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大学材料力学研究论文

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大学材料力学研究论文

当受拉杆件的应力达到屈服极限或强度极限时,将引起塑性变形或断裂。长度较小的受压短柱也有类似的现象,例如低碳碳钢短柱被压扁,铸铁短柱被压碎。这些都是由于强度不足引起的失效。(百度百科--压杆稳定)

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⒈大学生消费有其不理性的一面 大学生没有经济来源,经济独立性差,消费没有基础,经济的非独立性决定了大学生自主消费经验少,不能理性地对消费价值与成本进行衡量。大学生没有形成完整的,稳定的消费观念,自控能力不强,多数消费都是受媒体宣传诱导或是受身边同学影响而产生的随机消费,冲动消费。这也正是大学生消费示范效应的结果。拿手机产品来说,目前,有手机的大学生中,一部分有通信的需要,且家庭经济条件允许;另一部分有通信需要,但是家庭经济条件负担不起的情况下“趋前”消费;还有一部分是既无通信需要又无家庭经济条件负担的“奢侈”消费。而“奢侈”消费则是由大学生消费的示范效应,攀比心理导致的。⒉大学生对品牌的忠诚度很高 大学生消费在一定程度上会相信自己的真实体验,如果使用某种品牌产品产生好的体验,就会坚持使用,从而逐步形成固定偏好,最终形成使用习惯,保持对此产品良好的忠诚度。比如洗发水,感性认识上的气味清香,质量好,效果明显,都会促使他们继续使用下去。 ⒊大学生更侧重时尚性消费 学生思想活跃,对新事物有强烈的求知欲,喜欢追求新潮,并敢于创新,消费的趋附性强,娱乐消费占全部消费额的比重很大。对企业而言,中国移动做的较好,他们借助流行时尚代言人周杰伦为“M-ZONE ”加油助威,同时利用学生追求物美价廉的心理,推出学生卡,从而赢得不菲的业绩。

大学生毕业论文开题报告举例如下:

一、【选题的背景和意义】

我国的《企业会计准则--借款费用》对借款费用的资本化及其会计实务处理都作了具体规定,其中,对于借款费用可予以资本化的借款的范围及开始、暂停和停止资本化的时间,也都有严格的规定。

同时,对允许资本化的借款费用的确认和计量及借款费用的披露也有明确的说明。但是,《国际会计准则》中关于借款费用及其资本化的相关规定,与我国会计制度中的规定有些差异,尤其是在允许资本化的借款费用的范围上,我国比国际会计准则的相关规定要窄。

在对我国相关规定的了解过程中,发现了许多不足之处。针对发现的问题,对我国现行的会计制度提出改进建议。

在企业的正常生产经营过程中,向银行等金融机构借款是不可避免的。借款所产生的费用包括借款的利息、溢折价的摊销、因借款发生的手续费等辅助费用、外汇借款的汇兑差额等。借款费用的处理方法有两种:一是于发生时直接确认为当期损益;二是予以资本化。

借款费用的资本化是指将借款费用直接计入所购建设资产的价值,在财务报表中作为购置资产的历史成本的一部分。本文主要对我国借款费用资本化的处理方法及存在的问题进行探讨。

二、【已研读的有关文献资料】

孟辛.借款费用的会计处理[N].中国税务报,2006.

陈炳辉、单惟婷.企业财务管理学[M].中国金融出版社,2004.

杨钰.借款费用新旧会计准则之比较[J].财会月刊,2006.[4]钟国昌.关于借款费用资本化的探讨[J].理财广场,2004-08-15.

安保荣.财务管理教程[M].立信会计出版社,2004-09-17.

左春燕.对借款费用资本化的思考[J].林业财务与会计,2002.

中华人民共和国财政部.企业会计准则2006[M].经济出版社,2006.

三、【主要内容和预期目标】

(一)主要内容

(1)借款费用资本化的概念、范围及确定条件

(2)对中外借款费用资本化和新旧借款费用资本化

(二)预期目标

(1)具体分析我国借款费用存在的问题及成因

(2)提出完善我国借款费用资本化的对策

四、【拟采用的方法、步骤】

本文采用文献研究法,经过大量的信息收集对我国借款费用资本化的情况进行分析,探讨了我国借款费用资本化的现状,找出了其发展的意义和存在弊端,为提出解决方案积攒资料。

本文同时采用了归纳分析法,从国内外对借款费用资本化处理的对比中,分析归纳出我国借款费用资本化存在的问题和成因,对此提出合理有效的改善措施。

第一部分:绪论。说明本论文的研究背景、目的及意义、研究思路、研究方法。

第二部分:借款费用资本化基本理论综述。阐明与借款费用资本化有关的概念、确定的条件及实施的范围等,以此作为研究的出发点。

第三部分:通过对中外借款费用资本化和新旧借款费用资本化进行探讨,其中重点针对房地产开发中借款费用的资本化进行探讨,来分析我国借款费用资本化存在的问题并探讨其成因。

