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关键词： 古建筑木构件   材料力学性能   应力波  

摘要： 为了在不破坏古建筑木构件材料本身和原有结构的前提下,于现场有效、快速、准确地检测评估出木构件材料的主要力学性能,本论文以北京木结构古建筑典型树种之一的落叶松为对象,对新落叶松材、古建筑落叶松材的力学试件进行应力波速度测定、含水率测定、弯曲弹性模量测定、弯曲强度测定、压缩强度测定,力图以应力波速度作为评估古建筑木构件材料力学性能的指标。 检测试验结果发现：力学试件的应力波速度与其材料主要力学性能之间存在着线性相关性,它与抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度的相关系数分别为0.54、0.36、0.38。应力波速度检测方法用于大试件粱检测的检测结果表明：本文的应力波检测方法可以用作古建筑木构件材料力学性能的现场检测。 为了提高实际现场检测评估的精确度,本文还探索了基于应力波与微钻阻力的古建筑木构件材料力学性能检测技术。为了使本文的方法更好地服务于古建筑木构件材料力学性能无损、快速的检测评估,提出了95%置信度数据处理方法,并建议使用95%置信度线性回归方程作为现场检测评估、力学性能推算的计算式。 本论文研究成果先后在先农坛神仓和天坛宰牲亭两处木结构古建筑进行了木构件材料力学性能现场检测应用。

关键词： 材料力学   教学改革   材料学科  

摘要： 材料力学作为工科力学课程最基础的课程,在本科培养体系中起着非常重要的作用。本文针对厦门大学材料类专业的材料力学课程的教学改革进行初步的探讨和思考,寻找适合材料学科本科培养目标的材料力学课程体系。

关键词： 复合材料   力学性能   Tandon-Weng模型   Ansys软件   有限元分析  

摘要： 纤维增强聚合物基复合材料以质量轻、比强度高、比模量高、等优点,已获得了广泛的应用,对纤维增强聚合物制品的力学性能的计算,一般采用层合板理论。对于短纤维增强聚合物基复合材料的力学性预测,只要满足纤维单一取向的条件,多采用Tandon-Weng理论模型。在实际的注塑制品中,虽然可以采用增加流道等工艺使纤维取向趋向一致,但影响有限,即使对于简单的试件,我们也很难使纤维有单一的取向,因此Tandon-Weng模型的准确性难以通过实验进行验证和修正。而对于复杂真实的制件,基于Tandon-Weng模型的复合材料力学能的计算的准确性则更加难以预测。对于Tandon-Weng模型的准确性的验证多采用有限元法。本文也将采用有限元法借助大型通用有限元分析软件Ansys程序在三维情况下对Tandon-Weng模型的结算结果进行初步验证。 本论文首先按照Tandon-Weng模型的计算方法编写计算程序对复合材料力学性能进行预测计算；其次利用Ansys软件建立单一夹杂的三维有限元模型,进行网格划分,根据不同的材料指定单元的材料属性,添加约束条件并进行拉伸模拟,然后运用广义的胡克定律解出复合材料的宏观力学性能。最后,在不同的纤维体积含量、排列方式和不同长径比等条件下,以有限元数值模拟计算结果为准验证Tandon-Weng模型预测结果的准确性。其结论为：Tandon-Weng理论模型对于单一取向的短纤维增强复合材料力学性能的预测存在着一定的局限性,并不能适用于所有情况。Tandon-Weng理论模型在预测颗粒增强复合材料方面,在增强颗粒体积含量较低时预测比较准确,若增强颗粒体积含量较高,其预测的复合材料有效弹性模量偏小,泊松比偏大,而且随着体积含量的增加,误差也增大；在注塑短纤维增强复合材料方面,在增强纤维体积含量,纤维长径比都确定的情况下,Tandon-Weng模型适用于预测增强纤维按某一特定的周期性均匀排布的情况,若纤维的排列方式改变,则其模型不能给出较为准确的预测结果。考虑到短纤维在注塑制品中分布的随机性,Tandon-Weng模型还不能反映出纤维的微观分布状态,无法给出相应的等效的均匀分布模型。

关键词： 材料力学   组合梁   组合变形  

摘要： 两种或多种不同材料制成的组合梁是工程实际中的一种常用结构。本文基于材料力学中的平面假设、胡克定律等基本假设和概念,给出了组合梁组合变形分析的一种通用解法,建立轴力、弯矩与拉伸位移和弯曲挠度的关系,推导出拉伸位移和弯曲挠度满足的微分方程。该分析方法简单易懂,适合材料力学教学和工程实际应用。

关键词： 材料力学   双语教学   教学方式  

摘要： 在一门重要的基础课材料力学中实行双语教学,是培养学生能力、提高学生素质、拓展学生视野的重要措施。但是,限于课时,不能全部采用双语教学。因此,选择部分内容采用双语教学的方式是必要的,可行的。本文通过材料力学部分内容双语教学的试验,从提高学生学习兴趣出发,采用"课堂穿插讲授,课后作业阅读"形式,对课前准备、课中讲授、课后作业等教学方式提出自己的看法,并总结此法的成功和不足之处,分析存在的问题,以探索合适的双语教学办法。

