時間：2022-08-28 15:27:43
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇復合材料論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1高職復合材料工程技術人才培養目標
高職復合材料工程技術專業是培養具備良好的職業素養，掌握復合材料科學理論基礎及復合材料專業技能，掌握復合材料制備技術，重點掌握高性能纖維增強樹脂基復合材料的制備技術，具有復合材料成型操作能力，能夠從事復合材料制造技術操作的高素質技能型專門人才。高職院校的人才培養模式可以通過利用學校和企業兩種不同的教育環境和教育資源，采用課堂教學與學生參加實際工作有機結合，來培養適合不同用人單位需要的應用型人才的教學模式。開展以就業為導向，采用“校企合作，工學結合”的人才培養模式培養學生。
2高職復合材料工程技術專業課程體系的構建
高職復合材料工程技術專業應該依據產業背景調研和人才需求調研，按照職業崗位和培養規格的要求構建課程體系和課程標準。根據復合材料企業調研結論，首先對工作崗位的典型任務進行分析，提煉出崗位職業能力，結合行業標準，構建出復合材料工程技術專業的課程體系，課程體系應該圍繞著三大職業崗位構建：復合材料成型操作崗位：以復合材料結構設計、成型工藝、成型設備為基礎，具備復合材料制造技術操作能力。復合材料膠接操作能力：以復合材料樹脂基體、膠接工藝為基礎，具備復合材料連接操作能力。復合材料檢測與修補技術能力：以復合材料檢測技術、修補技術為基礎，具有復合材料檢測與修補的能力。
3高職復合材料工程技術專業建設的實施與保障條件
3.1專任教師應具備條件專任專業教師一方面具備本專業或相近專業大學本科以上學歷（含本科）；另一方面必須有一定的企業經歷，具有“雙師”素質；專任實訓教師要具備專業高級工以上的資格證書（含高級工）或工程師及其以上職稱。專業帶頭人必須是雙師型教師，職稱應在副高職稱以上，接受過職業教育教學方法論的培訓，具有開發職業課程的能力；校外兼職教師應具備高級工或工程師以上職稱，具備豐富的實踐經驗和較強的專業技能；其中企業兼職教師占教師總數的比例不低于50%。
3.2實踐教學條件高職復合材料工程技術專業實訓基地必須滿足復合材料成型技術、復合材料模具設計與制造、熱壓罐操作及復合材料成品檢測的基本實踐教學條件，讓學生在一個真實的職業環境下按照未來專業崗位（群）對基本技能的要求，得到實際操作訓練和綜合素質的培養。復合材料成型技術是教學研究的重點，也是培養學生的主要途徑。實訓基地應該包括小型熱壓罐、烘箱、清潔操作間、復合材料加工設備、復合材料檢測儀器等基本實踐教學設備，一方面能滿足生產的要求，又能完全滿足教學任務，而且能夠開展材料性能試驗、制作試驗件。同時高職院校發展復合材料工程技術專業，還必須加強校企合作，加大校外實訓基地合作的深度和廣度。通過校外實訓基地的建設，安排學生在企業進行專業對口頂崗實習，以利于學生掌握崗位技能，提高實踐能力，縮短他們的工作適應期，提高學生的社會競爭力。
4高職復合材料工程技術專業未來發展思考
四年制高職是高職教育全面發展的一大標志，是知識社會經濟發展的客觀要求，是職業技術教育體系自身發展、完善的需要，是世界職教發展的大勢所趨。四年制高職教育的發展在我國還處于剛剛起步階段，而根據調研及有關資料分析顯示，復合材料行業的發展前景廣闊，將來需要大批的復合材料人才，復合材料專業的特殊性和應用領域的要求，四年制高職是高職復合材料工程技術專業發展的趨勢。大力發展職業教育，積極發展四年制高職教育是高職復合材料工程技術專業發展的一個契機。
作者：徐竹刁金香牛芳芳單位：西安航空職業技術學院
