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关键词： 人工智能   混凝土材料   力学性能预测   数据训练   模型优化  

摘要： 本研究聚焦于人工智能技术在混凝土材料力学性能预测中的应用。通过收集混凝土样品在不同条件下的实验数据,包括水胶比、砂石比、含水率、固化时间等关键因素,我们利用神经网络、支持向量机、决策树等多种人工智能算法对数据进行训练和学习。研究结果显示,所构建的人工智能模型能够精准预测混凝土的压强、弯曲强度及韧性等关键力学性能指标,预测结果与实际实验数据高度吻合。这一研究为混凝土材料力学性能的精准预测提供了新的方法,有助于优化混凝土材料设计,提升建筑质量。而在模型优化方面,通过正则化、参数调整等方式,进一步增强了模型的稳定性和准确性。本研究表明人工智能在混凝土的力学性能预测上有着广泛的应用前景和潜力,不仅能够提高预测精度,还能够为混凝土材料的优化设计提供有力的数据支持。

关键词： 离子键   羧基丁腈橡胶   金属氧化物   力学性能   化学价  

摘要： 在羧基丁腈橡胶中分别加入金属氧化物氧化镁、氧化锌和氧化铝,系统研究了金属离子与羧基的相互作用,共混胶硫化特性,硫化胶动态力学性能,复合材料的形貌、拉伸性能及模量-温度关系。结果表明,金属氧化物与羧基丁腈橡胶形成离子键的难易程度与金属氧化物的碱性强弱有关;金属离子具有较高的电荷数、较小的半径和较强的电负性则有利于提高羧基丁腈橡胶复合材料在高温条件下的力学强度。

关键词： 材料力学   课程思政   内力求解   协同效应   协同育人  

摘要： 为实现立德树人根本目标,引领社会主义核心价值观,构建全程育人、全方位育人教育体系,各类基础课、专业课、实践课都要承担课程思政育人任务,与思想政治理论课同向同行,实现隐性与显性教育的统一,形成协同效应,共同构建全课程育人格局。通过探索材料力学课程思政的实践方式,以内力求解教学为例,将思政元素以“润物细无声”的方式融入课堂教学过程。通过思政教育与课程教学的有机融合,既能激发学生的学习兴趣,又能促进学生知识能力与德育水平提升,最终实现课程育人、协同育人功能。

关键词： 航空发动机   SiC_(f)/SiC复合材料   环境屏障涂层   高温燃气   剩余强度  

摘要： 航空发动机中的碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_(f)/SiC)因承受高温高速燃烧气体的氧化腐蚀而发生损伤甚至失效。本工作利用燃气发生装置模拟航空发动机中复杂燃气环境,将以一定比例混合后的航空煤油与液氧燃料点燃,形成高温高速燃烧气体对材料进行考核。对SiC_(f)/SiC复合材料分别进行1200℃燃气环境10 h氧化实验和1000次热冲击实验,探究环境屏障涂层(environmental barrier coating,EBC)对SiC_(f)/SiC复合材料的防护作用。对燃气环境考核后的SiC_(f)/SiC复合材料和SiC_(f)/SiC-EBC复合材料进行单轴拉伸强度测试,并利用扫描电镜对其断口及截面微观形貌进行观察。结果表明:在燃气环境下氧化10 h后,SiC_(f)/SiC复合材料和SiC_(f)/SiC-EBC复合材料内部没有发生明显的界面层及纤维氧化,单轴拉伸强度下降不到2%;在燃气环境下经过1000次热冲击后,在SiC_(f)/SiC复合材料内部形成多处微裂纹并发生了界面层的氧化腐蚀,单轴拉伸强度下降41.3%;EBC涂层可以有效保护SiC_(f)/SiC复合材料免受高温燃气的氧化腐蚀,SiC_(f)/SiC-EBC复合材料在经过1000次热冲击后的单轴拉伸强度下降16.6%。

关键词： 工程能力   “材料力学”   一流课程  

摘要： 【目的】培养学生的工程思维和创新能力,实现知识、能力、素质“三位一体”的课程目标。【方法】以新疆理工学院的“材料力学”课程为例,剖析了该课程教学中的“痛点”,如课程公式多、理论性强、计算复杂、难度大,难以激发学生学习兴趣;课堂以“教”为中心,教育理念滞后,与当前工程教育理念不符,难以培养学生工程思维;课程思政落实不到位,难以达到全员、全方位育人目标;课程考核形式单一,难以达到全过程育人目标。为此,提出以工程能力培养为导向的教学改革方案,实施“1+2+2”的线上线下混合式教学模式,“1”即以学生为中心,“2”即引入线上资源、引入工程实例;“2”即夯实课程思政、构建多元化考评体系。【结果】该教改方案可有效激发学生学习积极性,提高了教学效果,基本达到了课程的教学目标。【结论】该教学模式的推广实施可以提高学生解决实际工程问题的能力,培养学生的工程思维能力、逻辑思维能力、抽象能力及实践创新能力。

