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关键词： 近代建筑   历史建筑   结构材料   材料强度  

摘要： 上海近代历史建筑的结构材料主要包括混凝土、砌体、钢材和木材。通过对当时规范和书籍的调研,梳理了材料强度的相关要求,结合工程实践分析了不同结构材料材性的时代特征和规律。上海地区近代钢筋混凝土建筑中的混凝土强度绝大多数可达到14MPa以上。钢筋以建筑钢应用最广,但强度更高的钢筋也有应用。近代历史建筑中的结构钢材主要为软钢,在强度上与现在的Q235相当。砖木结构中承重墙广泛应用烧结砖和石灰砂浆,而木材主要为杉木和花旗松,不同年代建筑采用的木材种类有其相应的时代特征。

关键词： 碳纤维复合材料   静态力学性能   动态力学性能   三维编织复合材料  

摘要： 目的综述碳纤维复合材料这一热结构材料的力学性能研究进展,推进碳纤维复合材料的研制和应用。方法采用文献调研法,梳理和汇总国内外有关碳纤维复合材料力学性能的研究内容,对二维复合材料、针刺复合材料及三维编织复合材料3种结构进行性能影响因素分析。结论影响碳纤维复合材料静态和动态力学性能的因素主要有温度、应变率、密度等,提出应进一步开展碳纤维复合材料在多因素耦合及高温动态性能方面的研究。

关键词： 土木工程   材料力学   教学创新   学赛结合  

摘要： 《材料力学》是土木工程专业的一门基础课程,也是绝大部分工程学科的必修课,是培养土木工程卓越工程师人才、促进土木工程学科发展的核心课程。在国家教育方针指导和新工科建设背景下,课程团队针对传统教学中的“痛点”问题,深入“教情”和“学情”分析,在教学创新实践中,提出了“以学生为中心,以应用为重心,以德育为核心”的课程创新理念,制定了知识目标、能力目标和育人目标有机结合的“三位一体”教学总目标。利用信息化技术手段实现了以“线上为辅助,线下为基础,课外为拓展”的线上线下混合式教学新模式,将大学生结构设计竞赛与课程理论知识深度融合,通过案例式、启发式、问题式等多种教学方法引导学生提出问题、分析问题和解决问题,不仅提高了学生的学习兴趣和主动性,而且增强了理论知识的应用,促进了学生的实践和创新能力,实现了从传授知识技能到培养学生自主学习、创新实践能力和价值观塑造的根本转变。

关键词： 材料力学   思政教育   杆件拉压   超静定结构  

摘要： 文章以材料力学课程中的超静定结构分析为例,探析了如何在专业课教学中融入思政元素,提高学生的学习兴趣,加强思政育人效果的问题。该案例通过引入一个考虑装配误差的超静定结构力学模型,采用深入探究法引导学生思考并根据构件特点进行合理利用,结合计算结果与工程案例总结背后的哲学含义,并与中国传统文化相结合,将思政育人效果推广到大学生的生活中,从而实现对学生的全面培养,提升其综合能力。该案例为专业课中思政元素的有效融入提供了实施思路,有利于推动专业课与思政课实现同向同行、协同育人的良好机制。

关键词： 掺土膏体充填材料   流变特性   流动特征   抗压强度   数值模拟  

摘要： 针对充填开采需要研制清洁、高效、经济的充填材料,使用黄土、粉煤灰与一定量矸石混合制备掺土膏体充填材料(Loess-based cemented paste backfill,LCPB),通过一系列室内试验及数值模拟研究了LCPB的流变特性、流动特征、单轴抗压强度及破坏演化规律。结果表明:不同配比LCPB料浆均符合H-B流变模型,屈服应力随黄土掺量的增加而增大(92.41→155.42 Pa),黄土掺量大于15 wt%时满足矸石沉降要求;坍落度随黄土掺量的增加先增加后降低(LF-1→LF-4→LF-6:219→276→258 mm);28 d抗压强度随黄土掺量的增加而降低(4.09→2.14 MPa),坍落度及抗压强度均满足矿山充填开采要求;充填体的破坏模式随黄土掺量的增加由张拉破坏主导转向由剪切-张拉破坏主导,破坏阶段均表现出峰前弹性能积聚峰后转变为耗散能急速上升的特性。

