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关键词： 自润滑织物复合材料   有限元   模型   拉伸强度   磨损率  

摘要： 利用有限元模型对自润滑织物复合材料的拉伸强度进行预测,得到了复合材料的磨损率预测模型。采用TexGen建立了自润滑织物复合材料的单胞有限元模型,利用ABAQUS对复合材料的拉伸进行了有限元模拟,最后通过实验验证了复合材料的拉伸强度。结果表明,复合材料经向模拟值与实验值差异率为6.71%,纬向差异率为5.51%,从而说明复合材料有限元模型具有较高的可靠性。从拉伸应力云图可得复合材料的拉伸强度由拉伸方向的纤维的弹性模量决定。在此基础上对自润滑织物复合材料的磨损率及摩擦磨损机制分析,建立复合材料的拉伸强度与磨损率之间的映射关系,预测模型得到的磨损率预测值与实验结果的平均差异率为8.43%,表明体积磨损率预测模型的可靠性。

关键词： 材料力学   课程思政   思政元素   融入方式  

摘要： 结合材料力学课程的培养目标和学校办学特色,围绕立德树人根本任务开展了材料力学课程思政建设的探索和实践。从多维度挖掘思政元素、思政元素融入方式探索两方面进行了阐述。材料力学课程思政建设为工科专业基础课程实现“三全育人”提供了可借鉴的思路。

关键词： 顶骨   材料参数   弹性模量  

摘要： 目的明确顶骨不同分区骨片材料力学参数差异及其与厚度的关系。方法将左侧顶骨分为上顶、侧顶及后顶3个分区并截取各分区骨片,利用准静态三点弯曲实验对骨片的极限载荷、极限载荷作用下的形变、弯曲强度及弹性模量进行检测,分析不同分区顶骨的材料力学参数差异,并探讨骨骼厚度与上述参数的相关性。结果上顶、侧顶及后顶的厚度依次为上顶>后顶>侧顶(F=21.298,P<0.05)。极限载荷、弯曲强度及弹性模量在上顶(F=7.082)、侧顶(F=5.206)及后顶(F=77.748)组间差异均具有统计学意义(P<0.05)。极限载荷依次为上顶>后顶>侧顶。弯曲强度与弹性模量均为侧顶>后顶>上顶。极限载荷作用下的形变在上顶与侧顶两组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。极限载荷与厚度呈正相关(r=0.683,P<0.05),而弯曲强度(r=-0.467)及弹性模量(r=-0.646)均与厚度呈负相关(P<0.05)。结论顶骨不同分区的材料力学参数及厚度均存在差异,极限载荷与厚度呈正相关,而弯曲强度与弹性模量均与厚度呈负相关。

关键词： 再生高密度聚乙烯   废旧橡胶   木橡塑三元复合材料   增韧改性  

摘要： 为提高沙柳的利用率,缓解废旧塑料和废旧橡胶对环境的污染问题,以沙柳木粉、再生高密度聚乙烯(HDPE)和废旧橡胶粉为主要原料,采用模压法制备木橡塑三元复合材料(WRPC),通过傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜对WRPC的结构和微观形貌进行表征,考察了增韧改性剂马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)对WRPC力学性能和热性能的影响。结果表明:EVA-g-MAH降低了木粉表面的极性,使其与HDPE和橡胶界面结合紧密,无空隙存在,提高了WRPC的静曲强度、拉伸强度和冲击强度;WRPC的弹性模量、动态热机械性能和耐热性能降低,热稳定性能有所提高。EVA-g-MAH加入量为2.5%(wt,质量分数,下同)时,WRPC的静曲强度、拉伸强度和冲击强度分别提高了11.17%、11.37%和52.62%;EVA-g-MAH加入量为10%时,WRPC的冲击强度提高了195.55%。

关键词： 中外合作办学   联合授课   同步课堂   教学模式  

摘要： 为了提高普通院校中外合作办学专业的课堂教学效果,促进国外优质教学内容的引进和吸收,很多中外合作办学机构采用了中外教师联合授课模式,但存在一些不足之处。为此,沈阳化工大学实施了中外教师联合同步课堂教学模式,以保证外教授课学时的完整性和课堂的连续性。该教学模式包括课前准备、联合同步课堂、课后总结三个环节,已经应用在疫情防控期间中外教师联合线上教学中,取得了良好的效果,也可推广至线下教学。

关键词： 糯米浆液   烧料礓石   正交试验   力学性能  

摘要： 为探索出更适合土遗址裂隙加固的注浆材料,选择十分契合建筑遗址“修旧如旧”的文物修复要求的糯米浆及烧料礓石作为主要材料,设计正交试验研究16种配合比情况下的糯米浆液浓度、水胶比、烧料礓石掺量、外加剂和龄期对灌浆材料力学性能的影响。结果表明,在保证可灌性的前提下,灌浆材料试样的抗折、抗压强度与糯米浆液浓度及减水剂掺量呈正相关,随水胶比及膨润土掺量的增大呈现出先增大后减小的趋势。烧料礓石中含有可与糯米浆共同作用的气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料,对灌浆材料的抗折、抗压强度影响机理复杂,整体来看,增大烧料礓石掺量有助于提高试样的力学性能。不同配比的灌浆材料试块的抗折、抗压强度都随着龄期的增加而不断增大,龄期7 d~28 d变化趋势较为显著。SEM图像表明糯米浆改性烧料礓石注浆材料的微观结构整体呈现较多的网状结构,且附着于土颗粒表面可以较好地胶结周围土颗粒,糯米浆含有的支链淀粉树枝状结构将大量生成物规则排列,显著提高浆体成型后的密实性。运用综合平衡法得到了基于力学性能的最佳配合比为:糯米浆液浓度6%、水胶比0.55、减水剂掺量2.0%、膨润土掺量10%以及烧料礓石掺量15%。

