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关键词： 类岩材料   3D打印   膏水比   力学性质   声发射  

摘要： 在岩石力学试验的发展历程中,始终受到非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术的影响。通过3D打印技术制备模具,并进行不同膏水比的石膏浇注,形成类岩材料,系统性地研究不同膏水比对类岩材料抗压强度、抗拉强度和抗剪强度产生的影响。研究表明:(1)随着膏水比的减小,类岩材料单轴抗压、抗拉、抗剪强度均逐渐减小;(2)膏水比为1∶0.7的试样平均单轴抗压强度为13.62 MPa、平均抗拉强度为2.86 MPa、脆性指数平均为0.36、内聚力为6.91 MPa、内摩擦角为18.98°,相比于其他膏水比的试样,其更接近脆性类岩材料;(3)不同膏水比试样在50%峰值之前阶段均出现较少的声发射数据,说明试样内部微裂纹较少,内部几乎没有空隙,其均质性、连续性较好。研究成果可为后续类岩材料力学测试或煤炭开采物理模拟试验提供材料配比,也为3D打印技术在岩石力学与工程领域的应用提供一定参考。

关键词： 计算机技术   高校材料力学   实验课程  

摘要： 本文聚焦计算机技术在高校材料力学实验教学中的运用,探讨其如何通过数字化设备、虚拟仿真实验、数据可视化和智能反馈系统,全面提升实验课程的教学深度和有效性。通过系统分析发现,计算机技术的引入不仅提升了实验教学的效率,还赋予了学生更高的学习自主性,推动了实验课程向多样化、个性化方向发展。结合关键教学效果,揭示计算机技术在高校材料力学实验教学中的深远影响,为进一步优化工程教育实验课程提供可借鉴的创新路径。

关键词： 港口机械   岸桥   原材料   力学性能   检测方法   数据分析  

摘要： 海上装卸设备中,港口起重机在装卸作业中起着至关重要的作用,其建筑材料的特性直接影响设备的稳定运行和可靠性。本研究详细介绍了海上起重设备使用的材料清单及其属性,分析了这些材料在海上起重设备制造中的应用及其必须满足的物理性能要求。文章详细剖析了各种测试手段,利用丰富的物理特性检测数据进行了全面的处理与分析,并探讨了影响原材料物理特性的多个因素。最后,制定了优化方案以加速测试与分析的策略,旨在增强原料质量管理水平及岸桥的综合性能。

关键词： 无机非金属材料   力学性能   试验机   技术要求  

摘要： 为完成无机非金属材料用力学性能试验机的设计与试制。通过采用高精度测量与控制技术,确保试验机能够满足对无机非金属材料进行精确力学性能测试的需求。结合传统的力学性能测试原理与现代机电一体化技术,设计出一款高性能的力学性能试验机。结果表明,该试验机在硬度测试中,对氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷的硬度值测量精度分别高达HB 2100和HB 1850;在拉伸试验中,对碳化硅纤维的断裂强度测试达到了2800 MPa,断裂伸长率控制在1.6%;冲击试验中,能够模拟出玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料在不同冲击能量下的损伤情况,如部分纤维断裂、基体开裂等。所设计与试制的无机非金属材料用力学性能试验机达到了预期的技术要求,为无机非金属材料的力学性能研究提供支持。

关键词： 超前支架   有限元分析   应力分析   强度分析  

摘要： 以ZJC2X1040/30/42型超前支架为研究对象,介绍一种超前支架应力分析与材料力学强度分析方法。首先,利用SolidWorks软件构建超前支架的有限元模型,然后以此为基础,通过Ansys软件对支架模型进行分析,确定出支架横梁、纵梁的受力情况与材料力学强度,以此寻找出超前支架的薄弱点,有利于超前支架结构的优化设计,确认该方法具有一定应用价值。

