几何非线性中的应变概念在低碳钢拉伸实验教学中的引入

在低碳钢的拉伸实验中存在明显的几何非线性问题,可以引入多种不同的应变度量概念,通过与线弹性工程应变,以及相应的工程应力-应变关系的对比,拓展学生对应变理论和本构关系的了解。

焊接缺陷对角焊接T-型节点承载能力的影响

对包含多种焊接缺陷（T1）和焊接质量高（2＂2）的两种角焊接T-型节点受弯下的力学性能进行了试验研究．焊接缺陷通过金相试验检查，试件的母材、焊材及热影响区的材料特性均由拉伸及硬度试验测得．试验考虑了受弯时两种节点的力-应变曲线、破坏形式、破坏机理，并将试验结果与规范规定的设计承载力进行了对比．结果表明，T1试件的破坏荷载远低于规范设计值，而T2试件的破坏荷载比设计值高30％-40％．采用有限元方法模拟了节点试验，给出了试件的应变发展过程及其应力分布规律；结合对破坏起始位置及裂纹扩展路径的研究表明。

从“教师教”到“学生学”

在强调素质教育的今天,“以学生为中心”的教育理念已逐渐成为共识。培养学生自主学习的意识、兴趣和方法是这一理念的重要部分。而要实现从传统的被动式的“教师教”到主动式的“学生学”,是高校教师和学生共同面对的挑战。同济大学教学质量管理办公室和教师发展中心多次召开专题讨论会,以探寻实现“学生为中心”教学的可行方法。部分学生习惯了“灌输式”教学固然是“学生主动学”难以实施的原因之一,课堂教学没有吸引力也是教师们应该特别注意改进的。设计以学生学习能力培养为基准的评价体系以提高学生学和教师教的积极性、适当引进“同伴教”以取代全面“灌输式”教学、设计更具挑战性的无标准答案问题等都是有效提高学生学习主动性和积极性的措施。

专业导向的基础力学课程教学初探

目前国内大多高校的工科专业本科生的基础力学课程由力学系教师承担,后续专业课则由各工科专业学院教师承担。基础力学教师的教学工作量繁重,课程学时紧张,基础力学课程不得不采用教师全堂讲述式的大班制,讲授也并不区分学生专业。基础力学教学任务繁重、基础力学和专业课程教师分属不同学院、力学教师本身对工程专业不见得了解深入等客观因素都制约着基础力学课程与后续专业课程的有机衔接和融合,学生对力学概念理解不够准确、记忆不够深是基础力学学习较为普遍的问题。作者基于近十年的为工程力学专业和土木工程专业本科生教授材料力学/工程力学的教学实践,结合在担任学校教学督导四年的时间里在听土木、机械等工科专业的各门专业课时与学生和教师交流得到的教学一线信息,对基础力学课程教学如何服务好人才培养的目标进行了思考,并对以学生专业为导向的基础力学课程教学进行了实践和初步探索。

同伴教学法在基础力学教学的应用

基础力学是工程类专业的基础必修课,在大学工科类专业学习中举足轻重.由于教学工作量的繁重和学时紧张,很多高校的基础力学课程不得不采用教师全课堂讲述式的大班制.因此,学生对力学概念理解不够准确、记忆不够深是基础力学学习较为普遍的问题.同伴教学法变传统单一的讲授为基于剖析概念的自主学习和合作探究,在大班课堂教学中构建了一种学生自主学习、合作学习、学生互动、师生互动的创新教学模式.本文介绍了同伴教学法的具体内容,并从必要性、可行性及应用实例等方面分析其在基础力学教学中的应用.

研究型大学工科专业力学课程教学方法创新与实践

素质教育、能力培养的教育理念对传统教学方法的创新提出了要求.基础力学课程教学在研究型大学工科专业学生的培养中举足轻重.作者在近十年的基础力学教学实践中,以"学生学"为中心,在完成教学大纲授课内容的同时以培养学生具有概念清晰的知识储备、主动思考习惯、质疑和创新思维的素质教育为目标,不断探索教学新方法.本文介绍了同伴教学法、作业面批以及质疑等教学新方法及其应用.

石墨烯拉伸力学性能温度相关性的数值模拟

采用Tersoff势对扶手椅型（Armchair）和锯齿型（Zigzag）单层石墨烯薄膜在不同热力学温度下（0～3000K）的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟，预测了石墨烯薄膜拉伸力学性能对温度的依赖性，并比较了不同温度条件下相同几何尺寸的扶手椅型和锯齿型单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的差异．结果表明：石墨烯薄膜的拉伸力学性能和变形机制对温度有强烈的依赖性，2种不同手性的单层石墨烯薄膜的杨氏模量、抗拉强度、拉伸极限应变均随温度的升高而显著减小．石墨烯薄膜力学性能的各向异性也受温度的影响，当温度低于600K时，扶手椅型石墨烯薄膜的力学性能优于锯齿型的；但当温度超过600K时，特别是高温时，扶手椅型薄膜的力学性能的优势逐渐减弱，甚至低于锯齿型的．

