教学课程资源库 更多>>

关键词： CDIO工程教育   创新创业   线上线下  

摘要： 以材料力学课程为例,从课程内容重构、课程环境创设和课程评价完善三个方面对课程在CDIO工程教育理念指导下的创新创业教育模式进行了探索与实践。经过3年的课程改革与实践,培养了本校20余个一流本科专业的5 000余名学生,支撑众多学生取得了良好的科创成果。

关键词： 材料力学   目标达成   应用型   案例法   工程实践  

摘要： 材料力学是工科专业一门重要的技术基础课。随着高等学校教育教学改革的不断深化,各高校技术基础课程的学时不断缩减,而当今社会对大学生工程实践能力的要求却逐年提高。材料力学课程的理论性相对较强,课程内容比较抽象,学生前期的知识储备差异性较大,并且在有限的学时内,通过理论课程的学习,同时兼顾社会和行业需求,参照工程教育认证标准,并以学校的定位和人才培养目标为基础,加强工程实践能力的培养,进而达到良好的课程教学效果,难度较大。因此,文章首先对材料力学教学内容进行重构设计,然后从有机融入课程思政元素,采用线上、线下混合式教学,案例、竞赛资源双重融入,以及优化考试考核方式四个方面进行应用型材料力学教学实施。教学成果分析表明,学生学习的积极性和主动性得到明显提升,理论知识的掌握程度和解决复杂工程问题的能力也有了显著进步,达到了良好的育人目标和教学效果。

关键词： 废旧风电叶片粉体材料   改性剂   聚丙烯   力学性能   润湿性能  

摘要： 针对废旧风电叶片粉体材料(WWTB)回收加工高值化利用问题,以WWTB(平均粒径尺寸φ<2mm)为原料,采用三种不同的改性剂对其进行活化改性修饰,选择出较佳的改性剂及用量,得到改性修饰废旧风电叶片粉体材料(GWWTB)。采用熔融共混方式制备改性修饰废旧风电叶片粉体/聚丙烯复合材料(GWWTB/PP),考察GWWTB含量对GWWTB/PP复合材料力学性能、热稳定性能、润湿性能和断裂面微观形貌的影响。结果表明:采用质量分数4%的Z-6173改性效果最佳,活化指数提高了78.6%。当GWWTB质量分数为6%时,GWWTB/PP复合材料热稳定性最高,拉伸强度和冲击强度最大,热失重5%分解温度提高了11.7%,拉伸强度和冲击强度分别提高了22.89%和178.54%,GWWTB/PP复合材料的润湿性能随着GWWTB含量的增加而提高,GWWTB/PP复合材料亲水性增强。

关键词： nano-indentation experiment   micromechanics   heterogeneity characterization   coal  

摘要： To investigate the complex macro-mechanical properties of coal from a micro-mechanical perspective,we have conducted a series of micro-mechanical experiments on coal using a nano-indentation *** experiments were conducted under both dynamic and static loading conditions,allowing us to gather the micro-mechanical parameters of coal for further analysis of its micro-mechanical heterogeneity using the box counting statistical method and the Weibull *** research findings indicate that the load–displacement curves of the coal mass under the two different loading modes exhibit noticeable *** can be attributed to the stress concentration phenomenon caused by variations in the mechanical properties of the micro-units during the loading process of the coal ***,there are significant fluctuations in the micro-mechanical parameters of the coal ***,the mechanical heterogeneity of the coal at the nanoscale was confirmed based on the calculation results of the standard deviation coefficient and Weibull modulus of the coal body’s micromechanical *** results reveal the influence of microstructural defects and minerals on the uniformity of the stress field distribution within the loaded coal body,as well as on the ductility characteristics of the micro-defect ***,there is a pronounced heterogeneity in the micromechanical ***,we have established a relationship between the macro and micro elastic modulus of coal by applying the Mori-Tanaka homogenization *** relationship holds great significance for revealing the micro-mechanical failure mechanism of coal.

关键词： 竹塑复合材料   聚碳酸亚丙酯   粒径分布   力学性能  

摘要： 为探明竹塑复合材料最佳的竹粉参数,进一步提高竹塑复合材料的力学性能,以竹纤维(BF)为主要原材料,以易生物降解的聚碳酸亚丙酯(PPC)为树脂单体,通过热压成型工艺制备BF/PPC复合材料。采用单因素实验研究了竹粉粒径、添加量对BF/PPC复合材料拉伸性能、弯曲性能及冲击性能的影响。结果表明:在热压温度为170℃,热压压力为1.9 MPa,热压时间为10 min的热压工艺条件下,复合材料力学性能随竹粉粒径的减小先上升后下降,在添加D80竹粉时达到最佳;同时,其力学性能也随着竹粉添加量的增加呈现相似变化规律,并在竹粉添加量为40%时取得力学性能最优值;在本实验中,当添加D80竹粉,且竹粉添加量为40%时,BF/PPC复合材料表现出最佳的力学性能。