第四部分:对解决我国借款费用资本化存在问题的对策进行深层次挖掘,进一步借鉴国外借款费用资本化的经验和成果,并辅之以典型案例。

第五部分:总结全文。

五、【总体安排与进度】

第一阶段:2月23日前完成开题报告

第二阶段:3月底完成论文大纲

第三阶段:4月份进行资料的收集和整理

第四阶段:5月份彻底完成初稿

第五阶段:5月份底定稿

第六阶段:6月份答辩

摘录 【分享】写论文怎么收集材料?记住这五个字! 资料的收集与使用,是论文写作的基础工作和重要环节。没有资料则“巧妇难为无米之炊”,研究将无从着手,观点无法成立,论文也不可能形成。只有充分占有资料,才能有学术发言权。因此,论文的撰写必须以大量的文献资料作为基础,这样才能保证选题的质量及论文写作的质量。敬请阅读!材料收集的要求 2017年美元指数结束8年上涨势头,全年贬值10%,成为自2003年以来表现最差的年份。2018开年美元继续走弱,甚至在美国税改通过与美联储加息的双重提振下,美元仍然延续低迷走势,超出了绝大多数市场人士的预期,但符合笔者强势美元难以持续的逻辑,如2016年1月文章《十大因素预示美元已是强弩之末》以及2017年7月《为什么我坚持唱空美元》。 在材料收集过程中,可以遵循以下五字原则,即“ 定、广、新、精、真 ”。 定 “定”是指在确定研究方向之后,有目的有针对性地购买与收集材料。 围绕论文选题方向查找资料,决定材料的取舍,这样才能做到有的放矢,事半功倍。 否则漫无边际地收集资料,既浪费时间,且可能收集到的资料还都是些次要的、 无关紧要的材料,以至于材料不能充分论证观点,写出的论文也必然是平淡无色彩。 学生们在收集资料过程中往往忽略了这一点, 而是根据自己的喜好选择材料,文中虽有丰富材料,但所选材料却与观点风马牛不相及,或不能充分表现主题,削弱了论文的质量。 广 “广” 是指占有材料力求全面。 要通过多种渠道,采用多种方法收集资料,尽可能的全面和详尽,只有全面地占有资料,才能让大量的材料来充分而有力地证明你的观点。 一切真正有科学见解的好文章、著作都是在详细地收集、占有资料的基础上写成的。 马克思写《资本论》时,曾参阅了当时各国有关经济问题的大量材料, 参考的书籍就有1500 多本,所作的摘录和笔记至少 100多本。 列宁写《唯物主义和经验批判主义》,就翻读了西方当时900种有关哲学、物理学方面的著作和论文。 占有了丰富的材料,写出的论文才可能会有广度和深度,达到言之有物,反之,材料不足,限制构思,写出的论文则贫乏无力。 新 “新”即要求掌握最新的研究动态、 最新的观点、发展趋势、最新的提法、最新的研究结果。 尤其提倡通过亲自调查获得第一手资料,这样的资料常常最有新意。 材料越新越有助于产生新的思考,激发新的创造。 这就要求学生在收集材料过程中必须做个有心人,学会细心观察和捕捉新的变化情况和新的问题,从别人没有涉及、没有发现的方面或问题去准备材料和选用材料, 从而使论文立意新颖。如鲁迅在写文章时,特别擅长使用“新”材料。 强调选择新材料,并不是说完全舍弃老材料、旧材料,对旧材料、老材料巧妙选用,赋以新意,同样可以表现深刻新颖的思想,给人以新的感受和启发。 精 “精”是指占有材料力求广泛,使用材料则力求精当,用在论文里的材料要少而精,千万不要罗列材料,堆砌材料。 要选用典型性、代表性的材料。 典型材料能反映客观事物的本质和共性,触及问题的实质,说服力强,选择得好,能起到“以一当十”的作用。 否则取材不当,容易淹没主题或使主题转移。 学生在收集材料时,要注意分析研究,将材料分类排队,区分主次,精选出那些与自己的选题方向关系紧密、有影响的资料,对自己有启发的和在学术界尚处于争议的资料,重点保存和占有,对一般的次要的资料大体了解即可。 真 “真”是指所选择的材料要绝对的真实准确。 学术论文的特点是学术性与科学性,因此所选择的材料必须可靠无误,符合客观事实,建立在真实材料基础上才能得出正确结论。 如果使用的材料虚假、有出入, 将会使别人对文章的可靠性产生怀疑,这样削弱了材料对论点的说服力。 学生在选择材料时应尽量挑选搜集第一手材料, 即使是第二手材料,也应百般挑剔,仔细推敲,对所占有的材料,反复核对验证,保证确凿可靠,如有可能,进行亲自调查。如恩格斯的经典著述《英国工人阶级状况》,就得自于他对18世纪末、19世纪初德、英、法等国资本主义社会的工人阶级斗争细致入微的观察,通过亲自访问工人,及亲身观察,而获得第一手可靠的材料。鲁迅先生能写出《狂人日记》、《孔乙己》、《药》等一系列优秀作品,也缘于他对辛亥革命前后中国社会的仔细观察。 材料收集的具体方法 资料的收集,可依照占有、筛选、分类的步骤依次进行。 (一)占有 论文资料从何而来,主要可通过以下途径获得所需资料: 1、文献查阅 文献查阅是大学生获取资料的一个重要途径, 主要可通过以下渠道: (1)图书。 图书中论述的观点都比较成熟,能帮助你比较系统、全面地了解某一问题。对于初涉研究领域的大学生来说,在开始做论文之前,很有必要找一些相关书籍来帮助你对所选题目做一全方位的了解。 (2)期刊。最新的科学研究成果很大一部分是通过期刊发表的,具有及时性,是学生掌握各种新知识、新理论和最新信息的重要途径。而且期刊是连续出版,对期刊的查阅,能帮助你了解掌握某一方向的研究动态。 (3)报纸。报纸是各种新信息的最迅速、最灵活的信息来源。它反映的各方面新动向往往能使你从中捕捉到新的灵感。 (4)会议文献。会议文献具有专业针对性强,反映信息早的特点,通过会议文献能搜集到最新观点、最新材料、最新研究成果,而其中的许多信息是其它途径根本无法获得的。 (5)学位论文。尤其要注重对硕士论文和博士论文的查阅。这两类论文选题一般较为新颖,特别是博士论文,都具有一定的创新性,具有较高的参考价值。 上述资源的获得主要是通过图书馆,应充分利用所在学校图书馆,当地图书馆,其它高校图书馆,或者省图书馆,甚至外省图书馆或国家图书馆,有的也可通过网络检索获得。 2、网络资源搜索 从网络中获取所需资料已成为当今人们获得信息的最通用的一种途径。通过网络能以最快的速度查找到国内外比较新的资料。网络上有很多大型免费的社会科学和自然科学专用资料库,以及世界上各个方面如政治、经济、文化、教育等最新动态,可为论文撰写者查询资料提供方便。大学生在进行论文资料的收集过程中应充分利用好这一方法,可通过以下途径来查找: (1)利用搜索引擎搜索与选题有关的网站及网页资料,如用“百度”可搜索中文信息资源,用“google”则可以搜索到国外许多相关信息。 (2)利用网上的报刊、期刊网站和数据资源库搜索资料。如从中文报纸网站你能搜索到全国各地的主要报刊。 (3)利用网上的国内高校网站和国内公共图书馆网站搜索资料。高校各个学院基本上都有网站,有很多院系还建立了与本专业相关的许多链接,使你能迅速查到许多的专业信息资源。