材料力学性能

摘要： 在“双一流”建设背景下,《材料力学性能》课程的建设将面临新的挑战和机遇。该文深入分析了目前该课程在教学过程中存在的主要问题,针对教学内容多、课时少、教学方式单一以及实验内容固化等方面进行了相应的改革和实践,提出了基于需求、力求精练实用,优化教学内容、以“学”为中心,丰富教学方式以及以能力培养、思维创新为导向,科学设置实验等举措,提升了教学效果,为实现教学目的与人才培养目标奠定了良好的基础。

摘要： 针对材料拉伸试验获得应力-应变曲线随机性及不确定性问题,开展了人工智能结合大数据技术确定材料弹性模量、屈服强度和极限强度的教学方法。通过读取拉伸数据并构建数据库,运用概率统计理论建立合理的应力-应变曲线,并结合人工智能评估现有试验结果准确性及失效原因。人工智能与大数据技术辅助的创新教学方法,将成为材料力学教学重要的发展方向,并培养学生通过大数据视角理解材料变形不确定性的能力和科研兴趣。

摘要： 探讨了有限元数值模拟在材料力学性能课程理论与实验教学过程中的应用。利用有限元模拟分析了缺口的应力集中效应、压缩过程中摩擦系数的影响以及材料拉/压对称性对弯曲变形的影响等典型应用。实践证明:利用有限元模拟技术可加强学生对材料力学性能课程复杂概念和理论的掌握,提升学生的学习兴趣,培养学生的创新性思维,同时改善教学效果。

摘要： 最早的材料试验机只能测出载荷的大小,主要采用了杠杆原理,杠杆既是加载装置,也是测力装置。1833年德国应用力学学家Franz Joseph Ritter von Gerstner(1 756—1832)设计出了杠杆式应变计,实现了力与变形的同时测试,这在材料力学性能实验测定中具有重要意义。18~19世纪随着桥梁、铁路、锅炉、军工等工业水平的发展,人们迫切地需要材料试验机测定材料的力学性能,以确保工业产品的安全和质量。因此,建材厂、钢铁厂、设计、施工单位等根据自己的需求设计了各种各样的材料试验机,不过这一时期的试验机只是为了特定目的设计的,本身并不是产品。随着测试需求的扩大,1879年美籍(挪威移民)工程师Tinius Olsen(1845—1932)将拉伸、压缩以及横向加载集成在一台设备中,设计出了第一台通用试验机。随后,随着美国材料与试验协会(ASTM)的成立,材料测试走上了标准化道路。

摘要： 本文从西部地区地方高校一名普通专业课教师的视角,以材料力学性能专业课程为例。探讨了课程思政为何物,如何挖掘课程思政元素,讲课过程如何融入思政元素等问题,以期为其他非思政课程教师在育人过程如何给学生传递爱国情怀提供参考。

摘要： 以《材料力学性能》课程实验为研究对象,讨论了线上资源建设、课前、课中和课后实验教学的设计与实施、考核评价及效果分析等方面的研究和实践。结果表明:线上线下混合式实验教学能增加学生自主学习能力,有利于个性化培养,提高了实验教学的效率,解决了传统实验教学存在的问题。

摘要： 木结构建筑在加固修复时,需要首先检测木材的力学性能,传统检测方法存在耗时长、需要拆卸构件等问题,如何在不损坏或拆卸木构件的情况下,准确、有效地对木构件材料的力学性能进行无损检测成为值得研究的内容。以花旗松材为试验对象,对标准试件的应力波传播速度、力学性能等进行检测,建立木材力学性能与动弹性模量的关系模型,结果表明,应力波测试的动弹性模量与主要力学性能指标之间有较好的线性相关性,提高了木材应力波无损检测的精确度和有效性,具有一定的参考价值。

摘要： 对照工程教育专业认证和新工科目标要求,坚持立德树人,以学为中心,采用线上线下混合式教学模式,重构教学内容,精心组织教学活动,重视过程性评价方式,形成多元评价考核体系。将爱国主义、民族自豪感和历史使命感融入教学活动中,实现价值引领、能力培养和知识传授“三位一体”的充分融合。教学实践取得了良好效果,为高校在专业基础课教学中实现“全员育人”和“全方位育人”提供了可借鉴的思路。

摘要： 文章以材料力学性能课程为载体,选用智慧树为在线建设平台,介绍了课程设计、团队搭建、课程内容梳理、课件制作、视频制作等过程,进行了在线慕课建设的探索与实践。

