复合材料整体化

复合材料整体化（精选12篇）

复合材料整体化 第1篇

1模型结构及其成形方案

1.1模型结构的试验方法

模型的结构形式为“米”字形异型件, 弦杆和腹杆均为复合材方管, 在方管内填充了Balsa木, 弦杆壁厚4 mm, 腹杆壁厚3 mm。选用的复合材料为威海光威生产的碳纤维预浸布, Balsa木的规格为B150, 密度为0.15 g/cm3。

1.2真空辅助成形的基本原理

真空辅助成形工艺的基本原理为:在真空状态下, 排除纤维增强体中的气体, 利用树脂的流动、渗透浸渍纤维及其织物, 并使其在室温或高温下固化;固化成形后, 通过真空气压差对纤维施加一定的正压力, 从而形成具有一定比例的复合材料构件。

2真空辅助异型件成形过程中的技术

复合材料异型件结构整体成形过程中主要用到异型件结构整体成形法、弦杆接头成形法、杆件预浸布铺设法和真空辅助成形流道铺设、固化法。

2.1整体成形法

针对复合材料异型件结构特殊的结构形式, 提出了分步制作、整体成形的模型制作方法:在木模具上铺设碳纤维预浸布, 抽真空固化制作得到U形异型件;在U形异型件内填充Balsa木和预埋金属内芯, Balsa木、接头内芯与U形异型件管壁用结构胶黏结;在成形的U形异型件的杆件和弦杆接头上缠绕碳纤维预浸布, 对杆件进行局部补强和整体缠绕加强, 并进行预埋接头与杆件的整体固化成形, 从而得到模型样件。

2.2接头整体成形法

通过计算得到弦杆接头需要承受的拉压荷载, 针对结构、 受力的特点设计T形预埋接头内芯。接头的成形方法为:先将接头内芯预埋到弦杆和腹杆中, 用木块压实预埋接头, 保证预埋接头的内芯与杆件整体呈平面、保持竖直;使用碳纤维预浸布沿弦杆受力方向包裹内芯, 使接头内芯与复合材料弦杆整体固化为一体。采用该方案可将预埋接头内芯与杆件连为一体, 使各受力部分协同受力, 从而提供较大的拉压力。

2.3铺设、缠绕预浸布

整体采用交叉铺设的方法, 即一层预浸布全部铺设、缠绕、 搭接完成后, 再铺设下一层预浸布, 并使各层预浸布交叉搭接。 在初成形的异型件结构上缠绕、包裹碳纤维预浸布的方法为:将预浸布平铺在异型件表面, 预浸布中心线与杆件中心线对齐, 顺势将预浸布向两侧腹板平铺, 施加一定的张力, 并保持表面平整。

2.4真空辅助成形流道铺设、固化法

由于复合材料异型件结构复杂、铺层不规则, 为了保证树脂对纤维的充分浸润, 并吸走预浸布高温固化时多余的树脂和气泡, 按照树脂在纤维中的流动规律、遵循Darcy定律布设了导流网和导流管。Darcy定律为:

式 (1) 中:θ为通过恒定面积试件的体积流动速率;S为渗透率, 与长度的平方相关的常数;A为试件的横截面积;△P为试件的压力梯度;μ为树脂黏度;L为试件液体流动的长度。

最终确定的导流设施布置方法为:在缠绕成形的样件前部包裹脱模布和导流网, 真空袋包裹所有杆件, 并在样件端部布置了1个出胶口, 从而吸出多余的树脂;抽真空, 压实各折角处的导流网和真空袋, 待真空度达到0.08 MPa时, 缓慢升温至80℃, 固化1 h后升温至100℃, 再固化1 h后升温至120℃, 并在120℃的环境下保持2 h;在固化过程中, 应不断地观察固化效果, 待树脂完全固化完后缓慢降温, 最后脱模得到模型样件。

3外观检测

脱模后应及时观测, 成形后杆件的尺寸与设计尺寸基本相符。检测试件外观后发现, 样件整体成形效果较好, 杆件铺层较密实, 但其表面存在一些问题:1弦杆接头处存在纤维褶皱现象;2杆件厚度不一, 表面不是平面。这些问题在后期制作实物样件时均会改进。

4结论

本文通过采用真空辅助成形工艺整体制备碳纤维复合材料异型件样件, 得出了以下2点结论:1本文提出的分步制作、 整体成形、整体制备复合材料异型件模型样件方案经济、方便、 可行, 证明了真空辅助成形工艺用于制备异型件结构是合理、 先进的, 为解决军用复合材料异型件结构减重问题提供了低成本的制造方法和技术方案;2从构造和工艺方面出发, 本文提出的整体制备拉压接头具有一定的创新性, T形预埋接头内芯构造合理, 接头承载效果良好。

一些需要改进之处为:1绕杆件缠绕的纤维在真空吸附受压时, 纤维会有褶皱、翘曲的现象, 这会对杆件和接头性能造成一定的影响。因此, 在工艺上应优化纤维的缠绕方法, 避免此类问题的发生。2需要对异型件进行加载试验, 验证异型件的力学性能, 从而有针对性地优化工艺。

参考文献

[1]刘建成, 林铸明.复合材料在渡河桥梁中的应用和发展[J].工兵装备研究, 2004 (1) .

复合材料前机身典型结构件整体成型 第2篇

介绍了前机身典型结构件的研制过程,阐述了胶接共固化和二次胶接等成型方法在研制过程中的应用及相关工艺方案的选择与设计,通过工艺效果评估,证明了本方案是切实可行的.

作 者：常海峰 梁宪珠 李黎 Chang Haifeng Liang Xianzhu Li Li 作者单位：常海峰,梁宪珠,Chang Haifeng,Liang Xianzhu(北京航空制造工程研究所)

李黎,Li Li(成都飞机设计研究所)

复合材料整体化 第3篇

关键词：高职教学改革课程教学整体设计思路课程目标内容标准考核评价建议

《药用高分子材料》是制药专业的专业基础课，是适应药剂学发展需要而设置的新课程，主要介绍合成与天然药用高分子材料的来源、制备、性质及用途。通过本课程学习，使学生熟悉“高分子化学和物理”与“药用高分子材料”的基本理论和基本概念，帮助学生了解高分子化合物与一般有机化合物、无机化合物结构和性能的不同，让学生知道高分子溶液的特殊理化性能，初步掌握常见药用高分子材料的来源、制备、性质及用途，并能应用这些知识来理解一般药物制剂中药用高分子材料的应用。

一、课程基本理念

《药用高分子材料》是高分子材料的一个重要分支，是围绕药用高分子材料的性能，生产，加工及应用方法为主要内容的一门课程，它包括各种基本概念，高分子结构与性能以及高分子材料在药物与制药工程中的应用原理，对相关概念进行理解和掌握，并结合生产事例予与阐述，使学生理论联系实际地了解高聚物结构与其物理和生物性能的关系，可以正确地选择和使用药用高分子材料，并通过各种有效的方法改变高聚物的结构以满足特定使用性能要求，实现药物的有效传递。

二、课程设计思路

本课程的教学活动整体设计为两大模块，模块一为18学时的理论教学，以课堂讲授为主，借助多媒体手段，举例讲述药用高分子在药学中的应用和有关药用高分子材料的法规，增强学生理解基本概念，基本理論，基本知识，基本技能和相关的发展动态；模块二是18学时的实践环节，要求学生在教师的指导下，借助网络中的相关专业数据库，选择一些常用的药用高分子材料的专著、论文、专利等，认真阅读，做好读书笔记，在此基础上，写出系统完整的综述报告，在班级进行讨论和交流。使学生加深对专业知识的理解和应用，熟练掌握高分子科学及制药专业技能，拓宽知识视野。

三、课程目标

本课程是让学生熟悉“高分子化学和物理”与“药用高分子材料”的基本理论和基本概念，包括命名、分类、化学结构、物理化学性能、高分子材料的化学反应等；初步掌握常见药用高分子材料的来源、制备、性质及用途；应用这些知识来理解一般药物制剂中药用高分子材料的应用。为学生今后从事制药生产操作、工艺改造和设计或生产管理等打下坚实的基础。

四、课程内容与要求

（一）绪论（传统教学）

药用高分子材料的学习的目的及应用、药用高分子在药学中的应用、介绍有关用高分子材料的法规

基本要求

（1）掌握本课程的目的和任务

（2）了解高分子材料在药学中的应用

（3）了解我国药用高分子材料的发展状况及相关法规

（二）高分子化学概论（传统教学）

基本概念、高分子材料结构特点、聚合反应类型及特点、聚合物化学反应及聚合反应实施方法

基本要求

（1）熟悉高分子链的构成、命名和分类

（2）理解高分子链的近程、远程结构

（3）了解聚合物的结晶态、取向态、织态结构

（4）理解连锁和逐步聚合的方式、机理、主要类型或类别

（5）掌握影响聚合物转化、降解与老化的主要因素

（6）了解聚合反应的本体、溶液、悬浮和乳液聚合实施方法

（三） 高分子材料的物理化学性质（传统教学）

高分子溶液的理化性质、高分子的分子量与分子量分布、高分子材料的力学性质、药物通过聚合物的扩散

基本要求

（1）熟悉高分子的溶胀和溶解过程

（2）掌握高分子分子量分布及其测试方法

（3）了解高分子材料的应变、弹性、蠕变、应力松弛、抗张强度等力学性能

（4）了解药物通过聚合物的Fick扩散过程

（四） 天然药用高分子材料学（项目化教学）

淀粉及其衍生物、纤维素及其衍生物、其它常见天然药用高分子材料

基本要求

（1）了解淀粉及其衍生物来源及制法，掌握它们的性质及其在药物制剂中的应用

（2）了解纤维素及其衍生物的来源及制法，掌握它们的性质及其在药物制剂中的应用

（3）掌握阿拉伯胶和明胶的性质及应用

（五） 合成药用高分子材料学（项目化教学）

丙烯酸类均聚物和共聚物、乙烯基类均聚物和共聚物、环氧乙烷类均聚物和共聚物

基本要求

（1）了解丙烯酸类均聚物和共聚物的化学结构及制备，掌握其性质和用途

（2）了解乙烯基类均聚物和共聚物的化学结构及制备，掌握其性质和用途

（3）了解环氧乙烷类均聚物和共聚物的化学结构及制备，掌握其性质及应用

（六）其他药用高分子材料、预制品（项目化教学）

供药用生物可降解聚合物、供药用的其他聚合物、供药剂用的高分子材料制品

基本要求

（1）了解生物可降解高分子材料的概念及其种类

（2）了解供药用的其他聚合物

（3）了解供药剂用的高分子材料制品

（七） 药用高分子包装材料（项目化教学）

药用高分子包装材料及包装形式、药用高分子包装材料中常用添加剂、药用高分子包装材料的基本要求和性能测试

基本要求

（1）掌握聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚酯（PET）的常用包装形式和基本要求

（2）了解增塑剂、稳定剂、抗氧剂、润滑剂和抗静电剂在药用高分子包装材料中作用

（3）了解药用高分子包装材料的性能测试方法

五、课程实施设计

（1）模块一：

（2）模块二：教学过程采取教师在连有数据库网络的计算机房演示、跟踪辅导和学生自主查阅相结合的方式，于18学时内每生上交一份某具体药用高分子材料系统完整的综述报告。报告章节如下：