如中国人民大学信息港,在这你基本上能找到与文科相关的所有网站的链接,对查找文科方面的文章相当方便。 (4)利用中国科研网、中国学术会议在线,能收集到许多重要科研论文及会议文献。 3、观察与实地调查 观察是一种重要的研究方法,古近代科学知识体系的建立,很大一部分是首先通过观察,然后分析归纳总结而成。通过细心的观察和感悟社会生活,可以获得各方面的信息,从中受到启发,且可发现值得研究的课题。 实地调查,是深入社会,针对选题方向,通过访谈、问卷、专家征询等方法获取有关数据、实例、典型经验等相关资料。古今学者向来对实地调查都非常重视,通过实地调查,才能得到非常有价值的资料。如史学家顾炎武传世之作《日知录》就是他在“足迹半天下,所至交其贤豪长者,考其山川风俗,疾苦利病,如指诸掌”后所为。 在进行调查之前,必须设定一个周密的调查计划,以保证调查质量。调查计划应包括确定调查目的、调查对象、调查地域、调查方法、调查项目及编制调查表等几个方面。 观察与实地调查是获得第一手资料的最佳途径。 (二)筛选 获得了数量可观的材料,接下来的工作就是对材料进行筛选、分类,使材料条理化,系统化,能为论文所用。 对材料的筛选,首先是对材料进行阅读, 然后进行辨析,挑选出有用的资料。 挑选资料的过程还应遵循“确凿、切题、典型、新颖、充分”的原则进行操作。 1、阅读 学位论文必须在规定的时间提交,对所有材料都进行仔细阅读显然不切实际。 因此在对相关资料进行阅读时要采用泛读与精读相结合的方法。 泛读。学位论文需要丰富的资料充实,只有广泛涉猎, 才能从众多的文献资料中找到与选题有直接或间接关系的材料。 泛读就是用速读法把所有的材料浏览一遍,对材料有个大致的了解,并分出重要材料和次要材料,相关材料和无关材料。 具体方法是:读文章的内容提要、文章的两头、文章的大小标题、, 每段的关键句。 对于书籍先看书名,再看目录,从目录中挑选有用的章节阅读即可。 这样用很短的时间就能对一篇文章或一本书有个大概的了解。 精读。 泛读之后,选出与题目有关的重要书籍、 材料,进行仔细的阅读,弄清它的内容实质,论证的方式方法,对其中的重要结论、精辟论述更是要深入地、反复多次阅读。 在精读过程中要勤于思考,善于发现问题,提出质疑,这样才能有所创新。 2、辨析 学生写作毕业论文收集到的资料大部分是间接得来的,因而对收集来的资料进行质量上的评价和核实, 确定材料是否真实准确就显得很有必要。 资料的真实性和准确与否直接关系到论文的真实性和科学性。 有些通过观察与实地调查所获得的第一手资料,在是否具有普遍性、典型性,是否反映了事物的本质问题上也需要进行辨析。 通常可采用分析与比较的方法:分析,就是分析资料的逻辑关系, 考察其科学性,将出现了矛盾或不合情理的地方的资料从中剔出;比较,则是把内容相似的材料做比较研究,比较它们的论点、论证、论据、数据、结果等,以确定材料的正误,优劣。 在比较过程中,遇到观点对立、难以判定的资料时,先暂时将材料搁放, 继续收集同类资料, 待资料较为全面时再做判断。 在辨明材料的真伪之后,才能选取真实的能充分论证观点的材料为论文所用。 选择材料过程中还要善于遵循“确凿、切题、典型、新颖、充分”的原则,做到在充分的材料中优选确凿的;在确凿的材料中优选切题的;在切题的材料中优选典型的;在典型的材料中优选新颖的。 (三)分类 在筛选的过程中同时要对材料加以分类,材料的分类方法有多种,对于学生写作毕业论文,宜采用项目分类,即按照材料的属性,把收集的资料分项归类,具体可分为以下几种: 1、主干材料:对论文观点最具有代表性和说服力的材料。 包括各种事实材料和理论材料,例如事例、统计数据、图表、著名学者的概念、观点、理论,系统的理论体系、 完整的科学思想、 科学原理、定理、定义、公式、法规、一般常识等。 2、调查资料:通过观察调查所得的第一手资料。 3、触发材料:本人随时记下的感想、存在的问题、困难及建议。 4、其它材料:其它一些概括性材料,对论点起到补充说明的材料,零星记录的资料。 在整理材料过程中特别要提醒大家要注意随时做笔记,这是很多学生普遍都忽略的一个问题。 资料中有启发性的观点、看法、或新的论点,好的见解,资料中典型、新颖、能说明问题、有证明力量的论据资料,重要文章的中心论点,在收集、阅读资料中,因触发而思考出来的问题与看法,都应不嫌其繁地记录下来。 整个资料收集过程中,都要做到边收集,边阅读,边思考,边记录。 材料的使用 在占有、筛选、分类材料之后,接下来的工作就是活用材料,也就是对材料进行科学、灵活的梳理安排与使用,把精选出来的材料化为己有,变成具有内在逻辑联系的学术论文。 材料的使用直接关系到主题的表现。 因此材料在使用时要注意: (一)根据材料拟制论文框架 论文框架最好在现有材料的基础上搭建,如论文框架不是建立在已有材料基础上,论文写作过程中论点的阐述将没有资料支撑,会影响论文的写作进展。 框架的构建也即是材料的组合,应该根据表达内容的需要来布局。 可以先按材料的性质和份量及其相互关系来合理归类,而组合的根本点在于多侧面、多层次地阐释文章的主题。 (二)合理安排材料的先后顺序 收集到的材料不能杂乱地堆放,必须按照先后顺序将其摆放。 在安排材料顺序和位置时,要参照论文的结构、材料间的逻辑联系等因素,并根据材料的性质分类排队、归纳整理,然后按主题表现的需要确定先写什么、后写什么,有条不紊地展开论述。 而关于材料论述的先后问题,一般来说,或根据材料的轻重、或遵循时间的先后、或因材料之间内部的逻辑关系、或考虑作者的行文方便等而定。 这样论文写作过程中,使用材料既方便,写出来的论文又条理清晰,逻辑性强。 (三)详略得当,重点突出 使用材料应根据主题的需要决定轻重详略。 文章中重点论述或主要论述的部分,材料就应详些、细些,量也要重些;反之则略些,量也轻些。一些较为新颖的、能够直接而深刻地表现主题的材料,往往对论点有较强的说服力,这样的材料应着重使用;而对那些次要的、陈旧的、人尽皆知的材料、或者与主题关系不大的材料则应尽量简略。 这样写出来的文章才能主题突出,繁简相宜,而不是资料的堆砌。 (四)材料与观点要高度统一 这一原则要贯穿整个论文的写作过程。 观点是论文的灵魂,材料是观点的依托,论文应该是既有观点又有材料,两者缺一不可。 而要达到这一要求,就必须做到观点统帅材料,材料充分说明观点。材料与观点高度统一,组成一个有机整体。常见的组织形式有:先开门见山陈述主题,后列举材料说明;或先介绍背景、条件等,再点明主题,后列举材料;或先有的放矢,列举事实材料,后归纳主题等。 总之,在使用材料时,要主动地能动地驾驭材料,做材料的主人;不能被动地、盲目地受材料支配,成为材料的奴隶。 通过一系列提炼、加工、整理,灵活运用材料,把死材料变成活材料,使材料的精髓得到升华。(完)

