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关键词： 硅橡胶基TWF复合材料   细观建模   周期性边界条件   均匀化分析  

摘要： 为满足星载可展开天线反射器实现大口径、高精度、轻质量、大收纳比的目标,利用碳纤维三向编织物(Triaxial Woven Fabric-TWF)作为增强材料,与柔性基体材料硅橡胶复合,制成兼具一定柔性和刚性的复合材料壳膜结构,作为可折叠展开的卫星天线反射器。本文对硅橡胶基TWF复合材料进行了力学性能的研究。对TWF选取合适的体积重复单元-单胞,建立其实体有限元模型;进行了两次等效,首先由纤维和基体的材料特性得到等效纤维束的材料特性参数;然后由单胞的均匀化有限元分析,得到等效的整个TWF复合材料特性参数,其中均匀化分析的重点为施加周期性边界条件。最后,分析了纤维体积含量对材料性能的影响。本文对该材料进行力学性能的研究,为其未来应用于大型可展开高精度天线反射器提供理论依据。

关键词： 二氧化硅   纳米颗粒   复合材料   力学性能   粒径   形貌  

摘要： 纳米SiO 2以其巨大的应用潜力被各领域学者所关注。由于纳米SiO 2性能优越、价格低廉以及制备简便,被广泛运用到各个领域。为获得其掺杂复合材料最良好的力学性能,近年来学者们针对纳米SiO 2的颗粒粒径及形貌的制备方法及其在不同掺杂条件下对复合材料力学性能的影响进行了详细的研究。本实验对不同形貌、尺寸的纳米SiO 2的制备方法进行了总结,同时对不同掺杂条件的纳米SiO 2对高分子复合材料力学性能的影响进行了阐述,并对未来工业化生产等方向进行了展望。

关键词： 材料力学   课程改革   启发式教学  

摘要： 针对材料力学教学过程中存在教学课时数少,实践教学不足的问题,依据人才培养的目标与课程建设的要求,合理调整与优化教学内容,结合多种教学手段,探索启发式教学在材料力学课程中的应用,为高校材料力学课程的教学改革与创新提供参考。

关键词： 碳纤维复合材料   树脂传递模塑工艺   力学性能   盐雾老化   动态力学性能  

摘要： 采用树脂传递模塑(RTM)成型工艺制备692-2K/T300-12K碳纤维复合材料,对其进行盐雾老化试验,研究该碳纤维复合材料经盐雾老化试验后的增重率、拉伸强度、弯曲强度和动态力学性能的变化,分析盐雾作用下复合材料增重率和力学性能的关系及对其动态力学性能的影响。结果表明,随着老化时间的延长和增重率的增加,复合材料的力学性能呈现下降趋势,对弯曲试样力学性能的影响大于拉伸试样。盐雾老化会使该碳纤维复合材料的储能模量和玻璃化转变温度有所下降。

关键词： 材料力学   课程思政   思政元素   课程建设  

摘要： “材料力学”是一门公共基础课,在学生专业素质的培养中占有重要地位。在当前力推课程思政建设的形势下,如何保证材料力学课程思政与思政课程同向同行,形成协同效应是目前“材料力学”课程建设的主要问题。该文从作者自身的教学经验出发,列举了多个教学案例,就如何从教师师德教学内容中挖掘思政元素提出了自己的建议。

关键词： 短切玄武岩纤维   玄武岩纤维格栅   增强   水泥基复合材料   力学性能   对比研究  

摘要： 砂浆是常见的水泥基体,为了对比研究不同玄武岩纤维制品对水泥基复合材料力学性能的增强效果,将短切玄武岩纤维及玄武岩纤维土工格栅分别以掺入和铺层的方式加入到水泥基体中,掺量为0.2%,铺层数为3层,并进行了抗压和抗折力学性能实验。结果表明,短切玄武岩纤维和玄武岩纤维土工格栅均能够对砂浆起到增强效果,且玄武岩纤维土工格栅对砂浆增强效果更佳,抗压强度和抗折强度最高分别提高45.93%和51.03%,说明具有交织结构的玄武岩纤维格栅对砂浆力学性能具有积极作用。

关键词： 刨花板   本构关系   横观各向同性   数字图像相关   有限元模型修正方法   弹性参数测量   三点弯曲试验  

摘要： 刨花板作为一种人造板材,其表面多孔性致使应变片的粘贴过程十分困难,且涂胶量的多少会直接影响测量的精度。基于对样品变形前后图像分析的数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术被用于测量刨花板的力学参数。相比于传统的贴应变片法,该技术具有高精度、非接触性及全场测量等优势。"横观各向同性"模型被考虑用来模拟刨花板的力学行为。于是,表征材料力学性能的弹性张量取决于5个独立的弹性参数:纵向、横向弹性模量EL、ET,纵向、横向泊松比νL、νT及纵向剪切模量GL。为了实现这一测量过程,刨花板被切割成一批梁样品,随后被应用于三点弯曲试验。通过比较感兴趣区域(Region Of Interest,ROI)内网格节点位移的测量值与铁木辛柯梁理论解析解,及有限元模型修正(Finite Element Model Updating,FEMU)方法的应用,4个弹性参数ET、GL、EL和νL被成功测量。对比相关文献,该文的测量方法简单易行,测量结果准确,可应用于刨花板材料并推广至各向异性材料的弹性参数测量之中。

关键词： 材料力学   线上教学   课程思政  

摘要： 随着计算机技术和网络通讯的发展,以及远程教育的需求增加,越来越多院校开始尝试采用线上教学模式,这是对教师教学模式灵活应变的考验。本文针对在线教学进行了调研,并结合教学工作与学生反馈,探讨线上教学和课程思政在材料力学教学中的融入。

关键词： 氧化铝复合材料   石墨烯   热压烧结温度   微观结构   力学性能  

摘要： 石墨烯/氧化铝复合材料的制备工艺及力学性能已成为目前先进陶瓷材料的研究热点。通过热压烧结技术,在烧结压力40 MPa下成功制备了石墨烯/氧化铝复合材料,并系统地研究了热压烧结温度对石墨烯/氧化铝复合材料的结构和力学性能的影响规律。结果表明,热压烧结温度对石墨烯/氧化铝复合材料晶相的影响较小,均为Al 2O 3(刚玉)晶相。复合材料的抗弯强度、维氏硬度随着烧结温度的升高先增大后减小,但是烧结温度对断裂韧性的影响较小。当烧结温度为1550℃时复合材料的性能最优,材料的弯曲强度、维氏硬度与断裂韧性分别为673.84 MPa、20.4 GPa、5.98 MPa·m^1/2。同时,通过SEM分析了石墨烯增强氧化铝基复合材料的断面微观结构,揭示了晶粒尺寸变化是复合材料力学性能变化的主要原因。

关键词： 硅粉   玄武岩-聚丙烯混杂纤维   水泥基材料   力学性能   质量腐蚀系数   强度腐蚀系数  

摘要： 通过抗压强度、劈裂抗拉强度、质量腐蚀系数和强度腐蚀系数试验,研究了硅粉/混杂纤维水泥基材料的力学性能和耐硫酸盐腐蚀性能。结果表明:硅粉/混杂纤维水泥基材料的强度均高于空白组和单掺纤维水泥基材料强度;当硅粉掺量为8%、玄武岩纤维掺量为0.15%、聚丙烯纤维掺量为0.50%时,硅粉/混杂纤维水泥基材料的质量腐蚀系数和强度腐蚀系数最小,即耐腐蚀能力最好。