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关键词： 材料力学   实验课程   教学改革   课程思政  

摘要： 材料力学是一门重要的专业基础课,其中的实验部分在工科学生专业素质的培养中起到重要作用。在当前新工科背景下,如何保证材料力学实验课程思政与思政课程同向同行,是目前材料力学实验课程教学改革所面临的主要问题。本文从材料力学实验课程教学过程中的不足出发,针对教学观念、教学内容与方法以及如何从教学内容中挖掘思政元素等诸多方面提出了建议和改革措施。

关键词： 硅铝质结合料   磷石膏   水泥   矿渣粉   无侧限抗压强度   强度形成机理  

摘要： 通过使用10%、30%和50%的矿渣粉替代无机结合料中的一部分水泥作为硅铝质结合料,分析使用水泥矿渣粉协同稳定磷石膏基层材料的力学性能,其无侧限抗压强度随着养护龄期的延长持续增长。这说明矿渣粉很大程度上改善了水泥稳定磷石膏基层材料的长期耐久性能。通过对磷石膏基层材料的XRD物相分析和SEM微观形貌观察其强度形成机理,除了物理压实作用,磷石膏路面基层材料的强度来源主要由水化产物C-S-H凝胶和钙矾石所提供。

关键词： 镁基复合材料   力学性能   有限元模拟   平面应力   平面应变  

摘要： 针对SiC_(p)/Mg-6Zn-3Al镁基复合材料,建立了基于真实微观组织的二维有限元力学分析模型,采用模拟和试验相结合的方法深入研究了复合材料的变形和断裂行为,以及颗粒尺寸对材料力学性能的影响。结果表明,随着颗粒尺寸增加,复合材料的强度、塑性及加工硬化率均有下降。模拟分析表明,平面应变加载下模拟曲线与试验结果较吻合,拉伸过程中应力集中多发生在颗粒尖角及凹陷处;应力和应变均沿与拉伸方向呈45°“X”状分布,中心处应力或应变的叠加会导致其成为裂纹源的形核位置。裂纹沿着高应力或应变区域扩展,导致局部区域应力的释放。颗粒尺寸的增加导致材料性能降低的本质在于大尺寸颗粒的载荷传递效果大幅降低。

关键词： Mo_(2)BC-TiC复合材料   微观组织   力学性能   摩擦学性能  

摘要： 本文以Mo_(2)BC粉为原料,纳米TiC粉为添加相,采用快速热压烧结技术制备了Mo_(2)BC-TiC陶瓷复合材料。研究了添加质量分数5%的纳米TiC对Mo_(2)BC-TiC复合材料的微观组织、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:添加质量分数5%的纳米TiC可以显著改善Mo_(2)BC陶瓷的烧结性能和微观组织,提高其力学性能。添加纳米TiC后,复合材料的相对密度、维氏硬度、弯曲强度、压缩强度和断裂韧性可以分别达到98.9%、18.1 GPa、480.5 MPa、2.9 GPa和4.1 MPa·m^(1/2)。Mo_(2)BC-TiC复合材料的断裂方式主要是穿晶断裂。Mo_(2)BC-TiC复合材料还表现出了良好的摩擦磨损性能,摩擦因数为0.42,磨损率为0.6×10^(-5)mm^(3)/(N·m)。

关键词： 电测法   材料力学实验   应变片粘贴  

摘要： 电测法在材料力学实验中有着极为重要的应用,在我校基础力学实验独立设课的机遇下,材料力学实验课时得到扩充,在此背景下,为了让学生对电测法有更深入的理解,增强对应变片的认知及提升应变片的粘贴能力,我们新增了“电测原理与贴片综合训练”这一实验。通过该实验的学习,学生不仅加深了对电测法的理解和认识,同时掌握了应变片粘贴的操作流程和技巧。

关键词： 材料力学   课程思政   思政元素   教学模式  

摘要： 高等院校的根本任务是立德树人,课程思政是落实立德树人根本任务的关键环节。材料力学是高等工科院校的一门重要专业基础课,如何保证材料力学课程思政与思政课程同向同行,是目前材料力学课程教学改革所面临的主要难题。文章分析了材料力学课程思政教学现状,从材料力学课程教学过程中的不足出发,针对课程教学目标、如何有效挖掘课程思政元素以及课程思政教学模式与方法等方面提出了改进措施。

关键词： 纤维束   小复合材料   应变测量   聚类   声发射  

摘要： 针对SiC纤维束及SiC/SiC小复合材料,通过实验方法对比了单调拉伸试验中接触式/非接触式应变测量方式的适用性,得出了分别适用于两种材料的较好应变测量方案。使用聚类算法分析纤维束试样测试中的声发射信号,识别出了单丝、少量、巨量纤维断裂时对应的信号特征,可以为块状复合材料试样的声发射信号聚类分析提供依据。

关键词： 专业认证   BOPPPS(bridge-in,objective,pre-assessment,participatory learning,post-assessment,summary)   一流课程   材料力学  

摘要： 从工程教育专业认证的视角来看,课程教学已经不再以“内容为本”,教学内容、资源、手段和组织形式等需要围绕实现课程教学目标和达成学生预期学习成果而展开。将金课的“两性一度”、工程教育专业认证的“三大理念”和BOPPPS(bridge-in, objective, pre-assessment, participatory learning, post-assessment, summary)教学模型的“六个模块”相结合,探索了一种“导入有创新、目标较高阶、前测有挑战、以学生为中心的交互、以产出为导向的后测和持续改进的总结”的教学模式。以“材料力学”课程为例,探索在一流课程建设过程中,教师应该“如何教、教什么”才能让学生“乐于学、学的到”,逐步形成了以“课程目标—资源建设—组织实施—综合评价—持续改进”的集知识传授、能力培养和价值塑造为一体的课程教学闭环。

关键词： 金属基复合材料   界面热失配   热失配缺陷   热残余应力   力学性能  

摘要： 由于金属基体和增强相的热膨胀系数存在差异,金属基复合材料在制备降温过程中不可避免地产生热失配应力。研究表明,金属基复合材料热失配应力在近界面处以不同类型金属缺陷的形式进行释放,在远离界面处以热残余应力的形式保留。热失配应力释放的缺陷类型、尺寸、密度以及热残余应力的存在均会显著影响金属基复合材料的力学性能。本文阐述了界面热失配缺陷和热残余应力的产生,详细分析了界面热失配对金属基复合材料力学性能的影响,为进一步实现金属基复合材料的界面结构设计和优化提供理论基础和科学依据。

关键词： 碳纳米管   聚丙烯   固相拉伸   力学性能   结晶性能   电磁屏蔽  

摘要： 以聚丙烯(PP)为基体,以碳纳米管(CNTs)为改性材料,利用熔融共混法制备CNTs/PP复合材料,并进行固相拉伸处理,分析固相拉伸和加入CNTs对PP性能的影响。通过广角X射线衍射仪、2D-广角X射线衍射仪、小角X射线散射仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机和矢量网络分析仪对复合材料的结晶、力学与电磁屏蔽性能进行了研究并给出了相应的电磁屏蔽增强机理。结果表明:经固相拉伸处理和加入CNTs均会提高复合材料的拉伸强度,降低断裂伸长率;CNTs的加入起到了明显的异相成核作用,细化晶粒并提高了结晶度;同时,固相拉伸前后的CNTs/PP复合材料的晶型未发生改变,但固相拉伸显著促使了α晶的生长。随着固相拉伸速率的增加,复合材料的结晶度出现轻微降低;固相拉伸处理和CNTs加入均会提升电磁屏蔽性能,且拉伸速率过高反而使电磁屏蔽性能降低。