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关键词： 金属玻璃   复合材料   分子动力学   应变速率  

摘要： 金属玻璃具有较高的硬度、高断裂强度和良好的耐腐蚀性能,但室温塑性较差而限制了广泛应用,因此在金属玻璃中引入晶体以提升金属玻璃的力学性能。通过分子动力学模拟研究非晶/晶体双相复合材料,有助于深入理解非晶/晶体双相复合材料的性能和变形机制。采用分子动力学模拟方法研究了不同应变速率对金属玻璃复合材料力学性能的影响,同时在300 K环境温度下对块状B2-CuZr晶体/Cu_(50)Zr_(50)非晶复合材料进行压缩实验。结果表明:随着压缩应变速率增加材料的整体强度提高,与应变速率为2×10^(8)s^(-1)和2×10^(9)s^(−1)的样品相比,压缩应变速率为2×10^(10)s^(−1)时样品的屈服强度最高达7.8 GPa;随着压缩速率的增加,材料中晶体原子发生相变的数量也增多,样品中块状晶体没有发生明显的偏转,剪切带扩展路径受到阻碍;样品应力应变曲线上出现独特的二次硬化曲线,与另外两种应变速率下样品相比,压缩应变速率为2×10^(10)s^(−1)时样品的强度和塑性均有增加。该研究结果对于设计和制备高性能的金属玻璃材料有参考价值。

关键词： 材料力学   课程思政   商学素养  

摘要： 围绕国家和区域发展需求,结合学校发展定位和人才培养目标,构建完整的课程思政体系不仅是我国高等教育的特点和优点,而且是“三全育人”的重要要求。本文结合天津商业大学的人才培养目标,在《材料力学》课程思政建设中融入了商学素养的要素,在深刻理解习近平新时代中国特色社会主义思想、厚植工程伦理提高学生的责任心、宣扬大国“工匠精神”进行职业道德教育、激发学生科技报国的家国情怀和使命担当等方面进行了课程思政要素挖掘。既能使学生真正掌握材料力学基本的知识体系,又能对学生的思想进行正面浸润,对培养学生正确的人生观和世界观、培养社会主义事业的接班人具有积极的促进作用。

关键词： 工程教育   材料力学性能   专业认证   教学改革  

摘要： “材料力学性能”是材料成型及控制工程专业核心基础课程,其目的在于掌握材料基本力学性能、测试方法以及分析微观机理,以便更好地运用到实践应用。随着我国高等教育教学改革的不断推进,传统的教学模式已经无法适应时代发展需求,因此必须对其教学方法和手段加以创新。将材料成型及控制工程专业培养方案与学生就业方向相结合,对材料力学性能理论和实验课程现有教学模式进行详细分析探讨,结合工程专业认证背景下课程教学的实际需求,对材料力学性能课程实验提出了内容优化方向,注重学生实际操作体验,提高基础知识运用和实验创新能力,以达到较好的“寓教于学”的效果。

关键词： 课程思政   教学设计   复合材料力学  

摘要： 在专业课程中融入思政教育,是落实立德树人根本任务的战略举措。以“复合材料力学”课程为例进行了探索和实践。结合工程力学专业的人才培养目标,深度挖掘提炼课程中所蕴含的思想价值和精神内涵,合理拓展课程的深度和广度。通过一系列的教学设计,结合学科前沿和工程实际,在课程教学中将知识传授、能力培养和价值观塑造三者融为一体;重点培养学生的爱国主义情怀、对科学不懈追求的精神以及严谨务实的工程精神;力求在“复合材料力学”这一专业课程将显性的知识传授和隐性的思政教育相统一,充分发挥该课程的育人作用。

关键词： 课程思政   材料力学实验   教学改革  

摘要： 课程思政不仅赋予了理论和专业课程更丰富的内涵,而且对理论和专业课程教学在育人方面的作用提出了更高的要求。本文结合《材料力学实验》课程教学的特点,讨论了力学实验课程如何获取思政案例、如何选择思政切入点和以怎样的方式开展课程思政这三个问题,对于如何把课程思政内容贯穿实验课教学全过程,实现知识传授、能力培养和价值塑造三者的有机统一的问题,进行了一些思考和探索。