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土木工程概论论文 对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就 会有飞跃式的发展。 人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪 的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。 钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。 十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。 从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。 建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。 为适应钢结构工程发展的需要,在牛顿力学的基础上,材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展,土木工程从经验上升成为科学,在工程实践和基础理论方面都面貌一新,从而促成了土木工程更迅速的发展。 十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。 十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。 二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。 从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。土木工程的特点 建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段,需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识 ,以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展,土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。 土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌,因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。 远古时代,人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶,以满足简单的生活和生产需要。后来,人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要,兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。 许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如,中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔,埃及的金字塔,希腊的巴台农神庙,罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场),以及其他许多著名的教堂、宫殿等。 产业革命以后,特别是到了20世纪,一方面社会向土木工程提出了新的需求;另一方面,社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦,核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,成为人类社会现代文明的重要组成部分。 土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始,以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来,逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学,作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。 在土木工程的发展过程中,工程实践经验常先行于理论,工程事故常显示出未能预见的新因素,触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理,在很大程度上仍然依靠实践经验。 土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究,有两个原因:一是有些客观情况过于复杂,难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如,地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化,至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践,才能揭示新的问题。例如,建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等,工程的抗风和抗震问题突出了,才能发展出这方面的新理论和技术。 在土木工程的长期实践中,人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意,取得了卓越的成就;而且对其他工程设施,也通过选用不同的建筑材料,例如采用石料、钢材和钢筋混凝土,配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城,现代世界上的许多电视塔和斜张桥,都是这方面的例子。

