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关键词： 生成模型   潜在空间   概率密度演化理论   不确定性量化   不确定性传播  

摘要： 随机多孔材料微观结构的不确定性经由物理规律的驱动传播到宏观响应不确定性.在此过程中,微观结构空间不确定性的充分描述需要引入高维联合概率密度函数,且需与非线性跨尺度传播互相耦合,为宏观性能的不确定性量化带来了严峻的挑战.为此,本研究提出了一种基于变分自动编码器和概率密度演化理论的数据-物理双驱动的不确定性分析框架,实现了单轴受压下随机多孔微观结构不确定性向宏观均匀化应力-应变响应不确定性的传播.首先利用数据驱动的变分自编码器将复杂高维微观结构映射到低维潜在空间,并以低维潜在变量的概率分布近似表征其高维空间不确定性.这不仅实现了高维随机变量的有效降维,且保留了微观结构的关键概率分布特征.随后,在潜在变量的概率分布中采样,并解码映射回原像素空间,以生成微观结构样本.进一步地,基于物理驱动的概率密度演化理论与潜在变量的概率空间中的确定性采样,将高维不确定性问题转换为一组确定性偏微分方程的求解,最终给出随机多孔材料均匀化应力-应变曲线的全概率演化过程.结果表明,对于64维潜在变量的概率分布,仅需1000次确定性分析便可达到20000次蒙特卡洛模拟计算的精度,验证了该方法的高效性与准确性.上述策略融合了数据驱动与物理驱动的各自优势,为复杂材料系统的不确定性分析提供了一种创新可行的解决方案.

关键词： 思维导图   互联网   进阶式   混合教学模式   材料力学  

摘要： 当前,材料力学教学学时不断缩减的现状,与教育部提出“增加课程难度、拓展课程深度,切实提高课程教学质量”的指导思想,展现出矛盾性。构建思维导图+微课的进阶式混合教学模式是缓解该矛盾的有效途径。这项教改方案的特色在于,一方面,教师研究并实践如何设置课程教学目标、制订课程教学策略、选用恰当的课程教学方法;另一方面,开创“以学生为中心、以求解问题为导向”的新型教学模式。思维导图+微课的进阶式混合教学模式,构建崭新的教育思维和实践模式,实现教师的“教”与学生的“学”同频共振。该教改项目所探索的进阶式混合教学实践规律,为优化和重构混合式教学模式提供有价值的参考。

关键词： 超高温陶瓷   碳/碳复合材料   力学性能  

摘要： 超高温陶瓷改性碳/碳(C/C-UHTCs)复合材料在超高温下具有优异的力学性能,可为下一代高超音速飞行器的研发与发展提供高可靠的先进热结构材料。本文综述了化学气相渗透(CVI)法、前驱体浸渍裂解(PIP)法、反应熔体浸渗(RMI)法和浆料浸渍(SI)法等制备方法在提升C/C-UHTCs复合材料力学性能方面的最新进展,根据各类制备工艺的特性,深入分析影响其力学性能的因素。最后,展望了高力学性能C/C-UHTCs复合材料的发展方向。

关键词： 隧道洞渣   石英砂岩   级配设计   水泥稳定碎石  

摘要： 针对那平高速公路三分部隧道开挖的砂岩洞渣的路面利用问题,对洞渣母材的单轴饱和抗压强度进行分析,以C-B-3级配设计水泥稳定碎石混合料,通过无侧限抗压强度、劈裂强度确定较优级配及其混合的最佳水泥剂量。结果表明,级配3#的混合料力学性能最佳,在3.5%水泥剂量下,7d无侧限抗压强度达到4.5MPa,可用于底基层;在4.5%水泥剂量下,7d无侧限抗压强度达到5.6MPa,可用于基层,力学性能均满足那平高速公路设计要求的强度。

关键词： 磷石膏   玄武岩纤维   掺量   长度   复合胶凝材料   力学性能  

摘要： 磷石膏作为磷肥生产的主要副产物,大量堆存不仅占用土地资源,还会对环境造成污染。为推动磷石膏资源的高效利用及建筑材料的可持续发展,以磷石膏为主要原料,掺入水泥、生石灰、硅灰及玄武岩纤维制备磷石膏基复合胶凝材料,通过试验探究玄武岩纤维长度(6mm、9mm、12mm)和掺量(0%~1.5%)对材料力学性能的影响。结果表明,在一定范围内,玄武岩纤维的加入可显著提升磷石膏基复合胶凝材料的抗折强度和抗压强度。其中,抗折强度随纤维长度和掺量的增加而提高,抗压强度则呈现先增长后下降的趋势,且存在最佳纤维长度与掺量组合。研究结果有利于推动磷石膏资源化利用技术的发展,为制备高性能磷石膏基复合建筑材料提供理论依据。

