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关键词： 压力诱导流动成型   丙烯腈-丁二烯-苯乙烯   增韧   微观形态   力学性能  

摘要： 采用熔融挤出法制备了不同橡胶含量的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料,并通过压力诱导流动成型(PIF)加工方法改变橡胶相的微观形态,实现了ABS复合材料的强韧一体化。研究了橡胶增韧和PIF加工对ABS复合材料力学性能的影响,并对其成型后的结构进行了研究和表征。研究表明:PIF加工后,ABS复合材料中的橡胶相形态由原来的球状转变为盘状,实现了复合材料的韧性和强度同时提高。当橡胶质量分数达到20%时,ABS复合材料的冲击强度提高了75%,拉伸强度提高了52%,效果最佳。

关键词： 材料力学   火车钢轨   工字型  

摘要： 本文将根据材料力学的知识,讨论在截面积相同的情况下,工字型的截面形状比其他形状更适合于火车钢轨的截面形状。

关键词： Ti3AlC2   TiCx-Fe基复合材料   显微组织   力学性能  

摘要： 以Ti_3Al C_2粉(体积分数为0%~40%)和Fe粉为原料,原位热压制备增强相体积分数为0%、7.6%、15.61%、24.07%、33.47%的Ti C_x-Fe基复合材料,并研究增强相Ti C_x含量对复合材料显微结构、力学性能的影响。实验表明,在1400℃下,原料Ti_3Al C_2的体积分数从10%~40%变化时,Ti_3Al C_2都分解形成Ti C_x,而Al原子逃逸出来进入Fe基体中,进而原位制备形成Ti C_x-Fe基复合材料。在三点弯曲实验中,当增强相Ti C_x含量为7.6%时,复合材料并没有被弯断,表现出了良好的韧性,当增强相Ti C_x含量为15.61%时,复合材料的抗弯曲强度达到了912.12 MPa;在Ti C_x含量为0%、7.6%、15.61%的复合材料的抗拉性能中,当增强相的含量为15.61%时,抗拉强度达到518.15 MPa,同时断后延伸率也达到5.19%;这主要归因于复合材料中Al的扩散以及增强相Ti C_x与Fe之间良好的润湿性。

关键词： 外伸梁   火车轮轴   计算分析   有限元分析  

摘要： 本文根据材料力学的知识,在其不考虑自重的情况下,分别对简支梁和外伸梁上作用不同的荷载进行计算分析,并结合有限元分析软件得出火车轮轴采用外伸梁支撑是最合理的。

关键词： 材料力学实验   试验机   设计   科技创新  

摘要： 针对材料力学实验与理论教学难以同步的问题,设计一种微型可携带式试验机进行课堂同步演示。因试验机的研制过程与材料力学知识密切相关,故将之作为材料力学课程的研究性学习内容,并以此为课题开展大学生科技创新训练活动。学生在活动中进一步强化了所学力学知识,锻炼了创新和动手能力。这种学生参与的课程教改模式对类似工科课程具有借鉴意义。

关键词： 考核评价方式   改革   理论力学   材料力学  

摘要： 课程的考核评价方式是激励和督促学生有效学习的一个重要方式和途径。针对土木工程专业的基础力学课程《理论力学》和《材料力学》,本文进行了考核评价方式的改革研究。设置考核评价元素多元化,改变了一张考卷定乾坤的定式,加强学生学习的过程化。尤其是在程教学中增加阶段性测验,督促学生保持一贯的学习态度,使学生及时复习与掌握所学过的内容,有利于学生后续内容的理解和掌握,从而提高学生的学习兴趣。这些教学改革措施在教学中进行了实践并已取得了良好的成效。

关键词： 工程材料力学   焊接   教改   工程师教育  

摘要： 工程材料力学性能是以理论基础和应用实践相结合的专业。本文针对焊接专业设置特点及学生现状,对其专业教学内容和教学方法进行了分析和探讨,提出激发学生专业学习兴趣,引导学生课外应用实践,提高学生分析问题和解决问题能力的方法。

关键词： SiC/Al双连通复合材料   表面氧化   力学性能  

摘要： 采用真空气压浸渗技术制备Si C/Al双连通复合材料,研究了Si C_(3D)/Al复合材料压缩强度的应变率效应,以及Si C骨架表面氧化时间对复合材料压缩和弯曲强度的影响规律。结果表明:Si C/Al双连通复合材料抗压缩强度有显著的应变率硬化效应(10^(-3)~10 s^(-1)),最高增幅可达25%。Si C骨架表面氧化可以进一步提高复合材料抗压缩强度,Si C骨架1200℃氧化6 h后所对应的复合材料具有最高的抗压缩强度,在应变率为10^(-3) s^(-1)时,其抗压缩强度相比于未氧化处理的复合材料提升幅度达10%;其原因是,氧化处理改变了Si C/Al的界面特征,从而影响了复合材料的断裂行为。但是,Si C骨架氧化处理几乎没有改变复合材料的抗弯强度。

关键词： 三维编织复合材料   单胞模型   力学性能   刚度平均化方法   数值分析  

摘要： 基于三单胞模型,分别采用刚度平均化理论和数值分析方法对编织角为20°,30°,45°的三维四向编织复合材料的弹性常数及其随编织角变化规律进行预测,并在MTS试验机上开展了静态拉伸实验。结合理论分析、数值仿真与实验测试结果,发现随着编织角的增大,纤维束的刚度在纵向分量减小,而在横向分量增加,因此三维四向编织复合材料纵向刚度逐渐减小,横向刚度和横向剪切刚度逐渐增大。实验结果还发现不同编织角的复合材料纵向拉伸曲线具有较大差异,20°编织角实验件呈现线弹性,30°编织角实验件呈现非线性,45°实验件呈现双线性;而三种编织角的实验件的横向拉伸力学行为基本呈线性。通过与实验件纵横向拉伸实验结果对比,发现刚度平均化方法和数值模拟方法对三维编织复合材料编织方向刚度预测较为准确,但由于忽略了纤维与基体脱胶现象,对横向刚度预测偏差较大。

关键词： 氧化石墨烯   纳米复合材料   分子动力学模拟   尼龙66   力学性能  

摘要： 氧化石墨烯是一种理想的纳米填料,可以用于提高聚合物复合材料的力学性能。利用分子动力学模拟和ReaxFF反应力场研究了尼龙66/氧化石墨烯纳米复合材料的力学性能。模拟结果表明:氧化石墨烯片在尼龙66基体中具有较好的分散性,加入5片氧化石墨烯片后(质量分数为3%),尼龙复合材料在室温下的密度为1.12g/cm3,玻璃化转变温度为389 K;复合材料的屈服强度和杨氏模量比纯尼龙66分别提高了27%和49%,达到2 512 MPa和9 448 MPa;氧化石墨烯分子和尼龙分子链间能形成分子间氢键,通过氢键分析揭示了尼龙66/氧化石墨烯复合材料力学性能增强的微观机理,当拉伸过程开始后,每片氧化石墨烯和尼龙分子链间的氢键数量保持在3~4个,这些分子间氢键使得氧化石墨烯片和尼龙分子间保持着较强的结合力,尼龙基体所受的拉伸应力能够转移到强度更高的氧化石墨烯片上,从而实现材料力学性能增强的效果。