复合材料力学论文

文关键词:金属基复合材料有效性能结构拓扑优化论文摘要:金属基复合材料综合了作为基体的金属结构材料和增强物两者的优点,具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。由于制作工艺相对容易,和价格低廉,颗粒增强金属基复合材料体现出了广泛的商业价值,金属基复合材料首先在航天和航空上得到应用,随着其价格的不断降低,它们在汽车、电子、机械等工业部门的应用也越来越广。为此全球各大公司和研究机构对它的研究和应用开发正多层次大面积地展开。笔者阅读了大量相关文献,进而综述了近些年来国内外学者对金属基复合材料的研究,具有一定的现实意义。一、颗粒随机分布金属基复合材料有效性能研究九十年代中期Povirk, Gusev等人就研究证明了可以用一个有限体积的代表体元来代替整体复合材料,模拟其细观结构,从而建立复合材料的宏观性能同其组分材料性能及细观结构之间的定量关系。随着计算机技术的高速发展,数值分析方法在复合材料力学分析中成为不可缺少的工具,在做计算数值模拟时,建立合适的数学模型,是进行数值模拟计算复合材料等效性能的基础。基于有限元法的多尺度等效性能计算是目前一种行之有效的研究复合材料细观结构与宏观力学行为之间关系的重要方法。采用这种方法的前提是建立复合材料的有限元模型,包括随机颗粒分布区域的几何建模和网格剖分,然后才能进行多尺度计算。对于复合材料等效性能计算的数值方法,国内外已经发展了名目繁多的各种数值方法。一般来说,可以分为反分析法、直接分析法。其中反分析法实质就是根据现场观测结果,来反演复合材料力学参数。反分析法主要依赖于材料程的实测位移、本构模型以及材料参数的假定。由于现场观测资料的获取受客观条件影响和对复合材料认识上的不足,往往造成模型和材料参数假定与实际差异很大,因而该方法在实际应用中遇到了一些困难。为此,人们试图选择另一种途径---直接分析法来预测复合材料的力学参数。由于离散元元方法没有很好解决对复合材料离散后的计算结果的误差,因此基于离散单元法计算宏观力学参数的研究较少目前主要是基于有限元法的数值分析法,其计算过程是首先建立颗粒材料的统计模型,然后模拟出不同尺度的复合材料"试件";这样得到的复合材料"试件",可以视为由基体和增强颗粒两部分组成,其力学参数可以在实验室分别确定,然后应用有限元方法进行分析,进而得到颗粒统计力学参数即。这一方法计算结果的正确性取决于颗粒统计模型的正确性以及有限元算法的合理性,这一过程虽然有误差,但是误差不会比原位实测更大。该方法的不足之处在于为避免尺寸效应,模拟不同尺度"试件"时,增加了计算成木,并且当计算尺度增大时,"试件"内的颗粒数目明显增加,给有限元的剖分和计算带来了困难。还有学者基于有限元方法,基于等效观点,对颗粒增强复合材料的等效性能进行了研究,即根据一定的等效原则,宏观地考虑颗粒对材料力学特性的影响,将整个颗粒增强复合材料均匀化、连续化,然后用有限元计算得到等效力学特性.按等效方式来分,主要有材料参数等效法、能量等效法等,这些等效方法有其适用的一面,但仍有一定局限性,例如等效体的尺寸效应问题等.关于材料参数的均匀化理论.作为一种研究复合材料宏观性质的新方法,数学家们已进行了大量的研究,例如、等针对小周期结构问题的渐进分析,给出了均匀化材料系数的概念;等对具有小周期结构的均匀化理论和一阶渐进分析理论进行了深入研究;和陈志明等在此基础上给出了一阶渐进展开有限元的理论估计;崔俊芝等针对小周期结构提出了双尺度祸合算法。针对具有对称性的基本胞体给出了高阶渐进展式和有限元估计,并把此方法运用到工程计算中,从而使的均匀化从理论分析进入了数值计算。阶段和实际应用阶段,使得微观构造十分复杂的非均质材料的宏观力学参数计算成为现实,并且给出了计算周期性编制复合材料的等效力学参数的双尺度方法。在进行等效计算时,首先需建立材料的单胞模型,如二维单胞模型、二维多颗粒单胞模型、三维单胞模型、三维多颗粒单胞模型及代表体单元模型。武汉理工大学的瞿鹏程教授等,根据扫描电镜试样截面细观图,建立了有限元模型,并且成功预测出了SiC颗粒增强Al基复合材料等效弹塑性力学性能特征曲线。Soppa根据体积含量10%Al2O3,增强6061Al基复合材料的实验细观图,构件有限元分析模型,观察残余热应力对PRMMCs变形和破坏的影响。Han等人采用三维多颗粒单胞模型研究PRMMCs的力学性能和裂纹的产生。二、复合材料微结构拓扑优化研究结构拓扑优化是结构形状优化的发展,是布局优化的一个方面。当形状优化逐渐成熟后,结构拓扑优化这一新的概念就开始发展,现在拓扑优化正成为国际结构优化领域一个最新的热点。以Roderick Lakes(1987,1993)提出的具有负泊松比系数的泡沫材料以及对通过不同组分材料的复合可以获得任何单相材料无法比拟的极端材料特性(如零膨胀系数、零剪切性能)新发现的阐述为标志,材料微结构的优化设计被纳入拓扑优化领域。特别是由Sigmund于九十年代中期提出来的,现在己经成为材料研究领域的前沿课题之一。而在2002年的第9届AIAA年会上Kalidindi等人提出了"微结构灵敏设计(MSD-Microstructure Sensitive Design)"概念,进一步完善与发展了微结构构型与组分优化设计的思想与体系。这些开创性的工作为复合材料与结构的拓扑优化设计奠定了坚实的基础,进一步促进了材料微结构的优化设计。复合材料的宏观性能可由微结构单胞使用均匀化技术得到,通过对微结构单胞进行拓扑优化设计可获得具有良好特性的复合材料,例如负的泊松比、负的热膨胀系数、零剪切性能以及良好压电特性的压电材料。对单胞的拓扑优化设计,问题可分为两类:一是满足本构模量等于给定值的最小体积百分含量问题;二是满足一系列体积约束和对称条件的极值材料常数问题。Silva基于均匀化方法展开了具有极端性能的二维和三维压电材料的优化设计;国内袁振、吴长春进行了极端性能的弹性材料优化设计,杨卫等采用优化准则法进行具有特定性能的微结构设计,实现了具有负泊松比的材料设计。基于传热性能的微结构优化设计目前还处于初期阶段,张卫红等基于均匀化方法进行材料的热传导性能预测,在给定材料用量下进行复合材料的设计,得到具有极端热传导性能的复合材料。拓扑优化兼有尺寸优化和形状优化的复杂性,微结构最终拓扑形式是未知的。以最小柔度作为目标函数的微结构拓扑优化而得到的蜂窝状结构,为标准的规则正六边行蜂窝结构。三、小结金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种高技术新型工程材料,以其优越的性能受到国内外的高度重视。SiC颗粒增强铝基复合材料是目前复合材料中最引人注目的体系之一,不论是在理论上还是在实验上均是理想的复合材料研究对象。本文综述了国内外对金属基复合材料的有效性能研究和复合材料微结构拓扑优化,对金属基复合材料研究具有一定的知道意义。