关键词： 应变硬化碱激发复合材料   混杂纤维   PP纤维   PE纤维   轴拉性能   轴压性能   成本分析  

摘要： 应变硬化碱激发复合材料(SHAAC)兼具低碳环保和高韧性的优点,但高昂的成本限制了其工程应用。为降低成本,研究采用PP纤维替代PE纤维,开发了一种混杂PE/PP纤维SHAAC,并通过轴压与轴拉试验及成本分析,探讨了不同PP纤维替代率(0%、25%、50%、75%和100%,体积分数)对混杂PE/PP纤维SHAAC的轴压、轴拉性能和成本的影响。结果表明:采用PP纤维替代PE纤维时,SHAAC的轴压、轴拉强度及裂缝控制能力随着纤维替代率的增加而降低,但在PP纤维替代率低于75%时,SHAAC仍可呈现伪应变硬化和多缝开裂现象;当PP纤维替代率为50%时,SHAAC极限拉伸应变最高(8.40%),且能保持较高的轴压和轴拉性能,同时成本可降低29.00%,且综合性能与成本比值最高。

关键词： 工程材料力学性能   思政元素   课程思政  

摘要： 在专业课程的教学中恰当地融入思政元素,引领学生树立和培养正确的价值取向、职业操守、工匠精神和家国情怀等具有重要意义。从爱国情怀、精益求精的科学态度、人文素养、工程规范意识等多个方面对工程材料力学性能课程中的思政元素进行挖掘。教师在课堂教学过程中实施课程思政,注重借助多样化的教学平台,完善课程评价体系,实现知识传授和价值塑造的统一。

关键词： 高延性水泥基复合材料   再生细骨料   抗压强度   拉伸性能   弯曲强度   碳化耐久性  

摘要： 为促进再生细骨料(RFA)在高延性水泥基复合材料(HDCC)中的应用,研究了RFA取代率(0%、25%、50%、75%、100%,质量分数)对HDCC抗压强度、拉伸性能、四点弯曲强度和碳化耐久性的影响。结果表明,随着RFA取代率提高,HDCC的抗压强度逐渐下降,但拉伸性能与弯曲强度显著提高。100%RFA取代率下HDCC峰值应变为3.06%,弯曲强度为7.9 MPa,较天然细骨料HDCC分别提升了31.33%和11.27%,表现出良好的延展特性。当RFA取代率高于50%时,有助于提高HDCC的碳化耐久性。基于测试结果进行拟合,建立了关于RFA取代率的HDCC碳化深度预测模型。

关键词： 陶瓷及复合材料   PVA纤维   铁尾矿砂   力学性能   孔隙结构  

摘要： 这是一篇陶瓷及复合材料领域的论文。本文详细研究和讨论了铁尾矿砂和PVA纤维对水泥基复合材料抗压强度、四点抗弯强度、弯曲韧性、孔隙结构。此外,建立了抗压强度与四点抗弯强度之间换算关系。结果表明:铁尾矿砂掺入对力学性能有增强效果,并且这种增强效果随着取代率的增加呈现先增加后减小趋势。而PVA纤维掺入后力学性能进一步提升,并且呈现出良好韧性。此外,铁尾矿砂取代率40%和PVA纤维复合时,基体内部孔隙明显降低。因此,认为当铁尾矿砂取代率为40%与PVA纤维结合,水泥基复合材料拥有良好的力学性能。

关键词： 材料力学   趣味教学   实验教学  

摘要： 材料力学作为工科基础课程,兼具理论与实践深度,但因其复杂性与枯燥的教学方式,常导致学生兴趣缺失。此次研究着重于通过趣味教学活化材料力学课程,旨在提升学习动力与教学质量。文章分析了材料力学课程现状,总结了基于趣味教学的材料力学课程的设计原则,提出了教学策略以及实践案例,并进行了效果评估,确保理论与实践并重,激发学生潜能,实现教育质量的飞跃。