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关键词： 材料力学   教学内容   教学方法   基本措施  

摘要： 针对当前高校普遍压缩该课程教学课时的情况,探讨《材料力学》课程的教学内容的取舍,并对如何提高学生的学习兴趣,降低学生学习本课程时的难度提出了一些思路.

关键词： 无损检测   粉末冶金   增材制造   各向同性和各向异性  

摘要： 为了检测新材料性能和评估新制备工艺,利用超声显微无损检测系统和PVDF线聚焦超声探头,对增材制造(3D打印)和粉末冶金2种特种加工试件进行表面波波速测量,用于材料力学性能的反演.利用散焦实验测量和时间分辨法,测量试件截面不同位置、不同角度的表面波波速,获取相应位置和角度下的力学性能参数.实验所用窄探头PVDF薄膜宽度仅为1 mm,通过减少被测面积,提高了探头的分辨率.结果表明:粉末冶金材料在任意方向上的表面波波速基本一致,呈各向同性.3D打印材料不同方向表面波波速略有差异,呈现出一定的各向异性.超声显微无损检测系统可用于材料的小区域、多角度声学性能测试,实现材料力学性能的反演表征,为新材料性能检测、新制备工艺评估提供一种无损检测与评价的方法.

关键词： 相似材料   机械振动   力学特性   振动幅值  

摘要： 为进一步研究"固-气"耦合相似材料力学特性,应用正交设计方法,设计5组力学参数相差均匀的材料配比,自行研制煤岩体单轴约束下振动及测试系统,研究了不同振动频率下相似材料力学特性变化规律,实验表明:加载频率为10~60 Hz试件的轴向应变分别在0.74%,0.81%,0.94%,1.02%,1.03%及1.12%时达到峰值,此时压力传感器传输幅值时间变化阈值分别为32,47,52,62,65及95 s.当压力传感器传输幅值为0.2~0.6 N时,试件处于弹性阶段,不断积聚弹性应变能;当压力传感器传输幅值为0.8~1.5 N时,试件处于压力的强度极限,说明试件处于塑形阶段,开始释放弹性应变能。为"固-气"耦合物理相似模拟实验的开展进一步补充了实验基础。

关键词： 渐进均匀化理论   复合材料   有限元   单胞模型   双尺度   有效弹性模量   平衡方程   边界条件  

摘要： 为了更好地预测复合材料的力学性能,以碳纤维增强木质复合材料为研究对象,建立了渐进均匀化理论的分析模型.利用小参数将宏、微观两尺度进行耦合,将以小参数渐进展开的力学变量代入单胞控制方程,最终推导出复合材料等效弹性模量的求解方程.采用ANSYS软件建立了复合材料的单胞模型,并在周期性边界条件下对弹性模量进行了预测分析.结果表明,与一般工程经验相比,渐进均匀化理论对复合材料的预测精度更高,且预测结果在一定范围内与物理实验结果吻合良好,验证了此理论的有效性.

关键词： 难溶金属   浸渗   复合材料   力学性能   抗烧蚀  

摘要： 采用熔渗法制备了两种难熔金属浸渗复合材料,分别为钨渗铜复合材料和钼渗铜复合材料,牌号为W-7Cu和Mo-10Cu。对两种材料进行了物理力学性能,如:室温抗拉强度、高温(800℃、1 200℃、1 600℃)抗拉强度、室温断裂韧度、室温弹性模量以及抗烧蚀性能的对比研究。结果表明:W-7Cu材料具有更好的力学性能和抗烧蚀性能,室温抗拉强度为728 MPa,1 600℃抗拉强度达到86 MPa;电弧风洞试验2 500 K温度下,线烧蚀速率为0.231 mm/s。Mo-10Cu材料具有更好的韧性,室温断裂韧度为41 MPa·m^(1/2)。

关键词： 聚丙烯   长玻纤   复合材料   力学性能  

摘要： 通过熔体浸渍法制备了一定玻纤含量的长玻纤增强聚丙烯(PP/LGF)母粒,然后将一定配比的母粒与PP通过注射机注塑成样条,研究了LGF用量及相容剂、增韧剂的添加对PP/LGF复合材料力学性能的影响。结果表明:当LGF用量为35%左右时,PP/LGF复合材料的力学性能达到最佳,较之纯PP显著提升。相容剂的加入改善了PP/LGF复合材料的力学性能,并且提高了LGF和PP之间的黏结力。增韧剂的加入使得复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量呈现下降的趋势,冲击强度则随增韧剂用量的增加逐渐提升。

关键词： 应力   应变   材料力学  

摘要： 本文回顾了材料力学教材不同章节中应力与应变的名称,结合国标GB 3102.3-1993说明其与标准名称的关系;对比弹性力学的符号体系,给出材料力学符号体系的不同点以及转换方式.对于该问题的理解有助于讲授课程时规范名词定义,避免教材编写或讲授时符号定义的混乱.

关键词： 材料力学   纳米材料   生物材料   屈曲   弯曲  

摘要： 尝试将现代力学及相关学科的一些研究成果引入到材料力学教学中,选材应与教材内容紧密联系,具有一定的新颖性和趣味性,难易适中,以力学为主,兼顾学科的交叉性,并与其它手段相配合.初步实践表明,通过这些新知识的引入,可以显著提升教育教学效果.

关键词： 电子束   辐照交联   膨胀阻燃剂   力学性能   氧指数   热释放   绝缘性能  

摘要： 采用机械共混法向乙烯-辛烯共聚物中添加不同含量的膨胀阻燃剂(聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺),然后采用电子束辐照,制备出交联型膨胀阻燃复合材料。通过极限氧指数、热失重、燃烧性能等参数表征电子束辐照交联对其阻燃性能的影响。结果表明,辐照交联后,复合材料的氧指数提高1~2;对力学性能而言,断裂伸长率随着吸收剂量的增加呈现下降趋势,拉伸强度则呈现上升趋势;对热释放的影响,复合材料的燃烧过程缩短,释热、释烟更为集中,在200 kGy吸收剂量下辐射交联后,总热释放量由94.8 MJ/m^2下降至79.1 MJ/m^2,总烟释放量由1 122.9 m^2/m^2下降至928.4 m^2/m^2,燃烧过程缩短约25%,CO释放率由0.062 2kg/kg下降至0.043 9 kg/kg,CO_2生成率由1.44 kg/kg上升至1.51 kg/kg;对绝缘性能而言,随着吸收剂量的增加,材料的体积电阻率变化幅度很小,提示辐照对材料的绝缘性能影响很小。

关键词： 材料抗拉性能   大学生结构设计竞赛   弹性模量  

摘要： 为研究大学生结构大赛采用的白卡纸、竹皮、桐木的力学性能,应用LDS-5电子拉力试验机对222个试件进行轴向拉伸试验,探讨白卡纸、竹皮、桐木3种材料在不同厚度、宽度、长度条件下的受力性能。研究表明,对于竹皮、桐木、白卡纸3种材料,试件均会发生正截面断裂,少量竹皮、桐木试件发生斜截面断裂。在对试件进行加载过程中,由于施加的拉力存在偏心,削弱了试件的极限承载能力。对于白卡纸试件,长度改变对试件极限承载力无明显影响。竹皮材料随着厚度的增加,极限承载力呈非线性增长。综合强度和结构重量等因素,厚度为0.35 mm的竹皮材料最为适合制作拉索构件。最后获得不同材料的弹性模量、极限抗拉强度,并得到受拉构件极限承载能力Pu与构件宽度D的关系拟合公式,为学生进行结构设计提供较为科学的设计依据,为结构仿真分析提供较为精确的材料性能数据。