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纳米材料技术作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。下面我给大家分享一些纳米材料与技术3000字论文, 希望能对大家有所帮助!纳米材料与技术3000字论文篇一:《试谈纳米复合材料技术发展及前景》 [摘要]纳米材料是指材料显微结构中至少有一相的一维尺度在100nm以内的材料。纳米材料由于平均粒径微小、表面原子多、比表面积大、表面能高,因而其性质显示出独特的小尺寸效应、表面效应等特性,具有许多常规材料不可能具有的性能。纳米材料由于其超凡的特性,引起了人们越来越广泛的关注,不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一,纳米技术将成为21世纪的主导技术。 [关键词]高聚物纳米复合材料 一、 纳米材料的特性 当材料的尺寸进入纳米级,材料便会出现以下奇异的物理性能: 1、尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或投射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体的边界条件将被破坏,非晶态纳米微粒的颗粒表面附近原子密度减小,导致声、光电、磁、热、力学等特性呈现出新的小尺寸效应。如当颗粒的粒径降到纳米级时,材料的磁性就会发生很大变化,如一般铁的矫顽力约为80A/m,而直径小于20nm的铁,其矫顽力却增加了1000倍。若将纳米粒子添加到聚合物中,不但可以改善聚合物的力学性能,甚至还可以赋予其新性能。 2、表面效应 一般随着微粒尺寸的减小,微粒中表面原子与原子总数之比将会增加,表面积也将会增大,从而引起材料性能的变化,这就是纳米粒子的表面效应。 纳米微粒尺寸d(nm) 包含总原子表面原子所占比例(%)103×1042044××1028013099从表1中可以看出,随着纳米粒子粒径的减小,表面原子所占比例急剧增加。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,很容易与 其它 原子结合。若将纳米粒子添加到高聚物中,这些具有不饱和性质的表面原子就很容易同高聚物分子链段发生物理化学作用。 3、量子隧道效应 微观粒子贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子的磁化强度等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化,这称为纳米粒子的宏观量子隧道效应。它的研究对基础研究及实际 应用,如导电、导磁高聚物、微波吸收高聚物等,都具有重要意义。 二、高聚物/纳米复合材料的技术进展 对于高聚物/纳米复合材料的研究十分广泛,按纳米粒子种类的不同可把高聚物/纳米复合材料分为以下几类: 1、高聚物/粘土纳米复合材料 由于层状无机物在一定驱动力作用下能碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般为纳米级,它不仅可让聚合物嵌入夹层,形成“嵌入纳米复合材料”,还可使片层均匀分散于聚合物中形成“层离纳米复合材料”。其中粘土易与有机阳离子发生交换反应,具有的亲油性甚至可引入与聚合物发生反应的官能团来提高其粘结。其制备的技术有插层法和剥离法,插层法是预先对粘土片层间进行插层处理后,制成“嵌入纳米复合材料”,而剥离法则是采用一些手段对粘土片层直接进行剥离,形成“层离纳米复合材料”。 2、高聚物/刚性纳米粒子复合材料 用刚性纳米粒子对力学性能有一定脆性的聚合物增韧是改善其力学性能的另一种可行性 方法 。随着无机粒子微细化技术和粒子表面处理技术的 发展 ,特别是近年来纳米级无机粒子的出现,塑料的增韧彻底冲破了以往在塑料中加入橡胶类弹性体的做法。采用纳米刚性粒子填充不仅会使韧性、强度得到提高,而且其性价比也将是不能比拟的。 3、高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由 发现,其直径比碳纤维小数千倍,其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出碳纳米管的强度实验值为30-50GPa。尽管碳纳米管的强度高,脆性却不象碳纤维那样高。碳纤维在约1%变形时就会断裂,而碳纳米管要到约18%变形时才断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa,比传统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面,碳纳米管作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加入的碳黑相比,碳纳米管有高的长径比,因此其体积含量可比球状碳黑减少很多。同时,由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好,填入聚合物基体时不会断裂,因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林Trinity学院进行的研究表明,在塑料中含2%-3%的多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级,从10-12s/m提高到了102s/m。 三、前景与展望 在高聚物/纳米复合材料的研究中存在的主要问题是:高聚物与纳米材料的分散缺乏专业设备,用传统的设备往往不能使纳米粒子很好的分散,同时高聚物表面处理还不够理想。我国纳米材料研究起步虽晚但 发展 很快,对于有些方面的研究 工作与国外相比还处于较先进水平。如:漆宗能等对聚合物基粘土纳米复合材料的研究;黄锐等利用刚性粒子对聚合物改性的研究都在学术界很有影响;另外,四川大学高分子 科学 与工程国家重点实验室发明的磨盘法、超声波法制备聚合物基纳米复合材料也是一种很有前景的手段。尽管如此,在总体水平上我国与先进国家相比尚有一定差距。但无可否认,纳米材料由于独特的性能,使其在增强聚合物 应用中有着广泛的前景,纳米材料的应用对开发研究高性能聚合物复合材料有重大意义。特别是随着廉价纳米材料不断开发应用,粒子表面处理技术的不断进步,纳米材料增强、增韧聚合物机理的研究不断完善,纳米材料改性的聚合物将逐步向 工业 化方向发展,其应用前景会更加诱人。 参考 文献 : [1] 李见主编.新型材料导论.北京:冶金工业出版社,1987. [2]都有为.第三期工程科技 论坛 ——‘纳米材料与技术’ 报告 会. [3]rohlich J,Kautz H,Thomann R[J].Polymer,2004,45(7):2155-2164. 纳米材料与技术3000字论文篇二:《试论纳米技术在新型包装材料中的应用》 【摘 要】作为一门高新科学技术,纳米技术具有极大的价值和作用。进入20世纪90年代,纳米科学得到迅速的发展,产生了纳米材料学、纳米化工学、纳米机械学及纳米生物学等,由此产生的纳米技术产品也层出不穷,并开始涉及汽车行业。 【关键词】纳米技术 包装材料 1 纳米技术促进了汽车材料技术的发展 纳米技术可应用在汽车的任何部位,包括发动机、底盘、车身、内饰、车胎、传动系统、排气系统等。例如,在汽车车身部分,利用纳米技术可强化钢板结构,提高车体的碰撞安全性。另外,利用纳米涂料烤漆,可使车身外观色泽更为鲜亮、更耐蚀、耐磨。内装部分,利用纳米材料良好的吸附能力、杀菌能力、除臭能力使室内空气更加清洁、安全。在排气系统方面,利用纳米金属做为触媒,具有较高的转换效果。 由于纳米技术具有奇特功效,它在汽车上得到了广泛的应用,提升汽车性能的同时延长使用寿命。 2 现代汽车上的纳米材料 (1)纳米面漆。汽车面漆是对汽车质量的直观评价,它不但决定着汽车的美观与否,而且直接影响着汽车的市场竞争力。所以汽车面漆除要求具有高装饰性外,还要求有优良的耐久性,包括抵抗紫外线、水分、化学物质及酸雨的侵蚀和抗划痕的性能。纳米涂料可以满足上述要求。纳米颗粒分散在有机聚合物骨架中,作承受负载的填料,与骨架材料相互作用,有助于提高材料的韧性和其它机械性能。研究表明,将10%的纳米级TiO2粒子完全分散于树脂中,可提高其机械性能,尤其可使抗划痕性能大大提高,而且外观好,利于制造汽车面漆涂料;将改性纳米CaCO3以质量分数15%加入聚氨酯清漆涂料中,可提高清漆涂料的光泽、流平性、柔韧性及涂层硬度等。 纳米TiO2是一种抗紫外线辐射材料,加之其极微小颗粒的比表面积大,能在涂料干燥时很快形成网络结构,可同时增强涂料的强度、光洁度和抗老化性;以纳米高岭土作填料,制得的聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合材料不仅透明,而且吸收紫外线,同时也可提高热稳定性,适合于制造汽车面漆涂料。 (2)纳米塑料。纳米塑料可以改变传统塑料的特性,呈现出优异的物理性能:强度高,耐热性强,比重更小。随着汽车应用塑料数量越来越多,纳米塑料会普遍应用在汽车上。主要有阻燃塑料、增强塑料、抗紫外线老化塑料、抗菌塑料等。阻燃塑料是燃烧时,超细的纳米材料颗粒能覆盖在被燃材料表面并生成一层均匀的碳化层,起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用,从而起到阻燃作用。 目前汽车设计要求规定,凡通过乘客座舱的线路、管路和设备材料必须要符合阻燃标准,例如内饰和电气部分的面板、包裹导线的胶套,包裹线束的波纹管、胶管等,使用阻燃塑料比较容易达到要求。增强塑料是在塑料中填充经表面处理的纳米级无机材料蒙脱土、CaCO3、SiO2等,这些材料对聚丙烯的分子结晶有明显的聚敛作用,可以使聚丙烯等塑料的抗拉强度、抗冲击韧性和弹性模量上升,使塑料的物理性能得到明显改善。 抗紫外线老化塑料是将纳米级的TiO2、ZnO等无机抗紫外线粉体混炼填充到塑料基材中。这些填充粉体对紫外线具有极好的吸收能力和反射能力,因此这种塑料能够吸收和反射紫外线,比普通塑料的抗紫外线能力提高20倍以上。据报道这类材料经过连续700小时热光照射后,其扩张强度损失仅为10%,如果作为暴露在外的车身塑料构件材料,能有效延长其使用寿命。抗菌塑料是将无机的纳米级抗菌剂利用纳米技术充分地分散于塑料制品中,可将附着在塑料上的细菌杀死或抑制生长。这些纳米级抗菌剂是以银、锌、铜等金属离子包裹纳米TiO2、CaCO3等制成,可以破坏细菌生长环境。据介绍无机纳米抗菌塑料加工简单,广谱抗菌,24小时接触杀菌率达90%,无副作用。 (3)纳米润滑剂。纳米润滑剂是采用纳米技术改善润滑油分子结构的纯石油产品,它不会对润滑油添加剂、稳定剂、处理剂、发动机增润剂和减磨剂等产品产生不良作用,只是在零件金属表面自动形成纯烃类单个原子厚度的一层薄膜。由于这些微小烃类分子间的相互吸附作用,能够完全填充金属表面的微孔,最大可能地减小金属与金属间微孔的摩擦。与高级润滑油或固定添加剂相比,其极压可增加3倍-4倍,磨损面减小16倍。