关键词： 生物炭   玉米醇溶蛋白   聚丙烯   复合材料   力学性能  

摘要： 为实现玉米醇溶蛋白(Zein)的材料化利用,以生物炭、聚丙烯(polypropylene,PP)、Zein为原料制备复合材料(Zein/PP),探究生物炭对Zein/PP复合材料力学性能的影响。结果表明,生物炭与Zein均没有改变PP的晶面结构,生物炭降低了Zein/PP复合材料的相对结晶度;生物炭的多孔结构与PP形成了一种稳定的界面结构,进而改善了Zein/PP复合材料的弯曲性能、拉伸性能、冲击强度、刚性、弹性、尺寸稳定性。当生物炭的含量为15%时,复合材料的综合力学性能最佳,其弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率、冲击强度分别为44.68 MPa、2.66 GPa、24.27 MPa、0.29 GPa、7.07%、6.10 kJ·m^(-2)。试验结果可为Zein/PP复合材料性能的改善提供依据。

关键词： 力学性能   高性能水泥基复合材料(HPCC)   纤维混杂   钢纤维   玄武岩纤维  

摘要： 采用玄武岩纤维与钢纤维混杂的方式制备了一种纤维混杂高性能水泥基复合材料(HFHPCC)。研究了不掺纤维、单掺1.0%钢纤维、玄武岩纤维与钢纤维混杂掺量1.0%和2.0%4种工况下HFHPCC的压缩性能,以及玄武岩纤维与钢纤维混杂掺量1.0%和2.0%两种工况下HFHPCC的拉伸性能。结果表明,玄武岩纤维体积替代率为50%时,HFHPCC的峰值压应力、峰值压应变、压缩峰前韧性分别提高28.72%、2.30%、13.06%,压缩弹性模量无明显变化,但压缩韧性下降。提高混杂纤维掺量后,HFHPCC拉伸试件应变硬化特性更明显,峰值压应力、峰值压应变、压缩峰前韧性、压缩韧性分别提高5.76%、6.74%、1.59%和104.47%,开裂应力、峰值拉应力、峰值拉应变、开裂韧性和拉伸峰前韧性分别提高27.00%、59.09%、208.70%、172.22%、657.95%,并能有效减缓峰值应力后压缩应力和拉伸应力的衰减速率。

关键词： 固溶时效   陶瓷颗粒   铝基复合材料   微观结构   析出相  

摘要： 以6092铝合金(Al6092)为金属基体,碳化硅(SiC_(p))和β-锂霞石(β-LiAlSiO_(4))作为陶瓷颗粒增强相,采用粉末锻造工艺制备Al6092/SiC_(p)/β-LiAlSiO_(4)复合材料。探究固溶时效处理对Al6092/SiC_(p)/β-LiAlSiO_(4)复合材料力学性能的影响,揭示固溶时效处理对复合材料微观结构、析出相和位错的强化机制。结果表明,固溶时效处理能提高Al6092/SiC_(p)/β-LiAlSiO_(4)复合材料的刚度和强度,还能促进试样中高位错密度区和Mg_(2)Si析出相的产生,提高复合材料塑性变形所需的应力。此外,微米级SiC_(p)的高模量特性可以自发地承载载荷,β-LiAlSiO_(4)的引入则促进了增强相的分散。总之,固溶时效处理和二元陶瓷颗粒增强相可以共同提高Al6092的抗变形能力。

关键词： 拉胀超材料   缺失支柱   手性结构   负泊松比   图形用户界面  

摘要： 前期研究工作中,基于有限元分析,作者发展了一种在大变形范围内具有可调恒定负泊松比的新型增强六手臂缺失支柱手性拉胀超材料.为了揭示微观结构-力学性能关系,并进一步指导超材料目标参数设计,本文在小变形框架下基于能量法建立了表征该拉胀材料等效泊松比和弹性模量的理论模型.增强六手臂缺失支柱手性拉胀材料由“Z”型手臂元件组成.“Z”型手臂可以被假设为两端简支的欧拉-伯努利梁.因此,本文首先推导了两端受集中力和力偶的任意形状欧拉-伯努利梁的应变能.然后,考虑平衡条件和变形协调条件进一步给出了材料等效泊松比和弹性模量的理论表达式.研究表明只有“Z”型梁的内外手臂比为2:1时,理论表达式才有简洁的形式.为了更好地利用所推导的理论表达,基于理论推导,本文开发了MATLAT图形用户界面(GUI).在GUI中输入可描述该超材料几何形状的独立几何参数,即可直接获取其等效泊松比和弹性模量.最后,基于理论结果,系统讨论了超材料微结构几何参数对其等效力学性能的影响,并将理论解与有限元计算结果进行了对比.结果表明,可以通过调控微结构几何参数获取大范围的目标力学性能.