毕业设计开题报告4-钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发.

第一篇：毕业设计开题报告4-钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发.

毕业设计开题报告4-钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发

1.课题名称：

钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2.项目研究背景：

所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。

编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比，新增内容约占15％，有重大修订的内容约占35％，保持和基本保持原规范内容的部分约占50％，规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。3.项目研究意义：

建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，4.文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错，计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准（gbj68－84）该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规

范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构，以及组成结构的构件和基础；适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范（或标准）中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。

结构的作用效应 常见的作用效应有： 1．内力。

轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力； 剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力； 弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩；

扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。2．应力。如正应力、剪应力、主应力等。

3．位移。作用引起的结构或构件中某点位变（线位移）或某线段方向的改变（角位移）。

4．挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。5．变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6．应变：如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类：

1．承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：

（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；

（2）结构构件或连接因材料强度被超过而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载；（3）结构转变为机动体系；

（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。

2．正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：（1）影响正常使用或外观的变形；

（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其它特定状态。

结构设计的基本任务，是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的，人们采用过多种设计方法。以现代观点看，可划分为定值设计法和概率设计法两大类。

1．定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素（如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等）看作非随机变量，而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法，即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s（内力、变形、裂缝宽度等）不应大于结构抗力r（强度、刚度、抗裂度等），即s≤r。在20世纪70年代中期前，我国和国外主要都采用这种方法。

2．概率设计法：将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量，而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法，即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构，也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r（s＞r）的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的，至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期，结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。面向对象编程

使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程，或oop。这种技术可以创建可重用组建，它是程序的组成模块。几个定义

控件 提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。事件 由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制，或从端口接收数据。

方法 嵌入在对象定义中的程序代码，它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如，数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。对象 程序的基本元素，它含有定义其特征的属性，定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visual basic中所有对象的示例。过程 为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。

属性 对象的特征，如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观，有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。5.设计主要内容

本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括：

1.平面钢架分析程序的改造

对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求：

(1 编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序，或以图形方式输入计算简图。(2 修改程序，使之适合多工况内力计算；(3 根据输入、输出数据的特点，设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。2．编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序

(1 根据有关的规范，应明确计算的各种荷载（恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等）的计算方法，在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。

地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。

(2 计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力（随机）文件中。

对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。

(3 在(2中产生的杆端力文件基础上，分别计算各种可能的荷载组合下，梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。

(4 从(3生成的文件中选出最不利组合，同时给出截面配筋。梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。

(5 部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定，用auto-cad vba 绘制梁、柱配筋图。5．成果形式

本毕业设计的成果应包括：

1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序

在存放源程序的软盘中，应至少有一个算例的数据文件，可在基本不需另外键入数据的前提下，显示正确地运行结果。2．软件使用手册

这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。3．软件说明书

这是软件作者的工作档案，是软件维护的基本资料。其中应包括：

(1 软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述，主要的计算公式及其使用的符号的含义，重要算法的文字说明：

(2 程序的结构：模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能；(3 带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义（尽可能的采用通用公式中的符号）。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明；(4 为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。(5 部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。4．对自己所编程序的评价

(1 对算例计算结果的合理性进行必要的分析；

(2 总结软件设计过程中的经验和及教训，提出设计改进意见。以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外，其余均用计算机打印。6.进度计划

第一周 毕业实习，参观工程，收集资料。

第二周 需求分析：描述计算机模型，编些初步的软件说明书。第三周 软件设计：选择模块划分的方案

第四周 模块设计：数据输入界面设计（梁柱截面数据）或 数据输入界面设计（可视化图形输入）第五周 数据输入界面设计（框架数据、附加荷载）

第六周 模块设计：荷载计算（恒载、活载），相应的内力计算 第七周 荷载计算（风荷载、地震作用），相应的内力计算 第八周 模块设计：梁配筋计算 第九周 梁荷载组合，确定梁配筋 第十周 梁荷载组合，确定梁配筋 第十一周 模块设计：柱配筋计算 第十二周 柱荷载组合，确定柱配筋 第十三周 柱荷载组合，确定柱配筋

第十四周 软件测试 或用autocad vba 绘制梁、柱配筋图； 第十五周 软件测试

第十六周 整理源程序，编写软件说明数和用户手册

第十七周 编写软件说明书和用户手册，形成毕业设计全部文件，准备答辩。第十八周 毕业答辩上一页

第二篇：4毕业设计开题报告

河北交通职业技术学院毕业设计

致 谢

当我打完毕业论文的最后一个句号，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的难以言喻的失落。随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。

三年的大学生活，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式和表达能力。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友，无论在学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾。对他们的感激之情难以用语言量度，谨以我最朴实的话语致以最真挚的谢意。