由于金属表面得到了保护,减小了磨损,使用寿命成倍增加。 另外,由于纳米粒子尺寸小,经过纳米技术处理的部分材料耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍。目前纳米陶瓷轴承已经应用在奔驰等高级轿车上,使机械转速加快、质量减小、稳定性增强,使用寿命延长。 (4)纳米汽油。纳米汽油最大优点是节约能源和减少污染,目前已经开始研制。该技术是一种利用现代最新纳米技术开发的汽油微乳化剂。它能对汽油品质进行改造,最大限度地促进汽油燃烧,使用时只要将微乳化剂以适当比例加入汽油便可。交通部汽车运输节能技术检测中心的专家经试验后认为,汽车在使用加入该微乳化剂的汽油后,可降低其油耗10%~20%,增加动力性能25%,并使尾气中的污染物(浮碳、碳氢化合物和氮氧化合物等)排放降低50%~80%。它还可以清除积碳,提高汽油的综合性能。更令人注意的是,纳米技术应用在燃料电池上,可以节省大量成本。因为纳米材料在室温条件下具有优异的储氢能力。根据实验结果,在室温常压下,约2/3的氢能可以从这些纳米材料中得以释放,故其能替代昂贵的超低温液氢储存装置。 (5)纳米橡胶。汽车中橡胶材料的应用以轮胎的用量最大。在轮胎橡胶的生产中,橡胶助剂大部分成粉体状,如炭黑、白炭黑等补强填充剂、促进剂、防老剂等。以粉体状物质而言,纳米化是现阶段橡胶的主要发展趋势。新一代纳米技术已成功运用其它纳米粒子作为助剂,而不再局限于使用炭黑或白炭黑,汽车中最大的改变即是,轮胎的颜色已不再仅限于黑色,而能有多样化的鲜艳色彩。另外无论在强度、耐磨性或抗老化等性能上,新的纳米轮胎均较传统轮胎都优异,例如轮胎侧面胶的抗裂痕性能将由10万次提高到50万次。 (6)纳米传感器。传感器是纳米技术应用的一个重要领域,随着纳米技术的进步,造价更低、功能更强的微型传感器将广泛应用在社会生活的各个方面。半导体纳米材料做成的各种传感器,可灵敏地检测温度、湿度和大气成分的变化,这在汽车尾气和大气环境保护上已得到应用。纳米材料来制作汽车尾气传感器,可以对汽车尾气中的污染气体进行吸附与过滤,并对超标的尾气排放情况进行监控与报警,从而更好地提高汽车尾气的净化程度,降低汽车尾气的排放。我国纳米压力传感器的研制已获得成功,产品整体性能超过国外的超微传感器,缩小了我国在这一技术领域与世界先进国家存在的差距。有专家认为,到2020年,纳米传感器将成为主流。 (7)纳米电池。早在1991年被人类发现的碳纳米管韧性很高,导电性极强,兼具金属性和半导体性,强度比钢高100倍, 密度只有钢的1/6。我国科学家最近已经合成高质量的碳纳米材料,使我国新型储氢材料研究一举跃入世界先进行列。此种新材料能储存和凝聚大量的氢气,并可做成燃料电池驱动汽车,储氢材料的发展还会给未来的交通工具带来新型的清洁能源。 结语 随着材料技术的发展,纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力,对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革,未来汽车技术的发展,有极大部分与纳米技术密切相关,纳米材料和纳米技术将会给汽车新能源、新材料、新零部件带来深远的影响。对于汽车制造商而言,纳米技术的有效运用,有效地促进技术升级、提升附加价值。相信在不久的将来,纳米技术必将在汽车的制造领域得到更广泛的应用。 参考文献 [1]肖永清.纳米技术在汽车上的应用[J].轻型汽车技术,. [2]潘钰娴,樊琳.纳米材料的研究和应用[J].苏州大学学报(工科版),2002. [3]周李承,蒋易,周宜开,任恕,聂棱.光纤纳米生物传感器的现状及发展[J].传感器技术,2002,(1):18~21 纳米材料与技术3000字论文篇三:《试谈纳米技术及纳米材料的应用》 摘要:本文主要论述了纳米材料的兴起、纳米材料及其性质表现、纳米材料的应用示例、纳米材料的前景展望,以供与大家交流。 关键词:纳米材料;应用;前景展望 1.纳米技术引起纳米材料的兴起 1959年,著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言,人类可以用小的机器制作更小的机器,最后实现根据人类意愿逐个排列原子、制造产品,这是关于纳米科技最早的梦想。80年代初,德国科学家成功地采用惰性气体凝聚原位加压法制得纯物质的块状纳米材料后,纳米材料的研究及其制备技术在近年来引起了世界各国的普遍重视。由于纳料材料具有独特的纳米晶粒及高浓度晶界特征以及由此而产生的小尺寸量子效应和晶界效应,使其表现出一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,使得对纳米材料的制备、结构、性能及其应用研究成为90年代材料科学研究的 热点 。1991年,美国科学家成功地合成了碳纳米管,并发现其质量仅为同体积钢的1/6,强度却是钢的10倍,因此称之为超级纤维.这一纳米材料的发现标志人类对材料性能的发掘达到了新的高度。1999年,纳米产品的年营业额达到500亿美元。 2.纳米材料及其性质表现 纳米材料 纳米(nm)是长度单位,1纳米是10-9米(十亿分之一米),对宏观物质来说,纳米是一个很小的单位,不如,人的头发丝的直径一般为7000-8000nm,人体红细胞的直径一般为3000-5000nm,一般病毒的直径也在几十至几百纳米大小,金属的晶粒尺寸一般在微米量级;对于微观物质如原子、分子等以前用埃来表示,1埃相当于1个氢原子的直径,1纳米是10埃。一般认为纳米材料应该包括两个基本条件:一是材料的特征尺寸在1-100nm之间,二是材料此时具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 纳米材料的特殊性质 纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径,导致了高扩散率,它对蠕变,超塑性有显著影响,并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料所表现的力、热、声、光、电磁等性质,往往不同于该物质在粗晶状态时表现出的性质。与传统晶体材料相比,纳米材料具有高强度——硬度、高扩散性、高塑性——韧性、低密度、低弹性模量、高电阻、高比热、高热膨胀系数、低热导率、强软磁性能。这些特殊性能使纳米材料可广泛地用于高力学性能环境、光热吸收、非线性光学、磁记录、特殊导体、分子筛、超微复合材料、催化剂、热交换材料、敏感元件、烧结助剂、润滑剂等领域。 3.纳米材料的应用示例 目前纳米材料主要用于下列方面: 高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 纳米结构的WC-Co已经用作保护涂层和切削工具。这是因为纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面明显优于普通的粗晶材料。其中,力学性能提高约一个量级,还可能进一步提高。高能球磨或者化学合成WC-Co纳米合金已经工业化。化学合成包括三个主要步骤:起始溶液的制备与混和;喷雾干燥形成化学性均匀的原粉末;再经流床热化学转化成为纳米晶WC-Co粉末。喷雾干燥和流床转化已经用来批量生产金属碳化物粉末。WC-Co粉末可在真空或氢气氛下液相烧结成块体材料。VC或Cr3C2等碳化物相的掺杂,可以抑制烧结过程中的晶粒长大。 纳米结构软磁材料 Finemet族合金已经由日本的Hitachi Special Metals,德国的Vacuumschmelze GmbH和法国的 Imply等公司推向市场,已制造销售许多用途特殊的小型铁芯产品。日本的 Alps Electric Co.一直在开发Nanoperm族合金,该公司与用户合作,不断扩展纳米晶Fe-Zr-B合金的应用领域。 电沉积纳米晶Ni 电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,但可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、pH值和镀池的成份,电沉积的Ni晶粒尺寸可达10nm。但它在350K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,以使之产生溶质拖拽和Zener粒子打轧效应,可实现结构的稳定。例如,添加千分之几的磷、流或金属元素足以使纳米结构稳定至600K。电沉积涂层脉良好的控制晶粒尺寸分布,表现为Hall-Petch强化行为、纯Ni的耐蚀性好。这些性能以及可直接涂履的工艺特点,使管材的内涂覆,尤其是修复核蒸汽发电机非常方便。这种技术已经作为 EectrosleeveTM工艺商业化。在这项应用中,微合金化的涂层晶粒尺寸约为100nm,材料的拉伸强度约为锻造Ni的两倍,延伸率为15%。晶间开裂抗力大为改善。 基纳米复合材料 Al基纳米复合材料以其超高强度(可达到)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-Al粒子,合金元素包括稀土(如Y、Ce)和过渡族金属(如 Fe、Ni)。通常必须用快速凝固技术(直接淬火或由初始非晶态通火)获得纳米复合结构。但这只能得到条带或雾化粉末。纳米复合材料的力学行为与晶化后的非晶合金相类似,即室温下超常的高屈服应力和加工软化(导致拉神状态下的塑性不稳定性)。这类纳米材料(或非晶)可以固结成块材。例如,在略低于非晶合金的晶化温度下温挤。加工过程中也可以完全转变为晶体,晶粒尺寸明显大干部份非晶的纳米复合材料。典型的Al基体的晶粒尺寸为100~200nm,镶嵌在基体上的金属间化合物粒子直径约50nm。强度为~1GPa,拉伸韧性得到改善。另外,这种材料具有很好的强度与模量的结合以及疲劳强度。温挤Al基纳米复合材料已经商业化,注册为Gigas TM。雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。类似的固结材料在高温下表现出很好的超塑性行为:在1s-1的高应变速率下,延伸率大于500%。 4.纳米材料的前景趋向 经过我国材料技术人员多年对纳米技术的研究探索,现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子,纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测:不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生;用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用;分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。 近年来还有一些引人注目的发展趋势新动向,如:(1)纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头;(2)巨电导的发现;(3)颗粒膜巨磁电阻尚有潜力;(4)纳米组装体系设计和制造有新进展。

