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关键词： 稀土   粉末冶金   力学性能   强化机制  

摘要： 稀土因理化性质优异而被用于粉末冶金结构材料制备过程。通过分析强化效果及其机制,概述了稀土强化粉末冶金结构材料力学性能的研究现状。结果表明,稀土基于其优异化学活性、热稳定性和力学性能等特征,能发挥基体净化、晶粒细化和弥散强化等作用,从而提升制品的力学性能。然而,过量稀土引入,也会加剧团聚、偏析等现象,造成力学性能恶化。同时,展望了稀土在粉末冶金结构材料中的发展趋势。

关键词： 纤维增强   水泥基复合材料   力学性能   策略  

摘要： 水泥基材料自从出现以来,由于其抗压性能好、适用性强,原材料来源广泛;具有良好的耐久性和耐热性能,是目前国际上应用最广、用量最大的工程建材。但它本身也有很多缺陷,如自重,抗拉强度低,抗裂性低,韧性差等。特别是在地震中,由于水泥基体的脆性,它的广泛使用受到了限制。因而,对水泥基材料的脆性、增韧性能和安全性能的改进具有很大的实用价值。本文总结了目前国内外的研究状况,并提出了今后纤维增强水泥基复合材料的发展方向。

关键词： 汉麻纤维   纺织结构   准单向复合材料   力学性能   正交实验设计  

摘要： 为了探究不同纺织结构的汉麻纤维增强体对复合材料性能的影响,以汉麻粗纱为主要增强体制备了准单向汉麻纤维织物增强不饱和聚酯树脂复合材料(QUHFC),并与以汉麻粗纱毡增强复合材料(HRFC)和平纹汉麻粗纱织物增强复合材料(PHFC)进行了对比分析,探究了其力学性能差异及产生差异和失效的机理。结果表明,QUHFC的力学性能最优,其中拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量分别为180.06 MPa,11.48 GPa,229.48 MPa和24.07 GPa。进一步以织物组织、粗纱捻度、经纱密度为影响因素,采用正交实验设计对准单向汉麻织物增强复合材料预制件的力学性能进行分析,得知在采用以细度为(1100±34.1)tex的粗纱为纬纱,以细度为50.5 tex的细纱为经纱制备的准单向预制件为增强体时,织物组织的变化(平纹、斜纹、方平)对复合材料拉伸和弯曲性能产生的影响最大。当织物组织为方平组织、经纱密度为60根/10 cm、纬纱捻度为4捻/10 cm时,拉伸强度最大。当织物组织为斜纹组织、经纱密度为40根/10 cm、纬纱捻度为0捻/10 cm(即无捻纱)时,弯曲强度最大。

关键词： 3D打印   纤维增强复合材料   力学性能   短纤维   连续纤维   高分子基复合材料   水泥基复合材料  

摘要： 3D打印纤维增强复合材料具有复杂结构一体化成型、无模具制备和力学性能可设计等优势,可显著降低纤维增强复合材料的制造周期和成本.然而,3D打印技术低成型压力和逐层制造的特点,给3D打印纤维增强复合材料的力学性能带来了一定挑战.本文从打印方法、力学性能及其影响因素三个方面,总结了近年来国内外有关短纤维/连续纤维增强高分子基复合材料和纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究进展.旨在展现目前3D打印纤维增强复合材料的成型方法种类、所能达到的力学性能水平和力学性能的影响因素,为实现3D打印纤维增强复合材料的力学高性能化提供参考.最后,对3D打印纤维增强复合材料未来研究发展方向进行了展望.

关键词： 课程改革   校企合作   实践创新能力   课程评价  

摘要： 依托皖西学院土木工程省级一流专业建设,对“材料力学”课程进行改革,总结新工科背景下面向土木类人才培养的课程改革措施与经验。实践表明,通过改革课程内容、改革实践教学、改革教学内容组织方式、改革课程评价等,将实践创新能力培养融入到实践教学环节,充分利用实验室、实践基地、创新平台、社会服务等,探索人才实践创新能力培养的新途径。

