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关键词： 地聚物骨料   高延性纤维增强水泥基复合材料   单轴拉伸试验   本构模型   微观机制  

摘要： 为探究地聚物骨料(GPA)对高强度高延性纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响,对不同GPA取代率下的地聚物骨料高延性纤维增强水泥基复合材料(GPA/ECC)进行抗压强度与单轴拉伸试验,通过分析GPA/ECC抗压强度与拉伸应力-应变关系曲线,研究GPA/ECC抗压性能、拉伸性能及拉伸应力-应变关系,同时结合SEM-EDS对其微观结构与元素含量进行分析以揭示GPA对GPA/ECC宏观力学性能的影响机制。结果表明:相比于精细石英砂基体,随着GPA取代率的增加,GPA/ECC整体强度与弹性模量略有下降,但其应变硬化能力、裂缝控制能力及基体韧性明显提升,相应拉伸峰值应变分别提高约19.3%、50.3%、64.6%和130.7%,硬化阶段强度提升率分别提高约5.6%、34.3%、42.4%和91.4%,应变能密度最高提升约20.0%;GPA与水泥水化产物Ca(OH)_(2)发生反应,在骨料-基体界面过渡区处生成了水化硅酸钙(C-S-H)与水化铝酸钙(C-A-H)等附加反应产物,提高了GPA/ECC微观结构的致密性。根据试验结果,通过最小二乘法对GPA/ECC拉伸应力-应变曲线进行回归分析,建立了GPA/ECC拉伸本构模型,可为GPA/ECC的性能设计与工程应用提供参考。

关键词： 纳米材料   硅烷   水泥基   力学性能   强化机理  

摘要： 使用甲基三乙氧基硅烷对纳米Al_(2)O_(3)粒子进行改性,并研究了改性及未改性纳米Al_(2)O_(3)粒子掺量对水泥砂浆流动性、抗折、抗压强度的影响。采用粒径分布测试及微观形貌表征对改性前后的纳米Al_(2)O_(3)粒子分散性进行分析,并通过XRD衍射和SEM扫描电镜技术阐述了硅烷改性纳米Al_(2)O_(3)粒子对水泥砂浆力学性能的增强机制。结果表明:甲基三乙氧基改性后的纳米Al_(2)O_(3)粒子团聚状态得到明显改善,反应活性更高,与水泥水化产物氢氧化钙发生作用时,不仅能够促进生成对增强水泥强度具有积极效果的水化铝酸钙等化合物,而且还有效地减少了氢氧化钙在水泥砂浆样品中的定向排列和局部聚集现象。当改性纳米Al_(2)O_(3)粒子掺量为1%时,水泥砂浆展现出了最佳的力学性能,并且保持了良好的施工流动性。

关键词： 聚乙烯醇纤维   抗压强度   孔结构   相关性  

摘要： 为研究PVA纤维对水泥基复合材料抗压性能的影响规律,制备了PVA纤维体积掺量分别为0%、0.5%、1%、1.5%、2%的5组水泥基复合材料试件,通过单轴压缩试验获得不同PVA纤维体积掺量下水泥基试件的抗压强度、峰值应变和弹性模量,分析PVA纤维体积掺量对试件力学参数的影响;再通过压汞试验获得试件的孔结构参数,分析其抗压强度与孔结构参数之间的相关性。结果表明:当PVA纤维体积掺量为0%~1%时,其对水泥基复合材料的抗压强度、峰值应变起正向作用;当PVA纤维体积掺量为1%时,水泥基复合材料的抗压强度和峰值应变达到最大值;当PVA纤维体积掺量为1%~2%时,其对水泥基复合材料的抗压强度、峰值应变起负向作用;水泥基复合材料的抗压强度和最可几孔径、临界孔径具有较高的负相关性,其抗压强度和孔隙率、孔容具有一定相关性,因此可以通过抗压强度对水泥基复合材料的孔结构尤其是孔径分布进行预测,水泥基复合材料的抗压强度越大,孔径分布越优。

关键词： 高熵合金颗粒增强钛基复合材料   拉伸破坏   有限元仿真   界面层   随机分布  

摘要： 为了研究界面层厚度对HEA_(p)/Ti复合材料力学性能的影响以及拉伸过程中复合材料的破环行为,使用ABAQUS有限元分析软件对单颗粒和多颗粒模型进行不同界面层厚度建模。模拟结果表明:随着界面层厚度的增加,界面层上的应力也变大。复合材料拉伸破坏主要是基体开裂和界面脱粘。在拉伸过程中,复合材料的裂纹首先在界面层处萌生,随着载荷的增加,裂纹沿颗粒在基体中扩展。

关键词： “材料力学”   课程思政   改革   实践   策略  

摘要： 新工科与课程思政是当今高校教学改革的重大课题,但现有教育模式还不能很好地适应新工科发展需求,这要求高校教师在教学活动中不断地进行改革与探索。围绕高校“材料力学”课程,以线上线下教学为切入点,阐述在新工科背景下“材料力学”如何进行线上线下课程思政教学,以期助力更多教育人员明确“材料力学”课程思政教育思路,在总结教育现状基础上创新教育策略,以确保该门课程线上线下课程思政教学工作得以顺利改革,真正提高课程思政育人有效性,培养更多高素质工科人才。