第一章 绪论 某具体药用高分子材料的国内外研究简史。

第二章 某具体药用高分子材料概述

首先简述某具体药用高分子材料的中英文名称、化学结构和用途，然后根据文献查阅结果，列表描述某具体药用高分子材料国内外的合法生产企业。

第三章 某具体药用高分子材料生产工艺

描述国内外文献报道过的某具体药用高分子材料合成路线，相关质量标准，比较这些合成路线的国内外发展动态。

第四章 某具体药用高分子材料目前在药品中的使用状况和应用前景

综述国内外文献报道过某具体药用高分子材料目前在药品中的使用状况和应用前景、市场价格。

第五章 其它 此次实训需要解决的问题和期望。

六、考核评价设计

该课程考核应侧重学习过程，本着“单项考核要达标，综合考核要全面；小组评价和学生自评贯始终；过程评价与终结考试相结合，学生互评和教师评价相结合；职业能力和职业素质融一体”的思路完成课程的考核评价。具体评价方法为：

（1）考核办法与成绩评定：过程考核和结果考核相结合，二者各占50%。过程考核是指考核学生独立查阅资料的过程，结果考核是指考核学生的项目汇报PPT和综述报告质量。考核以“及格、不及格”二級记分制评定，记入本门课程的平时成绩。

（2）考核成绩计算

平时成绩：50%；期末考试成绩：50%。

参考文献：

[1]陈咏梅，葛雨菲，王妍.制药专业面向岗位群的药检技能实训教学设计[J].《现代企业教育》， 2013年03月下期.

[2]侯文顺，陈炳和.高分子材料分析、选择与改性课程项目化教学实施案例.北京：化学工业出版社，2009.

[3]李耀中，洪霄.高等职业院校项目化课程设计选编.北京：化学工业出版社，2010.

[4]郑俊民.药用高分子材料学（第三版）北京：中国医药科技出版社，2009.

[5]陈咏梅.职业技术学院《生物化学》课程标准设计[J].《黑龙江科技信息》2012年09期.

复合材料整体化 第4篇

碳纤维复合材料因具有高于铝合金的比强度和比刚度等特性,在现代飞机制造业中有着越来越重要的地位。波音B787 飞机和空客A350 飞机的复合材料用量在飞机总重中的占比都已超过50%,并且都用于外翼盒段和机身主体壁板等主传力结构,这也将复合材料在民用航空领域的应用推上了前所未有的高度。随之而来的是复合材料的适航审定问题。以民机整体油箱为例,由于复合材料具有与传统金属铝合金截然不同的导热性和燃烧阻抗等固有属性,在传统金属整体油箱适航审定中无需验证的抗外部火灾能力,在复合材料整体油箱的适航验证中却成为一个难题。

1 复材整体油箱抗外部火灾的适航要求

现行有效的适航标准中不包含飞机燃油箱在外部燃油燃烧条件下的防火安全要求。FAA相关研究表明,如果机体结构达到5min的抗烧穿性,就能显著提高飞机坠落后乘员的逃生率。燃油箱的燃烧或者爆炸会严重破坏机体结构,并影响其抗烧穿性。传统铝合金结构的燃油箱,由于铝合金优良的导热性(热传递给燃油),避免了外部燃烧条件下结构的快速升温和局部过热问题,能够满足最少5min的抗火灾要求。如果采用复合材料制造整体油箱(包括外翼油箱和中央翼油箱),由于复合材料有限的导热性、耐热性和阻燃性,在外部火灾情况下,存在油箱在5min内烧穿和爆炸的可能。因此,在复合材料油箱的适航审定中,有必要对复合材料油箱抗外部火灾能力提出额外要求。

波音B787 是世界上第一个采用复合材料制造外翼整体油箱的飞机型号,在它的取证过程中产生了许多针对复合材料结构的专用条件,其中之一是复合材料油箱的防火专用条件,它的适航验证方法为其他类似飞机的认证提供了非常有益的参考。

FAA针对波音B787 飞机复合材料机翼油箱抗外部火灾制定了专用条件(25-348-SC)———复合材料机翼和油箱防火要求:必须证明机翼和油箱设计能够耐受外部燃油聚集性燃烧至少5min,并需要在最小燃油载荷(不少于储备燃油水平)、最大燃油载荷(最大量的燃油)和其他临界燃油条件下证明。相关的考虑应包括燃油箱燃烧性、抗烧穿性、机翼结构强度保持性以及在地面火灾事件中的自燃风险。

2 复材整体油箱抗外部火灾的验证思路

波音B787 飞机抗外部火灾专用条件表明,应通过试验或试验支持的分析表明复合材料机翼整体油箱抗外部火灾的符合性。验证条件应包括最小燃油载荷、最大燃油载荷和其他临界燃油条件。通过准则是耐外部燃油聚集性燃烧至少5min,而不发生燃烧、爆炸和结构崩溃。

在具体验证方法上,可以采用复合材料机翼下壁板试样的抗烧穿性试验表明外翼整体油箱直接受火表面的抗燃烧穿透性能的符合性。通过准则为:相同的试验条件下,复合材料机翼下壁板的烧穿时间大于等于传统铝合金机翼下壁板的烧穿时间。具体试验要求有:机翼下壁板试样按照设计要求的材料、工艺(包括检验) 和几何构型制造,试验件尺寸需足够大(约24inch×24inch)。如果下壁板厚度有变化,可取多个试样。

试验装置如图1 所示,参照CCAR25 部附录F第Ⅶ部分,包括试验件安装架、煤油炉、传感器等。煤油炉需要经过调试,使得铝合金机翼蒙皮的烧穿时间达到约5min,火焰温度1010℃~1176℃。

烧穿的判断准则与CCAR25R4 附录F第Ⅶ部分要求相同,即“烧穿时间指燃烧器火焰烧穿试样的时间,和/或在距离试样火焰前表面30.5cm(12inch)的板内侧热流量达到2.27 W/cm2所需的时间,两者取较快者,以秒计。”试验过程中,复合材料试验件安装于铝合金调试试验件相同的位置,并保持各项试验参数不变。

可通过部件级的试验和分析相结合的方法证明最大燃油下的燃油保存能力。最大燃油载荷的机翼油箱下壁板在预期的外部燃烧威胁条件下(火焰温度1010℃~1176℃),燃油保持超过5min,不发生泄漏。

可通过部件级的试验或分析表明外翼翼盒结构强度保持能力。机翼整体油箱作为翼盒整体,在预期的外部燃烧威胁条件下(火焰温度1010℃~1176℃),能够承受各临界状态下的燃油和其他内部载荷至少达到5min而不解体。

如果采用试验方法,需要采用足以代表机翼整体油箱结构的试验件进行试验,并且进行足够数量较低级别的试验,以提供统计意义。

如果采用分析方法表明符合性,需要用子部件级的试验来验证分析方法。首先,用子部件级试验件的热传递试验验证用于热分析(热量传递和温度分布分析)的分析模型;其次,通过直至子部件级的试验,获得复合材料和复合材料/金属连接结构在高温条件下的强度特征;最后,结合经过验证的分析模型和直至子部件级高温条件下强度试验结果,分析各种临界内部载荷状态下的油箱结构在预期外部燃烧威胁条件下的强度保持能力,给出是否满足适航要求的结论。

整体油箱还存在高温条件下可燃物点燃和自燃的危险,应通过试验和分析相结合的比较方法表明。在预期的外部燃烧威胁条件下,5min内所有复合材料油箱内部表面(包括复合材料蒙皮内表面、与燃油接触的紧固件表面、油箱内部复合材料或金属结构表面)的温度均不超过传统铝合金油箱相同部位的内表面温度。

如果采用分析方法表明符合性,比如采用热分析的有限元方法,需要通过部件级的试验进行验证。

3 结语

整体橱柜材料详解1 第5篇

1．柜体2．门板 3．五金件4．台面 5．电器

柜体：

A.中密度板：90年代初的柜体国产橱柜基本由中密度制作，有几大缺点：不环保、螺丝无法进行2次3次锁定、笨重、中密度的原材料是废料粉碎、废纸和胶水制作。规范的厂家不会用，到现在为止还有为数不少的厂家在采用此材料做柜体。纵观进口橱柜/ 国内知名橱柜厂家无一利用中密度制作柜体。

B.刨花板：标准的柜体材料采用三聚氢氨刨花板16MM（包括进口厨柜）。三聚氢氨刨花板主要材料是把天然原木裁切，粉碎有规格的小状，加上环保胶，经高温，高压精制而成。三聚氢胺板就是在素板上加色纸经过600℃高温压制而成，分为70克纸、80 克纸、90克纸、120克纸。70克纸在阳光下会露底，隐约看出黑色的素板，特别是刨花板绿芯也看得出。中国环保标准100mg≥30克。欧洲最低标准是 E-1级，100mg≥9以下，E-O级标准是100毫克≥3以下，超E-O是没有甲醛。

C.性能优越的爱家柜体EGGER 世界著名品牌爱家（EGGER）系列装饰板材是由总部设在奥地利的欧洲最大的装饰板材制造集团Fritz Egger GmbH & Co.（Group）设计生产的。EGGER公司不断投资创新，始终在家具和室内装饰的表层材料上占据领先地位。Fritz Egger Group在欧洲设有十四个大型的工厂，产品遍布世界各地，无论是在森林密布的奥地利，还是在浪漫迷人的法国，无论是在时尚的意大利、还是在严谨的德国，典雅的英国，都可以找到EGGER的工厂。

综合上述柜体材料占整个橱柜材料的90%以上，也就牵连到橱柜每延长米价格。近年来，一些板材生产厂家，面对激烈的市场竞争，一味采用劣质原料，简化生产工艺，以降低生产成本，生产低劣的板材。以低廉的价格向作坊式、小规模厂家出售。作为消费者，应具有自我保护意识，不要轻信一般厂家的口头承诺，购买时要在合同中注明，并要求提供基材生产和检验报告，同时要求提供整体厨房的检测报告。

（1）整体厨柜检测报告（2）甲醛含量检测报告。

门板：

1)．爱家板，简称MFC，是欧洲橱柜厂主要采用的门板之一。已经被中国橱柜界广泛采用。具有不变形、色泽鲜艳、耐磨耐腐蚀的优点，而且价格适中。配上同色封便条，给人一种混为一体的视觉效果。爱家板有几百种颜色，能拥有20种以上的常规颜色库存，目前在上海地方不超过3家厂家，因每种颜色至少要备半个集装箱，20种就是常规库存10个集装箱。仅爱家板的流动资金150万以上，这是一般厂家无法承受的！

