关于复合材料相关在职开题报告范文 跟复合材料电杆众创推广模式方面研究生毕业论文范文

《复合材料电杆众创推广模式》

本文是复合材料相关开题报告范文与复合材料和电杆和探索相关专升本论文范文。

摘 要：介绍了一种复合材料电杆的优良性能及推广应用的难点,重点阐述了遵循“大众创业、万众创新”的宗旨,采取“众创”推广模式、创新推广方式,促进复合材料电杆的社会应用,极大缩短了新技术、新产品的推广应用周期.总结了推广应用意义及体会,为后续大范围推广应用复合材料电杆提供了借鉴.

关键词：复合材料电杆；推广难点；众创推广模式

中图分类号：F407.61

文献标识码：A

doi：10.3969/j.issn.16722272.2018.07.040

0引言

随着我国材料技术的快速进步,复合材料——由两种或两种以上的单一组分组合在一起的具有明显界面特征的新型材料应运而生.并且这种新型材料具有原有单一组分所没有的更优良的物理特性.通常一个典型的复合材料是由两部分组成的：一种是较为坚硬、耐腐蚀、拉伸强度高的被称作纤维的材料,它用来增强复合材料的强度和硬度；另一种是被称作基体的材料,用来将纤维材料粘合在一起并起保护作用,抵御外部环境的破坏,如树脂材料等.

近年来,随着复合材料生产制造技术的逐渐成熟以及各类商业化廉价纤维种类的出现 (编织物纤维布),碳纤维复合材料的应用范围逐渐从传统的航空航天领域进入到汽车、海洋、医疗、运动器械、基础设施建设、能源工业等民用领域.特别值得注意的是,近几年在国家电网公司提出的智能电网、绿色可持续能源利用理念的倡导下,人们越来越多地将关注点集中在使用复合材料来取代大量传统老旧的电力设备部件,例如输电杆塔,以克服其自身固有缺陷,提高电杆的可靠性并延长其使用寿命.

目前,复合材料电杆以其重量轻、强度大、耐冲击、抗腐蚀、绝缘性能好、使用寿命长等一系列优点,在电力行业得到应用,尤其适应于气候条件恶劣的山区、高寒地区、沿海地区和海岛.由于复合材料电杆的使用寿命通常为普通水泥电杆的7～8倍,且质量轻,运输方便,减少了车辆的投入,运输费用降低；再加上安装使用后,复合材料电杆少维护或免维护,后续日常维护费用也降低了.也就是说,在电杆的使用寿命期间,复合材料的性价比是远远高于水泥电杆的.但是,由于复合材料电杆的一次性投入费用较高,一根10kV复合材料电杆的市场售价目前是同类型水泥钢筋电杆的5～6倍,而国家电网建设的经费又是以年度预算为主,因而极大限制了复合材料电杆的推广应用.本文探索了复合材料电杆推广应用的新途径,实践证明是有效的.

1复合材料电杆推广应用难点

1.1地域的限制

复合材料电杆由于一系列优良的性能,目前在国内外开始推广应用.但是,复合材料电杆还仅仅在台风频发、盐雾较重的沿海地区和气候条件比较恶劣的地区使用.人们看重的是这种电杆的强度高、耐腐蚀性和温差形变小,这正是当前普遍应用的水泥钢筋电杆所不具备的性能.水泥钢筋电杆因温差变化而开裂易造成钢筋锈蚀,导致其强度下降甚至垮塌,而盐雾对水泥电杆的腐蚀性亦强,直接缩短了水泥电杆的使用寿命.因此,在气候条件恶劣的地区最好不使用水泥电杆.

1.2限制

复合材料电杆的售价较高,以10kV复合材料电杆为例,目前市场售价为同类水泥电杆市场的5～6倍.但是复合材料电杆有效使用的年限是水泥电杆的7～8倍,从电杆全寿命成本而言,复合材料电杆的实际上是低于水泥电杆的.且复合材料电杆质轻,运输能力增强,减少了车辆的投入,运输费用降低；再加上安装使用后,复合材料电杆少维护或免维护,后续维护费用也降低了.也就是说,在电杆的使用寿命期间,复合材料的性价比是远远高于水泥电杆的.但是,由于复合材料电杆的一次性投入高,而国家电网建设的经费又是以年度预算为主,极大限制了复合材料电杆的应用.

1.3运输问题

目前,复合材料电杆主要还是用于气候条件恶劣的山区和高寒地区,以10kV电杆为例,无论是复合材料电杆还是水泥电杆,其标准尺寸是一样的,长度均为15m.由于山区和高寒地区道路狭窄且弯道多,用车辆运输难度极大且极不安全,因此,多以人工搬运,劳动强度极大.因为山区路况险峻复杂,甚至有时为了安装输电杆塔需要额外建设道路与辅助设施以确保装配的可靠性,这进一步增加了前期的设备投入和运输费用.

