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关键词： 翻转课堂   高校   材料力学   自主学习能力  

摘要： 随着教育技术的持续进步,翻转课堂这一新型教学模式在高校材料力学课程中的应用愈发广泛。本研究的目的在于探究翻转课堂怎样有效地促进学生自主学习能力的养成。借由推行课前自学、课中讨论及实践的教学模式,学生不但掌握了坚实的理论知识,而且学会了如何进行独立学习、解决问题以及团队协作。研究显示,翻转课堂能够极大地提高学生的自主学习能力,为材料力学课程的教学改革提供了崭新的思路。

关键词： 国际专业   评估认证   材料力学   教学改革  

摘要： 以本专业参与UK NARIC国际专业评估认证为契机,对材料力学课程进行教学改革。分析了材料力学在传统的教学内容、教学方法和考核方式上存在的不足,并指出了这些问题对于学生能力培养的影响。通过引入UK NARIC的专业评估标准,本专业对材料力学课程学习成果、教学内容、教学模式及实验项目等方面进行了一系列改革创新,希望能为其他高校在本门课程的教学上提供借鉴。

关键词： 注塑   复合材料   工艺参数   ABS   分子链  

摘要： 该研究以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)为基材,通过单因素实验设计,研究注射压力、注射速度、背压压力和保压压力等注塑工艺参数对试样拉伸性能和弯曲性能的影响。结果表明,注射压力过高时会导致残留内应力增大,使材料脆性增加,从而降低断裂伸长率;随着注射速度的增加,断裂伸长率明显减小,过快的注射速度可能会通过引起材料内部缺陷而降低断裂伸长率;过高的保压压力会导致材料分子链取向不当,减少材料的韧性,从而降低断裂伸长率;背压的增加会影响材料的塑性变形能力,使得材料在受力时更倾向于脆断而不是韧性断裂。

关键词： 材料力学   梁弯曲实验   光力学测试技术   光弹法   散光法   数字图像相关法  

摘要： 新工科的实验教学应以多学科融合为基础,着重培养学生的创新能力。随着实际工程中力学问题的日益复杂,需要更精确的实验方法与更科学的实验过程来研究和认识这些问题。实验力学中的光力学测试技术是力学与光学的交叉融合,符合新工科的发展方向。将先进的光力学测试技术应用到实验教学中应是未来发展的方向,这不仅能提高学生的测试技术水平,还能更好地将理论与实验相结合。将光弹法、散光法和数字图像相关光力学测试技术融入力学实验教学中,有助于学生更好地掌握梁弯曲时的应力和应变分布规律,培养创新思维。

关键词： 新工科   土木工程专业   材料力学实验   模块化   教学模式  

摘要： 本文聚焦新工科背景下土木工程专业“材料力学”实验课程,针对其传统教学模式的短板,深挖症结,探讨模块化教学模式的构建、实施与评价。通过对知识模块的合理划分、教学方法的创新设计、教学过程的精细组织以及评价考核体系的全面优化,旨在提升学生的实践能力、创新思维和综合素质。对标土木工程高质量发展对人才培养的新要求,力求贴合新工科对土木工程人才培养的新需求,旨在为建筑类高校的“材料力学”实验教学改革提供理论支持与实践参考。

关键词： 连续碳纤维骨架材料   乙烯基树脂   浸胶液   力学性能  

摘要： 以乙烯基树脂(VER)为主要组分,通过改变各组分质量比,调控浸胶液中总固含量,制备了3种不同浓度(总固质量分数分别为20.5%、23.5%和25.5%)的VER浸胶液,使用VER浸胶液制备连续碳纤维骨架材料,研究了浸胶液浓度对连续碳纤维骨架材料断裂强力、与橡胶的黏合力、表面附胶率的影响,并对比VER浸胶液与工业上常用的间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)浸胶液的应用性能。结果表明:随着VER浸胶液浓度的增加,碳纤维骨架材料的断裂强力、与橡胶的黏合力均先升高后下降,表面附胶率增加;VER浸胶液浓度为23.5%时,碳纤维骨架材料的综合性能较佳,断裂强力为1736 N,与橡胶的黏合力为441 N,表面附胶率为17%,碳纤维表面的胶层均匀且平滑;与使用RFL浸胶液制备的碳纤维骨架材料相比,在相同浸胶液浓度下使用VER浸胶液制备的碳纤维骨架材料的断裂强力及其与橡胶的黏合力更高。