关键词： 物理力学   机械系统   动力学   材料力学  

摘要： 文章重点分析物理力学在现代机械作业中的具体应用,探讨动力学、静力学、材料力学、流体力学和振动力学在机械系统中的应用。通过对机械设备的力学分析,为提高机械系统的效率,减少运行能耗提供参考。

关键词： 旋量理论   材料力学   数学工具  

摘要： 旋量理论是为力学量身定制的数学工具,在描绘刚体运动时表现出独特优势。基于材料力学中的平截面假设,构件的截面运动可分解为形心位移以及截面绕形心的旋转,从而可将截面运动视为刚体运动,故可采用旋量理论刻画构件截面的运动和受力。该描述方式在数学形式上具有统一性,在物理现象上能对应实际受载和变形的一般性,可将力学问题转变成基于旋量运算法则求解的数学问题。本研究期望能为我国材料力学教学提供新视角和新思路。

关键词： 熔喷工艺参数   聚乳酸   响应面分析   断裂强力   断裂伸长率  

摘要： 为提升聚乳酸熔喷非织造材料的力学性能,基于Box-Behnken响应面设计实验方法,研究模头左右侧吹风温、网下抽吸风速及接收距离等工艺参数对材料横纵向断裂强力与断裂伸长率的影响规律。研究结果表明:材料横纵向断裂强力随着接收距离的增大而减小。当网下抽吸速度较低时,材料横纵向断裂强力随左右侧吹风温增加而增加,材料横向断裂强力随接收距离的增加而下降。材料断裂伸长率随接收距离的增加呈下降趋势。当网下抽吸风速降低时,材料横纵向断裂伸长率随左右侧吹风温的升高而增大,材料纵向断裂伸长率随接收距离的增大而呈现下降趋势。接收距离对材料力学性能影响最大。响应面优化获得的最佳PLA制备工艺为左右侧吹风温259.36℃,网下抽吸风速345.77 r·min^(-1),接收距离170.55 cm。

关键词： 物理信息神经网络   非均质材料   复合材料   深度学习  

摘要： 非均质材料是工程领域中广泛应用的一个概念,近年来深度学习方法的井喷式发展为非均质材料系统中许多复杂问题带来了新的解决思路.然而,深度学习因为其高度的并行性、非线性和大量的参数复杂运算,使得其难以被直观解释,在非均质材料领域的应用中容易遇到产生物理上无意义解、泛化性较低和依赖于高质量和数量的数据集等问题.而基于物理信息的神经网络(physics-informed neural networks,PINNs)可以通过将物理知识与深度学习方法结合,有效解决上述问题,从而逐渐成为固体力学与结构工程领域的热点方法,并为预测或设计非均质材料系统提供了新的思路.为了更好地了解相关方面的研究工作,本文对非均质材料领域中PINNs方法的应用进行了系统综述,总结了PINNs适应非均质材料问题特点的改进,包括域分解方法等多种方法,详细介绍了近年来PINNs在纤维/颗粒增强复合材料、混凝土、合金微结构、非均质材料弹性成像等非均质问题中的应用.在此基础上,展望了进一步的研究方向,揭示了PINNs在非均质材料上更深入、广泛的应用前景.

关键词： 实验教学   材料力学   卓越工程师   产教融合   CDIO  

摘要： 本文针对国内高等教育体系中基础性课程过于侧重理论传授而忽视实践应用的现状,引入了CDIO(构思—设计—实现—运行)产教融合实验教学模式,旨在提升学生的工程实践能力和创新思维。CDIO模式结合来自于产业一线的真实项目,以任务为导向,使学生在实践中学习并应用理论知识,同时实验内容中融入黄河文化元素,增强了教学的文化内涵和学生的文化自信。本研究还构建了多元评价体系,全面评估学生的实验成绩。经过四年的教学实践,CDIO产教融合教学模式显著提升了学生的实践能力和创新思维,取得了良好的教学效果。本研究为材料力学课程及其他基础性课程的实验教学改革提供了有益的参考和借鉴。