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关键词： engineered desulfurization gypsum composites(EDGC)   response surface methodology(RSM)   interaction   compressive strength   tensile strength   strain-hardening  

摘要： Practical applications of desulfurization gypsum are limited owing to its brittleness and low *** overcome these challenges,researchers have developed engineered desulfurization gypsum composites(EDGCs)by incorporating ultrahigh molecular weight polyethylene(UHMWPE)fiber and sulfoaluminate cement(SAC).The mix ratio was optimized using response surface methodology(RSM).Experimental testing of EDGC under compressive and tensile loads led to the creation of a regression model that investigates the influence of variables and their interactions on the material’s compressive and tensile ***,microscopic morphology and hydration product composition were analyzed to explore the influence *** results indicated that EDGC’s compressive strength increased by up to 38.4%owing to a decreased water-binder ratio and higher SAC ***,tensile strength increased by up to 38.6%owing to increased SAC and fiber ***,EDGC demonstrated excellent strain-hardening behavior and multiple cracking characteristics,achieving a maximum tensile strain of nearly 3%.The research findings provide valuable insights for optimizing the performance of desulfurization gypsum.

关键词： 材料力学   教学实践   基本概念   思政元素  

摘要： 百年大计,教育为本。教书育人的根本是立德树人,而立德树人的根本是课程思政,在课程教学中持续推进思想政治教育、落实立德树人,构建学生的德、智、体、美、劳全面发展是高校教师最为重要的本职工作。以材料力学的实际教学过程为例,基于思政元素的基本内涵、材料力学课程思政教学实践、材料力学课程融入思政元素的成效三个方面进行了全方位、多角度探讨。

关键词： 磷酸镁胶凝材料   聚乙烯醇纤维   数字图像技术(DIC)  

摘要： 为研究聚乙烯醇(PVA)纤维对磷酸镁胶凝材料(MPC)力学性能的影响,采用数字图像相关技术(DIC),分析了不同养护龄期下、不同掺量的PVA纤维改性MPC试件的抗压、抗折和拉伸性能。结果发现,掺入PVA纤维能够显著增强MPC试件的力学性能,使其承载能力和塑性变形能力增强,从而降低了应变、减轻了应力集中、改善了脆性破坏、抑制了裂纹扩展。主要原因是随着掺入纤维含量的增加,掺入纤维通过缠结、弯曲和桥接效应,以及水化产物的积累,提高了MPC试件的抗裂性、能量吸收和应力传递,从而增强了MPC基复合材料。

关键词： 橡塑复合材料   耐磨特性   耐腐蚀性能   分子动力学模拟   机器学习  

摘要： 橡塑复合材料因其良好的耐磨、耐高温和耐腐蚀性,被广泛应用于石油化工、航空和汽车等领域。因此综述了以橡胶和酚醛树脂为基体的橡塑复合材料。总结了对其增强改性的纳米材料和耐腐剂,例如石墨烯(GO)、碳纳米管(CNTs)和防老剂4010NA等。同时分析了橡塑复合材料的拉伸、压缩、耐磨特性和耐腐蚀等性能。明确了表面涂层法能有效延缓橡塑复合材料的腐蚀。最后归纳了橡塑复合材料宏观试验的研究方法。同时总结了分子动力学模拟和机器学习两种研究方法。发现两种研究方法均可模拟原子和分子的行为并快速准确地预测材料性能。

关键词： 格栅聚氨酯   骨料   复合材料   抗压性能   抗弯性能   抗冲击性能  

摘要： 为优化机场跑道弹坑抢修环节,提出了一种新型格栅聚氨酯复合材料,使用聚氨酯、格栅、骨料复合而成,用以改善目前跑道抢修材料种类少、抢修方式单一等问题。基于格栅聚氨酯复合材料制备工艺,研究了骨料种类、粒径对复合材料抗压、抗弯和抗冲击性能的影响,分析了复合材料的性能提升机理,获取了不同骨料下格栅聚氨酯复合材料的性能提升规律。结果表明骨料种类和粒径相互影响,骨料粒径越大、形状规则,更好提升抗压、抗弯、抗冲击性能,其中骨料粒径对材料力学性能影响更大。为该类材料的后续研究应用提供了参考。

