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关键词： 教材   高等学校   材料力学  

ISBN: (数字)9787030427687 ISBN: (纸本)9787030427687

摘要： 本教材根据普通高等学校材料力学教学基本要求而编写。全书分上、下两册，共16章。上册为材料力学的基础部分。内容包括：绪论，轴向拉伸、压缩与剪切，扭转，弯曲内力，弯曲应力，弯曲变形，应力、应变分析及强度理论，组合变形，压杆稳定，平面图形的几何性质等。下册为材料力学的加深与扩展部分。内容包括：能量法，超静定结构，扭转及弯曲的几个补充问题，动载荷，交变应力，杆件的塑性变形，电测实验应力分析基础等。各章配有...

ISBN: (纸本)9787030466761

ISBN: (纸本)9787562950240

关键词： ZnAl/Fe48复合材料   无压烧结   力学性能   热学性能  

摘要： 本论文采用气体雾化法制备的Fe48Cr15Mo14C15B6Y2(以下简称Fe48)非晶粉末加入韧性ZnAl合金粉末,利用Fe48在过冷液相区内超塑性能好的特点,在大气环境下无压烧结成型为致密的块体ZnAl/Fe48复合材料。利用X射线衍射法(XRD)对复合材料的结构表征,利用扫描电子显微镜(SEM)对试样的微观组织形貌及压缩断口形貌分析,并用差热分析法(DSC)对复合材料的热稳定性进行分析,通过激光闪射热导率测试仪测量复合材料的热导率及热扩散系数,以研究ZnAl/Fe48复合材料的导热性能。ZnAl/Fe48复合材料的致密度随着ZnAl含量的增加与烧结温度的升高而增大,在640℃温度下烧结可得到较为致密的复合材料;复合材料的衍射峰中除了ZnAl合金的衍射峰外没有其它晶体的衍射峰出现,基底仍为Fe48的漫散射峰,说明ZnAl的引入没有过多影响非晶基体的本质;烧结后的复合材料表面是连续的平面,没有观察到除ZnAl相以外的其它晶体相,Fe48与ZnAl相的界面结合很紧密,界面处存在着溶解扩散,但界面区只存在约2～3微米的界面扩散层,没有界面反应相生成。通过对ZnAl/Fe48复合材料的压缩应力-应变曲线分析,ZnAl合金的引入可以明显改善Fe48合金的韧性;试验测得复合材料的屈服强度均低于混合法Reuss模型的预测值,但基本保持一致;结合其压缩断口形貌分析,ZnAl/Fe48复合材料的断裂机制为韧性断裂与脆性断裂共存的混合断裂机制,宏观表现为脆性断裂。通过对ZnAl/Fe48复合材料的DSC曲线分析,发现非晶基体的本性变化不大,除了ZnAl晶体相外,复合材料中没有其它的晶体相,ZnAl合金没有过多影响非晶基体的热稳定性,基体仍然保持完全的非晶态。在298～423 K温度范围内,ZnAl体积分数为45 vol.%的复合材料比Fe48有更低的热导率,ZnAl体积分数为65vol.%的复合材料比其它试样有更高的热导率;不同的烧结温度对ZnAl/Fe48复合材料的热导率影响不大;非晶复合材料的热导率与热扩散系数均随温度的升高而增大,但是随温度的升高变化不大,表明本论文无压烧结制备的ZnAl/Fe48复合材料具有良好的保温隔热性能。

