材料力学专业相关毕业论文范文
材料力学论文

吊车梁强度和梁的立柱偏心压缩的研究姓名:白志同学号:201031020指导教师:王博摘要:吊车系统是工业厂房和实验室中重要的受力结构,其中包含大量的弯曲强度和稳定性的问题,我通过对吊车梁主要部位(连接部位和焊接部位等)的应力和对厂房中支撑梁的立柱偏心压缩的研究来研究吊车梁的安全性问题,并以此应用来解决提高吊车梁的强度问题,提出了几个方案。
关键词:弯曲强度,偏心压缩,连接部,截面核心,解决方案。
一、前言举一个实例,某实验室为跨长24米的工字型截面简支梁,材料为Q235钢,翼缘由多层钢板叠置组合而成,腹板为单层钢板,连接方式为铆钉连接和焊接,如果将将吊车的吨位从250t 升级至350t。
则需要对此实验室的吊车系统重新进行研究并提出提高吊车梁强度的方案。
经过资料搜集发现吊车梁的破坏有以下几个方面1、连接破坏。
2、疲劳破坏。
3、强度破坏。
4、梁的立柱的破坏。
由于本人目前为止知识水平的限制,许多方面可能会忽略掉。
如在网上搜集到吊车梁的受力特点有:①承受的吊车荷载是重复荷载,吊车荷载具有冲击和振动作用,要考虑荷载的动力特性。
②吊车荷载的偏心影响产生扭矩,要考虑扭矩的影响,制动系统与柱的连续破坏(包括制动梁与柱连接焊缝开裂,制动梁与柱连接的预埋件与柱剪切破坏等)以及制动系统本身杆件破坏。
这些方面我可能会忽略掉,在此做出提示。
二、简要分析1、本人先从简单方面入手,先进行对吊车梁的立柱强度进行计算,看是否满足其强度要求。
这里有一张实验室吊车系统图。
可以看见这个吊车系统的柱子,在材料力学书偏心拉压的课中也有此力学模型,如图(a)可看出一般力作用于F1所指的位置。
整体力学模型如图:我们知道吊车荷载是通过吊车桥架两侧的轮子分别传递到两边的吊车梁上。
在满负荷条件下,吊车的最大轮压取决于吊车主钩的位置,一般为了能简单计算我以主钩在中间位置进行计算。
并且补充一下通过原先知识了解:在工程中,对于偏心拉压问题,有时要求截面上只有一种应力,如建筑中的砖柱和石柱,要求截面上不出现拉应力。
854材料力学范文

854材料力学范文854材料力学是一门研究材料力学性质和行为的学科,主要研究材料的力学性能、动力学行为以及材料的断裂等问题。
在材料工程中,力学性能是评价材料性能的重要指标之一,了解材料在外力作用下的行为对于选择合适的材料和改善材料性能具有重要意义。
在854材料力学中,主要研究力学行为的定性和定量特性。
定性特性主要包括材料的弹性、塑性、粘弹性和断裂等特性。
弹性是指材料在外力作用下能恢复最初状态的能力,塑性是指材料在受力后能发生永久变形的能力,粘弹性是介于弹性和塑性之间的特性。
断裂是指材料在外力作用下发生破裂的现象。
定量特性包括材料的力学参数和材料的强度等。
力学参数包括杨氏模量、剪切模量和泊松比等,这些参数可以反映材料的刚度和柔韧性。
材料的强度是指材料在外力作用下能承受的最大应力,可以通过材料的屈服强度、抗拉强度等来表示。
854材料力学还研究材料的动力学行为,包括材料的动态响应和疲劳行为。
材料的动态响应是指材料在外力作用下的快速变形行为,主要研究材料的冲击和爆炸问题。
材料的疲劳行为是指材料在反复应力作用下产生的裂纹和失效现象,这对于提高材料的使用寿命有着重要作用。
最后,854材料力学研究材料的断裂行为。
材料的断裂是指材料在外力作用下发生破裂的过程,主要包括塑性断裂和脆性断裂。
塑性断裂是指材料在较大应力作用下发生大块状塑性变形,而脆性断裂是指材料在较小应力作用下迅速破裂的现象。
研究材料的断裂行为可以为材料的设计和工程应用提供重要依据。
总之,854材料力学是研究材料的力学性质和行为的学科,主要研究材料的力学行为的定性和定量特性,材料的动力学行为以及材料的断裂行为。