关键词： 聚苯硫醚   氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物   力学性能   微观结构   增韧机制  

摘要： 聚苯硫醚(PPS)是一种热塑性工程材料,具有强度高、稳定性好等优点,现已在国防、民用领域得到广泛的应用。然而PPS本身的韧性较差,通常通过添加弹性体进行增韧改性以扩大其应用范围。本文基于高拉伸混沌流的混炼转子,通过熔融共混法制备了氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物/聚苯硫醚(SEBS/PPS)复合材料,研究了不同含量SEBS在高拉伸外场作用下的微观形态演变行为,分析了其对PPS基复合材料力学性能的影响规律。结果表明:随着SEBS含量的增加,PPS基复合材料的冲击强度和断裂伸长率呈现先增加后下降的趋势;当SEBS含量达到6wt%时,复合材料呈现韧性断裂行为,其冲击强度和断裂伸长率达到最高,分别为57.8 J/m和6.1%。通过对复合材料微观结构分析发现:在高拉伸混炼转子作用下,当SEBS含量在0wt%~6wt%之间时,SEBS粒径尺寸较小,分布均匀,液滴形态向拉伸棒状演变,此时复合材料发生脆韧转变,韧性明显增强,且在6wt%SEBS含量的复合材料受到冲击力时引发多重银纹,发生剪切屈服,表现为塑性变形;当SEBS含量继续增加时,其团聚行为加剧,粒径尺寸随之逐渐增加,且分布较宽,同时两相界面出现大量空穴区域,在引发银纹发展的同时也会导致复合材料的断裂失效,使复合材料冲击强度有所下降。

关键词： “材料力学”   课程思政   隐性教育   实践思考  

摘要： 【目的】加强机械类专业课程思政教育建设。【方法】分析了课程思政视域下专业课程隐性教育的现状,提出了在“材料力学”教学过程中融入科学精神与人文情怀、强化工程意识与职业道德、激发学习兴趣与自主学习能力、培养辩证思维与逻辑思维等隐性教育方法,并通过科技竞赛中的思政融入、课堂讨论中的思政引导、课下解答中的思政渗透及生活常识中的思政关联等具体措施,实现了“教书”与“育人”的有机统一,促进了学生社会主义核心价值观的塑造及综合素质的全面提升。【结果与结论】将思政教育元素有机融入专业课程之中,对于提升教学质量、促进学生全面发展具有不可替代的作用,未来可以继续深化课程思政理念在“材料力学”教学中的应用与实践,不断探索更加有效、更加新颖的隐性教育方式和方法,为培养具有安全意识、科学精神和实践能力的社会主义建设者和接班人贡献更多的智慧和力量。

关键词： 岩土材料   力学性能   单轴压缩试验   三轴压缩试验  

摘要： 本研究旨在探讨岩土材料的力学性能,通过单轴压缩试验和三轴压缩试验,分析其强度和变形特性。实验方法包括试样准备、试验操作和数据处理。结果显示,岩土材料的抗压强度和抗剪强度存在显著差异,变形特性受矿物成分和结构影响显著。通过实验,得到了岩土材料的泊松比和弹性模量等力学参数。结论表明,岩土材料的力学性能对工程设计和施工具有重要意义,准确掌握这些参数能有效提高工程的稳定性和安全性。

关键词： 碳纤维   复合材料   聚醚醚酮   聚酰胺   上浆   改性  

摘要： 聚醚醚酮(PEEK)性能优异,但是由于其分子链段呈惰性,在与碳纤维复合时无法形成化学键相互作用,导致界面强度较低。针对该问题,首先通过两步法制备得到超支化聚酰亚胺,随后利用化学接枝方法对碳纤维表面进行超支化聚酰亚胺的上浆改性处理,再将其与PEEK制备得到碳纤维增强PEEK复合材料,采用表面形貌、表面能、层间剪切强度、断面形貌等方法研究了上浆改性对复合材料性能的影响。结果表明:在超支化聚酰亚胺上浆后,碳纤维表面粗糙度提高,表面能提升至48.0 mN/m,并且表面能中的极性分量下降,表示其与非极性树脂的浸润性提升;与未改性前相比,改性后碳纤维增强PEEK复合材料的层间剪切强度和拉伸强度分别提高了52.4%、39.8%。

关键词： 生活垃圾焚烧炉渣   红黏土   复合材料   力学性能   重金属固化机制  

摘要： 文章对生活垃圾焚烧炉渣-红黏土复合材料力学性能和重金属固化机制进行了研究。分析了生活垃圾焚烧炉渣基本特性及重金属含量及形态。研究红黏土基本特性及物理力学性能,生活垃圾焚烧炉渣-红黏土复合材料制备技术。采用抗压强度、抗折强度等测试手段对复合材料力学性能进行分析,讨论重金属固化测试方法。研究结果表明,生活垃圾焚烧炉渣-红黏土复合材料力学性能良好,重金属固化效果良好。