2)、铝合金镶柜爱家板，爱家板上四面包铝合金边。

3)、免功能拉手爱家门板，在爱家门板上部加上免功能拉手。（门板边缘镶的那种铝合金条，就是直接可以作为拉手用的。意大利进口的免功能拉手品牌是“CAIM”价格在85元/米左右！）

4)、爱家门板铝合金镶柜加免功能拉手（左、右、下铝合金包边上部免功能拉手），是目前最新的款式。目前市场上有4种款式。

5)、水晶板：小作坊的厂家，用的有机玻璃，规范的厂家用的是压克力，目前只有台湾进口。（细木攻板+白色防火板+水晶板）

6)、迪固镶柜门板：边框全部进口（比利时）。环保、造型立体。该厨门丰富了橱柜的设计，起到了积极的作用。深受一部分人的喜爱，这种门板在欧洲比较流行。

7)、模压门板：（亚光）是欧洲最常用的门板之一。面模PVC作贴面，中密度可加工成各种型状，经高温热压成型。面模有国产/进口之分，进口一般由韩国、日本、德国进口。进口/国产区别在于面模的厚与薄，及耐磨性。

8)、烤漆门板：中密度加油漆，不太适合于厨房的门板，因为中国厨房的环境很特殊，再好的油漆门板必须每天要经过“油烟的洗礼”再好的油漆在厨房里会变色，进口油漆时间长一点，差的短一点。一般情况不建议采纳。

9)、高光模压门板：它是真正代替烤漆门板的一种最新材料，面模目前只有德国进口，市场上的最多的在喜临门，“SKC”，（广东生产）有数10种颜色，价格比较贵。

10)、铝饰面凸凹面板，是目前最高档的一种门板。和西德板差不多，区别在于西德板要进行2次加工（防火板贴面），而铝饰面是直接一次加工成型的。是目前在成型板上最好最高档的一种。

11)、实木：提醒大家一点，市场上有一种仿实木，是中密度制作的，外加油漆，购买的时候要注意。进口的品牌有意大利、西班牙的。一般情况，实木适用于9m2以上，如果是开放式的厨房，至少有7m2以上可以适用。总结：以上说的门板有11几种，市面上普遍使用，可以说各有千秋，各有各的长处也各有各的短处。

五金件篇：

1)、铰链：国内品牌不计其数，进口有海蒂诗、百隆，格拉斯。海蒂诗是世界铰链之父，也是32mm系统的创始人。

铰链分普通型，快装型，豪华一字型。

2)、滑轨：分A、B、C、D级。

A级：豪华型带阻尼。B极：豪华型。

A与B级又分全伸展式、半伸展式2种，全伸展式拉出全部、半伸展拉出3分之一。价格差别在30%左右。C级金属侧板抽。D级普通托底抽。

3)、功能五金件：常用的有米箱、垃圾桶、侧拉蓝、大拉蓝。称作为常用的就是家庭都要用的，其它的配件还有小怪物、高深拉蓝、高伸柜、360度旋转柜等等。这些要视厨房的大小来配。五金件要买好的，千万不能差的。国内最好的品牌有均康，是台资的。区别在于：杆子的粗与细；滑轨进口/国产；镀络厚与薄及镀络的层数。（品牌的五金拉蓝至少要镀3层以上）。

连接件、隔板梢：分国产/进口。

台面（不饱和树脂+天然矿石粉+染料+MMA）

人造石优点是无缝拼接，任意造型，环保，容易修补。缺点是容易断裂，中外品牌无不例外。人造石台面，进口有杜邦、富美家、韩国LG、等,国产：蒙特利、丽家石、美宝石、石博士等。

擦亮眼睛 5大招巧妙应对橱柜的陷阱

对于一套高档橱柜来说，其品质和价值应包括“看得见”和“看不见”的价值。“看得见”的价值就是橱柜的外观、材质、五金件等，而“看不见”的价值，则是品牌的价值、设备及工艺的水平和安装细节、售后服务等等。就某一个品牌的橱柜来说，其总价值是以上要素之和，而不仅仅是某些局部。最常见的一种情况就是产品材料差不多，价格却差别不小，这时作为消费者的您，在购买橱柜时一定要耐心听取销售人员或公司人员的讲解，在您感觉不合理时要多问几个为什么，千万不要把表面的价格看作是唯一的选购标准。那么常见的陷阱有哪些，您又该如何防范呢？

陷阱之一：夸大宣传

有些橱柜产家为了给自己贴金，夸大宣传，明明只在一个区域销售，偏要挂上“中国知名品牌”，不知中国有多少地方知道这些牌子；还有诸如“国际顶级家居”、“中外合作”、“德国品牌登陆中国”等这些不实的宣传。

识别：要核实他的销售网络，如果是中外合作或者外国品牌就一定会有相关证明，如不能出示这些证明或者出示假证明，那就足以证明是在吹嘘自己。

陷阱之二：误导消费

一些橱柜厂家为了节省成本，所用的箱体材料很少能符合环保标准，还要冠上进口环保板材，消费者在选购时一定要询问清楚，并查看相应的环保证书。明显是仿造品，还要标上“意大利风格”，“意大利设计”，消费者在预定时要多打几个问号。

识别：看板材、石材等的检测报告和授权证书。判定设计，厂家是否有自己的原创设计师。是否有设计师设计的样板。陷阱之三：欺骗用户

设备和生产工艺对橱柜来说至关重要。有些橱柜厂家只买了一两台进口简单设备，就复印他牌资料大肆宣传购买进口生产线。

识别：厂家是否乐意提供您到厂里参观，如果仅仅是让你到他们指定的地方看样品，您可要小心了。

陷阱之四：不实承诺

橱柜的售后服务关系到消费者的生活品质。在关注售后服务问题时，消费者要注意考察厂家的实力，不能只听商家的承诺，一些小厂家由于其实力原因根本无法承担售后服务所需的成本，而一些没有工厂的橱柜，由于只是追求最大化利润，也根本不会投入资金保障售后服务。

识别：厂家生产历史有多久，是否是一个逐渐发展的企业，是否有自己专业的安装队伍，是否有自己专门的服务部门。

以上是一些常见的大方面的选购陷阱，下面就一些常见的细节方面的陷阱做个分析，希望对您有所帮助

1.报价方式含蓄

现今橱柜的报价主要有延米报价和整体报价，延米报价是橱柜行业的一种传统报价，整体报价是欧洲橱柜行业最新的报价体系，目前大多数厂家沿用延米报价，一些大厂家引进了整体报价体系，但这两种报价体系都有其含蓄性，您不可能是严格按照上下平行的地柜吊柜同时做，有时烟机会占吊柜的空间或者您可能选择少做吊柜，这时延米价格体系实际是让您多出了钱，另外常见的还有其他配件的加价问题。整体报价常出现的问题是每个个体价加起来小于整体价格，实际是更含蓄的面上的价格。我们公司采有延米报价和平米报价和配件报价相结合的点面结合式报价真正做到透明消费。

2.假升级实升价

您可能经常听到厂家介绍他们的升级工艺，这个时候您要仔细辨别了，看这个升级是不是真的升级还是借此来提高价格，如柜体板有的厂家会告您16mm升级为 18mm，而实际这样的升级就不是真正意义上的升级，研究表明，16mm柜体板和18mm的柜体板在使用和性能上基本没有区别，相反18mm的板材只能是使柜体笨重。升级要有礼有据，您要客观分析。

3.材料是否真的环保

与普通房间的装修材料相比，厨房的选材应更注重安全性和清洁性。由于许多厂家偷工减料，减少配置，生产出的产品很少能符合环保标准。我国的环保标准为：甲醛含量≤30mg／100g；欧洲E1 级环保标准为：甲醛含量≤9mg／100g。有的厂家说打到E1级，您要看他是欧洲标准还是国家标准，最主要的是您要看他的检测报告，目前国内的板材能达到欧洲严格标准的只有吉林森工露水河等为数不多的厂家。

4.认清帖牌和品牌

帖牌就是买进别家的产品帖上自己的牌子或者改变牌子算做自己的牌子，帖牌是一些橱柜厂家惯用的迷惑消费者的伎俩，您一定要擦亮眼睛。比如人造石台面，由于生产台面需要很专业的设备和技术，另外有投资大、尘土大等因素，作为一般的橱柜厂家是不自己生产人造石。有好多厂家鼓吹是自己的石材，实际是买进后帖牌的产品，性能不一定好到那里。目前市场上杜邦应用面材有限公司的产品算是经得起考验的产品。

5.不要让品牌迷惑您的思想

橱柜行业实际也是传统行业，决不能简单地认为品牌的就是最好的，当然品牌橱柜在某些方面优势，比如设计的款式上，追求的理念上等，但您要结合您的需求点，如果您想要的是性价比高的经济实惠型橱柜，选品牌就不是个好的策略。品牌橱柜有好多附加值在里头，而您要考虑这个附加值对您是不是真的有用。一般有专业的生产设备和技术人员，生产出高品质的橱柜是没问题的，目前德国豪迈的流水线设备，在橱柜市场是领先的。品牌厂家也多用该设备。

6.五金件便宜背后的是什么

五金件价格厂家高低不一，这可能也是您经常遇到的问题，其实一般橱柜厂家是不直接生产五金的，这个时候您不能光是单纯地考虑哪个厂家的五金价格便宜，一般正规厂家都会有他的长期合作的五金厂商，而且不会是您听都没听说过的厂商，因为五金在橱柜品质里所占的比重也是很大的，正规厂商很注意这点，他绝对不会因为一时图便宜而砸了自己的牌子。

7.装饰公司或其他非专业做橱柜的公司做橱柜可信吗

由于橱柜行业逐渐被消费者认可，一些非专业做橱柜的公司也纷纷着手做橱柜，其中常见的可能要算装饰公司了，其实橱柜的制作绝对不是件简单是事情，真正的好橱柜对设备、工艺、技术等的要求是很严格的，严格说来它和家装是有很大不同的，一些装饰公司为了借橱柜获取利润同时也为了借此提升他的主业务，即装饰业务，便宣称他们也有橱柜，而且能做的很好，实际情况并不乐观。为此，建议您主要看橱柜在他们公司是不是主要产品。当然您选择专业的有多年生产历史的橱柜厂家会更放心点。

8.说和做的不统一

您在这方面可要重点注意了，有些厂家口上说的用材在做到你家里的时候可能就不是所说的材料了。这个时候您最好的做法是您能确定您看见的柜子确实是他家的，如果不好确定您最好能去厂家直接看看他们的生产工序和用料。再有就是看厂家是否在安装完毕后就请您当场验收，并有相关具有法律效力的条款。比如在协议或合同上注明用材是什么，如果消费者发现问题怎么办等等。

安装和售后服务陷阱

有好多厂家都说自己的安装和售后是如何的有保障，但您要明白真正有保障的厂家需具备如下情况：一是有专业的安装队伍，一般安装队伍不少于60人，二看是不是实现了高效率一体化安装，正规厂家一般一户安装需要两名安装工即可，安装时间通常为一天，而且台面和柜体同时安装，三看有没有成型的安装单和相关资料，四看能不能实现让客户当场验收。五看他的售后服务有没有成型的保修卡，是否敢承诺保修五年或更长时间。