关键词： 材料力学   深层互动   教学模式   二八定律   力学竞赛  

摘要： 大学课堂教学中影响教学质量的主要问题是学生的学习态度,如何调动学生学习的积极性,是每位任课教师需要深入思考的问题。本文以材料力学课程教学为载体,结合管理学中的二八定律,以大学生力学竞赛为契机,研讨教师与学生之间的深层互动交流问题。深层互动分为课程授课中的互动和力学兴趣小组的互动两个层次,通过互动一方面为优秀学生打开上升通道,另一方面将优秀学生树为榜样,潜移默化中影响其他学生的学习态度,进而改善整个班级的学习风气。实践表明,深层互动教学模式能有效激发学生学习材料力学的兴趣,取得了良好的教学效果。

关键词： ECC   PVA纤维   混杂纤维   抗火能力  

摘要： 纤维增强水泥基材料(ECC)是一种具有超高韧性和良好裂纹控制能力的水泥基复合材料,其抗火性能是如今的重要研究方向之一。文章围绕ECC高温后力学性能研究进行了综述,总结了PVA纤维增强水泥基材料(PVA-ECC)和混杂纤维水泥基复合材料(HyFRCC)的特性,并讨论了现有研究中存在的问题。

关键词： Cu/WC_(P)功能梯度材料   梯度界面   数字图像相关方法   力学行为  

摘要： 为了研究梯度界面或层状梯度对Cu/WC_(P)功能梯度材料力学性能的影响,采用粉末冶金法制备了WC体积含量分别为3%、6%、9%、12%、15%的Cu/WC_(P)复合材料,利用数字图像相关方法结合拉伸实验研究了WC体积含量对Cu/WC_(P)复合材料拉伸性能的影响,并通过有限元方法模拟了5层Cu/WC_(P)功能梯度材料在沿层向方向拉伸作用下的变形特性及力学行为。拉伸实验结果表明:WC颗粒的掺入明显提高了Cu/WC_(P)复合材料的刚度和强度,但随WC颗粒含量的增加,Cu/WC_(P)复合材料的塑性变形能力明显下降,当应力为214 MPa时,3%WC体积分数Cu/WC_(P)复合材料的应变是15%体积分数Cu/WC_(P)复合材料的25.45倍。有限元分析结果表明:沿层向方向拉伸作用下,5层Cu/WC_(P)功能梯度材料各层内的塑性变形及应变率均呈现出非均匀性,塑性变形及应变率均沿WC含量递减的方向逐渐增大。另外,在梯度界面附近沿WC含量递减方向,梯度界面的存在对塑性应变率的增加有明显的抑制作用。

关键词： 碳纤维增强环氧树脂   贮存时间   预固化度   力学性能   孔隙  

摘要： 以碳纤维增强环氧树脂热熔预浸料MT700/603为研究对象,开展室温贮存时间与预固化度的关联性分析,研究预浸料预固化度对复合材料成型质量和关键力学性能的影响机制,建立预浸料贮存时间-预固化度-制品性能三者之间的内在联系。结果表明:随着室温贮存时间的延长,60 d后603环氧树脂的最低黏度增加了4.6倍,玻璃化转变温度增加了17.9℃,预固化度为11.2%;MT700/603预浸料贮存时间小于30 d时,制备的复合材料内部质量良好,纤维分布较为均匀,孔隙率较低,树脂的预固化度在5.3%以内,孔隙率低于0.03%;复合材料更倾向依赖于树脂基体破坏的纵向压缩强度和压缩模量对孔隙率的敏感度,要高于倾向依赖于纤维增强体破坏的纵向拉伸强度和拉伸模量;预浸料在室温贮存时树脂预固化度增加,黏度增大,加压时机与树脂黏度变化不匹配是导致复合材料构件关键力学性能下降的根本原因;根据产品的力学性能指标要求,结合不同贮存时间的关键力学性能数据,可反推出预浸料的最长室温贮存时间,实现了预浸料可用性的定量化评估。

关键词： 材料力学   微课   教学改革  

摘要： 《材料力学》课程是高等工科院校中机械类专业一门主干课程,其理论课时多,难度大,课程内容较为枯燥,学生普遍反应学习困难,为此笔者尝试混合式学习方法采用“线上+线下”的教学模式,并在教学改革前做了细致的调查问卷,在实施改革过程中加入“线上教学”—微课,激发了学生的学习热情。