尽管复合材料电杆相比同类水泥电杆的重量要轻,但一根10kV复合材料电杆也重达300kg左右.目前依旧是采用人工搬运,运输成本依然较高.由于在运输成本上复合材料电杆毫无优势,因此,人们宁可选择较低的水泥电杆,也不愿采用高的复合材料电杆,因而限制了其推广应用.

2复合材料电杆的“众创”推广模式

2.1依托“龙头”企业,精准定位目标市场

四川省阿坝地区是我国地震高发的高寒山区,这里气候条件恶劣、昼夜温差大,普通水泥钢筋电杆极易开裂锈蚀.且该地区冰冻、泥石流、地震灾害频发,经常发生电杆断裂、塌陷,导致电力中断.再加上阿坝山区地质以砂石为主,沟壑纵横、悬崖峭壁众多,土壤层薄、多乱石,极大地增加了工程实施难度,复杂多变的气候,给施工人员的人身安全带来了极大的隐患,同时,电力设备的重量极大地限制了运输安装,给运输和施工人员的人身安全带来了隐患,也增加了不必要的非抢修成本.因此,如何安全施工、高效抢修、快速恢复供电,成为了电力建设工作中的一大难点和重点,迫切需要解决.为解决这一难题,把复合材料电杆推广应用的重点选择为交通不便、电杆运输困难的山区和气候条件、地质条件恶劣的高寒地区.这一想法,得到了国网四川省电力公司阿坝供电公司的支持,以该“龙头”为依托,对复合材料电杆开发应用立项支持,创新科技企业——武汉光晔科技有限公司参入,联合开展了10kV复合材料电杆的应用研究.

从2016年开始,由国网四川省电力公司阿坝供电公司正式下达复合材料电杆开发应用项目任务,该项目在充分论证复合材料电杆优良性能的前提下,重点要解决复合材料电杆的运输和施工问题.对此,双方就此进行了广泛讨论,决定采用“分段运输、连接施工”的实施方案,解决了电杆运输难、劳动强度大、制约复合材料电杆应用的难题.

2.2采取“众创”方式,开展技术攻关协作

2.2.1发挥创业导师作用,提供技术咨询服务

武汉光晔科技有限公司是一家入驻武汉留学生创业园的科技企业,依据该公司与国网四川省电力公司阿坝供电公司签订的合作开发协议进行分工,由武汉光晔科技有限公司按照协议确定的分段式复合材料电杆的技术要求组织实施,为使实施方案可行,武汉光晔科技有限公司聘请了华中科技大学、武汉科技企业孵化器协会中具有专业技术特长的科技创业导师为技术顾问,对复合材料电杆分段后的连接方式提出多种解决方案.

在分段方面,分别采取三段式和两段式两种：分段前,10kV复合材料电杆总长为15m、总重量为300kg；分成三段（每段为5m）、每段重量平均为100kg；分成两段（每段为7.5m）、每段重量平均为150 kg.这样由于电杆分段长度缩小、重量减轻,极大方便了电杆的车载运输和人力搬运.

在分段后电杆的连接方面,共推出了卡扣、法兰盘、内镶连接钢套等多种方式.并对三种连接方式连接后的电杆强度和连接件的加工难度进行了综合分析,最后决定先采用法兰盘连接方式,见图1.

2.2.2委托有机械加工制造实力企业,开展技术攻关

法兰盘是当前各类管道连接的日常机械配件,但用于复合材料电杆的法兰盘连接件必须满足以下条件：

第一,必须保证法兰盘柱内壁与电杆外壁的无缝连接.由于电杆的外形均为上细下粗,呈锥形.以10kV复合材料电杆为例,该电杆底部外径为390mm,顶部外径为190mm,因此,只有保证法兰盘柱内壁锥度与电杆外壁锥度一致,才能使两者无缝连接,确保连接后的电杆强度.

第二是防水.由于电杆在安装后是竖立的,如法兰盘与电杆连接处有缝隙,雨水极易渗漏进电杆,而引起法兰盘内壁锈蚀,并降低电杆绝缘强度.

上述问题,我们与合作厂家开展了联合攻关,对法兰盘进行了设计,合作厂家采用了一系列新的工艺,国家电网四川省电力公司阿坝供电公司、武汉光晔科技有限公司和法兰盘加工企业三家联合,以“众创”方式,使问题得以解决.