摘要： 为研究锈蚀对扣件式脚手架体系中钢管立杆稳定性的影响,通过对不同锈蚀龄期的钢管进行表面形貌测试,分析锈蚀对钢管内、外壁表面形貌的影响;通过锈蚀钢管材料单调拉伸试验,探讨锈蚀条件下钢材力学性能的退化规律;基于锈蚀钢管的轴心受压试验结果,提出锈蚀钢管立杆稳定性的计算模型。结果表明:随着钢管失重率的增加,钢管表面坑蚀分布由独立蚀坑向溃疡状蚀坑群发展,外壁坑蚀率、算术平均高度和均方根高度均不同程度地高于钢管内壁;锈蚀钢材表面随机分布、大小不一的蚀坑会导致钢材强度与塑性变形能力下降、塑性变形能力劣化更明显;不同锈蚀程度的钢管轴压破坏模式均为整体弯曲失稳,锈蚀钢管的极限荷载随失重率的增加线性下降,峰值荷载对应的轴向位移值逐渐降低。

摘要： 本文从减温水投用、材料力学性能及氧化皮厚度等方面对某电厂后屏过热器管泄漏进行分析.发现爆管原因为:减温水投用不当引起管屏氧化皮集中脱落,造成堵塞,过热爆管,也不排除水塞可能.

摘要： 长期贮存氢及其同位素的钢制高压容器的强度安全性问题至关重要，对该问题的传统分析是基于材料氢脆/氦脆效应，确定材料力学性能，然后求解给定载荷下容器结构的强度，评估容器的安全性。该种方法中，当容器壁中氢及其同位素浓度呈时空变化时，其导致的材料氢脆/氦脆效应难于准确确定。本文以贮氚高压容器为例，将容器壁材料中随时空变化的氚及其衰变氦-3的浓度、材料内部微观空隙的内压、材料力学性能、容器承载能力各环节关联，提出了高压容器强度安全性分析的新思路，即从气氛浓度→材料微孔内压→材料力学性能→容器承载能力的思路。

摘要： 纳米压痕技术广泛用于材料力学性能的评估与测试，利用压痕的加卸载曲线可分析得到材料的硬度和折合模量等力学参数。对大多数测量系统而言，校准过程对于提升测量小确定度，实现仪器的可重复测量是十分重要的。文章主要介绍了如何使用熔融石英去校准针尖的面积函数。然后使用在熔融石英上标定的面积函数去测量其他材料的力学特征，分析得出，统一的面积函数在小压痕深度也许会带来较大的误差。

摘要： 材料的力学性能是材料最基本的使用性能之一，尤其对于结构材料而言。一般测定材料的力学性能都是利用材料试验机对标准试样进行测试，需要大型设备；而且需要贵重的辅助装置和精密的试样加工, 实验完后试样便失去了使用价值。振动方法是无损的检测方法,是在不破坏目标物体内部及外观结构与特性的前提下，对材料或构件相关特性（如形状、位移、应力、化学成分、组织结构、光学特性、流体性质、力学性质等）进行测试与检验，并进而就材料或构件对特定应用的适用性进行评价的一门技术方法。无损检测的最大特点是既不破坏材料的原有特性，又能在短时间内连续获得检测结果。无损检测技术与传统的破坏性检测技术相比，其经济效益十分显著。本文研究的正是在不破坏构件的使用价值的基础上做到对材料的力学性能进行测试，使用的方法是冲击应力波法和共振法。

摘要： 在材料力学性能测试中，试样的受力时应变自动测试是重要的内容之一。应变的自动测试手段主要是电子引伸计，电子引伸计包含自动夹持、手动夹持两种形式。本文主要对全自动应变测试技术进行探讨，并对全自动引伸计在试验机中的应用提出可操作性的见解。

摘要： 本文介绍了学生课外开展的橡胶材料力学性能试验活动。引导学生进行自主设计性实验，有利于学生对课本内容有更深层次的理解和扩充，培养创新思维。

摘要： 机架柔度是影响纳米压痕测试装置测试准确性的关键因素之一。本文分析了 Doerner-Nix方法、Oliver-Pharr方法、Sun Yong方法、Van Vliet方法等几种机架柔度标定方法，并在Van Vliet方法基础上，提出了一种直接标定纳米压痕测试装置机架柔度的改进方法。利用此改进方法对自主研制的纳米压痕测试装置的机架柔度进行了标定，标定结果与通过Sun Yong方法得到的结果基本一致，说明了改进方法的可行性。本文提出的改进方法可方便、快速的对纳米压痕测试装置机架柔度进行标定，也可以扩展用于标定其他精密仪器装备的机架柔度。

