研究生“弹塑性力学”课程教学提质增效策略

文章首先阐述了研究生“弹塑性力学”课程教学目标和存在的问题,然后论述了研究生“弹塑性力学”课程教学提质增效策略,包括加强课程思政教育、优化教学内容、创新教学方式、建设课程案例库、采用多元化考核方式。

岩土弹塑性力学硕士研究生课程教学改革实践

岩土弹塑性力学是同济大学土木工程学院岩土工程方向硕士研究生的专业学位课程。在十余年教学经验总结基础上,结合专业学位研究生培养目标和岩土工程实际情况,对教学内容进行重新设计和优化。针对研究生学习中遇到的困难,提出一些教学改革措施,有利于学生系统性掌握专业知识并培养工程分析和开展科学研究的能力。为弥补缺少合适教材的不足,参考现有的弹性力学和塑性力学教材,并加入岩土力学方面的知识内容,编写一部面向全日制专业学位研究生教学的岩土弹塑性力学教材。

可视化教学在弹塑性力学课程中的实践

文章介绍了弹塑性力学中常见、抽象的本构关系以及残余应力、变形曲线的表达式,采用了课程的3种可视化软件,并用软件实现表达式的可视化。基于此,通过可视化结果来认识弹塑性力学的相关内容,既能增加学生的专业课程兴趣,又能扩展学生的科研软件技能,从而增强学生的学习效果,提高教师的教学成就。

“应用弹塑性力学”课程思政的实施与思考

教育部要求把思想政治教育贯穿人才培养体系,发挥好每门课程的育人作用。“应用弹塑性力学”课程是众多专业学位硕士研究生的一门重要专业基础课,开展课程思政教育有助于实现应用型高层次专门人才立德树人根本任务。根据“应用弹塑性力学”课程特点和学校特色,修订了教学大纲,更新了教学内容,挖掘了12个课程思政教学点,并具体介绍了其中9个课程思政教学点。通过挖掘课程思政教学点,凝练价值典范,并将思政元素润物无声地融入课程教学活动中,以期实现知识传授、能力提升和培德育人融为一体的目标。

30408奥氏体不锈钢弹塑性力学演变研究

采用小冲杆测试技术测试30408奥氏体不锈钢的屈服强度及抗拉强度分别为195.43MPa、804.34MPa,运用扩展有限元的方法模拟了小冲杆试验的破裂过程,并基于弹塑性力学分析了某煤矿应力计压力枕的弹塑性变形。结果表明:采用扩展有限元法模拟小试样破裂位置与试验破裂位置基本吻合,断裂位置先经历减薄,减薄区发生最大的塑性变形为123.1%,之后随着应力的增大,试件产生破裂。压力枕的弹塑性分析与试验结果的相对误差在(0.21~6.65)%之内,表明该方法用于应力计压力枕的设计是可行的。这里指在探索大塑性变形零部件的精细化设计问题,减少试验次数,提高设计精度。

情感层次理论下幼儿科普绘本设计研究——以弹塑性力学题材绘本设计为例

利用幼儿情感与认知发展敏感期特征,开展幼儿科普绘本情感化设计研究。运用情感层次理论,分析幼儿在本能层、行为层、反思层上对科普绘本情感需求,构建绘本设计理论与方法。探究出情感层次理论下的幼儿科普绘本图画和文字设计理论与方法,并创作绘本《宝宝爱变形》。通过对幼儿科普绘本进行情感化设计研究,使绘本设计满足幼儿对其情感需求,促进绘本对幼儿的科学启蒙。

基于弹塑性力学的疲劳裂纹扩展速率的研究

基于增量塑性理论定义的J积分,结合试验和计算机仿真方法,研究建立基于弹塑性力学的裂纹扩展速率的方法,通过与基于线弹性力学的裂纹扩展速率曲线比较,基于增量塑性J积分的裂纹扩展速率曲线很好地描述了材料断裂力学性能特征,验证了ΔJ积分作为裂纹扩展驱动力参量的合理性,为进一步研究探讨裂纹扩展机制提供研究基础,并基于7N01铝合金试验数据提出了一种简单归一化模型,考虑了应力比对裂纹扩展速率的影响,适用于工程实际中估算材料的疲劳裂纹扩展寿命。