复合材料整体化 第6篇

【摘要】高职院校机械类专业要培养适应经济和社会发展需要的、具有职业素养的技术技能型人才，机械类专业《机械工程材料》课程改革要适应人才培养的要求，综合运用“教学做”一体化教学模式，激发学生的学习兴趣、创新意识，培养主动学习的良好习惯，提高学生的动手能力。

【关键词】机械工程材料 “教、学、做”一体化 课程改革

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0037-02

一、引言

随着高校招生规模的不断扩大，学生人数也在逐年增加，以湖南电气职院机械类专业为例，目前每届学生人数达500人以上，这给课程教学质量的提高带来新的问题与挑战。《机械工程材料》课程是机械类专业一门重要的专业基础课，课程教学目的是使学生掌握常用工程材料的性质、用途、工艺特点、热处理以及质量控制等。该课程由课堂教学和实验教学两部分组成，理论课程内容多、各章节独立性强、专业术语多、应用性强；随着学生人数的增加，实训教学也难以保证学生能主动完成相关实训。因此，如何提高本课程的教学质量是一个亟待解决的问题。

二、课程中“教”的技巧

教”即为教师的“讲”。本课程传统教学主要集中在教师的“教”，教师采用满堂灌，填鸭式教学，这很难激发学生的学习积极性。有的内容较抽象，教师不得不过于详细讲解教学内容，从而占整节课的时间。如何教好该课程，首先要给学习对象“把脉”，结合学院实际办学条件就地“取材”，以取得实效。本校学生主要来自本省，以湘潭及周边地区居多，多数学生的高考成绩不太理想，很多学生的课外时间用在上网或玩手机上。

教师对教学内容的处理，要充分利用职教新干线等相关资源，在教学方式方法上下功夫，引入项目教学、情景教学、案例教学等，通过项目引导、任务驱动、课堂讨论、分析判断，提问、研讨、互提互答等形式鼓励学生主动在课堂上成为“学习主体”，把平时表现作为期末考核的主要依据。充分利用企业优质现场教学资源、信息资源及课堂教学的互动环节，调节课堂气氛，提高学生学习兴趣，而且能培养学生的自学能力、独立思考能力以及口头表达能力。

在实际课程教学中，教师的“教”要起主导作用，教师要经常阅读相关文献，积极参与企业实践和相关课题研究，不断更新知识，努力提高自身业务水平，以适应社会发展的需要。

三、课程中“学”的方法

“学”即为学生的学习反应。课程内容繁杂、概念抽象、理論枯燥等，使得学生难记忆，难理解，教师难讲解。对于本课程的教学，不仅有课堂的理论教学，还要有实验、实训等实践教学，教师要在有限的时间和条件下，使学生理解并掌握该课程相关知识，因此，合理组织教学显得尤为关键。

教师应采用多媒体教学手段，将材料的性质、成分、热处理方式及其应用领域等通过实例图片或实验视频等进行演示，加深学生对基本概念的认识和理解，如工程材料热处理的“四把火”，从加热、保温到冷却方式等。这种“学”，不仅需要教师拓宽专业知识面，而且要对教学环节进行宏观把握，既沿袭传统的教学方法，又要注意与实际生产相结合，不断更新教学手段，密切注意学生“学”的状况，不能生搬硬套、照本宣科，否则学生失去对“学”的兴趣。发挥学生的主观能动性，并注意留给学生适当的思考时间，使学生带着问题“学”，让学生归纳总结。学生若能抓住“学”的主线，理顺课堂讲授的重点、难点，就能保证在“学”的环节上获得材料选择、正确使用等方面的知识。教师要引导学生的“学”，如采用互联网、图书馆、职教新干线网络教学平台等查询相关资料，通过企业生产实习和日常生活中接触例子，获取材料应用知识。

四、课程中“做”的学问

“做”即以学生为主体的动手做实验、实训。实验、实训是材料课程的主要教学内容之一，通过实验、实训教学，让学生在教师的指导下，掌握常用材料实验的基本方法和基本技能，使学生进一步理解材料力学性能、金相组织和热处理方法等。除了课堂上传统教学以外，可利用仪器展示、实验演示、动画模拟，企业生产现场观摩等，以达到教学效果。有些实验可能无法安排学生“做”，例如有色合金、非金属材料实验和材料表面热处理等，也可利用以上方法，这样既可节约教学资源，又可达到学习效果，同时提高学生的学习兴趣。教师可以将机械零件、刀具材料等相关图片到课堂中去，学生通过对实物信息的获取，提高感性认识，鼓励学生思考，并设置一些创新性实验激发学生的创新意识，鼓励学生申报大学生科技创新竞赛项目等措施，让每个学生都有动手的机会。

对于学生的“做”，教师应身体力行，亲自动手做实验并参与工程实践，丰富自己的动手能力，成为“能工巧匠”，这样才能更好地指导学生的“做”。

五、课程中“教学做”一体化教学

《机械工程材料》课程的“教学做”一体化教学，既是教师教学方式方法的变革，又是学生对学生方式的一种尝试。对职业教育而言，无论是对职业教育发展影响颇深的德国模式，还是美国的“欧林工学院”模式，都是世纪大工程背景下“教学做”的成功案例。坚持“教学做”一体化课程教学改革，要以职业能力培养为主线，以学生为主体，教师为主导，以项目为载体，任务为驱动，达到“做”的核心。在设置学习情境时，通过项目化工作任务，按照认识学生规律、职业发展规律，由浅入深、由易到难、循序渐进地完成一系列工作任务，在“做”中“学”、在“学”中“做”，让学生获得相应的知识、能力与素质，使学生由学生主体向职业人角色的逐步转变。

总之，运用“教学做”一体化教学模式，不仅能提高教师的教学水平，而且能激发学生的学习兴趣、创新意识，锻炼学生口头表达和积极思考能力，培养学生养成主动学习的好习惯，都具有独特的作用与明显的效果，同时也能加强师生之间的交流互动，提高学生“做”的能力。

参考文献：

[1] 马迎.《机械工程材料》课程教学改革的探索[J].科技信息，2010（03）.

[2] 衣雪梅等.机械工程材料课程教学改革探讨[J].中国教育技术装备，2012（04）.

[3] 刘丘林等.高职建筑材料课程教学做一体化教学改革研究[J].山西建筑.2013（04）.

复合材料整体化 第7篇

虽然材料作文早已出现,但从学生的写作实际和老师的教学实际来看,“不少师生闻材料作文‘丧胆’,‘跑题’成了束缚写作的一个重要因素”。从学生方面来看,他们在写作时往往出现审题不清、单方论述偏离主题、观点片面等问题。学生这些失误的出现,与老师不能教授正确的材料分析方法有很大关系。通过分析网络上的课堂实录和实际中的作文课例发现,许多老师都采用如下教学方式进行材料作文教学:第一步,找出关键词句。第二步,根据找出的关键词句,揣测命题人的命题倾向和意图。第三步,确定这则材料的观点和其他可能的观点。这种教学方法的弊端显而易见,首先,学生一拿到材料便着眼于材料中的个别词句,将材料肢解得支离破碎,这无疑是管中窥豹,只见一斑。这也正是出现单方论述偏离主题、观点片面这些失误的根源所在。其次,根据个别词句来揣测出题人的意图,确定材料主题,这本身就是一种因果关系倒置的做法,一则材料的出现并不是先有文字再有主题思想,而是材料组织者先有了一个确定的主题,再组织能服务于这个主题的有效文字,最后形成材料。由此可见,老师的这种教学方式,是一种“变态”的阅读方式,正常读者绝对不会首先着眼于文中的个别词句,他们必然会阅读全文,并形成自己对这篇文章主题的理解,如有必要,再分析文中的词句,看这些词句是如何为主题服务的。

“教育上的问题有两个层面,制度问题和教育理念问题”。前者仅凭个人力量很难解决,但理念问题却有解决的可能。要解决材料作文教学中的这些问题,一个有效途径就是把语文教育中的整体观理念运用于材料分析中。所谓语文教育的整体观,是指“在语文教学中也不进行或尽量少进行机械琐碎的分解式讲授和训练,而更多地是从整体着眼进行大量的阅读实践,由此内核生成包括听说读写等基本能力在内的综合语文素养,强调语文能力的整体发展”,而中国现存的这种教学模式是受了西方理性主义哲学思想的影响而形成的。

将整体性原则运用于材料作文的材料分析中,这也符合《义务教育语文课程标准(2011年版)》中对写作教学的教学建议:为学生的自主写作提供有利条件和广阔空间,减少对学生写作的束缚,鼓励自由表达和有创意的表达。材料作文所要考查的是学生阅读、概括、分析材料的能力,无论材料以何种形式出现,审题的关键是明确和理解材料表达的某种观点,并由此确定自己行文的观点,这样,作文的中心与话题才会一致。有的学生虽然对材料进行了阅读,但却没有发掘出材料的内容和思想,只是抓住材料中的一两个词句就开始写作,结果离题万里。在实际教学活动中,老师首先应该运用整体性原则,为学生留出足够的时间阅读材料,让学生思考这则材料表达什么事情或社会现象。其次,引导学生根据材料中的事件思考命题者所要传达的观点,再让学生发散思维,从多个角度审视作者的观点,进而形成自己的看法。最后,再让学生从材料中找出一些能够为自己的看法服务的词句,用于佐证自己的观点。这种教学方式可归纳为“整体———部分———整体”(从整体出发形成自己观点,再从细节入手找出佐证,最后回到整体证明观点)的过程。这种方式比传统的“部分———整体”(从个别词句中得出观点) 方式更为科学、全面。

传统方式从某种程度上看,只是一个分析的过程,“一般来说,学生写个别事物,个别现象比较容易,要对众多现象,众多事物加以概括,加以抽象,深入到事物本质就有相当难度”,而这种概括就是综合能力。如果对综合能力不加重视,学生的认识水平往往只能停留在事物的表面,写出来的作文也会有片面、机械的问题。而从整体出发再到部分最后落脚于整体的方法,将综合和分析结合起来,有效解决了传统做法中的弊端,也培养了学生分析、综合能力的全面发展。

例如下面一则材料:

一位大学生,在校花销吃紧,发短信向在乡下种地的父亲要钱。短信只有三个字———“爸:钱。儿”这条三字短信传开以后,人们议论纷纷。请以这位大学生同学的身份就此给他写一封信。

分析这则材料,首先应从整体入手,抓住材料中心内容是三字短信。材料中的人物是父与子的关系,正常情况下这种关系应该是骨肉关系、亲情关系,可是在儿子的三字短信中,除了用“钱”将“父”与“子”连接外,再也没有其他文字和话语,甚至在开头和结尾连一两句简单的问候语都没有。这就说明儿子与父亲的亲情已经淡化,他们之间的关系已经变得不再正常。究其原因就是儿子缺乏孝心。因此,以同学的身份给他写一封信就要劝导、教育他要懂得孝敬父母,知道感恩。但有的同学只是着眼于三字短信中的“钱”,或抓住“花销吃紧”这些字眼,在节约上大做文章,显然不能切中问题的要害。

