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关键词： 复合材料   有限元方法   颗粒形状   抗拉强度   长径比  

摘要： 建立了颗粒增强铝基复合材料的轴对称单胞模型,并通过有限元方法模拟了B_4C颗粒增强5083铝基复合材料的力学性能和微观应力分布。结果表明,模拟结果与实验结果吻合较好,模拟椭球体颗粒增强复合材料的抗拉强度为485 MPa,而实验值为477 MPa,相对误差仅为1.7%。颗粒形状对复合材料微观应力场有很大影响:圆柱体颗粒的尖角处容易造成应力集中,而球体颗粒界面处应力分布较为均匀。在一定范围内,复合材料的弹性模量和抗拉强度随着B_4C颗粒体积分数的增加而增加。在颗粒体积分数不变的情况下,不同长径比的颗粒沿复合材料受力方向定向排列时,颗粒的长径比越大,复合材料的弹性模量、强度等力学性能也越高。

关键词： 超声冲击处理   弹性模量   泊松比   静态屈服强度   有限元模拟  

摘要： 为了探究材料力学性能对超声冲击处理焊后应力应变的影响,采用有限元分析软件ABAQUS建立了不同力学性能参数的超声冲击模型.分别讨论了弹性模量、泊松比以及静态屈服强度对超声冲击处理后材料应力应变的影响,旨在探讨超声冲击处理对不同力学性能材料的应力应变强化程度.结果表明,材料的弹性模量、泊松比以及静态屈服强度都会影响超声冲击处理的应力应变;且冲击处x方向应力随着材料的弹性模量、泊松比以及静态屈服强度的增加而增大;而等效塑性应变会随着弹性模量和静态屈服强度的增加而变小,随着泊松比的增加而增大;泊松比对等效塑性应变影响大于x方向应力的影响.

关键词： 材料力学   实物演示   创新能力培养   开口薄壁杆失稳  

摘要： 通过课堂实物演示分析帮助学生掌握力学基本概念,基本规律,引导学生运用力学原理分析力学现象,解决力学问题,是在课堂教学环节培养学生创新能力的有效途径.通过钢卷尺演示分析开口薄壁杆件中心压杆失稳,侧立弯曲失稳及水平布置弯曲失稳现象.分析了钢卷尺水平布置弯曲时,卷尺拉出长度相同的条件下,截面弧形凸出一侧向上时失稳,凸出一侧向下时不失稳的现象.

关键词： 复合材料   均匀化   代表性体积单元   周期性边界条件  

摘要： 研究了颗粒体积分数、粒径、材料特性和孔洞等因素对颗粒增强复合材料的影响.通过编程实现了二维RVE模型构建,并给出了周期性位移边界条件施加过程.基于ABAQUS二次开发实现均匀化方法,并用该方法计算分析了RVE的力学响应.研究表明:软化颗粒比增强颗粒对基体力学性能的影响范围大,孔洞缺陷对基体的力学性能具有严重的削弱作用.

关键词： 材料力学   课程改革   工程意识   创新能力   科学素养  

摘要： 材料力学是应用型本科高校土建类专业基础核心课程,本文在材料力学省级精品资源共享课程建设的基础上总结了近年来在深化课程内容改革,加强学生工程意识;深化实验教学改革,培养学生创新能力;创新教学方式,提高学生科学素养等方面进行的有益探索和实践。实践表明,通过课程改革,丰富了教学内容,拓宽了学生视野,激发了学生对力学课程的学习热情,对学生工程意识、创新能力和科学素养的提高起到了一定的促进作用。

关键词： 复合材料   电热作用   温度场   单丝拉伸   短梁剪切  

摘要： 采用复合材料电热实验平台,测试碳纤维树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)电热作用下温度场变化规律,同时从单丝拉伸断裂界面剪切强度、短梁剪切性能变化和剪切断口等多方面揭示电热作用对CFRP力学性能的影响机制。结果表明:电热作用会使CFRP整体温度迅速升高,在约4min时达到稳态温度,随着电流强度的增大,CFRP层板表面温度越高,当电流强度为8A(0.44A/mm2)时,CFRP的表面温度达到151℃;单丝拉伸和短梁剪切界面强度都随着电流强度增加呈现先增加后降低的趋势;小电流时,电热作用产生较少的焦耳热,优化界面性能,提高界面剪切强度,大电流时,电热作用产生的焦耳热过大,对界面产生烧蚀等不可逆损伤,降低了界面结合性能。

关键词： PBO纤维复合材料   热氧老化   拉伸性能   弯曲性能   动态力学性能  

摘要： 采用人工加速老化试验方法研究了热氧老化对PBO纤维复合材料力学性能的影响。利用材料万能试验机研究了PBO纤维复合材料的拉伸、弯曲和剪切等静态力学性能随热氧老化时间的变化情况,结果表明,经过在60℃热氧老化不同时间后,PBO纤维复合材料的拉伸强度变化较小,弯曲强度和层间剪切强度出现了一定程度的下降,最大降幅分别为8.8%和11.7%,拉伸模量和弯曲模量增大。采用DMA研究了热氧老化时间对PBO纤维复合材料动态力学性能的影响,结果表明,热氧老化使得PBO纤维复合材料的耐热性提高,贮能模量下降,随着老化时间逐渐增加,E″逐渐向高温方向移动。

关键词： 弯曲强度   比强度   热膨胀系数   低温试验  

摘要： 研究PVC塑料建筑模板的基本力学性能,在混凝土水化热模拟试验条件下的伸缩性能及低温试验性能,结果表明PVC塑料建筑模板的比强度为55.1 N·m/kg,高出其他塑料建筑模板60%以上;平均线膨胀系数为2.4×10^(–5)/℃,与混凝土较为接近,且二者具备良好的协调变形能力。低温条件下弯曲强度、拉伸强度、冲击强度表现优异,能满足一般冬季环境的施工要求。

关键词： 全英文教学   理论力学   材料力学   国际化教育   留学生  

摘要： 理论力学和材料力学是高校工科专业的重要基础课程,课程开设的主要目的是培养学生掌握工程力学的基本理论、计算技术与实验技能,能够解决工程领域中与力学相关的基本问题。该文对基础力学课程全英文教学的经验进行了总结,针对教学过程中发现的一些问题和新形势下对全英文教学模式的要求,阐述了多项正在实施且不断改进的教学举措,并取得了很好的教学效果。

关键词： 搅拌摩擦加工   碳纳米管含量   力学性能  

摘要： 采用搅拌摩擦加工技术制备了多壁碳纳米管增强铝基(MWCNTs/Al)复合材料,研究了碳纳米管含量对复合材料力学性能的影响规律。结果表明,MWCNTs的添加对铝基复合材料的力学性能影响显著,随着MWCNTs含量的增加,MWCNTs/Al复合材料的硬度、弹性模量、强度都逐渐提高;当碳纳米管含量为6.6%(体积分数)时,复合材料强度达218 MPa,为基体材料的2.24倍;随MWCNTs含量的增加,MWCNTs/Al复合材料的塑性逐渐变差,拉伸延伸率逐渐降低,断口韧窝逐渐变小、变浅。