才的第二种提到的,结构体变量的声明可以用: [cpp]view plain copy 1.struct stuff yourname; 其成员变量的定义可以随声明进行: [cpp]view plain copy 1.struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185}; 也可以考虑结构体之间的赋值: [cpp]view plain copy

超大型浮体结构的研究历史及意义

超大型浮体结构的研究历史及意义 胡金芝 河海大学交通学院(210098) E-mail:hujinzhi_1980@https://www.360docs.net/doc/c117691162.html, 摘要:海洋是一个尚未充分开发的资源宝库,随着人口的增长,陆地资源日渐紧张,人们开发海洋空间的需求和紧迫感日益增加,也就掀起了超大型浮体研究的热潮。本文简要介绍了超大型浮体的发展状况以及研究意义。 关键词:超大型浮体,海洋资源开发,海上空间利用 1.引言 人类很早以前就开始使用填海造地或者排水围垦等方法来利用海洋空间。然而,随着人口的急剧增长、屡屡爆发的能源危机让人们对海洋能源开发及利用的需求与紧迫感增大以及最接近陆地的海域都已被使用殆尽,人们的目光就不得不投向海洋的纵深方向。但利用深水海域,以前的填海造地以及排水围垦的方法不但花费大工期长,而且还会破坏生态环境的平衡,而人们需要的往往不是陆地,而是一个可以驻足的基地。于是近年来,以有效利用海上空间和海洋资源开发为目的的各种超大型浮体结构(包括海上机场、海上工厂、大型浮桥、海上作业平台及浮动城市等)引起了世界的广泛关注,在日本、美国等地掀起了研究与应用的热潮。在我国,以上海交通大学海洋工程国家重点实验室为首的几家单位也联合进行了超大型浮体国家自然科学基金重点项目的研究[2][3][8]。 超大型浮体结构(Very Large Floating Structure)是指长、宽具有公里数量级、而高度为数米或数十米的长大扁平的钢结构,以区别于目前常见的尺度以百米计的大型船舶和海洋石油平台。超大型浮体结构由于其很小的高长比,使它成为不同于普通刚性浮体的柔性结构。它一般建在离岸几十米的开敞式海域,由相互联结的模块组成,并与系留装置、海域防护设施如防波堤等一起组成一个复合结构系统,作为开发利用及保卫海洋资源的基础设施使用。 超大型浮体主要应用于以下三个方面:⑴在合适的海域建立资源开发和科学研究基地、海上中转基地、海上机场等,以便大量开发和利用海洋资源;⑵当沿海城市缺乏合适的陆域时,可以把一些原本应该建在陆地上的设施,如核电站、废物处理厂等,移至或新建在近海海域,来降低城市噪音和环境污染;⑶在国际水域建立合适的军事基地,以期对某地区的政治、军事格局产生战略性影响[2][3][4][5][8][9]。 常见的超大型浮体有下列几种形式,有箱型(浮舟桥型)(Pontoon type,)、半潜水柱脚型(Semi-Submersible Column Footing Type,)及半潜水低船体型(Semi-Submersible Lower Hull Type,)。其中箱型浮体构造简单,维护方便;半潜式浮体的构造则比较复杂,但其水动力性能比较好,适宜用在较恶劣的海洋环境中。目前日本对于箱形超大型浮体的研究比较多,而美国则是主要进行半潜式超大型浮体的研究[1]。 2.超大型浮体的研究历史 超大型浮体(VLFS)可以起到与陆地相同的作用,它的设置对某一区域的社会、经济活动以及政治、军事格局发挥及其重要的影响,这远不是航空母舰的作用所能比拟的。早在20世纪20年代就有建造超大型浮体作为飞机的中途加油站的设想,但限于当时的科技水平而未能实现。进入60年代后,对超大型浮体结构的可能应用前景的构想益发活跃起来,包括建设海上城市及海上军事基地等。然而,超大型浮体结构在国际上真正受到重视开始于