复合材料整体化 第8篇

关键词：前掠翼,复合材料机翼,气动/结构计算

与传统的后掠翼相比,前掠翼的结构设计可使飞机的内容积增大,载重量增加约30%,有效地减轻结构重量进而提高飞机的隐身性能。此外前掠翼结构可以提高飞机在仰角状态下的机动性,可使飞机在所有飞行状态下提高空气动力效能,降低失速速度。因此前掠翼构型的研究备受关注,美国的X29A前掠翼验证机[1]和俄罗斯的S37金雕就是前掠翼研究成果的典型代表。

另一方面,从20世纪60年代以来,先进复合材料,由于具有比强度高、比刚度高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、结构尺寸稳定以及便于大面积整体成型等独特优点,在全球获得迅速发展,已成为航空航天领域继铝、钢、钛合金之后使用的四大结构材料之一[2]。近年来,波音787飞机首飞和空客350飞机启动,开启了复合材料全面地用做大飞机主承力部件的时代。

提出了一种复合材料前掠翼的设计流程。完成了一个全复合材料前掠机翼的设计,并对该机翼进行了气动载荷计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析与结构计算结构力学(Computational Structural Mechanics,CSM)分析。

1设计流程

论文中设计复合材料机翼的流程如图1所示:

1)根据设计要求,选择合理的机翼气动外形参数,绘制三维CAD模型(文中用CATIA)。

2)建立气动分析模型(文中用ansys icem cfd),计算在典型飞行状态下机翼的气动性能是否满足设计指标(文中用ansys cfx)。

3)对于选定的气动分析模型,攻角从0到12°,每隔一度计算一次,整理结果,找到升阻比最大的攻角,保存这时的结果分析文件,用于后面的结构力学分析。

4)为了计算方便,目前大多数论文中机翼结构选用壳单元建模,但根据Daniel L.Laird和Felicia C.Montoya[3]的研究,实体单元比壳单元具有更准确的计算结果。论文根据机翼结构各部件的传力特性,基于等强度原则确定了各部件的形状和尺寸,绘制机翼结构三维实体模型。

5)建立结构三维有限元分析模型(文中用ansys workbench),设置合理的复合材料铺层,通过CFD/CSM载荷传递接口,将3)步中得到的气动载荷作为一个输入条件加载到结构分析模型上。

6)计算机翼结构在典型飞行状态下的变形和应力/应变场分布(文中用ansys),校核其是否满足设计指标中的强度和刚度要求。根据计算结果调整机翼设计方案,最终得到满足要求的质量最轻构型。

2 机翼气动外形选择与CFD分析

2.1 气动外形选择

本文气动外形设计参照“X29” 前掠翼验证机,如表1所示。在典型飞行状态下(巡航马赫数1.6,飞行高度为15 545 m),要求机翼翼型厚度在翼根处为6.2%,翼尖处为4.9%。本文估计翼型的设计升力系数在0.6左右[4],选择超临界翼型NASASC(2)0606,如图2所示。

2.2 CFD分析

设机翼为左右对称的,文中选择左翼为研究对象。机翼气动分析模型如图3所示,其中机翼表面的流体网格如图4所示。

图5为计算得到的机翼的升阻比随迎角的变化曲线。由图知,迎角为5°时升阻比最大为5.152,所以5°为该飞行状态下的有利迎角。将有利迎角下的气动压强结果文件保存,作为后面机翼结构力学性能评估时的输入载荷。有利迎角下的机翼压强云图如图6。

3 机翼结构设计与CSM分析

3.1 传力特性分析与翼盒结构选择

机翼的主要功用是产生升力。机翼上常安装有起落架、发动机等其他部件。有些飞机的燃油存储在机翼内。此外机翼内常安装有操作系统和一些小型设备及附件。

机翼的外载荷[5]主要有三类:一、空气动力载荷,为分布载荷,直接作用在机翼表面上;二、其他部件、装载传来的集中载荷。这些部件通过接头,以集中载荷的形式传给机翼。三、机翼结构的质量力。机翼本身结构的质量力为分布载荷,它的数值比气动载荷要小的多。机翼的各种外载,汇总在机翼、机身连接处,由机身提供支持来平衡。因此可以把机翼看作是固定在机身上的一个悬臂梁。机翼上所受的外载荷和内力见图7。

复合材料翼盒结构的典型受力形式有蒙皮梁式、多墙蒙皮式机翼、全高度蜂窝夹层结构、硬壳式结构。根据前掠翼机翼的特点和需要,一般采用蒙皮多墙式[4]。该形式的机翼通常不作为一个整体,而是分为左右两个机翼,用几个梁、墙根部传集中载荷的对接接头与机身连接。

传力分析的基本原理是平衡原理。下面分别分析机翼各个部件(如翼梁,翼肋,蒙皮等)的传力特性。

蒙皮属于板类元件,最适宜于传递沿板中面作用的分布载荷(剪力和拉力),总体受力时,蒙皮起承受气动载荷和维持机翼外形的作用,主要是用来承受扭矩引起的剪流,最终将力传给骨架[5]。图8给出了蒙皮的变形与受力图。

墙固支在机身上,由机身提供支反力和支反弯矩,主要承受机翼的弯矩和剪力及各肋传来的剪力,其中墙的缘条承受弯矩引起的轴力,腹板承受机翼的剪力。翼肋分为普通翼肋和加强肋。普通翼肋主要维持剖面形状,不参加机翼的总体受力,主要用于转换剪流形式;加强肋用来承受其他部件传来的集中载荷与转换剪流形式。

论文中各个部件的选择是基于等强度原则[6]的。“等强度”是出于这样一种设想:在设计载荷作用下,结构的所有元件、元件的所有部位都同时达到同样的强度。符合这种设想的结构,材料利用最充分,重量最轻。

机翼蒙皮选择变截面结构,蒙皮厚度选择为翼根部为4 mm,翼尖部为2 mm;

根据墙的的受力特点,将缘条、墙腹板都设计为变截面的。从前缘到后缘,根据弦长平均布置7根墙。具体尺寸为翼根部的墙缘条宽40 mm,高4 mm,墙腹板的宽为6 mm;翼稍部墙缘条宽为20 mm,高为2 mm,墙腹板的宽为3 mm。

翼肋共布置9个,同样基于等强度原则的考虑,从翼根到翼稍,翼肋布置越来越稀,尺寸也越来越小,从翼根到翼稍翼肋编号从1到9,12翼肋间隔350 mm,24号翼肋间隔400 mm,46号翼肋间隔500 mm,68号翼肋间隔为650 mm,89号翼肋间隔为695 mm。翼肋具体尺寸见表2。

机翼结构CAD模型如图9所示。

3.2 结构选材与复合材料铺层设计

机翼选用碳纤维增强复合材料T300 /5208, 材料参数见表3;接头材料选用钛合金TC4 ,材料参数见表4。

由于蒙皮为变截面结构,所以将蒙皮划分成几个区域分别进行铺层设计(见图10),在每个区域材料的铺层数目和方向角均保持一致。根据复合材料设原则[7]得到最终铺层方案见表5。

与蒙皮材料设计方法相仿,将墙划分成几个区域分别进行铺层设计,区域划分同蒙皮其中墙缘条的铺层方案与蒙皮相同,墙腹板最终铺层方案见表6。

翼肋是承受剪流的构件,所以这里将它的层压板铺层角全部设为±45o。翼肋部分也采用对称铺层,又因为±45o的铺层是成对出现的,所以,翼肋的总铺层数目应该是4的倍数。翼肋的具体层压板设计如表7所示。

3.3 结构CSM分析

结构刚度设计要求:机翼结构在使用载荷下不能产生破坏性的大变形。一般要求机翼末端的变形不超过其展长的15%,论文中的机翼半展长为4.145 m,固机翼末端的变形不允许超过0.6 m。

结构的静强度设计要求[7]:一般金属材料选用许用应力作为其静强度的设计许用值。而复合材料层合板选用许用应变作为结构静强度校核的设计许用值。目前一般认为碳纤维复合材料单层板的设计许用应变值如表8所示。

图11为机翼结构有限元分析模型。复合材料结构部分使用SOL ID191单元(20节点实体分层单元) , 金属结构使用SOL ID187 单元( 10 节点实体单元) ,结构部件之间用接触单元conta174连接。

固支翼根接头部分。加入3 g的迎风过载,并在机翼翼面加载5°迎角飞行时的分布式气动载荷。将分布载荷施加到机翼结构CSM有限元模型上是一项复杂的技术,可采用在气动/结构网格之间进行数据插值的方法实现[8]。文中使用ANSYS提供的现成气动/结构载荷传递插值接口完成气动/结构交界面气动载荷的传递,节省时间且减少了通过第三方软件数据传递带来的误差。

有限元计算得到的复合材料机翼结构变形如图12所示;图13给出了复材机翼结构正应变云图;图14给出了复材机翼结构剪应变云图;图15给出了接头von mises应力云图。表9总结了在典型载荷情况下大展弦比复合材料机翼位移及应变场的计算结果,并根据表8中的许用强度计算了结构的强度域度。表10总结了接头结构CSM分析结果,并以常用钛合金TC4许用值900 MPa为依据,计算了结构的强度域度。

有限元计算结果表明:

1) 该机翼翼尖最大位移为0.15 m,未超过允许值0.6 m,因为翼尖最大位移对应于结构的刚度性能,固认为该结构设计满足刚度方面的设计要求;

2) 设计的机翼结构最大拉应变,最大压应变,最大剪应变均未超过设计许用值,满足结构静强度设计方面的要求。并且从图13与图14的应力云图上可以看到,应变分布均匀,复合等强度设计理念。

3) 接头耳片最大von mises应力未超过设计许用值,满足结构静强度设计方面的要求。

为了简单比较文中设计与金属材料的前掠翼在强度和刚度等方面的优劣,在其它条件不变的情况下,将机翼结构中的复合材料全用铝合金替换,计算了金属铝机翼结构的应力和变形。

计算得金属材料的前掠翼在相同载荷条件下的翼尖最大变形为0.21 m,最大von mises应力出项在翼肋根部,为428 MPa,常用的铝合金的许用应力通常取500 MPa。表11对复材机翼结构与金属机翼结构从重量与强度方面进行了比较。

从表11可知,与传统金属铝材料机翼相比,复材机翼结构在重量减轻约40%的情况下,翼尖最大位移从0.21 m下降到0.15 m ,下降约30%。因为翼尖最大位移对应于结构的刚度性能,固认为较金属结构,复材结构在刚度方面约提升了30%。

3 结论

论文完成了一个前掠翼复合材料机翼的设计与分析。有限元计算结果说明典型飞行状态下,该机翼的气动与力学性能满足设计指标。与传统金属机翼相比,该结构设计在刚度提升的情况下,减重达40%。论文中提出的复合材料前掠机翼的设计与CFD/CSM一体化分析流程涉及研究内容全面,可用于机翼的初步设计阶段。