单层石墨烯薄膜拉伸变形的分子动力学模拟

采用Tersoff势对锯齿型(Zigzag)和扶手椅型(Armchair)单层石墨烯薄膜的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,得到薄膜应力-应变演化关系,初步研究了其拉伸破坏变形机制。模拟结果表明:驰豫后的二维石墨烯薄膜并非完美的平面结构,表面不完全平整,出现类似波纹状褶皱。模拟计算得到锯齿型和扶手椅型石墨烯薄膜的杨氏模量分别为1031.36GPa和1058.42GPa,与文献报道结果一致。石墨烯薄膜在拉伸载荷作用下,薄膜边缘六角元胞首先转变为五角元胞形成缺陷,随着应变增大缺陷增多,碳-碳键逐渐断裂,最终导致薄膜破坏。

空位缺陷对单层石墨烯薄膜拉伸力学性能的影响

采用Tersoff势对完美的和含空位缺陷的单层石墨烯薄膜的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,分别研究了单个单原子空位缺陷和单个双原子空位缺陷对扶手椅型和锯齿型石墨烯拉伸力学性能及变形机制的影响.研究结果表明,单原子空位缺陷和双原子空位缺陷对扶手椅型和锯齿型石墨烯薄膜的杨氏模量没有影响,但在一定程度上降低了拉伸强度和拉伸极限应变.单原子空位缺陷和双原子空位缺陷使拉伸强度降低幅度最高达8.10%和6.41%,并大幅度降低极限应变.缺陷对石墨烯的拉伸变形破坏机制也有一定的影响.在外载作用下,新的缺陷的萌生位置均出现在空位缺陷附近.

硅功能化石墨烯负极材料的粗粒模型

硅功能化石墨烯(硅化烯)作为锂离子电池的负极材料,一旦发生分层或粉化等损伤现象,会严重地降低材料的电子输运能力和储锂容量,减少电池的使用寿命,因此要求负极材料具有较强的力学可靠性.考虑到传统分子动力学方法的模拟尺度很难达到硅化烯负极材料的真实尺度,首先采用Tersoff势函数和Lennard-Jones势函数建立了多种硅化烯的全原子数值模型,计算材料的各种弹性模量和吸附能;然后采用珠子-弹簧结构,根据力学平衡条件和能量守恒定律,结合全原子模型的计算结果,建立了硅化烯粗粒模型及其系统的能量方程;最后,通过对比石墨烯粗粒模型与其全原子模型的拉伸性能,验证了硅化烯粗粒模型的有效性.

梁柱焊接节点考虑损伤累积的疲劳剩余强度计算

对典型梁柱焊接节点低周疲劳实验进行了考虑损伤累积动态演化的有限元模拟,以获得其剩余强度/寿命。模拟从材料层面出发,引入焊材和钢材的考虑损伤演化的动态本构关系,利用ANSYS中的APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言编译有限元子程序,实现了应力应变场与损伤累积效应的耦合分析。计算所得的滞回曲线、变形发展以及疲劳寿命等与实验结果吻合较好,证明该模型及分析方法在模拟损伤退化和破坏预测方面具有可靠的准确性。通过有限元计算可得到焊接节点中承受低周疲劳载荷后损伤变量的分布,其结果可为震后结构的鉴定和加固提供可靠依据。

基于“互联网+”背景的高校研究生心理健康教育管理探讨

中国的教育事业蓬勃发展,研究生的数量在逐渐增多,而高校研究生的心理健康问题也日益显著,基于此,本文研究基于"互联网+"背景的高校研究生心理健康教育管理相关问题,从心理健康问题和研究生的应对方式两方面入手分析高校研究生心理健康现状,讨论高校研究生出现心理健康问题的原因,探索有效的管理实施手段。希望能为关注此话题的研究者提供参考意见。

高校学生党员法律志愿服务农村社区模式研究——以东北财经大学法学院党支部为例

农村社区地点较为偏远,矛盾纠纷较为单一,法律专业服务开展较为困难。高校党员义务服务意识较高,通过形成专门的志愿服务团队,运用专业知识可以有效应对农村社区较为单一的纠纷类型,提供无偿的法律服务。既帮助农村社区解决纠纷,又有效的降低其咨询成本,同时也能够使在校的学生党员锻炼法律知识应用于实践的能力。通过有效的共建方式及路径,充分有效的实现农村社区和高校学生党员共建,发挥党员先进性及示范作用,提升党员法律志愿者在社区共建中的组织力。

硅功能化石墨烯热导率的分子动力学模拟

采用Tersoff势函数与Lennard-Jones势函数,结合速度形式的Verlet算法和Fourier定律,对单层和两层硅功能化石墨烯沿长度方向的导热性能进行了正向非平衡态分子动力学模拟.通过模拟发现,硅原子的加入改变了石墨烯声子的模式、平均自由程和移动速度,使得单层硅功能化石墨烯模型的热导率随着硅原子数目的增加而急剧地减小.在300 K至1000 K温度变化范围内,单层硅功能化石墨烯的热导率呈下降趋势,具有明显的温度效应.对双层硅功能化石墨烯而言,少量的硅原子嵌入,起到了提高热导率的作用,但当硅原子数目达到一定数量后,材料的导热性能下降.

