Ensayo de muestra de materiales de ingeniería civil
Muestra 1 de Materiales de Ingeniería Civil: Resumen Docente del Curso de Materiales de Ingeniería Civil;
¿Aprobó el estudio? ¿Materiales de ingeniería civil? El curso no solo permite a los estudiantes adquirir conocimientos, sino también ejercitar sus habilidades y ampliar sus horizontes, no solo dominan los conocimientos de este curso, sino que también sientan una buena base para el estudio de otros cursos profesionales; Entonces, ¿hacerlo bien? ¿Materiales de ingeniería civil? La enseñanza es de gran importancia.
Palabras clave: ingeniería civil; materiales
1. Enseñanza en el aula
(1) ¿Resaltar los puntos clave
? ¿Materiales de ingeniería civil? Es imposible explicar todo el contenido del curso en un tiempo limitado. Se deben priorizar las prioridades y resaltar los puntos clave según la naturaleza de la especialización. Tomando como ejemplo "Materiales de ingeniería civil" editado por Cheng et al [1], los contenidos clave de este curso son: Introducción, Capítulo 1 (Propiedades básicas de los materiales de ingeniería civil), Capítulo 2 (Materiales cementosos inorgánicos), Capítulo 3. (hormigón de cemento), Capítulo 4 (mortero), Capítulo 6 (acero para ingeniería civil), Capítulo 7 (asfalto). A través del estudio de la introducción, los estudiantes tendrán una comprensión general de los materiales de ingeniería civil. ¿Materiales de ingeniería civil? Este curso tiene una comprensión general; el primer capítulo permite a los estudiantes comprender las propiedades básicas de los materiales de ingeniería civil, incluidas las propiedades físicas, propiedades mecánicas y durabilidad, y al mismo tiempo comprender las teorías básicas de la ciencia de los materiales, es decir, la composición, estructura y construcción de materiales y su relación con las propiedades de los materiales. Los Capítulos 2, 3, 4, 6 y 7 explican respectivamente las propiedades y aplicaciones de varios de los materiales de ingeniería civil más utilizados en ingeniería. El Capítulo 5 (Materiales de construcción), el Capítulo 8 (Madera), el Capítulo 9 (Materiales poliméricos sintéticos) y el Capítulo 10 (Materiales funcionales de construcción) son contenidos para que los estudiantes aprendan de forma independiente, pero los maestros deben guiar y alentar a los estudiantes a aprender de forma independiente. y atrévete a hacer preguntas durante el proceso. En la enseñanza en el aula, los puntos clave de la explicación deben explicarse detalladamente para que los estudiantes puedan tener una comprensión sólida y lograr el éxito, evitando cubrir todo sin buscar soluciones; Además, con el contenido enfocado como base, a los estudiantes no les resultará difícil estudiar otros capítulos de forma independiente. La combinación orgánica de explicaciones clave en el aula y el aprendizaje independiente de los estudiantes no solo ayuda a los estudiantes a dominar el conocimiento teórico sistemático, sino que también les brinda espacio para el aprendizaje independiente, lo que favorece el cultivo del espíritu de interrogación y la capacidad de los estudiantes para resolver problemas prácticos, y el desarrollo de la capacidad de los estudiantes. imaginación y conciencia de exploración.