关键词： 复合材料   有限元模拟   应力分析   弹性模量   导热系数   热扩散率   热膨胀系数  

摘要： 编织复合材料是指由纤维编织的增强材料与树脂或其他基体材料复合而成的复合材料。二维二轴编织复合材料是编织复合材料中典型的一种。以往对编织复合材料的研究一般只研究由单一纤维的编织而成的复合材料。本文在二维二轴编织复合材料的基础上,研究由玄武岩纤维与碳纤维混合编织的复合材料。玄武岩纤维是一种绿色环保高性能纤维,它由天然玄武岩通过熔融拉丝等工艺制成。它具有耐高温、耐腐蚀、电绝缘等多种优良性能。对玄武岩连续纤维及其与碳纤维混编复合材料的研究丰富了高性能纤维材料的种类,扩展了复合材料的性能和应用范围。本文采用CAD软件SolidWorks建立了复合材料细观的单胞模型。然后使用有限元软件ANSYS对不同编织形式下单胞模型的力学性能和热学性能进行了预报。在力学性能分析中,模拟了碳纤维与玄武岩纤维六种不同编织形式下单胞模型在沿编织方向拉伸和厚度方向拉伸两种受载模式下的力学行为,并对其应力分布进行了分析。最后根据均质化理论,计算了复合材料在编织方向上和厚度方向上的等效弹性模量,分析其影响因素和规律。在热学分析中,运用了稳态热分析、非稳态热分析和热力学分析三种分析方法,对六种不同编织形式的玄武岩与碳纤维混编复合材料的热学性质进行了分析,得出了不同编织形式下编织复合材料的导热系数、热扩散率和热膨胀系数。最后对不同编织形式下的编织复合材料的导热系数、热扩散率、热膨胀系数结果进行了分析与比较。

关键词： 碳纤维   环氧树脂   复合材料   氧化机制   力学性能  

摘要： 采用浓HNO3/浓H2SO4混合酸在60℃超声环境下对T300碳纤维进行表面氧化处理,并以其为增强体制备碳纤维/环氧树脂复合材料。利用X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、原子力显微镜对表面氧化前后的碳纤维形态与表面化学性质进行表征,研究氧化时间对纤维的表面形貌与表面性质以及碳纤维/环氧树脂基复合材料力学性能的影响。结果表明,氧化初期,碳纤维表面生成S—、N—含氧基团,以及—OH和—C=O;后期形成—COOH,氧化时间为15 min时,—COOH的浓度达到最大值。碳纤维/环氧树脂复合材料的强度随混合酸氧化时间延长而不断增强,氧化15 min时强度达到峰值,相比于未氧化处理的样品,复合材料层剪切强度从16.3 MPa提高到38.8 MPa,抗弯强度从148.3 MPa提高到379.7 MPa。

关键词： 材料力学   课程教学   极值  

摘要： 极值问题是材料力学课程教学中经常遇到的问题。本文对材料力学课程教学中的几个极值问题进行了分析和研究。研究表明,空心圆轴抗扭截面系数是其外径的单调函数,外径越大,其抗扭截面系数就越大;对于某些截面来说,截去部分材料反而会使整个结构的抗弯能力增强;工程上常见的只承受集中载荷的双向弯曲梁的最大的弯矩只会出现在集中力作用的截面。教学实践表明,利用学生已经掌握的数学物理知识推导力学理论和公式,并将这些理论和公式结合工程实际进行分析,能够有效地激发和提高学生的学习兴趣,取得良好的教学效果。

关键词： 电梯工程   材料力学   教学方法  

摘要： 为了提高材料力学在电梯工程这一新兴本科专业方向的教学效果,本文在分析材料力学教学内容、方法及教学手段等方面存在问题的基础上,结合本校电梯工程专业的教学实践探讨了材料力学理论教学、实验教学的改善方法,以期提高材料力学教学质量,培养电梯工程专业学生动手能力和解决实际问题的能力.

关键词： 复合材料   力学性能   化学反应  

摘要： 本文由世界普遍存在的天然复合材料进行观察对复合材料力学的诞生和发展、对复合材料力学的研究和应用前沿阵地、复合材料的力学特性、复合材料力学的主要研究内容等进行了充分深入地阐述与分析,最后对复合材料力学的未来发展进行了预测与期望。

关键词： 铝基复合材料   Al3Ni金属间化合物   原位生成   粉末冶金  

摘要： 通过粉末冶金原位合成法制备Al3Ni金属间化合物增强铝基复合材料。采用X射线衍射，扫描电镜，硬度测试和压缩强度测试，研究烧结温度对复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明：在铝基体中成功获得了均匀分布的金属间化合物Al3Ni增强相；随烧结温度从570℃上升到590℃，复合材料的密度从2.435 g/cm^-3上升到2.990 g/cm^-3，维氏硬度从~24升高到~37；经590℃烧结制备的复合材料表现出了高的压缩强度（255 MPa）和伸长率（~40%）。