关键词： 焊接工艺   金属材料   力学性能   影响  

摘要： 焊接工艺在金属结构生产中占据关键地位,对焊接接头的力学性能具有显著影响。通过优化焊接工艺参数,可以显著提升焊接接头的力学性能,并减少气孔、裂纹等焊接缺陷。本研究还探讨了不同金属材料(如低碳钢、不锈钢、铝合金等)在不同焊接工艺中的表现,揭示了材料性能与焊接工艺之间的相互作用机制。通过对比分析,本研究为优化金属材料焊接工艺提供了科学原理和实用指南,有助于提升焊接结构的整体性能和可靠性。

关键词： 科教融合   材料力学课程   教学改革  

摘要： 科学研究和教育教学的关系是高等院校长期关注的问题,“科教融合”理念旨在引导两者形成“教学支撑科研,科研反哺教学”良性循环局面。通过在材料力学课程中实施“科教融合”理念,在教学实践中以铆钉剪切面应力分布和工字型梁截面切应力分布规律等科研问题为核心,以课后作业的形式引导全体学生分组参与科研问题的探索,鼓励学生查阅相关文献并提出自己的见解。在全部作业中挑选出两组较好的解答方案并经指导教师完善后,提出了“铆钉剪切过程是弯曲和剪切的组合变形,剪切面同时存在正应力和切应力”的学术观点,完善了工字型梁截面切应力分布规律的理论推导过程,最后将研究成果融入教学过程,88.4%的学生认同以科研问题带动教学理解的方式,获得了良好的反响。

关键词： 尼龙66   间规聚苯乙烯   增容剂   玻璃纤维增强复合材料  

摘要： 采用双螺杆挤出机熔融共混,制得玻璃纤维(GF)增强尼龙66(PA66)/间规聚苯乙烯(sPS)复合材料。选用3种不同接枝率的马来酸酐接枝聚苯醚作为复合材料的增容剂,首先考察不同接枝率增容剂对GF增强PA66/sPS复合材料力学性能的影响,同时采用差示扫描量热(DSC)仪、热重(TG)分析仪和扫描电子显微镜对复合材料的结晶性能、热性能及微观形貌进行测试与表征;然后,根据力学性能测试结果,从3种增容剂中筛选出最佳增容剂,探究增容剂含量对GF增强PA66/sPS复合材料力学性能的影响。结果表明,在同等增容剂用量下,接枝率为1.0%的增容剂FB820的增容效果最佳;DSC和TG测试结果表明,使用3种增容剂制得的GF增强PA66/sPS复合材料的结晶温度、熔融温度和热稳定性基本一致。当增容剂FB820用量为4份时,复合材料的力学性能最佳,拉伸强度为176 MPa,弯曲强度为219MPa,非缺口冲击强度为39 kJ/m^(2),缺口冲击强度为12.7 kJ/m^(2)。

关键词： 碳纤维增强树脂基复合材料   湿热老化   力学性能   数值模拟  

摘要： 为了深入研究湿热老化环境下碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymers,CFRP)力学性能退化行为,开展了30℃和50℃两种水温下CFRP材料的浸水老化试验,随后进行老化0、6、12、18、24、30 d后样件的拉伸和压缩性能测试,并结合SEM分析老化前后CFRP试件破坏形貌。基于有限元软件ABAQUS二次开发功能,构建了考虑湿热老化效应的层内断裂和层间分层失效的二维本构模型,并对老化前和饱和吸水状态下CFRP力学性能进行计算。结果表明:30℃和50℃两种温度下,CFRP吸湿行为均符合菲克定律;随温度提升和老化时间的延长,CFRP力学性能呈现出下降趋势。此外,相比拉伸性能,CFRP压缩性能受湿热环境影响更大,在50℃老化30 d后,CFRP压缩强度和模量降幅分别为39.3%和10.8%,远高于拉伸强度和模量的降幅(8.11%和7.08%)。分析原因是CFRP浸水老化过程中,水分子扩散会导致纤维-基体界面与基体性能恶化,而CFRP压缩性能对以上变化更敏感。

关键词： 材料力学   多元化   教学改革  

摘要： “材料力学”是土木工程专业一门重要的专业基础课程。本文针对目前“材料力学”课程教学存在形式单一、案例硬融入特点较为突出、案例教学与考核联系不紧密等问题,并结合本校土木工程专业实际教学情况,从建立多元化案例素材库、构建合理的案例素材融入机制、将案例教学与考核相结合几个方面出发提出了教学改革,并以压杆稳定问题进行实际的教学案例举例,通过对该问题的探索,达到培养具有扎实力学基础、创新能力、社会责任感的优秀人才的目标。