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复合材料力学压缩性能实验教学研究与探索
作者：李立兵
来源：《教育教学论坛》2019年第51期
摘要：复合材料力学压缩性能实验与金属材料力学压缩性能实验不同，由于其影响因素多、实验实施过程复杂等原因，实验比较难以得到准确数据而且实验教学效果也不好。文章针对复合材料力学压缩性能实验教学中存在的问题进行了分析与研究，结合国内外复合材料压缩性能试验的现状与自身教学实践，探索性地给出了复合材料力学压缩性能实验教学中问题的解决方法，并通过自身实验教学验证取得了比较好的效果。 关键词：复合材料力学;压缩性能;实验教学
中图分类号：G642.0; ; ;文献标志码：A; ; ;文章编号：1674-9324（2019）51-0118-02 一、引言
复合材料[1]是由两种以上不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。具有重量轻、比强度高、比刚度高、加工成型方便以及热稳定性能、抗疲劳性能和减振性能好等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、化工、纺织、建筑、健身器材等领域。普通工程金属材料通常具有各向同性和均质特点，而复合材料则不同，它一般具有各向异性和非均质特点。复合材料的性能取决于合理设计和合理复合工艺。通过合理设计，在所需要的方向上增大材料的强度和刚度，消除材料的冗余，最大限度地发挥材料的潜力。通过合理控制复合工艺方法、参数和过程，最大限度地保证材料产品的一致性。由于材料成形工艺过程中很难准确控制工藝参数，因此同批次材料的性能分散性较大。另外，复合材料在成形工艺过程中形成的缺陷对材料的力学性能影响也大。因此，在工程应用中对复合材料力学性能的测定就变得十分重要，而其中复合材料压缩性能测定，由于影响因素多、试验实施过程复杂等原因[2]，比较难以测得准确数据。作为复合材料力学压缩性能实验教学，就很有必要研究与探索如何让学生掌握此实验的技术，达到实验教学目的。金属材料力学压缩性能实验[3]比较简单，实施过程也比较方便，首先根据国家相关标准制作圆柱形试样，例如低碳钢压缩试样高度与直径之比为3∶2，铸铁压缩试样高度与直径之比为2∶1，然后在万能材料试验机上进行加载实验，实验加载过程中试样两端必须保持平行，且与轴线垂直，最后观察金属压缩变形和破坏形式与理论分析结果相吻合。 二、复合材料力学压缩实验中教学问题研究
目前，复合材料力学性能实验为复合材料力学课程课内实验，而不是独立的一门实验课程，这与金属材料力学实验课程不同。压缩性能实验是其中力学性能的一个实验项目，实验主要作用是验证复合材料压缩理论，是课堂教学的一个补充。研究发现存在以下几个问题：
复合材料力学压缩性能实验教学研究与探索