弹塑性力学中加载路径效应的类比教学设计

弹塑性力学是工程类研究生必选的核心课程,具有高度的抽象性和复杂性。基于经典薄壁圆管拉扭问题,对三种典型应力/应变路径进行深入分析,秉承“多走一步,深入三分”的教学理念,在教材中“不一样”结论的基础上,探讨了加载路径效应中“不一样”的规律性、统一性和普适性,并将发现的规律性与社会心理学中的经典理论进行了类比,提出了塑性强化材料应力路径的“首因效应”和应变路径的“近因效应”。塑性力学理论与社会心理学理论之间的强烈反差对比与完美的和谐统一,成功地激起了学生学习的热情,同时帮助学生建立了有效的知识框架,取得了很好的教学效果。

砂岩弹塑性力学特性的水物理化学作用效应——试验研究与本构模型

针对干燥、饱水、蒸馏水以及不同离子浓度和pH值水溶液循环流动作用至水–岩反应平衡后的砂岩试件,开展一系列单轴压缩试验和CT损伤测试,获得这些不同状态及水溶液作用后砂岩试件的应力–应变关系全过程曲线和CT扫描结果;分别研究砂岩弹塑性力学特性包括应力–应变关系、弹性模量、峰值强度及残余强度的水物理作用和水化学作用效应与机制;基于CT检测结果开展相应的水物理化学损伤分析;在此基础上,通过分析水物理化学作用对砂岩应力–应变关系的影响特征与规律,探讨并采用改进的Duncan模型来描述存在水物理化学作用效应的砂岩非线性弹性变形行为。研究结果对于水–岩相互作用及相关领域的理论与应用研究,具有良好的促进与借鉴作用。

基于正交设计的复杂坝基弹塑性力学参数反演

复杂坝基弹塑性力学参数反演的计算工作量直接取决于采用何种优化方法。根据大坝在运行期的实测资料,运用有限元正交数值试验、回归分析和优化相结合的方法,反演了坝基岩体的弹塑性力学参数。实例研究表明了该方法的高效性和实用性。

弹塑性力学课程研究性实验教学探索与实践

根据弹塑性力学课程内容理论性强、公式概念抽象、解析计算复杂等特点,对该课程进行了研究性实验教学设计与实践。设置研究专题、制订实验方案、研讨工艺案例,培养学生掌握弹塑性力学理论知识并运用于实践的独立研究能力和创新能力。实践表明,研究性实验教学能够加深学生对弹塑性力学课程公式概念、理论要点的理解,提高学生分析问题、解决问题、工艺实践及团队协作的能力,提高弹塑性力学课程的教学质量。

交互式和可视化的弹塑性力学教学方法探讨与实践

交互式教学方法的实施可引导学生参与到课堂教学中,调动学生学习的积极性和主动性。利用MATLAB软件的图形用户界面模块,建立了弹塑性力学经典问题数据库,设计了交互式参数输入和可视化结果输出平台。通过改变应力解答中各物理量的设定值,可直观地显示应力的二维或一维分布,使学生不再被枯燥抽象的公式困扰,还能通过可视化界面直观形象地理解应力的分布特征。交互式和可视化的弹塑性力学教学方法的实施,既能增加学生的专业兴趣,加深学生对所学知识的理解,又能使教师获得教学成就感。

