材料力學(xué)論文
論文常用來(lái)指進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章,它既是探討問(wèn)題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的一種手段,又是描述學(xué)術(shù)研究成果進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一種工具。論文一般由題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻(xiàn)和附錄等部分組成。論文在形式上是屬于議論文的,但它與一般議論文不同,它必須是有自己的理論系統(tǒng)的,應(yīng)對(duì)大量的事實(shí)、材料進(jìn)行分析、研究,使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
材料力學(xué)論文1
摘要:適合的木粉填充量、粒徑大小有利于提升木塑材料的綜合性能;合適基體樹(shù)脂的選擇也有較大影響;加工工藝的類(lèi)型決定材料的質(zhì)地、密度, 影響材料強(qiáng)度;原料的改性處理也是提升木塑材料的重要途徑。闡述了提升木塑材料力學(xué)性能的微觀作用機(jī)理, 舉出了現(xiàn)階段主要的科研成果, 總結(jié)了木塑材料發(fā)展的不足, 并做出了展望。
關(guān)鍵詞:木塑復(fù)合材料; 木粉; 基體塑料; 加工工藝; 助劑;
木塑復(fù)合材料, 簡(jiǎn)稱(chēng)WPC, 是由熱塑性塑料作為基體材料, 植物纖維作為增強(qiáng)材料復(fù)合而成的一種聚合物基復(fù)合材料。作為木塑復(fù)合材料的熱塑性基體塑料主要包括:PP、PE、PVC、PS等, 木粉通常采用楊木粉、桉木粉、竹粉等,F(xiàn)階段木塑復(fù)合材料的制備工藝主要是擠出成型和模壓成型, 將木粉與塑料經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后, 加入擠出機(jī)中 (通常使用雙螺桿擠出機(jī)) , 熔融共混后從特定形狀的出料口擠出成型, 或者直接將物料熔融共混后注入磨具中壓制成型, 最后根據(jù)需要可以對(duì)成型的木塑復(fù)合材料進(jìn)行加工處理。
木塑復(fù)合材料現(xiàn)已應(yīng)用于包裝、建筑、園林庭院、汽車(chē)內(nèi)飾等領(lǐng)域, 但是木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能不高及耐水性能差一直限制其更加廣泛的使用, 科研人員也致力于開(kāi)發(fā)新型的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料。
本文主要從木粉粒徑、木粉填充量、基體塑料種類(lèi)、加工工藝和原料前處理展開(kāi), 探究木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能特點(diǎn), 并介紹改性研究的發(fā)展現(xiàn)狀。
1 木粉粒徑、填充量對(duì)材料力學(xué)性能的影響
強(qiáng)度反映了材料抵抗破壞的能力, 往往是復(fù)合材料增強(qiáng)改性的研究重點(diǎn)。影響木塑復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能的主要因素有植物纖維種類(lèi)、含量、粒徑分布, 基體塑料的種類(lèi), 助劑的使用, 成型工藝等。一般而言, 在一定程度上植物纖維粉末的粒徑越小、分布越均勻所制得的木塑復(fù)合材料強(qiáng)度越高。
宋麗賢等[1]利用桉木粉制備出PVC基的木塑復(fù)合材料, 探究了木粉粒徑大小對(duì)材料強(qiáng)度的影響。首先用10%的Na OH溶液對(duì)桉木粉進(jìn)行了預(yù)處理, 然后將處理后的木粉與PVC經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后, 經(jīng)熔融、混煉、模壓成型后制備出木塑復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度隨著木粉粒徑的減小呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì), 在粒徑為70~80目時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)度峰值。由于木粉粒徑的減小, 大顆粒木粉所造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象消失, 木粉與PVC的混合狀況變好, 木粉在基體塑料中形成連續(xù)相, 對(duì)材料起到增強(qiáng)作用。但隨著木粉粒徑的繼續(xù)降低, 木粉在基體塑料中出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象, 同時(shí)木粉表面的粗糙度隨著粒徑的下降而變小, 對(duì)基體塑料的附著力變差, 降低了復(fù)合材料混合的均勻性, 易造成應(yīng)力集中, 使得材料拉伸強(qiáng)度下降。
李蘭杰等[2]研究了木粉粒徑對(duì)HDPE基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:粒徑較大的木粉有利于復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度的提高, 與粒徑大小為100μm的木粉相比, 850μm的木粉制得的復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度、彎曲模量和沖擊強(qiáng)度分別提高10.4%、56.3%和14.6%, 增強(qiáng)效果明顯。
木粉的填充量對(duì)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能也具有一定的影響。在木粉添加量較少時(shí), 粉體在塑料中的呈現(xiàn)不均勻“海島狀”分布, 易造成應(yīng)力集中現(xiàn)象, 并且在外力的持續(xù)作用下, 分散的木粉顆粒周?chē)纬摄y紋, 應(yīng)力增大時(shí)銀紋擴(kuò)增, 最終導(dǎo)致材料發(fā)生斷裂, 使得復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度較差。木粉含量增加到一定程度時(shí), 粉體之間相互接觸, 發(fā)生交叉甚至纏繞現(xiàn)象, 在受到應(yīng)力作用時(shí), 纖維之間相互牽制, 使得材料能夠承受更大的作用力, 起增強(qiáng)作用, 拉伸強(qiáng)度增大。當(dāng)木粉含量進(jìn)一步增大時(shí), 材料的拉伸強(qiáng)度趨于平穩(wěn), 木粉含量不再是主要的影響因素。
王自瑛等[3]利用擠出成型的方法制備出了HDPE基的木塑復(fù)合材料, 探究了木粉添加量對(duì)材料靜態(tài)力學(xué)性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):木粉填充量在50%~70%時(shí), 拉伸強(qiáng)度與沖擊強(qiáng)度受木粉添加量的影響較小, 隨著添加量的增加表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì), 但變化程度較小, 當(dāng)木粉填充量超過(guò)80%時(shí), 拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度急劇下降, 這是因?yàn)槟痉厶砑恿康揭欢ǔ潭群笤诨w塑料中發(fā)生了團(tuán)聚, 嚴(yán)重影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析表明復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和損耗模量均隨著木粉添加量的增高而增大。
2 基體塑料種類(lèi)對(duì)材料力學(xué)性能的影響
高分子材料的性能往往取決于分子結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和鏈段運(yùn)動(dòng)的方式。柔順性好的高分子結(jié)構(gòu)往往賦予聚合物優(yōu)異的韌性, 高分子結(jié)構(gòu)中存在的剛性基團(tuán)往往會(huì)提供聚合物卓越的剛性;晶體高分子鏈段被凍結(jié)在晶體結(jié)構(gòu)中, 即使在受到外力作用下也無(wú)法自由移動(dòng), 非晶高分子鏈段無(wú)規(guī)排列, 在受到外力作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)迫高彈形變。因此, 基體塑料的種類(lèi)對(duì)木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能有著較大的影響。
以LDPE和HDPE基的木塑復(fù)合材料為例, HDPE基的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均要明顯強(qiáng)于LDPE基, 這是因?yàn)镠DPE的高分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整, 在熔融加工形成復(fù)合材料的過(guò)程中, 分子鏈排列緊密, 范德華作用力大大增強(qiáng), 使得材料的強(qiáng)度提高。以HDPE和PP基的木塑復(fù)合材料為例, HDPE基的彎曲強(qiáng)度較高, 這是因?yàn)镠DPE的熔點(diǎn)較低, 在與木粉熔融共混的過(guò)程中, 混合體系粘度降低, 使得材料混合均勻, 導(dǎo)致HDPE基木塑復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度更高。