1958年，我國因鋼材短缺，曾探索過用GFRP筋代替鋼筋的研究。20世紀七八十年代，FRP在結構工程中的應用與研究逐漸增多。1972年在云南建造了一座直徑為44m的球形GFRP雷達天線罩。1982年在北京密云建成了跨徑20.7mGFRP簡支蜂窩箱梁公路橋，設計荷載等級為汽-15、掛-80，并進行了現場荷載試驗，這是國際上第一座GFRP公路橋。此后，FRP材料，尤其是價格比較便宜的GFRP，在工結構程中應用的范圍越來越廣。但是這些應用大多數都是附屬性、臨時性的構件，FRP材料的優越性能沒有得到充分發揮，即使用FRP作為結構材料也都是嘗試性的，沒有形成規模。同時，多數的土木結構工程師不了解FRP材料性能和設計方法，大大限制了它在土木工程結構中的應用和推廣。
2FRP復合材料在土木工程中的實踐效果
2.1用于結構加固
我國對FRP加固技術的研究始于1997年，中冶建筑研究總院有限公司(國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心)于1997年10月進行了國內首批外貼碳纖維布加固梁試驗。隨后在短短幾年中，外貼FRP片材加固技術已成為全國土木建筑行業研究和應用的熱點，很快為市場所接受，而市場的擴大使材料的成本大幅下降，這為FRP材料在建筑中的應用發展提供了更大的可能，在我國已迅速發展成為建筑結構補強加固的主要技術。至2012年，國內從事FRP試驗研究及技術開發的科研單位幾十所，用于土木建筑行業中的碳纖維制品生產銷售的廠家幾十個，從事于碳纖維加固補強的專業公司上百個，已經形成了相當大的研發、生產、設計、應用的社會群體。目前FRP材料在土木建筑中的應用以加固鋼筋混凝土結構為主，加固的形式又以外貼FRP片材為主，但FRP技術在砌體結構、鋼結構、木結構中的應用，以及采用FRP筋材、網格材、預應力FRP片材加固技術的應用已有很多，新的應用形式、新的產品、新的規范規程的研究正在世界各地廣泛開展。
2.2FRP筋在新建結構中代替鋼筋
傳統鋼筋混凝土結構中配置非預應力和預應力鋼筋，在處于惡劣環境條件時，如干濕交替、化學介質等作用下，極易引起鋼筋的腐蝕，嚴重影響結構的耐久性和適用性，甚至導致結構承載能力的降低。相比之下，防腐性能好、粘結性能與鋼筋相差不多且抗拉強度高的FRP筋成為代替鋼筋的一個較好選擇。20世紀80年代初開始，FRP筋逐漸大量應用于有特殊性能要求的結構物中代替鋼筋，如有磁共振醫療設備的建筑及海堤、工業廠房屋面板等受嚴重化學侵蝕的結構物中。1985年，美國SanAntonio醫院大樓的MRI設備的樁、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年，SanAntonio的大學建筑中的邊墻和鋼筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一個應用對象是巖土工程，目前已用于因潮汐變化等干濕交替的擋土墻、地基錨桿及地鐵沉井等工程中。
2.3FRP結構及組合結構
由于FRP材料具有高強、輕質、耐腐蝕等優點，FRP結構和FRP組合結構的應用也日益受到工程界的重視。
（1）早期試驗性的FRP結構
20世紀60年代，英國已開始生產GFRP復合材料的屋蓋結構，運往中東和北非建造使用，1968年一個采用GFRP夾心板與鋁質骨架的圓頂結構建于利比亞Bengazhi；1972年阿聯酋的Dubai國際機場，采用GFRP傘狀屋頂。20世紀70年代及80年代初期，英國的一些建筑采用了GFRP作為除梁柱以外的承重或半承重構件。1974年，第一個全復合材料建筑在英國Lancashire落成，外形為三棱錐體組成的空間結構。早期的FRP結構，大多帶有一定的試驗性質，尚未在土木工程中形成規模。
（2）橋梁工程中的FRP結構構件
