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关键词： 线上线下   思政教学   混合教学  

摘要： 在“互联网+”的时代背景下线上线下混合教学模式是大学教育发展的必然趋势。以材料力学课程为例,首先分析了课程及学生学习情况,找出其中存在的问题,然后在线上线下混合教学模式的基础上融入了思想政治教育的内容,最后从学生的期末总评成绩数据分析中发现该线上线下混合思政教学模式提高了学生的学习动力及自身的认知能力。

关键词： 复合材料   力学性能预测   微结构   周期性边界   有效弹性模量  

摘要： 对周期性复合材料进行有效力学性能预测时,首先建立代表性单元体(RVE模型),然后采用ABAQUS有限元软件对RVE模型进行模拟,最后将模拟结果与试验结果进行对比。RVE模型按边界条件应分为相对面内点、相对棱边点和相对顶点三类,并通过python编程施加到ABAQUS有限元软件。探究在纤维体积百分比不变的条件下,纤维的截面形状和纤维的排列方式对SIC/Al纤维增强复合材料力学性能的影响。

关键词： 非连续物体   光弹实验系统   应力场可视化   实验教学   材料力学   相移法  

摘要： 该文研发了基于3D打印的透射性光弹实验系统,将相移法应用于非连续物体内部应力场提取和求解。将基于3D打印的透射性光弹实验系统引入材料力学实验教学,建立了基于3D打印的非连续物体应力场可视化实验教学方法,强化了材料力学实验教学平台。通过开展非连续物体应力场可视化实验教学,使学生加深了对课本理论知识的理解,拓宽了知识面,提高了创新能力。

关键词： 材料力学   奇异函数法   Mathematica   弯曲问题  

摘要： 针对材料力学梁的弯曲问题,应用奇异函数法,将不连续的载荷写成统一的载荷函数,通过积分和代入边界条件求解剪力、弯矩、转角和挠度,并通过多个实例的计算进行验证。在详细阐述奇异函数法演算过程的基础上,应用Mathematica实现了奇异函数法算法,并绘制了弯曲问题的剪力、弯矩、转角和挠度等图形。Mathematica程序加以适当扩展,能够解决材料力学中各类问题的计算,对提高材料力学的教学能力和教学研究有着一定参考意义。

关键词： 材料力学   斜侵彻   装药   内聚力模型   宏观裂纹  

摘要： 为研究斜侵彻靶板过程对装药损伤的影响,基于内聚力模型开展含装药的炮弹侵彻多层靶板的数值模拟。采用内聚力模型计算装药损伤的出现与演化,分析了两方向过载与损伤发生的关系,并且对侵彻结束后的裂纹区进行了宏观裂纹的量化,并将量化后的结果与试验进行了有效对比,验证了模型及量化方法的准确性,并研究了装药损伤与靶板倾角的关系。计算结果表明,斜侵彻情况下,横向过载的出现及不断变化导致裂纹区的出现及演化并非垂直于轴向。随着靶板后倾角度由5°增大到20°,装药的轴向过载峰值约提高0.62×10^(4)g(8.5%),横向过载峰值约提高1.35×10^(4)g(221.3%),装药的剩余速度从251m/s降至207m/s,量化后装药的宏观裂纹与横向的夹角增大约10°。

关键词： 有机纤维增强水泥基复合材料   低温   冻融循环   抗压强度   劈裂抗拉强度  

摘要： 为研究一种超高性能有机纤维增强水泥基复合材料在低温状态下的力学性能和耐久性能,分别设计了低温状态下的抗压强度试验、低温状态下的劈裂抗拉试验、冻融循环作用下的抗压强度试验以及劈裂抗拉强度试验、弯曲韧性试验,每组试验包含了3个试件,并设置了对照组。试验结果表明该种有机纤维增强水泥基复合材料在低温状态下的抗压强度和劈裂抗拉强度都有所增加,在冻融循环作用下的抗压强度和劈裂抗拉强度都呈现的不同程度的下降,但无明显质量损失。弯曲韧性试验显示了该种材料的延性较差,建议增加纤维长度和提高纤维掺量。在后续试验中,应设置更多梯度的温度,便于更加细致的观察材料强度属性随温度变化的整体趋势。同时,应对该种材料制成的室外景观产品进行试验研究。

关键词： 课程思政   博士生   材料科学  

摘要： “材料力学行为”既是一门基础科学,又是一门工程技术,是材料科学与工程学科及其他交叉学科的重要基础课程之一,能很好地培养学生的基础科学素养与工程技术能力。而每一门课程都承载着一定的价值倾向和价值选择尺度,通过引入历史文化、名人榜样、经典案例、教师个人提升四个方面来深入挖掘课程思政元素,探索该课程的思政教育方案,以期落实“立德树人”的根本任务,开阔博士生们的视野,培养家国情怀、人文素养和砥砺奋进的科学精神,使他们能更好地成为实现中华民族伟大复兴的中坚力量。

关键词： 材料力学   高聚物黏结炸药   PBX模拟材料   应变率效应   Visco-SCRAM   细观损伤  

摘要： 针对实验室开展某些弹药力学响应实验时存在的安全问题,制备了PBX模拟炸药并研究了其力学性能,获得了不同应变率下的力学响应过程,并与PBX9501进行了对比;建立了PBS模拟炸药的广义黏弹性统计损伤本构模型(Vicso-SCRAM),利用有限元ABAQUS中VUMAT模块编写子程序,模拟了PBS模拟炸药的SHPB动态压缩实验,验证了所建立的损伤本构模型的有效性;利用SEM扫描电镜观察了PBS加载前后的细观形貌。结果表明,PBS材料具有明显的应变率效应,且其静态/动态力学性能与压装PBX比较相似;PBS细观结构及损伤形貌与PBX较为相似,在准静态加载条件下PBS材料主要发生黏结剂脱粘,在动态加载条件下则以穿晶断裂为主。

关键词： 实验教学   数字图像相关   拉伸试验   热变形   全场测量  

摘要： 实验教学是培养学生实践和创新能力的重要手段,如何在有限的实验学时条件下,开展丰富高效的力学实验、关联更多的理论知识点是材料力学教学改革亟需解决的问题。本文引入数字图像相关(digital image correlation, DIC)方法,以带孔低碳钢拉伸和高温镍基合金热变形测量等试验为例,对材料力学实验教学进行改革探索。实践表明,基于DIC方法的实验教学可充分发挥出DIC全场变形可视化、测量过程简单、快速精确等优势,显著调动了学生的学习兴趣,加深了学生对多个关联知识点的理解,同时启迪了学生的科学创新意识。

关键词： 特色案例   思政元素   课堂教学内容   课程思政  

摘要： 在课堂教学中开展课程思政,是高校课程思政建设的重要途径。相比从教材内容中提炼思政元素,以“特色案例”为切入点会更直观地将思政元素融入到课堂中。“特色案例”引入的关键是要以课堂教学内容为背景,引导和鼓励学生发表自己的见解。以“郑玄说”、“张勇教授课题组科研成果”和“李晓刚教授科研事迹”三个案例在《材料力学性能》课堂教学中的应用为例,阐述了以“特色案例”为切入点开展课程思政的具体流程。