复合材料与工程论文

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。

复合材料与工程专业培养适应现代材料学科的高科技化发展趋势，掌握复合材料设计与制备技术，重点掌握高性能纤维增强树脂基复合材料的制备技术，能从事先进复合材料与结构的设计、制备、评价的高级专业技术人才。为大家整理的复合材料与工程专业职业规划书范文，希望对大家有帮助!

一、前言

常言道：“凡事预则立，不预则废。”事如此，人生亦然。作为一名已经步入大学校园的学生，自己的人生已经有了一个全新的开始。目前大学生找工作，面临职业选择问题。选对了向，走对了路，一路顺风，春风得意，步步高升;选错了方向，走错了路，步履维艰，事事不顺，事业难成。歌德曾说过：“垃圾就是放错位置的资源。”

二、自我认知

为了给自己一个更准确地定位，我选择了校招生就业处推荐的朗图职业规划在线测评软件。

1、你的性格类型特点:

你对人和新的经历都充满兴趣，更重视眼前事物;你更多地从做事的过程中学到东西，而不是研究或读书。你善于观察，相信自己五官所感触到的信息，喜欢有形的东西，能够看到并接受事物的本来面目，是现实的观察者，并具有运用常识处理问题的实际能力。

你热爱生活，适应性强且随遇而安，爱热闹，爱玩耍，表现欲强烈，能给他人带来快乐和惊喜，有魅力和说服力;你的饱满情绪和热情能够吸引别人，灵活随和，热情友好的你很容易相处。

你喜欢意料之外的事情并能很好地应对，通常很少事先做什么计划，自信能够遇事随机应变，当机立断。讨厌条条框框，讨厌老一套，会想法设法避开这些东西。

你善于处理人际关系，经常扮演和事佬的角色，圆滑得体，富有同情心，愿意以实际的方式帮助他人，通常可以让别人接受自己的建议，不喜欢将自己的意愿强加给别人，是非常好的交谈者，天生受人欢迎。

2、我的动力特点

你的成功愿望一般。具体表现是：

做事有特定的目标和方向;愿意承担一定的责任。

面对新尝试时(比如组织同学的特别活动等)，你往往会参照以前的经验和方法来进行。

对人和事的要求不高不低，这种“中庸”也让你和周围的人感到自在，而不至于压力太大。

你的影响愿望属于中等程度。具体表现是：

你想要引导他人的愿望一般，不会特别主动表现得很想去影响他人。通常会比较主动地说出自己的想法，但不强求别人接受。会注意自己的行为影响力或在他人心目中的形象，但不太刻意追求。需要时会想办法汲取他人的支持，必要时愿意承担一定的组织和管理工作。

你的挫折承受力居中。具体表现是：

遇到挫折时感到沮丧，但不会深陷其中不能自拔。能从失败中总结教训，避免重蹈覆辙。新事物或新环境出现时，虽然会有点害怕，但还是会小心地试水挑战。

你在人际交往动机上处于中等程度。具体表现是：

和别人打交道时感觉很自如，不拘束;具有一定察言观色的技巧。愿意与人为善，乐意和他人合作。不会涉入别人的事，和朋友保持适当的距离，坚持自己的空间。

在我努力实现目标的过程中我通常会表现出来动力类型：寄托型

你希望能促进Team的发展和别人的进步，并因此得到认可，你认为这是实现自我价值的基础，你的个人成就也往往是在对别人的影响互动的中取得的。你善于组织、协调和管理，不喜欢单打独斗，各自为政。你会很自然地表达自己的观点，使别人接受。你看重权威，常借助权威性增强自己观点的说服性。

“不打无准备之战”是你信奉的格言，你会事先尽量考虑失败的可能性。为避免造成无法控制的局面你迟迟都不做决定或不行动。你喜欢采用固有的或传统的方法，认为这样安全、保险，不会出岔子。遇到障碍时不够坚持，很快就妥协、退而求其次。所以你可能更适合一些风险小或者需要不需要承担很大责任的工作，你不会觉得压力逼人。