参考文献

[1] Moore M,Frei D. X-29 forward swept wing aerodynam ic overview .AIAA - 83- 1 834, 1 983

[2] 航空航天工业部科学技术研究院.复合材料结构设计手册.北京:航空工业出版社,1990

[3] Laird D L,Montoya F C. Finite element modeling of wind turbine Blades.AIAA 2005—195,2005

[4] 金海波.复合材料飞机结构综合优化设计系统研究.南京:南京航空航天大学,2003

[5] 《飞机设计手册》总编委会. 飞机设计手册.北京:航空工业出版社, 2000

[6] 余旭东,葛金玉,段德高,等.导弹现代结构设计.北京:国防工业出版社, 2007

[7] 陈绍杰.复合材料设计手册.北京:航空工业出版社,1990

郑州宇通客车原材料仓库整体规划 第9篇

辅助构件:照明系统、液压平台、三步登高车、区域标示牌、隔离网等五种形式。

仓库整体示意布置图见图1。

一、货架类型

1. 钢结构平台:

是最常见的一种货架形式,空间由一层变为两层或者三层,空间得到充分利用。平台上、下方按照客户的要求进行规划。在本项目规划的16个区域中,有6个区域是钢结构平台,可见在实际应用中有一定的广泛性。随着国家2008年最新消防法的颁布,本项目中的楼板镂空面积达到60%,发生紧急火灾时,消防水可以通过楼板到达下方货物,而密闭式楼板无此功能。通常钢平台立柱的行间距和列间距距离≥3.5米,具体的立柱间距要参考下方摆放的产品特性而定,如本化工库要求摆放1.1米×1.1米的折叠料框,故立柱之间的距离是4420mm;仪表库摆放中型悬臂货架,故立柱之间的距离是5470mm,见图2。

2. 重型托盘货架支撑式阁楼货架:

下层是重型托盘货架,存放托盘货物或者折叠料框货物。为充分利用重型托盘货架顶端空间区域,搭建二层平台,新建平台可摆放散件物品或其它非规则异形物品。货物向二层平台提升的方法有三种:一是利用升降设备,如液压升降平台;二是在护栏处预留一对开门,利用叉车进行货物的提升;三是利用输送皮带进行货物输送。重型托盘货架的巷道宽度一般在2.6米左右,满足配套叉车直角堆垛宽度2.3米左右的要求。各类堆垛车和前移式叉车是相配套的作业装备。托盘货架支撑式阁楼货架是托盘货架和阁楼货架二者揉合在一起的货架形式。本项目中的重型托盘货架单元规格是L2600mm×W 1000mm×H4700mm,应用在4个区域。具体见图3。

3. 次重托盘货架支撑式阁楼货架:

用于小件物品存储,每排货架预留存取货物通道,适合人工作业,货物摆放在层板上方,单元货架规格为L1740mm×W600mm/1200mm×H3000mm,五层层板,两立柱承重300公斤,三立柱承重500公斤。为了充分利用上方空间区域,二层搭建开放式建筑平台铺设楼板,满足日后产能扩大、仓库增容要求。次重货架和重型货架的区别主要有两点:一是物流存取方式不同,次重货架依靠人工在巷道内作业,重型货架利用叉车来进行工作;二是摆放的产品特性不一样,次重货架下方是层板货架单元,货物的重量通常小于20kg,重型货架摆放托盘或者折叠料框,单元货物通常大于500kg。二者相同之处在于,都利用上方空间区域搭建开放式建筑平台,二楼货物提升方式也一样,均利用叉车、升降机、皮带方式进行输送。本项目有两座次重货架。具体见图4。

4. 阁楼式货架:

用货架的立柱本体做楼面支撑立柱,仓库管理人员可以在楼板行走并存取货物,一般设计成二层或者是三层,可节约土地和空间资源。为防止二层物品坠落,最外侧一行两立柱货架在二层安装护网。为达到整体阁楼的美观度要求,在柱片的最外侧和主通道两侧都安装侧封板,本项目阁楼货架的单元规格为L1740mm×W600mm/1200mm×H4900mm,九层层板。本项目有两座阁楼式货架,仪表库和化工库各一座。见图5。

5. 重型悬臂货架:

适用于存放长物料、环形物料、板材,悬臂可以是单面也可以是双面,当物料较为零散的时候可配套物料架。本项目中单面悬臂货架规格为L1000mm×W2100mm×H5000mm,单臂的承重能力400kg,共计25组。双面悬臂货架规格为L1000mm×W3300mm×H5000mm,单臂承重能力400kg,共计25组,三层臂,连底四层。由于悬臂梁长达1600mm,为保证整体悬臂的结构安全,在两个结构要点上进行了特制处理:一是悬臂梁柱爪与立柱采用双插销板;二是悬臂的底座没有采用和立柱一样的轧制型材300mm×45mm×3.0mmC型槽,而是采用200mm×100mmH型钢,悬臂立柱直接端坐在H型钢翼板上方,可克服悬臂梁放载货物后产生弯矩,避免悬臂立柱向受力的一边倾斜。具体安装效果见图6。

6. 中型悬臂货架:

存放的货物也是长形杆状物体,与重型悬臂货架配套侧向叉车存取货物不同,中型悬臂货架使用人工来存取货物,承重量较低,货架巷道较窄。本项目中单面中型悬臂货架规格为L1000mm×W1000mm×H2100mm,连底4层,数量40组,双而悬臂货架规格为L1000mm×W1600mm×H2100mm,连底4层,数量147组,悬臂梁的承重能力260kg/臂。为避免货物型材的表面与悬臂梁的表面在存取时发生摩擦,在悬臂梁表面粘贴EVA化工材料。安装效果见图7。

二、物流器具类

1. 折叠料框:

设计的总体思路要做到“精、小、巧、美”。“精”是指设计的关键部件构思巧妙,符合人体工程学原理,在日后反复使用的过程中,构件之间无明显干涉,在保证稳定的前提下,尽可能采用钢管、钢网来代替槽钢和实心钢。“小”是指料框符合工作现场的实际情况,在满足货物盛放的条件下,骨架所占的比例尽可能节约,节约空间资源。“巧”主要是指结构设计要灵巧,避免笨重感,能采用钣金的部件尽可能地避免采用焊接件,部件中可以使用模具冲压制作的尽量使用模具制作。“美”是指设计的部件如包角、插销、支撑板等在整体料框中比例恰当,且易清洁、易维护,避免突出尖角结构。同时料框的设计还要满足空载状态下可折叠堆垛、可上货架、可在展开的状态三层互相堆放等要求。宇通客车化工、仪表原材料库中,很多卷料直径在300mm左右,高度大约在1200mm,考虑到存储货物的方便性,前门设计为左右对开形式,后门为上下折叠样式,同时在前门的左边焊接A4纸标识。料框规格为L1 100mm×W1100mm×H1350mm,数量360只。具体见图8。

2. 物料架:

配合重型悬臂货架使用,可把部分短的杆件料放在物料架中,使用侧向叉车举升到悬臂梁上面。脚轮与整体框架采用螺栓连接,考虑日后客户脚轮损坏更换要求,本项目配套的都是万向6"向荣牌脚轮。此外,为保证整体框架放满货物后在叉车的运动过程中的稳定性,设计叉齿叉取时的接触点时,物料架的重心需落在两叉齿的中间部位。具体见图9。

3. 发泡料工装:

用来存放聚氨酯发泡料桶,每一单元工装可摆放4只直径580mm、高度930mm的料桶,满载后可两层堆叠,工装的规格为L1400mm×W1400mm,每一工装托盘的承重能力为1000kg,数量130只,四周焊接80×40矩管用以限位。整体做工要求夯实、耐用、抗冲击力强。见图10。

三、辅助构件类

1. 照明系统:

部分阁楼、平台货架在铺设楼板后,屋顶的铝照灯不能给予下方充足的光线。本项目在14个区域共安装271盏双管防爆灯,所有管线都是Φ20镀锌管,管线颜色与镀锌楼板的颜色一致。由于钢平台楼板下方是敞开区域,光线的色衰要小于阁楼层板货架,同样面积的钢平台安装灯的数量需少于阁楼层板货架。具体见图11。

2. 液压升降平台:

所有的钢平台、重型托盘货架、次重托盘货架、阁楼货架,二层货物的运送都使用液压升降平台辅助设备。液压升降平台采用剪刀式结构。在原材料仓库做地面土建的前期,就与宇通项目部及时沟通,把液压升降平台本体所需坑的深度以及位置尺寸告知土建施工方,以保证阁楼货架巷道宽度、货架整排组装的累计误差都控制在一定范围内。货架安装时墨线起始边也是从液压平台边缘往四周推算。其中重型托盘货架的升高高度为4.7米,钢平台、阁楼货架、次重托盘货架升高高度为3米,平台面尺寸为L900mm(进货方向)×W1600mm,承重能力450kg。楼上和楼下都安装操控手柄,同时配套急停开关。安装效果见图12。

3. 区域标示牌:

主要功能是方便仓库管理人员迅速找到货物储存的物理地址。区域标示牌尺寸为1600mm×1000mm,用5mm的链条悬挂高度离地面5米左右,正反两面都粘贴即时贴。区域中的列数也用即时贴进行划分。具体见图13。

4. 三步登高车:

是阁楼货架、次重平台配套的取货工具。其规格为L1060×W530×H1040,下方设计3"万向脚轮两只,定向脚轮两只,既可用作物料搬运与周转的工具,又可用作登高取货的辅助工具。当有力作用在踏板上时,特殊的弹簧感应设计,会使支柱自动向下撑住地面,防止车体滑动,增强安全性。见图14。

5. 隔离网:

布置在化工库的屋顶,用来存放不经常使用的泡料物品。楼顶距地面的高度为4.2米,设计面积为112平方米,分隔为3个区域,通过回转楼梯到达隔离网区域,隔离网的丝筋是3,0网目,50mm×50mm立柱,50mm×50mm×1.5mm方管,护网高度为2200mm具体见图15。

四、小结

复合材料整体化 第10篇

一、依据“一体化”教学思想,设置复合工种专业

近年来,我校以“宽基 础,综合型”为原则,发挥学校优势,结合市场用人需求,进行复合课程专业调整,设置了机电汽修专业、饭店服务专业、导游专业、音乐美术专业、动画制作与美术专业、财会电算化专业等多种复合工种专业。这种专业模式的设置,能使学生至少掌握一门以上的专业技能,从根本上对培养“复合型”人才发挥了作用。

二、实现理论教学、技能训练“一体化”

理论教学、技能 训练“一体 化”融“理论教学、实习、考核”三环于一体,同步进行,也就是“理论教学与实习同步进行”。教师一边操作,一边讲授; 学生一边实习,一边温故理论知识。同时,将考核贯穿于每次的操作中,根据专业技能训练标准,操作前提出标准,操作后给予讲评,打出分数,指出不足,提出新的标准。