(2) ¿Explicación científica
? ¿Materiales de ingeniería civil? El contenido del curso es relativamente vago y es fácil sentirse sencillo o incluso aburrido al explicarlo, si está cuidadosamente organizado y explicado científicamente, el efecto será muy diferente; Por ejemplo, el cemento Portland ordinario incluye cemento Portland, cemento Portland ordinario, cemento Portland de escoria, cemento Portland de puzolana, cemento Portland de cenizas volantes y cemento Portland compuesto. Si el cemento se enseña uno tras otro según el libro de texto, los estudiantes sentirán que está repetido, amontonado, desordenado e incluso confuso. Por tanto, esta parte debe integrarse científicamente, centrándose en la composición mineral, proceso de hidratación y endurecimiento, rendimiento técnico, etc. del cemento Portland. Al introducir cemento Portland mezclado con sustancias activas, es necesario captar la actividad potencial de las sustancias mixtas activas y la reacción de hidratación secundaria del cemento mezclado con sustancias mixtas activas, y luego dar las * * * características y características de varios cementos mediante comparación. Personalizado, el contenido debe ser compacto y el contexto claro, para que los estudiantes puedan dominarlo fácilmente. Comprender las similitudes y diferencias en el desempeño técnico hace que sea más fácil dominar aún más las aplicaciones de ingeniería de varios cementos. Por poner otro ejemplo, en la tecnología moderna del hormigón de cemento, los aditivos se han convertido en una parte importante del hormigón de cemento. Entonces, para que el contenido sea sistemático y completo, ¿lo harán los libros de texto generales (como los de literatura)? ¿aditivo? ¿Ponerlo? ¿Cuáles son los componentes del hormigón ordinario? Déjame presentártelo. Sin embargo, se utilizan aditivos para mejorar las propiedades del hormigón. Sin comprender las propiedades del hormigón, es difícil comprender en profundidad el papel de los aditivos. Entonces, al enseñar, hay que hacer los ajustes adecuados. ¿aditivo? ¿poner? ¿Cuáles son las principales propiedades de las mezclas de hormigón? Entonces qué. ¿Cuáles son las principales propiedades del hormigón endurecido? En el futuro, será más fácil para los estudiantes comprender y recordar el contenido relevante del curso.
En resumen, organizar y explicar científicamente el contenido del curso es muy importante para tener un buen desempeño. ¿Materiales de ingeniería civil? La docencia en el aula cumple la función de conseguir el doble de resultado con la mitad de esfuerzo.
(3) Combinación de teoría y práctica
Primero, partiendo de la realidad más familiar de la vida. Los materiales de ingeniería civil están estrechamente relacionados con la vida real. De hecho, todos han acumulado mucha experiencia relevante en la vida real, pero no saben el motivo porque no tienen conocimientos profesionales. Por ejemplo, un piso de mortero de cemento dañado debe regarse durante un período de tiempo después de haber sido reparado con mortero de cemento. Creo que mucha gente ha visto esta práctica, pero no todos saben por qué. Al explicar el proceso de hidratación, condensación y endurecimiento del cemento, los estudiantes de repente se darán cuenta de que esto es mantenimiento y les harán saber que el mantenimiento requiere una cierta temperatura, humedad y tiempo. Esto combina la experiencia directa de la vida de los estudiantes con el conocimiento teórico de los libros, elimina la sensación de falta de familiaridad con el curso y estimula su interés en aprender. En segundo lugar, se enumeran una gran cantidad de ejemplos de ingeniería. Los ejemplos típicos de ingeniería son la forma más eficaz de comprender y digerir el conocimiento teórico. Preste atención a los antecedentes de la aplicación de ingeniería de los materiales y evite explicar los materiales de forma aislada de la ingeniería. Por ejemplo, en lo que respecta a la durabilidad del hormigón: ¿los pilares del paso elevado de Sanyuan en Beijing se rompieron en algunos lugares menos de dos años después de su construcción? ¿Espina de pescado? Después del análisis, se cree que la causa principal de las grietas es la reacción de los agregados alcalinos; Ejemplo 2: la planta de energía nuclear de Chernobyl en Ucrania se filtró de la estructura de hormigón armado, causando contaminación radiactiva a gran escala y dañando gravemente el medio ambiente ecológico. Además, también se puede explicar mediante números. En los países industrializados, ¿más del 40% de la inversión total en la industria de la construcción se gasta en la reparación y mantenimiento de estructuras existentes, y menos del 60% en nuevas instalaciones? . A través de una gran cantidad de ejemplos, los estudiantes pueden darse cuenta de la importancia de la durabilidad del concreto y comprender que la falla prematura de muchas estructuras de concreto no se debe a una resistencia insuficiente sino a una durabilidad insuficiente. Finalmente, preste atención a la enseñanza experimental. ¿Qué es la clase experimental? ¿Materiales de ingeniería civil? Como eslabón docente muy importante de esta asignatura, la enseñanza experimental es un buen complemento a la enseñanza presencial. En la clase experimental, los estudiantes tuvieron una comprensión intuitiva de los materiales aprendidos en los libros, comprendieron mejor las propiedades de los materiales y mejoraron su capacidad para aplicar los materiales en el proceso de realizar sus propios experimentos. Al mismo tiempo, se verifican teorías básicas mediante experimentos, se aprenden métodos experimentales y se cultivan capacidades de investigación científica y actitudes científicas rigurosas.