关键词： 教材   高等学校   材料力学  

ISBN: (数字)9787030353573 ISBN: (纸本)9787030353573

摘要： 全书共14章及两个附录，包括：绪论，轴向拉伸与压缩，扭转，弯曲内力，弯曲应力，弯曲变形，应力应变分析基础，强度理论，组合变形能量法，超静定结构，压杆稳定，动载荷，疲劳强度，附录I（界面图形的结合性质），附录II（型钢表）。

关键词： ZrB2-SiC-G   超高温陶瓷材料   预氧化   强度   抗热震  

摘要： 作为非烧蚀型超高温材料中的一种，ZrB基超高温陶瓷材料由于其良好的抗氧化性、低密度等优异性能被广泛的应用于高超音速飞行器的鼻锥、翼前缘等关键部位，但作为陶瓷材料，它仍然具有陶瓷脆性大、韧性低的共有缺点，从而影响材料的强度和抗热震性。结合高超声速飞行器的使用环境来考虑，亟需将材料的这些性能进行提高。 本文采用的材料体系为ZrB-SiC-G超高温陶瓷材料，以ZrB基超高温陶瓷材料在不同温度下氧化反应会得到不同产物及表面结构这一现象为研究背景，结合抗热震理论，利用三点弯曲法及扫描电镜等分析测试方法，采用水淬-残余强度法，研究预氧化处理对材料的力学性能及抗热震性的影响，探索材料的预氧化处理工艺条件。 本文首先研究了预氧化温度对材料强度的影响，在中低温(800100℃)和高温(1200500℃)两个预氧化温度区域间，对裂纹起主要弥合作用的氧化产物分别为BO3和SiO2，其中预氧化处理最佳温度分别为900℃和1400℃，强度相应提高了56MPa和24MPa。其次，研究了预氧化时间(15minh)对材料强度的影响，其中预氧化处理时间为1h时，效果最好。在研究了预氧化处理对材料力学性能影响的基础上，本文进一步探讨了预氧化处理对材料抗热震性的影响，其中首先研究了预氧化温度(1200500℃)对材料抗热震性的影响，随着预氧化温度提高，材料抗热震性提高。未预氧化试样临界热震温差为374.9℃，而预氧化处理后材料的临界热震温差分别提高为538.16℃，538.09℃，575.11℃，659.31℃。其次研究了预氧化时间(30minh)对材料抗热震性的影响，随着预氧化时间增加，材料抗热震性提高。同时，材料表面氧化层厚度增加与材料抗热震性提高的趋势保持一致，抗热震性的提高是表面氧化层对材料的强度提高和热障作用的共同结果。结合预氧化对材料强度影响的研究得出结论，随着预氧化条件的调整，材料的抗热震性与强度变化趋势不一致，抗热震性是由材料的力学和热学性质共同作用影响的。最后，综合考虑预氧化处理对材料强度和抗热震性的影响，在实际应用中，预氧化处理最佳条件为1400℃，1h。

关键词： 材料力学  

ISBN: (数字)9787030333933 ISBN: (纸本)9787030333933

摘要： 全书分Ⅰ、Ⅱ两册, 共分16章。第Ⅰ册内容包括: 绪论、拉伸、压缩与剪切、扭转、平面图形的几何性质、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力状态与强度理论、组合变形、压杆稳定、第Ⅱ册内容包括: 弯曲的几个补充问题、动载荷、交变应力、能量法、超静定结构、杆件的塑性变形、材料力学实验指导等。

关键词： 点阵材料   力学性能   等效模量   有限元分析  

摘要： 文章通过ANSYS有限元软件对各种构型的点阵材料进行单轴和剪切加载，从另一途径推导出各种构型点阵材料的等效模量，验证了理论推导的正确性。

关键词： 小冲杆试验法   弹性模量   屈服强度   断裂韧性   断口形貌  

摘要： 小冲杆试验方法是研究微型试样力学性能的测试技术,基于试样尺寸微小的优点,对于评价在役设备材料的力学性能具有重要的工程价值,对在役设备的安全保障方面可提供最低取样损伤的性能测试方法。 本文对多种金属材料进行小冲杆试验、常规拉伸试验和断裂韧性测试,获取了大量有价值的试验数据,进而研究小冲杆试验对金属材料力学性能评价的方法。主要成果如下： 1)对小冲杆试样材料的弹性模量进行了多试样研究,得出了小冲杆试验最初线性段斜率(P/δ)与材料弹性模量的关联式； 2)运用最小二乘法方法研究小冲杆试样的屈服载荷,分析得到了小冲杆试验屈服强度的关联式； 3)给出了小冲杆试验最大载荷与材料常规抗拉强度的关系； 4)研究了材料断后伸长率与小冲杆试样断后弧长的关联性； 5)给出小冲杆试样等效断裂应变(εeqf)与标准断裂韧性的经验关联式。对试验后的试样进行断口形貌分析,观察到小试样与常规断裂试样的断口形貌韧窝尺寸有较大差别,对小冲杆试验存在尺度效应进行了初步分析。