2.2.3发挥大学科技优势,对分段式复合材料电杆进行整体测试

华中科技大学是一所国内著名的985大学,其机械制造专业位居国内首位,具有完善的力学检测手段和设备.

分段式复合材料电杆在组装后能否符合国家10kV电杆的力学标准,是该产品能否投入市场应用的关键.为解决组装后分段式复合材料电杆的质量检测,我们采取了“土、洋”结合的方式.先是在生产车间利用起吊行车外加重力仪起重拉力进行“折弯”试验,检测组装后分段式复合材料电杆的横向承重张力.在取得初步结果后,又请华中科技大学力学实验室予以验证,利用先进的检测设备对电杆进行了力学测试,检测结果符合10kV电杆国家标准的各项要求,并出具了有资质的检测报告,为该产品的推广应用铺平了道路.

3强化复合材料电杆的质量认证和后续服务

从技术和管理上着手加强复合材料电杆的质量认证.在研制生产中采用国际上先进的设计、加工成型方法和工序——优化设计及复合材料结构自动铺设定位剪裁热成型一体化技术,这种技术采用数字化形式对产品进行全面描述和数据传递,通过复合材料数字化设计、制造平台数字化控制和材料加工数字化运行,采用数据库分布式并行工程的管理方法,使设计与制造成型之间有机联系,改变传统复合材料的设计和生产制造模式,可使原本上千结构的零部件一次成型,使结构最优化,极大地减少重复工作、人工操作带来的误差,人员配置紧致,提高生产效率和产品构件质量.

纤维增强型复合材料电杆特别适用于高寒高海拔、沿海地区,由于这些地方的环境恶劣,易发生泥石流、山洪、冰冻、台风等自然灾害.因此,对电杆的维护十分重要.首先,在安装电杆时,要根据当地的地形地貌和气象情况,对电杆地基予以增强处理,并要定期检查地基牢固度,如出现松动、裂纹应及时加固.在冰冻情况下,要对电杆覆冰及时清除,减轻电杆负重.尤其是在有可能出现山洪、泥石流、台风的时候,要提前进行电杆的巡查、排除隐患.

4产品推广应用的意义和体会

4.1推广应用的意义

目前,由国家电网四川省电力公司阿坝供电公司为“龙头”开发研究的多段式复合材料电杆已在该地区投入使用.该产品不仅克服了传统水泥钢筋电杆使用中的不足,更重要的是,由于电杆分段后每段长度和重量大幅下降,极大方便了山区、高寒地区的电杆车载运输和人力搬运.而且每段电杆在运到施工地点后,施工人员只需一把扳手,用螺栓将各段连成一体即可.尤其是在出现重大灾情,导致电杆受损、电力中断,分段式复合材料电杆的应用能快速进行抢险救灾、迅速恢复电力供应,这对于保障人们生产、生活用电具有重大意义.

总结分段式复合材料电杆具有的优点有：

安全：山区运输过程中,电杆质轻,运输灵活,抢修人员抢险不冒险；公路运输时,汽车载重小、惯性小,运输安全；施工安全,安装过程中倾倒危害性小.

可靠：电杆力学性能好,装、卸载对电杆强度影响小；耐磨性能优良,在运输过程中的磨损不会影响正常运行；通过锥度设计,电杆自身结构稳定性较好.

运输成本低：公路运输过程中,电杆质轻,运输能力增强,减少了车辆的投入,且运输更为便捷、安全,成本降低；山区运输时,减少了马、骡子的运输,一方面减少了物力的投入,另一方面,对农作物和自然植被的损害降低,避免或减少非运输成本；重型起吊设备使用减少,相应成本降低.

环境适应性好：复合材料电杆耐腐蚀、耐磨损、耐低温和抗氧化等性能优良,适用地区广；在复杂工况下,能对故障线路进行抢修,可快速恢复供电；施工安全,方便快捷；环境污染小.

拓展应用：复合材料杆塔可以作为智能电网的主要结构；可实现现有城市钢管塔的功能,且成本低廉.

4.2推广应用的体会

在推广应用复合材料电杆的过程中,我们遵循“大众创业、万众创新”的宗旨,依托“龙头”企业和大学院校,集众智、汇众力,协同攻关,探索出了一条行之有效的推广模式,有效克服了新技术、新产品推广应用中的难点,极大缩短了新技术、新产品推广应用的周期.同时也促进了“大众创业、万众创新”活动的开展,这对于复合材料电杆后续更大范围的推广应用工作提供了借鉴.

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复合材料论文参考资料：

复合材料论文

结论,该文是一篇关于对写作复合材料和电杆和探索论文范文与课题研究的大学硕士、复合材料本科毕业论文复合材料论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助。