孫曉民等[4]探究不同基體塑料, 如PE、PP、PVC, 對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:不同的塑料基體對(duì)復(fù)合材料的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響, PE、PP、PVC基的木塑復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率并無(wú)明顯差距;PVC基的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別達(dá)到了48.29MPa和3.78GPa, 較PE基分別提升了28.37%、50.87%;PE基的韌性最佳, 室溫下, 缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到了4.93k J·m-2。
周雷[5]以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯-1, 4-環(huán)己二甲醇酯 (PETG) 為基體塑料采用熱壓成型的方式制備了纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的木塑復(fù)合材料, 先用高速混合機(jī)將原料混合30min, 在溫度為190℃, 壓力為10MPa的條件下熱壓10min使材料成型, 經(jīng)過(guò)力學(xué)性能測(cè)試后發(fā)現(xiàn), 纖維顆粒尺寸在60~80目時(shí), 復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度達(dá)到最大值, 為81.74MPa。PETG基的木塑復(fù)合材料從綜合力學(xué)性能上來(lái)說(shuō)是優(yōu)于PE基材料的。
3 加工成型方式對(duì)材料力學(xué)性能的影響
不同的加工成型方式對(duì)木塑復(fù)合材料的性能影響是不同的。木塑復(fù)合材料的成型工藝可分為熱壓法一次成型和擠出注塑二次成型, 當(dāng)采用擠出注塑成型方式時(shí), 擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠出壓力等都會(huì)影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。
趙忠玉[6]介紹了擠出注塑成型時(shí)加工工藝的參數(shù)設(shè)置對(duì)材料力學(xué)性能的影響。物料混合區(qū)的溫度較低時(shí), 基體塑料粘度較大, 導(dǎo)致擠出效率下降, 溫度較高時(shí), 可能會(huì)導(dǎo)致木粉焦化, 影響復(fù)合效果;螺桿轉(zhuǎn)速較快時(shí), 物料混合不均勻, 導(dǎo)致出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力, 降低產(chǎn)品外觀效果和使用性能, 螺桿轉(zhuǎn)速較慢時(shí)會(huì)導(dǎo)致出料速率變慢, 影響生產(chǎn)效率;合適的擠出壓力有利于物料混合, 提高力學(xué)性能強(qiáng)度, 壓力過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致出料不均勻, 甚至不成型, 壓力過(guò)低時(shí)擠出物料密度下降, 力學(xué)強(qiáng)度降低, 并且導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)不均勻紋路。
徐冬梅等[7]采用正交試驗(yàn)探究了木塑復(fù)合材料擠出成型最佳的工藝參數(shù)。主機(jī)頻率和喂料頻率分別為10Hz、8Hz, 擠出機(jī)七個(gè)區(qū)段溫度階段遞增, 由150℃升至180℃, 每區(qū)段升溫5℃, 機(jī)頭溫度設(shè)定為175℃, 此時(shí)擠出成型的木塑復(fù)合材料品質(zhì)最佳。
朱嫻等[8]探究了木塑復(fù)合材料模壓成型和擠出成型的性能對(duì)比, 實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 模壓成型制備的復(fù)合材料在拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等方面均要優(yōu)于擠出成型工藝, 這是因?yàn)槟撼尚蛯?duì)于木粉和塑料的混合效果更明顯, 相容性更高, 力學(xué)性能更強(qiáng), 而擠出成型的方式存在較大的切應(yīng)力使得木粉在混合過(guò)程中被切斷, 纖維長(zhǎng)度減小, 在基體中的取向程度降低, 導(dǎo)致力學(xué)性能不高。
4 改性處理對(duì)材料力學(xué)性能的影響
復(fù)合材料由基體相、增強(qiáng)相和界面相組成, 基體材料與增強(qiáng)材料復(fù)合使得材料性能顯著提升的根本原因是界面效應(yīng)所產(chǎn)生的協(xié)同作用, 因此提高復(fù)合材料的界面相容性往往會(huì)大幅度提升材料的力學(xué)性能。木塑復(fù)合材料提升界面相容性的方法主要是添加偶聯(lián)劑和相容劑, 偶聯(lián)劑和相容劑都具有兩親結(jié)構(gòu), 疏水端與非極性基體塑料具有很好的相容性, 親水端能夠與纖維粉末形成氫鍵或發(fā)生縮合反應(yīng), 最終使得纖維粉末與基體塑料具有較好的相容性, 并提升粉體分散的均勻性。
張文杰[9]探究了硅烷偶聯(lián)劑的添加量對(duì)聚丙烯基木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響, 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 隨著硅烷偶聯(lián)劑KH550添加量的增多, 復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度均呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì), 7%的KH550添加量時(shí)達(dá)到峰值, 拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別達(dá)到38.8MPa、201.2J·m-2, 較未添加時(shí)分別增強(qiáng)了11.9%、45.6%, KH550添加量低于7%時(shí), 偶聯(lián)劑的兩親結(jié)構(gòu)提升了聚丙烯和木粉的相容性, 使得力學(xué)性能提升, 當(dāng)添加量高于7%時(shí), 偶聯(lián)劑可能在復(fù)合體系中聚集或形成弱界面層, 降低了界面相容效果。
曹金星等[10]利用亞臨界流體擠出技術(shù)對(duì)PP基木塑復(fù)合材料進(jìn)行了界面相容改性處理, 探究了以PP-g-MAH作為相容劑對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 添加PP-gMAH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到10%時(shí)復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能最佳, 復(fù)合體系中PP-g-MAH起到了類(lèi)似"橋梁"的作用, 提高了木粉與PP的相容性, 進(jìn)而增加了力學(xué)強(qiáng)度, FTIR證實(shí)PP-gMAH與木粉上裸露的羥基發(fā)生了酯化反應(yīng), 在木粉顆粒上鍵接了相容劑分子, 最終與PP基體達(dá)到分子水平上的混合, 宏觀上表現(xiàn)出力學(xué)性能的提高。
5 小結(jié)
木塑復(fù)合材料發(fā)展至今遭遇了很多問(wèn)題, 也攻克了很多難關(guān), 其中木塑材料的力學(xué)性能的改善更是科研人員研究的重點(diǎn), 投入了大量的時(shí)間和精力去探究影響木塑材料力學(xué)強(qiáng)度的微觀因素, 包括纖維粉末粒徑的大小、纖維粉末的填充量、基體塑料的種類(lèi)、加工工藝和改性處理等。木塑材料的開(kāi)發(fā)已取得了很多卓越的成就, 但仍存在不足之處, 比如密度高、耐熱性和耐老化性差、造價(jià)昂貴等, 這些都是未來(lái)木塑復(fù)合材料發(fā)展的主要障礙, 需要我們廣大科研和工程技術(shù)人員的不斷努力。
參考文獻(xiàn)
[1]宋麗賢, 張平, 姚妮娜, 等.木粉粒徑和填量對(duì)木塑復(fù)合材料力學(xué)性能影響研究[J].功能材料, 20xx, 44 (17) :2451-2454.
[2]李蘭杰, 劉得志, 陳占勛.木粉粒徑對(duì)木塑復(fù)合材料性能的影響[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用, 20xx (05) :24-27.
[3]王自瑛, 李珊珊.高木粉填充量PE木塑復(fù)合材料的機(jī)械性能分析[J].塑料, 20xx, 41 (06) :20-22.
[4]孫曉民, 劉伯元, 劉英俊, 等.不同樹(shù)脂基木塑復(fù)合材料的性能對(duì)比[J].上海塑料, 20xx (04) :16-19.
[5]周雷.廢紙/PETG木塑復(fù)合材料制備工藝與性能的研究[D].廣西大學(xué), 20xx.
[6]趙忠玉.淺談木塑復(fù)合材料擠出加工工藝參數(shù)對(duì)成型性能的影響[J].橡塑技術(shù)與裝備, 20xx, 43 (02) :50-52.
[7]徐冬梅, 劉太闖, 靳鑫, 等.正交法研究HDPE木塑復(fù)合材料的配混工藝[J].塑料工業(yè), 20xx, 44 (01) :67-70.