(4) Preste atención a los nuevos desarrollos en la materia
Los materiales didácticos son la base y el fundamento de la enseñanza, pero actualizar los materiales didácticos lleva tiempo, y los materiales didácticos de ingeniería civil se están desarrollando muy rápidamente. Por lo tanto, durante el proceso de enseñanza, es necesario prestar mucha atención a los últimos avances en la investigación de materiales de ingeniería civil y sus aplicaciones de ingeniería, y agregarlos oportunamente a la enseñanza. Al mismo tiempo, con la aparición de nuevos materiales y nuevas tecnologías, los estándares de calidad de los materiales relevantes y las especificaciones de diseño y construcción relacionadas también se actualizarán. Esta parte debe agregarse a la enseñanza de manera oportuna. Esto ayudará a los estudiantes a mantenerse al tanto de las tendencias de desarrollo de materias, ampliar sus horizontes profesionales, cultivar una conciencia innovadora, estimular el espíritu de exploración y mejorar la calidad y la conciencia de la ingeniería.
En segundo lugar, los deberes después de clase
Los deberes después de clase juegan un muy buen papel a la hora de consolidar y complementar la enseñanza en el aula. A través de las tareas después de clase, los estudiantes pueden digerir y comprender mejor el conocimiento aprendido en clase y pueden aplicar de manera flexible el conocimiento que han aprendido. En este curso, parte de la tarea proviene de las preguntas de repaso al final de cada capítulo del libro de texto, lo que requiere que los profesores sigan de cerca los puntos clave y las dificultades de la enseñanza en el aula y elijan entre ellos, como la gradación de partículas de agregados de concreto, diseño de mezcla de concreto, etc. Los maestros deben corregir y resumir cuidadosamente la tarea para que los estudiantes no la hagan por hacerla, sino que realmente la dominen. La otra parte de la tarea es la síntesis y la discusión. Como "Civil Engineering Materials" editado por Cheng, et al. ¿Discusión abierta? Esta parte tiene visión de futuro y puede guiar e inspirar a los estudiantes a realizar un trabajo exploratorio. Es decir, a los estudiantes se les permite elegir el contenido que les interesa y buscar en la literatura sobre este contenido, pensar profundamente y discutir libremente. Ampliar los horizontes de los estudiantes y cultivar la conciencia de la investigación científica de los estudiantes.
Tres. Conclusión
¿Aprobar el aprendizaje? ¿Materiales de ingeniería civil? El curso no solo permite a los estudiantes adquirir conocimientos, sino también ejercitar sus habilidades y ampliar sus horizontes, no solo dominan los conocimientos de este curso, sino que también sientan una buena base para el estudio de otros cursos profesionales; Entonces, ¿hacerlo bien? ¿Materiales de ingeniería civil? La enseñanza es de gran importancia.
Referencia
1. Evaluación cuantitativa de riesgos de licitaciones para proyectos de contratación internacional de ingeniería civil a gran escala Universidad Liu Rui Tianjin 2003-06-0155
2. soporte de anclaje de ingeniería Estado de la investigación y perspectivas del mecanismo de protección Jia, Ingeniería Geotécnica, agosto de 2003-3053.