这门学科对于提高材料的性能和工程应用有着重要的意义。
工程材料力学性能论文毕业论文

11042102 2014
化学与化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程系 2011 级金属材料工程 1 班
焦通
年 06 月 18 日
材料力学在非工程方面的应用
一、材料力学知识简介 材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度、稳
定和导致各种材料破坏的极限。材料力学与理论力学、结构力学并称三大力学。 1. 研究材料在外力作用下破坏的规律; 2. 为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件; 3. 解决结构设计安全可靠与经济合理的材料力学基本假设; a) 连续性假设——组成固体的物质内毫无空隙地充满了固体的体积 b) 均匀性假设——在固体内任何部分力学性能完全一样 c) 各向同性假设——材料沿各个不同方向力学性能均相同 d) 小变形假设——变形远小于构件尺寸, 便于用变形前的尺寸和几何形状进
就要发生振动; 若传动轴的弯曲变形过大, 不仅会使齿轮很好地啮合, 还会使轴 颈与轴承产生不均匀的磨损; 输送管道的弯曲变形过大, 会影响管道内物料的正 常输送,还会出现积液、沉淀和法兰结合不密等现象;造纸机的轧辊,若弯曲变 形过大, 会生产出来的纸张薄厚不均匀, 称为废品。 另一类是要求构件能产生足 够大的变形。 例如车辆钢板弹簧, 变形大可减缓车辆所受到的冲击; 又如继电器 中的簧片, 为了有效地接通和断开电源, 在电磁力作用下必须保证触电处有足够 大的位移。 三、材料力学在生活建筑学的运用
随着高层建筑在我国的迅速发展 , 建筑高度的不断增加 , 建筑类型与功能愈 来愈复杂 , 结构体系更加多样化 , 高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设 计工作的重点和难点之所在。 多层和高层建筑结构都要抵抗竖向及水平荷载作用 , 但是在高层建筑中 , 要使用更多的材料来抵抗水平作用 , 抗侧力成为高层建筑结 构设计的主要问题。 在地震区 , 地震作用对高层建筑的威胁更大 , 地震灾害将会给 人民的生命财产造成巨大损失 , 所以抗震设计必须更加重视。在高层建筑结构抗 震理论和设计方法的发展过程中 , 存在着结构刚与柔的争议 , 有的认为结构柔性 一些好 , 因为场地确定后 , 结构愈柔性 , 自振周期愈长 , 地震影响系数越小 , 结构所 受到的地震作用就愈小 , 因此在结构抗震设计时 , 可将结构设计得柔性一些 , 以减 小作用于结构上的地震力 , 从而可以用较少的材料 , 抗御较强的地震 , 既合理又经 济。但有的则认为地震区的高层建筑结构应该刚性一些 , 使结构具有较大的承载 能力 , 可以抵抗较强的地震 , 而且非结构部件的连接构造简单 , 又不易破坏。从过 去的地震经验也可以看出 , 对于一般构造的高层建筑结构 , 刚性比柔性好 , 刚性结 构破坏较轻 , 而且由于地震时的结构变形小 , 隔墙、围护墙及装饰等非结构部件将 得到保护 , 破坏也会减轻。对于柔性结构 , 由于地震时将产生较大的层间侧移 , 不 但主体结构破坏较重 , 非结构部件也将大量遭到破坏 , 造成很大经济损失 , 甚至有 时还会危及人身安全 , 所以高层建筑结构应采用刚度较大的。 四、材料力学在生活桥梁学的运用
材料力学论文

材料⼒学论⽂论⽂常⽤来指进⾏各个学术领域的研究和描述学术研究成果的⽂章,它既是探讨问题进⾏学术研究的⼀种⼿段,⼜是描述学术研究成果进⾏学术交流的⼀种⼯具。
