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关键词： 角点相关方法   实验教学   拉伸实验   全场测量  

摘要： 材料力学实验是一门重要的工科专业基础实验课,对培养学生的实践创新能力具有重要的作用。基于自主改进的数字图像相关新算法-角点相关方法,建立了材料力学拉伸实验测量系统,以学生为主体进行了铝合金的单轴拉伸实验,对比了角点相关方法和电测法的测量结果,结果表明,两种方法测试结果误差很小,且学生获得了丰富的全场位移信息,拓展了学生的知识面。实验表明,角点相关方法应用于拉伸实验在满足教学要求的前提下提高了测量精度。通过实验不仅调动了学生的学习积极性,也巩固了学生对力学知识的理解,激发了他们的科研兴趣,取得了很好的教学效果。

关键词： 教学痛点   教学改革创新   互助式学习   教学评价  

摘要： 基于学情分析、材料力学课程教学“痛点”以及大班授课的缺点,依托信息化平台,采用课前+课中+课后的大班授课模式。课前教师进行平台资源建设,课程内容重组再现,课堂活动设计,推送基础知识加油站等,保证课中学生高度参与,实现课堂及时反馈再解惑的过程,完成学习闭环。课后学生完成精细化的小组学习任务,实行“连坐式”的评价机制,深度参与作业互评,帮助学生建立协作互助式学习模式,高阶能力得到了锻炼。教师身教+言传促进德育和智育统一,取得了良好的教学效果。

关键词： 案例教学法   材料力学   能力培养   素质培养   “四化”训练  

摘要： 按照新工科人才培养要求,以提升当前工科人才培养质量为目标,对材料力学课程教学方法进行改革和创新。将案例教学法引入材料力学课程教学,依据材料力学教学内容和教学目标,建立工程案例、科研案例及生活案例三类典型教学案例,通过课堂上以工程问题模型化、力学模型数学化、数学模型定量化及计算结果合理化为主线的“四化”训练,以及课后布置综合性大作业的方式开展案例教学激发学生学习兴趣,引导学生参与课程学习与讨论,从而实现对学生分析解决问题能力、科学思维方法和创新意识等综合素质的培养。经过几个学期教学实践,取得良好的教学效果。

关键词： 复合冷再生基层   振动搅拌   力学性能   路用性能  

摘要： 为明确复合冷再生混合料的性能,依托实际工程,在振动搅拌条件下,取水稳材料和沥青面层材料的掺配比例为70:30,采用C-C-2型矿料级配进行配合比设计;测定混合料无侧限抗压强度和劈裂强度以评定其力学性能。研究结果表明:当水泥剂量为5.0%,最佳含水量为8.8%,最大干密度为2.38g/cm~3时,复合冷再生混合料具有较好的力学性能,各项指标均满足路面基层性能要求。

关键词： 虚拟仿真   材料力学   拉伸实验  

摘要： 实验是材料力学教学过程中的重要环节,而部分院校存在实验室建设不完善,严重制约了线下教学.由于受到实验设备、实验场地及实验开展课时不足等条件的限制,材料力学实验难以满足正常现有的教学需要,而虚拟仿真系统具有不受场地、时间和材料限制,更不会存在人身安全隐患问题.为了构建以学生为中心、实验与理论并举的教学方式,开发、设计了虚拟仿真实验系统以弥补实验室建设不足的短板,完善了实验课程的考核方式.教学实践证明此次教学改革提高了学生学习材料力学的兴趣与积极性,同时提升了学生动手操作实验的实践能力.