关键词： 芳纶纤维   低温等离子体   接枝改性   复合材料   电机绝缘  

摘要： 芳纶纤维增强型复合材料在电气绝缘领域应用前景广阔,但芳纶纤维和树脂相容性差,制约了产品性能。为改善界面性能,采用等离子体刻蚀法和等离子体接枝法改性芳纶表面,研究两种方法对芳纶纤维本体、芳纶纤维/环氧复合材料界面性能和其NOL环力学性能的影响。结果表明:两种方法都提升了芳纶纤维/环氧复合材料界面剪切强度。等离子体刻蚀法降低了NOL环拉伸强度,而等离子体接枝法提升了拉伸强度。与改性前相比,采用90 W空气常压介质阻挡放电等离子体处理、1%2,4-甲苯二异氰酸酯接枝后,芳纶纤维/环氧复合材料界面剪切强度由31.7 MPa提升至36.4 MPa,拉伸破坏载荷由23.6 kN提升至25.1 kN,拉伸强度修正系数从62.8%提升至72.1%,芳纶纤维的力学性能得到更加充分的利用。

关键词： 梁弯曲   正应力   应变测试   实验教学  

摘要： 为了提高实验教学质量,结合同济大学航空航天与力学学院力学实验中心的实验设备与教学大纲,从实验原理的讲解、实验设备的操作、实验报告的制作等方面,对材料力学弯曲变形正应力测量实验教学规范的制定展开了讨论。旨在帮助学生加深对理论知识的理解,指导学生学习实验应力分析方法,提高学生的数据分析能力,培养学生的探索意识和综合科学素养。

关键词： 水浸超声   手糊成型   力学性能   DIC   SEM   复合材料  

摘要： 为了提高手糊成型工艺制备碳纤维复合材料的力学性能,固化前对纤维布进行不同参数的超声预处理,固化成型后对试件进行弯曲和拉伸试验。利用数字图像技术(Digital Image Correlation, DIC)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)对其进行表征分析,研究不同超声时间和功率对手糊成型碳纤维复合材料力学性能的影响。结果表明:当超声时间为15 min且超声功率达到300 W时,试件的弯曲和拉伸载荷分别为854.02 N和31 351.10 N,比未超声试件的弯曲和拉伸强度分别增加了32.05%和25.39%;且在此超声参数下试件的应变值变化范围和空洞数量与未超声处理时相比明显减小。由此可知,超声振动辅助手糊成型能够有效减少应力集中现象和空洞的产生,从而提高制备材料的力学性能。

关键词： 铝基复合材料   AlN   构型设计   强韧化机理  

摘要： 材料的轻量化与高强韧性对于实现节能、环保和可持续发展战略具有重要的意义。颗粒增强铝基复合材料由于兼具增强相与基体合金的性能优势,可实现高模量、高强度及高耐热性等,已成为高性能轻合金研发的焦点之一。AlN增强铝基复合材料微观组织设计自由度高,可显著改善铝基复合材料的强韧性,已引起国内外学者的广泛关注。本文综述了AlN增强铝基复合材料力学性能的研究进展,首先介绍了AlN制备方法、界面结构调控、混杂强化与构型化设计对AlN增强铝基复合材料强韧性的影响,从室温与高温强化两方面重点讨论了构型化设计对AlN增强铝基复合材料强韧化效果的影响,然后指出室温下异质变形诱导强化与高温下载荷传递强化机制,最后,对AlN增强铝基复合材料新制备工艺、精准化组织设计与非均质AlN构型强化机制等研究方向进行了展望。

关键词： 理论力学   材料力学   实验  

摘要： 材料力学实验中的梁弯曲实验、弯扭组合变形实验、压杆稳定实验、等强度梁实验、弹性模量泊松比测定实验,理论力学中的桁架实验,以及一些应变测量创新实验,力学竞赛项目,所需最大载荷较小,加载装置具有一定的通用性。此外,由于实验室空间资源愈发紧张,可用于实验教学实验室面积不足,需要将一些实验项目合并到一起。因此研制基础力学集成小型化实验装置,可用于部分理论力学、材料力学教学,学生创新实验与创新竞赛。