论⽂⼀般由题名、作者、摘要、关键词、正⽂、参考⽂献和附录等部分组成。
论⽂在形式上是属于议论⽂的,但它与⼀般议论⽂不同,它必须是有⾃⼰的理论系统的,应对⼤量的事实、材料进⾏分析、研究,使感性认识上升到理性认识。
材料⼒学论⽂1 摘要:适合的⽊粉填充量、粒径⼤⼩有利于提升⽊塑材料的综合性能;合适基体树脂的选择也有较⼤影响;加⼯⼯艺的类型决定材料的质地、密度, 影响材料强度;原料的改性处理也是提升⽊塑材料的重要途径。
阐述了提升⽊塑材料⼒学性能的微观作⽤机理, 举出了现阶段主要的科研成果, 总结了⽊塑材料发展的不⾜, 并做出了展望。
关键词:⽊塑复合材料; ⽊粉; 基体塑料; 加⼯⼯艺; 助剂; ⽊塑复合材料, 简称WPC, 是由热塑性塑料作为基体材料, 植物纤维作为增强材料复合⽽成的⼀种聚合物基复合材料。
作为⽊塑复合材料的热塑性基体塑料主要包括:PP、PE、PVC、PS等, ⽊粉通常采⽤杨⽊粉、桉⽊粉、⽵粉等。
现阶段⽊塑复合材料的制备⼯艺主要是挤出成型和模压成型, 将⽊粉与塑料经⾼速混合机混合均匀后, 加⼊挤出机中 (通常使⽤双螺杆挤出机) , 熔融共混后从特定形状的出料⼝挤出成型, 或者直接将物料熔融共混后注⼊磨具中压制成型, 最后根据需要可以对成型的⽊塑复合材料进⾏加⼯处理。
⽊塑复合材料现已应⽤于包装、建筑、园林庭院、汽车内饰等领域, 但是⽊塑复合材料的⼒学性能不⾼及耐⽔性能差⼀直限制其更加⼴泛的使⽤, 科研⼈员也致⼒于开发新型的⾼强⽊塑复合材料。
本⽂主要从⽊粉粒径、⽊粉填充量、基体塑料种类、加⼯⼯艺和原料前处理展开, 探究⽊塑复合材料的⼒学性能特点, 并介绍改性研究的发展现状。
1 ⽊粉粒径、填充量对材料⼒学性能的影响 强度反映了材料抵抗破坏的能⼒, 往往是复合材料增强改性的研究重点。
材料力学论文

《材料力学》实验论文姓名:班级:学号:指导老师:日期:目录压杆稳定性的研究 (3)摘要 (3)关键词:压杆稳定工程实例 (3)正文 (3)参考文献 (6)仿生材料的研究与应用 (7)摘要 (7)关键词:仿生材料研究进展 (7)正文 (7)参考文献: (10)冷作硬化非调质钢螺栓的形变强化效应 (11)摘要 (11)关键词:形变强化非调质钢螺栓 (11)正文 (11)参考文献 (14)关于钢管结构中合理选材的探讨 (15)摘要 (15)关键词:钢管结构发展无缝钢管焊接钢管径厚比残余应力延性成型工艺 (15)正文 (15)参考文献 (21)材料试验机在工程领域的应用拓展 (22)摘要 (22)关键词:材料试验机疲劳测试断裂测试应用拓展 (22)正文 (22)参考文献 (26)压杆稳定性的研究摘要细长的受压杆当压力达到一定值时,受压杆可能突然弯曲而破坏,即产生失稳现象。
由于受压杆失稳后将丧失继续承受原设计荷载的能力,而失稳现象又常是突然发生的,所以,结构中受压杆件的失稳常造成严重的后果,甚至导致整个结构物的倒塌。
随着社会经济的发展,工程中受压的杆件越来越多,例如许多建筑立柱、各种液压机械活塞杆,机床的丝杆等等,都有平衡构建的稳定性问题。
工程上出现较大的工程事故中,有相当一部分是因为受压构件失稳所致,因此对受压杆的稳定问题绝不容忽视。
关键词:压杆稳定工程实例正文早在文艺复兴时期,伟大的艺术家、科学家和工程师达·芬奇对压杆做了一些开拓性的研究工作。
荷兰物理学教授穆申布罗克(Musschenbroek P van)于1729年通过对于木杆的受压实验,得出“压曲载荷与杆长的平方成反比的重要结论”。
【1】众所周知,细长杆压曲载荷公式是数学家欧拉首先导出的。
他在1744年出版的变分法专著中,曾得到细长压杆失稳后弹性曲线的精确描述及压曲载荷的计算公式。
