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关键词： 仪器,测量与计量   原位测试   材料力学性能   扫描电子显微镜   透射电子显微镜   力学加载  

摘要： 材料力学性能原位测试技术能够在力学性能测试过程中对材料使役过程中微观结构演化与损伤失效机理进行表征分析,研究材料成分、工艺、组织结构与力学性能、使役行为之间的内在规律。研究材料成形加工关键技术,推动先进材料设计与制造,对服务国防和国民经济建设具有重要意义。本文首先对材料力学性能测试技术的发展进行回顾总结,然后分别对扫描电子显微镜、透射电子显微镜、衍射成像下的材料力学性能原位测试技术进行概述,重点阐述了原位力学加载和温度场构建技术。最后,对材料力学性能原位测试领域的未来发展趋势进行展望。

关键词： 淤泥固化改性   抗压强度   资源化利用   黄河流域  

摘要： 通过力学强度测试、矿物成分分析、红外光谱测试(FTIR)和电子扫描电镜(SEM)分析等,研究了改性剂模数、改性剂掺量及养护龄期对黄河流域河库底淤泥固化改性土的力学性能、矿物组成、微观结构和水化产物成分的影响。结果表明:改性剂模数、改性剂掺量和养护龄期对固化淤泥试块的力学性能影响显著,试件抗压强度随改性剂掺量和养护龄期的增加而增长,抗压强度最高达7.13 MPa;改性后淤泥中黏土矿物与改性剂反应生成絮状地聚物凝胶,材料结构更加致密均匀。

关键词： 粉煤灰   UEA膨胀剂   注浆材料   结石体   强度特征  

摘要： 采用PC42.5硅酸盐水泥、粉煤灰、UEA膨胀剂研制粉煤灰基UEA改性注浆材料,在实验室通过刚性试验机对15个不同配比浆液结石体养护期下缩量测定与单轴抗压强度力学实验,研究粉煤灰基UEA改性注浆材料的自然变形、力学特性与失稳模式。通过单轴压缩试验分析了UEA掺量对浆液结石体下缩量、破坏强度、峰值应变及破坏形态的影响,确定了粉煤灰基UEA改性注浆结石体失稳模式与临界值点。结果表明:随着UEA掺量梯度增加(0‰、2‰、4‰、6‰、8‰),以UEA掺量0‰为对照梯度,结石体初始下缩量分别下降41.55%、2.63%、1.77%、2.22%,结石体后期下缩量降幅分别为45.61%、61.29%(C_(0)、C_(1)、C_(2)),结石体破坏强度分别提升49.15%、提升3.96%、下降18.18%、提升4.95%,整体表现出升高—降低—缓高的形态,结石体峰值应变分别提升1.66%、1.41%、4.37%、1.70%,UEA膨胀剂对浆液结石体峰值应变具有明显提高作用,表现出线性升高趋势;粉煤灰基UEA改性注浆体破坏失稳模式表现为低强度大变形复杂破坏与高强度小变形破坏两种,两种失稳模式划分临界值点为浆液结石体破坏强度1.5MPa。

关键词： 材料力学   思政教育   人才培养  

摘要： 课程建设是机电类专业人才培养质量的关键,优化课堂教学是促进课程质量提高的基础。提升专业基础课的课堂教学成效就成为专业人才培养质量提高的前提。为了提高材料力学课程的育人功能,提升课程思政理念在材料力学课程教学中的应用,建立能满足高素质创新型人才培养的需要,提出了针对材料力学课堂教学思政建设的实践措施和手段:采用问题引入师生讨论式教学渗入思政元素,提高学生的思想综合素质及科技创新能力;加强工程伦理理念贯穿在课堂教学的全过程,促进学生具备安全设计思想和高尚的人文情怀;采用优秀的科研案例讨论激发爱国主义情怀,培养学生努力继承和发扬先辈的拼搏奋斗精神;提高教学团队教师教学融入课程思政的意识,提升教师培养学生的学科兴趣及启发学生运用知识解决问题的能力。结合海南大学机电工程学院课程教学实际总结在材料力学课程思政教学方面的成功经验及教训并付诸教学设计实践。该教学实践结果表明:在课堂教学中积极加强课程思政教学理念和方法的融入能全面提高学生的材料力学基础课的教学效果,有利于课堂教学的生动有趣并提升教学过程中学生的思辨能力和创新品质,逐步引导学生自觉运用自然辩证法等思想方法论认识客观世界并发现问题总结规律,促进机电类专业人才培养质量的显著提高。

