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关键词： 材料力学性能   课程思政   思政元素   教学内容   教学方法  

摘要： 材料力学性能是材料科学与工程学科本科生的主干课和必修课,承担着学生从基础课到专业课顺利过渡的重要任务。该文以材料力学性能课程为例,针对本科专业与理论课程的性质和特点,探讨思政元素的挖掘途径、课程思政建设关键点以及教学体系构建等问题。基于专业教师育人观念转变和课程教学方法创新,通过思政元素的有机融入、教学内容优化、经典案例分析等方式,提高专业课程的生动性和趣味性。增强学生分析问题与解决问题的能力,提升学生的政治素养,坚定学生的政治理念,培养素质全面的复合型人才。

关键词： 桥梁工程   石拱桥   石砌体   压剪性能   单轴抗压  

摘要： 【目的】以湘粤古驿道石拱桥——万岁桥为背景,进行相关室内试验、数据拟合分析研究,为明确石砌体材料的力学性能,尤其是压剪力学性能,以及老旧石拱桥承载力的准确评估提供参考和依据。【方法】参考实桥选择当地普通石灰岩石,制作原石、砌缝砂浆、石砌体等三类试件,进行轴心抗压、压剪试验研究。通过数据比对、归纳总结、拟合分析等方式研究砌缝厚度、侧压力等参数对石砌体材料力学性能的影响规律。【结果】原石抗压性能存在一定的离散性,可能是所用的石材内部存在缝隙、节理等;砌缝厚度、侧压力对石砌体试件的抗压性能、抗剪强度有较大影响,砌缝厚度越小抗压强度越高,侧压力越大抗剪承载力越高。【结论】侧压力是影响石砌体抗剪强度的重要因素,两者呈正相关,且符合摩尔库-伦理论特征,其数学关系可以通过数据拟合的方式进行确定。

关键词： 碳纤维增强聚合物   真空辅助树脂传递模塑   渗透率   电泳烘烤  

摘要： 采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了不同铺层方式的碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP):环氧树脂/碳纤维(EP/CF)和环氧树脂/碳纤维/玻璃纤维毡(EP/CF/GF)复合材料,重点研究了不同铺层纤维体系的CFRP渗透率以及电泳烘烤前后的力学性能变化,探究了其失效机理。结果表明,[±45°]铺层方式有利于体系中树脂的浸润,且加入GF能够明显提高体系的渗透率;电泳烘烤后,CF[0/90°]、CF[±45°]和CF/GF[±45°]的拉伸强度分别下降了15.65%、12.05%和6.77%,模量分别下降了9.08%、16.39%和10.04%,而CF/GF[0/90°]的拉伸强度和模量则分别提高了7.74%和6.95%;在弯曲性能方面,电泳烘烤后CF[0/90°]、CF/GF[0/90°]、CF[±45°]和CF/GF[±45°]的弯曲强度分别下降了7.62%、8.23%、15.89%和48.39%,模量分别降低了9.23%、3.69%、17.85%和34.38%;而电泳烘烤对4种材料的压缩性能影响较小;电泳后,CF[0/90°]和CF[±45°]的储能模量、损耗模量均有一定幅度提高,CF/GF[0/90°]和CF/GF[±45°]的储能模量、损耗模量均有下降。

关键词： 复合材料层合板   铺层顺序   碳/玻纤维   混杂复合材料   力学性能  

摘要： 混杂纤维增强复合材料可通过混杂纤维的协调匹配产生协同混杂效应,从而提高复合材料在强度、刚度、性价比等方面的优势。为了研究碳纤维与玻璃纤维铺层顺序对复合材料力学性能的影响,制备5种不同铺层顺序的碳/玻混杂纤维增强复合材料,结合显微组织与拉伸断口分析了纤维铺层顺序对其强度、刚度、应力-应变曲线的影响规律。结果表明:铺层顺序对复合材料的力学性能影响显著,铺层间隔越均匀其增强效果越好,碳纤维或玻璃纤维集中分布于试样中间时均不利于复合材料性能的提升,碳纤维、玻璃纤维单层间隔时其抗拉强度比纯玻璃纤维增强复合材料提高了约60%,3层间隔时其强度略低于纯玻璃纤维增强复合材料;铺层间隔越均匀其层间开裂越集中且断口处纤维单丝拔出长度越大;碳纤维加入后复合材料的刚度大幅度提升,其应力-应曲线出现不同程度的波动,但铺层顺序对复合材料刚度影响甚微。

关键词： 一流课程   OBE理念   BOPPPS模型   教学模式  

摘要： 针对《材料力学性能》双语课程教学中学生面对工程问题时往往无从下手和所学课程知识不知所用从而兴趣不高的现状,文章引入OBE理念和BOPPPS模型开展线上线下混合式教学和探究式学习。该教学模式以培养学生解决工程问题的能力为导向,结合工程案例和科研项目,让学生置身情景环境中,通过深入分析现象背后的机理将理论与实践相结合,从而掌握分析问题解决问题的方法。借助线上线下融合实现教学内容贯通、理论与实践贯通、知识与能力贯通,以拓宽学生视野、培养学生创新精神和能力、提升课程挑战度。从多个指标对该模式教学效果进行评价,取得了一定效果。

