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关键词： 实验教学   计算机   材料力学  

摘要： 实验教学是教学环节中的一个重要组成部分,改革实验教学方法、改造实验设备,有利于提高实验教学质量。本文利用计算机技术对梁变形实验进行了改造,提高了测试精度和测试自动化程度。

关键词： 微拉曼光谱技术   碳纳米管纤维   多级结构   界面   残余应力  

摘要： 随着微纳领域技术研究的兴起，准确测量和评价微尺度下材料与结构的力学行为成为人们普遍关注的热点之一，研究和发展新的微尺度力学实验测试表征技术成为目前迫切需要解决的关键问题。微拉曼光谱技术是近年来快速发展起来的一种有效的且颇具潜力的微尺度实验力学测试手段。作为一种光学测试技术，它具有无损、非接触、实时测量、高空间分辨率以及对材料变形的高应变灵敏度等诸多优势。本文主要围绕微拉曼光谱技术在微材料与结构力学测量中的应用研究开展相关工作。 首先，本文以CVD气凝胶工艺制备的碳纳米管纤维多级结构材料为研究对象，构建了综合宏观单轴拉伸测试、微观拉曼光谱测量和细观电镜分析的多尺度协同测量系统，通过实验测量给出了纤维在拉伸载荷作用下内部细观和微观结构的多尺度变形响应特征;基于范德华相互作用分析提出了两级界面力学模型，对细观束的界面强度和微观碳纳米管的界面强度进行比较，并进一步分析了纤维变形过程中的多级界面力学行为;最后，在实验和理论研究的基础上讨论了影响纤维材料宏观强韧度的关键因素和力学机理。 其次，作为微拉曼光谱技术在微尺度实验力学测量中的应用研究，本文对硅基底多层薄膜结构的残余应力和碳纤维增强复合材料裂纹尖端的应变场分布特征分别进行了测量和分析。在残余应力检测方面，实验获得了硅基片横截面上的工艺残余应力分布规律，并基于结构的力学平衡分析计算了薄膜内部的残余应力值。利用拉曼应变花测量技术实验分析了复合材料中沿碳纤维轴向传播的裂纹尖端的正应变场和剪应变场的分布特征。 本文利用微拉曼光谱技术不仅实现了微结构和微材料力学中的定量精密测量分析，而且表明基于微拉曼力学测量的多尺度协同测量技术可作为微尺度力学分析中一种有效的实验表征方法。

关键词： 冷再生   无侧限抗压强度   抗冲刷性能   抗冻性能   疲劳性能   干缩性能试验  

摘要： 冷再生技术就是利用水泥、石灰、水泥粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青、水泥加乳化沥青等作为外加剂,对旧沥青路面基层冷再生技术的路用性能进行了分析,使其路用性能能够满足基层材料的性能要求并应用于道路基层中,本文在国内外研究技术成果基础上,结合我国目前普遍采用的半刚性基层沥青路面结构特点以及沈营线旧沥青路面的技术指标,来研究水泥、石灰、水泥粉煤灰为外加剂的冷再生技术路用性能并在工程中应用与推广。 本文设计一系列冷再生混合料室内试验,分别对冷再生试验所用材料及冷再生混合料物理力学性能进行了分析。包括RAP料破碎后级配分析及破碎后物理性质分析。对冷再生混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗冲刷性能、抗冻性能、疲劳性能及干缩性能试验指标进行试验数据分析与数据统计评定,从中寻找冷再生材料刚度强度随外加剂剂量多少以及冷再生材料养生龄期变化规律,从强度、刚度以及水稳定性、抗冻性能、疲劳性能及干缩性能方面分析冷再生材料和相应常规半刚性材料路用性能差异并在上述研究基础上探讨原材料性质对冷再生混合料性能影响。 本文对冷再生结构层层厚设计进行了分析,根据试验数据的统计分析推荐冷再生材料设计参数,为冷再生技术设计人员、施工人员和进一步研究工作者提供一定的参考意见。最后结合沈营线二级公路对冷再生技术施工工艺进行了分析,包括施工准备分析、施工工艺分析以及施工注意事项等。 通过试验分析可以得到以下结论,以水泥、二灰、水泥粉煤灰为外加剂的旧沥青路面冷再生技术是我国目前比较适用的一种道路养护技术,具有良好技术、经济、社会、环境效益,尤其是缺乏砂石材料地区,值得在我国道路养护技术领域推广应用。