关键词： 碳纳米管   碳纤维   化学接枝法   力学性能  

摘要： 利用化学接枝的方法成功将碳纳米管(CNT)-聚醚酰亚胺(PEI)接枝到碳纤维(CF)表面,构筑CF-g-CNT增强相。结果表明,CF-g-CNT纤维的构筑可以有效地改善复合材料的界面、抗冲击和弯曲性能。考虑增强相对复合材料力学性能的影响,与双马来酰亚胺(BMI)复合后形成的CF-g-CNT/BMI复合材料的界面剪切强度、冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别较CF/BMI提高48.8%,10.8%,5.2%和14.6%;CF-g-CNT/BMI-PEI-CNT复合材料的界面剪切强度、冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别较CF/BMI-PEI-CNT提高56.9%,27.1%,12.5%和16.1%。综合考虑基体相和增强相对复合材料力学性能的影响,CF-g-CNT/BMI-PEI-CNT复合材料的界面剪切强度、冲击强度、弯曲模量和弯曲强度分别较CF/BMI提高57.7%,33.7%,20.0%和23.7%。CF-g-CNT中CNT-PEI可以有效地改变复合材料界面构成,改变界面处水平应力和垂直应力的扩展路径,有效避免应力集中,进而提高复合材料的力学性能。

关键词： 高压力学   材料力学   塑性形变   剪切应变   金刚石对顶砧  

摘要： 高压力学研究在材料学领域和地学领域掀起了交叉科学研究的热潮,为高难度材料制备、材料力学性能改善、地震波各向异性成因及地球内部动力学过程研究等科学问题提供了解决方案。针对高压力学领域的研究方法,介绍了金刚石对顶砧结合X射线径向衍射法、旋转型金刚石对顶砧施加剪切应变法、高压扭转型压机施加剪切应变法、D-DIA型大腔体压机形变法和冲击压缩产生塑性形变法及其研究进展,展示了压应力与剪切力的耦合作用在调控材料的结构、性能及宏观力学行为方面的独特效应,揭示了高压力学研究的价值与应用潜力。

关键词： 硫铝酸盐水泥   聚丙烯纤维   快速修补  

摘要： 将普通硅酸盐水泥掺入硫铝酸盐水泥得到混合水泥,研究了普通硅酸盐水泥掺量对其凝结时间、力学性能和干燥收缩性的影响。结果表明,普通硅酸盐水泥掺量为10%时,有效降低了混合水泥的凝结时间,提高了混合水泥砂浆的各时期强度,特别是大幅提高了后期强度,满足快速修补的要求。研究了不同体积掺量的PP纤维对10%硫铝酸盐水泥的影响,结果表明,掺加体积掺量为0.2%的PP纤维时对该复合水泥抗折性能提升最佳。

关键词： 不确定度   力学性能测试   金属材料   数据分析  

摘要： 本次详细介绍了金属材料力学性能测试的常见方法和过程。然后,通过对现有文献和实验数据的综合分析,识别和总结了测试过程中可能产生的不确定度来源。在实验设备方面,参数校准、设备误差和测量装置不准确性被确定为可能的不确定度来源。在样本准备方面,样品尺寸、取样位置和制备方法被认为是对测试结果影响较大的因素。在试验条件方面,环境温度、湿度和试验速度等因素也可能导致测试结果不确定。为了减小这些不确定度,本文提出了一系列的方案和建议。例如,通过定期校准和维护设备,减小设备误差;采用统一的样品准备方法,确保取样的一致性;控制试验条件,减少环境因素对测试结果的影响。最后,通过数据图表分析的方法,对不同不确定度来源的影响程度进行定量分析。结果表明,设备误差和样品尺寸对测试结果的影响较大,应予以重视。金属材料力学性能测试中存在的不确定度是一个复杂的问题,需要综合考虑多个因素。通过认识并减小这些不确定度,可以提高金属材料力学性能测试的准确性和可靠性。

关键词： 浮力材料   弹性模量   破坏准则   有限元分析  

摘要： 基于多次夹杂方法,给出含不同规格微珠的浮力材料有效弹性模量微分计算公式;以生产批次微珠内外径之比平均值为基准,提出不同规格微珠数量确定的简化方法;考虑微珠壁厚、体积分数、大小等因素,提出微珠破坏准则;通过构建三维细观单胞模型进行数值分析,研究不同微观结构(微珠体积占比、外径、壁厚)对浮力材料有效弹性模量的影响;针对微珠微观结构,设置不同单一变量,分析不同变量对浮力材料压缩强度的影响。分析结果表明:数值分析能够有效分析浮力材料的有效弹性模量,压缩强度与试验结果相契合。通过试验和数值分析较好地验证了破坏准则。本文可为高性能全海深浮力材料的优化设计和研制以及安全使用提供理论依据。