探索提高材料力学实验教学质量的途径

国家教委曾召开过“全国材料力学实验教学与实验教材改革研讨会”,在会上确定了材料力学实验在理论课中的地位、作用,使材料力学实验应达到两个基本要求为目的.帮助学生正确理解并掌握材料力学的基本概念,基本理论,让学生掌握材料力学性能测试方法,和电测应力测量的基本方法,在条件具备情况下结合学生毕业设计设计出综合性的大实验.培养学生综合应用理论与实际解决工程问题的能力,是提高材力实验教学质量的重要方面.     

虚拟仿真实验在材料力学课程教学改革中的应用研究

借助虚拟仿真实验探索材料力学教学改革的新路径,该文构建了材料力学虚拟仿真分层实验体系,重点介绍了3个典型虚拟仿真实验项目,并探索与虚拟仿真实验教学体系相适应的教学配套措施,从而能够借助虚拟仿真实验,促进材料力学教学信息化的发展以及实现线上线下融合式教学,为材料力学教学改革提供一条可能路径.     

三维动态磨削力测量平台结构设计

为了实现叶片磨削过程中磨削力的精确测控,针对磨削力变化的高动态特性,提出了采用相互正交的独立弹性元件测量三向正交磨削力的方法,并设计出电阻应变式三维动态磨削力测量平台.通过运用材料力学相关公式进行数学推导和Workbench有限元仿真及实际测试实验验证了其性能.实验表明上述方法有效解决了测力仪固有频率与灵敏度之间的矛盾,并在结构上降低了各向磨削力测量之间的向间耦合程度,为实现高频磨削力的实时精确检测提供了技术保障.     

金属材料高温力学性能分析综合实验设计与实践

采用高温材料力学试验机结合三维全场应变测量系统,将先进科研技术手段融入实验教学,构建了教学型高温静态拉伸实验方法,新建了金属材料高温力学性能分析综合实验。该实验以激光引伸计法、三维非接触式全场应变测量法（3D-DIC法）测量高温变形,实现高温拉伸变形从单一数值输出到全场变形可视化。实验还设立了独立考核与团队合作考核相结合的考核模式,以前沿技术促进教学质量提升,加强了学生创新能力及科研能力的培养。该实验已进入本科生创新实验及研究生力学实验课程体系中,取得了良好效果。     

力学实验中的CAT研究与应用软件开发

讨论力学实验中CAT应用问题,建立了两套实验装置,并开发了相应的可用于现场实际测试的应用软件.一是基于微机和传感器技术的CAT系统,可用于工业生产实际中的压力、位移等物理量的测量.二是利用YJ-4501A静态数字电阻应变仪提供的串行通信接口,实现实验数据自动采集、分析处理,完成了应力应变测试的应用软件开发,该软件可用于材料力学的实验教学和大型构件应力应变的现场测试.     

材料力学多媒体网络教学资源系统的研发

在材料力学课程面临的挑战面前，我们选择了自行开发与研制材料力学多媒体网络教学资源系统，着力解决削减课时、师生交流时间短、低年级学习任务重和实验设备不能及时更新带来的困扰，从而强化了学生分析、解决工程实际问题的能力培养，实现人性化教学，实现教学目标。     

基于ANSYS软件在材料力学实验课程中的应用

材料力学课程概念较多,知识比较抽象,学习起来难于理解,而ANSYS软件模拟分析能力很强,能够使相关知识变得更直观、形象,因此,可以实现两者的有效融合。文中运用ANSYS重点分析了拉伸实验中拉伸应力、应变及弯曲实验中梁的弯曲应力应变情况,展示了ANSYS与材料力学相关实验相结合的可操作性。     

基于光纤Fabry-Perot的电流传感器

利用光纤抗电磁干扰、绝缘性好, 体积小等特性,提出一种新型的光纤电流传感器. 该传感器将悬臂梁结构和光纤Fabry-Perot相结合,基于材料力学理论和电磁感应原理,利用Fabry-Perot干涉仪原理来实现对电流的测量. 在解调方式上采用了相位解调法,分析了该传感器的工作原理及光纤F-P的测量原理,建立了光纤F-P腔的数学模型,推导出电流检测理论公式,并进行了相关实验,证明该电流传感器具有绝缘性好、结构简单、灵敏度高等优点.     

强度准则的验证实验

本文提出了在材料力学教学中,利用材料力学的实验设备和条件,设置新的实验,验证Tresca和Mises屈服准则的正确性。并以具体的实验结果定量分析了两个强度准则存在的差异。该实验作为材料力学的一个教学实验有推广应用的价值。     

基于2D-3D异质结结构的密集型波分复用器的实验研究

基于光子晶体波导耦合原理,设计了2D-3D异质结结构的密集型波分复用器,从理论和实验上详细地研究了六通道波分复用器的传输特性。发现通过控制耦合波导长度,该密集型波分复用器可以实现每个通道的单频输出,实验测量结果也证明了其频率选择特性。之后对更为密集的八通道波分复用器也做了同样的理论模拟,得到了相同的结论。     

对专科建筑力学教材体系建设的几点探讨

阐述了建筑力学对土木工程类专业课程学习和学生在继续教育中的作用,探讨了建筑力学教材体系建设的有关问题.     