摘要： 机架柔度是影响纳米压痕测试装置测试准确性的关键因素之一。本文分析了 Doerner-Nix方法、Oliver-Pharr方法、Sun Yong方法、Van Vliet方法等几种机架柔度标定方法，并在Van Vliet方法基础上，提出了一种直接标定纳米压痕测试装置机架柔度的改进方法。利用此改进方法对自主研制的纳米压痕测试装置的机架柔度进行了标定，标定结果与通过Sun Yong方法得到的结果基本一致，说明了改进方法的可行性。本文提出的改进方法可方便、快速的对纳米压痕测试装置机架柔度进行标定，也可以扩展用于标定其他精密仪器装备的机架柔度。

摘要： 机架柔度是影响纳米压痕测试装置测试准确性的关键因素之一。本文分析了 Doerner-Nix方法、Oliver-Pharr方法、Sun Yong方法、Van Vliet方法等几种机架柔度标定方法，并在Van Vliet方法基础上，提出了一种直接标定纳米压痕测试装置机架柔度的改进方法。利用此改进方法对自主研制的纳米压痕测试装置的机架柔度进行了标定，标定结果与通过Sun Yong方法得到的结果基本一致，说明了改进方法的可行性。本文提出的改进方法可方便、快速的对纳米压痕测试装置机架柔度进行标定，也可以扩展用于标定其他精密仪器装备的机架柔度。

摘要： 机架柔度是影响纳米压痕测试装置测试准确性的关键因素之一。本文分析了 Doerner-Nix方法、Oliver-Pharr方法、Sun Yong方法、Van Vliet方法等几种机架柔度标定方法，并在Van Vliet方法基础上，提出了一种直接标定纳米压痕测试装置机架柔度的改进方法。利用此改进方法对自主研制的纳米压痕测试装置的机架柔度进行了标定，标定结果与通过Sun Yong方法得到的结果基本一致，说明了改进方法的可行性。本文提出的改进方法可方便、快速的对纳米压痕测试装置机架柔度进行标定，也可以扩展用于标定其他精密仪器装备的机架柔度。

摘要： 本发明公开了一种基于Ls‑Dyna187号材料卡的材料力学性能标定方法，具体地说是设置特定试验工况矩阵，通过静态和动态试验获得材料在不同应力状态下的应力‑应变曲线，建立各工况的仿真标定模型，按照一定的仿真标定顺序，完成在不同工况下，仿真与试验曲线拟合度均达到90％以上的材料卡片，实现对塑料非金属材料断裂失效特性的准确仿真模拟。该标定方法增加了双向拉伸、剪切、压缩、拉伸工况下等效应变失效数值和不同应力三轴度下等效断裂失效系数等参数，明确了仿真标定阶段中，各工况的标定顺序和标定规则，可显著降低MAT187材料卡的标定难度，缩短材料卡标定周期，提升材料卡整体标定精度。

摘要： 本发明公开了一种通过改变金属材料梯度纳米孪晶结构提高材料力学性能的方法，属于纳米结构金属材料技术领域。该方法是利用金属材料微观结构与力学性能的内在规律来提高材料力学性能；所述金属材料具有梯度纳米孪晶结构，所述金属材料微观结构与力学性能的规律是指通过改变纳米孪晶结构的梯度大小调控金属材料的力学性能。该方法综合了纳米孪晶强化和梯度结构两种强化方法，可显著提高金属材料的力学性能。利用电解沉积制备技术制备出的梯度纳米孪晶结构纯铜材料：屈服强度高达481±15MPa，抗拉强度高达520±12MPa，同时均匀延伸率可达到7±0.5％，断裂延伸率可达到11.7±1.3％％。

摘要： 本发明提供了一种基于细观力学的单向纤维复合材料力学性能预测方法，该方法可快速获取复合材料的等效弹性常数，同时可考虑纤维形状对复合材料力学性能的影响。包括：1)获取复合材料纤维的特征信息，所述特征信息包括纤维截面的几何参数以及纤维体积分数；2)根据步骤1)获取的特征信息构建等效细观分析模型；3)基于步骤2)构建的等效细观分析模型，采用基于细观力学的均匀化方法，构建复合材料微元的细观力学控制方程，获得复合材料不同方向的等效弹性常数计算公式；4)将步骤3)获得的复合材料不同方向的等效弹性常数计算公式，与纤维和基体的材料参数结合，获取复合材料的等效性能参数，预测复合材料力学性能。

摘要： 本发明公开了一种提高非晶磁性材料力学性能及磁性能的方法，属于功能材料技术领域。该方法首先将非晶磁性材料在退火温度Ta条件下保温0.5‑1.5小时，Ta＝(Tc‑100K)～(Tc‑70K)，Tc为居里温度；然后快速加热到温度T并保温5‑30s，T低于晶化温度Tx；最后以大于300K/s的速率冷却。采用本发明方法处理后的非晶带材在不损失磁性的前提下的力学性能有明显的提高，改进了现有工艺下材料力学性能差的问题。

