掺加粉质黏土的泡沫轻质土材料性能试验研究

为解决工程弃土再利用难题,在泡沫轻质土中掺加了粉质黏土,通过试验分析粉质黏土掺量、湿密度、养护龄期、泡沫掺量对泡沫轻质土材料流值、抗压强度的影响。采用扫描电镜试验观察泡沫轻质土微观结构,分析宏观性能与微观结构的关系。结果表明:水固比相同时,泡沫轻质土的流值随粉质黏土掺量的增加而减小;相同土掺量下,流值随初始湿密度的增大而增大;合理控制粉质黏土掺量和初始湿密度以便施工具有良好的流动性和稳定性;水固比为0.75时,粉质黏土掺量增大,泡沫轻质土的流值减小,在50%掺量下湿密度为700 kg/m^(3)和800 kg/m^(3)轻质土仍表现出较好的流动性;抗压强度随粉质黏土掺量增加而逐渐降低,随初始湿密度增大而增大;当粉质黏土掺量为33%、水固比为0.75时,湿密度为700 kg/m^(3)和800 kg/m^(3)轻质土7 d抗压强度均超过1.0 MPa,满足路基路床部位施工要求;泡沫掺量的增加引起泡沫轻质土湿密度、流值及抗压强度的降低,增加了内部孔隙率;观察微观结构发现,气孔完整独立、分布均匀、孔壁厚度大、形状为球形等良好气孔结构会增强泡沫轻质土结构密实度;粉质黏土掺量和泡沫掺量增加影响气孔完整性,导致泡沫轻质土宏观性能变差。

PE钢拉索在某建筑工程项目长期服役后材料性能研究

原北京工人体育场在2006年进行了改建,在原钢结构雨篷上增加了由梭形桁架和拉索组成的斜拉结构。2020年该体育场启动保护性改造复建,对预应力梭形灯架进行拆除,并对预应力灯架长期服役使用13年后钢拉索的材料性能进行了试验研究,结果发现除了外层PE保护层出现老化,其他性能基本达到相关标准的要求。

基于《智能高分子材料性能测试实验》课程教学内容改革探索

国家新工科建设的开展,促使智能高分子材料相关实验课程必须进行教学内容的相应改革。文章探究了《智能高分子材料性能测试实验》课程内容的设置、课程改革的目标以及拟解决的关键问题,通过开展智能材料基础性能实验、柔性器件制备实验及器件性能实验,对实验内容进行补充完善,同时引入项目驱动式教学、仿真实验教学等,对实验方式进行改革创新,建立全面而科学的实验课程框架,培养学生的创新实践能力。

新工科材料类专业课程思政探索与实践——以“材料性能学”为例

新工科课程思政的主旨是在思政育人理念的基础上进行新工科课程教学,落实立德树人的根本任务。针对新工科背景下材料类的专业核心课程——“材料性能学”进行课程思政的有益探索。一是增强授课教师的政治站位和业务素养,在材料科学与人类社会发展联系中深入挖掘思政教育元素,建立思政教育素材库;二是尊重正视学生的兴趣点和所关注的问题,以课堂讲述、交流讨论、设计调研和评价改进四步将思政内容与课程知识有机融合,实现价值塑造、专业知识传授、能力培养的耦合。

新工科背景下“高分子材料性能学”课程改革与实践

“高分子材料性能学”课程是高分子材料与工程专业的专业课,作者对现有教学模式进行了分析,以提升学生创新和实践应用能力为目标,从优化课程内容、丰富教学体系、完善评价方式几方面对教学模式进行改革实践探索,并从学习收获、学习满意度、学习成绩等方面对改革效果进行评估,为新工科背景下“高分子材料性能学”课程改革与实践提供借鉴。

高温热冲击试验对熔融石英陶瓷天线罩材料性能的影响

熔融石英陶瓷材料由于其低膨胀系数、低导热系数、低介电常数及介电损耗、耐腐蚀以及热稳定性好等优点被认为是新型飞行器天线罩的潜在材料。通过对熔融石英天线罩在短时热冲击试验前后的材料性能进行对比,以及对材料性能测试、扫描电镜及XRD开展分析,发现由于热冲击时扩散迁移行为,使熔融石英颗粒熔融连接成片,显著提高了材料的弯曲强度。同时,试验后材料密度、线膨胀系数、比热容、介电性能等未发生明显变化。