钢结构发展历程

钢结构发展历程

钢结构发展历程 从铁被人们发现开始,铁就与建筑有着紧密的关系,在人类建筑史上铁发挥着重要的作用。但是,大规模的运用钢铁作为建筑材料还是从近200年开始的。 我国古代有许多运用铁构件建造的建筑,如公元694年在洛阳建成的“天枢”和公元1061年在湖北荆州玉泉寺建成的13层铁塔等。欧美等国在1840年之前多采用铸铁建造拱桥。在1840年后,随着铆钉连接和锻铁技术的发展,铸铁结构逐渐被锻铁结构取代,1846年到1850年英国人在威尔士修建的布里塔尼亚桥就是这方面的代表。该桥共有4跨,每跨均为箱型梁式结构,由锻铁型板和角铁经铆钉连接而成。直到1870年成功轧制出工字钢后,形成了工业化大批量生产钢材的能力,强度高韧性好的钢材才逐渐在建筑领域代替锻铁材料。20世纪初焊接技术和高强度螺栓的接连出现,极大的促进了钢结构的发展,除了欧洲和北美外,钢结构在前苏联和日本也获得了广泛应用,逐渐成为全世界所接受的重要的结构体系。 中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000 多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19 世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而I 结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等,我国的人民大会堂钢屋架,北京和1海等地的体育馆的钢网架,陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB 结构板,支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板,水泥纤维板,以及胶合板。在这些轻质楼迈特建筑轻钢结构住宅面上每平方米可承受316~365 公斤的荷载。的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120 毫米。 钢结构建筑的多少,标志着一个国家或一个地区的经济实力和经济发达程度。进入2000 年以后,我国国民经济显著增长,因力明显增强,钢产量成为世

中国古代科学技术发展的特点

021111班徐冠宇02111062 古代中国科学技术的发展特点 内容摘要: 一.中国是世界文明发达最早的国家之一,中国古代的科学技术成果作为中华民族灿烂文化的一个重要组成部分 二.我国古代科学技术的发展,呈现出其延续性 三.与农业关系密切的学科更多地得到发展 四.古代中国形成了大一统的技术结构 五.古代中国形成了独特的实用科学体系 六.注重实用,理论薄弱 正文: 中华民族的科技活动有着悠久的历史,曾经为人类发展作出过巨大的贡献,并且在16世纪中期以前一直处于世界科技舞台的中心。公元1世纪初期的西汉时期,中国人发明了造纸术,公元105年左右中国科学家蔡伦又改进和提高了造纸技术,从而使造纸技术在中国迅速推广开来。公元3世纪左右,中国人发明了瓷器,这一技术在11世纪传到波斯,由那里经阿拉伯于1470年左右传到意大利以及整个欧洲。到唐朝,中国科学家发明了火药,并在公元9世纪首次将其用于战争之中。在11世纪中期的宋朝,中国科学家发明的指南针和活字印刷技术得到了广泛的应用。中国古代科学技术成就几乎全是中国人自己独自创造出来的,正是这种独创的科技成就的长期发展,历代继承,才形成了中国古代的科学技术体系。中国古代的科技成果不仅对于中华民族几千年来屹立于世界民族之林做出了重大的贡献,而且对东方各国乃至西方各国科技的发展都产生了重要影响。 1.我国古代科学技术的发展,呈现出其延续性 我国的科学技术自两汉而后,经魏晋南北朝的充实和提高,到隋唐五代技术发展,并呈现一股继续高涨的趋势。这种趋势因宋元时期经济发展、文化昌盛、理学形成、战争和其他需要而得到强化。统治阶级为满足自身、政权和社会对科学技术的多方面需要,通过完善教育体系,举行多元化考试,奖励发明创造和培养扶植科技人才等措施,助长、推动和促进了科技的发展,而安定与富裕的社会环境和发达的出版业则又提供了良好的研究条件。国内各民族之间的文化交流与国外的文化交流,也加速着科技的发展。这一切使宋元时期成为中国古代科技发展的黄金时代,不论天文、地学、生物、数学、物理、化学均有突出成就。 在中国这块疆土上产生的古代科学技术,几千年来一直在延续地发展着.总的进程未曾中断,受到外来的影响不多,在这方面与其他国家的古代科技文明不甚相同。古代埃及、两河流域、古印度和古希腊,在奴隶社会都创造过辉煌的科技成就,但都在外族入侵或不明的原因下中断,未能在后来的封建社会中延续。古代阿拉伯则完全是在外来文化的基础上发展自己的科学技术。而古代中国的科学技术发端于本国的奴隶社会,进入封建社会后,虽时缓时速,但一直在继续发展,直至近代西方科学技术传入后才逐渐衰落。其延续发展的时间跨度之大,是世界上绝无仅有的 2.与农业关系密切的学科更多地得到发展 由于我国古代的封建经济主要是农业经济,国家又采取重农抑商的政策,因此,与农业关系密切的学科,如天文学、农学、地学、医学等在中国古代都得到较大的发展。先秦以来,一直强调以农为本,编造历法,授民以时正是历代王朝必须从事并给以极大