当细长杆件受压时,却表现出与强度失效全然不同的性质。
例如一根细长的竹片受压时,开始轴线为直线,接着必然是被压弯,发生颇大的弯曲变形,最后折断。
材料力学小论文

材料力学小论文h材料力学论文跳水板的性能分析大连理工大学姓名:班级:运船学号:跳水板的性能分析姓名: 班级: 学号:]关键字:跳板;弯矩;剪力;挠曲线;转角;最大冲力;拉力传感器,静态应变仪成果简介:最常见的在跳水比赛中使用的跳水板是个典型的跳板使用例子,其结构和性能的好坏与运动员的比赛安全和水平能否正常发挥息息相关,所以研究跳板的结构和性能有了必要性和时代性。
就目前我们掌握的材料力学的知识和有关的资料,我对跳板的结构和性能进行思考和探索;通过思考和探索,知道了在一定条件下(一定温度一定湿度等条件),怎么通过现有的知识判断:跳板需要什么样的结构和结构是否合理,具有什么性质的材料才能保证跳板工作的安全行性能的可行性。
正文:目前在跳水比赛中使用的三米跳板结构如图:全长4898mm,板宽500mm,前支点到后支点的的距离为1883m,有合金或玻璃钢制成,表面覆盖有防滑材料,其弹性极好。
跳板是末端被固定的杠杆,杠杆原理中有距离支点越远,力臂越长,弹力越大。
在跳板中,运动员会想尽办法让自己最大限度地使用跳板的弹力。
运动员在踩在跳板上,从下蹲到双脚离开跳板上升过程中,从能量转化角度来说是,运动员最终获得的动能并上升,首先是由运动员下减少的蹲重力势能和化学能转化为跳板的弹性势能,其次是起跳过程人的化学能和跳板的弹性势能转为远动员上升时的机械能。
在日常生活中,我们会发现运动员只经过一次上述的过程是不能够上升到足够高的高度来来完成所需完成的比赛动作的,所以一般上述的下蹲起跳动作会不止一次发生,也就是说,跳板还要多次承受向下的冲力的作用(变形也是多次发生,但有一次变形是最大的),这最大冲力和跳板能承受的最大冲力以及如何保证运动员不从板上掉下是我们研究的主要问题。
假设运动员的重力为G(跳水板的重量不大,为了方便分析就忽略了),跳板的长度为L,宽度为b,许用应力为,,,跳水板截面的面积A,截面型心纵坐标Y,型心主惯性矩I, 现在对跳板的受力如图:其扭矩图为:弯矩图为:剪力图为:各点由于平面弯曲引起的应力变与弯矩的关系为:如图,拉力传感器连在跳板端点处,这样施加不同的拉力值时,不同截面的应变值就可以通过静态应变仪测得。
材料力学课程论文

关于剪切模量G、弹性模量E和泊松比v的关系证明及其应用姓名:学号:班级:摘要:众所周知,材料力学在工科专业中发挥着不可忽视的重要基础作用,前人们也对此进行了深入的研究和探索,为我们现在的快速计算打下了良好的基础,胡克定律的发明极大方便了弹力的计算,而剪切模量、弹性模量和泊松比的发现也方便了我们对应力的计算,三者关系的得出更是提升了我们的计算效率。
本文首先对剪切模量、弹性模量和泊松比的重要意义进行了说明,然后证明了三者之间的关系,最后简要谈一些相关应用。
关键词:剪切模量、弹性模量、泊松比、应用引言:笔者在学习《材料力学》到第四章扭转时,学到了弹性胡克定律:σ=Eε,式中σ为正应力,E为弹性模量(Young's Modulus),ε为线应变;泊松比:v=ε1ε2,式中v为泊松比(Poisson's ratio),ε1为横向线应变,ε2为轴向线应变;剪切胡克定律:τ=Gγ,式中τ为切应力,γ为切应变,G为切变模量(shear modulus)。
笔者又看到,对各向同性材料,材料的三个弹性常数:弹性模量E、泊松比ν和切变模量G之间存在下列关系G=E2(1+ν)。
但是教材中并没有给出证明,当时才疏学浅,无法证明,但是笔者当学习到第八章时,有了一些个人见解。
刨根问底是笔者的一贯风格,为此,笔者对本公式进行了探讨证明。