[8]朱嫻, 劉芹, 包玉衡, 等.成型方式對(duì)不同木塑復(fù)合體系的性能影響研究[J].高分子通報(bào), 20xx (01) :68-73.
[9]張文杰.硅烷偶聯(lián)劑對(duì)PP基木塑復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J].科技信息, 20xx (13) :3, 30.
[10]曹金星, 張玲, 張?jiān)茽N, 傅偉寧.相容劑對(duì)PP/木粉復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用, 20xx, 29 (02) :47-50.
材料力學(xué)論文2
“高水平大學(xué)建設(shè)”是20xx年廣東省教育改革的一項(xiàng)重大舉措,我校作為全省7所重點(diǎn)建設(shè)高校之一,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。通過(guò)高水平大學(xué)建設(shè),進(jìn)一步提升學(xué)校的整體實(shí)力和國(guó)際影響力,把學(xué)校建設(shè)成為以農(nóng)業(yè)科學(xué)和生命科學(xué)為優(yōu)勢(shì),以熱帶亞熱帶區(qū)域農(nóng)業(yè)研究為特色,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的特色鮮明、國(guó)際知名的高水平大學(xué),為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn),在服務(wù)“三農(nóng)”、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村和推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。高水平大學(xué)建設(shè)形勢(shì)下,對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)改革也亟須深化、創(chuàng)新。材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在我校工科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中的作用舉足輕重,因此針對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題、基于高水平大學(xué)建設(shè)中我校整體建設(shè)目標(biāo)和特色要求,對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)提出了一些具體的改革措施。
1針對(duì)高水平大學(xué)建設(shè)提出具體改革措施
材料力學(xué)課程是工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,“材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)”是材料力學(xué)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),它對(duì)后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。20xx年我校已對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立設(shè)課,內(nèi)容包括低碳鋼與鑄鐵的拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),以及彎曲正應(yīng)力測(cè)定、薄壁圓管彎扭組合變形應(yīng)變測(cè)定、復(fù)合梁正應(yīng)力測(cè)定等5個(gè)實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)雖然涉及了基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),但由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是基于一般工科類(lèi)院校專(zhuān)業(yè)課程的需要而制定的,實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)與農(nóng)業(yè)工程實(shí)踐應(yīng)用存在一定差距,并且實(shí)驗(yàn)方法呆板、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段單一,不利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,不符合高水平大學(xué)建設(shè)形勢(shì)下我校整體建設(shè)目標(biāo)和特色要求,亟須進(jìn)行深化改革。
1.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整和重新定位
首先是課程教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整和重新定位,本實(shí)驗(yàn)課程原來(lái)的教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)材料力學(xué)理論概念的理解,并著重進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰筒僮骷寄艿呐囵B(yǎng),但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,通常只側(cè)重于要求學(xué)生理解原理和學(xué)會(huì)操作,而忽略了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ南到y(tǒng)性培養(yǎng)以及力學(xué)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用和拓展,這不符合我校高水平大學(xué)建設(shè)人才培養(yǎng)的要求。
基于我校高水平大學(xué)建設(shè)中提出的以熱帶亞熱帶區(qū)域農(nóng)業(yè)研究為特色,培養(yǎng)更多能適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的創(chuàng)新型、綜合型農(nóng)業(yè)科技人才的目標(biāo),本課程除保留原有的教學(xué)基本目標(biāo)外,重點(diǎn)突出農(nóng)業(yè)工程所需要的各種能力的培養(yǎng),除動(dòng)手能力外,更著眼于農(nóng)業(yè)工程各學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識(shí)和思維能力的培養(yǎng),將來(lái)能獨(dú)立地進(jìn)行相關(guān)農(nóng)業(yè)工程中力學(xué)問(wèn)題的研究,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、儀器設(shè)備選用、實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理以及實(shí)驗(yàn)方案的自主創(chuàng)新,在推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。
1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系是實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的支撐和依托。零散的依附于理論教學(xué)進(jìn)程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不利于學(xué)生系統(tǒng)掌握力學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法,另外我校擴(kuò)招后,學(xué)生人數(shù)增多,由于學(xué)生的興趣和知識(shí)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣性和一定的層次性,需要根據(jù)學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)以及學(xué)生層次,科學(xué)地、系統(tǒng)地構(gòu)建本實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容體系和內(nèi)容結(jié)構(gòu)模塊。實(shí)驗(yàn)教材的編寫(xiě)遵循以下幾個(gè)原則:
(1)內(nèi)容的層次性和模塊化。基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的目的在于加強(qiáng)和鞏固學(xué)生對(duì)理論原理的理解,掌握力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本測(cè)試技術(shù)和方法,綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力。在原有的這2類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,增設(shè)創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)這類(lèi)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力及綜合分析解決農(nóng)業(yè)工程中與力學(xué)有關(guān)問(wèn)題的能力。這3類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在知識(shí)內(nèi)容和操作要求上都逐級(jí)遞進(jìn),符合學(xué)生循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)知識(shí)的客觀規(guī)律,同時(shí)也可以有效應(yīng)對(duì)我校擴(kuò)招后學(xué)生層次不同的問(wèn)題。