3、我的优势

①工作时精力充沛，总是那样的充满活力和乐趣

②虽然外界突然“风云巨变”，但是你仍然能良好适应

③你渴望被别人需要，并且想真正的帮助到他人

④你热爱生活，热爱自然，有丰富的生活常识

⑤你有良好的团队协作精神，渴望与他人合作

⑥在工作中，你是那个创造生机勃勃、充满乐趣气氛的人

其如果是你关心的人和组织，你会非常忠实于他

⑧有上进心、有韧性，冒险和尝新是你想做的事情

⑨你能够清楚地估计目前的现实条件和发展状况，并且能知道应该做什么

⑩积极热情，富有推动力和影响力

4、我的劣势

①对各种事情都非常好奇，以致于总是分心，导致工作受到干扰

②自我约束力不强，做事容易拖拉，显得不那么尽职尽责;不喜欢提前准备，时间管理较差

③因为个性积极活跃，所以总是忙碌于具体的事务中，无暇制订计划，致使事情的推进可能会比较无序

④忽视理论思考和逻辑分析，做决定时习惯于相信自己的感觉，或凭一时兴趣、冲动，有时不考虑后果;如果涉及到个人感情，就难以做出有逻辑的决定

⑤通过事物的外在表面来判断其价值，容易忽略深层潜在的信息，也难以看到目前不存在的机会和选择

⑥不喜欢过多的条条框框和官僚作风

⑦倾向于将失败当作对个人的批评和负面回应

⑧常常不会拒绝他人的要求

⑨当缺少支持时，做事的动力会减弱

⑩有时过于关注自己的观点是否被尊重和采纳，而忽视了目标结果。

5、自我认识小结

“金无足赤，人无完人”在11条优势之后仍有11条劣势亟需改正，时间管理上的疏忽导致效率的低下;“不打无准备之战”一方面能把风险控制的很好，却导致缺乏挑战精神。太多的缺点仍待改正。

三、学校环境分析

劣势：

在读院校为本科院校，在起点上相对较好

全国材料在读人员众多，竞争激烈

优势：

学院师资年轻化，学生定位准，强调学生的实际操作能力、知识结构

四、职业环境分析

材料作为一种新型语言，在经济交往中起着不可替代的作用，在我国具有良好的就业前景。适应中国外向型经济迅速发展的形势，本专业力旨在为国家培养一批既懂中国材料，又懂复合材料的人才。为企事业单位、政府机关、材料研究所培养具有良好思想素质和职业道德水平、基础扎实和具有较强业务能力、有较强实践能力和具有创造品质的专业人才。

五、目标定位

通过职业匹配度的分析，我的个人特质与职业要求符合程度较高，比较适合人力资源管理这一职业。因此，我对于自己的目标定位如下：

目标职业：材料技术人员

目标职位：材料工程师

没有经过策划的择业与职业发展是盲目的，没有经过设计的人生是打折的人生。哈佛商学院曾经做过一项抽样调查，问学生“十年后希望成为什么样的人?”100%的人选择在社会上拥有财富、成就和影响力。但是，他们中只有10%的人写下目标并作了规划。10年后，调查小组追踪发现，那10%为自己定下目标、作好规划的人，他们所拥有的财富是全部受访者的96%。这组数据，对于在校的我们有着重要的启示作用。如果从来没有对自己未来的职业生涯进行过长远规划，那么很可能等到了30岁，还没有形成自己的真正专长和对自己未来的准确定位，从而出现在毕业求职时处处碰壁，或对已有工作不太满足，不得不频繁转行，要花费很大力气和付出很大的机会成本，使自己陷入一种尴尬的境地。其实，规划人生是一种运筹帷幄的艺术，是对自己所要达到的人生目标设定的路径，以少的代价换取的成功的一种精心设计与安排。它将宏伟的目标与现实的条件紧密结合起来，是沟通天才的构想和现实途径的桥梁。然而，为人生确定方向是困难的。但这是我们自己的事情，不要将其推向父母、老师和社会。不要为别人的愿望和期待活着。要改变自己的一些习惯，让生活有一些新的样式，也是困难的。但这恰恰是值得我们努力追求的目标!正如同古罗马哲学家塞内卡的名言：“如果我不知道要驶向哪个港口，就没有任何风向适合我。”只有当我们知道人生的目标时，才能把所有的力量和资源集中在这个方向上。

