教学课程资源库 更多>>

关键词： 材料力学   课程思政   案例库   建设途径  

摘要： 开展课程思政建设,发挥各类专业课程的育人作用,是高等学校教育教学改革的重要方面,也是思想政治教育向所有课程的拓展.文章以材料力学课程为载体,深入挖掘理论知识中所蕴含的思政教育资源,编写了包括力学发展史、重大工程灾难事故和国家重大建设成就等三个方面,具有力学特色的课程思政案例库,实现了思想政治教育与专业知识教育的紧密融合.同时,从案例库建设的总体要求和具体途径方面进行了初步探讨,为高等学校开展课程思政案例库建设提供了有益尝试,取得了良好的教学示范效果.

关键词： 道路工程   橡胶颗粒   冻融循环   应力-应变曲线   切线模量   切线泊松比  

摘要： 在季节性冻土区,冻融作用将改变桩周土体的强度,并诱发桩基发生病害,研制桩周土体置换材料,探明温度及冻融循环对其力学特性的影响机理,对于季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害的防治非常必要。利用橡胶颗粒、砂和聚氨酯胶黏剂制作试样;开展不固结不排水三轴压缩试验,获得不同条件下橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线;并通过非线性拟合和回归分析,建立试样切线模量和切线泊松比与轴向、径向应变之间的拟合关系式;据此分析了橡胶-砂胶结材料试样在不同的冻融循环次数、温度及围压等条件下的力学特性。结果表明:橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线没有峰值点,为典型的应变硬化型材料;橡胶-砂胶结材料的切线模量介于2.0~9.0 MPa之间,温度对试样破坏强度和切线模量的影响较大,而冻融循环次数和低围压对试样破坏强度和切线模量的影响相对较小;橡胶-砂胶结材料试样的切线泊松比介于0.50~0.75之间,径向应变越大,切线泊松比也越大。相对而言,切线泊松比受冻融循环次数、温度及低围压的影响并不明显,可忽略不计。橡胶-砂胶结材料有望为季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害防治提供支撑。

关键词： 人工砂岩   颗粒粒径   单轴压缩   声发射   抗压强度  

摘要： 岩石颗粒粒径及胶结物是影响岩石力学性质和行为的重要因素。天然岩石的内部颗粒粒径大小及胶结物含量随机性强,为此制作了3种不同颗粒粒径及3种不同胶结物含量的人工砂岩,研究了颗粒粒径大小及胶结物含量对岩石力学特征及声发射行为的影响。研究表明:相同胶结物含量条件下,粗粒径(0.425~0.850 mm)人工砂岩试件的声波波速和单轴抗压强度最大;随着颗粒粒径的增大,试件裂纹扩展阶段缩短,在试样峰值强度点附近的声发射能和事件数呈增加趋势;相同颗粒粒径条件下,随着胶结物含量的增加,试件的单轴抗压强度降低,峰值强度点附近的声发射事件数也减少,声发射关联维数D的最低值所对应的应力百分比值下降。声发射关联维数D值与强度呈线性关系。

关键词： 嵌件注射   尼龙6   连续碳纤维预浸带   回火   力学性能  

摘要： 研究嵌件注射方式制造嵌件样条的可行性与回火工艺对制品性能的影响。使用连续碳纤维预浸带贴片(30 mm×20 mm×0.15 mm)作为嵌件,尼龙6(PA6)材料作为塑件,注射加工完成嵌件制品的制备。将制品压制成拉伸和弯曲样条(45 mm×5 mm×2 mm),并对嵌件样条表面进行回火处理,对比回火前后样条力学性能的变化。结果表明,回火处理后的嵌件样条的拉伸和弯曲性能都有相应的提高,平均拉伸强度达到了52.03 MPa,平均弯曲强度达到了64.65 MPa,平均弯曲模量达到了2 458.18 MPa,约是纯尼龙样条的2.7倍。根据拉伸后样条的断裂情况,使用光学显微镜观察了嵌件制品的界面黏结性。在拉伸断裂面上未观察到嵌件与塑件之间的空隙,表明两者间的黏结性良好。因此,连续碳纤维预浸带作为嵌件通过注塑成型和回火处理,可提升制品的综合性能。