剪切模量是材料常数,是剪切应力与应变的比值。
又称切变模量或刚性模量。
材料的力学性能指标之一。
是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。
它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
剪切模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
[1]材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
弹性模量的单位是达因每平方厘米。
[2]泊松比是材料横向应变与纵向应变的比值的绝对值(即比值的负数),也叫横向变形系数,它是反映材料横向变形的弹性常数。
材料力学论文

由剪切胡克定律中切变模量G展开的一系列分析讨论运航0901 兰聪超200973605(负责文献查找及分析运算)王文骏200973627 (负责理论研究及分析运算)赵东阳200973621 (负责教学建议及分析运算)引言:笔者在学习《材料力学》第四章扭转时,学到了剪切胡克定律:τ=Gγ,式中,G为材料的弹性常数,称为切变模量(shear modulus)。
笔者又看到,对各向同性材料,材料的三个弹性常数:弹性模量E、泊松比ν和切变模量G之间存在下列关系。
两位笔者从这个公式入手,展开了一系列的研究和讨论工作。
材料的三个弹性常数:切变模量,是剪切应力与应变的比值。
是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。
它表征材料抵抗切应变的能力。
模量大,则表示材料的刚性强。
切变模量的倒数称为剪切柔量,是单位剪切力作用下发生切应变的量度,可表示材料剪切变形的难易程度。
材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律),其比例系数称为弹性模量。
弹性模量的单位是达因每平方厘米。
“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量,是一个总称,包括“杨氏模量”、“剪切模量”、“体积模量”等。
所以,“弹性模量”和“体积模量”是包含关系。
泊松比,材料在单向受拉或受压时,横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值。
笔者对公式有很大的兴趣,然而课本当中没有给出相关的推导证明。
两位笔者在查阅相关资料和计算之后给予了简单的证明:考虑在特殊情况下, 选择纯剪切平面应力状态单元体, 如图1 所示。
在纯剪切应力状态下,由于σ1=τxy,σ3=-τxy,根据主应力的广义胡克定律,得主应变ε1=(σ1-σ3)=τxy而由单元体内任意斜面上的线应变公式εa=(εx+εy)+(εx-εy)cos2α+γxycos2α其中任意斜面上的线应变公式推导为:在下图中2已知εx,εy,γxy,欲求εa图2 图3有图3可得: 。
图4 图5有图四可得:有图5可得:xy x d θεα1=x x s d d sin =εααx cos sin y 2θ θεα2=y y s d d cos =εααy sin cos θγα3=xy x s d d cos =γαxy cos 2d (d d d ∆l x y x x y xy )cos sin sin =+-εαεαγαεα=d (d ∆l s )=+-εαεαγαx y xy x s y s x s d d d d d d cos sin sin =+-εαεαγααx y xy cos sin sin cos 22=++--εεεεαγαx y x y xy 22222cos sin令α=45°εx=εy=0,则单元体中45°方向的应变为ε45°=,因为45°方向是最大主应变方向,所以二者相等,即ε45°=ε1,结合剪切胡克定律τ=Gγ就可以证得这三个弹性常数的关系。