Muestra ii de materiales de ingeniería civil: descripción general de la aplicación de materiales inteligentes en ingeniería civil:
Palabras clave:
1 Aplicación de materiales inteligentes en ingeniería civil
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Monitoreo de fibra óptica 1.1 en materiales de hormigón
Como medio de comunicación óptica, las mayores ventajas de los materiales de fibra óptica son una velocidad de transmisión rápida, una baja atenuación de la señal y una fuerte capacidad de procesamiento paralelo. A menudo se utiliza en transmisiones de comunicaciones de alta demanda. La fibra óptica y los sensores de fibra óptica se utilizan principalmente en la ingeniería civil para controlar el fraguado del hormigón. Las mayores desventajas de las estructuras de hormigón son su débil resistencia a la tracción y la fácil corrosión de las barras de acero internas. Durante el proceso de vertido a gran escala, aparecieron grietas en los bloques de hormigón debido a la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la estructura de hormigón. En este caso, la fibra óptica se incrusta en la estructura de hormigón como elemento sensor para detectar, diagnosticar y predecir resistencia, temperatura, deformación, grietas, vibraciones y otros factores de riesgo que puedan provocar daños a la estructura de hormigón. Además, si los componentes de control se pueden conectar al sistema de procesamiento de información y se pueden introducir materiales inteligentes, como metales con memoria de forma, para formar un sistema de control completo, ¿se podrá realizar la función adaptativa de los materiales concretos? Este es un tema de vanguardia en la aplicación de sistemas inteligentes de estructura de materiales en ingeniería civil.
1.2 Materiales piezoeléctricos
Los materiales piezoeléctricos generalmente se refieren a materiales cristalinos que tienen voltaje en ambos extremos después de recibir presión. Las aplicaciones de los materiales piezoeléctricos en la ingeniería civil incluyen principalmente el control de la deformación estática de estructuras, el control del ruido, la resistencia a los terremotos y al viento, etc. El método tradicional de utilizar materiales piezoeléctricos es detectar la vibración de la estructura a través de elementos sensores piezoeléctricos y utilizar los resultados de salida de los sensores para realizar la detección de vibraciones y la alerta temprana. Sobre esta base, se utilizan algoritmos de control apropiados para controlar y cuantificar la entrada de cuerpos piezoeléctricos para controlar la vibración estructural. Esta es la frontera de investigación actual de los materiales piezoeléctricos inteligentes. Con el desarrollo de la investigación y la tecnología, la aplicación de estructuras inteligentes piezoeléctricas en la ingeniería civil debería generalizarse cada vez más.
1.3 Materiales piezomagnéticos
Las aplicaciones de los materiales piezomagnéticos en ingeniería civil incluyen principalmente materiales magnetorreológicos y materiales magnetoestrictivos. Basado en el principio de los materiales magnetorreológicos, cuando la intensidad del campo magnético es superior a la intensidad crítica, el estado magnetorreológico cambia de líquido a sólido en muy poco tiempo. Está entre sólido y líquido Según las características del fluido magnetorreológico, es rápido, controlable y reversible, y requiere poca energía para controlar las propiedades del fluido. Por lo tanto, los fluidos magnetorreológicos se utilizan a menudo como material principal para dispositivos de energía en estructuras inteligentes. En base a esto, los materiales magnetorreológicos se pueden utilizar en estructuras de edificios de gran altura para lograr un control semiactivo de los terremotos. Los materiales magnetoestrictivos han atraído gran atención en los últimos años debido a sus amplias perspectivas de aplicación potenciales. Los materiales magnetoestrictivos tienen un fuerte efecto magnetoestrictivo y pueden convertir reversiblemente entre electromagnético y mecánico. Esta característica lo hace adecuado para dispositivos ultrasónicos de alta potencia, sistemas de sonar, control de posicionamiento preciso y muchos otros campos.
