“材料结构表征与应用”课程实践性教学模式探索

培养研究生的科研实践能力是研究生教育的重要任务,课程教学是研究生能力提升的一条重要途径。在“材料结构表征与应用”课程教学过程中,通过完善线下课堂教学、丰富线上课程任务、营造开放教学环境、开展多元化实践教学的一系列改革举措,激发学生的自主学习兴趣,加强理论知识与工程实践的深度融合,有效提高研究生的创新思维及应用所学知识分析问题、解决复杂工程问题的能力。

“材料结构表征与应用”课程思政教学实践与探索

“材料结构表征与应用”作为河北省材料与化工专业材料工程领域的一门研究生示范课程,是一门应用性很强的重要的学位课。专业学位研究生毕业后大部分进入生产企业、研究院等生产和科研部门工作,成为生产企业、研究院的重要科研、管理骨干。研究生阶段是树立人生观、价值观和世界观的关键时期,因此,开展研究生课程思政建设,把“材料结构与应用”的精品内容和思政结合起来是一项重要工作,可以让学生在学习掌握专业知识和专项技能的同时树立正确的三观,达到能力与素质同时提高的目标。结合“材料结构表征与应用”的课程特点及教学目的,提出了课程思政融入教学的具体措施和方法。

新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用

建筑工程结构设计是指根据建筑物的功能、形式、规模、地理环境等因素,选择合适的结构体系、结构材料和结构形式,以满足建筑物的安全、经济、美观和耐久等要求的过程。新型建筑材料是指具有新的性能、新的功能或新的应用领域的建筑材料,如高强度混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土、轻质混凝土、复合材料、纳米材料、智能材料等。然而,现阶段建筑工程结构设计中应用新型建筑材料存在着一些问题,需要加以解决和优化。基于此,阐述了建筑工程结构设计中应用新型建筑材料的关键意义与基本原则,并根据存在的不足之处提出具体策略。

陶瓷纳米材料的制备与微观结构表征研究

本文主要研究陶瓷纳米材料的制备与微观结构表征。采用水热法和溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_(2)和纳米Al_(2)O_(3)陶瓷粉体,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对所制备的样品进行了微观结构表征。结果表明,水热法制备的TiO_(2)粉体为锐钛矿相,平均粒径约为20nm,而溶胶-凝胶法制备的Al_(2)O_(3)粉体为γ相,平均粒径约为50nm。两种方法制备的陶瓷粉体均具有良好的分散性和均匀性。通过对陶瓷纳米材料微观结构的深入研究,为其在绿色建筑领域的应用奠定了基础。

金属-有机框架材料的合成及结构表征助力化学工程专业实验教学

为了加强化学工程专业学生对微观粒子和材料晶体结构的认识,本文基于ZIF-93材料的合成以及结构表征进行实验探究。通过水相法和溶剂热法制备材料,采用多种测试方式对ZIF-93材料进行表征。本综合实验课程有利于学生了解微观粒子的宏观调控手段,掌握材料晶体结构与稳定性的关系,在实际操作中加深学生对理论知识的理解,提高分析和解决化工领域相关问题的能力。

新型建筑结构材料在抗震设计中的应用与效果评估

本文从专业视角出发,通过实践案例和技术分析,探讨新型建筑结构材料在抗震设计中的应用效果。研究表明,合理运用新型材料可以有效提升建筑抗震性能,减少地震灾害损失,但应用过程中存在材料成本高、技术标准不完善等问题。未来应加强基础研究,完善设计规范,推动新型建筑结构材料在抗震设计领域的创新发展。

钢结构材料在建筑施工技术中的应用

钢结构材料在建筑施工技术中的应用非常广泛,主要应用于建筑物的支撑结构、框架结构和屋顶结构。钢结构材料是可回收利用的材料,因此对于可持续建筑的需求而言,其具有很大的优势,在建筑施工中使用钢结构有助于减少对自然资源的消耗和减少建筑废料对环境的污染。基于此,本文先阐述钢结构材料在建筑施工技术中应用的优势,然后研究钢结构材料在建筑施工技术中的应用,最后分析建筑钢结构材料施工技术的优化方式。

