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关键词： 工业固废   注浆材料   惰性浆液   正交试验   力学性能   抗水分散性   极差分析  

摘要： 以典型固废矿渣微粉、粉煤灰、硅灰为原料制备固废基盾构惰性同步注浆材料,采用六因素五水平正交试验,开展了注浆材料力学性能及抗水分散性的试验研究。结果发现:增大碱激发剂模数,减小其掺量,则浆液抗压强度下降;水胶比、膨水比对浆液抗动水冲刷能力的影响较大;碱激发剂掺量和水胶比是影响浆液水陆强度比的主要因素。根据正交试验极差分析和综合性能平衡,确定了注浆材料的优选配合比:水胶比1.00,胶砂比0.45,膨水比0.35,减水剂掺量1.5%(质量分数),碱激发剂模数1.6,碱激发剂掺量20%(质量分数),此时注浆材料28 d抗压强度为13.02 MPa,水陆强度比为80.83%,3 h动水冲刷质量损失率为5.62%;并开展了稠度、凝结时间、泌水率和结石率等性能试验,测试指标均达到了活性浆液的要求。以上研究为工业固废在盾构注浆技术领域的应用提供了一定的研究基础和实验依据。

关键词： 复合材料层合板   铺层顺序   碳/玻纤维   混杂复合材料   力学性能  

摘要： 混杂纤维增强复合材料可通过混杂纤维的协调匹配产生协同混杂效应,从而提高复合材料在强度、刚度、性价比等方面的优势。为了研究碳纤维与玻璃纤维铺层顺序对复合材料力学性能的影响,制备5种不同铺层顺序的碳/玻混杂纤维增强复合材料,结合显微组织与拉伸断口分析了纤维铺层顺序对其强度、刚度、应力-应变曲线的影响规律。结果表明:铺层顺序对复合材料的力学性能影响显著,铺层间隔越均匀其增强效果越好,碳纤维或玻璃纤维集中分布于试样中间时均不利于复合材料性能的提升,碳纤维、玻璃纤维单层间隔时其抗拉强度比纯玻璃纤维增强复合材料提高了约60%,3层间隔时其强度略低于纯玻璃纤维增强复合材料;铺层间隔越均匀其层间开裂越集中且断口处纤维单丝拔出长度越大;碳纤维加入后复合材料的刚度大幅度提升,其应力-应曲线出现不同程度的波动,但铺层顺序对复合材料刚度影响甚微。

关键词： 中等体积分数   SiC_(p)/Al复合材料   激光选区熔化   基板预热   致密度   力学性能  

摘要： 基板常温工况下激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料存在孔洞、裂纹等冶金缺陷,从而导致成形零件致密度低、力学性能差等问题。首先研究了固定优化成形工艺参数时,基板预热温度(200~400℃)对45μm的30%(质量分数,下同)SiC_(p)/AlSi10Mg成形零件表观致密度和力学性能的影响;进一步提高SiC_(p)质量分数至50%,再次评价了上述基板预热温度对成形性能的影响。结果表明,当SiC_(p)质量分数为30%时,升高基板预热温度可以减少成形零件的孔洞和裂纹,成形零件的表观致密度及力学性能显著提高;当基板预热至400℃时,成形零件表观致密度最高达到97.98%,与此同时极限抗压强度和极限抗拉强度分别为578 MPa和56 MPa;随着SiC_(p)质量分数进一步增加至50%,基板预热温度对成形零件致密化和力学性能的强化效果逐步减弱。本研究证明高温预热基板能够有效抑制激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料的冶金缺陷,为增材制造SiC_(p)/Al复合材料提供了工程应用解决方案。

关键词： 金属材料   力学性能   检测方法   应用   发展方向  

摘要： 本项研究深度探讨了金属材料的力学性能测试方法、应用以及未来的发展方向和前景展望这三个方面。通过对不同力学性能检测方法应用于金属材料研究的分析,论述了对材料强度,硬度及韧性等力学性能进行评估分析的意义。基于此,本文通过对金属力学检测方法广泛应用于桥梁工程,航空航天中的情况进行分析,对金属材料力学检测方法发展方向及前景展望进行论述,目的是为金属力学性能检测方法研究与应用提供参考。

关键词： 露天煤矿   矿山运输道路   地聚合物材料   单轴抗压强度  

摘要： 地聚合物材料作为一种新型胶凝材料,具有与水泥相当的力学性能;露天煤矿运输道路采用地聚合物材料将原有路面进行重筑,能够显著改善运输道路质量,同时提高运输效率。以露天煤矿2种沙石材料为骨料设计了对照试验,研究了不同配合比下露天矿山地聚合物筑路材料强度变化规律。试验结果表明:磨耗层砂石骨料相对露天矿山路面原始材料制备地聚合物材料具有更高的力学强度,3 d强度能够达到通车要求;露天煤矿现场沙石材料为骨料制备地聚合物没有改变材料的基本性质,试样力学强度随着矿渣含量的增加和激发剂模数的减少而增加。

