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关键词： 等温物态方程   材料力学   泊松比   体积模量   弹性模量  

摘要： 固体的物态方程多为经验公式,少量为基于微观力学的扩展,方程复杂且有效性低,建立有效的理论性的物态方程,一直是业内的梦想。本研究从材料力学角度出发,建立了一种理想线弹性体的2参数等温物态方程,该方程具有Bridgman方程的形式,方程参数仅为弹性模量和泊松比;对75中物质的弹性段数据进行了验证,发现新方程的符合性良好,可靠性佳,拟合精度可控制在3.72%以内。同时得出体积模量的一阶导数是泊松比的单一函数,揭示了这两个参数之间的深刻联系。

关键词： 新工科   材料科学与工程   材料力学   课程思政   教学改革  

摘要： 在新工科建设的背景下,高等教育对工科专业课程与思想政治教育的融合提出了更高要求。本文以暨南大学材料科学与工程专业《材料力学》课程为例,从文化自信与家国情怀、工匠精神和职业素养、科学精神与科学思维三方面深入挖掘、提炼思政元素,重构专业知识与思政元素有机融合的课程体系,探索专业课程思政教学体系的实施路径,并开展课程思政教学实践。通过本课程思政建设,取得了初步成果,实现了显性知识传授与隐性价值渗透的有机结合,为工科专业课程思政建设提供了示范。

关键词： 深度主动学习   材料力学   教学方法   教学评价  

摘要： 随着国家对创新型人才、应用型人才及合作型人才的多元化需求,原有材料力学课程的教学模式正面临全新挑战。基于深度主动学习视角,对材料力学课程的教学方法和教学评价改革路径进行了初探,进而为新时代的材料力学课程教学改革提供新方法和新思路。

关键词： 材料科学  

ISBN: (纸本)9787030787347

摘要： 《材料力学基础（第二版）》根据教育部高等学校力学教学指导委员会制定的“材料力学课程教学基本要求”编写而成。《材料力学基础（第二版）》共14章，包括材料力学基本知识，材料的力学性能，轴向拉伸和压缩，剪切，扭转，弯曲内力，弯曲应力，梁弯曲时的位移，简单的超静定问题，应力状态分析与强度理论，组合变形，压杆稳定，能量法，动载荷和疲劳等。附录列出了静力学平衡问题、截面的几何性质、应变分析、型钢表、主要符号表等内容。书末还附有部分习题答案。《材料力学基础（第二版）》内容丰富，与工程实际问题联系密切，适用范围广。

关键词： 应力集中系数   碳化硅增强镁基复合材料   孔隙率  

摘要： 基于内聚力模型和有限元分析，建立不同孔隙率下SiC/AZ91D复合材料的三维模型，结合应力集中系数法探究孔隙率对复合材料力学行为的影响并深究其失效机理。结果表明，孔隙率增加会导致复合材料各项力学性能下降，裂纹萌生和扩展时间随孔隙率增加而提前。在弹性形变阶段，基体承担主要载荷，孔隙率的变化对应力集中系数影响较小；进入塑性形变阶段后，载荷由基体逐渐传递至SiC颗粒，随孔隙率增加，基体传递至SiC颗粒的载荷减少，应力集中系数增长速率减缓。

关键词： 聚乳酸   乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯   聚丁二酸丁二醇酯   力学性能   生物分解性能  

摘要： 文章通过共混改性的方法提升聚乳酸(PLA)的韧性,获得抗冲击的生物降解材料。在PLA中加入乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(E-MA-GMA)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS),通过共混熔融反应加工的方法,制备PLA/E-MA-GMA/PBS复合材料,研究了不同E-MA-GMA含量对复合材料的热学性能、流变性能、流动性能、力学性能、相形态、生物分解性能的影响。结果表明:当E-MA-GMA含量为5%~25%时,PLA/E-MA-GMA/PBS复合材料生物分解率均大于60%,符合GB/T 19277.1—2011中生物分解塑料要求。E-MA-GMA可以显著提升PLA/E-MA-GMA/PBS复合材料的韧性和冲击强度,同时进一步说明PLA/E-MA-GMA/PBS复合材料之间存在部分相容性。随着E-MA-GMA含量的增加,PLA/E-MA-GMA/PBS复合材料的复数黏度显著提高,各组分之间发生分子链缠结增强,E-MA-GMA、PLA和PBS之间发生明显的相互作用。

