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关键词： 三星堆遗址   出土象牙   现场加固材料   力学性能  

摘要： 三星堆遗址祭祀区三号祭祀坑出土的象牙,因长期埋藏于潮湿环境,含水率高,保存状况差,在提取过程中需要进行加固。筛选适用于潮湿环境下考古现场临时加固的材料和加固方法,关系着象牙整体稳定性和提取安全性,是象牙现场保护提取技术的研究重点。加固材料的力学性能是筛选加固材料的重要依据。文中对单独使用高分子绷带、以及高分子绷带和不同材料复合的力学性能进行测试,结果显示高分子绷带+竹片+石膏复合体系的力学性能最好。并将其成功用于三星堆遗址三号祭祀坑一根长135cm,拱高60cm的出土象牙现场加固提取。这对于后期潮湿环境下考古现场出土象牙加固提取具有一定的参考价值。

关键词： 均质化   多尺度渐进法   有限元   微结构   周期性边界条件  

摘要： 微结构对复合材料的力学性能有较大的影响。基于多尺度渐进展开和摄动法的均匀化理论,通过对位移在宏观和微观量尺度上进行双尺度渐进展开,对具有周期性结构的复合材料进行力学分析与预测,给出了宏观等效的力学性能数学表达式。研究并建立代表性体积单元(representative volume element,RVE)模型,通过对RVE模型施加周期性边界条件对材料性能进行有效预测。利用RVE模型对B/Al纤维增强复合材料的力学性能进行预测,将预测结果与已有的文献结果与实验数据进行对比,结果表明:纤维增强复合材料预测模型具有良好的合理性与本文方法的有效性。并采用四边形和六边形RVE模型对玄武岩纤维增强北化环氧树脂复合材料的有效性能进行预测。

关键词： 泡沫半水磷石膏   无水硫酸钙晶须   胶凝材料   导热系数   力学性能  

摘要： 将磷石膏应用于建筑行业是解决磷石膏堆积问题、提高磷石膏综合利用率的主要途径之一。以磷石膏制备的半水磷石膏作为基材,可制备导热系数低、抗压强度高的轻质复合保温建筑材料。本试验采用物理发泡的方式,通过单因素试验研究泡沫掺量、无水硫酸钙晶须(ACSW)掺量和水料比对泡沫磷石膏基复合保温材料的导热系数和力学性能的影响,以确定最佳制备工艺。结果表明,随着泡沫掺量的增加,材料的力学强度持续降低,导热系数先降低后增加再降低;随ACSW掺量的增加,材料的力学强度先增加后减小,导热系数无明显变化;水料比增加,材料的力学强度持续降低,导热系数先减小后增加。当泡沫掺入量为8%,ACSW掺入量为3.5%,水料比为0.3时,制得的泡沫半水磷石膏复合保温材料性能最佳,其28 d抗折强度为0.65 MPa,28 d抗压强度为2.44 MPa,导热系数为0.1440 W/(m·K)。

关键词： 超高温   真空   气氛   力学性能   试验装置  

摘要： 研发了超高温真空(气氛)环境材料力学性能试验装置,实现了2500℃超高温真空可充气环境中金属材料及复合材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切力学性能测试。该试验装置可为我国航空航天、核工业、石油化工等领域评价金属材料及复合材料在不同温度(1200℃~2500℃)、真空环境或充气环境下的力学性能提供有力技术支撑,为新材料的应用提供全面的力学性能试验数据。

关键词： ISEC项目   材料力学   教学改革   明辨性思维  

摘要： 随着高等教育国际化的发展,ISEC项目新型的教学理念、先进的课程体系、多样的教学方法和人性化的管理模式,被国内越来越多的高等院校引进。以“材料力学”课程为例,将ISEC项目理念与课程教学改革相融合,从教学内容、教学模式、评价体系和教学试点等方面,提出一种新型的、国际化的教学改革方案,为ISEC项目的引进积累可复制、可推广的经验。

关键词： 水泥基材料   纤维增强   钢纤维定向增强   力学性能  

摘要： 利用电磁诱导方法调控水泥砂浆中钢纤维朝向制备了钢纤维定向增强水泥基材料,研究了试件尺寸、纤维定向程度及掺量对试件单轴抗压强度的影响,还讨论了纤维长径比、定向程度、掺量对初裂弯拉强度、极限弯拉强度和弯曲韧性的影响。结果表明:试样的单轴抗压强度尺寸效应明显,随着试件高度增加其单轴抗压强度呈总体下降趋势;在一定范围内,提高长径比可以提高试件弯曲抗拉强度,但相较于长径比而言,钢纤维掺量及取向对试件的初裂弯拉强度、极限弯拉强度的影响更大;定向试样的韧性指数均高于乱向试样,且纤维掺量越高,提高幅度越大,尤其在纤维长径比为100、掺量为1.5%时其增强比率相较于乱向试样提高了58.63%。