船舶执法艇结构设计与材料应用优化方案探究

为了提升执法艇的性能、安全性和耐用性,采用了多种材料进行实验,包括铝合金、碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,评估在船舶结构中的力学性能。对比了传统与创新的结构设计,并通过模型船的性能测试来验证设计的有效性。结果表明,铝合金5083-H116和6082-T6因其轻质、高强度和良好的耐腐蚀性成为理想选择。其中,6082-T6铝合金在承受高负荷和保持结构稳定性方面表现出色。碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料在强度和韧性方面表现卓越,适用于对机械强度和冲击抵抗力有严格要求的环境。在结构设计方面,创新设计在航速和机动性方面明显优于传统设计。铝合金5083-H116和铝合金6082-T6在密度上相同,均为2.7 g/cm3,其抗拉强度至少达到305 MPa,屈服强度至少为215 MPa,特别是在高速和紧急转弯情况下。采用特定的流线型设计和防撞圈结构,执法艇的稳定性和抗撞性能得到了提升,防撞圈的外径在30~50 cm之间,由10~15 cm厚的橡胶层、5~7 cm的聚酰树脂层及2~3cm的硅胶层构成,有效降低了侧翻风险。所以,钛合金材料以及创新的流线型设计是未来执法艇设计的理想选择。

复合材料翼型结构件内部缺陷的超声相控阵检测技术应用

复合材料凭借其优良的特性,在航天航空飞行器上得到了广泛的应用,随着飞行器中复合材料占比的提升趋势,复合材料结构件在制造或使用过程产生的各种形式的缺陷,可能导致重大经济损失或出现安全问题。超声相控阵技术作为可以在不破坏产品且在经济成本低的基础上能够快速、准确地检测出的缺陷,对复合材料结构件的应用尤为重要。

“艺工”融合应用型课程教学改革——以《家具材料与结构》课程为例

为探索新文科背景下产品设计专业课程的教学改革模式和方法来真正实现产品设计专业应用型人才培养的目标,以台州学院产品设计专业的专业技能课程《家具材料与结构》为例,通过分析家具行业所需人才特点和人才标准以及课程性质来进行课程定位,积极探索“艺工融合”的多元化教学模式创新。围绕课程内容体系重构、学生特点、课程思政要素等方面来探讨应用型课程教学模式的创新方法。从教学环境、教学资源以及师资队伍等角度总结出“艺工”融合的多元化教学保障手段。通过“艺工”融合课程教学改革与实践,有效地提高了产品设计专业应用型人才培养质量,教学效果显著提升,也为今后同类课程的教学提出了参考性的意见。

复合材料在结构工程中的应用与性能分析

本论文研究了复合材料在结构工程中的应用与性能分析。首先,介绍了复合材料的基本概念、组成和分类。然后,分析了复合材料在结构工程中的应用领域,包括航空航天、汽车、建筑和桥梁等。接着,探讨了复合材料的性能及其对结构工程的影响。最后,总结了复合材料在结构工程中的优势和挑战,并提出了今后的研究方向。希望本论文的研究结果可以为进一步发展和推广复合材料在结构工程中的应用提供参考。

不同修复材料对水工结构应用效果影响的研究

近年来,随着科技水平的不断提高,水工结构修复材料在研究和应用方面已取得重大成就。由传统水泥基修复材料向近代聚合物修复材料和复合材料修复材料发展,多种新型修复材料不断涌现,给水工结构修复工作带来更多的选择。但不同修复材料的应用效果是有区别的,因此如何选用适宜的修复材料来改善水工结构修复效果已成为目前研究中的一个热点与难点。

钢结构材料在建筑施工技术中的应用

随着我国经济的快速发展,我国很多地方都以钢结构为主体,其建造技术也得到了很大的发展,将其运用到建筑工程中,可以有效地提高建筑工程的质量。为此,在建筑施工中,必须对钢结构材料进行合理选用,对钢结构材料进行标准化,才能更好地保证建筑工程的质量,而做好钢结构施工前的技术交底,强化对钢结构材料的质量管理,使钢结构材料的质量得到进一步的提升,使整个工程的施工质量得到全面的提升。

绿色建筑材料在装配式结构中的应用探究

由于绿色建筑材料的多种优势,其在装配式结构中的应用价值值得肯定。同时,绿色建筑材料在装配式结构中的应用,实现了高效、环保、高质量的建设目标。因此,随着我国建筑行业的持续发展和绿色建筑理念的推广,装配式建筑在工程项目中的应用将越来越广泛,将为我国建筑行业的高质量发展做出重要贡献。并且,本文通过对绿色建筑材料在装配式结构中的应用进行探究具有重要的意义。

碳纤维复合材料在路面结构中的应用研究

随着社会经济的不断发展和交通运输需求的增加,路面结构的设计与需求变得尤为重要。本研究深入探讨了碳纤维复合材料在路面结构中的应用,通过对现行路面结构的功能与要求进行综合分析,揭示了碳纤维复合材料在裂缝修复、表层磨损修复、新建路面材料、路面结构强化、以及创新智能化路面等方面的潜在作用。同时,针对工程实施中的技术难点、耐久性与环境适应性的挑战,以及成本与可持续性的考量,提出了对碳纤维复合材料在路面工程中全面应用的展望,为提升路面结构性能和可持续发展提供了深刻洞察。

