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关键词： 摩尔比   改性硫氧镁水泥   力学性能   体积变形   机理分析  

摘要： 为了探究改性硫氧镁（Modified magnesium oxysulfate， MMOS）水泥基材料的变形行为及机理，本文研究了不同摩尔比对MMOS水泥基材料的力学性能和变形特征的影响，并采用XRD、SEM、FTIR、TG等微观测试技术对其变形机理进行了分析。结果表明：随着养护龄期增长，不同摩尔比条件下MMOS水泥试样的抗折和抗压强度均呈现出明显的增长趋势，其中56天时摩尔比为10:1:12的MMOS水泥试样的抗折和抗压强度最高。不同摩尔比的MMOS水泥试样从完成浇筑到56天龄期的变形主要为膨胀变形，不同水硫比(n=H2O/ MgSO4)的MMOS水泥试样中摩尔比为8:1:12的试样膨胀变形量最小；不同氧硫比(m=MgO/ MgSO4)的MMOS水泥试样中摩尔比为10:1:12的试样膨胀变形量最小。微观测试结果表明，不同摩尔比的MMOS水泥试样膨胀变形出现差异的主要原因是硬化后基体中水化产物Mg（OH）2、未反应MgO相以及5·1·7相(5Mg（OH）2·MgSO4·7H2O)含量不同。当Mg（OH）2含量减少而5·1·7相含量增多时，MMOS水泥试样的膨胀变小，同时5·1·7相含量增加也能提升MMOS水泥抗折、抗压强度而限制其体积膨胀，因此体积变形小的试件力学性能也较好。

关键词： 地聚物   小麦秸秆   建筑材料   力学性能  

摘要： 为探究植物纤维对地聚物材料力学性能的影响,解决地聚物材料韧性差的不足,选用小麦秸秆,经过质量分数4%氢氧化溶液预处理后,以1%,2%,3%,4%,5%的质量比掺入矿渣基地聚物材料,通过抗压强度试验和抗折强度试验分析不同掺量的麦秸秆纤维对地聚物材料力学性能的影响,并分析其折压比的变化规律。研究结果表明,秸秆纤维的掺加会导致抗压强度略有下降;地聚物材料抗压抗折强度随纤维掺量增加呈先上升后下降的变化趋势,当纤维掺量为3%时,其28 d抗折强度提高了21.6%,此时抗压强度为40.7 MPa,折压比为0.221,增韧效果最佳。

关键词： 增材制造   晶体塑性   有限元   微观结构   力学性能  

摘要： 增材制造作为先进制造技术的代表,已被广泛应用于航空航天等高新技术领域。金属增材制造技术的高能量密度、高热和快速冷却等复杂工艺特点使得成形件的微观结构与传统制造技术所得成形件显著不同,这对金属材料力学性能有着重要影响。晶体塑性有限元方法将晶体塑性理论与有限元方法相结合,能够跨尺度分析增材制造金属材料微观结构与力学性能之间的关系,为优化工艺过程提供支撑。本文综述了近年来晶体塑性有限元方法在金属增材制造中的应用,阐述了代表增材制造金属材料微观结构特征的几何模型的建立方法和有限元应用,提出了相关发展趋势。

关键词： 思政教育   材料力学   可持续发展  

摘要： 文章旨在强化学生的思想政治觉悟和社会责任感,通过探索材料力学与思政教育的融合教学模式,培养学生的全面素养.思政教育元素的挖掘,将使学生认识到材料选择与可持续发展之间的重要关系,以及材料工程师在职业中所需的职业道德;通过结合传统课堂教学、实验与实践以及研讨与辅导,以提供多样化的学习经验,旨在培养具备材料力学知识和社会责任感的工程人员,为可持续发展作出贡献.

关键词： 预制体结构   抗弯强度   热导率   热膨胀系数   SiC_(f)/SiC复合材料  

摘要： 本文采用化学气相渗透法制备了具有二维多层、三维角联锁机织和多轴三维编织三种预制体结构的SiC_(f)/SiC复合材料。在综合分析纤维排列、SiC基体和孔隙分布的基础上,详细讨论了预制体结构对SiC_(f)/SiC复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能和热导率受纤维排列方式和复合材料密度的综合影响,而热膨胀系数主要受纤维排列方式的影响。此外,二维多层复合材料、三维角联锁机织复合材料和多轴三维编织复合材料的热导率可以分别用串联模型和平行模型来解释。多轴三维编织复合材料由于内部具有连续的可以作为热流快速通道的三维网状SiC基体层,因此具有较高的室温热导率。而随着温度的升高,SiC声子间的散射逐渐增强,SiC基体层在多轴三维编织复合材料中作为声子传播快速通道的作用逐渐减弱,热导率随温度降低的趋势更明显。