海洋环境下腐蚀后钢管桩材料性能退化研究

钢管桩作为钢栈桥的重要组成构件,在海洋环境下会受到严重的腐蚀威胁。研究了东海某钢栈桥经历5年海洋自然腐蚀后钢管桩的材料性能。从钢管桩的浪溅区、潮差区和全浸区共加工16个拉伸试件,分析各区域的退化力学性能,根据试验数据建立弹性模量、屈服强度、应变硬化指数和强度系数等参数与平均厚度剩余率相关的回归方程,依据三线型本构模型建立3个区域真实应力-应变曲线的拟合公式。结果表明:浪溅区受腐蚀影响最严重,各区域钢材力学性能均存在一定损失;回归方程可以较好地预测3个区域的屈服强度;通过比较各区域的平均厚度剩余率适用范围,可知三线型本构拟合公式适用于腐蚀较为严重的钢管桩。

风积沙充填开采应用现状及材料性能研究

风积沙充填开采可实现就地取材、变废为宝,实现煤矿开采与风积沙治理的协同处理。目前,风积沙充填主要应用于公路下伏采空区充填、煤矿充填开采及金属矿充填开采;在充填工艺方面,开发了采空区注浆投沙、固体充填开采、高水充填开采以及胶结充填开采等;在充填技术方面,采用了长壁式充填开采、条带式充填开采和巷式充填开采等。关于风积沙胶结材料性能研究集中于料浆流动性与充填体强度方面。通过分析不同配比与养护时间下风积沙胶结料浆的流变特性,以及采用聚丙烯纤维对风积沙充填体进行韧性改良,发现风积沙胶结料浆流变参数随养护时间而增加,纤维的加入显著改善了风积沙充填体的脆性特征。

解决复杂工程问题目标下的课程教学模式改革——以中国民航大学“复合材料性能”课程为例

培养解决复杂工程问题的能力是工程教育的重中之重,为推进落实“复合材料性能”课程在工程教育专业中解决复杂工程问题目标下的支撑作用,在深入分析课程现状、特点及问题的基础上,立足教学内容,针对不同类型知识,确立了主题讨论、主题研究、主题项目、线上线下混合的灵活教学方法以及与之匹配的考核方法。充分发掘教学内容,以教学目标为抓手,设计了全课程支撑的复杂工程项目,启发学生以工程师的视角思考问题,并重新构建切实可行的课程设计,从而为同类课程提供参考。

常见车用环境对聚己内酰胺材料性能的影响

为分析应用于汽车的聚己内酰胺(PA6)材料在实际使用工况下,环境对其性能的影响,研究了不同车用环境对PA6材料的拉伸、弯曲、压缩、冲击等力学性能的影响,并且,对其拉伸断面形貌进行了分析。结果表明,不同环境对PA6材料性能变化的影响明显不同。当PA6在-40℃低温条件下放置24 h,或在95号汽油中浸泡720 h时,PA6材料的力学性能大部分保持率可在90%~110%,断面形貌基本无变化。当在温度为80℃条件下放置500 h,或120℃条件下放置24 h时,PA6材料的强度增大,性能变化率范围为15.3%~63.8%,韧性降低,性能变化率在-8.1%~-85.9%之间,拉伸断面应力发白情况减少。在玻璃水和洗车液中浸泡时,随着浸泡时间的增大,材料的韧性逐渐增加、强度逐渐降低,拉伸断面基本无应力发白情况。

碳纤维增强聚醚醚酮材料性能研究及其在骨科植入物中的应用综述

介绍了碳纤维增强聚醚醚酮(carbon fiber reinforced polyetheretherketone,CFPEEK)材料常用的制备方法及其在力学性能、磨损性能、生物相容性、生物活性方面具有的优势,分析了CFPEEK材料在脊柱和关节植入物中的临床应用现状及不足,指出了引入第三方元素或对CFPEEK材料进行结构改性是保证CFPEEK材料在骨科植入物中广泛应用的关键。

新材料产业战略背景下材料性能学课程“五位一体”创新模式教学探索

在国家新材料产业战略的推动下,材料性能学作为一门重要的学科课程,亟需进行深入的教学改革与创新。该文提出基于理论与实践相结合、现代教学方式、典型案例教学、强化实践教学及完善评价体系的“五位一体”创新模式的教学探索,旨在培养具有创新精神和实践能力的复合型人才。该模式注重理论知识的系统性与完整性,强化实验与实践教学环节,推进产学研深度融合,加强国际合作与交流,激发学生的创新创业意识。通过该创新模式的教学实践,有望提升学生的综合素质和创新能力,为我国新材料产业的持续发展提供有力的人才保障。

航空材料性能数据管理系统的设计与实现

首先,介绍了材料数据管理系统的研究现状;其次,介绍了系统的选型过程和架构设计方法,并阐述了登录验证、系统管理、属性配置、数据管理、数据统计、数据转换六大模块的构建和开发过程;最后,通过对典型航空材料性能曲线的配置和应用,证明该系统能够对材料数据进行科学、有效的管理。目前,该系统已在航空院所部署并运行良好。

