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关键词： 微课   材料力学   实验教学  

摘要： 微课作为一种新的教学模式正逐渐在教育领域兴起,具备独立性、完整性、示范性等特点,因此以视频为载体的微课能够在实验教学中发挥重要作用。针对当前力学实验教学存在的问题,对如何将微课应用于实验教学环节进行了探讨,教学实践表明,微课的应用能够有效提高实验教学效果。

关键词： 3-苯并噻唑硫代-1-丙基-三乙氧基硅烷   丁苯橡胶   白炭黑   复合材料  

摘要： 分别用3-苯并噻唑硫代-1-丙基-三乙氧基硅烷(Silane-M)和TESPT与白炭黑、埃洛石、纳米碳酸钙三种填料制备了三种SBR/无机填料复合材料,研究发现,两种硅烷都可以增大复合材料的表观交联密度,提高其模量、强度和抗动态疲劳性能。含Silane-M的复合材料的表观交联密度比含TESPT的复合材料要高,其力学性能和动态力学性能要优于含TESPT的复合材料。

关键词： 各向异性材料   力学性能   多参数反演   超声显微镜  

摘要： 随着晶体材料和压电材料等新型材料在航空航天、交通、电子电气工程、能源和环保等领域的广泛应用，对新型材料力学性能的研究和检测工作也提出了新的要求。新型材料相比于传统的金属及金属合金材料，往往具有一定程度上的各向异性，通常表现为其力学性能在不同方向上的差异性。在实际工程应用中，材料的力学性能将直接影响其安全性和可靠性，所以针对各向异性材料力学性能检测方法研究具有十分重要的意义。超声显微镜技术是基于声波在材料中的传播特性获取材料的声学参数，并通过引入多参数反演方法，实现各向异性材料多个力学性能参数的测量。为此，本文基于超声显微镜技术，对各向异性晶体材料和压电材料的力学和电学等相关性能参数的测量及反演方法开展研究，主要研究工作如下:\n (1)建立了各向异性材料中波动行为理论模型，结合力电耦合场理论，分析了晶体材料和压电材料等典型各向异性材料的表面波和兰姆波传播特性，以及液体负载对漏兰姆波的传播特性的影响。研究了压电材料在开路和短路状态下的兰姆波传播特性，建立了不同材料性能参数与声波传播特性间的本构关系方程，为各向异性材料的多性能参数反演奠定了理论基础。\n (2)基于超声显微镜散焦测量系统，对各向异性材料单晶硅不同晶面下的表面波波速随角度变化曲线进行了实验测量，同时测得了单晶硅基片和铌酸锂基片多个角度下的兰姆波频散曲线;并通过改变铌酸锂基片上下表面的电学边界条件，获得了其不同电学条件下的兰姆波频散曲线，其实验测量结果作为各向异性材料的力学和电学特征参数反演表征的目标曲线，为材料性能参数的反演提供了实验基础。\n (3)为同时反演表征各向异性材料的力学性能和电学参数，研究了多参数反演方法，将实验数据作为反演目标，利用基于模拟退火的粒子群优化算法，改善了反演过程中的全局寻优能力，提高了反演方法的精确度和稳定性，实现了单晶硅的弹性常数和铌酸锂的力学与电学参数的反演表征。\n 研究工作针对各向异性典型材料力学性能的检测，提出的基于超声显微镜技术的多参数反演方法，一方面解决了各向异性材料多参数测量过程比较复杂的问题，另一方面将压电材料中力学参数和电学参数统一到力电耦合场中进行同时测量。整个测量反演过程自动化程度高、易于实现和控制，其测量结果准确可靠，研究成果为新型材料相关性能参数的无损检测提供了新的思路和方法。

关键词： 道路铺装材料   木质碎料   力学强度  

摘要： 为充分利用废弃木质碎料,保护生态环境,以水泥为胶凝材料,木质碎料为增强基体,木质碎料与砂子的比例为1∶3,制备水泥基砌块。文章对该砌块的力学性能进行测试和分析,结果表明:随着养护龄期的增长,各配合比下的试件的抗压强度整体呈上升趋势。当灰集比一致的情况下,木质碎料与砂的比例为1∶1时,水灰比只有达到1.4∶1,试件强度才有较大幅度的提高。无机胶凝材料组中A-3-2、A-3-3、B-3-3、C-3-3力学强度较好,7 d抗压强度和抗折强度可达1.69 MPa、1.66 MPa,28 d抗压强度和抗折强度可达3.11 MPa、1.85 MPa。在研究中发现,无机木质碎料道路铺装材料对潮湿的环境较为敏感。该研究可为废弃木质碎料作为水泥基木质碎料道路铺装材料的研究与生产提供参考。