关键词： 复合材料力学   教学改革   思维能力   责任意识  

摘要： 文章总结了复合材料力学课程的定位和特点,指出了目前该课程教学中存在学生对课程内容难把握、学习兴趣不高等问题。基于此,文章通过制定适合学生的教学目标,从教学内容优化、教学方法设计、双语教学探索、课外知识训练、课程思政探索、课程考评方式等方面进行了教学创新思考和探索。教改实施方案符合学生的学习特点,有助于提高学生的学习兴趣和主动性,培养学生基于复合材料力学的思维能力,塑造学生积极向上的三观立场、创新精神和责任意识。

关键词： C/C复合材料   多尺度预制体   碳纳米管   碳化硅纳米线   力学性能  

摘要： 碳/碳(C/C)复合材料在服役过程中基体热解碳(PyC)强度低、脆性大,导致基体开裂、界面层脱黏等结构失效现象频发,严重限制其在特种环境中的应用。提出利用化学气相渗透法构建碳纤维与基体间的低织构热解碳界面层,采用电泳共沉积法掺杂碳纳米管(CNTs)、碳化硅纳米线(SiCnws)于碳纤维表面,构建纳米纤维-碳纤维多尺度预制体,实现多尺度C/C复合材料的制备和改性。研究发现,CNTs&SiCnws掺杂能促进C/C复合材料的弯曲性能、层间剪切性能和面内压缩性能的改善。弯曲、层间剪切、面内压缩强度随CNTs&SiCnws含量的增加均表现为“先升高后降低”的规律,CNTs&SiCnws可诱导细化PyC结构,避免基体微观缺陷的产生,提高纤维与基体的界面结合力,达到协同增强多尺度C/C复合材料的效果。

关键词： 喷胶   复合材料   层间剪切强度   破坏方式  

摘要： 喷胶作为辅助材料被广泛应用于复合材料领域,是影响复合材料力学性能的主要因素之一。现有复合材料成型过程中,为保证复合材料的可塑性,布层之间使用喷胶固定,造成复合材料大变形区域分层,使得复合材料制品灌注后表面出现包络等缺陷。通过测试喷胶的雾化性能、粘结性能、灌注时间影响等基础性能和测试复合材料的力学性能,验证不同种类和不同用量的喷胶对复合材料力学性能的影响。分析测试结果显示:喷胶对单轴布的层间性能影响较大,对三轴布的层间性能和结构层拉伸强度影响较小;低于正常用量的喷胶对层间性能和三轴布结构层性能影响较小;正常用量和超出正常用量的喷胶对三轴布结构层的层间性能影响较大。喷胶的使用对单轴向布的层间强度影响较大,建议单轴布区域应尽量减少使用喷胶。

关键词： 钛基复合材料   显微组织   力学性能   摩擦学性能  

摘要： 基于构型设计、多元多尺度混杂增强体的理念,设计制备高强韧、高抗磨损的(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11钛基复合材料,研究了(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11钛基复合材料的物相组成、显微组织、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:增强体Ti_(5)Si_(3)、TiB_(w)原位生成完全,TiB_(w)、Ti_(5)Si_(3)形成增强体准连续网状的结构。烧结态基体为魏氏组织,组织致密,1100℃固溶时效处理后基体组织为网篮组织,增强体团聚减少。增强体Ti_(5)Si_(3)、TiB_(w)起到承载作用,强化了相界。烧结态和固溶时效态(2%Ti_(5)Si_(3)+5%TiB_(w),均为体积百分数,下同)/TC11的抗压强度分别为1812.1、2104.6 MPa。通过固溶时效处理调控复合材料组织,复合材料强度提高,塑性得到改善。(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11复合材料摩擦磨损方式以磨粒磨损、氧化磨损为主。增强体TiB_(w)、Ti_(5)Si_(3)形成网状隔离墙,起到有效的承载与减少基体磨粒/屑剥落的作用,降低磨损率,提高了(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11复合材料抗磨损性能。其中,1100℃固溶及600℃时效处理态(2%Ti_(5)Si_(3)+5%TiB_(w))/TC11的平均磨损率为3.02×10^(-5)g/(N·m),比烧结态TC11的平均磨损率降低67%,磨损率小,具有高的抗磨损能力。

关键词： 金属材料   力学性能   检测试样   取样制备  

摘要： 金属材料力学性能指标是否符合相关标准直接影响到生产产品的性能水平,而其性能水平的测试涉及到了有关金属材料检测过程中试样的取样、制备操作。因此,基于金属材料力学性能方面的指标分析以及相关的检测工作内容,就试样过程中的取样和制备要点进行了科学的探究,并就金属材料力学性能指标检测过程中的验收环节进行了研究。

ISBN: (纸本)9787040593761