(2)內(nèi)容的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。不同專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可結(jié)合各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn):對(duì)于車(chē)輛和交通專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可以設(shè)置跟汽車(chē)相關(guān)的力學(xué)性能測(cè)試和分析,比如汽車(chē)直拉桿總成是連接汽車(chē)轉(zhuǎn)向器和橫拉桿總成的部件,是整個(gè)汽車(chē)安全件中最關(guān)鍵的部件,直拉桿在工作過(guò)程中受到軸向拉力、彎矩作用,測(cè)試這些作用的大小需要綜合運(yùn)用拉伸和彎曲變形的知識(shí)以及電阻應(yīng)變測(cè)量技術(shù),是一個(gè)很好的綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造和農(nóng)業(yè)機(jī)械化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,可以設(shè)置一些跟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備開(kāi)發(fā)研究相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,比如沖擊式谷物流量傳感器,采用沖擊板感受聯(lián)合收割機(jī)出糧口谷物的沖擊,通過(guò)電阻應(yīng)變測(cè)量技術(shù)測(cè)量相應(yīng)構(gòu)件的應(yīng)變來(lái)測(cè)量谷物的沖擊力,最后換算成谷物流量,這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目綜合訓(xùn)練了材料力學(xué)中彎扭變形的應(yīng)力測(cè)定及應(yīng)片變的粘貼和電橋組橋方面的能力。對(duì)于建筑和路橋?qū)I(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),可以設(shè)置一些房屋梁、柱、橋面及橋墩等構(gòu)件的受力分析和測(cè)試,分析它們的強(qiáng)度問(wèn)題。結(jié)合各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更能激發(fā)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率。
(3)內(nèi)容的農(nóng)業(yè)工程性。創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以結(jié)合教師的科研項(xiàng)目,著眼于解決南方地區(qū)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。比如荔枝、龍眼等南方水果的力學(xué)性能測(cè)試。水果在采摘、加工和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中容易受到力的作用產(chǎn)生機(jī)械損傷,因此有必要對(duì)它們的力學(xué)特性進(jìn)行研究;A(chǔ)型實(shí)驗(yàn)中的低碳鋼和鑄鐵的拉伸和壓縮,試件已經(jīng)制成標(biāo)準(zhǔn)試樣,拉伸和壓縮時(shí)的力學(xué)性能也是已知的答案,屬于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),但是把它們換成荔枝或龍眼,對(duì)整果及各組成部分(包括果殼、果肉和果核)的彈性模量及受壓時(shí)的力學(xué)性能以及果殼的受拉性能進(jìn)行測(cè)定,這個(gè)難度就要大多了。果子的形狀是非標(biāo)準(zhǔn)的,學(xué)生嘗試進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)以及材料不同方向的力學(xué)性能測(cè)試,并且在測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后分析建立荔枝、龍眼等南方水果的材料模型和本構(gòu)方程,這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一個(gè)很好的聯(lián)系農(nóng)業(yè)工程實(shí)際的創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。又比如甘蔗和煙草等作物莖稈的力學(xué)性能測(cè)試,這對(duì)作物切割過(guò)程研究和刀片設(shè)計(jì)具有重要意義。通過(guò)測(cè)試作物莖稈(包括莖稈整體、皮和芯)的拉、壓、彎曲和扭轉(zhuǎn)的性能,觀察作物莖稈在各種受力和變形下的破壞形式,并進(jìn)行相應(yīng)的分析,建立莖稈的力學(xué)模型與力學(xué)指標(biāo)體系,進(jìn)而建立莖稈材料的破壞準(zhǔn)則。
(4)內(nèi)容結(jié)合“周培源大學(xué)生力學(xué)大賽”!叭珖(guó)周培源大學(xué)生力學(xué)大賽”是教育部高教司主辦的大學(xué)生科技競(jìng)賽項(xiàng)目,其目的在于培養(yǎng)人才、服務(wù)教學(xué)、促進(jìn)高等學(xué)校力學(xué)基礎(chǔ)課程的改革和建設(shè)。這與高水平大學(xué)建設(shè)的目標(biāo)是一致的,有選擇地把大賽實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽內(nèi)容融入到學(xué)生的選修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,有助于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)的興趣,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作能力及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革
實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵,因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容對(duì)教學(xué)模式,尤其是教學(xué)方法和手段進(jìn)行相應(yīng)改革。
對(duì)于不同層次的實(shí)驗(yàn)采用不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,基本型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的是強(qiáng)化學(xué)生自主操作的能力,要求學(xué)生熟悉相關(guān)的儀器設(shè)備,用理論知識(shí)解釋所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師將實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、關(guān)鍵和要領(lǐng)以及該實(shí)驗(yàn)在工程中的應(yīng)用向?qū)W生講解后,學(xué)生就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)于綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn),采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式和問(wèn)題導(dǎo)向引導(dǎo)式教學(xué)方法,實(shí)驗(yàn)任務(wù)只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)要求、應(yīng)用背景、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其使用說(shuō)明,配套相應(yīng)的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)回答問(wèn)題逐步深入實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)查閱資料、觀看網(wǎng)絡(luò)課件和視頻資料來(lái)制定實(shí)驗(yàn)方案,根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以學(xué)生獨(dú)立分析、自主操作為主,以教師指導(dǎo)為輔。有些實(shí)驗(yàn)可通過(guò)多種方案來(lái)實(shí)現(xiàn),這一過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力,注重了學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自主化和個(gè)性化。學(xué)生不僅能更好地深化理解、鞏固已學(xué)過(guò)的理論知識(shí),而且在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力和實(shí)際操作水平方面也有了很大的提高,同時(shí)也了解并掌握了科學(xué)研究的方法和過(guò)程。
對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容、個(gè)數(shù)和不同層次實(shí)驗(yàn)的權(quán)重做細(xì)致合理的安排,盡量做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容因人而異,因材施教。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分必做和選做兩部分,根據(jù)實(shí)驗(yàn)難易程度和實(shí)驗(yàn)工作量的大小給每個(gè)實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的分值,除了一些必修實(shí)驗(yàn)外,其他實(shí)驗(yàn)可以選做。對(duì)于綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新研究型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)地全天候開(kāi)放,給學(xué)生比較寬松的時(shí)間和環(huán)境。
1.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的改革
為了提高力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,需要改變以往實(shí)驗(yàn)手段單一的情況。一方面實(shí)驗(yàn)過(guò)程中充分利用多媒體技術(shù)、視頻和網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段,通過(guò)建立材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)站,將相關(guān)的課件、視頻和虛擬實(shí)驗(yàn)等資料上傳到網(wǎng)站,學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提前預(yù)習(xí),節(jié)省了教師在課堂上講解的時(shí)間,這樣學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行動(dòng)手操作;另一方面在力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)也是我校努力的方向,積極探索使用Matlab、有限元、計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),學(xué)生可以在網(wǎng)上制訂方案并虛擬實(shí)驗(yàn),虛擬實(shí)驗(yàn)的逼真、生動(dòng)、可多次反復(fù),既增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的趣味性,提高了教學(xué)效果,也減少了試件的耗損。
