新工科背景下研究生课程体系的建构——以岩土工程专业为例

“新工科”的建设和发展对研究生培养提出了更高要求,研究生除掌握扎实的理论基础外,提升其科研创新能力与工程实践能力至关重要。陆军勤务学院在长期探索和近30年岩土工程专业研究生培养的基础上,以“先进教育理念”和“建构主义”为指导思想,探索构建了研究生课程体系“一体三维”的理论框架,基于该理论框架,对本专业研究生培养的课程体系、教学模式、实践平台、教材改革等方面进行了探索实践,介绍了取得的实践成效。

建构“创新”基因,改革岩土塑性力学研究生教材

研究生教育是国家人才竞争和科技竞争的集中体现。研究生教材是研究生培养质量的重要保障。充分考虑研究生的培养规律,以建构主义学习理论为依据,从科学范式与内容模块化设计、研究方法与内容深度融合、创新过程"非理性突跃"和"预见性"创新特质培养等角度,重塑岩土塑性力学教材新体系,充分激发研究生自主学习潜力,建构研究生的创新基因,形成基于研究生培养规律的教材建设理论。通过40余年的努力,新教材取得了良好的教学效果,在国内外均有较大影响,对提升研究生教育质量具有一定的推动作用。

黏性土大数据黏弹塑性本构模型研究

土的动力本构模型是土动力学研究的核心问题之一,是开展重要土木工程动力数值计算的基础。一般动力本构模型存在假设多、适用范围小、不能合理反映岩土材料的动力特性等问题。从黏性系数入手,通过黏性土动力荷载作用下的大量试验数据的大数据深度挖掘,确立黏性系数的主要影响因素,建立黏性系数的大数据计算模型。在本研究团队的大数据静力广义塑性力学本构模型基础上,以黏弹塑性理论为模型框架,将黏性系数计算模型引入黏弹塑性模型中,建立黏性土大数据广义塑性力学黏弹塑性本构模型。经验证,该模型拟合程度为0.956,能够较好模拟黏性土在动荷载下的动力特性。

分层梯度橡胶混凝土SHPB试验数值模拟研究

当今世界,恐怖炸弹袭击、偶然性事故爆炸使地下工程面临威胁日益严峻,提高地下工程的动力防护能力是亟待解决的重要社会与科技问题。橡胶混凝土优异的缓冲吸能特性使其在结构的动力防护方面有着突出的研究前景。功能梯度材料(FGM)是一种可以根据不同场合对其功能进行设计的材料。论文将功能梯度材料理念引入到橡胶混凝土材料中,用以探究分层梯度橡胶混凝土的动态抗压强度和消波能力。研究方法基于HJC混凝土本构模型,采用有限元软件LS-DY⁃NA对分层梯度橡胶混凝土的SHPB试验进行数值模拟。通过模拟结果发现合理的梯度模式可以提升橡胶混凝土的消波能力与动力抗压强度,逆梯度橡胶混凝土所表现出来的动态力学性能最好。在更大的加载波速下相比于其他梯度和均质橡胶混凝土逆梯度橡胶混凝土的消波能力将会更强,研究成果可为增强地下工程动力防护能力提供新思路。