三、教学措施“一体化”

( 1) 采用“硬性达标、逐步升级”的一体化教学措施。“硬性达标”指每个学生、每项技能必须达标,否则,该课不准结业。“逐步升级”是指根据每个学生的实际情况,按循序渐进的原则,将每项技能由低标准到高标准分成若干个级别,对每一级别制订合理的标准。学生在力所能及的情况下,就能从一个级别跃入相邻的略高一层的级别,直至达标。

( 2) 采用综合 的技能训 练措施。第一,有计划、有步骤、有目的地组织与实习教学密切相关的教学活动,进行模拟练兵。如: 旅游、汽修、机电专业技能大赛,音美专业汇报表演,模拟现场导游等活动。由于活动具有实战性,有效地锻炼了学生的心理素质,提高了动手操作、随机应变等多种能力。第二,参加有关部门组织的技能比赛。参加任何一项比赛,都需要做精心的准备,刻苦地练兵,需要将每一个细节都考虑到,力争做到精益求精,万无一失。如: 2001年我校组建了“客房服务”“计算机”两个代表队参加了河北省第三届职业技能大赛,取得了较好的成绩。通过参加活动,取人之长,补己之短,大大地促进了教学工作。第三,建立校外实习基地,巩固提高实习教学效果。通过定期的上岗实习,不但及时巩固了所学知识与技能; 而且很好地培养了学生的服务意识、敬业精神,增强了学生适应社会的能力。

( 3) 实施“教考分离”,强化“一体化”教学效果。教考分离是我校教改的主要内容,对于强化“一体化”教学成果,发挥了积极作用。“教考分离”是指教师负责日常的教学工作,期末考试不再由任课教师单独实施,而是由学校教务处根据每一学科的学期教学目标,统一组织命题,统一考核。在考核中,以操作带理论,即能通过操作考试的科目都以操作考试为主,并适当考一些理论知识。如: 计算机专业的网页制作、北大方正等课程,旅游专业的客房服务、餐饮服务等课程,汽修专业的汽车构造、汽车修理等课程的考试都是以操作考试为主。“教考分离”能客观公正地评估教师教学效果,完善教学质量管理,进一步调动了教师的积极性,增强教师的事业心、责任感,提高教学质量。

( 4) 用“职业技 能鉴定”标 尺,检验“一体化”教学效果。职业技能鉴定在检验人的能力方面,是客观的、公正的。为了检验“一体化”教学效果,我校每年组织不同专业的学生参加国家职业技能鉴定。近年来鉴定合格率是: 旅游专业达100% ,计算机专业达97% ,机电专业达95% ,汽修专业达98% 。鉴定结果表明, “一体化”教学能最大限度地培养学生的各种能力。

( 5) 长班教学与短期培训相结合。教学实践表明,长班教学与短期培训相结合是培养“一专多能的复合型”人才的有效措施,是一体化教学的良好模式。长班教学能够使学生系统地掌握一个专业的知识与技能,实现“一专”的目的。短期培训是指学生在接受长班教学的同时,利用课余时间参加其他专业的短期培训班,让学生有机会接受本专业以外的其他专业的理论知识与操作技能的培训,实现“多能”的目的。

复合材料整体化 第11篇

关键词：金属材料与热处理课程 焊接加工专业 教材开发 课程研究

教材是课堂教学知识载体，更是课堂组织教学、传播知识的工具。教材建设直接影响教育水平和教学效果的好坏。但是目前焊接加工专业仍然使用的理论及实训教材课程分离的教材，一体化教材建设缺规划少论证，个别一体化教材编写仓促，没有经过试教使用。一体化教材的内容或过分注重实际应用、或过分重视理论分析，忽视学生的成长与发展，引用的实例落后，与工厂中的实际情况脱节，在教学中问题明显，学生学习的知识在工作中用不上，企业反应强烈。2009年，随着《关于开展技工院校一体化课程教学改革试点工作的通知》（人社厅发[2009]86号）文件的发布，我国技工教育一体化课程教学改革进入高速发展期。然而，高速发展的技工教育在专业基础一体化课程研究与教材建设方面却不尽如人意。因此，笔者学院课题组于2012年开始，结合国家中等职业示范校建设，进行金属材料与热处理一体化教材的开发研究。

一、金属材料与热处理教材的设计框架结构

金属材料与热处理是机械专业一门必修的专业基础课程，同时又是机械类专业学习相关后续课程的基础，更是学生将来在生产中分析问题、解决问题的必备课程。笔者学院课题组依据教材及教学现状调查结果，以技工教研室编写的第四版《金属材料与热处理》为基础，结合一体化教材编写体例重新设计、组织教材的框架结构。新编的《金属材料与热处理》知识框架分为上下两篇，共十个模块。

1.上篇——金属学基础

模块一为金属的性能，主要介绍金属的物理、化学、力学和工艺性能。教材新增了课题金属键，通过金属键的学习，让学生理解金属材料的种类及特性，熟悉常见的金属、合金及金属特性，与初中化学知识构成衔接。附录中加入元素周期表，使学生养成良好的查表习惯。

模块二为金属的晶体结构与结晶。本模块主要内容是金属的晶体结构、纯金属的结晶及金属的同素异构转变。在课题一金属的晶体结构中，以金相学及其显微组织建立一体化编写体例，使学生了解金相组织的研究历史，更为教材后面研究大量的显微组织作充分的知识准备。

模块三是铁碳合金。这一模块的主要内容是合金的组织、铁碳合金基本组织和铁碳合金相图，均采用一体化教材编写模式。在调研中了解到二元合金相图绘制方法难度较大，对帮助学习铁碳合金相图作用并不明显，故在新编教材中删除了此部分内容；考虑到铁碳合金相图中的典型合金结晶过程仅讲授理论知识内容枯燥乏味，难教难学，本部分知识的编写是以典型的铁碳合金结晶的实际过程及金相试验为线索，使抽象的理论知识在实践中变得简单化。

模块四是钢的热处理知识。钢的实际加热的临界温度Ac1、Ac3、Accm若无试验过程支撑是非常抽象的。学生通过复习Fe—Fe3C相图进行实验环节的学习，加深了对钢的实际加热的临界温度Ac1、Ac3、Accm及实际冷却临界温度Ar1、Ar3和Arcm的学习，使枯燥的知识在试验中得到验证，有利于提高学习效果。

在重构金属学基础这部分内容时，考虑到金属的塑性变形和再结晶知识对焊接加工及相关专业的实践意义重大，同时考虑到本知识较独立，所以把本知识作为模块五，重新以力学性能试验为线索进行一体化体例编写，使抽象的理论性直观化，降低了学生学习特别困难，为学习焊接加工专业的焊接应力与变形知识奠定基础。

2.下篇——常用的金属材料与非金属材料

模块六为碳钢，主要内容为常用的碳钢——普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢和铸造碳钢。鉴于生铁的炼铁及炼钢知识与碳钢紧密相连，所以新编教材对于炼钢与炼铁没有独立成章，而是把相关知识整合到模块六的碳钢中，编写为课题一钢铁类材料的生产过程。

钢铁的优良性能主要通过热处理升华，同时热处理知识在机械制造过程中占有举足轻重的地位，所以新编教材还是将钢的热处理知识单独编写成模块六。本模块的重点知识是钢的退火、钢的正火、钢的淬火、钢的回火和表面热处理共五个课题。

模块七是合金钢，主要内容为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。以往的教材本部分内容一般首先是 “合金元素在钢中的作用”，在新教材编写中，通过整合本知识改为课题一合金钢的优良性能，使新编教材内容更加具有针对性，紧扣本模块的主旨，突出了合金钢的优势地位。

模块八为铸铁，主要内容是灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及蠕墨铸铁。新教材除让学生从显微组织（即石墨的显微组织形态）区分各类铸铁外，更加注重在生产中如何认识、判别。

模块九为有色金属，主要内容涉及铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金和硬质合金。编写时，均采用了国家最新的金属材料标准，注重各类金属在热加工过程中的组织与性能变化，为焊接加工专业课程中各类材料焊接性的学习埋下伏笔。

模块十是非金属材料，主要内容为陶瓷材料、高分子材料、复合材料三个课题。教材编写时注重突出两个方面，一方面强调三类非金属材料共有特性；二是结合非金属材料在日常生活、生产中的应用特点，力求举例的生活化，力求学生看得见、摸得着、听得懂、感兴趣。

二、金属材料与热处理新编教材的特色

学院教材改革课题组根据金属材料与热处理课程及教学现状调查结果，深入探讨现用和以往教材的不足及成功点，发掘以往教材中积淀的优秀传统以及丰富的经验，重视教材内容与学生试验及实训相结合，关注学生发展以及学生的学习兴趣，以“宽、浅、用、新、校企合作、一体化”为原则，用最新的课程标准以及金属材料标准，集全院课题组之力，编写出具有校企合作特色的一体化新教材。

1.采用一体化教材编写方法，丰富教材编写模式

新教材编写打破过去金属材料与热处理教材传统的理论及试验分离的编写模式，采用主干知识加“交流与讨论”“观察与思考”“拓展视野”“新闻链接”“材料史话”“你知道吗”“实践与探索”等多栏目的课程形式，给学生提供一个开放性的、面向实际的、主动探究的学习环境，让课堂教学“动”起来，让学生 “动”起来。改变过去由教师满堂讲、学生参与少、难互动的状况，启发学生质疑、探究，在实践与试验中探究学习，改革教学方式、学习方式；加强学生对一体化教材的契合度，激发学习兴趣，养成科学态度与科学的学习方法；培养学生试验能力、操作能力、社会实践能力，力求学会收集、处理和使用各类信息；培养学生自主探究、独立思考和求实创新的科学意识。

2.校企合作编写，形象直观，案例精彩

结合技工院校学生年龄小，感性知识知积累少，理论基础薄弱，实际生产知识匮乏的特点，新教材结合材料学实用性强的特点，将金属材料材料的应用从抽象的文字描述转化成直观的教学情景，同时配上大量的典型应用图片，增加教学的直观性，使学生更容易接受。

结合教材的主干知识，新编一体化教材编写中采用大量生动的史料及新闻和专业动态。材料史话例如司母戊大方鼎、透光青铜镜、中国发明的冶铁炼铜技术、我国古代的热处理技术等；新材料知识比如超导材料、记忆合金、超塑性材料、耐高温塑料、透明陶瓷、可弯曲玻璃、碳纤维复合材料等；热点新闻如国家航空母舰、瑞士军刀、大众汽车等。诸如此类的精彩史料和新闻知识，可以提高学生学习兴趣，吸引学生注意力，丰富学生知识面，使学生了解材料学科的过去、现状及未来，调动学生学习的热情，激发学生的求知欲望和进取精神。

3.图表简介形象生动

一体化新教材改变了过去金属材料与热处理教材表格少、图例不生动的状况，新编教材图文并茂，使学生从有针对性的图案和简洁的图表中获得知识，同时得到美的享受，增加抽象理论的可读性，使学习过程变得轻松而快乐。