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材料力学专业相关毕业论文范文材料力学是土木工程专业的一门重要力学基础课,学习好材料力学能更进一步打好工程专业的基础。
下面是店铺为大家整理的材料力学论文,供大家参考。
材料力学论文篇文一:《浅谈土木工程专业材料力学改革》【摘要】结合土木工程专业材料力学课程教学中存在的问题,从卓越工程师的培养目标出发,把CDIO教学理念引入到材料力学教学体系中,从教学内容、教学手段和方法、考核评价等方面提出来了有效的教学改革措施,建立了基于CDIO理念的材料力学教学模式。
该教学模式对于提高学生的学习热情,培养学生的综合实践和创新能力有积极意义,是解决目前土木工程专业在力学教学中遇到问题的一个很好的借鉴途径。
【关键词】CDIO教育理念;材料力学;教学改革;课程考核体系0引言材料力学是土木工程专业的技术基础课,是研究各类工程结构中普遍存在的受力和变形现象的学科,着重培养学生的逻辑思维、分析能力和解决实际问题能力。
一直以来,我国大学中所讲授的力学课程内容大多由前苏联引进的内容,内容陈旧、枯燥、抽象、重理论轻实践。
教学方法多采用灌输式教学,造成课堂气氛死板,有时甚至枯燥无味,大大降低了学生的学习热情。
这些问题不但加剧了学生的学习惰性,也影响到其它课程的学习状况。
针对以上问题,如何为实际工程提供合格的力学人才;如何在材料力学教学中充分调动学生的主动性和积极性;在目前有限的课时下,如何对旧有材料力学课程体系进行合并、筛选等工作已经成为教学改革工作不可回避的事实。
CDIO工程教育理念提倡在实践中学习,在学习中实践,这为该问题的解决提供了一种思路。
1CDIO工程教育模式CDIO模式以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
CDIO模式强调与社会大环境相协调的综合的创新能力,同时更关注工程实践,加强培养学生的实践能力,因此CDIO工程教育模式是提高大学生的创新和动手能力、推进产学研结合、加强实践教学环节以及加强学生参与交流与合作能力的有效途径。
2基于CDIO模式的材料力学教学大纲设计CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。
材料力学课程既包括专业知识学习,又强调应用能力的提升,根据这一教学目标设计的教学大纲如表1所示。
3改革方案设计3.1教学内容的改革对于传统教学中的基本概念、原理和方法,我们在教学中应该重视,可为了拓宽学生的视野和运用力学知识建模的能力,我们又应该对教学内容优化。
随着科学技术的发展,新的理论、新的学科、新的计算工具和计算方法、新的试验方法不断涌现,在教学内容中适当增加这方面的介绍和练习,可以拓宽和增强学生系统解决实际工程的能力。
此外,学生普遍对繁琐的理论推导缺乏热情,因此有必要在教学中加入实习环节或模型演示环节,实现教学与实践的结合,从而提高学生对力学课程的兴趣。
3.2教学方法和教学手段的改革如何调动学生的主动思考,如何加强学生独立解决问题的能力,如何实现“在实践中学习,在学习中实践”?显然单纯的课堂教学很难实现这些目的。
首先,材料力学应把课堂教学与案例教学或现场教学结合起来,并配合一定形式的课堂讨论。
这样学生就能比较生动地、直观地去学习基本理论,并且可以明确学习的目的性。