关键词： 硬岩   单轴压缩   应变率   力学性质   能量  

摘要： 为研究加载应变率对硬岩的力学性质与能量吸收、储存和耗散的影响,本文对砂岩试样开展了不同应变率下的单轴压缩试验,试验结果表明砂岩试样的峰值应力、峰值应变和弹性模量均随着加载应变率的增大而增大,但加载应变率对砂岩试样的单轴抗压强度影响显著。研究了砂岩试验在不同阶段变形过程中的能量吸收与耗散规律,得到了砂岩试样在变形前期以弹性应变能的形式储存能量,同时又以损伤演化等耗散能量,在变形后期以剧烈地释放能量为主,且加载应变率越大,能量释放率越快。研究结果表明能量耗散是导致砂岩试样强度降低的本质原因,基于能量耗散与裂纹损伤之间的内在联系,得到了加载应变率越大砂岩试样的损伤应力比、损伤应变与损伤应力也越大。从能量吸收与耗散的角度研究硬岩损伤破裂规律,可从本质上揭示硬岩在外荷载作用下的变形破坏机制,可为实际工程提供参考。

关键词： 硅酸钙   干法表面改性   聚丙烯   力学性能   机理  

摘要： 采用羟基硅油干法表面改性硅酸钙,研究表面改性对硅酸钙活化指数、吸油值的影响。利用傅里叶变化红外吸收光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)表征探究硅酸钙改性机理,结果表明:2%羟基硅油对硅酸钙的改性效果良好,活化指数接近100%,吸油值降低50%以上。FTIR结果表明,改性硅酸钙在795 cm^(-1)、1258 cm^(-1)和2955 cm^(-1)处产生与羟基硅油相同的C-H吸收峰,说明改性剂成功包覆于硅酸钙表面。进一步将改性硅酸钙填充聚丙烯(PP)制备复合材料,研究填充量和形貌对复合材料力学性能的影响,结果表明:改性硅酸钙/PP复合材料的力学性能优于未改性硅酸钙/PP复合材料;通过力学性能和SEM对比可知,片状硅酸钙与PP的相容性更好,在较高填充量下复合材料的力学性能更优。

关键词： 微波烧结   温度   保温时间   力学性能   Sialon陶瓷刀具材料  

摘要： 采用微波烧结技术制备Sialon陶瓷刀具材料,主要研究烧结温度和保温时间对Sialon陶瓷刀具材料力学性能的影响规律,并结合微观形貌对其影响规律进行分析,旨在制备性能优异的陶瓷刀具材料。结果表明:在烧结温度为1600℃、保温时间为15 min时,刀具材料具有最优的力学性能,其致密度、Viekers硬度、断裂韧性分别为98.9%、17.8 GPa和5.9 MPa·m^(1/2)。在此烧结工艺下,样品的微观组织均匀,内部气孔较少,有利于材料力学性能的提高。采用微波烧结技术可以在较短的保温时间内得到性能优异的陶瓷刀具材料,提高了生产效率。

关键词： 双轴向经编织物   复合材料   铺层工艺   拉伸性能   弯曲性能  

摘要： 为探究碳纤维双轴向经编织物铺层工艺及其复合材料的力学性能,采用碳纤维双轴向经编树脂预浸料,经过热压的固化方式制备复合材料,从碳纤维的铺层角度、铺层层数和铺层克重三个方面探究其对拉伸性能和弯曲性能的影响。结果表明:铺层角度为[0°/45°]的复合材料板拉伸断裂强度比[0°/0°]和[0°/90°]两块板提高297.1%。铺层层数增加,拉伸断裂强度增加,铺设4层板的断裂强度比2层的提高22.9%。铺层克重增加,拉伸断裂强度降低,PN600的断裂强度比PN300降低10.7%。铺层角度为[0°/0°]和[0°/90°]的复合材料板弯曲强度相似,而[0°/45°]板纬向弯曲强度比经向提高109.5%。铺层层数增加,弯曲强度降低,4层板的弯曲强度比2层板的降低2.1%。铺层克重增加,弯曲强度增加,PN600的弯曲强度比PN300提高27.6%。