路桥施工中新型材料在桥梁结构中的应用研究

基础建设的推动,正重考量新型材料的运用以及未来研究焦点所在。以桥梁建设为例,对新型材料的运用进行注入研并述。切实运用研究和理论剖析的手法,推进与新型材料相关的论述。概述了新型材料包括主要类别以及特性在桥梁建设的运用。详细考察了新型高强度钢材、轻质高性能混凝土(LHPC)、纤维增强塑料(FRP)及抗水防腐材料等在桥梁建设中运用的可能性与实际效果。通过实证研究与持久追踪,对上述材料在桥梁建设效果作出理论支持。结果证明,这些材料在提升桥梁耐用性、加强其强度以及抑制振动等方面,表现过人,尤其纤维增强塑料在提升结构抗震性方面,效果更为显著。最后,针对新型材料在使用过程中可能出现的问题和挑战,提出了若干对策和建议。本研究结果为新型材料在路桥施工中的应用提供了理论参考和技术指导,同时也有助于推动我国路桥施工技术的更新和升级。

民建专业中新型建筑材料在结构设计与施工中的应用技术

本文旨在探讨新型建筑材料在民建专业中的定义及其在民用建筑结构设计和施工中的应用技术。梳理了新型建筑材料的定义、分类和特点深入探讨了新型建筑材料在民用建筑结构设计和施工中的应用技术,包括材料选用、结构设计、施工工艺等方面。结果表明,新型建筑材料在民建专业中具有重要的地位和作用。在结构设计中,新型建筑材料可以提高结构的强度、刚度和稳定性,减小结构自重,优化结构形式,提高工程质量,推动民用建筑行业的持续发展和创新。

天然纤维混杂增强树脂基复合材料的研究现状及应用

天然纤维增强树脂基复合材料具有资源丰富、密度小、可生物降解、生态友好、生物相容性好、可再生、成本低等优点,在汽车轻量化、运动设备、家电轻薄化、电气部件和生物医药行业等领域呈现出巨大的发展前景和应用价值,并在国内外得到了广泛的应用。综述了天然纤维混杂增强树脂基复合材料的制备方法、力学性能及其应用,并对天然纤维混杂复合材料的发展进行了展望。

X射线CT在C/SiC复合材料微观结构和损伤表征中的应用

本文采用X射线CT和三维数字图像处理与分析方法对C/SiC复合材料内部的微细观结构、损伤及其动态演化过程进行了表征,展示了X射线CT在认识C/SiC复合材料微细观结构和损伤机理等方面的优势,它不仅可以定性地在三维空间上揭示C/SiC复合材料内部碳纤维束、SiC基体和孔洞的三维形貌及其连通性,还可以定量地对每个个体的体积、表面积、厚度场等关键三维几何参数进行测量,获得孔洞、纤维束和SiC基体沿铺层厚度方向的变化规律;在不对试样进行破坏的情况下开展失效分析,在准确确定最终断裂位置的同时,对试样内部产生的微裂纹以及高温下发生的氧化行为进行表征。通过开展基于X射线CT原位观测的力学试验,可以对C/SiC复合材料试验件内部的损伤演化过程进行准确表征,为揭示其损伤和失效机理提供更加直接可靠的依据。

大跨径钢-混凝土组合结构桥梁桥面铺装材料的研究与应用

目的 针对大跨径钢-混凝土组合结构桥梁服役过程中对铺装层材料的性能需求,提出高黏高弹薄层铺装结构与材料,为该类桥梁桥面铺装工程提供参考。方法 开发粘韧性能优异的高黏高弹改性沥青材料,提出1 cm高黏高弹防水粘结应力吸收层+5 cm高黏高弹SMA沥青混凝土的薄层大跨径桥面组合铺装方案,研究铺装层的服役性能规律。结果 高黏高弹防水粘结应力吸收层可阻止钢-混凝土组合结构桥梁中混凝土板的裂缝反射,具有优良的防水与粘结性能;高黏高弹SMA磨耗层具有优异的水稳定性能、高温稳定性能、低温抗裂性能与抗滑性能。结论 笔者提出的组合铺装结构与材料在武汉鹦鹉洲长江大桥中成功应用,可有效防止铺装层服役过程中出现推移、拥包、开裂等桥面病害。