关键词： 相容剂   聚丙烯   力学性能   玻璃纤维  

摘要： 玻璃纤维与分子链缺乏活性基团的聚烯烃(如聚丙烯、聚乙烯等)亲和性较差,共混改性时难以形成有效的界面粘结,而使用相容剂能有效改善两相的界面粘接,提高复合材料力学性能。本文以4种不同型号的马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为相容剂,研究了相容剂本身特性,含量以及工艺参数对玻纤增强聚丙烯(GF/PP)复合材料力学性能的影响。研究发现配方中相容剂为PC-3,比例为3%时力学性能提升最高,而加工工艺为转速350 rpm,喂料100 kg/h时性能最优。

关键词： 仿生   各向异性   超材料   吸能   易恢复  

摘要： 受到一些植物茎部和部分猫科动物舌头上的倒刺结构在不同方向上表现出差异性的启发,该研究设计了一种可重复使用且易恢复的倒刺型超材料,并对其力学性能进行了理论分析和数值分析.研究结果表明,在倒刺的往复运动中,当选取矩形截面高×宽为1 mm×1 mm,长为20 mm,且与竖直方向呈60°角的倒刺时,与阻挡凸台正向接触过程中的最大反力约为逆向接触过程中最大反力的20倍左右,而所消耗能量则相差约200倍.当倒刺与竖直方向的角度减小时,倒刺结构吸收能量更多,恢复所需能量更少;当倒刺长度增大时,倒刺结构吸收能量减小,恢复时所需能量也减小.这表明该结构具有出色的抗冲击性能和能量吸收能力,正逆向所需能量差异较大,结构更容易恢复,并且可以通过对倒刺角度和长度设计提升吸能效率.

关键词： 战略性新兴产业   尖端科学技术   增长引擎   自立自强   复合材料力学   先进复合材料   交通运输   航空航天  

摘要： 先进复合材料是国家战略发展的重点,党中央高度重视新材料的发展。习总书记在党的二十大报告中指出,加快实现我国高水平科技自立自强,明确提出将“新材料、新能源、生物技术”等作为新的增长引擎。一系列国家纲领性政策的出台,也明确指出加快新材料的研发和应用。面向世界科技前沿和国家重大需求,作为先进、轻质、高强的典型代表,先进复合材料成为国民经济增长的重要支柱,对于推动战略性新兴产业融合发展具有重要的作用。目前随着尖端科学技术的不断进步,先进复合材料已广泛应用于航空航天、风力发电、交通运输、海洋舰船等领域。

关键词： hBN/PUA复合材料   拉伸性能   弯曲性能   干摩擦磨损性能  

摘要： 采用硅烷偶联剂KH550对六方氮化硼(hBN)纳米颗粒进行表面改性处理,利用立体光刻技术制备不同质量分数(0.05%,0.10%,0.15%,0.20%)hBN改性聚氨酯丙烯酸酯(hBN/PUA)复合材料,研究了hBN含量对复合材料力学性能和干摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着hBN含量的增加,复合材料的拉伸和弯曲强度均先增再降,稳定摩擦因数和磨损质量损失均先减后增;当hBN的质量分数为0.10%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度最大,相较于纯PUA分别提高35.87%和36.92%,稳定摩擦因数和磨损质量损失均最小,与纯PUA相比分别降低31.03%和45.83%,此时复合材料的力学性能和耐磨性能最佳。当hBN的质量分数不高于0.10%时,hBN颗粒均匀地分布在PUA基体中,阻碍裂纹扩展,因此复合材料强度和耐磨性提高;当hBN质量分数大于0.10%时,hBN颗粒发生团聚,导致应力集中,强度和耐磨性能降低。

关键词： Ag-SnO_(2)材料   NiO添加剂   致密化   力学性能   电接触性能  

摘要： 为提高Ag-SnO_(2)电接触材料的综合性能,采用真空热复压技术实现了高效致密化,研究了纳米和亚微米NiO添加剂对力学和耐电弧侵蚀性能的影响及机理。借助电子背散射衍射仪(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征材料的微观结构及电弧侵蚀形貌。结果表明:含纳米NiO添加剂的Ag-SnO_(2)材料的相对密度显著增加,高达99.78%,电导率超过72%IACS。纳米NiO添加剂能够增加材料的抗压强度,而亚微米NiO导致材料的极限应变出现下降趋势。NiO添加剂可显著改善Ag-SnO_(2)材料的耐电弧侵蚀性能,抑制电极表面高温蒸发和孔洞产生。由于燃弧能量明显下降和熔池粘度增加,材料的质量损失明显减少。与无NiO的材料相比,含有亚微米NiO材料的晶粒得到细化,质量损失最低,阳极和阴极分别下降36.5%和43.8%。