关键词： 一流课程   OBE理念   BOPPPS模型   教学模式  

摘要： 针对《材料力学性能》双语课程教学中学生面对工程问题时往往无从下手和所学课程知识不知所用从而兴趣不高的现状,文章引入OBE理念和BOPPPS模型开展线上线下混合式教学和探究式学习。该教学模式以培养学生解决工程问题的能力为导向,结合工程案例和科研项目,让学生置身情景环境中,通过深入分析现象背后的机理将理论与实践相结合,从而掌握分析问题解决问题的方法。借助线上线下融合实现教学内容贯通、理论与实践贯通、知识与能力贯通,以拓宽学生视野、培养学生创新精神和能力、提升课程挑战度。从多个指标对该模式教学效果进行评价,取得了一定效果。

关键词： 材料力学   教学改革   课程实践   数值模拟  

摘要： 材料力学是机械类、土木类和力学类等工科类专业的核心课程,课程秉承“强基础、重实践、融模拟、促创新”的理念;构建“融工程、融前沿、融思政”的教学资源与内容,夯实学生的力学理论知识,培养学生利用力学理论解决实际工程问题的能力,同时帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观和职业观;将抽象的力学概念与三阶递进的课程实践融会贯通,培养学生的动手实践能力、探索精神和创新能力;将数值模拟技术引入课堂,初步培养学生利用数值模拟软件解决力学问题的能力。建立以传授知识为中心,以解决工程问题为导向,以创新实践为特点,以数值模拟软件为工具,以立德树人为根本的课堂。

关键词： 纳米HfC   微波烧结   TiB_(2)基金属陶瓷刀具   力学性能   微观组织  

摘要： 采用微波烧结技术快速制备一种力学性能良好的TiB_(2)基金属陶瓷刀具材料,研究了纳米HfC含量对金属陶瓷力学性能和微观组织的影响,分析了微观组织和力学性能之间的关系,揭示了纳米HfC对金属陶瓷刀具材料的增强补韧机理。结果表明:加入纳米HfC可显著提高材料的断裂韧度和抗弯强度,含20wt.%HfC的金属陶瓷断裂韧度和抗弯强度相较于未加HfC的断裂韧度和抗弯强度分别提高了36.7%和45.4%,断裂韧度高达10.68MPa·m^(1/2)±0.30MPa·m^(1/2);随着纳米HfC含量的增加,TiB_(2)基体晶粒由粗大、无规则形状向细小、矩形形状转变,平均晶粒尺寸可缩小到原来的1/2.6;TiB_(2)-TiC-HfC金属陶瓷的主要增强补韧机理为细晶强化、颗粒弥散强化、固溶强化、裂纹偏转和钉扎效应。

关键词： 金属多孔材料   过滤   分离   力学性能   腐蚀行为  

摘要： 金属多孔材料作为功能与结构兼具的一类新型材料,已被广泛应用于吸声、吸能、流体分布、换热、催化、过滤分离等领域,其中在过滤分离领域应用最为广泛。金属多孔材料在石油石化、精细化工、煤化工等领域可以实现不同流体的液–固、气–固过滤分离,不同领域对所用金属多孔材料的材质及力学性能要求也不尽相同。过滤用金属多孔材料的制备工艺已相对成熟,但对其耐蚀性能及力学性能的表征研究较少,金属过滤元件的力学性能及耐腐蚀性能将直接关系到该类材料的使用效果和寿命。本文总结了近几年过滤用金属多孔材料力学性能及耐腐蚀行为的研究进展,探讨了该类材料在腐蚀与力学行为中存在的问题,最后展望了过滤用金属多孔材料的发展方向。

关键词： 硅橡胶泡沫   无机氧化物   填料   增强   力学性能   阻燃性能   微观形貌  

摘要： 以氧化铜、二氧化钛和高岭土作为无机增强填料,分别与羟基、乙烯基和含氢硅油进行复合,在室温和铂催化下,通过硅氢加成和硅氢缩合脱氢反应制备了一系列硅橡胶泡沫复合材料,探讨了不同无机填料对硅橡胶泡沫材料微观形貌、力学和阻燃性能的影响,以及泡孔结构与力学和阻燃性能的关系。结果表明,高岭土能够更好地分散于硅橡胶泡沫材料中,还能明显增强材料的力学和阻燃性能,热释放量和产烟量显著下降。与空白硅橡胶泡沫材料相比,含高岭土硅橡胶泡沫材料的拉伸强度、扯断伸长率、压缩强度、极限氧指数及UL-94等级分别提升至106.1 kPa、42.3%、35.2 kPa、32.7%和V-0级,总热释放量和总产烟量分别下降了51.1%和84.2%。