例如:弯曲问题可以在施工现场结合梁的配筋布设讲解;组合变形可以在实验室用模具演示教学等等。
另一方面,CDIO教育理念重视个人能力及技能的同时,强调团队协作与交流,因此可以在教学过程中开展分组专项研讨。
专项研讨任务以小组为单位,每组3~5人,让学生到施工现场进行调研,结合工程实际确定材料力学研讨主题,然后针对工程实际问题建立力学模型,通过小组探讨解决工程问题,从而锻炼学生收集信息、主动获取新的知识、解决问题和创新的能力。
再一方面,还可以在教学过程中开展自主实验设计,推动学生自主学习能力。
在教学手段上也应结合新技术、新方法的发展,在传统的板书基础上,融入PPT、Flash动画、仿真数值模拟等教学手段。
一方面加强学生对传统力学知识的理解,另一方面,新的教学手段可以丰富教学内容,贴近工程实践,拓宽学生的视野。
例如:PPT相对于板书,可以发挥信息量大的优点,让学生在有限时间内完成更多的课上练习;Flash动画可以在课堂上展现一些实验现象或者工程实际现象,这有助于学生对抽象力学概念的理解等等。
4课程评价体系改革课程的考核评价体系和考核方法主导着学生的学习动力和方向,其改革必须匹配材料力学课程的CDIO教学大纲,起到引导学生有意识开展专业能力锻炼的目的。
材料力学课程成绩包括三部分:书面理论考试、汇报答辩、实验报告,权重为0.4、0.4、0.2。
书面理论考试主要以基本概念、基本理论、基本技能为主。
汇报答辩要求学生对小组研讨专项做成PPT,图文并茂的在讲台上向老师和同学做报告,并回答老师和同学对改组项目提出的问题,考核重点在:调研的充分性、CDIO综合能力的展现性、技术和理论的结合度、团队的协作能力等方面。
实验报告要体现自主实验设计的选题调研、方案设计、实物开发和交流评比等环节。
5结束语基于CDIO的材料力学教学模式着手改革课程体系和教学模式、创新教学方法和教学手段、调整教学考核体系,从而调动学生的主动思考动力、培养学生的团队协作和交流能力、加强学生独立解决问题的能力,让学生“在实践中学习,在学习中实践”。
【参考文献】[1]李为虎.一种工科理论力学教学模式的构思与实践[J].力学与实践,2010(3):126-127.[2]李庚英,赵晓华,熊光晶.土木工程材料CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究,2009(5).[3]林建.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011(5).[4]胡志刚,任胜兵,吴斌.构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J].中国高等教育,2010(22).[5]陶勇芳,商存慧.CDIO大纲对高等工科教育创新的启示[J].中国高教研究,2006(11).材料力学论文篇二:《试论工程材料力学性能教育革新》一、“工程材料力学性能”课程特点及教学现状1“.工程材料力学性能”课程特点材料的力学性能是指材料在外加载荷作用下或外加载荷与环境因素共同作用下所表现出来的力学行为与机理,是各类材料在实际应用中必须涉及的共性问题。
[1]“工程材料力学性能”课程最早是“金属材料力学性能”,后来改名为“材料力学性能”,现在部分教材又改名为“工程材料力学性能”,是许多工程类本科生重要的专业基础课,其教学效果好坏对学生能否打下一个良好的专业基础起着重要的作用。
该课程内容涉及面广、工程应用背景强,在材料科学与工程、土木工程、机械工程等专业领域有着重要的应用。
