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关键词： 渔用材料力学   问题探究式   探索与实践  

摘要： 《渔用材料力学》是一门海洋渔业科学与技术专业的学科基础课,涉及渔用材料与经典力学的融合,传统的教学方法很难达到应有的授课效果。为此,教学组在认真领会问题探究式教学法的基础上,将之应用于本课程的教学实践中,并取得良好成效。

关键词： 玻璃纤维   四轴向经编织物   复合材料   拉伸性能   弯曲性能  

摘要： 为研究四轴向经编增强复合材料的力学性能,基于真空辅助树脂传递模塑工艺,制备玻璃纤维四轴向经编织物/环氧树脂复合材料试样,测试并分析试样沿0°、±45°及90°四个方向的拉伸和弯曲性能。结果显示:试样沿0°、±45°和90°方向具有相近的拉伸及弯曲性能,近似呈各向同性,表明该四轴向经编增强复合材料面内力学性能有较好的均匀性;通过提高增强体内纱线线密度、铺放密度及纤维/环氧树脂界面结合力等方法,可增强四轴向经编增强复合材料的拉伸和弯曲性能。

关键词： 材料力学   应力强度因子   广义参数Williams单   断裂分析  

摘要： 寻求控制材料开裂的物理参量，建立裂纹扩展的临界条件是断裂力学研究中的重要任务。但无论是能量法还是应力参数法，在建立裂纹扩展准则时都与裂纹尖端应力-应变等响应量有关。传统线弹性断裂力学认为裂纹尖端应力场由应力强度因子代表的奇异项控制，但后续研究表明:考虑T应力的理论分析与实验结果更相符。T应力影响了裂纹尖端应力场，进而影响裂纹扩展方向及开裂时刻的裂纹尖端应力强度因子，因而有必要在应力强度因子之外再考虑T应力。但若在同时求解T应力与应力强度因子，则会使计算变得更为复杂，因而通常忽略T应力来简化计算，仅简单求解应力强度因子，这是断裂判据中往往不考虑T应力的症结所在。应力强度因子作为断裂分析中的传统参数，其研究与求解应用已日趋成熟;而T应力作为裂纹尖端应力场中的高阶项，其求解存在一定困难，目前也缺乏相应的系统性研究。为解决上述问题，本论文围绕T应力开展了如下研究工作，并得到了以下结论:\n 1)对T应力的定义进行了研究，根据弹性力学知识利用Muskhelishvili复应力函数推导了平面问题中某些较简单情况下的裂纹尖端应力场，给出了双向拉/压无限大板T应力的解析表达式，完善了T应力的求解过程，明确了T应力的物理意义。由T应力的解析式可知，T应力只由纯Ⅰ型裂纹尖端应力场的σx项产生，表明T应力是由对称荷载产生的应力分量，与其平行于裂纹面的定义相符。\n 2)结合广义参数有限元法与改进的Williams级数，建立T应力与应力强度因子同时求解的广义参数Williams单元计算格式，通过广义参数可直接确定T应力与应力强度因子值，避开了反复求解与后处理过程中可能造成误差。算例表明广义参数Williams单元具有较高的计算精度，且在实际操作中，本论文利用ABAQUS软件强大的建模能力建立了常规区模型，与原有的奇异区程序共同计算，使本论文方法更具可比性，减少了程序运行时间，提高了计算效率。\n 3)根据第二章推导的中心裂纹无限大板T应力解析式着手，运用广义参数Williams单元与ABAQUS两种数值方法，先从理论方面对比应力强度因子分析影响T应力计算的因素，而后分析了数值法的相关因素。算例表明:大多数情况下荷载和裂纹尺寸共同影响着T应力的大小，当裂纹处于无限大板情况中时，T应力不受板的尺寸效应影响，证明了T应力是一种应力;T应力作为裂纹尖端应力场中的高阶项，对裂纹尖端网格没有更高要求;在利用ABAQUS计算断裂参数并提取结果时，存在人为选取结果的困扰，本论文建议软件围道数N的设置应尽量小于10，且应剔除错误解。\n 4)将Williams级数中的广义参数引入裂纹扩展准则，利用广义参数Williams单元建立了考虑T应力的广义参数裂纹扩展判据统一格式，分析了T应力对裂纹尖端应力场、裂纹的扩展路径等方面造成的影响，结果表明:考虑T应力能更好的反应真实的应力场，也满足了精度要求;T应力对裂纹扩展角及断裂时刻的应力强度因子均有显著影响，T应力不同，开裂角和断裂时刻的应力强度因子可能不同，相比于仅利用应力强度因子来描述材料的断裂，考虑T应力的断裂判据理论预测明显更符合实际实验结果。

