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关键词： 材料力学   教学改革   课程建设  

摘要： 针对近年来学生学习材料力学困难较大、及格率较低的问题,综合分析当前学生的学习情况以及材料力学的课程特点,对材料力学课程教学进行改革。采用加强课程理念建设,加强课程思政教育,将虚拟仿真软件引入到教学过程当中,改革教学内容,引进学科前沿知识与科学研究成果,加强案例教学的比重,建立多层次的实验教学体系,教学方法注重灵活性,教师队伍注重专业性建设,课程考核注重多样性等方法。进而得出以下结论:第一,要从人才培养方案入手,明确课程对人才培养目标起到的作用;第二,要积极提高教师的综合能力,特别是科研能力和对学科前沿知识的掌握能力;第三,构建合理的实验平台,增强实验的综合性来提高学生的实践创新能力。

关键词： 缺口位置   三维正交M40J/Al复合材料   真空压力浸渗   拉伸失效  

摘要： 以ZL301合金为基体,预制体以M40J碳纤维为原材料编织成三维正交结构,通过真空压力浸渗法制备了纤维体积分数为50%的三维正交M40J/Al复合材料,通过SEM分析了微观组织和断口形貌,研究了缺口位置对三维正交M40J/Al复合材料经向力学性能的影响,并探讨了失效机理。结果表明,室温下含V形缺口、矩形缺口、中心圆孔缺口的复合材料抗拉强度分别为690.7、667.0、314.2 MPa,较无缺口试样(761.0 MPa)分别下降了9.24%、12.35%、58.71%。相比于外部缺口,内部缺口对三维正交编织结构M40J/Al复合材料力学性能影响最大。含中心圆孔缺口的复合材料断裂位置集中在缺口处,对中心圆孔缺口非常敏感,与另外3种类型的复合材料相比,其抗拉强度最低。

关键词： 叠轧焊接   退火   多层复合材料   力学性能  

摘要： 采用叠轧焊接方法制备Al/IF钢多层复合材料,随后进行300~450℃退火处理,并对叠轧态和退火态的微观结构及力学性能进行分析。结果表明:叠轧态Al/IF钢多层复合材料的抗拉强度介于纯Al和IF钢之间,断裂总延伸率相对较低,退火后Al和IF钢层的硬变均高于其原材料;随着退火温度的增加,抗拉强度逐渐降低,断裂总延伸率呈先增加后减小的趋势,在350℃退火时,复合材料的综合力学性能最优。退火温度对Al/IF钢多层复合材料力学性能的影响主要体现在对Al层的影响上。

关键词： 材料力学性能   有限元模拟法   理论与实验教学  

摘要： 探讨了有限元数值模拟在材料力学性能课程理论与实验教学过程中的应用。利用有限元模拟分析了缺口的应力集中效应、压缩过程中摩擦系数的影响以及材料拉/压对称性对弯曲变形的影响等典型应用。实践证明:利用有限元模拟技术可加强学生对材料力学性能课程复杂概念和理论的掌握,提升学生的学习兴趣,培养学生的创新性思维,同时改善教学效果。

关键词： 工程教育专业认证   材料力学性能   案例教学  

摘要： 以工程教育专业认证为出发点,对“材料力学性能”课程进行案例教学改革。首先阐明教学目标、案例教学达成方式、案例的设计及选择原则,然后分别从日常生活生产案例、重大历史事件案例、红色案例、蓝色案例、理论发展史等案例类型角度,详细阐述进行案例教学的改革过程和意义。

关键词： 弯扭组合变形   力学建模   3D演示   ANSYS仿真   材料力学   信息化教学  

摘要： 课程组以材料力学中的弯扭组合变形为例,借助网络教学平台,以课堂为载体,开展信息化教学。文章阐述了信息化教学的意义和背景,针对弯扭组合变形的受力和变形特点进行教学分析,提出教学策略,并详细描述了信息化教学的实施过程,借助力学建模、3D动画演示、ANSYS仿真、创新性实验等方法和手段,使信息化教学更富有特色,调动了学生学习的积极性,提升了学生的综合能力,取得了良好的教学效果。

关键词： 铝基复合材料   SiC颗粒   球形石墨颗粒   混杂增强   力学性能  

摘要： 目的研究不同增强相配比对SiC_(p)与球形石墨颗粒混杂增强铝基复合材料力学性能的影响。方法以6092铝合金为基体,采用粉末冶金法制备了球形石墨颗粒(Gr)、SiC_(p)单相增强以及SiC_(p)和Gr混杂增强的铝基复合材料,通过挤压塑性变形与T6强化热处理进一步改善材料的力学性能。结果所制备的复合材料无孔洞等缺陷,致密度达99%以上。通过XRD分析发现材料中存在Mg_(2)Si和脆性的MgAl_(2)O_(4),通过SEM和EDS对微观组织分析,未发现增强相与基体之间存在界面反应。室温拉伸实验表明,复合材料中随Gr含量的升高,复合材料的力学性能显著降低,当Gr体积分数为15%时,屈服强度、抗拉强度和伸长率相较于基体分别降低了13%,23%,87%;混杂增强的复合材料中,(10%SiC_(p)+5%Gr)/6092Al相较于基体抗拉强度和屈服强度分别提高了3%和8%。结论复合材料在拉伸过程中微裂纹首先在Gr-Al界面形成;当Gr体积分数≥7.5%时,Gr容易聚集,使复合材料力学性能严重降低。

关键词： 金属材料   力学性能测试   不确定度   检测误差   拉伸蠕变  

摘要： 每一种金属材料能够得到最充分的利用,发挥出最大的价值,前提条件就是工作人员对这些金属材料的力学性能等各方面硬性条件和特点有充分的了解,而这也就是必须对金属材料进行力学性能测试的原因和意义。目前,金属材料的力学性能测试技术虽然有很大进步,但也存在一些问题,导致测试结果可能出现较大偏差。因此,文章对金属材料力学性能测试中的不确定度进行分析,梳理了室温拉伸试验、拉伸蠕变试验、仪器化压痕试验中的不确定度,然后进行试验分析,以供相关人员参考。

关键词： 材料力学实验   新工科   教学改革  

摘要： 基于新工科对高校人才培养的要求,分析了我校材料力学实验目前存在的问题,对材料力学实验教学提出了新的改革措施。在增加实验台套数的基础上,丰富实验内容,加入综合性实验和创新性实验,强调教学方法理论结合实际案例。同时,改进教学方法,优化实验考核方式。使我校材料力学实验教学理念符合新工科对于人才培养的要求。

关键词： 热塑性复合材料   碳纳米管   偶联剂  

摘要： 将碳纳米管(CNTs)和硅烷偶联剂(AMEO)分散至纤维表面,制备聚芳硫醚(PAS)/玻璃纤维布/CNTs/AMEO复合材料,并探究复合材料的表面形貌和力学性能。结果表明:未经偶联剂处理的体系中,CNTs与纤维的结合性较弱。将CNTs进行羧化和偶联剂处理,能够提高CNTs和纤维之间的结合强度,提升纤维与PAS之间的应力传递,进一步提高复合材料的力学性能。当AMEO加入量为400、800、1 200、1 600μL/gCNTs,复合材料的拉伸强度分别为352、381、403、390 MPa,弯曲强度分别为380、414、443、478 MPa。由此得出,CNTs和AMEO协同作用明显提高复合材料的力学性能。