单层石墨烯薄膜拉伸破坏应变率相关性的分子动力学研究

采用Tersoff势对扶手椅型(Armchair)和锯齿型(Zigzag)单层石墨烯薄膜在不同应变率条件下的零温单向拉伸破坏过程进行了分子动力学模拟,预测了石墨烯薄膜拉伸破坏的应变率效应.结果表明,石墨烯薄膜的拉伸力学性能具有应变率相关性.当应变率低于5×109s-1时,两种不同手性的单层石墨烯薄膜的拉伸过程经历了一次强化阶段,杨氏模量均随应变率的增大而减小,抗拉强度对应变率不敏感;当应变率高于5×109s-1时,拉伸过程经历了二次强化,尤其锯齿型的,杨氏模量、抗拉强度和对应的拉伸应变均随应变率的增大而显著增大.在不同的应变率下,石墨烯薄膜具有不同的拉伸破坏变形机制.在低应变率下,石墨烯沿主断裂带断裂破坏,而在高应变率下,形成了缺陷簇,具有非晶化特征.

Stone-Wales拓扑缺陷对石墨烯拉伸力学性能的影响

采用Tersoff势对含Stone-Wales(SW)拓扑缺陷的单层石墨烯薄膜的单向拉伸力学性能进行了分子动力学模拟,分别研究了SW拓扑缺陷对扶手椅型和锯齿型石墨烯拉伸力学性能及变形机制的影响.研究结果表明,单个SW缺陷对两种手性石墨烯薄膜的杨氏模量几乎无影响,而对薄膜的强度、应变等力学性能和变形破坏机制的影响与手性有关.对于扶手椅型石墨烯薄膜,单个SW缺陷降低了薄膜的拉伸强度和拉伸极限应变,降低幅度分别为5.04%和7.07%.在外载作用下,新的缺陷的萌生位置出现在SW缺陷附近;而对于锯齿型石墨烯薄膜,单个SW缺陷基本不影响薄膜的力学性能和变形破坏机制.

石墨烯纳米压痕实验的分子动力学模拟

我们基于分子动力学(Molecular Dynamics),建立了石墨烯纳米压痕实验的数值模型,以模拟压痕实验过程,得到典型实验过程的力-位移曲线,并进而讨论压头下压速度,压头半径以及边界条件等因素对实验结果的影响.论文测得石墨烯弹性模量为1TPa,强度为240GPa.加载过程中,压头加载到临界压入深度hc时,石墨烯试件在压头处撕裂破坏.给定最大压入深度,对石墨烯进行加载—卸载—再加载试验,发现当最大压入深度hmax小于hc时,石墨烯发生的是完全弹性变形;当最大压入深度hmax大于hc时,卸载和再加载过程中石墨烯能基本恢复原貌,但仍有少数C—C键较长而无法恢复,成为石墨烯再加载时的破坏起点,石墨烯的破坏力和位移都显著下降.另外,还发现大于0.05nm/ps的压头速度和压头半径对石墨烯临界压入深度和破坏力都有显著影响.

T型长板焊接温度场与应力场分析

利用有限元软件Ansys对4 m长T型焊接节点焊接过程进行数值模拟。采用间接耦合的方式,先进行热分析得到温度场,然后进行结构应力分析,最终得到应力场。研究发现,焊接之后会产生极不均匀的温度场,进而会产生较大的焊接残余应力以及残余变形,将计算结果与试验结果进行对比,温度场符合度较高,焊接残余变形有一定误差。为了研究焊接边界条件对于焊接残余变形的影响,对其进行参数分析,发现焊接时将板支撑焊接可以有效地减少残余变形。

研究生党员培养质量评价与提升机制研究

研究生党员质量的好坏,不仅关系到党和国家的社会主义事业,而且关系到中华名族的伟大复兴的宏伟目标。习近平总书记在十九届中央纪委二次全会上,站在新时代党和国家事业发展全局的高度,系统总结党的十八大以来全面从严治党的重要经验,深刻阐述党的十九大关于全面从严治党的战略部署,明确提出当前和今后一个时期全面从严治党的总体要求和主要任务。但由厦门大学研究生党员田佳良引发的“洁洁良”等研究生党员质量问题事件,给广大群众和党员也带来了巨大的冲击。党员党性不强,入党动机不纯等问题频出的背后,是对于所有党员特别是研究生党员在入党后的评价体系和评价标准的拷问。本文就研究生党员质量问题出现的原因展开思考,并对建立符合时代要求的研究生党员质量保障和评价研究体系进行了研究论述。