在这里首先要感谢我的导师徐辉。徐老师平日里工作繁多，但对我悉心的指导为我完成毕业设计给了极大的帮助。除了敬佩老师的专业水平外，她严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对也我影响深远。

其次要感谢我的几位同学。这次毕业设计中，大家虽然都没太多的经验，但是我们在老师的指导下，互相帮助，团结协作，共同攻克了一个又一个的难关，最终圆满的完成了设计任务。在大学的末尾，能够遇到这样的同学，是值得一生铭记的。

另外，我还要由衷感谢各位老师对学生的指导和教诲。也感谢河北交通职业技术学院、母校三年来对我的栽培。

第三篇：毕业设计开题报告(建筑软件开发)

1。课题名称：

钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发 2。项目研究背景：

所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。

编写算例使用建设部最新****的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002，该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比，新增内容约占15％，有重大修订的内容约占35％，保持和基本保持原规范内容的部分约占50％，规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。

3。项目研究意义：

建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件

开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决，结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了，因此原来在学校使用的手算方法，将被运用到具体的程序代码中去，精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法，还要想到如何把这些做法用代码来实现，4。文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的，做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错，计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准（gbj68－84）该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则，是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则，这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时，可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物（包括一般构筑物）的整个结构，以及组成结构的构件和基础；适用于结构的使用阶段，以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论，采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定，即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量，使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上，并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性，属于“概率设计法”，这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势，而我国在设计规范（或标准）中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。

结构的作用效应常见的作用效应有： 1．内力。

轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力；

剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力；

弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩；

扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。

2．应力。如正应力、剪应力、主应力等。

3．位移。作用引起的结构或构件中某点位变（线位移）或某线段方向的改变（角位移）。

4．挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。

5．变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6．应变：如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类：

1．承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态：

（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；

（2）毕业设计开题报告范文-钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发

（3）结构转变为机动体系；

（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）。

2．正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：

（1）影响正常使用或外观的变形；

（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏（包括裂缝）；

（3）影响正常使用的振动；（4）影响正常使用的其它特定状态。

结构设计的基本任务，是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡，力求以最低的代价，使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内，能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的，人们采用过多种设计方法。以现代观点看，可划分为定值设计法和概率设计法两大类。

1．定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素（如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等）看作非随机变量，而且采用

以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法，即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s（内力、变形、裂缝宽度等）不应大于结构抗力r（强度、刚度、抗裂度等），即s≤r。在20世纪70年代中期前，我国和国外主要都采用这种方法。

2．概率设计法：将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量，而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法，即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构，也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r（s＞r）的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的，至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期，结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。

面向对象编程

使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程，或oop。这种技术可以创建可重用组建，它是程序的组成模块。

几个定义

控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。

事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制，或从端口接收数据。

方法嵌入在对象定义中的程序代码，它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如，数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。

对象程序的基本元素，它含有定义其特征的属性，定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。

过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。

属性对象的特征，如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观，有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息中国物流信息网

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5。设计主要内容

本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括：

1。平面钢架分析程序的改造

对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求：

(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序，或以图形方式输入计算简图。

(2)修改程序，使之适合多工况内力计算；(3)根据输入、输出数据的特点，设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。

2．编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序(1)根据有关的规范，应明确计算的各种荷载（恒载、楼屋面

活载、风荷载和地震作用等）的计算方法，在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。

地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力（随机）文件中。

对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。

(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上，分别计算各种可能的荷载组合下，梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。

(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合，同时给出截面配筋。

梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。

(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定，用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。

5．成果形式

本毕业设计的成果应包括：

1。可运行的、并毕业设计开题报告范文-钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发

第四篇：毕业设计开题报告样例

“热膜空气流量传感器的研究”毕业论文开题报告

一、论文背景和意义

自20世纪70年代以来，随着电子技术尤其是微处理器的迅速发展，使现代汽车成为典型的高科技机电一体化产品。电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素,汽车动力性能、操纵性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高,都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术的完美结合,电子技术的发展应用已使汽车产品的功能发生了深刻的变化，其中最有代表性的核心器件就是传感器。汽车的各个系统正是依靠传感器，进行信息反馈，实现自动控制工作的。由于传感器在电控系统中的重要性,所以从某种意义上说,先进汽车的竞争即是传感器的竞争。目前,普通汽车上大约装有几十到近百只传感器,豪华轿车上则更多,这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身安全控制系统中。