4.课后习题丰富多样

以往金属材料与热处理教材习题多为单一的问答题，并且题量较少，不能满足教师教学和学生复习巩固知识的状况，我们采用了填空题、选择题、判断题、问答题、实践操作思考题等多种形式的课后作业，更加有利于检查和评价学习质量和水平。

5.从生产实践与生活中认识材料

新编一体化教材增加了生活、实训及生产相关内容，使教材内容更富有生活气、更为具体，使学生看得见、摸得着，如从生活中用的“白铁皮”、学生用的钢制课桌椅、镀锌自来水管、生产中用的镀铜钢丝认识普通碳素结构钢，从铁锅、铁质排污管、台虎钳和机床床身知道铸铁，以食品、药品、烟草包装和炊具掌握铝及铝合金，观察铜及铜合金颜色判别纯铜、青铜和黄铜，从而培养学生从生产实践与生活中认识材料。

三、小结

教材的开发研究前提是一体化教学改革的要求及教材建设的不尽如人意，当前技工院校学生知识储备不足，教学效果不理想，因此，编写一体化体例的校企合作金属材料与热处理材应秉承理念先进，编写体例创新，编写质量过硬的主旨。我们的新编一体化教材虽然在编写体例、编写内容及使用的图表、案例及标准上有一定的创新，但仅靠一本一体化教材来解决目前焊接加工专业基础课教学过程的所有问题是有困难的，希望各位从事技工教育教学研究的同仁共同努力，编写出更多、更加实用、适用、可读的一体化好教材。

参考文献：

[1]陈志毅.金属材料与热处理（第五版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[2]李献坤，兰青.金属材料与热处理[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

[3]崔忠圻.金属学及热处理[M].北京：机械工业出版社， 1998.

[4]徐恒钧等.材料科学基础[M].北京：北京工业大学出版社，2001.

[5]中国焊接协会.焊接标准[Z].北京：中国标准出版社， 1997.

复合材料整体化 第12篇

关键词：职业教育,建筑材料,教学做,一体化

2011年《教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》中首次提出“高等职业教育的主要任务是培养高端技能型人才”[1]。要完成这项任务, 高职学院必须改革以往的教学模式, 因为教学模式的好坏对教学效果有着较大的影响, 也决定了能培养什么样的人才。而早在2006年, 《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中就指出“要改革教学方法和手段, 融‘教、学、做’为一体, 强化学生能力的培养”。“教、学、做”一体化作为一种教学模式被应用到越来越多的专业和课程中, 那么什么是“教、学、做”一体化?简单地说就是:从教学改革入手, 要求把教师的教和学生的学有机结合起来, 做到边教边做、边学边做, 在做中学, 在学中做, 从做中找到差距及时更正, 重新复习所学理论知识, 再重新动手操作[2,3]。学生学的过程也要融入做的过程, 教师教完整个项目, 学生不仅学会相关的理论知识, 也学会实际操作, 使所学的理论得到实操的验证。

《建筑材料与检测》是水利、土木、道路等工程类专业的一门专业基础课, 也是技术人员的入门课程, 具有很强的实践性, 而建筑行业的施工、质检等单位均需要掌握建筑材料知识与检测技术的毕业生。所以, 该课程有必要采用“教、学、做”一体化的教学模式, 实现课程的教学目标, 培养出高端技能型人才。

教学团队在教学过程中不断进行探索、改革和创新, 本文就教学团队在“教、学、做”一体化教学模式方面的经验进行简要介绍。

1 积极构建“教、学、做”一体化的教学环境和条件

教学团队在教学过程中, 除充分利用学校本身资源, 还和多家企业、检测中心合作, 将学生上课地点转移到学校实训室施工现场、水利工程质量检测中心, 积极营造一体化专业教室也邀请企业人员为学生讲课, 开阔学生的视野。

以学校实训中心为例, 学校加大建筑材料的实训设施投入、新进试验设备、扩大试验场地, 对原建材实训室进行重新设计和布置。针对课程的学习项目, 不但建立了对应的项目实训教室、安装实训仪器、配备实训教师, 还在实训室墙壁上粘贴实训所用仪器的操作要点及维护方法、试验方法的操作规程、实验员职责、技术负责人职责等, 把企业文化和企业氛围融入教室。另外, 在实训室内配备多媒体教学设备, 可以实现教师的讲解、演示、实操和学生的学习、实训融为一体, 达到课程的“教、学、做教学一体化的目的。

再比如, 教学团队带学生去参观混凝土搅拌站的过程中, 将企业人员讲解和学生自己参观相结合, 学生对混凝土的生产质量控制、原材料的选用、工程现场的取样检测、混凝土技术指标检测、资料的整理能够有非常深刻的认识。参观过程中, 学生不但学习了知识, 也开阔了就业思路, 回到学校再学习混凝土时, 有了参照标准, 在学习过程中能找出自身差距, 达到真正学会的目的。

2 制定“教、学、做”一体化的课程学习目标和课程标准

教学团队通过对水利、建工行业的企业、科研单位和其他院校进行调研, 结合“教、学、做”一体化教学模式思想, 把课程对应岗位设定为试验员、质检员, 把课程重点放在建筑材料的选择、应用、检测和进场验收上, 在知识与能力方面, 为学生制定四项课程学习目标。

一是能认识材料。通过学校实训室中建筑材料的展示、科研检测单位和施工工地的参观、课堂上老师的多媒体演示和讲解以及学生自己进行资料查询, 让学生看到常用建筑材料的类型, 具备认识不同建筑材料的能力。

二是会选择材料。通过对每种常用建筑材料特点、技术性能的学习, 学生掌握常用建筑材料的性质和使用范围, 能够根据设计图纸要求、施工条件、工程造价等因素合理选择和应用材料。

三是会判断材料的合格性。通过在实验室或者检测单位, 对材料检测项目的学习和动手检测, 学生学会实践操作, 能够对材料的技术性能进行检测并判断合格性, 学会填写项目的试验报告和材料的检验单。

四是会验收材料。明确材料验收的指标、规范规定、验收方法, 能对材料进行验收。

学生有了一体化学习目标, 学习时就会有针对性, 也会有动力, 毕业后能尽快适应材料员、质检员、实验员等岗位。

3 精心设计“教、学、做”一体化的教学内容与过程

3.1 整合教学内容, 增加学生学习信心

依据行业实际情况, 以新的课程标准和课程目标为基础, 对原来的教学内容进行整合, 将课程分为砂子、石子、水泥、混凝土、其他材料五个学习项目。将学生需要巩固和掌握的其他基本知识, 如数值修约, 融入到这五项目中, 学生在项目的具体完成过程中学习, 这样学生学习起来主线清楚、思路清晰、信心增强。

3.2 采用新颖、多样性的的教学方法

在教学过程中, 教师积极采用各种方法, 把课本上的理论知识转换成可以动手的项目, 让学生动起来, 调动他们的学习积极性。

教学团队采用了分组教学方法。根据班级人数一个小组有6~8名同学, 并且有指定的小组长, 每个小组中成绩较好、中等和较差学生比例大致为3:4:3。这样在学习过程中, 学生的各方面会得到互补, 成绩好的学生自然会带动成绩较差学生, 动手能力强的学生也会带动动手能力差的学生。上课时, 学生除了有授课教师外, 还有2名实验室辅导教师, 这样学生在学习和操作过程中有问题就可以及时提问并得到答复, 学习的积极性会得到保持。

在分组教学中, 采取了学生监督和打分激励方法[3]。每个小组选派一名同学为监督评分员, 旁站监督其他组的试验过程, 并在打分表上打分。学生的眼睛是雪亮的, 每一次监督员都会很认真地监督其他小组的每个试验过程, 发现错误会立即说出来, 被监督小组也会及时改正, 最后由监督员汇报被监督小组的试验情况及得分情况。这样的教学设计不仅使学生学到知识, 还让学生学习到职业精神和职业能力。

教学团队还尝试进行微课教学。认真梳理课程知识点, 对一些关键知识点尝试制作微课视频, 供学生学习和教师上课使用。收集素材时以学生为主体, 在平时上课时, 对学生实际操作的动作和过程进行录像或照相, 而且微课时长不超过15分钟充分抓住了学生的学习注意力。

3.3 精心组织教学过程

教学过程中以学生为主体, 每个学习项目的教学过程的学习环节都要求学生参与进来。比如, 讲到混凝土时, 为学生提供相关工程资料, 让学生根据设计要求计算初步准配合比, 根据自己算出的配料单在实验室进行试拌, 调整后得出混凝土的基准配合比, 同时制成混凝土试件, 养护足够龄期后进行强度等技术指标检测, 得出实验室配合比, 然后到学校实训大棚, 根据现场材料情况将实验室配合比换算出施工配合比, 最后填写混凝土下料单。

整个教学过程中每个环节学生都要参与, 由老师引导, 以学生为主体, 一环接一环, 让学生亲自体验整个学习项目过程达到良好的教学效果。

4 完善“教、学、做”一体化教学的考核模式

考核模式中, “学”的效果可以用以往的试卷考核, 但是“做”的效果如何考核?教学团队在以往考核模式的基础上新增加了现场实操考试形式, 逐步完善课程考核模式。一个学期学习结束时, 教师挑选十个重点实操项目, 让学生在考试前临时抽签, 根据抽到的实操项目进行现场实操考试。每个考试项目配备相应的监考教师, 教师根据评分标准对学生的操作过程按步骤打分, 学生操作完成后根据自己的检测数据进行数据处理和结果评定, 结果写在试卷上, 完成试卷后上交。这样, 学生考试成绩中既有教师现场给的实操分数, 也有学生自己写的数据处理结果得分, 考试不再单单是一张试卷, 考试过程变了, 学生感觉考试也很有乐趣。由于每个学生的考试题目不一样, 检测数据也不一样, 还样也避免了学生作弊, 考试成绩能真正体现学生的学习效果。

5 结语

“教、学、做”一体化的教学模式体现了以能力为本位的培养目标, 以学生为中心的教学组织, 以成果为鉴定的教学评价是以教师为主导、以学生为主题的有效教学形式, 能有效地解决理论教学与实践教学的脱节问题。

《建筑材料与检测》非常适合采用“教、学、做”一体化教学模式, 将这种模式应用于该课程后, 学生到课率、学习积极性明显提高, 学生很享受这种边学边做的学习过程, 考核时绝大部分学生都能很好地完成项目操作并进行数据处理和结果判定。但是, 这种教学模式需要配备较多实训教师, 这就需要学生在做的过程能够保持良好秩序, 以达到良好的教学过程和效果, 所以, 还需进一步探索和实践来进一步提高这种教学模式的应用效果。

参考文献

[1]王秀花, 杨忠国.培养高端技能型人才应注意的几个问题[J].武汉职业技术学院学报, 2013 (2) .

[2]董如萍.高职高专“教学做一体化”教学模式的实践研究[J].职业, 2013 (2) .