教学课程资源库 更多>>

关键词： 材料力学   新工科   教学内容   教学改革  

摘要： 土木工程专业是一门注重实践性的工科专业,强调应用性是土木工程专业应用型本科教育的立足点与核心。材料力学作为该专业的重要专业基础课程,广泛应用于工程结构设计与分析中,其课程改革是我国工程教育认证体制改革过程中必不可少的环节。本文将在新工科的大背景下,针对当前材料力学教学过程中存在的问题,从教学内容、工程认知和力学建模能力的培养以及学生实践能力的培养等方面进行了深入细致地分析,结合新工科背景和工程专业论证,进行了教学改革探讨,提出了一些针对实际的方法和建议。

ISBN: (纸本)9787522607221

关键词： 6N01-T6铝合金   挤压材   服役性能   显微组织   力学性能  

摘要： 为了掌握车体结构材料长期服役后性能的变化规律以及综合评估服役车体的可靠性,本研究对两种服役不同里程的6N01-T6铝合金车体侧墙型材(型材A和型材B)进行取样,测试了拉伸性能和疲劳性能,并结合微观组织表征结果,分析讨论了微观组织特征对长期服役铝合金侧墙型材力学性能的影响。结果表明,型材A横断面微观组织为均匀粗大等轴状晶,针状析出相粒子长度约为60 nm;型材B横断面的表层为粗大等轴晶,心部为细长纤维状晶,针状析出相粒子长度约为35 nm。型材A拉伸试样的平均屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为254 MPa、277 MPa和7.8%;型材B拉伸试样的平均屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为247 MPa、282 MPa和11.2%。在可靠度为97.5%、置信度为95%的条件下,型材A和型材B的疲劳极限分别为81.6 MPa和101.7 MPa,微观组织特征差异是导致长期服役后两种型材延伸率和疲劳性能存在明显差异的主要原因。

关键词： 热塑性树脂   UHMWPE纤维   抗弹道侵彻性能   力学性能   复合材料层压板  

摘要： 选用热塑性的水性橡胶、水性聚酯、水性聚氨酯作为基体树脂,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为增强纤维,采用热压工艺制备单向正交结构的防弹先进复合材料层压板。基于弹道侵彻试验和力学试验研究热塑性树脂基体对防弹先进复合材料弹道响应及力学行为的影响。研究结果显示:相比单一的热塑性树脂体系,以热塑性树脂混合体系作为基体制备的UHMWPE复合材料具有更优异的抗弹道侵彻性能、更高的拉伸破坏强度和层间剪切破坏强度,这是由于混合树脂体系中的UHMWPE纤维具有更高的可利用效率;此外,基于横向压缩诱导的间接张力机制和弹道侵彻下的大变形行为诱导的膜力效应,UHMWPE纤维复合材料的抗弹道侵彻性能与其准静态下的拉伸断裂强度、层间剪切强度呈现正相关的关联机制。

关键词： 不同热氧环境   T800碳纤维/环氧树脂复合材料   表面形貌   红外光谱   力学性能  

摘要： 不同热氧环境(70,130,190℃)对碳纤维复合材料的性能有着重要的影响。分析了不同热氧环境下T800碳纤维/环氧树脂复合材料的失重特性,并对比了老化前后的表面形貌、红外光谱、动态力学性能和层间剪切性能。结果表明:在热氧老化初始阶段,质损率急速上升,老化温度越高质量损失越快;试样表面形貌随热氧温度的升高其破坏程度逐渐加剧,在190℃老化后,纤维表面树脂脱落严重,纤维与纤维之间出现裂缝空隙,无树脂填充,在此老化温度下,试样发生了不可逆化学变化;试样的玻璃化转变温度会随老化温度的升高而变大,但内耗呈现先降低后增大再降低的趋势,在70,130,190℃热氧老化后试样剪切强度分别提高6.0%,13.7%和2.1%。相关实验结果和实验现象可为后续研究新型国产T800碳纤维/环氧复合材料提供数据参考。

关键词： 材料力学   育人   教学   T形截面梁   思想政治教育元素  

摘要： 针对“材料力学”教学过程中“育人”与“教学”两种教学方式难于融合为一体并贯穿于整个教学过程的问题,从教学经历与工厂实践经验出发,结合“材料力学”课程特点,以“材料力学”中T形截面梁受力弯曲变形问题为例,详细阐述了使用“三步法”对该类问题的分析过程,做到提升教学印象与深入发掘思想政治教育元素相结合,借鉴此方式延伸到其他相关概念,充分发掘课程中所蕴含的思想政治教育元素,并将其融入课堂教学中去。通过实践发现在激发课堂学习氛围、提升学习动力、促进自主学习、坚定理想信念等方面起到了积极作用。

关键词： 材料力学   应力状态   应力圆   HTML5 Canvas   编程  

摘要： 应力状态是材料力学的重点内容,更是一个学生不易理解的难点内容。应力圆是理解和掌握应力状态的一个重要手段。编制绘制应力圆的专用程序,将有利于节约绘图时间并提高课堂授课效果。文章详细介绍了如何利用HTML5 Canvas制作交互式应力圆绘制网页程序,加深学生对利用Canvas绘制图形的理解,使概念抽象的应力状态知识形象化,便于学生理解和掌握相关知识,进一步增强学生对材料力学课程的兴趣和信心。

关键词： 多次固化   弯曲性能   层间剪切性能  

摘要： 以碳纤维增强改性双马树脂预浸料为研究对象,对相同固化工艺制备的复合材料单向层板,分别进行1、2、3、4次热压罐成型固化,得到多次固化下复合材料单向层板的力学性能,并研究固化次数对复合材料单向层板力学性能的影响机理。结果表明:多次固化提高复合材料单向层板的弯曲强度和层间剪切强度。复合材料单向层板的力学性能在第2次固化略有提高,继续固化复合材料单向层板的力学性能变化不明显。因此,一定限度的多次固化,提升复合材料的固化度,提升单向层板的综合力学性能。

关键词： 石墨烯   镁合金   力学性能   变形行为   分子动力学模拟  

摘要： 镁合金因其低密度被视为最轻的工程结构金属材料,但因较差的塑性变形行为限制了其广泛应用,因此增强镁合金的综合力学性能已经成为当前材料领域的研究热点.本文采用分子动力学模拟方法,研究了在拉伸载荷下石墨烯对金属镁变形行为和力学性能的影响.研究结果表明,石墨烯的嵌入能够明显提升金属镁的强度和杨氏模量,并对其塑性变形阶段的第二次应变强化产生较大影响.研究指出,石墨烯镁基(GR/Mg)复合材料和纯镁的塑性变形行为相同,在塑性变形过程中均发生了从密排六方到体心立方再到密排六方结构的相变.石墨烯嵌入位置对GR/Mg复合材料上下两部分镁基体的塑性变形行为有较大的影响.当石墨烯嵌入高度较小时,石墨烯下方的镁基体塑性变形能力较强,容易发生位错滑移,而当石墨烯嵌入高度较大时,石墨烯上下方的两部分镁基体的塑性变形能力相当,它们的塑性变形行为趋于同步.此外,本文对镁基体的相变机制也进行了详细分析.本文的研究结果对于设计高性能的石墨烯金属基复合材料具有一定的理论指导意义.