由于汽车传感器在汽车电控系统中担负着信息的采集和传输，然后经电脑对信息处理后控制相应的执行器工作，因此各类传感器是汽车电子控制系统和自我诊断系统中非常重要的装置。热膜空气流量传感器直接测出进气管内空气流量的变化，并转换成电信号输入ECU中，作为发动机基本喷油量控制和点火控制的依据。本毕业论文旨在研究热膜空气流量传感器的工作原理及常见故障排除，并通过此论文研究进一步理解掌握所学的汽车电控知识，能正确排除汽车电控故障，又能通过本毕业设计将学习到的诸多理论知识应用到实践当中，培养了自身的创新能力。

二、汽车传感器的作用和应用

传感器是能感受规定的被测量、并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置, 通常由敏感元件和转换元件组成。它是一种检测装置, 是实现自动检测和自动控制的首要环节。

现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制系统，汽车电控系统的功用是提高汽车的整体性能，包括动力性、经济性、安全性、舒适性、操纵性、通过性以及排放性能等。虽然汽车车型不同、档次不同，采用电控系统的功能和多少也不尽相同，但是汽车电子控制系统基本结构都是由传感器号、电控单元ECU和执行器（执行元件）三个部分组成，这是电控系统共同的特点。传感器是电子控制系统的眼睛，它用于观察记录各种变化的物理、化学量，并将这些量转变为电脑可识别的电信号，例如水温传感器、空气流量计等。执行器是电子控制系统的手，它用于执行电脑ECU发出的各种命令，它可把命令变成对控制对象的具体动作，例如喷油器、怠速马达、点火线圈等。控制电脑是整个控制系统的大脑，它用于分析处理各种信息，并发出命令给各个执行器来完成整个系统工作。

汽车用传感器的主要类型有温度传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器、位置传感器、气体浓度传感器等，在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统及GPS系统中，采集汽车在各种工况下的技术参数，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等, 转化成电信号输给计算机, 使汽车处于最佳工作状态，为汽车的优化控制提供原始依据，以提高汽车的安全性、舒适性、动力性、经济性和降低排放污染。

三、论文研究的主要内容及方法

本课题主要研究以下几方面的内容：

（1）阐述传感器的定义和功能、汽车电控系统的组成、传感器在汽车中的应用、本论文的研究背景和意义。

（2）阐述热膜式空气流量传感器的类型、基本工作原理、结构组成、外接电路和工作电路分析等知识；

（3）总结归纳热膜式空气流量传感器出现各种故障后，发动机表现出的相应故障现象，阐述如何进行故障分析及利用诊断工具故障检测，并对热膜式空气流量传感器所有可能故障进行归纳并提出排除方法；

（4）收集热膜式空气流量传感器的典型车型及典型故障案例，详细阐述其故障排除步骤和方法，为今后此类传感器的故障排除提供参考信息。

本课题的研究方法：

首先明确课题任务，即确定论文题目和论文研究的主要内容；然后查找、收集国内外文献和技术资料，进行消化吸收，根据论文研究的主要内容形成各阶段文字性成果；继续收集资料，到生产维修现场调研，对故障分析检测和维修案例进行汇总和提炼，深入探讨文字性成果的合理性，撰写出论文初稿；学习绘图软件的使用，修改论文初稿，整理论文格式，形成最终合格的毕业论文文稿；最后打印文稿，准备答辩。

四、论文的工作安排：

本毕业论文工作时间为12周，分两个阶段，第一个阶段为本学期11月30日到12月31日（5周），第二个阶段为下学期3月1日到4月16日（7周）。具体工作安排如下：

1-3周：明确任务、撰写开题报告、根据论文研究内容搜索资料；

4周：阐述、分析热膜式空气流量传感器传感器的基本原理、解答问题； 5周：热膜式空气流量传感器传感器的结构组成分析、解答问题；

6周：热膜式空气流量传感器传感器的故障表现及具体检测、解答问题； 7周：绘制热膜式空气流量传感器传感器的工作原理图、解答问题； 8-9周：故障排除归纳总结和故障案例收集、解答问题；