关键词： 土石坝   参数反演   可靠度分析  

摘要： 由于土石坝运行环境复杂多变,存在着大量的不确定性因素,土石材料本身也具有较显著的可变性和不确定性。因此,在考虑不确定性因素的基础上,进行土石坝安全评价分析理论和方法的研究具有十分重要的意义。本研究主要针对传统土石坝工程反演计算及可靠度分析中忽略土石材料不确定性的问题,将随机方法引入到反演计算及可靠度分析过程中。通过实际监测资料,基于MCMC法随机反演土石材料参数,得到参数随机分布,并将其应用于后续沉降可靠度分析,依据反演所得的样本,采用统计学中的区间估计为可靠度分析提供相应的区间参数,通过混合不确定性模型可靠度分析确定可靠指标区间。旨在为土石坝工程以及其他边坡工程可靠度评价提供参考。

关键词： 凹凸棒土   聚对苯二甲酸丁二醇酯   复合材料   力学性能   界面相容性  

摘要： 以凹凸棒土(ATP)为研究对象,采用硅烷偶联剂KH550对ATP进行表面改性,以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为基体,采用球磨分散、熔融共混的方法制备ATP/PBT复合材料。研究了ATP的含量对ATP/PBT复合材料的结晶性能、力学性能及界面相容性的影响。结果表明,ATP具有异相成核作用,添加后,促进了PBT的结晶,与未改性ATP/PBT复合材料相比,改性ATP/PBT复合材料的结晶度提高了1.5%。随着ATP含量的增加,复合材料的拉伸强度和弹性模量均呈现先增大后降低的趋势,与纯PBT相比,未改性ATP/PBT复合材料的拉伸强度和弹性模量分别提高了8%和2.9%,改性ATP/PBT复合材料的分别提高了10.7%和5.5%。通过理论分析发现,ATP的宽长比越小,界面剪切强度越大,界面相容性越好,并且,改性ATP/PBT复合材料具有更高的界面相容性,对复合材料的力学性能改善更显著。

关键词： 工程教育专业认证   材料力学性能   教学改革  

摘要： 以工程教育专业认证所提倡的人才培养目标和学科建设标准为依据,从材料力学性能课程教学目标出发,剖析教学中存在的问题,采取实际工程案例项目化教学、虚拟仿真教学模式以及考核过程性评价等具体措施。通过教学方法的创新与实践,以针对性举措有效提升学生工程实践能力,提高学科建设水平,优化人才培养机制,构建专业知识与工程教育高度融合的培养方案。

关键词： 发泡陶瓷   破坏形态   力学性能  

摘要： 对不同密度的发泡陶瓷试块进行了立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度的力学性能试验。研究结果表明,立方体与棱柱体试块受压破坏后均会发生横向劈裂、纵向劈裂及斜面剪切破坏;相比棱柱体试块,立方体试块还会出现边角破坏。发泡陶瓷试块的抗压、抗拉强度与其密度均呈正相关,给出了强度-密度关系的拟合公式。

关键词： 材料力学   AlH_(3)   三氢化铝   GAP   界面张力   GAP推进剂  

摘要： 通过电子万能材料试验机测试了AlH_(3)等质量和等体积替换Al粉对GAP/AlH_(3)推进剂力学性能的影响;采用扫描电镜(SEM)观察了Al粉和AlH_(3)的形貌;采用接触角法研究了Al粉和AlH_(3)与GAP的浸润性;采用原位拉伸扫描电镜、动态热机械分析(DMA)等方法研究了AlH_(3)/GAP复合物的界面黏接性能。结果表明,用AlH_(3)等质量和等体积替换Al粉,推进剂的抗拉强度和模量都升高,伸长率都降低;Al粉形状为球体,而AlH_(3)粉末形状为立方体;Al与GAP的黏附功(80.5 mN/m)小于AlH_(3)与GAP的黏附功(130.6 mN/m),而Al与GAP的界面张力(52.6 mN/m)大于AlH_(3)与GAP的界面张力(29.4 mN/m),说明AlH_(3)与GAP的浸润性优于铝粉;AlH_(3)/GAP复合物在拉伸过程中不存在明显的脱湿问题,界面黏接情况良好。