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ISBN: (纸本)9787517071983

关键词： 功能材料   复合材料   耦合   材料力学   研究  

ISBN: (纸本)9787571004637

摘要： 本专著是国家自然科学基金青年科学基金项目“考虑场相关界面效应的低维功能复合材料多场耦合等效行为研究”阶段性研究成果之一（项目编号：11902365），主要针对我国传统功能复合材料多场耦合分析中存在的问题进行理论和计算研究，本专著以铁电复合材料和石墨烯复合材料为研究对象，以材料微观结构为切入点，在非线性多场耦合模型和细观力学理论框架的基础上，探索功能复合材料的非线性多场耦合特性及复合材料的有效性质，解释相关的实验现象，为功能复合材料的设计与应用提供指导意义。

关键词： 石墨烯   碱激发水泥   力学性能   微观结构   二氧化钛改性   矿渣   复合材料  

摘要： 为改善石墨烯的疏水性,利用二氧化钛的插层法制备分散性良好的二氧化钛改性石墨烯(TiO2-RGO),并将其掺入碱激发矿渣基体中制备石墨烯质量分数分别为0,0.01%,0.02%和0.03%的石墨烯增强碱激发复合材料,研究其力学性能和微观结构以及石墨烯的增强增韧机理。结果表明:在石墨烯掺量为0.03%范围内时,碱激发水泥复合材料的弯曲、抗压强度随石墨烯的质量分数的增加而增大。同时,当添加0.03%石墨烯时,碱激发复合材料的弯曲韧性较空白试样提高了80%以上。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合材料的微观结构进行表征,发现可延展的石墨烯可填充孔隙、增加与基体的接触面积,并通过裂纹偏转和分支以及石墨烯的拉出和锚固作用,有效地提高碱激发复合材料的弯曲韧性、改善脆性破坏特性,但不会改变基体的物相特征。

关键词： 钢纤维   抗压强度   抗折强度   弯曲韧性  

摘要： 对掺入两种形状、3种钢纤维体积率的水泥基复合材料进行了抗压、抗折试验,并结合数字图像相关技术对抗折过程中试件的破坏形态进行实时观测。试验结果表明:钢纤维的掺入对水泥基体抗压强度提高不明显,但对抗折强度和弯曲韧性提高显著,并且均随钢纤维体积率的增加而增加;在相同体积率下掺入两种形状钢纤维的性能差别不大,两种钢纤维在微裂缝扩展阶段、宏观裂缝开展阶段、宏观裂缝扩展阶段3个阶段都改善了试件受力状态,延缓了开裂,起到了增韧作用。

关键词： 一流专业   金课   课程思政   智慧课堂  

摘要： 2018 年6 月21 日,教育部召开了改革开放以来第一次新时代中国高等学校本科教育工作会议。一时间,一流本科教育成了高等教育界乃至社会上热议的话题。直至2019年教育部发布《实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》,各高校开始启动一流本科专业建设“双万计划”,各专业都在进行着一流专业的建设,然而一流的本科专业的建设离不开一流的本科课程建设。因此 “消灭水课、打造金课”得到了高等学校乃至社会上一边倒的叫好。土木工程专业是实践性极强的应用型学科,正面临着对能力卓越的土木工程专业人才需求极为旺盛的局面,因此针对土木工程学科的特点,完善课程体系,上好每一堂课给全体老师提出了一个新的要求。在这种背景下土木工程专业力学课程组对材料力学这门课程进行改革,力争按照“金课”标准建设。结合金课建设的基本要求,探讨课程目标、教学方法、课程思政及智慧课堂等内容。

关键词： OBE工程教育模式   材料力学   实验教学  

摘要： 文章首先分析了当前材料力学实验教学的特点,然后论述了基于OBE工程教育模式的材料力学实验教学改革,包括设置多层次的实验教学内容、打造完全开放的实验教学平台、完善自主实验教学体系三个方面。

关键词： 木粉   聚丙烯   SiO2   增强效果   分散   界面改性   蠕变  

摘要： 未改性和乙烯基三甲氧基硅烷(VTS)改性的纳米SiO2和微米SiO2作为增强相,采用直接分散(干分散)和溶液分散(湿分散)两种方法将SiO2添加到聚丙烯(PP)基体中。将木粉(WF)作为改性相添加到SiO2改性的PP中制备WF-SiO2/PP复合材料,探索SiO2粒径、分散度及界面改性对复合材料增强效果的影响。红外光谱显示改性后的SiO2已经成功接枝到PP基体上;与未填充SiO2的WF/PP复合材料相比,干分散模式添加质量比为9%的微米SiO2或9%的纳米SiO2,WF-SiO2/PP复合材料的弯曲强度分别降低了21%和18%;然而,湿分散模式以VTS改性微米SiO2和纳米SiO2,WF-SiO2/PP复合材料弯曲模量分别提高了17%和22%,且抗蠕变性能也明显改善;通过干分散和湿分散模式添加微米SiO2,均使WF-SiO2/PP复合材料冲击强度提高了17%。研究表明,在SiO2粒子分散均匀且与基体界面结合良好的前提下,加入适量微米SiO2或纳米SiO2使WF-SiO2/PP复合材料的冲击强度提高了15%~25%。

关键词： 针刺工艺   碳纤维   复合材料   工艺参数   力学性能   缎纹布/网胎预制体  

摘要： 采用叠层针刺工艺方法,制备缎纹布/网胎碳纤维针刺预制体,并进行树脂基复合,得到碳纤维复合材料。测试其力学性能,探究不同针刺密度、针刺深度对其拉伸性能和层间剪切性能的影响。结果表明:随着针刺密度、针刺深度的增加,碳纤维复合材料拉伸性能呈下降趋势,其层间剪切性能呈先增后减趋势;针刺深度对拉伸性能、层间剪切性能的影响比针刺密度更显著。在针刺密度25刺/cm^2、针刺深度13 mm的工艺参数下可获得综合力学性能较优的缎纹布/网胎叠层针刺复合材料,其拉伸强度为253 MPa、层间剪切强度为31.24 MPa。

关键词： 回收高密度聚乙烯   协同表面改性   力学性能   结晶性能   非等温结晶  

摘要： 为增强增韧回收高密度聚乙烯(RHDPE),采用硅烷偶联剂(SCA)和马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)对杨木纤维(PF)进行了协同表面改性,考察了改性剂配比对协同改性PF填充RHDPE复合材料(RHDPE/SCA-PF/MAH-g-PE)力学性能的影响,并对复合材料的结晶性能进行了研究。结果表明:加入MAH-g-PE后,复合材料的拉伸与冲击性能明显提升,同时,材料的熔融温度提升、结晶温度下降,并出现晶区紊乱、晶粒尺寸差异较大的现象。非等温结晶动力学研究结果显示,当MAH-g-PE添加量超过临界值时,能够抑制PF在基体中的异相成核,促使HDPE形成更加完善的结晶。

关键词： 材料力学   绪论   奠基石   课程骨架  

摘要： 万事开头难,绪论课作为一门课程的开始,它是为学生开启课程知识宝库大门的一把金钥匙,它是一门课程的纲领,它的作用是为学生了解课程的性质、任务、整体内容框架、学习方法及激发学生学习兴趣提供良好而坚实的基础。即它是引导学生成功掌握一门课的奠基石,但材料力学绪论课与此不完全相同,不应仅是奠基石,而且同时应是其课程的骨架。那么作为材料力学教师,如何为学生撑起这个骨架呢?本文作者结合自己多年的教学经验,介绍了一些自己的教学体会,目的在于重新引起同行教师的重视与思考。