2改革后的效果展望
材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是高水平大學(xué)建設(shè)大背景下實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的新探索,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式(包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與教學(xué)手段)等方面的改革建立全新的材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,實(shí)現(xiàn)從內(nèi)容上激勵(lì)學(xué)生“我要學(xué)”,在教學(xué)手段上激勵(lì)學(xué)生“我要做”,在教學(xué)機(jī)制上激勵(lì)學(xué)生“我要?jiǎng)?chuàng)新”,力爭(zhēng)通過(guò)3~5年的教改實(shí)踐在這幾方面取得成效:
(1)調(diào)整后的教學(xué)目標(biāo)符合了我校高水平大學(xué)建設(shè)的整體目標(biāo)和要求,教學(xué)改革理念先進(jìn),更具有創(chuàng)新性,對(duì)于其他課程的教學(xué)改革能起到一個(gè)好的借鑒作用。
(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次性、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、大賽特點(diǎn)、農(nóng)業(yè)工程性,摒棄了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程枯燥、脫離工程實(shí)際的認(rèn)知,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,提高學(xué)習(xí)效率。通過(guò)不同層次實(shí)驗(yàn),由淺入深地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。通過(guò)融入大賽內(nèi)容,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作創(chuàng)新精神。通過(guò)參與具有農(nóng)業(yè)工程性的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生了解力學(xué)在農(nóng)業(yè)工程中的地位,了解科學(xué)研究的方法和過(guò)程,全面提升學(xué)生的農(nóng)業(yè)工程素養(yǎng),延伸力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵。
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革和完善,形成以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為中心、以學(xué)生自我訓(xùn)練為主的教學(xué)理念,切實(shí)提高課程教學(xué)質(zhì)量,有效踐行高水平大學(xué)建設(shè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
材料力學(xué)論文3
對(duì)金屬多空材料的應(yīng)用有著重要的作用,金屬多孔材料是有著功能和結(jié)構(gòu)雙重屬性的工程材料,尤其是在近些年的發(fā)展過(guò)程中使其得到了較為廣泛的應(yīng)用。金屬多孔材料有著密度小及抗沖擊性高等諸多的特征,由于對(duì)其實(shí)際的應(yīng)用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣,在應(yīng)用的要求上也有著很大的提升,所以對(duì)金屬多孔材料的力學(xué)性能的理論進(jìn)行研究就顯得格外重要。
1.金屬多孔材料的理論及類(lèi)型分析
1.1金屬多孔材料的理論分析
金屬多孔材料在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中會(huì)由于受到拉應(yīng)力及壓應(yīng)力等作用的影響,對(duì)其自身的力學(xué)性能造成一定程度的威脅,所以其自身的力學(xué)材料性能對(duì)應(yīng)用的效果就有著直接性的影響。金屬多孔材料的力學(xué)性能指標(biāo)對(duì)應(yīng)用的工況環(huán)境有著決定性作用,在材料的性質(zhì)及致密材料上有著很大的差異性。在近些年的發(fā)展過(guò)程中,金屬材料作為一種吸能材料,依靠著自身質(zhì)量輕及吸能的效率高等優(yōu)勢(shì)在減震裝置等方面得到了應(yīng)用,其在承受壓縮應(yīng)力的過(guò)程中,應(yīng)力及應(yīng)變曲線上會(huì)有較寬屈服平臺(tái)區(qū),所以在這一作用下能夠?qū)ν鈦?lái)力進(jìn)行應(yīng)變,為能夠?qū)@一材料得到更好的應(yīng)用,就需要對(duì)其孔結(jié)構(gòu)以及空隙率等方面進(jìn)行研究,使其得到更好的應(yīng)用。
1.2金屬多孔材料的類(lèi)型分析
材料制備技術(shù)的發(fā)展使得金屬泡沫及金屬蜂窩等金屬多孔材料得到了廣泛應(yīng)用,其中的金屬蜂窩多孔材料是人工制造的結(jié)構(gòu),主要是受到蜂巢結(jié)構(gòu)的影響,隨著發(fā)展其在結(jié)構(gòu)上也呈現(xiàn)出了多樣化態(tài)勢(shì)。金屬蜂窩類(lèi)型的多孔材料的廣泛應(yīng)用主要就是其在密度上相對(duì)較小,并在比剛度及比強(qiáng)度上都達(dá)到了一定程度,所以就成了生活中比較理想的輕質(zhì)材料,F(xiàn)代的工業(yè)正處在蓬勃發(fā)展階段,所以對(duì)材料的性能方面就有著較高的要求,對(duì)簡(jiǎn)述蜂窩多孔材料的改進(jìn)就成了必然,其中負(fù)泊松比材料能夠在未來(lái)的發(fā)展中有著廣闊前景。負(fù)泊松比蜂窩i材料拉伸時(shí)膨脹及壓縮時(shí)收縮,所以有著較好的力學(xué)性能。
另外還有金屬纖維多孔材料,這一材料不僅有著金屬性質(zhì)同時(shí)也具有著內(nèi)部空隙,這是較好的結(jié)構(gòu)功能一體化材料。對(duì)這一材料的承受載荷及沖擊的力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行積累能夠有效的拓寬這一領(lǐng)域的功能依據(jù)。
2.金屬多孔材料力學(xué)性能及具體試驗(yàn)分析
2.1金屬多孔材料的力學(xué)性能分析
金屬多孔材料在壓縮應(yīng)力方面有著幾個(gè)重要的階段,首先在應(yīng)變力較低的過(guò)程中,線性彈性區(qū)及應(yīng)力會(huì)急劇的加大,金屬多孔材料處在壓縮時(shí)能量吸收能力會(huì)取決于壓縮應(yīng)力及應(yīng)變曲線下的平臺(tái)屈服區(qū)面積。在金屬多孔材料當(dāng)中的金屬纖維多孔材料要能夠比泡沫鋁的能量吸附性要強(qiáng)。而金屬蜂窩多孔材料會(huì)在不同的速度加載過(guò)程中發(fā)生不同變形模式,然后就隨著加載速度的增大其在變形模式上會(huì)從X型經(jīng)過(guò)V型向著I型進(jìn)行過(guò)渡。在這一過(guò)程中的X型模式的形成是沖擊試件自身及反射應(yīng)力波共同作用的一個(gè)結(jié)果。如果是速度繼續(xù)增大的時(shí)候,折疊區(qū)就會(huì)漸進(jìn)前行,其結(jié)構(gòu)的變形不會(huì)很大,橫截面上所發(fā)生的變形也是均勻的存在的。
2.2金屬多孔材料力學(xué)性能具體試驗(yàn)分析
通過(guò)以上對(duì)金屬多孔材料的力學(xué)性能的相關(guān)理論分析能夠看出,由于其在不同的因素影響下,會(huì)有不同程度的效果呈現(xiàn)出來(lái)。對(duì)金屬多孔材料的力學(xué)性能的試驗(yàn)對(duì)實(shí)際的應(yīng)用有著重要的作用和意義,首先在金屬多孔材料的環(huán)拉強(qiáng)度方面,對(duì)過(guò)濾管使用中所受到的徑向沖擊力所受力的狀態(tài),進(jìn)行了檢測(cè)方法的設(shè)置。具體的步驟就是通過(guò)靜壓成型的管樣樣品,從拉伸模通孔的位置進(jìn)行施加向外拉力,然后通過(guò)環(huán)拉的強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算公式為:&=F/S,其中的&就是環(huán)拉強(qiáng)度,而S就是多孔圓環(huán)受力面積,F(xiàn)即為破壞金屬多孔的瞬時(shí)力。
對(duì)金屬多孔材料的彎曲性能的試驗(yàn)方面,這主要是對(duì)其沒(méi)有被破壞條件下能彎曲的最大角度。軋制成型的多孔板材通常要在卷管機(jī)上進(jìn)行卷制管材。在這一過(guò)程中對(duì)彎曲的角度的處理就顯得極為重要,彎曲角對(duì)卷管的最小直徑起到了決定性作用,此次的研究主要是對(duì)彎曲過(guò)程所受力的情況進(jìn)行的探究,主要是將寬度為三十毫米的試樣兩點(diǎn)支撐在壓力試驗(yàn)機(jī)的平臺(tái)上,然后將試樣中部和壓頭保持正對(duì),然后再慢慢的加壓。
在這一環(huán)節(jié)要能夠?qū)υ嚇拥撞恐虚g的部位進(jìn)行詳細(xì)的觀察,倘若是發(fā)生有裂紋出現(xiàn)就要立即停止。通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn),當(dāng)彎曲的角度達(dá)到五十八度的時(shí)候,就能夠制備最小圓管直徑為一百二十毫米,這樣也就和實(shí)際的卷管直徑大小相符合,也就從另一方面說(shuō)明了能夠通過(guò)彎曲的性能對(duì)金屬多孔材料在實(shí)際的卷管最大內(nèi)應(yīng)力上進(jìn)行表示。
另外對(duì)金屬多孔材料的剪切強(qiáng)度的試驗(yàn)過(guò)程中,由于在強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)上還沒(méi)有得到統(tǒng)一,所以此次的研究只是結(jié)合受力情況進(jìn)行設(shè)計(jì)剪切裝置。主要是將金屬多孔材料加工成直徑為為60×5毫米的片樣,然后采用上沖頭向下加力的方法,直到將多孔試樣造成破壞為止,通過(guò)這一壓力進(jìn)行對(duì)金屬多孔材料的剪切強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)際的計(jì)算。
金屬多孔材料會(huì)在一定的程度上受到復(fù)燒因素的影響,這樣就對(duì)其力學(xué)性能造成很大的影響。燒結(jié)工藝是影響材料的最為重要的因素,燒結(jié)的燒結(jié)頸發(fā)育的情況對(duì)金屬多孔材料的力學(xué)性能情況能夠得以真實(shí)的反映。而不同的燒結(jié)工藝也會(huì)對(duì)金屬多孔材料的力學(xué)性能產(chǎn)生不同的影響。但是在燒結(jié)金屬多孔材料的力學(xué)性能的理論研究方面,卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于材料的實(shí)際應(yīng)用,所以在材料應(yīng)用過(guò)程中的諸多問(wèn)題還沒(méi)有得到相應(yīng)解決,這也是今后需要努力研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。