关键词： 整体学习   综合性人才   适应程度   综合素养   创新之路   课堂教学   专业知识   教学方式  

摘要： 一、转变教学理念为了更好的迎合社会经济的发展与需求,高校应该尽可能的培养应用型和综合性人才。教师在开展课堂教学的过程中就必须要舍弃传统的教学理念,改变以往主要以灌输知识为核心的教学方式,并且开始逐渐向着全面培养学生整体综合素养的方向发展。除此之外,教师从单纯的灌输专业知识转变为培养学生综合素质的教学理念不仅能够促使学生们的整体学习能力以及工作能力得到稳定提升,学生在日后步入职场时对于周边环境的适应程度也能够得到全方面的改善。

关键词： 新工科   工程材料力学性能   教学模式   改革实践  

摘要： 随着新工科背景下工程教育的不断发展和改革,教学模式的创新成为提高学生能力培养和素质教育的关键。该教学模式重视学生的主动学习和实践能力培养,采用了多元化的教学方法和教学资源。教师通过引导学生进行案例分析、实验设计和工程实践等活动,激发学生的学习兴趣和动力。基于此,文章通过文献研究、案例分析的方法对新工科背景下的教学要求和教学改革的机遇与挑战进行了深入分析,通过教学理念、教学内容、实验教学和考核机制的创新,优化教学模式,提升教学质量,以促进学生全面发展和适应新工科背景下的工程实践需求。

关键词： 中等体积分数   SiC_(p)/Al复合材料   激光选区熔化   基板预热   致密度   力学性能  

摘要： 基板常温工况下激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料存在孔洞、裂纹等冶金缺陷,从而导致成形零件致密度低、力学性能差等问题。首先研究了固定优化成形工艺参数时,基板预热温度(200~400℃)对45μm的30%(质量分数,下同)SiC_(p)/AlSi10Mg成形零件表观致密度和力学性能的影响;进一步提高SiC_(p)质量分数至50%,再次评价了上述基板预热温度对成形性能的影响。结果表明,当SiC_(p)质量分数为30%时,升高基板预热温度可以减少成形零件的孔洞和裂纹,成形零件的表观致密度及力学性能显著提高;当基板预热至400℃时,成形零件表观致密度最高达到97.98%,与此同时极限抗压强度和极限抗拉强度分别为578 MPa和56 MPa;随着SiC_(p)质量分数进一步增加至50%,基板预热温度对成形零件致密化和力学性能的强化效果逐步减弱。本研究证明高温预热基板能够有效抑制激光选区熔化成形中等体积分数SiC_(p)/Al复合材料的冶金缺陷,为增材制造SiC_(p)/Al复合材料提供了工程应用解决方案。

关键词： 纳米HfC   微波烧结   TiB_(2)基金属陶瓷刀具   力学性能   微观组织  

摘要： 采用微波烧结技术快速制备一种力学性能良好的TiB_(2)基金属陶瓷刀具材料,研究了纳米HfC含量对金属陶瓷力学性能和微观组织的影响,分析了微观组织和力学性能之间的关系,揭示了纳米HfC对金属陶瓷刀具材料的增强补韧机理。结果表明:加入纳米HfC可显著提高材料的断裂韧度和抗弯强度,含20wt.%HfC的金属陶瓷断裂韧度和抗弯强度相较于未加HfC的断裂韧度和抗弯强度分别提高了36.7%和45.4%,断裂韧度高达10.68MPa·m^(1/2)±0.30MPa·m^(1/2);随着纳米HfC含量的增加,TiB_(2)基体晶粒由粗大、无规则形状向细小、矩形形状转变,平均晶粒尺寸可缩小到原来的1/2.6;TiB_(2)-TiC-HfC金属陶瓷的主要增强补韧机理为细晶强化、颗粒弥散强化、固溶强化、裂纹偏转和钉扎效应。

关键词： 材料力学   负泊松比   超材料   有限元分析  

摘要： 泊松比是材料力学课程教学中的重要力学概念与材料弹性常数之一。本文对现有材料力学课程中泊松比教学内容进行了拓展和补充,引入了负泊松比效应概念,并介绍了常见的负泊松比材料及其力学性能优势。重点基于内凹蜂窝超材料,详细介绍了实现负泊松比效应的超材料力学理论分析及其教学实践;并借鉴虚拟仿真实验概念,应用有限元数值分析方法,对超材料的负泊松比效应进行仿真分析与讨论,直观地展示了超材料的力学变形模式及其负泊松比效应。从而以此为切入点,加深学生对弯曲内力、挠度、应变和泊松比等重点知识的理解与实践运用。