10-12周：将各阶段文字性成果汇总，撰写论文，答辩。

第五篇：基于多羧酸配体的金属-有机框架材料的合成与性能研究开题报告

基于多羧酸配体的金属-有机框架材料的合成与

性能研究开题报告

指导老师：吴传德

化学系 0801班 姓名 乐月琴 学号 3080103522 选题的背景和意义

1.1 选题背景和国内外研究现状

金属-有机框架(Metal-Organic Framework，MOF)是指有机配体与金属离子通过自组装形成的具有周期性网络结构的金属-有机框架材料[1]。它集合了有机聚合物和配位化合物两者的特点，既不同于一般的有机聚合物，也不同于硅氧类的无机聚合物，而是结合了有机配体和无机金属离子两者的特点，可以通过选择适宜的配体和金属离子或金属簇，控制影响自组装的各种微妙因素，合成出具有新奇拓扑结构的金属一有机超分子，如一维链、梯子、方块、砖墙、蜂窝等，为开发新型功能材料提供了丰富的研究素材，近十年来得到了学术界的广泛重视[2-5]。金属-有机框架材料具有性质独特、结构多样化、不寻常的光电磁效应、众多的可供使用的金属离子等特点，在非线性光学、磁性、超导、催化、吸附、分离、主客体化学及生物制药等诸多方面显示了潜在的应用前景[6-7]。如在气体储存方面，由于MOFs材料大部分具有孔隙结构和特殊的构造,在气体的存储方面有潜在的应用。Yaghi等[8]对有MOF-5 骨架结构的16 种MOFs 进行了甲烷吸附性能的研究,这些骨架的孔是均匀、周期性排列的,孔隙率达到91.1 %。在36 个大气压、室温下,对甲烷的吸附量可以达到240cm3(STP)·g-1。2005年Yaghi研究小组[9]的综述中对当时文献中所报道的金属有机骨架材料储氢性能进行了简要的汇总；其中MOF-505在77K(1 atm)条件下表现了相对比较好的储氢能力，每克样品吸附24.8 mg 氢气。在吸附和分离方面，由于多孔材料特有的骨架结构和表面性质,使得其对不同的气体的吸附作用不一样,从而可以对某些混合气体体系进行分离。Kim 等[10]合成了甲酸锰化合物,其表面积不是很大,约为240m2/g ,但是这种金属有机骨架对氮气、氢气、氩气、二氧化碳、甲烷等具有选择性的吸附。这种材料就可以作为一种选择性分子筛,可能会有很重要的工业应用,如从天然气中脱除二氧化碳,从含有氮气、一氧化碳或甲烷的混合气中回收氢气。在充当反应器方面，MOFs的多孔性以及孔径可调性，除了能用作储存以及筛分等之外，MOFs的孔道中能够进行化学反应生成己知或未知的产物。随着主体MOFs的选定，孔道将会作为合成的纳米模板，由于孔道的大小是一定的，故能获得单分散的纳米粒子，纳米粒子的大小可由主体材料的孔径调节。Ferey[11]以MIL-101作为主体材料，将制备的MIL-101浸入含有Zn盐的溶液中，制备出含有Zn2+的MIL-101，小心洗涤后在300 K的条件下与H2S作用，制备出孔道有半导体ZnS纳米粒子的复合物。通过高分辨力电镜和化学组成分析证明半导体粒子存在于孔道中，而不在主体材料MIL-101的表面。

金属-有机框架材料的研究是由配位化学发展而来的，在此后的发展中，对MOFs的研究很好的结合了有机化学、结构化学、超分子化学等学科。

1990年Robson[12]将无机网络结构中的研究成果拓展到有机和金属-有机聚合物领域中，首次提出以下设想：以一些简单矿物的结构为网络原型，用几何上匹配的分子模块代替网络结构中的节点，用分子链接代替其原型网络中的单个化学键，以此来构筑具有矿物拓扑的配位聚合物。而且成功的合成了由4,4',4'',4'''-四氰基苯甲烷与正一价铜离子构筑的具有金刚石拓扑的三维配位聚合物。1994年Fujita[13]用Cd与4，4'-联吡啶合成了具有二维方格网络结构的聚合物，它具有很好的催化活性，能加速氰基甲烷基化反应。1995年，美国化学家Moore[14]在Nature上报道了Ag与2，4，6-三(对氰基苯基乙炔基)苯形成的具有蜂窝状骨架结构的三维聚合物，该聚合物具有生物活性，能够促进细胞增大。同年Fujita[15]在Nature上提出了选择适当的刚性有机配体与金属离子构筑微孔材料，也就是金属-有机框架结构(Metal-Organic Framework，MOF)材料，这类材料可以吸附客体分子，在脱出客体分子后骨架仍然保持稳定，并合成了由均苯三甲酸与Co构成的化合物在随后的时间里，Yaghi等合成了非常具有代表性的MOF系列配位聚合物，其孔径和比表面积超过传统的分子筛，成为了配位聚合物发展史上的一个里程碑[12]。

在此后的十几年岁月，MOFs的研究逐渐变得热门，更多性能多样优良，比面积极大的MOFs被研究出来。1999年Yashi研究小组合成的MOF-5 Langmuir比表面积高达2900m2/g[16]。

