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关键词： 在线考试   自动批改   材料力学  

摘要： 单元测验和期中考试可采用在线考试技术来进行。为了保证在线考试与传统考试的“实质等效”,材料力学等理工科专业的基础课除了采用选择题之外,应保留相当数量的计算题。计算题应采用随机已知条件,以使每个学生获得的数据均不相同,来提高学生抄袭或作弊的成本和难度。为了减少误操作和输入错误造成的争议,可以要求学生主要提供数值类型的中间计算结果和最终计算结果。为了适应在线考试所产生的并发访问量大的情况,需要配置性能良好的服务器,或者采用分时登陆的方式来缓解服务器的压力。

关键词： 课程思政   能力培养   育人模式   教学创新   材料力学  

摘要： 随着教学环境和人才培养内在本质需求的变化,理工科类专业课程在有效完成知识传授和能力培养的基础上,还需要探索课程如何育人、怎样更好地育人等问题。以“材料力学”课程为例,利用课程平台、云教材、虚拟仿真实验平台等全方位线上资源作为课程教学的重要辅助手段,创新教学方法,在有效解决课程所面临基本问题的基础上,把课程所蕴含的家国情怀、科学精神、实践创新和终身学习等更深层次的育人元素作为课程更高阶的教学目标,贯穿于整个课程教学中,以此激发学生的学习动力和专业志趣,取得良好的实践效果。

关键词： 材料力学   工程力学   薄壁圆管   圆轴扭转   剪切胡克定律   切应变   力学实验  

摘要： 针对材料力学、工程力学等教材中圆轴扭转章节的切应力-变形量公式,提出了一种基于多个薄壁圆管套装假设的新推理方法,导出了厚壁圆管及实心圆轴的切应力公式、单位长度扭转角公式等.提出用薄壁圆管扭转实验测量切应变和切应力参数,并验证两者之间的正比例关系即剪切胡克定律的正确性,从而测量材料切变模量G.提出用受扭薄壁圆管实例辅助证明切应力互等定理.研究结果有助于提高教学质量.

关键词： 酸雨侵蚀   人工气候环境模拟   砂浆   砖块   腐蚀机理   力学性能  

摘要： 为研究酸雨环境下水泥砂浆、混合砂浆、粉煤灰砂浆、砖块的力学性能变化,采用人工气候环境模拟实验室对砂浆试块及砖块进行加速腐蚀试验。在酸雨腐蚀0、50、100、150、200、250、300次的变量下,研究水泥砂浆试块、混合砂浆试块、粉煤灰砂浆试块、砖块的表观特性、力学性能及腐蚀机理。结果表明:随着酸雨腐蚀循环次数的增加,砂浆试块及砖块的表观形态变化明显;砂浆试块的抗压强度呈先增加后降低的趋势。与水泥砂浆相比,混合砂浆试块的耐酸雨腐蚀性能最差;掺入粉煤灰后砂浆的抗酸雨侵蚀能力没有明显改善。建立了酸雨侵蚀后砂浆试块、砖块抗压强度衰变规律的数学模型。

关键词： 静不定梁   固定端   轴向约束力   挠度  

摘要： 现行的许多材料力学教材中列举过一个两端固定的静不定梁在横向集中力作用下的挠度和约束力的计算实例,然而,在该例的分析和计算当中,却忽略了固定端轴向约束力的影响。本文在计入固定端轴向约束力影响的基础上,分析计算了该梁中点的挠度以及梁两端的约束力,并与材料力学教材中所给出的未计入固定端轴向约束力影响的对应结果进行了比较,发现两者之间存在显著差异,进而说明:在两端固定的静不定梁的挠度和约束力的分析计算当中,计入固定端轴向约束力的影响是完全必要的。

关键词： 材料力学   英文授课   混合编班   混合式教学   分层次教学  

摘要： 针对中外学生混合编班英文授课的现状,采用现代化的教学手段,探索基于分层次教学的线上、线下混合教学模式。从教学设计、教学内容、教学方法、教学手段、教材建设、考核评价等方面进行研究,最终构建以多媒体理论教学为引导,以小组学习为核心,注重联系工程实际的教学体系。培养学生在力学方面满足国际专业水准、适应国际需求,并且具有解决实际工程问题的能力。

关键词： 经纱张力   碳纤维   三维机织复合材料   拉伸性能   压缩性能  

摘要： 三维机织预制体生产过程中,经纱张力控制对预制体织造及复合材料性能有至关重要的影响,选择最佳经纱织造张力可以有效提高三维机织复合材料质量。文章研究了不同经纱织造张力对三维机织预制体及三维机织复合材料性能的影响,结果显示:经纱织造张力越大,在机织造过程中经纱的磨损就较大,预制体面密度越大。当经纱织造张力为150 gf时,织造的预制体对应的复合材料经向拉伸强度最大,但经纱织造张力对其经向压缩性能几乎没有影响。

关键词： 材料力学   工程应用   创新型人才   应用型人才  

摘要： “材料力学”是航空航天、土木工程、机械工程以及相关专业大学生的必修课程,是研究材料在不同载荷作用下所产生的应力和应变问题以及刚度和强度问题的学科。在当前国家重大需求的工程背景下,传统的教学内容、教学手段和考核模式难以发挥材料力学在工程应用领域的实用价值,亟须探索以工程应用为导向的“材料力学”教学改革策略。通过提出以工程应用为导向引出材料力学背景、以先进材料为导向关联材料力学要点、以工程软件为辅助再现材料力学问题、以理论结合实际的方式调整考核评价模式四项教学改革措施,激发大学生的科学探索兴趣和学术研究能力,大幅提升大学生的创新与实践水平,满足新时代创新型人才和应用型人才的培养需求。

关键词： 一流本科课程   线上线下混合教学   材料力学  

摘要： 教育部提出一流本科课程“双万计划”后,线上线下混合式一流课程备受关注。在此背景下,作为各高校工科学生必修的《材料力学》专业基础课,因具有新时代的特点和问题,则更适合建设成线上线下一流混合式课程。本文根据不同的教学内容和目的,提出了基于材料力学线上线下混合式一流课程具体教学模式。该教学改革探索的新思路和方法,对解决高校专业基础课程的学时不足、有效提升课程教学质量、提高学生的主动学习意识、培养学生的综合素养具有一定的借鉴意义。

关键词： 材料力学   高聚物黏结炸药   PBX   黏弹性   拉压不对称性   多裂纹分叉融合   断裂相场法  

摘要： 针对PBX材料的拉压不对称性,基于断裂相场变分理论,结合广义Maxwell黏弹性本构模型,采用应变张量谱分解的方法对弹性能进行分解,建立了黏弹性断裂相场模型。采用建立的模型开展了典型PBX材料的单轴拉压、围压压缩、带孔板压缩及细观结构压缩等仿真分析,得到的单轴拉压应力—应变曲线、围压压缩应力—应变曲线、带孔板压缩裂纹形貌、细观结构压缩裂纹形貌均与试验结果较为一致,且单轴拉压强度描述误差小于2.2%,压缩强度随围压变化的斜率误差小于3%,带孔板在相同裂纹长度时的载荷误差小于12%。结果表明,提出的黏弹性断裂相场模型能准确考虑PBX材料的拉压不对称性,并且可以自然地描述不同围压下的力学行为,同时可以无需特殊处理便进行PBX多裂纹萌生、扩展、分叉和融合行为的仿真分析。相场法在描述PBX材料的力学行为以及PBX结构的断裂行为上具有显著的优势和潜力。