关键词： 材料力学   扭转   扭矩图  

摘要： 扭转内力是材料力学的一项重要内容,扭矩图是扭转内力的直观展现,并且是检验学生学习效果的一个重要手段。编制绘制扭矩图的程序,提供了深入理解扭转内力的另一种方式,也提供了一个编程实践的机会。文章详细介绍了利用Python制作交互式扭矩图绘制程序,加深了学生对利用Python绘制图形和编制程序的理解,丰富了学生的信息技术知识,也加深了学生对扭转内力和扭矩图的理解,进一步增强了学生对材料力学课程的兴趣和信心。

关键词： 石墨烯膜层   Gf/Epoxy复合材料   力学性能   损伤模式  

摘要： 通过实验研究石墨烯膜层对树脂基复合材料(Gf/Epoxy)力学性能和损伤模式的影响,实验对象为复材试板及其对比试板,复材试板经过2次固化,将石墨烯膜层嵌于试板内部;对比试板采用相同制造方法,不加膜层。实验结果表明,对比试板主要损伤模式是形成损伤区域、分层、断裂和萌生裂纹,含膜层试板易出现膜层侧和复材间的层间分层;石墨烯膜层能提高Gf/Epoxy复合材料的力学性能,含膜层试板较于对比试板短梁剪切强度提高约15%、拉伸强度提高约22%、三点弯曲强度提高约19%。

关键词： 复合材料   弹性体   力学性能   劣化规律   形状记忆   超高分子量聚乙烯  

摘要： 为揭示弹性体复合材料在不同服役环境下力学性能的劣化规律,以促进其在无溶剂涂层领域的推广应用,制备了超高分子量聚乙烯/弹性体(UHMWPE/EL)复合材料,模拟了湿热老化、低温脆化与气候老化等应用场景,研究了不同场景下弹性体及其复合材料的各项力学性能演变过程及规律,评价了不同变形及环境温度下复合材料的形状自动回复能力损伤状况,最终探明了复合材料的耐久性及环境适应性。结果表明:UHMWPE/EL复合材料在不同应用环境连续暴露7天或81 h后的力学性能保持率均大于90%,满足规范要求;湿热、寒冷、气候老化等环境暴露30天后,复合材料力学性能衰减15%~20%;复合材料具有优异热稳定性与形状自动回复能力,拉伸、弯曲和扭转等不同变形方式下的回复率达90%以上。

关键词： MAX相   力学性能   主动学习   高效全局优化   材料性能预测  

摘要： 近年来,MAX相晶体由于独特的纳米层状的晶体结构具有自润滑、高韧性、导电性等优点,成为全球的研究热点之一.其中M2AX相晶体兼具陶瓷和金属化合物的性能,同时具有抗热震性、高韧性、导电性和导热性,但是由于该类材料的单相样品实验制备比较困难,从而限制了其发展.主动学习是一种利用少量标记样本可以达到较好预测性能的机器学习方法,本文将高效全局优化算法与残差主动学习回归算法相结合,提出了一种改良的主动学习选择策略RS-EGO,基于169个M2AX相晶体的数据集,对M2AX相晶体的体模量、杨氏模量与剪切模量进行建模与预测寻优,通过计算模拟的方式来探索材料性能从而减少无效的验证实验.结果发现,RS-EGO在快速寻找最优值的同时具有较好的预测能力,综合性能要优于两种原始选择策略,也更适合样本量较少的材料性能预测问题,同时选择不同的结合参数会影响改良算法的优化方向.通过在两个公开数据集上运用改良算法证明了其有效性,并给出了结合参数的选择,设计不同结合参数下的模型实验,进一步探究不同参数对模型优化方向的影响.

关键词： 材料力学   教学   道德人格   培育  

摘要： 材料力学课程是理工科高等院校大部分工科专业的技术基础课,覆盖面广、受众学生群体大。根据课程及学生特点,在教学环节中结合典型工程案例以及对基本理论和计算方法的哲学思考,挖掘课程中相关的道德人格培育元素,在向学生传授专业知识的同时,培养提高他们的道德人格素养。