千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)控制與試驗(yàn)研究的開題報(bào)告

千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)控制與試驗(yàn)研究的開題報(bào)告一、選題背景隨著道路交通的快速發(fā)展，路面的質(zhì)量和壽命成為了亟待解決的問題。其中，瀝青路面是目前應(yīng)用最廣泛的路面材料之一，其優(yōu)點(diǎn)在于施工方便、成本較低等，但受到氣候變化和車流量的影響，容易產(chǎn)生裂縫、坑洼等問題，從而縮短了路面的使用壽命。為了改善瀝青路面的質(zhì)量和保障路面的使用壽命，在瀝青混合物中加入碳纖維成為了解決問題的有效途徑。由于碳纖維具有強(qiáng)度高、耐磨性好、耐腐蝕等特點(diǎn)，可以大大提高瀝青混合物的性能和耐久性。因此，對于瀝青碳纖維混合物的生產(chǎn)過程中的收絲系統(tǒng)控制和試驗(yàn)研究具有重要意義。二、研究目的和意義本研究的目的是開發(fā)和研究一種可實(shí)現(xiàn)高精度、高效率的千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)瀝青碳纖維混合物生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制。具體目標(biāo)包括：1.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種基于PLC的千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能，實(shí)現(xiàn)對混合料的加工過程進(jìn)行控制。2.建立千米瀝青碳纖維混合物試驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)以及優(yōu)化評價(jià)方法，提高瀝青碳纖維混合物的性能和耐久性。3.探究千米瀝青碳纖維混合物應(yīng)用于不同路面種類的效果，為瀝青路面的改善和優(yōu)化提供技術(shù)支持。本研究的意義在于：1.提高瀝青碳纖維混合物的生產(chǎn)和加工的質(zhì)量和效率，促進(jìn)瀝青混合物的科學(xué)化生產(chǎn)和應(yīng)用，為我國公路建設(shè)提供技術(shù)支持。2.探究千米瀝青碳纖維混合物在不同路面種類中的應(yīng)用效果，探索更為科學(xué)、先進(jìn)的公路建設(shè)技術(shù)，提高公路的質(zhì)量和使用壽命。三、研究內(nèi)容和方法1.千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本研究采用PLC、伺服電機(jī)、傳感器等元器件實(shí)現(xiàn)控制算法的編寫和調(diào)試，并編寫對應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)、PLC程序以及HMI界面等。2.瀝青碳纖維混合物評估指標(biāo)和評價(jià)方法的建立與優(yōu)化。本研究以瀝青碳纖維混合物的性能、耐久性等為評價(jià)指標(biāo)，建立合理的評價(jià)方法和評估指標(biāo)體系。3.千米瀝青碳纖維混合物試驗(yàn)研究。本研究將采用試驗(yàn)研究方法，分析不同瀝青碳纖維混合物的配比、生產(chǎn)工藝等因素對混合物性能和耐久性的影響，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。四、預(yù)期成果1.成功設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于PLC的千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)的自動(dòng)控制功能。2.建立千米瀝青碳纖維混合物試驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)以及優(yōu)化評價(jià)方法。3.掌握千米瀝青碳纖維混合物試驗(yàn)研究方法，并取得混合物試驗(yàn)研究的初步成果，為后續(xù)科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。五、研究進(jìn)度安排研究活動(dòng)|時(shí)間安排|備注---|---|---文獻(xiàn)閱讀和調(diào)研|2021年11月~2022年1月|千米瀝青碳纖維收絲系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)|2022年2月~2022年4月|千米瀝青碳纖維混合物試驗(yàn)研究|2022年5月~2022年8月|數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析|2022年9月~2022年10月|論文撰寫和答辯準(zhǔn)備|2022年11月~2022年12月|總結(jié)報(bào)告|2023年1月~2023年2月|六、預(yù)期經(jīng)費(fèi)預(yù)算預(yù)計(jì)所需經(jīng)費(fèi)為20萬元，主要用于設(shè)備和材料采購、耗材和場地租賃等。具體經(jīng)費(fèi)預(yù)算如下：項(xiàng)目|經(jīng)費(fèi)支出|備注---|---|---設(shè)備采購|10萬元|包括PLC、伺服電機(jī)、傳感器等材料采購|5萬元|包括千米瀝青、碳纖維等試驗(yàn)費(fèi)用|3萬元|包括場地租賃、人工費(fèi)等論文出版費(fèi)用|2萬元|包括論文翻譯費(fèi)用、排版費(fèi)用等其他支出|0.5萬元|備用經(jīng)費(fèi)七、預(yù)期目標(biāo)和完成時(shí)間預(yù)期目標(biāo)：開發(fā)出具有