3.結(jié)語(yǔ)
總而言之,針對(duì)金屬多孔材料力學(xué)性能的實(shí)際理論研究能夠看出,對(duì)其力學(xué)性能造成影響的因素是多方面的,而要想將其力學(xué)性能得到有效保持就要對(duì)其材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化的改進(jìn)。要能夠從實(shí)際出發(fā),從材料的多方面內(nèi)容出發(fā),只有這樣才能夠?qū)⒔饘俣嗫撞牧狭W(xué)性能得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。
《材料力學(xué)》多媒體與雙語(yǔ)組合教學(xué)論文(通用6篇)
在日復(fù)一日的學(xué)習(xí)、工作生活中,大家都寫(xiě)過(guò)論文,肯定對(duì)各類(lèi)論文都很熟悉吧,通過(guò)論文寫(xiě)作可以培養(yǎng)我們獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力。為了讓您在寫(xiě)論文時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,以下是小編為大家收集的《材料力學(xué)》多媒體與雙語(yǔ)組合教學(xué)論文,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
《材料力學(xué)》多媒體與雙語(yǔ)組合教學(xué)論文 篇1
《材料力學(xué)》課程是高等院校開(kāi)設(shè)的一門(mén)非常重要的工科專(zhuān)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,它是學(xué)習(xí)工科專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ),同時(shí)也是相關(guān)專(zhuān)業(yè)碩士研究生人學(xué)考試指定的考試科目之一。但該課程基礎(chǔ)理論概念比較抽象,邏輯性強(qiáng),因此,學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度。如何讓學(xué)生易于接受而又不覺(jué)得枯燥,是任課教師應(yīng)該深入考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)手段也在向現(xiàn)代教學(xué)模式和手段轉(zhuǎn)變。利用集圖形、圖像、文字及聲音于一體的多媒體教學(xué)方式使知識(shí)點(diǎn)更生動(dòng)直觀、易于接受。利用多媒體輔助教學(xué)可以改進(jìn)教學(xué)方法,提高教學(xué)效率,增強(qiáng)教學(xué)效果,是未來(lái)全球化、信息化的發(fā)展趨勢(shì)的必然要求。雙語(yǔ)教學(xué)作為另外一種新的教學(xué)模式,已逐漸被各大高校關(guān)注和重視。隨著國(guó)際間的合作與交流日益頻繁,對(duì)高層次人才的培養(yǎng)提出了更高的要求,既懂專(zhuān)業(yè)又能熟練運(yùn)用外語(yǔ)進(jìn)行交流的復(fù)合型人才成為各企業(yè)爭(zhēng)相爭(zhēng)奪的對(duì)象,對(duì)我國(guó)的建設(shè)發(fā)展可以起到更強(qiáng)勁的推動(dòng)作用。材料力學(xué)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,是基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間的橋梁,在本課程中采用適當(dāng)?shù)碾p語(yǔ)教學(xué)具有重要意義。如何將多媒體與雙語(yǔ)教學(xué)兩種教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合起來(lái),是《材料力學(xué)》任課教師需要關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)多媒體和雙語(yǔ)教學(xué)存在的問(wèn)題,提出了利用多媒體與雙語(yǔ)組合教學(xué)提高教學(xué)質(zhì)量的途徑,對(duì)《材料力學(xué)》課程的教學(xué)具有重要借鑒意義。
材料力學(xué)性質(zhì)對(duì)于性能的分析影響因素研究論文
在各領(lǐng)域中,大家最不陌生的就是論文了吧,借助論文可以有效訓(xùn)練我們運(yùn)用理論和技能解決實(shí)際問(wèn)題的的能力。一篇什么樣的論文才能稱(chēng)為優(yōu)秀論文呢?以下是小編為大家整理的材料力學(xué)性質(zhì)對(duì)于性能的分析影響因素研究論文,希望能夠幫助到大家。
摘要:隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 產(chǎn)生了越來(lái)越多新材料, 而在實(shí)際的工程運(yùn)用中, 分析材料的力學(xué)性質(zhì)變得十分重要而且非常復(fù)雜, 文章對(duì)材料力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析, 總結(jié)期影響因素, 以供實(shí)踐應(yīng)用借鑒。
關(guān)鍵詞:材料力學(xué)性質(zhì); 材料力學(xué)性能檢測(cè); 影響因素;
材料的基本力學(xué)知識(shí)指的是材料的強(qiáng)度和強(qiáng)度, 材料的彈性和塑性, 以及材料的脆性和韌性, 為了判定一種材料的力學(xué)性質(zhì), 我們需要對(duì)其進(jìn)行性能檢測(cè), 在這個(gè)檢測(cè)過(guò)程中, 我們會(huì)發(fā)現(xiàn), 在不一樣的條件下, 材料力學(xué)的性質(zhì)也會(huì)不同。除了受到檢測(cè)條件的影響外, 材料力學(xué)性質(zhì)還會(huì)受到材料的結(jié)構(gòu), 材料的組成等材料自身的一些性質(zhì)的影響。
1 影響材料強(qiáng)度和強(qiáng)度的因素
1、1 材料自身性質(zhì)的影響
。1) 材料的組成和材料的構(gòu)造。材料的強(qiáng)度受材料組成的影響, 材料組成不同, 材料的構(gòu)造方式也不同, 從而會(huì)影響材料的強(qiáng)度。而這里面的材料的組成不同, 指的是合成某種材料所用的原材料不同, 材料的構(gòu)造不同就是指這些原材料在合成時(shí)所遵循的比例和復(fù)合方式的不同。
。2) 材料的孔隙率和孔隙特征?紫堵手傅氖巧⒘畈牧隙逊e體積中, 顆粒之間的空隙體積占總體積的比例?紫短卣鞣譃殚_(kāi)口和閉口兩種。對(duì)于同一品種的材料而言, 材料的強(qiáng)度和孔隙率成反比關(guān)系, 當(dāng)空隙率越大, 強(qiáng)度越小, 反之孔隙率越小, 強(qiáng)度越大。同時(shí)導(dǎo)熱材料和吸音材料對(duì)孔隙的大小有著相反的要求, 但這并不屬于材料的力學(xué)性質(zhì), 我們?cè)谶@里不再做深入的研究。
關(guān)于淺談材料力學(xué)拉伸實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革論文
一、教學(xué)改革的內(nèi)容
借鑒他校和他人改革思路,從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)試件的選取、學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的地位等三個(gè)方面人手,對(duì)材料力學(xué)的拉伸實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革,具體內(nèi)容與做法是:將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn);用多種試件強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果;學(xué)生由被動(dòng)接受變?yōu)橹鲃?dòng)參與。
1.將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)
材料力學(xué)原來(lái)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)有多個(gè),涉及材料的多種力學(xué)性能檢測(cè)方法,其中拉伸和壓縮放在一個(gè)實(shí)驗(yàn)(簡(jiǎn)稱(chēng)拉壓實(shí)驗(yàn))中。但這樣人為地分割之后,割裂了材料的拉伸和壓縮性能檢測(cè)方法之間的區(qū)別和聯(lián)系,容易給學(xué)生造成一種錯(cuò)覺(jué),使他們認(rèn)為拉伸和壓縮性能檢測(cè)方法是彼此獨(dú)立、互不相干的。材料力學(xué)性能檢測(cè)方法雖然在適用范圍和試件等方面有所不同,但仍可以相互補(bǔ)充,只有將它們緊密地結(jié)合在一起,才可以完成生產(chǎn)中的材料性能檢測(cè)任務(wù)。對(duì)于材料的強(qiáng)度,可以采用拉伸實(shí)驗(yàn),也可以壓縮實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。前者適用于塑性材料(如低碳鋼),后者適用于脆性材料(如鑄鐵)。二者各有千秋,在很多方面可以相互補(bǔ)充,所以在實(shí)際生產(chǎn)中常常將這兩種方法結(jié)合起來(lái)使用,綜合考查材料在拉伸和壓縮兩方面的性能。
材料的拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn)被硬性地放在一起,由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間的限制,材料拉伸實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不可避免地會(huì)受到影響,將使材料拉伸性能檢測(cè)局限在一個(gè)很小的范圍內(nèi),變成一個(gè)孤立的點(diǎn),無(wú)法形成面,更不用說(shuō)形成網(wǎng)了,所以將拉伸實(shí)驗(yàn)單獨(dú)開(kāi)設(shè),并設(shè)計(jì)為一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn),且安排在相關(guān)內(nèi)容講完之后進(jìn)行。
淺談“材料力學(xué)性能”教學(xué)內(nèi)容與過(guò)程評(píng)價(jià)的改革與實(shí)踐論文