关键词： 玄武岩纤维   水泥基混凝土   力学性能   长度  

摘要： 具有高强、质轻、防火、防撞、抗腐蚀等优异物理、机械性能的玄武岩纤维是一种有着广泛应用前景的土木工程新型材料。为研究玄武岩纤维对水泥基复合材料力学性能的影响作用,本文通过抗压实验和劈裂抗拉实验分别对玄武岩不同长度纤维(6mm、9mm、12mm、15mm)和不同纤维掺入量(0.1%、0.15%、0.2%、0.25%)情况下对混凝土抗压强度和劈裂强度的影响进行了研究。结果表明,玄武岩纤维的长度为15mm,掺入量分别为0.1%、0.15%时,对混凝土抗压强度和劈裂强度的影响最为显著。

关键词： 水泥基复合材料   碳酸钙晶须   PE纤维   拉伸性能   断裂性能   微观结构  

摘要： 为研究碳酸钙晶须掺量对聚乙烯纤维增强水泥基复合材料(PE-ECC)力学性能及微观结构的影响,设计了4组不同碳酸钙晶须掺量的PE-ECC试件,对其进行抗压性能试验、抗拉性能试验、三点弯曲断裂性能试验,并使用XRD、SEM、NMR技术对其微观结构进行研究。结果表明,碳酸钙晶须对PE-ECC有增强增韧作用,随着碳酸钙晶须掺量增加,这种增强增韧作用呈先增大后减小的趋势,当碳酸钙晶须掺量为1%(体积分数)时,PE-ECC的抗压性能、拉伸性能、断裂性能提升最佳。适量的碳酸钙晶须能填充基体,减少少害孔及多害孔数量,改善孔隙结构。

关键词： 雨课堂   材料力学   教学模式改革  

摘要： 在材料力学这门既具有理论深度又具有实践指导价值的课程中,如何利用现代教育平台来提高教学质量,并激发学生的学习热情和积极性,已经成为当前教育领域的一个重要议题.本论文将以材料力学为研究对象,以雨课堂为在线教育平台,对教学模式进行改革和探索.雨课堂是清华大学引进的在线教育平台之一,因其课程内容丰富、教学形式灵活多样、互动性强等特点,给材料力学教学带来了广阔的发展空间和可能.文章从传统材料力学教学模式特点及局限性入手进行分析,并指出传统教学模式中存在的不足,以适应当代学生的学习需要.然后,总结了雨课堂平台特点,并讨论了该平台应用于材料力学教学的优点及应用前景.本论文对材料力学教学模式进行了雨课堂设计,包括教学目标及课程内容规划、线上直播课程及录播课程设计、完善教学评价等问题进行了探讨,目的是为材料力学教学模式改革和创新提供一些具体思路和途径.希望本文能对促进材料力学教育现代化进程和促进教学质量及成效的提高有所帮助,为培养更加优秀的工程技术人才做出积极贡献.

关键词： 材料力学   弹性常数   弹性模量   剪切模量   泊松比  

摘要： 弹性模量、剪切模量和泊松比等弹性常数是材料力学和弹性力学中重要的知识点,也是后续力学课程学习的基础。各向同性线弹性材料只有两个独立的弹性常数,因此其弹性模量、剪切模量和泊松比之间具有直接关联关系。在力学基础教学中充分利用这一关系的不同推导方法,可将相关力学知识串联融合,加深学生的理解,同时也可拓展教师授课的深度和广度。鉴于此,本文分别梳理了在单向拉伸应力状态、纯剪切应力状态和一般应力状态下各向同性材料弹性常数之间关系的多种推导方法,并揭示了该关系式实质上是各向同性线弹性体弹性完全对称性的反映,以丰富教学素材,培养学生举一反三的创新实践能力。

关键词： 水泥基次轻高强复合材料   微观结构   抗压强度   应力应变曲线   受弯构件  

摘要： 针对某高抗力防护设施需要,研发了水泥基次轻高强复合材料,并采用XRD、SEM分析了复合材料的成分、养护与微观结构关系。结果表明,随着胶凝材料中粉煤灰掺量的增加,复合材料的力学性能提高;对于有活性掺合料的复合材料,蒸汽养护能明显提高材料的强度;钢纤维的掺入起到了很好的阻裂效应,改善了高强复合材料的抗压性能和材料脆性,改变了破坏时的形态。采用该复合材料的受弯构件充分发挥了钢和高强水泥基材料的受力性能优势,达到了良好的组合效果,在减轻自重的同时,承载力还高出设计荷载约19%。