2005年Ferey研究小组合成的MIL-100和MIL-101都包含多级孔道和很大的比表面积[17-20]。这些化合物无疑展现了金属-有机框架材料诱人的前景，如气体的吸附、催化、药物载体等。1.2 选题的意义

具有空d和空f轨道的d、ds和4f区过渡金属与配体易形成配位键；芳香羧酸刚性平面骨架上的羧基具有特定角度且配位点多，能以多样的配位模式在特定的方向上连接金属离子，还可做为氢键受体和给体。通过各配体相互调整组合，可进一步调节MOF的空间构型得到多种拓扑结构，并利用配体共轭芳环对电子的传递作用，将令人感兴趣的光催化、荧光等特性引入到MOF的骨架中，从而合成一系列具有特定结构和功能的MOF材料。

在MOFs的合成中，分子间作用力极为难以预测，所以造成了合成过程与结果在一定程度上的不可预测。因此,努力辨识和修正合成条件,使金属和配体之间能按意想的方式作用并结合就显得极为重要了。金属离子和配体的浓度、溶剂的极性、pH 值和温度的微小的变化都可能导致晶体质量和产率的变化,或产生全新的骨架结构。但是,只要确定了合适的条件,合成就会获得非常高的产率,能耗也比较低,还有合理的时间范围,溶剂也可循环使用。a、金属离子与配体的摩尔比：金属离子与配体的比例也很大程度上影响着骨架的性能。一般地,金属离子与配体的摩尔比在1∶10到10∶1之间。当金属的比例超过配位的化学计量比时,配体能充分地以多齿型配位,而且金属会有不饱和位存在,对于骨架性能的研究尤其是催化作用是非常有利的;反之,配体就可能会全部或部分以单齿型配位,形成的骨架可能没有前者稳定,而且没有或仅有很少量的金属不饱和位。b、模板试剂和溶剂：在骨架的合成中,模板试剂的选择是非常重要的。使用不同的模板试剂可能会产生完全不同结构的骨架。模板试剂的量并不是非常关键,能相应较大量地使用,不会影响反应和微孔材料的制备。混合溶剂经常用于调节体系的极性和溶剂2配体交换动力学,影响晶体生长速率。溶剂分子与骨架发生弱的相互作用,是稳定骨架的一种有效的方法。如果希望晶体有高的产率,通过增加溶剂浓度和搅拌可降低反应时间。去质子化溶剂的选择也是非常重要的,可能会使酸性配体完全或部分地去质子化,从而使得配体与金属离子的配位方式不同,生成不同的骨架结构。c、温度和pH值：在高温的水热条件和在室温的温和条件下,羧基的配位能力不同, 从而生成的骨架结构就不同。在高温条件下羧基是以多齿型配位的,易形成多维结构;而在室温条件下是以单齿型配位的,易形成一维结构。同时,反应溶液的pH 值不同,生成的骨架结构也不同。随着反应的pH 值增大,金属离子桥接氧或羟基的数量就增加,从而使骨架单元增大。

所以通过调整温度、金属离子和配体摩尔比、溶剂等来调节晶体的结构，尝试找出特定配体和中心离子合成MOFs的最佳条件，并通过XRD、热重分子等解析结构，研究性能，并尝试解释原因。研究的基本内容

2.1 研究的基本内容 2.1.1 培养晶体

寻找合适的多羧酸配体和中心离子，培养出数种结构较好的MOFs； 2.1.2 合成研究

通过调整温度、金属离子和配体摩尔比、溶剂等来调节晶体的结构，尝试找出特定配体和中心离子合成MOFs的最佳条件； 2.1.3 性能研究

通过XRD、热重分析仪等仪器来解析上述晶体的结构，并研究其基本性能。2.1.4 研究的重点和难点

研究的重点在于找到合适的多羧酸配体和中心离子来培养MOFs。研究的方法

采用传统的扩散法来培养MOFs。在扩散法中,将金属盐、有机配体和溶剂按一定的比例混合成溶液,放入一个小玻璃瓶中,将此小瓶置于一个加入去质子化溶剂的大瓶中,封住大瓶的瓶口,然后静置一段时间即可有晶体生成。进度计划和预期目标

4.1进度计划 2011年12月，选题和确认导师；

2012年1月至3月9日，文献阅读，并且完成文献综述和开题报告； 2012年3月10日至4月10日，晶体的培养和筛选，并且研究合成条件（温度、金属离子与配体摩尔比）对MOFs结构的影响；

2012年4月11日至5月17日，晶体性能研究； 2012年5月17日至25日，毕业论文撰写和答辩。4.2 预期目标

培养出数种结构较好的多羧酸配体的金属-有机框架材料，并且进行结构解析和性能研究。

参考文献

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