ISBN: (纸本)9787564506490

关键词： Life ShieldPanels膜材   抗拉强度   温度   加载速度   本构关系  

摘要： Life Shield Panels膜材（以下简称LSP膜材）是一种针对易受爆炸袭击的玻璃幕墙设计的新型高分子贴膜材料，在遭受爆炸袭击时，LSP膜材能够有效地将玻璃爆炸后的碎片粘合在膜材上，同时吸收爆炸产生的部分能量，其应用较为广泛。从目前的研究现状来看，国内还没有开展相关材料及玻璃幕墙抗爆炸试验的研究工作;国外研究机构所提供的关于LSP膜材的试验研究资料相对较少，对于国内开展玻璃幕墙抗爆炸仿真分析及玻璃幕墙抗爆炸设计工作带来了较大困难。 本文首先对不同试验温度及加载速度条件下的LSP膜材试件进行单向拉伸试验，测试其拉伸强度、伸长率、弹性模量、割线模量、屈服强度以及应力—应变曲线等力学性能指标，分析不同试验温度及加载速度对LSP膜材力学性能的影响规律，结果表明试验温度和加载速度对LSP膜材的力学性能具有显著的影响，其中温度因素起主导作用。随测试温度的升高，LSP膜材的拉伸应力、弹性模量、均呈下降趋势，伸长率随着温度的提高呈增大趋势。 其次，将不同测试温度下LSP膜材的应力—应变曲线根据线型的变化趋势进行分类，按照不同的曲线线型分段拟合LSP膜材应力—应变曲线在弹性阶段、屈服阶段以及强化阶段的本构关系，并与测试所得应力—应变曲线进行对比验证，表明本文所建立的本构模型能够很好的描述LSP膜材在不同温度及加载速度条件下的应力—应变关系。 最后，在试验实测以及结合高分子流变力学、断裂力学等相关研究成果的基础上，探讨LSP膜材变形过程中分子晶体间的排列、变形体形状、键数量、微裂纹等材料微观结构的变化与材料变形特性之间的联系。

关键词： 材料力学   应用型专业   课题式教学   教学改革  

摘要： 材料力学是我院土木工程、农业水利工程、交通工程、工程管理和水利水电工程专业的一门主要的专业技术基础课程.针对现有材料力学课程教学模式的弊端,结合我院的实际情况,从教师实践能力培养、教学内容、教学方法与手段、成绩评定体系四个方面进行了改革,为实现应用型的高素质人才培养提供一种良好的途径.

关键词： 颗粒增强铜基复合材料   有限元法   应力-应变   裂纹强度因子   弹性模量  

摘要： 颗粒增强铜基复合材料是近年发展起来的新型复合材料,它具有高导电率、高强度以及良好的导热特性,并且硬度高和耐磨性好。除了可用作为触头材料、集成电路引线框架、点焊电极外,还可做为铸机结晶器材料,是一种具有广泛应用前景的新型材料。 本文基于颗粒增强铜基复合材料的有限元模型,开展了若干关键力学问题研究,主要包括以下内容: （1）建立三维颗粒增强铜基复合材料分析模型,考察不同形状、不同体积分数、不同颗粒相位角变化对复合材料界面应力分布的影响。结果表明:圆球颗粒、较高颗粒含量、15°的相位角对颗粒增强铜基复合材料的增强效果较好。这些结果总结了前人的文献报道,拓展了复合材料的力学性能的影响因素。 （2）利用ANSYS计算复合材料的裂纹强度因子,并分析裂纹分别位于基体和颗粒时,对应力强度因子的影响;分析体积比、裂纹半径、模量比对强度因子的影响。发现随裂纹在基体中增长,强度因子为线性增加,随裂纹在颗粒中增长,强度因子为非线性增加;强度因子K1随着颗粒体积含量的减小而增大,随着颗粒模量与基体模量的比的增大而增大。这些分析为复合材料的加工与制备提供了一定的理论依据。 （3）利用ANSYS建立三维颗粒增强铜基复合材料分析模型,得出应力-应变的关系,算出复合材料的模量,并与Mori-Tanaka方法、微分法、并串联法等计算公式的结果对比,发现计算出来的模量与Mori-Tanaka方法、微分法计算结果比较接近。

ISBN: (纸本)9787564509569

关键词： 材料力学-高等学校-教材  

ISBN: (纸本)9787563931255