关键词： 废印刷电路板粉   聚丙烯   硅烷偶联剂   马来酸酐接枝聚丙烯   复合材料   力学性能  

摘要： 以废印刷电路板(PCB)粉对聚丙烯(PP)进行填充改性,采用熔融共混法制备了PP基复合材料。通过力学性能测试研究了硅烷偶联剂KH-550、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)两种改性剂的引入对PP/废PCB粉复合材料力学性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了复合材料的冲击断面形貌。结果表明:KH-550和PPg-MAH均能有效改善PP/废PCB粉复合体系的界面黏结效果,二者的最佳用量分别为2%和4%,其中PP-gMAH对复合材料的改性效果优于KH-550。引入了PP-g-MAH的复合材料,其拉伸和弯曲强度最高可比未改性复合材料分别提升52.2%和31.2%,同时材料的冲击强度亦保持了较高值。

关键词： 聚丙烯纤维   力学性能   掺量   掺加方式  

摘要： 本论文在基础配方的前提下加入聚丙烯纤维(PP),研究了纤维掺加方式及纤维掺量对发泡水泥聚苯颗粒力学性能的影响,确定了最佳纤维掺加方式:先掺法,最佳纤维掺量:0.8%。此时,样品3d的抗折强度为0.31MPa,3d的抗压强度为0.48MPa,28d的抗压强度为0.53MPa,28d的抗折强度为1.03MPa。

关键词： 单向无纬织物   单向无屈曲织物   压缩特性   渗透率   复合材料   力学性能  

摘要： 选取国产碳纤维CCF300所制备的2种单向织物,单向无纬织物U3160及单向无屈曲织物KUC160,分别对其预成型体进行压缩特性和渗透特性测试,以研究2种单向织物的液体成型工艺性,并采用树脂传递模塑(RTM)工艺制备2种单向织物/双马来酰亚胺树脂基复合材料,测试并对比其面内力学性能。结果表明:预成型体压缩试验中,嵌套效应受压力及织物层数影响较大,压力越高、层数越多,嵌套效应越显著。U3160织物的嵌套效应较KUC160织物更为明显,在较高压力下,KUC160织物预成型体的纤维体积分数较U3160织物的下降了约20%。渗透率测试结果表明:相比U3160织物,KUC160织物0°方向的渗透率较高,而90°方向的渗透率有所降低;这是由于经编线的绑缚作用能促进0°方向的宏观流动,而阻碍90°方向的微观渗透。此外,KUC160织物的经编线与U3160织物的纬向纱线的导流作用也对渗透率有影响。力学性能试验结果表明:相比U3160织物增强复合材料,KUC160织物增强复合材料0°方向的拉伸、弯曲和压缩性能均有所下降,拉伸强度和弯曲模量降幅最大,分别约为11%和21%;而层间剪切强度有小幅提高,增幅约为8%。

关键词： 白泥   竹质纤维/高密度聚乙烯复合材料   力学性能   断口表面分形维数  

摘要： 以造纸剩余物白泥为填料,马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为相容剂,采用挤出成型工艺将竹质纤维和高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融复合制备竹质纤维/HDPE复合材料。利用万能力学试验机、冲击试验机、扫描电镜及动态力学分析仪,研究了白泥质量分数对复合材料力学性能的影响,并应用分形理论对拉伸强度与断口分形维数之间的关系进行了研究。结果表明,复合材料的冲击强度随着白泥的质量分数增加明显降低,当白泥质量分数为18%时,其弯曲和拉伸性能较好,复合材料拉伸强度与分形维数呈近似指数函数关系;白泥质量分数对复合材料的损耗因子无明显影响,玻璃化转变温度以前,白泥质量分数对复合材料储存模量、损耗模量影响显著,玻璃化转变温度之后对复合材料无明显影响。

关键词： 密度泛函理论   辐照损伤   解理断裂   Ti3SiC2  

摘要： 层状三元化合物Ti_3SiC_2兼具陶瓷与金属的优良性能而得到诸多研究领域的关注.本工作采用第一性原理密度泛函理论研究了氢、氦对该材料解理断裂行为的影响,以期探讨Ti_3SiC_2作为核应用材料的可行性.结果表明Si—Ti相对较弱的化学键使之相应的原子层间成为解理断裂面.氢与氦都易在此原子层间聚集.氦的聚集严重降低材料的解理断裂临界应力促使材料的断裂,而氢则对该临界应力影响不大.两者的差异源于这两类原子与材料中晶体原子相异的电子杂化行为.

关键词： 材料力学教学   分专业   针对性  

摘要： 增强学科技术基础课程的专业针对性教学改革是极其重要的。《材料力学》没有专业区别的统一教学有一定缺点,对于不同专业需要有针对性地对教学内容和教学方法进行调整和改革,增强课程的吸引力,提高教学质量,做好与后续课程的衔接,更好培养学习者的力学素养。