材料力學(xué)性能課程中對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的訓(xùn)練占據(jù)較大比重,對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用素質(zhì)的提升有重要意義。作為材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,材料力學(xué)性能課程及實(shí)驗(yàn)承擔(dān)著帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)工程概念、熟悉工程流程、掌握工程技術(shù)的重要責(zé)任。作為一門(mén)專(zhuān)業(yè)技能學(xué)科,材料力學(xué)性能的課程教學(xué)方式的創(chuàng)新、課程教學(xué)理念的升級(jí)、教學(xué)手段應(yīng)用的多元化等都已成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)議題。
一、材料力學(xué)性能課程的教學(xué)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的材料力學(xué)性能課程教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)被視為理論傳授的附屬產(chǎn)物,以教師演示、學(xué)生驗(yàn)證為主要運(yùn)作模式的材料力學(xué)性能課程實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生自主探究能力的訓(xùn)練目標(biāo)。倘若依舊沿用此種形式化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,不僅是教育資源的浪費(fèi),更會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的訓(xùn)練、潛能的激發(fā)造成遏制。換言之,對(duì)材料力學(xué)性能課程的教學(xué)進(jìn)行改革勢(shì)在必行。
從普遍性維度看,當(dāng)前材料力學(xué)性能課程中學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)不利于自身的發(fā)展。在目前的材料力學(xué)性能課程中,實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的課程內(nèi)容集中于基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生雖然擁有自己動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),但卻并未被給予動(dòng)腦筋的探究空間。學(xué)生按照教師所講的步驟機(jī)械式地完成力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)操作,無(wú)法深刻理解力學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的精髓內(nèi)涵。與此同時(shí),學(xué)生基于材料力學(xué)性能課程的工程技術(shù)能力與素養(yǎng)得不到有效培養(yǎng)與提升,學(xué)生由于個(gè)性化特點(diǎn)所可能萌發(fā)的創(chuàng)新火花也無(wú)滋生空間。可以說(shuō),若干年無(wú)大變化的材料力學(xué)性能課程順序與內(nèi)容削弱了這一專(zhuān)業(yè)學(xué)科的操作魅力。
闡述木塑的材料對(duì)材料力學(xué)性能的影響研究論文
摘要:適合的木粉填充量、粒徑大小有利于提升木塑材料的綜合性能;合適基體樹(shù)脂的選擇也有較大影響;加工工藝的類(lèi)型決定材料的質(zhì)地、密度, 影響材料強(qiáng)度;原料的改性處理也是提升木塑材料的重要途徑。闡述了提升木塑材料力學(xué)性能的微觀作用機(jī)理, 舉出了現(xiàn)階段主要的科研成果, 總結(jié)了木塑材料發(fā)展的不足, 并做出了展望。
關(guān)鍵詞:木塑復(fù)合材料; 木粉; 基體塑料; 加工工藝; 助劑;
木塑復(fù)合材料, 簡(jiǎn)稱(chēng)WPC, 是由熱塑性塑料作為基體材料, 植物纖維作為增強(qiáng)材料復(fù)合而成的一種聚合物基復(fù)合材料。作為木塑復(fù)合材料的熱塑性基體塑料主要包括:PP、PE、PVC、PS等, 木粉通常采用楊木粉、桉木粉、竹粉等,F(xiàn)階段木塑復(fù)合材料的制備工藝主要是擠出成型和模壓成型, 將木粉與塑料經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后, 加入擠出機(jī)中 (通常使用雙螺桿擠出機(jī)) , 熔融共混后從特定形狀的出料口擠出成型, 或者直接將物料熔融共混后注入磨具中壓制成型, 最后根據(jù)需要可以對(duì)成型的木塑復(fù)合材料進(jìn)行加工處理。
木塑復(fù)合材料現(xiàn)已應(yīng)用于包裝、建筑、園林庭院、汽車(chē)內(nèi)飾等領(lǐng)域, 但是木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能不高及耐水性能差一直限制其更加廣泛的使用, 科研人員也致力于開(kāi)發(fā)新型的高強(qiáng)木塑復(fù)合材料。
本文主要從木粉粒徑、木粉填充量、基體塑料種類(lèi)、加工工藝和原料前處理展開(kāi), 探究木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能特點(diǎn), 并介紹改性研究的發(fā)展現(xiàn)狀。
1 木粉粒徑、填充量對(duì)材料力學(xué)性能的影響
有關(guān)提高材料力學(xué)教學(xué)質(zhì)量的探討論文
材料力學(xué)是工科專(zhuān)業(yè)非常重要的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,也是構(gòu)成專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)性平臺(tái)課,對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程起著非常重要的作用。材料力學(xué)是研究材料在各種外力的作用下產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變、強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和導(dǎo)致材料破壞的原因。目前,我校材料力學(xué)教學(xué)主要存在以下問(wèn)題:教學(xué)方法死板,缺乏靈活性;批改作業(yè)方法不科學(xué);學(xué)生的積極性不高,上課氣氛不活躍;學(xué)生對(duì)類(lèi)似的公式容易混淆等。材料力學(xué)與工程實(shí)際緊密結(jié)合,實(shí)用性強(qiáng),同時(shí)課程中的概念較為抽象,理論性強(qiáng)。進(jìn)行材料力學(xué)教學(xué)方法的探討,有利于提高教學(xué)質(zhì)量,有利于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
1利用校園里的材料力學(xué)實(shí)例進(jìn)行教學(xué)
1.1 粉筆
粉筆主要用在課堂教學(xué),已進(jìn)入高校的大學(xué)生對(duì)于粉筆并不陌生。但真正了解粉筆力學(xué)性能的又有多少學(xué)生呢?教師在講解拉伸壓縮、扭轉(zhuǎn)時(shí),可以引用粉筆作為例子。粉筆是脆性材料的典型,對(duì)于脆性材料,在拉伸力較小的情況下就被拉斷,沒(méi)有屈服現(xiàn)象和縮頸現(xiàn)象,斷裂前線應(yīng)變和伸長(zhǎng)率也很小。與塑性材料相比,脆性材料拉伸力學(xué)性能最大特點(diǎn)就是斷裂前幾乎沒(méi)有塑性變形。教師在講脆性材料拉伸力學(xué)性能時(shí),可以拿根粉筆給其中一名學(xué)生,讓學(xué)生在課堂上做一個(gè)簡(jiǎn)單的拉伸實(shí)驗(yàn),最終的拉伸結(jié)果如圖1所示。
在講脆性材料扭轉(zhuǎn)時(shí),多數(shù)學(xué)生無(wú)法理解為什么斷裂面為45°的螺旋面。教師還可以引用粉筆作為例子。最終,粉筆扭轉(zhuǎn)結(jié)果如圖2所示。取粉筆最前面素線上的任一點(diǎn),其應(yīng)力狀態(tài)如圖3a所示,為純剪切單元體,其中0σσxy==,xyττ=,代入最大及最小正應(yīng)力計(jì)算公式,得:
淺析樹(shù)脂基體配比對(duì)三維織物夾芯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響論文范文
1引言
三維織物夾芯復(fù)合材料是一種新型的輕質(zhì)夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,這種材料具有高強(qiáng)高模、隔熱耐壓、抗沖擊性好、整體性優(yōu)異、不易分層的特點(diǎn),近年來(lái)在航空航天、交通行業(yè)以及建筑行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
姚秀東等利用有限元軟件ANSYS,對(duì)增強(qiáng)型復(fù)合材料夾層板建立物理模型,研究樹(shù)脂柱分布和材料特性對(duì)芯層與而層間的應(yīng)力分布以及板豎向位移的影響;徐穎等采用剛度退化技術(shù)和改進(jìn)的ChanceChang失效準(zhǔn)則、顯式有限元法來(lái)模擬復(fù)合材料層合板受到低速?zèng)_擊下逐漸損傷的過(guò)程;張?zhí)觳爬У妊芯苛瞬煌浔染勖寻?酚醛胺環(huán)氧樹(shù)脂體系的力學(xué)性能,并采用DSC測(cè)試方法研究其固化過(guò)程,確定其固化工藝的溫度參數(shù)。Hosur等研究了三維整體中空復(fù)合材料的成型工藝,并對(duì)不同面板的材料進(jìn)行了低速?zèng)_擊實(shí)驗(yàn)研究。
本文以100%E-Glass玻璃纖維為經(jīng)緯紗原料,采用改良后的三維織造工藝,在SUA598型全自動(dòng)劍桿織樣機(jī)上織造三維夾芯織物,以環(huán)氧樹(shù)脂E-51、固化劑聚醚胺H023組成樹(shù)脂基體,利用手糊成型工藝,以樹(shù)脂基體配比(環(huán)氧樹(shù)脂:固化劑)為2:1:3:1:4:1制備三維織物夾芯復(fù)合材料。對(duì)3種樹(shù)脂基體配比的復(fù)合材料的壓縮性能與彎曲性能進(jìn)行研究,對(duì)比改良前的三維織造工藝與改良后的織造工藝所制備的材料的力學(xué)性能,得到一些有益的結(jié)論,為進(jìn)一步研究三維織物夾芯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
2試驗(yàn)過(guò)程
2.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
淺談高水平大學(xué)建設(shè)背景下材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革論文
