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关键词： 深空极低温   力学性能   物理性能   评价方法  

摘要： 随着我国空间探测卫星、深空探测飞行器等国家战略装备的快速发展,宇航材料的服役环境越来越苛刻,常常面临极端低温的考验。然而低温下材料的力学/物理性能和常温相比有很大差异,极低温使役环境下材料力学/物理性能评价成为人们关注的重点问题。本文着重对基于力-热能量密度等效原理而发展的深空极低温服役环境下材料屈服强度、弹性模量、理想拉伸强度、硬度等力学性能的低成本快速评价方法研究进展进行了总结和回顾;同时,介绍了力-热能量密度等效原理在低温下半导体材料的带隙能、折射率、拉曼频移,金属材料磁晶各向异性常数等物理性能的低成本快速评价方面的推广应用情况。该评价方法为实现地面实时监测在轨航天器中关键材料的主要力学/物理性能提供了有效途径,为国家高端技术装备建设中关键材料的设计、可靠性评价和实时性能监测等提供重要的手段。

关键词： 模型试验   本构模型   数字散斑相关方法   有限单元法   力学参数   鱼群算法  

摘要： 基于Mohr-Coulomb和修正Drucker-Prager本构模型,开展基于数字散斑相关方法和有限元法(DSCM-FEM)的相似模型力学参数反演方法研究。进行相似模型试验,以数字散斑相关方法作为试验观测手段,分析得到的模型加载过程中表面位移场作为测量值,通过有限元法得到的位移场作为仿真值,构建反问题模型,分别基于Mohr-Coulomb本构模型和修正Drucker-Prager本构模型,利用优化算法对相似模型的力学参数进行反演。研究结果表明:所提出的DSCM-FEM力学参数反演方法使得散斑区域内位移测量值和位移仿真值在数值上和规律上都吻合,基于修正Drucker-Prager本构模型的反演精度更高。

关键词： 弯矩图   一笔画   内力图   简捷法   刚度校核   力学教学   材料力学   叠加法  

摘要： 在材料力学中,计算梁弯曲时的内力,并绘制剪力、弯矩图,是力学教学的重要内容,是对梁进行强度计算和刚度校核的依据,同时又是后续课程的很重要的基础知识.但对大多数学生来说却是一个难点,在计算截面内力和应用简捷法、叠加法绘制内力图时经常出现错误,而使内力图成为力学教学和学习中的一个"瓶颈",且简捷法、叠加法绘制时需要分段,然后逐段进行分析、绘制,计算过程相对复杂.针对这个问题,通过几年来的研究和教学实践,笔者尝试使用了一种更直观、更简捷的描绘内力图的方法,并称之为"剪力、弯矩图'一笔画'".

关键词： 材料力学   HTPE推进剂   力学性能   准静态拉伸  

摘要： 为研究HTPE/AP/Al/RDX推进剂在宽温域下的准静态力学性能,通过单轴拉伸试验获取了HTPE/AP/Al/RDX推进剂在温度-50~70℃及5种应变率下的应力—应变曲线,通过推进剂的断面形貌法分析了其损伤失效形式,分析了温度和拉伸速率对推进剂力学性能的影响规律,并拟合了相关力学性能主曲线。研究表明,随温度升高,HTPE/AP/Al/RDX推进剂的最大拉伸强度从-50℃的5.44MPa下降至70℃下的0.75MPa,断裂延伸率先升高后降低,常温最高可达75.9%,-50℃下最低仅有25.9%;随应变率增加,最大拉伸强度提高,如-50℃下从1.99MPa提高到5.44MPa,断裂延伸率变化较为复杂;HTPE/AP/Al/RDX推进剂的断裂发生了脆-韧转变,推进剂在常温和高温下的损伤主要以脱湿为主;在低温下的损伤主要为黏合剂基体撕裂和填料的穿晶断裂,且随应变率增加,填料的穿晶断裂更显著。建立的力学性能主曲线可对HTPE推进剂在-50℃至70℃的宽温域内不同应变速率下的最大拉伸强度进行预测,为装药结构完整性分析提供数据帮助,为HTPE推进剂的实际应用奠定基础。

关键词： Six Sigma DMAIC   metal materials   tensile test   process optimization  

摘要： The purpose of metal mechanical properties test is to test and evaluate the quality of metal products. In the process of mechanical property test, tensile test is commonly used and is also the basic method of metal mechanical property test. Many factors will affect the stress test results of materials, such as tensile strength limit, yield strength, elastic modulus, etc. Although these coefficients are inherent properties of materials, the shape, size, processing accuracy, test speed and surrounding environment of the samples will have certain impact on the test results. Based on the Six Sigma DMAIC method, this paper discusses the optimization of the testing process of mechanical properties of metal materials.

关键词： 工程教育   专业认证   “材料力学”  

摘要： 随着工程教育国际化进程的推进,国内相关高校都在积极开展工程教育专业认证工作。课程教学目标达成度评价的实施是课程教学质量改进的主要环节,也是工程教育认证的重要工作。结合工程教育专业认证理念,文章以“材料力学”课程为例,从教师、课堂、学生等多维度出发,设计出符合认证规范的课程达成度评价体系,并系统论述了课程目标达成度的评价依据、评价方法、实施过程、达成度计算方法和评价结果分析等内容。

关键词： 稀土永磁材料   Nd-Fe-B磁体   Sm-Co磁体   力学性能   断裂机理   加工方法  

摘要： 稀土永磁材料因其优异的磁性能在传统工业、风力发电和新能源汽车等领域得到广泛应用。但是,稀土永磁材料中金属间化合物的脆性大,导致该材料的力学性能和加工性能差,从而限制了其应用范围。总结了稀土永磁材料塑韧性差的原因和断裂机理,重点阐述了近年来提高其力学性能的方法,主要包括晶粒尺寸及分布优化、基体相强韧化、晶界强韧化,以及降低力学性能的各向异性,概述了稀土永磁材料的加工方法,最后展望了该领域未来的发展方向。

关键词： 校企协同育人   课程思政   德融课堂   教学改革   材料力学  

摘要： 工科专业课程教学中引入课程思政教学,可有效解决校企协同育人实施过程对高校思想政治教育工作提出的新要求。通过分析现行课程思政教学中存在的一系列问题及形成原因,得出课程思政教学改革的注意事项和实践路径。以材料力学为例,研究课程思政教学设计过程的特点和注意事项,为校企协同育人背景下高校课程思政教学改革提供可借鉴的设计思路和理论依据。