关键词： 翻转课堂   复合材料力学   科研思维   多维度教学评价  

摘要： 复合材料力学课程是联结基础力学理论与实际科学研究的纽带。该文针对目前国内高等院校工程力学专业复合材料力学核心专业课教学存在的主要问题,对标学校“双一流”建设对新时代人才培养的要求,开展面向科研思维的教学改革与探索。本研究重点体现科学研究与知识学习的不同,带领学生以“发现问题—提出问题—解决问题”的思路,在课堂学习中逐步培养科研思维:通过建立基于科研思维的复合材料力学培养方案,更新结合科技前沿的复合材料力学教学内容,实施以学生为中心、基于科研思维的翻转课堂,结合“知识掌握”和“思维训练”两个方面,完善基于科研思维的复合材料力学多维教学评价体系。最终实现复合材料力学课程教学思路由知识学习向科研思维的转变,使复合材料力学课堂教学效果得到有效提升。

关键词： 不确定度   金属材料   力学性能   分析  

摘要： 作为金属材料力学性能测试的核心要点,不确定度分析的结果对于金属材料而言非常重要,如通过该技术能够进一步掌握金属材料特征表现,继而提升金属材料在相关技术和设备领域的应用奠定基础。当然,由于金属材料力学性能分析的需求和标准较高,因此其分析结果拥有较高的实用价值。据此,为探究金属材料力学性能测试具体表现,文章以不确定度为基点,探讨金属材料力学性能的评定,以供参考。

关键词： 碳纤维增强树脂基复合材料   层间剪切强度   弯曲强度   电磁屏蔽效能  

摘要： CFRP复合材料具有优异的力学性能,在航空航天装备中有广泛应用,但是因其单层铺层内部的结构各向异性,单向纤维铺层对于垂直极化波的电磁屏蔽效能较弱。为应对日益复杂的电磁环境,保护电子元器件不受干扰,增强复合材料的电磁屏蔽效能显得尤为重要,本工作利用非连续Al颗粒在层间面内紧密排列,构建了一种层间面内含连续Al屏蔽层的CFRP复合材料,并研究了不同Al颗粒含量对复合材料电磁屏蔽效能和力学性能的影响规律。结果表明,随着Al颗粒含量的增加,CFRP复合材料的导电性和电磁屏蔽效能也随之增加,当聚合物中Al颗粒质量分数达到33.3%时,复合材料的面内电导率提高了3个数量级,在垂直于纤维方向上对频率为3~17 GHz的电磁波的电磁屏蔽效能提高了10 dB以上。随着Al颗粒含量的增加,复合材料层间剪切强度与弯曲强度出现先上升后下降的变化规律,当树脂中Al质量分数为33.3%时,复合材料的层间剪切性能提高了5.2%达到80.5 MPa,当树脂中Al质量分数为50%时,复合材料的弯曲强度提高了20%至1441.0 MPa,弯曲模量提高了10.2%达到101.83 GPa。由此可见,Al颗粒夹层CFRP复合材料可以实现力学性能和电磁屏蔽效能的同步提升,是一种具有广泛应用前景的结构-电磁屏蔽一体化复合材料。

关键词： 纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料   芳纶纤维   热氧老化   力学性能   剪切角  

摘要： 通过改变预制体结构衬纱取向的方法制备了几种含不同剪切角的纬编双轴向多层衬纱(Multilayered biaxial weft knitted,MBWK)织物增强复合材料。基于Arrhenius模型和Ozawa法设计了热氧老化试验,采用力学性能测试、DSC、FTIR和DMA测试对老化前后的试样热-物理性能进行了表征。实验结果表明:预制体的纱线剪切角不同,其复合材料受热氧老化后力学性能的保留率也显著不同,由于乙烯基酯树脂在热氧老化环境中会发生后固化现象,因此复合材料的弯曲模量在老化过程中呈现先增加后下降的趋势,而拉伸性能则受到增强体结构的影响,纤维/基体界面的结合力退化使拉伸模量在老化过程中持续下降;随着老化时间的延长,树脂的固化度逐渐增加,玻璃化转变温度T_(g)逐渐升高,储能模量峰值在老化初期由于分子链交联上升,老化后期分子链断裂占据主导作用致使峰值逐渐下降。

关键词： 循环流化床锅炉   高温屏式过热器   屈曲   材料力学   数值模拟  

摘要： 某型循环流化床锅炉内部检验时发现炉膛高温屏式过热器均产生严重弯曲变形,测量其最大挠度约为800 mm。经现场检测,管材厚度、材质均没有明显变化。查阅锅炉技术资料和运行数据分析得出不合理的设计及运行工况是其产生屈曲和塑性变形的主要原因,并通过材料力学理论推导和有限元数值模拟给出了最大变形量的计算公式以及最小失稳应力值,最后提出了几点解决措施方案。