“高水平大學(xué)建設(shè)”是2015年廣東省教育改革的一項(xiàng)重大舉措,我校作為全省7所重點(diǎn)建設(shè)高校之一,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。通過(guò)高水平大學(xué)建設(shè),進(jìn)一步提升學(xué)校的整體實(shí)力和國(guó)際影響力,把學(xué)校建設(shè)成為以農(nóng)業(yè)科學(xué)和生命科學(xué)為優(yōu)勢(shì),以熱帶亞熱帶區(qū)域農(nóng)業(yè)研究為特色,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的特色鮮明、國(guó)際知名的高水平大學(xué),為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn),在服務(wù)“三農(nóng)”、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村和推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮重要作用。高水平大學(xué)建設(shè)形勢(shì)下,對(duì)人才培養(yǎng)提出了更高的要求,相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)改革也亟須深化、創(chuàng)新。材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在我校工科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中的作用舉足輕重,因此針對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題、基于高水平大學(xué)建設(shè)中我校整體建設(shè)目標(biāo)和特色要求,對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)提出了一些具體的改革措施。
1針對(duì)高水平大學(xué)建設(shè)提出具體改革措施
材料力學(xué)課程是工科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,“材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)”是材料力學(xué)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),它對(duì)后續(xù)其他專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。2014年我校已對(duì)材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)課程獨(dú)立設(shè)課,內(nèi)容包括低碳鋼與鑄鐵的拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),以及彎曲正應(yīng)力測(cè)定、薄壁圓管彎扭組合變形應(yīng)變測(cè)定、復(fù)合梁正應(yīng)力測(cè)定等5個(gè)實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)雖然涉及了基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),但由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是基于一般工科類(lèi)院校專(zhuān)業(yè)課程的需要而制定的,實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)與農(nóng)業(yè)工程實(shí)踐應(yīng)用存在一定差距,并且實(shí)驗(yàn)方法呆板、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段單一,不利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力,不符合高水平大學(xué)建設(shè)形勢(shì)下我校整體建設(shè)目標(biāo)和特色要求,亟須進(jìn)行深化改革。
簡(jiǎn)談材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究論文
對(duì)于高等教育,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力方面,有著理論教學(xué)無(wú)法替代的獨(dú)特作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以開(kāi)拓學(xué)生的思路,激發(fā)學(xué)生的探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題與解決問(wèn)題能力。因此在新的形勢(shì)下,探索和改革力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法以及教學(xué)手段,對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與人才綜合素質(zhì)至關(guān)重要。
隨著高校教育改革的深入開(kāi)展,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性愈發(fā)顯著。為使材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和手段跟上現(xiàn)代科技發(fā)展的步伐,近幾年來(lái)江蘇師范大學(xué)在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)手段的探索和改革,以培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?dòng)手能力、創(chuàng)新能力與綜合分析能力為目標(biāo),由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和個(gè)性化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)組成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系,力求全面提升材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
1改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力
1.1改革驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)
材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。根據(jù)這種情況,我們將單一的驗(yàn)證改為用不同種方法來(lái)驗(yàn)證,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣并進(jìn)一步掌握基本知識(shí)。例如,在做純彎曲梁的正應(yīng)力實(shí)驗(yàn)時(shí),一般是在單梁上測(cè)純彎曲橫截面的正應(yīng)力來(lái)驗(yàn)證純彎曲梁橫截面上點(diǎn)的正應(yīng)力分布規(guī)律。我們采用自由疊合梁的純彎曲實(shí)驗(yàn)。首先讓學(xué)生推導(dǎo)疊合梁的應(yīng)力計(jì)算公式;然后粘貼應(yīng)變片,設(shè)計(jì)不同的貼片方案來(lái)測(cè)試疊合梁的應(yīng)力分布,再與理論值比較。這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)理論教學(xué)中所學(xué)公式的來(lái)源及基本假設(shè)的理解,而且培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的能力。
關(guān)于材料力學(xué)課程論文
材料力學(xué)是一門(mén)理工科專(zhuān)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課,是溝通基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程的橋梁。材料力學(xué)也是力學(xué)基礎(chǔ)課程之一,許多院校都將其作為工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,它可為實(shí)際工程問(wèn)題提供強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。因此,學(xué)生必須要掌握好材料力學(xué)的基本知識(shí)及理論,為實(shí)際工程應(yīng)用打下良好的理論基礎(chǔ)。為了和社會(huì)接軌,對(duì)材料力學(xué)的教學(xué)改革已刻不容緩。張艷麗等人針對(duì)應(yīng)用型本科院校提出了材料力學(xué)的改革方案;劉雯雯等提出材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng);楊超等人對(duì)應(yīng)用型本科院校材料力學(xué)教學(xué)進(jìn)行了改革與探討。針對(duì)應(yīng)用型本科院校材料力學(xué)課程的教學(xué)改革,筆者也提及以下幾點(diǎn)思考。
一、高校應(yīng)根據(jù)各專(zhuān)業(yè)自身的特點(diǎn)合理確定教學(xué)內(nèi)容
材料力學(xué)課程的教學(xué)首先應(yīng)根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),科學(xué)確定教學(xué)內(nèi)容。針對(duì)土建類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè),由于在該行業(yè)中柱、梁等構(gòu)件,主要以受拉(壓)和彎曲為主要變形特征,所以教師在講授構(gòu)件基本變形時(shí)就要以桿件軸向拉(壓)和彎曲變形作為教學(xué)的重點(diǎn)。而在機(jī)械行業(yè)中,有些軸類(lèi)構(gòu)件還要產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形,因而對(duì)于機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,構(gòu)件的軸向拉(壓)、彎曲和扭轉(zhuǎn)變形都應(yīng)列為教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。
二、選擇適應(yīng)性教材或自編教材
1、各應(yīng)用型本科院校不能照搬其他重點(diǎn)院校的優(yōu)秀教材。
不可否認(rèn),重點(diǎn)院校學(xué)生的獲取知識(shí)或?qū)W習(xí)的能力普遍高于一般院校的學(xué)生,有的優(yōu)秀教材只適合于重點(diǎn)院校學(xué)生,因?yàn)檫@些優(yōu)秀教材在難度和深度方面已超過(guò)一般普通院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,反之亦然。所以各院校應(yīng)充分了解本校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,選擇適合學(xué)生專(zhuān)業(yè)的教材。簡(jiǎn)言之,適用的才是最好的。