1.4 Aleación con memoria de forma
La aleación con memoria de forma es un material inteligente con efecto de memoria de forma. Después de que cambia la forma de la aleación con memoria de forma, su efecto de memoria de forma puede estimularse bajo ciertas condiciones. Durante este proceso, el material genera una tensión de recuperación superior a 700 MPa y una tensión de recuperación de aproximadamente 8, y tiene fuertes capacidades de transmisión y almacenamiento de energía. Con base en esta característica, el mayor uso de las aleaciones con memoria de forma en ingeniería civil es realizar el autodiagnóstico de estructuras, aumentar la tenacidad y resistencia de los materiales y mejorar el control adaptativo de los materiales. Las aleaciones con memoria de forma también se pueden convertir en actuadores inteligentes para controlar deformaciones estructurales, grietas y vibraciones. Las aleaciones con memoria de forma tienen una alta resiliencia a la transformación de fase. Combinando esta característica, se puede desarrollar un sistema de control de disipación de energía pasiva de aleación con memoria de forma para lograr un rendimiento de cambio de fase pseudoelástico, que puede usarse para el control pasivo de la disipación de energía y la resistencia sísmica de estructuras de ingeniería civil. Actualmente, en la práctica de la ingeniería civil, los sistemas de control de disipación de energía pasiva de aleación con memoria de forma generalmente se instalan en lugares donde la estructura se ve muy afectada por terremotos, como el piso o la parte inferior de la estructura. El sistema de disipación de energía se utiliza para detectar la deformación de la estructura. piso estructural y por lo tanto juegan un papel en el consumo El papel de la energía sísmica.
2 Ventajas y limitaciones de los materiales inteligentes
Los materiales inteligentes utilizados en ingeniería civil tienen capacidades de retroalimentación de información, autodiagnóstico, autocuración y autoadaptación. La práctica también ha demostrado que la aplicación de materiales inteligentes en la ingeniería civil real permite que las estructuras de ingeniería tengan características de alta resistencia y alta durabilidad, y puedan ejecutar instrucciones de manera inteligente y adaptarse a los cambios en el entorno externo. Los materiales mencionados anteriormente, como la fibra óptica, las aleaciones con memoria de forma, piezoeléctricos, piezomagnéticos, etc., son esencialmente materiales compuestos altamente inteligentes. Su mayor limitación es el alto costo de uso y el alto costo de fabricación. Esta deficiencia limita la aplicación de materiales inteligentes a proyectos de construcción de alto nivel y alto nivel, y la aplicación de materiales inteligentes en edificios residenciales comunes aún está lejos. Además, la aplicación de materiales inteligentes requiere el apoyo de las tecnologías correspondientes y los materiales y equipos de soporte, y los requisitos para la tecnología y la tecnología de la construcción son mayores durante la construcción. Por lo tanto, la aplicación actual de materiales inteligentes no puede popularizarse ampliamente en todos los aspectos, pero los materiales inteligentes pueden ser la dirección de investigación y desarrollo de los materiales de ingeniería civil en el futuro.
3 Conclusión
En resumen, la aplicación de materiales inteligentes en ingeniería civil ha compensado las debilidades de las estructuras de construcción tradicionales a la hora de adaptarse al entorno, permitiendo que la estructura del edificio cambie de Inspección manual para autoprueba, ajuste y adaptación. En la actualidad, la aplicación de materiales inteligentes se limita a unos pocos proyectos de construcción de alta demanda y alto nivel. La investigación de la comunidad científica sobre materiales inteligentes y tecnologías relacionadas y equipos de soporte es la premisa y base para la aplicación generalizada de materiales inteligentes y estructuras de ingeniería civil en el futuro.
Referencias
1. Reflexiones sobre la reforma práctica de la enseñanza de Hu Xiulan en la carrera de ingeniería civil: Zhu Mingdaqiao; Liu Xijun;