中国古代科技发展简史

中国古代科技发展简史 科学技术的定义 科学技术史是关于科学技术的产生、发展及其规律的科学。科学技术史既要研究科学技术内在的逻辑联系和发展规律,又要探讨科学技术与整个社会中各种因素的相互联系和相互制约的辩证关系。因此,科学技术史既不是一般的自然科学,也不同于一般的社会历史学。它是横跨于自然科学与社会科学之间的一门综合性学科。 科学技术萌芽时期 中国科学技术的萌芽时期为旧石器时代和新石器时代。中国是世界早期 人类文明的发源地之一,是世界上最早使用火,发明弓箭和陶器、出现陶器 农牧业、观察天文、开创医药的地区之一。开始利用蚕丝制作丝绸。 先秦时期 夏商周时期奠定了中国科学技术的雏形。这时中国进入了青铜时代,青 铜器的铸造冶炼技术非常高超,同时也出现了原始的瓷器。到了春秋战国时期, 中国古代科学技术体系基本奠定。广泛使用铁器,同时还出现了炼钢技术和铸 铁柔化技术。《夏小正》成书,是中国现存最早的一部农事历书。有大规模的水 利工程,包括都江堰、郑国渠等。创造十进位制。发明筹算,能进行四则运算 以及乘方,开方等较复杂运算,并可以对零、负数和分数作出表示与计算。有学 者认为,筹算促成了印度-阿拉伯数字体系。创造九因歌,为世界上最简便的 乘法表,直到今日还在使用。出现了世界上最早的星表之一。测定了比较精确 的回归年长度。中医学理论初步建立。 秦汉时期 中国古代的各个科学技术已经趋于成熟。农业上的轮作制已经确立。中

医学著作《神农本草经》、《伤寒杂病论》面世。《九章算术》确定了中国古代的数学体系。造纸术已被发明并且得到了重大改进。造船技术已经非常成熟。长城的建造体现了中国当时建筑技术的发达。张衡发明候风地动仪,是世界上最早的地震仪。已有牵星导航技术(过洋牵星术)。发明抽水马桶,是世界上最早使用抽水马桶的国家。 魏晋南北朝时期 刘徽、祖冲之、张子信等对数学和天文学做出了很大贡献。裴秀提出的制图六体,创造了中国古代地图学的基础理论。贾思勰的《齐民要术》标志着农学的成熟。王叔和的《脉经》、皇甫谧的《针灸甲乙经》、陶弘景的《神农本草经集注》丰富了中医学体系。葛洪在炼丹上的研究,对中国原始的化学做出了贡献。马钧在机械制造方面的成就代表了中国古代机械制造的水平。解飞、魏猛变制造出世界上最早的车磨。 隋唐、两宋时期 宋朝科技隋唐时经济文化发达,使科学技术得到了很大发展。到两宋时,中国古代的科学技术发展达到了高峰。 元朝时期 阿拉伯与波斯科学技术传入中国。翻译诸如托勒密的《天文大集》、伊本·优努斯(又译作尤尼)的《哈基姆星表》(又译作《哈基姆历数书》)等天文学著作。中国人在此时开始使用阿拉伯数字。元世祖至元十七年(1280年),王恂与郭守敬等完成编制《授时历》。《授时历》以365.2425天为一年,与地球绕太阳一周的实际时间只有26秒的差距。1303年,朱世杰著成《四元玉鉴》,将“天元术”推广为“四元术”(四元高次联立方程),并提出“消元”的解法。朱世杰

现代大跨空间结构在中国的应用与发展

现代大跨空间结构在中国的应用与发展 今天我想跟大家讨论一个问题,讨论现代大跨空间结构在中国的应用与发展,什么是现代?怎么划分?是怎样产生的?它包括哪些类型等等,提一些看法,大家都可以讨论,而且结合中国的情况,我们当前应用的现在大跨空间结构的情况,以及存在的问题等等跟大家做些讨论。我没有举国外的例子,仅在中国的应用和发展。我争取在四十分钟以内,因为这个问题也比较多,大家一起讨论、提一些看法。我想讲六个问题:一是引言;二是现代空间结构的分类;三是现代刚性空间结构的应用与发展;四是现代柔性空间结构的应用与发展;五是现代刚柔性组合空间结构的应用与发展。 第一,引言,几年前也和有关同志讨论过,空间结构我认为可以分为三个历史阶段:现代空间结构由两部分组成,这个我们从下面这张图来看,我们的空间结构可以认为是古代的空间结构、近代的空间结构以及现代空间结构,我们想这么分。划分的节点实际上是很难的,应该有一段时间,这里正好有些工程,我正向划分是1925年到1975年。现代空间结构主要是从1975年开始,近代空间结构是1925年到1975年,古代空间结构是从1900年到1925年。 在近代空间结构的发展采用了一些新的技术,采用了结构的组合、材料的组合,应用一些结构概念以及结构创新形成在近代发展起来的组合网架结构、一些其他的结构。这个年代是这么看,蓝色的线是现代空间结构,分两部分,一部分是新材料发展以后;第二部分是近代空间结构在原有的基础采用新的建设以后,蓝的线1975年这个里面也有,我们近代空间结构和古代空间结构也并不是死的。为什么1925~1975年呢?古代的空间结构大家知道罗马的万神殿,主要是拱券式穹顶结构,比如说南京的无梁殿主要是砖石。

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