本课程的学习,对提高工程类专业学生整体素质及工程实践能力起着至关重要的作用,使得学生能够从各种机器零件或构件在常温、高温以及腐蚀环境的服役条件下的失效现象出发,了解失效现象的机理,从而为他们毕业后从事材料的检测和性能评定、材料的正确选用和安全应用,以及对机械零件的失效分析等工作奠定良好的基础,为企业乃至国民经济的发展提供有力的后备军。
2“.工程材料力学性能”课程教学现状安徽工业大学(以下简称“我校”)材料学院共分金属材料工程、材料成型及控制、无机非金属材料、材料物理四个本科专业,目前,四个专业使用的《工程材料力学性能》是合肥工业大学主编的同一本教材,该教材的内容包含金属材料的力学性能和新型材料的力学性能两大部分,侧重点是金属材料的力学性能部分,主要包含“高分子材料的力学性能”、“陶瓷材料的力学性能”和“复合材料的力学性能”三章的内容。
[2]金属材料力学性能的研究时间较长,主要的原理、定律和结论已比较成熟,新型材料力学性能的内容相对较少,它的研究主要借鉴于金属材料力学性能的研究经验和方法。
本教材比较适合金属材料工程、材料成型及控制两个专业的学生,对其他专业的学生则显得内容相对较少,不太适合。
而且,本课程的内容多、涉及面广,课程学时有限,书中许多抽象的内容很难通过语言的表述来讲清楚,在课堂上教师生硬的照本宣科会使学生感到枯燥乏味,课堂的气氛很难被充分地调动起来,教学效果不佳。
针对目前的教学现状,如果不对课程的教学进行改革,授课教师很难在有限的学时内保质保量地完成本课程的教学任务。
笔者在“工程材料力学性能”课程的教学实践中体会到:授课教师需要根据专业特点来组织教学内容,才能在规定的学时内完成课程的教学任务。
根据专业特点来组织教学内容,使得学生学习和教师授课的侧重点都突出,学生能在有限的学时内提炼出与专业学习有密切联系的知识,加以掌握和应用。
[3]本课程的教学目标是使学生能运用所学的理论知识分析材料实际的使用情况,对材料的失效现象的机理进行分析。
二、依据材料物理专业特点,优化教学内容在“工程材料力学性能”课程教学实践中,笔者结合材料物理专业特点,在保证课程基本内容和结构的前提下,对整本教材进行整合,提炼出一般了解和必须掌握的内容,使学生能在规定的学时内有效地掌握最基本的教学内容。
[3]近年来,随着科学技术的发展,材料的种类越来越多,新型材料应用日新月异,纳米材料、薄膜材料和微机电材料快速发展,材料的特征尺寸越来越小,传统的材料力学性能测试手段已无法实施,微区材料的力学性能测试手段应运而生。
新材料力学性能测试的标准不断颁布,已有材料的国内标准需与国际标准接轨而不断修改,迫切需要材料力学性能的教学与生产力发展水平一致。
鉴于以上几个方面内容,该课程讲授内容主要从以下四个部分来展开:第一部分(第一至第四章)阐述材料在一次加载条件下的形变和断裂过程,所测定的力学性能指标用于评价零件在服役过程中抗过载失效的能力或安全性;第二部分(第五至第八章)论述疲劳、蠕变、磨损和环境效应四种常见的与时间相关的失效形式,材料对这四种形式失效的抗力将决定零件的寿命;第三部分(第九至第十一章)(纳米材料/复合纳米材料)依据材料物理专业的特点,重点讲解纳米材料的力学性能,这其中包括纳米金属材料的力学性能、纳米非金属材料的力学性能、碳纳米材料的力学性能、纳米复合材料的力学性能等;第四部分实验教学中引入国家标准的学习。
三、优化教学方法与手段,全面锻炼学生能力任何教学过程的开展都离不开一定的方式或方法。
传统的教学方法是以教师讲授为主,学生处于被动的接受地位。
教学方法的优化倡导以学生为主,强调学生是学习的主人,培养他们自己查阅资料,自己释疑,自己总结,最终具备自我学习的能力。
[4]在这个过程中,教师要充分发挥引导作用,充分调动学生的积极主动性。
下面以“纳米材料的力学性能”为例来说明教学方法的优化,笔者采用“三步式”教学方法,取得了良好的教学效果。