关键词： 金属材料   辐照硬化   温度影响   尺寸效应   力学性能  

摘要： 核能具有极大的技术优势,但是在使用中也存在一定的问题,会对金属材料性能产生辐照效应。金属材料力学性能的辐照缺陷对晶体塑性变形有很大的影响,同时包含了温度效应、微纳结构以及尺度效应的影响;基于弹力黏塑性的自洽理论有效地考虑了晶粒之间的相互作用,能够有效地预测多晶材料的辐照硬化行为。本文从金属材料辐照硬化的观测入手,分析了金属材料辐照硬化的模拟,最后提出了金属材料辐照硬化的理论模型。

关键词： 微信   教学模式   应用研究  

摘要： 随着"互联网+教育"的发展,移动学习以其独特的方式对教育产生了全方位的影响。如何提高材料类专业基础课程的教学质量,激发学生自主学习的积极性,探索一种有效融合传统教学和在线学习优势的混合式教学模式,是当前教学实践研究的重点。研究以移动学习理论、建构主义学习理论为指导,构建了微信及"微助教"公众号辅助的混合式教学模式,并以"材料力学性能"课程为例进行了实证研究。实践证明,微信支持下的混合式教学能够有效促进学生的学习,同时拓展教学者的教学思维,提高课堂教学质量。

关键词： CVD   SiC   界面改性涂层   气相渗硅   Cf/SiC复合材料   力学性能  

摘要： 在气相渗硅制备C_f/SiC复合材料时,界面改性涂层非常重要。良好的界面改性涂层一方面起到保护碳纤维不受Si反应侵蚀的作用,另一方面起到调节纤维和基体界面结合状况。通过在C纤维表面制备CVD-SiC涂层来进行界面改性,研究CVD-SiC界面改性涂层对GSI C_f/SiC复合材料力学性能和断裂特征的影响,并分析其影响机制。结果表明:无CVD-SiC涂层改性的C_f/SiC复合材料力学性能较差,呈现脆性断裂特征,其强度、模量和断裂韧度分别为87.6MPa,56.9GPa,2.1MPa·m1/2。随着CVD-SiC涂层厚度的增加,C_f/SiC复合材料的弯曲强度、模量和断裂韧度呈现先升高后降低的趋势,CVD-SiC涂层厚度为1.1μm的C_f/SiC复合材料的力学性能最好,其弯曲强度、模量和断裂韧度分别为231.7MPa,87.3GPa,7.3MPa·m1/2。厚度适中的CVD-SiC界面改性涂层的作用机理主要体现在载荷传递、"阻挡"Si的侵蚀、"调节"界面结合状态3个方面。

关键词： 信息化   混合式教学   材料力学   自主学习  

摘要： 随着信息化技术的发展以及信息化与教学的深度融合,材料力学教学进行了混合式教学模式的改革。改革调整了教学设计,包括教学理念、教学目标、网络资源、教学方法以及评价方式。混合式教学模式的实施,提高了学生学习的主动性以及自主学习的能力,增强了学生的表达能力和协作能力。

关键词： 纳米压痕技术   材料力学测试   力学能力  

摘要： 本文以纳米压痕技术为研究对象,分析了纳米压痕技术在力学测试中的应用情况,并从多个维度,对纳米压痕技术在力学测试中的应用策略进行了研究。从本次研究结果可知,纳米压痕技术在材料力学测试中占据着重要位置,能够有效满足材料力学测试的要求,应该得到相关人员的重视。

ISBN: (纸本)9787564176099

关键词： 材料科学  

ISBN: (数字)9787030562715 ISBN: (纸本)9787030562715

摘要： 本书根据教育部力学高等学校教学指导委员会制定的“材料力学课程教学基本要求”编写。全书共14章，包括材料力学基本概念、轴向拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态分析与强度理论、组合变形、压杆稳定、能量法、静不定结构、动载荷、疲劳，并将截面图形的几何性质等内容列入附录。各章均附有习题，并可在每章末扫描二维码获取参考答案。本书注重基本原理、基本概念和基本方法。在内容编排上，注重课程的基础性、应用性和教学的适用性，可满足不同层次的教学要求。另外，本书采用了国际通用符号，并引入部分材料力学知识的发展简史，可读性强。