考虑材料性能劣化的桥墩地震易损性分析

为分析材料性能劣化对桥墩抗震性能的影响,基于氯离子侵蚀机理以及钢筋锈蚀原理,得到了混凝土以及钢筋的力学性能退化规律,根据地震易损性原理,通过位移延性比确定了桥墩的损伤指标,以此构建了考虑材料性能劣化的桥墩地震易损性模型,以百崎湖大桥为工程实例,选取了36条符合场地条件的地震波,对考虑材料性能退化的桥墩地震进行了分析,基于此建立了桥墩在不同服役年限下的地震易损性曲线。研究表明:桥墩服役时间越长,其达到各损伤状态的超越概率显著增加;桥墩在轻微损伤、中度损伤、严重损伤之间的超越概率差明显小于严重损伤与完全破坏之间的超越概率差,表明桥墩在轻微损伤、中度损伤、严重损伤之间的延性能力要小于其在严重损伤与完全破坏之间的延性能力;桥墩在服役51~75年之间的地震易损性曲线间隔明显大于服役0~25年、26~50年以及76~100年之间的间隔,即桥墩在51~75年间的超越概率增加明显,表明此阶段锈蚀导致钢筋以及混凝土的力学性能显著降低,导致其抗震性能下降明显。

建筑材料性能对混凝土早期裂缝的影响

建筑材料的性能对混凝土早期裂缝的影响是一个重要的研究课题。混凝土在早期的硬化过程中,由于自然干燥和温度变化,容易出现裂缝。因此,研究建筑材料的性能对混凝土早期裂缝的影响,可以帮助我们更好地了解和改善混凝土结构的耐久性和安全性。本文通过对不同类型的建筑材料在混凝土中的应用进行实验研究,探讨了材料的物理性能、力学性能和化学性能对混凝土早期裂缝的影响,以最大限度地减少混凝土早期裂缝的发生和扩展,希望能给建筑行业带来一点建议和帮助。

钛金属表面处理技术及其对材料性能影响的研究

钛金属因其具有良好的耐腐蚀性能,在航空航天、能源、核工业等领域应用广泛,但钛金属具有的高硬度和高弹性模量特性,使其在加工和使用过程中容易产生裂纹等缺陷,降低其使用寿命。近年来,表面处理技术在钛金属应用中受到广泛关注,通过表面改性能够改善钛金属的表面性能,提高钛金属的耐腐蚀性、耐磨性及抗疲劳性能,从而延长其使用寿命。本文概述了目前钛金属的表面处理技术,总结了常见的表面处理方法对材料性能的影响。

基于材料性能的路面结构剩余寿命评估

为了评估在役高速公路沥青路面剩余服务年限并提出合理的结构补强方案,基于无机层疲劳开裂模型和沥青层永久变形模型,通过模量实测和反演模量折减,对相应结构层的剩余寿命进行评价,最后根据结构补强分析,明确加铺层模量和抗车辙性能需求,工程应用结果表明:所提出的基于无机层疲劳开裂模型和沥青层永久变形模型,可以有效地评估在役高速公路剩余寿命。

抹灰材料性能对建筑外墙抹灰裂缝形成的影响与防治技术研究

随着城市建设的日新月异,建筑物的立面美观及其耐久性大部分取决于外墙抹灰质量。本文主要研究抹灰材料特性对外墙抹灰裂痕的形成影响以及抑制裂痕发生的对策,对新型防裂材料和技术进行了探索,为抹灰工程的优质开展提供了理论基础和技术支持。对优化抹灰工程、提升建筑美学效果和延长建筑服务寿命有着重要的参考价值。

采空区注浆堵水材料性能分析及应用实践

工作面涌水的有效治理对于保证煤矿安全生产意义重大。以山西省A矿为试验矿井,研发了新的堵水材料并进行了工程应用。研究结果表明:新材料凝结时间最短可达45 s,随着水灰比的增加,抗压强度逐渐降低,最大值超过16 MPa,浆液泌水率小于5%;岩样的颗粒流失率最大为0.6%,最小为0.2%,材料抗分散性好,裂隙充填区域能够很好地胶结到一起;采空区注浆堵水后,实现了安全开采。

公路路面材料性能评价与选用研究

深入探讨公路路面材料性能评价方法,对当前公路建设面临的挑战进行分析,强调路面材料在公路质量和耐久性的关键作用。研究多种路面材料性能要求、常见类型特点,介绍现行性能评价方法。深入研究路面材料选用原则策略后,针对不同类型公路提出具体材料选用建议。通过实验研究,对比分析不同路面材料性能数据,探讨材料性能与实际应用之间关系。总结路面材料性能评价重要性,为公路建设提供理论实践指导。