隨著FRP生產技術和產品形式的迅速發展，FRP結構在橋梁工程中得到迅速發展。英國、瑞士、丹麥、日本、美國及中國等國家，均成功建造了一系列全FRP結構的人行天橋。同時，FRP結構也被應用于承受較大反復動載的公路橋梁中。1982年，我國在北京密云建成了一座跨徑為20.7m的GFRP蜂窩箱梁公路橋。1994年，英國建造的BondMill橋采用GFRP拉擠型材組合而成，是一座可通過40t卡車的活動橋。1996年，美國堪薩斯州Russell架起了第一座采用FRP橋面板的公路橋。此后不到十年的時間里，采用FRP橋面板的中小型橋梁在美國已有數十座。FRP橋面板還被用于替換老化的混凝土橋面板。此外，FRP索還可替代鋼索用于斜拉橋和懸索橋。
3FRP復合材料在土木工程中的實踐展望
英文名稱：Acta Materiae Compositae Sinica
主管單位：
主辦單位：北京航空航天大學;中國復合材料學會
出版周期：雙月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1000-3851
國內刊號：11-1801/TB
郵發代號：
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1984
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
期刊簡介
《復合材料學報》為北京航空航天大學和中國復合材料學會主辦的學術性科技期刊（雙月刊，200 多頁/期）。本刊主要刊載我國復合材料基礎研究和應用研究方面具有創造性、高水平和具有重要意義的最新研究成果的論文。刊載范圍: 纖維、織物、顆粒或晶須增強聚合物基、金屬基、陶瓷基等復合材料（包括：結構、功能、生物、電子、建筑等復合材料）的制備、性能、設計等，以促進國內外復合材料研究領域的學術交流及先進復合材料的推廣應用。
復合材料結構與性能是針對復合材料與工程專業大四學生開設的一門專業必修課，其內容涉及樹脂基體、增強材料、增強材料的鋪層和復合材料的夾層結構等多個方面，是一門理論聯系實踐應用、基礎知識和科學發展前沿并行的課程。我們從充分利用信息技術、理論聯系實際、啟發式教學和考試方式多元化等多方面進行了課程改革和實踐，以提高學生的學習興趣和創新能力。
［關鍵詞］
課程改革；課程實踐；啟發式；教育
復合材料結構與性能是本校針對復合材料與工程專業大四學生開設的一門專業必修課程。本課程是在學生學完了材料學概論、樹脂基復合材料、復合材料工程實驗等專業課程之后，為進一步拓寬學生的專業知識面、培養學生綜合知識的運用能力而開設的，目的是培養其在復合材料原材料的選擇、改性、結構設計方面綜合運用知識解決實際問題的能力。復合材料結構與性能的教學內容包括復合材料概述、樹脂基體材料結構與性能、高性能增強材料、增強材料鋪層結構與性能及復合材料夾層結構等。復合材料概述部分重點介紹復合材料結構所包含的三個結構層次和復合材料的發展及應用近況；樹脂基體材料部分主要介紹聚合物分子結構對性能的影響及基體材料的最新研究進展，讓同學們通過學習掌握分子結構設計原理，初步具備從性能角度出發篩選合成原料的能力；增強材料鋪層結構與性能和復合材料夾層結構部分突出復合材料結構的可設計性，根據復合材料結構件的受力情況，介紹增強材料鋪設方式設計和夾芯材料選擇的理論依據。不同于大學基礎理論課，大學專業課的課堂教學內容必須緊跟本學科技術的發展。課堂教學中，教師在介紹完基礎理論知識后，一定要配合實際的生產應用案例對其進行應用說明，這樣有利于學生理解和掌握此知識點，并能通過實際的應用案例理解單純追求某一性能指標是沒有意義的，實際應用過程中應考慮工藝性能、應用性能、節能環保等綜合因素。該課程為新開課，在教學內容、教學素材、教學方法等方面還需要進一步完善和改革，以適應復合材料現代科學技術的飛速發展。
一、充分利用信息化資源，豐富教學內容