六、未来三年的行动计划

大学四年的时间，说长不长，说短不短，关键在于你怎样更加行之有效地利用这段时间，关键在于你怎样更加坦然从容地丰富这段历程，为了综合地提升自我，从而能够微笑地迎接毕业之后的机遇与挑战，我根据自身的特点分析，并针对自身能力素质与目标的差距情况，特制定以下计划：

大二学年

在上学期考取计算机二级证书：于这个暑假系统的全面的复习计算机知识，一面练习笔试理论题目，一面熟练上机操作技巧，定时定量地进行套题练习，并加以总结，争取在九月份通过国家计算机二级考试;在下学期考取英语四级证书：每个星期坚持至少四个早晨来进行晨读，提高自己的口语能力;计划性地定期实战四级习题真题，并总结重点难点和易错易混知识点，争取在六月份能够通过国家英语四级考试。

大二寒假：

通过网络资源和人脉资源，找寻一些非专业兼职工作，到社会中去实战，提高自己的职场适应能力，从而完成从非专业工作环境到专业工作环境的成功过渡与转型。

大三学年：

这学年的显著特点是，专业理论课增多，实验难度性增大，学习任务加重，当你选择了一些事情时就必然要放弃另外一些事情，所以我决定于这个学年放弃在学生会的工作任务，专心搞学习做研究，但是这种“专心”并不是所谓的“两耳不闻窗外事，一心只读圣贤书”，而是在保证完成学习任务的同时，通过学校信息门户网站和朋友的关系，在校内校外听取一些相关课程和讲座，在专业方面掌握行业前沿动态，在非专业方面关注社会焦点及国家政策趋势。

大三暑假：

通过网络资源和人脉资源，争取一些专业实习机会，到企业中去实战，丰富自己的简历，从而可以在求职过程中更加成熟更加自信。

大四学年：

在自己的不断努力下和与老师同学的不断交流下完成毕业论文，通过不断地成熟与进步，由毕业走向就业，由学校走向社会。

以上只是一个大体的方向，具体的细节方面仍需根据实际情况仔细斟酌，而且除此之外我决定从大二开始关注一些校园招聘会，尝试走向一些人才招聘市场，并从中不断总结自我提升自我，。我认为，健康是革命的本钱，除了在能力素质方面提升自己，我还要加强锻炼，增强体质，继续保持乐观开朗，积极进取的心态，。

七、与目标的差距分析

(1)理论知识方面不够深厚，虽然具有一定的逻辑推理与推断能力，但是在思维的严谨性、缜密性、系统性、全面性等方面尚有欠缺。

(2)实验操作方面不够熟练，虽然能够掌握一些基本的操作技能，但是与实际应用还有一定的距离，缺乏观察，分析，解决问题的能力。

(3)纵向来讲，所涉及的专业领域过窄过浅，对一些本专业方面的应用英语知之甚少，应该培养有方法地有条理地借助参考文献的能力，以更广更深层次地拓展自己。

(4)横向来讲，知识结构过于单一，偏理工轻人文，影响全面的自我提升，应该对相关学科广泛涉猎，从而在巩固逻辑思维的同时提高非逻辑思维，以完善学习思路与思维体系。

八、评估调整

反馈是控制论中的重要概念，指控制系统把信息输出后，信息作用的结果又将返回控制系统，并对控制系统的再输出发生影响，而信息在这种循环往返的过程中，不断改变内容，实现控制。控制论的创始人维纳说过“这一控制原则不仅适用于巴拿马运河船咱闸，而且也适用于国家、军队和个人……这一社会反馈问题具有极大的社会学和人类学的意义”。

复合材料与工程专业就业前景分析：

复合材料与工程专业毕业生可以就业于与复合材料相关的汽车、建筑、电机、电子、航空航天、国防军工、信息通讯、轻工、化工等有关企业和公司，担任工程研究人员、工程师和营销管理人员，从事设计、研发、分析、生产、测试、评价、营销、管理等工作;也可以在高等院校、研究设计院所从事科研教学工作。

材料科学啊，现代物理啊都行