弹塑性力学问题的神经网络计算模型

为了提高弹塑性力学问题的计算速度 ,给出了其新的势能变分原理形式。利用神经网络的并行、分布处理的特点进行寻优 ,并给出了相应网络的结构形式和网络参数。

隔河岩坝基岩体在运行期的弹塑性力学参数反演

根据隔河岩大坝在运行期的实测位移,运用有限元正交数值试验、回归分析和优化相结合的方法反演了坝基岩体的弹塑性力学参数,为进一步研究高水位作用对岩体力学参数的弱化机制及弱化程度、大坝在极限水位下的安全裕度以及建立大坝工作状态预测模型提供了科学依据。

弹塑性力学一流课程建设的探索与实践

在一流课程建设背景下,课题组从弹塑性力学课程的特点出发,提出一个根本、两向维度、三层位面、四元融合的教学理念,即立足一流本科专业和新工科人才培养目标,实行学校教师和企业工程师两向维度的理论与实践协同教学模式,建立课堂教学、实验教学、实践教学的一体化教学体系,实行政教融合、科教融合、赛教融合、产教融合的多元化教学设计。新模式实践表明,教学效果明显提高,可以为弹塑性力学课程教学改革提供新思路。

球墨铸铁高温弹塑性力学性能的实验研究

给出了球墨铸铁 ( QT50 0— 7)加载 -卸载 -二次加载特性曲线 ,结果表明 ,加载 -卸载 -二次加载过程的应力 -应变关系基本满足 Prantle假设。测定了 1 8℃～ 1 0 0 0℃应力 -应变关系和各温度下的抗拉强度、屈服强度、弹性模量、剪切模量、泊松比、应变强化率以及它们随温度的变化关系 ,为进行该种材料的弹塑性热应力计算机数值模拟提供了必须的基础数据 ;本文的实验结果表明 ,弹塑性力学的理论和假设基本适用于铁素体 -球光体基体的球墨铸铁材料。

能力培养导向的“弹塑性力学”教学改革与实践

"弹塑性力学"是土木工程研究生的专业学位课,也是一门内容抽象、公式繁杂的理论课程。为了激发研究生对该课程的学习兴趣,进行了以能力培养为导向的教学改革,具体举措有:(1)压缩教师讲台授课,推出网络课程;(2)增加土木工程实例与前沿教学;(3)尝试"请学生走上讲台,让同学讨论评价"的教学形式;(4)推行全过程、多样化的学习评价方式。通过在教学方式、教学内容、教学环节、教学评价上的改革,发展了研究生的学习能力、应用能力、创新能力、沟通与表达能力,也获得了他们的好评。

弹塑性力学课程案例研讨教学探索与实践

在一流课程建设背景下,围绕弹塑性力学基本理论要点,以知识脉络为主线构建问题导向的理论与应用案例,通过案例研讨教学,引导学生建立准确的物理概念,掌握弹塑性变形力学分析方法。教学实践表明,案例研讨教学能够使学生达到理论与实践相结合的学习效果,加深学生对理论要点的理解,提高学生分析问题、解决问题和工艺实践能力,可以为弹塑性力学课程教学改革提供新思路。

谈谈弹塑性力学中的简化问题

讨论了弹塑性力学中的基本假设、本构模型和简化分析方法.指出在这一领域中,简化是非常重要的和必需的.

基于弹塑性力学的T形接头焊接变形三维模拟

采用弹塑性力学理论对常见的T形焊接接头的焊接变形进行了数值模拟。焊接过程中母材受热不均匀,材料的热物性参数、弹塑性性能随温度变化呈现非线性关系等都会使结构在焊后存在不均匀的焊接变形。在不同的温度区域,通过选择弹性或塑性矩阵及在塑性区定义屈服条件,采用有限元方法,对T形接头焊接变形过程进行了三维数值模拟。为提高数值模拟的精度,热源模型采用了与实际焊接过程较匹配的Goldak双热源模型。模拟结果表明,在距焊缝一定距离的纵截面上,T形接头的底板产生不均匀的焊接角变形,数值模拟结果与理论分析基本一致,为焊接结构焊接变形的预测及控制打下了基础。