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关键词： 磷酸镁水泥   玄武岩短切纤维   玄武岩绞联纤维   硅粉   应变硬化   多缝开裂  

摘要： 本研究采用了两种不同种类玄武岩纤维,即玄武岩绞联纤维和玄武岩短切纤维以及不同比例的硅粉(5%、10%、15%和20%)替代氧化镁制备磷酸镁水泥基复合材料,测试其不同龄期(3h、1d、7d和28d)的拉压性能。结果表明,玄武岩纤维磷酸镁水泥基复合材料的抗压强度皆随硅粉替换氧化镁比例的增加呈先增后减的趋势,因为一方面硅粉本身的填充作用,另一方面具有活性的二氧化硅可与氧化镁反应生成硅酸镁而堵塞毛细孔。添加玄武岩短切纤维能显著提升基体的抗压强度,而在提升基体极限抗拉强度和极限延伸率方面玄武岩绞联纤维具有更优异的效果。

关键词： 力学原理   材料力学   端头铁楔   悬空寺  

摘要： 选取悬空寺作为材料力学教学案例,通过对悬空寺基础横梁结构进行分析,建立了端头铁楔膨胀加固的力学原理模型、外伸端平面弯曲梁超静定结构模型以及立柱压杆的稳定性模型,运用了材料力学中轴向压缩、平面弯曲、超静定问题、压杆稳定等理论知识,分析了悬空寺基础横梁结构中的力学原理,揭示了悬空寺千年不倒的科学依据。案例的设计做到了趣味性、知识性、教育性的统一,研究结果对于材料力学教学案例的开发以及案例教学方法探索具有一定启发意义。

关键词： 教学研究   有限元技术   渐近展开   应力强度因子   材料力学  

摘要： 应力强度因子作为表征材料断裂的重要断裂参量,在实际工程中应用广泛。为增强学生对其概念的理解与认识,提高材料力学的教学质量,培养学生的实际工程应用能力,提高综合素质和创新能力,可以将有限元Ansys软件引入课堂。本文通过3个工程教学实例,验证了通过渐近展开技术表示切口奇异应力场,进而结合有限元数值分析求解切口应力强度因子的可行性和精确性。

关键词： 针刺结构预制体   混杂复合材料   真空导入成型工艺   力学性能   破坏模式   微观形貌  

摘要： 碳纤维增强复合材料具有优异的刚性,但延展性差,纤维容易发生脆断;玻璃纤维延展性好,但强度相对较低,将碳纤维与玻璃纤维经过针刺工艺进行混杂,采用真空导入模塑成型工艺制备出多种混杂结构的玻璃纤维/碳纤维复合材料。使用电子万能试验机对混杂复合材料的拉伸、弯曲性能进行测试,通过场发射扫描电子显微镜观察混杂复合材料的断面形貌。结果表明,混杂处理能够提高复合材料的强度,层间混杂复合材料拉伸强度比传统玻璃纤维复合材料提升25.24%,最大破坏应变比传统碳纤维复合材料提升40.26%,在弯曲破坏测试中表现为假塑性破坏。

关键词： 材料力学   案例教学法   实践教学  

摘要： 文章分析了材料力学教学中案例教学法的应用现状,提出目标导向性、实践性、互动性和持续改进四项教学设计原则,并探讨了案例教学法在应用型大学材料力学教学中的应用策略,旨在提高材料力学课程的教学效果,帮助学生更好地理解和应用知识。

关键词： 偶联剂   聚乳酸   沙柳纤维   界面改性   力学性能  

摘要： 为提升沙柳纤维/聚乳酸复合材料的界面相容性,分别采用硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH570、钛酸酯偶联剂201、马来酸酐偶联剂对沙柳纤维进行改性处理,以聚乳酸为基体,改性沙柳纤维为增强相,通过模压成型工艺制备环境友好型沙柳/聚乳酸复合材料,研究了偶联剂类型及含量对沙柳纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响。结果表明:使用4种偶联剂改性的沙柳/聚乳酸复合材料界面相容性均得到改善,力学强度得到提升,偶联剂适宜质量分数均为2%,其中马来酸酐偶联剂对复合材料力学性能改善效果最好,其质量分数为2%时,复合材料的静曲强度为28.79MPa、弹性模量为3326.5MPa、冲击强度为4.351kJ/m^(2),较对照组分别提升了113.8%、127.9%、37.8%。

关键词： 材料力学   课程体系建设   土木工程   新工科  

摘要： 在新工科背景下,材料力学课程团队分析了材料力学课程教学中存在的问题,提出了教学改革措施,包括整合“五力”教学目标、阶次化重构教学内容、构建模块化教学模式、实施“人工智能+三段式”教学法等。这些改革措施为课程体系植入了深度耦合架构,有效提高了人才培养质量,解决了课程建设中的难点。

关键词： 类煤型材料   单轴压缩   声发射特征   力学特征  

摘要： 煤与瓦斯突出事故严重威胁矿井安全,因煤岩体特性复杂及实验条件限制,采用类煤型材料模拟实验意义重大。文章以煤粉、水泥、石膏、石英砂和水为原料,利用混凝土成型法制作试样,借助超声波检测系统和MTS单轴压缩声发射监测系统,研究单轴压缩下类煤型材料的力学与声发射特征。结果表明,不同配比会影响材料的纵波波速、孔隙度、单轴抗压强度、弹性模量及声发射特性。该研究为筛选合适的模拟煤岩体类煤型材料提供依据,有助于推动煤与瓦斯突出机理及防治技术的研究。

关键词： 立德树人   课程思政   马克思主义   材料力学   力学实验  

摘要： 针对当前从思政课程到课程思政缺乏必要的过渡和衔接,与课程思政元素之间缺乏有效的联接等思政建设深层次问题,我们通过融合辩证唯物主义,挖掘力学发展素材,引入经典国事案例等方法,探索了以马克思主义为主线的力学专业课程思政建设的新思路。To solve the deep level problems of ideological and political construction, such as the lack of necessary transition and connection from ideological and political courses to curriculum ideological and political education, and the lack of effective connection between ideological and political elements in courses, we have pioneered a Marxist framework-based approach through the integration of dialectical materialism, exploration of historical developments in mechanics, and incorporation of classic national policy cases, thereby establishing new pathways for ideological and political construction in mechanics curriculum.

关键词： 亚麻纤维   玄武岩纤维   混杂复合材料   DSC测试   力学性能预测  

摘要： 本文制备了亚麻纤维增强聚乳酸复合材料(FFRP)和亚麻/玄武岩混杂纤维增强聚乳酸复合材料(FBFRP),对其进行拉伸和弯曲测试,分析纤维含量及混杂纤维对复合材料力学性能的影响,结合差式扫描量热法(DSC)测试,分析复合材料的力学性能变化机理。结果表明:对于FFRP,当亚麻纤维含量超过20%时,随着纤维含量的继续增加,复合材料拉伸性能提高,并在40%时达到最高值。少量的亚麻纤维可能引起材料内部缺陷,而纤维含量过多会形成团聚现象,均会导致复合材料性能下降。对于FBFRP,加入适当含量的玄武岩纤维,复合材料力学性能增强。亚麻与玄武岩纤维含量分别为30%和9%时,材料力学性能最佳。最后基于Halpin-Tsai经验公式及包含Tsai-Wu失效准则的横向各向同性数值模拟建立混杂复合材料力学性能预测方法,以准确评估和预测不同纤维含量的混杂纤维增强复合材料的力学性能。