关键词： 植物纤维   聚乳酸   硬脂酸钙   力学性能  

摘要： 以硬脂酸、CaCl_(2)、NaHCO_(3)和NaOH为原料,对植物纤维进行硬脂酸-CaCO_(3)协同改性,在纤维表面沉积CaCO_(3)颗粒和疏水的硬脂酸钙层,并通过造纸法制备改性植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料。结果表明,协同改性生成的硬脂酸钙包裹了CaCO_(3)颗粒并覆盖在植物纤维表面,提高了纤维的疏水性,复合材料的力学性能随c(硬脂酸)∶c(NaHCO_(3))的增加而先增加后减小;反应温度对复合材料强度影响较小;复合材料的抗张指数和耐破指数随c(NaOH)∶c(NaHCO_(3))的增加而先增加后减小,耐折度则持续减小;最佳改性条件为:c(硬脂酸)∶c(NaHCO_(3))∶c(NaOH)=4∶6∶6、反应温度75℃,此时制备的复合材料抗张指数、耐破指数和耐折度分别为51.0 N·m/g、3.56 kPa·m^(2)/g、244次。

关键词： 材料力学   重构知识体系   非标准化考核模式   专创融合   教学改革  

摘要： “新工科”建设背景下,传统的教学模式已经不能满足“新工科”人才定位需求。材料力学是工科专业的基础必修课,以该课程为例,结合专业教育和市场需求,以成果导向教育(OBE)为原则,重构知识体系,优化教学方式,提高学生学习兴趣,培养学生逻辑思维能力和自主学习能力;非标准化考核模式能够使教师更加真实地了解学生知识掌握情况、灵活应用知识情况和知识建构能力,有利于培养学生的科学思维和质疑精神;以学科竞赛为抓手,以培养学生创新能力为导向,构建“专创融合”的材料力学课程教学改革模式,有利于巩固专业知识,强化学生建模能力,激发创新思维能力。

关键词： 材料力学   有限元分析   融合教学   案例分析  

摘要： 作为机械工程专业中一门重要的专业基础课,材料力学侧重采用数学工具进行构件受载时刚强度理论公式的推导,这对学生的数理基础和抽象思维能力有着较高的要求。为提升课程学习成效,可将有限元分析技术与材料力学课程相融合。文章分析了有限元技术在材料力学课程中的促进作用,结合虚拟实验、理论巩固和工程应用3个方面的融合案例讨论了有限元在材料力学课程中的应用。研究表明,有限元分析与材料力学课程的融合不仅能加强学生对抽象概念及理论知识的掌握,而且能培养学生工程应用的能力。

关键词： 钛基复合材料   网状构型   长径比   有限元分析   损伤断裂  

摘要： 目的针对高性能钛基复合材料开发过程中所面临的强韧性倒置问题,对网状构型钛基复合材料拉伸行为进行仿真,以揭示增强体长径比对材料强度与韧性的影响机理。方法针对TiB/Ti6Al4V网状构型复合材料体系,构建增强相长径比不同的复合材料有限元模型,分别进行拉伸行为仿真,并对其应力-应变曲线、应力集中系数、应力云图和应变云图等进行预测与分析。结果随着增强相TiB长径比的增大,复合材料的断裂伸长率单调递增,弹性模量与抗拉强度则呈先下降后上升的趋势。结论增强相长径比是影响复合材料力学性能的重要参数。增强相的长径比和局部体积分数的共同作用导致复合材料模量和强度随长径比的增大先降低后升高。此外,随着TiB长径比的增大,断口更加曲折,主裂纹多次偏转扩展方向,并沿着TiBw/Ti6Al4V-Ti6Al4V“限域”界面扩展,进而消耗了大量的体系能量,这对材料韧化有积极影响。