关键词： 聚苯硫醚   玻璃纤维   热压工艺优化   正交试验   破坏机理  

摘要： 为探究热压工艺对玻璃纤维/聚苯硫醚（GF/PPS）复合材料力学性能的影响，采用L9(33)正交试验，以热压温度、时间、压强为主要影响因素，制备了不同工艺的GF/PPS复合材料，并采用万能试验机与扫描电镜分别对其力学性能、损伤形貌进行表征。结果表明：热压时间对GF/PPS复合材料的拉伸强度具有显著性影响，温度对其弯曲强度具有显著性影响；在热压工艺参数为320 ℃、2 MPa、20 min时，GF/PPS复合材料的拉伸性能最优，拉伸强度为125.6 MPa；在330 ℃、1 MPa、10 min工艺条件下，其弯曲性能最优，弯曲强度为219.3 MPa。微观结构分析表明，经工艺优化后，复合材料拉伸破坏后纤维抽出和基体剪切破坏减少，纤维束断裂较为齐整；弯曲破坏后树脂紧密包裹纤维，层间浸润程度提高。研究结果为GF/PPS复合材料的性能优化和工程应用提供了重要的理论依据和工艺指导。

关键词： Multilayers  

摘要： Three-dimensional woven composites are a new-generation strategic materials that have been widely used in aerospace, national defense and other important fields due to their advantages of good overall structure performance, excellent interlayer performance and low preparation cost. The composites can be used as structural materials to bear load as well as functional materials to be applied in the abovementioned areas. Therefore, fabrication and corresponding mechanical property prediction of the composite are crucial for their future application. In this study, a new three-dimensional woven structure (multilayer–multiaxial interlock structure) was studied, tensile and in-plane shear tests of its composite material in two directions of 0° and 90° were carried out. By establishing a geometric single-cell model and selecting reasonable boundary conditions, stiffness prediction was carried out and compared with the experimental results. The results show that difference between the simulated value and experimental value of modulus of elasticity in the 0° direction is 1.73 GPa, difference in the 90° direction is 1.76 GPa, and the maximum error in both directions does not exceed 5%. The difference between the simulated value and experimental value of in-plane shear modulus is 1.47 GPa and difference in Poisson’s ratio is 0.01, which is basically the same. The results indicate that modulus of elasticity predicted by the finite element simulation agrees well with the actual experimental values. This study provides references in terms of preparation of three-dimensional woven composites, data and experiment support for related studies. © 2025 Aeronautical Manufacturing Technology Magazine Office. All rights reserved.

关键词： 弯曲正应力   材料力学   组合梁   虚拟仿真   剖面应力  

摘要： 弯曲变形是材料力学中的重要章节，也是学生普遍反映的材料力学知识难点之一。为了加深学生对中性层、胡克定律、应力分布等知识点的理解和掌握，本文开展了材料力学弯曲正应力的拓展教学。在平面弯曲单梁的授课基础上，增加了层合梁和粘合梁的弯曲正应力讲解，进行了层合梁和粘合梁的正应力测试实验。由于借助虚拟仿真可以具象化应力分布、中性层等传统教学无法直观展示的物理概念，因此，本文在上述理论与实验基础上，进一步地实施了弯曲正应力的虚拟仿真拓展，利用有限元软件对上述两类梁结构进行了仿真计算。通过理论，仿真和实验的系统讲授，让学生对弯曲应力、中性层、胡克定律等概念有了更加深入的认识与理解。

关键词： 材料力学   压杆稳定   欧拉公式   课程思政   教学案例  

摘要： “材料力学”是工科学生必修的一门专业基础课。以“材料力学”课程中《压杆稳定》这一章节为例,由压杆稳定的概念和两端铰支细长压杆临界压力(临界应力)的欧拉公式入手,从课程思政的角度建立了相应的教学案例,讨论了如何从国家意识、社会价值和个人素养三个层面上融入课程思政理念,在教学过程中开展思政教育。通过工程案例和名人事迹,增加课堂乐趣,激发学生的学习兴趣,克服他们学习这门课程的畏难心理,以期达到协同育人效果。