怎样学好材料力学论文

当受拉杆件的应力达到屈服极限或强度极限时,将引起塑性变形或断裂。长度较小的受压短柱也有类似的现象,例如低碳碳钢短柱被压扁,铸铁短柱被压碎。这些都是由于强度不足引起的失效。(百度百科--压杆稳定)

把应力状态和强度理论、能量法那两章好好看看,再就是要反复地将教材滤几遍,因为材料力学比起理论力学来说新概念比较多、比较杂,需要花费一定的功夫去记忆很多物理上不曾接触过的东西。 力学是大学里面比较难的课程。材料力学,就是要静心,把书本上的基本推到先搞清楚,公式的意义搞清楚就可以了,对以题目,可以适当做一些,每种类型做一两个,不要过多。

1、理论力学是简单基础,材料力学是学好结构力学的关键,所以材料和结构才是最主要的.首先要静心,把书本上的基本推到先搞清楚,公式的意义搞清楚就可以了,对以题目,可以适当做一些,每种类型做一两个,不要过多。2、技巧:就是多做题把课后题做了买本配套的解答,其实材料力学比理论力学还简单,公式都是直接套无非就是求形心那里用点几何知识,其他型钢校核都是套公式弯矩图剪力图什么的,要用点技巧,画熟了你就知道了,结构力学中很多解题都是以弯矩图为基础的,材料力学里的形心又是钢结构的基础。

首先,需要转变观念。材料力学是研究工程问题的,其研究对象和任务都与具体的工程结构相关,它的理论、方法和各种结论都是围绕工程问题形成的。可以说,离开工程结构问题,就没有材料力学。多数同学开始学习材料力学课程时,比较习惯抽象思维,对各种具体工程结构及其基本设计要求了解得很少,因此,要学好材料力学,首先要建立工程概念,注意用工程的方法解决问题。例如,解题时应画好结构图,用简单的近似计算方法代替复杂的精确计算,用有理数计算而不是用无理数计算等。对工程概念和工程方法持忽视、漠视乃至抵触的态度,极易产生浮躁情绪,如不看清楚问题就解题,解题不画图,误以为知道公式就能解题,抄作业,实验课应付差事等,这对学习都是极为不利的。其次,需要提高学习境界。学习有三种境界。第一种境界是止于模仿,这是最初等的。每逢考试前,总有人问做过书上习题后考试是否就能通过,这些同学就是处于这种境界。我们做过尝试,允许同学考试时带一页 A4 纸入场,上面可写满他认为对考试有帮助的内容,有不少同学用很大篇幅写满了他认为是难题的解题过程,这些同学也是处于这种境界。注意力放在记公式和结论上,满足于会使用公式,不注意分析问题的思路,学而不思,为应试学习。尽管模仿也是一种学习方式,而且模仿得好,在初等教育阶段可能得高分,但是到了高等教育阶段,这种方式显然是落后的,它使人缺乏自主性,缺乏创造性。大学生需要尽早超越这种境界。第二种境界是抓小放大,这是中等境界。所谓抓小,指的是对每一章每一节都读得很细,不但熟知每个公式和结论,而且对这些公式和结论是怎么来的也很清楚,作业基本能独立完成,也基本正确,考试成绩中等偏上,在以后的学习和工作中也能正确无误地使用书中公式和结论。很多同学以此为满足,认为达到这种程度就算是一个好学生了。其实,材料力学和其他课程一样,有自己的一个大思维,比如解决强度问题,问题本身是复杂的,但是如果建立拉压、扭转和平面弯曲等几个简单受力模型,通过应力状态理论和强度理论,组合起来解决各种复杂受力状态下的强度问题,相信这种用简单模型解决复杂问题的大思维会对解决许多问题有参考价值。因此,抓小放大不能算是学习的完美境界。第三种境界是系统化,这是学习的高级境界。这种境界是抓小也抓大,以大带小把一门课当做一个系统来学习,既注意掌握细节,又注意解决问题的总体思路。我们提倡的研究式学习方法就是指系统化方法。这种方法是把学习过程同时当做研究过程,时刻清楚课程在解决的问题(如强度),了解并审查所选择参数的必要性和完备性(如内力和应力),了解并检查获得这些参数的确定性和可操作性(如各种简单变形下横截面上的应力公式,试验方法),归纳并审查解决问题的总程序和各分程序(如用简单模型解决复杂强度问题),以及每个章节存在的必要性、合理性、地位等。系统化学习方法能使我们从课程中获得的知识和能力最大化,是值得每个人都掌握的方法。第三,注意课程中特殊表现方法和手段。材料力学是解决具体问题的,因此需要画工程结构图,但不是详图,而是力学简图。材料力学一般需要进行受力分析,以搞清全部外力,因此需要画受力图,即分离体图。材料力学一般要进行内力分析,以确定危险截面,因此需要画内力图。材料力学通常要进行变形分析,也是通过图形表现的。图形是材料力学分析表达问题的重要手段之一,因此画好各种图形是学习的基本要求。第四,重视训练。材料力学课程的目标要求分两类,一类是知识性要求,另一类是能力性要求。知识性内容可通过阅读和传授解决,而能力性要求则主要靠训练提高。受力分析、内力分析、变形分析、危险状态判断、危险点判断等都属能力性要求,没有足够的训练是很难达到要求的。训练有时是很枯燥的事情,需要勇气,需要百折不挠的精神。应抓住一切机会进行训练,不要轻易放弃一个机会。做作业是训练,试验是训练,快速阅读是训练,理解是训练,综合应用是训练,记忆也是训练。同学们入学时水平差不多,毕业时差距却很大,其中一个重要原因是训练火候和质量不同。所以不要轻视训练。第五,开放性思维。学习材料力学课程,不要也不应把自己的思想局限在材料力学范围以内。有的同学学材料力学看不懂曲率公式,不清楚一个受力体最多可列出几个平衡方程,不能简单地认为这是把学过的数学、理论力学知识忘了,实际这是思想的局限性造成的。材料力学既是一种工具,也是一种思想。因此,解决材料力学问题的方法不是惟一的,它必然会和其他学科发生联系。开放性思维有利于学好材料力学。

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