基于有限元神经元网络反分析侧压力系数的矿井有限元模拟分析

对岩土工程中岩土材料参数的不确定性进行了分析,从岩石力学系统的角度对工程中材料参数取值的不合理性进行了概述,提出从系统的角度对岩土的综合材料参数进行反分析,从而得到对实际工程具有应用价值的"综合参数".在利用神经网络的反分析矿井的侧压力系数的基础上后,利用大型有限元软件ADINA对矿井的受力和变形进行了分析,得出了对实际工程由一定价值的结论.     

MTS数字程控伺服岩石刚性试验机功能开发

介绍了以美国 MTS 815 Teststar型程控伺服单轴岩石刚性试验机为基本设备 ,配套开发的常规三轴、真三轴和直剪试验等功能组成的一个多功能数字程控伺服岩石力学试验系统的结构和性能。     

理工科大学物理中的量子力学展望

量子力学是一种全新的力学体系,以此来说明标志物质的原子特征的团粒性。量子力学的重要性促使任何一个人都应了解它的基本概念和基本思想。     

理工科大学物理中的量子力学展望

量子力学是一种全新的力学体系，以此来说明标志物质的原子特征的团粒性。量子力学的重要性促使任何一个人都应了解它的基本概念和基本思想。     

土木工程专业力学课程教学体系的研究

以东莞理工学院土木工程专业为例,在分析力学课程教学的现状和探讨力学课程教学改革的趋势的基础上,从教学次序的优化调整、教学方法的改革、实践教学平台的建立以及培养计划的修订等四个方面,深入研究了三大力学课程(理论力学、材料力学、结构力学)教学体系改革的措施。实践表明:提出的措施将力学课程与后续专业课程的教学有机地联系在一起,具有一定的创新性和实用性。     

方形覆盖件成形动力显式有限元分析

基于连续介质力学及有限变形理论，建立了退化四节点壳单元的动力有限元模型，用于覆盖件成形分析．数学模型采用物质坐标系中的修正的拉格朗日描述，采取集中质量矩阵，用动力显式积分的方法，使位移计算显式化，避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题．根据此模型编制的程序模拟了一方形覆盖件的成形过程．     

辐照交联制备高性能PVC电线电缆料

本文采用Co60射线辐照交联的方法研究了交联剂三羟甲基丙烷三丙烯酸脂（TMPTA）、改性剂乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）、辐照剂量对聚氯乙稀（PVC）电缆料力学性能的影响.通过凝胶含量、断裂伸长率、断裂应力的测定，分析了TMPTA、EVA、辐照剂量对PVC电缆料力学性能的影响.结果表明EVA含量一定时（15wPhr）， 电缆料凝胶含量随TMPTA含量的增加、辐照剂量的增大而增大，该体系的力学性能与其凝胶含量存在正比例关系；当TMPTA含量一定时(12Phr)，加入EVA不利于电缆料凝胶含量的提高，并且与凝胶含量间无对应关系.可能由于辐照条件下TMPTA优先与EVA接枝交联，形成EVA交联体系，该体系与交联的PVC基体间的界面相容性较差，从而导致材料力学性能的下降.该研究结论对于高性能PVC电缆料改性剂的选择具有重要的指导意义.     

相似模拟实验材料的流固耦合参数测试

为了研究连续介质的流固耦合作用,在推导岩体力学和流体力学相似条件的基础上,确定了流固耦合相似模拟的准则,研制的以石蜡为胶凝剂的流固相似模拟实验材料,其耦合参数与原型相似,性质满足流固耦合相似模拟实验要求。通过神府矿区某矿1-2煤层开采的流固耦合相似模拟实验,研究结果表明:模拟所得出的采煤工作面上覆岩层的运动破坏及裂隙演化规律与现场一致,潜水渗流规律和其它参数也与原型相似。证明了实验材料的选取正确和耦合参数的确定合理。     

有限元法及边界元法应用于复合粘塑性多孔材料模拟

罚有限元法被推导及应用于复合粘塑性多孔材料的压缩模拟。其中以平均应力为拉格朗日乘子来分析多相材料的压缩。同时，多域边界元法也从细观力学的角度被用来探索这种不连续系统的平面应变问题。给出了算例来对这两个数值模型作比较。研究结果可以应用在若干不同的领域，例如材料科学，石油产业，化学工程，土壤力学，以及生物力学等等。