摘要： 本发明公开了一种提高混凝土材料力学性能和耐久性能的制备方法，涉及混凝土制备技术领域，包括以下步骤：取以下重量份的原料，水泥230～245份、水140～150、沙子700～800和石子950～1100，将原料进行混合搅拌处理，搅拌速度设置为300～400转/分钟，搅拌时间设置为4～6分钟；向S1中搅拌的原料中添加减水剂，减水剂的重量份设置为2～3。本发明通过采用带有保护壳的修复件与混凝土进行混合浇筑，避免了修复件在混凝土浇筑过程中破损失效情况的发生，并采用磁铁在混凝土表面移动经过的方式对修复件的状态进行切换，保证了修复件在混凝土结构中的自修复功能，提高了该混凝土结构的自修复可靠性，从而提高了混凝土结构的耐久性能。

摘要： 本发明属于复合材料、材料基因工程技术领域，公开了一种确定复合材料基因组和复合材料力学性能关系的方法，基于材料基因组结合深度学习预测复合材料力学性能的方法，从材料组分上来预测碳纤维复合材料的力学性能，比传统的宏观理论推导或仿真模拟更为准确且省时，同时更能够反映出碳纤维复合材料的组分参数与力学性能之间的关系。

摘要： 本实用新型公开了一种便于调节的材料力学性能检测夹具及其力学试验装置，具有接头、锁紧螺母、支撑柱、连接块和下滑座，所述连接块通过锁紧螺母设于接头上，所述下滑座设于支撑柱和连接块上，所述下滑座上设有滑动底板，所述滑动底板上设有第一夹具固定板和第二夹具固定板，所述第一夹具固定板中心端开设有螺纹孔且设有第一夹具螺杆，所述螺纹孔为内螺纹，所述第一夹具螺杆上至少部分区域具有外螺纹；所述第二夹具固定板中心端开设有螺纹孔且设有第二夹具螺杆，所述螺纹孔为内螺纹，所述第二夹具螺杆上至少部分区域具有外螺纹。该夹具结构简单，便于调节且使用灵活度高，对不同材料尺寸都具有适应性。

摘要： 本实用新型涉及冷冲压模技术领域，具体为材料力学性能检测用万能材料试验机冷冲压模装置，包括底座，所述底座的顶板的四个拐角处均分别固定安装有导向柱，四根所述导向柱之间滑动安装有安装板，所述安装板上设置有冲压头，所述底座顶板的中心位置处设置有冲压台，所述冲压台内设置有下模具，所述底座上分别设置有具有正反转电机的固定机构和具有处理箱的辅助机构。通过设置螺纹杆、螺纹筒、滑轨、加强杆和限位组件的配合使用，可以在冲压过程中对下模具进行固定限位，保证板材不会偏移，且可以根据下模具的尺寸及时进行调整，在冲压过程中，限位组件不会轻易对工件的形变造成干扰，导致工件成型出现误差的情况发生。

摘要： 本实用新型涉及万能材料试验机技术领域，具体为材料力学性能检测用具有防护机构的万能材料试验机，包括壳体，所述壳体的顶部固定安装有两根立柱，两根所述立柱的顶端之间固定安装有横杆。本实用新型中，通过将需要检测的式样放入两个专用夹具之间固定，此时拉索被绕绳辊收卷，活动框位置高于拉伸组件，当设备开启时，电机转动使得绕绳辊放下拉索，活动框下降挡住底部，实现对实验人员的防护，无需手动关闭，操作简单，通过控制电动推杆开启使得柱形壳体伸出到壳体的顶部，出风口对准两个专用夹具，然后开启第一连接管和半导体制冷器，风筒将半导体制冷器产生的冷气吹向专用夹具的表面，实现快速冷却，方便下次实验，节省等待时间。

摘要： 本实用新型涉及材料试验机技术领域，具体为材料力学性能检测用万能材料试验机夹具，包括试验机体底座、升降装置、连接机构和夹持机构。通过将固定块固定在升降装置上，然后通过螺纹将拉力传感器与安装块连接，通过第一滑块将另一个安装块安装在试验机体底座上，达到了方便将夹具拆卸和安装，方便进行清理，保证夹具工作时的稳定性，有效降低试验机的测量误差的效果和转动转盘，使得螺纹杆在轴承内转动，使得螺纹杆与螺母内螺纹啮合，产生推力，使得第一夹块和第二夹块靠近，使得弹簧和伸缩杆收缩，弹簧产生反作用力对材料进一步固定，达到了可以对不同外形的的材料进行固定夹持，扩大装置适用面的效果。