在教學過程中，我們充分利用信息化資源、信息化技術來輔助教學，豐富教學內容，利用多媒體技術進行高密度的知識傳授，增大教學信息量，并借助圖片、動畫、視頻等媒介，增強學生的理解力，加深他們的記憶。［1］我們在傳統的PPT中加入實物圖片、工藝圖片、三維設計動畫、復合材料生產視頻等，以豐富教學內容，把學生關心的一些復合材料應用領域的相關知識（復合材料原料、工藝及應用等）直接向學生演示出來，從而與文字講義相呼應，給相對枯燥的教學注入興趣和活力。多媒體教學（如制作動畫、錄像、圖片和三維模型等）將原本抽象的、不易理解的復合材料多相結構生動、形象地展現出現，便于學生理解和記憶，加深對復合材料結構的理解，深層次理解復合材料結構對性能的影響。我們在查閱大量國內外文獻的基礎上，編寫了適合本課程教學特點的電子課件，并根據需要采用大量生動、形象的工藝流程圖介紹復合材料的生產工藝，以實物圖片介紹復合材料的應用領域，采用動畫、視頻的形式介紹復合材料不同層次的結構及結構設計對性能的影響。對于較難理解的章節，采用模型或模擬輔助教學可以提高教學效果。為了讓學生較好地了解復合材料領域的發展，教師需要密切關注該行業國內外的發展動向，及時查閱相關的文獻資料，獲取與國際接軌的最新知識、先進教材和信息。教師需要適時地參加國內外復合材料展覽會，對國內外參展公司的展品、設備和技術圖片進行拍照、錄像并整理，將其融入課程內容；還可以參加復合材料相關的學術研討會，密切關注復合材料領域的新技術、新工藝的發展和應用，及時更新本課程的教學內容。
二、授課內容注重理論與實踐相結合
復合材料結構與性能是一門實用性較強的課程，單純以文字的形式介紹復合材料結構與性能，特別是復合材料的夾層結構，很難介紹清楚，學生也很難想象，難以理解。因此，教學中一定要理論聯系實踐，以案例的形式講授知識，如以風力發電機葉片、雷達罩、飛機機翼的結構為例，分別介紹其選材、結構，并解釋原材料選擇原因、結構設計的原理、性能特點、國內外的技術差距等。作為教師，將自己科研工作的實際應用案例加入課程講授，理論聯系實際，豐富課程內容的實用性，是非常必要的。不同高校復合材料專業的研究領域、研究特色不同，有的高校側重于增強材料的研究與開發（如東華大學），有的高校重點研究復合材料結構件的設計制造（如武漢理工大學），而本校復合材料專業側重于高性能樹脂基體材料的研究與開發。在本課程的講授過程中，我們將本校樹脂基體方面取得的研究成果按相應類別穿插在課程內容中，如將耐腐蝕的乙烯基酯樹脂、高殘炭酚醛、脂環族環氧樹脂、高性能芳炔樹脂、高性能透波樹脂等內容加入課程，分析其結構與性能特點。我校在復合材料增強材料、增強材料的鋪設方式、復合材料結構的設計方面開展的研究工作較少，如果要想在這幾章內容的教學中聯系實踐，教師需要做很多資料收集工作，特別是針對增強材料鋪設方式和夾層結構部分，需要到相應的研究單位、生產單位進行調研，制作相應圖片、三維模型、動畫及視頻，以豐富教學內容，便于學生理解。［2］
三、改進授課方式，采用啟發式教學，讓學生根據自己的興趣點進行自主學習
復合材料結構與性能是復合材料專業大四學生的專業必修課，他們在此之前已經學完了大部分的專業課程，已基本掌握了復合材料的專業知識。本課程的目的是進一步拓寬學生的知識面，培養學生的創新思維，實現與畢業課題研究、社會工作的銜接。因此，教學中應該改變以往的“老師講、學生記”的方式，鼓勵學生運用前面學過的專業知識去思考，激發創新思維，從中獲得運用知識解決問題的成就感。教師可以提出現在行業中的難題，讓同學們通過查找資料尋找解決方法，發揮大學生精力旺盛、創新性強的特點。［3－4］這也對教師提出了要求：要緊跟本學科的發展，與復合材料相關企業建立密切聯系，了解本專業新型的原材料、成型技術、成型設備及新型制品結構。在復合材料概述中介紹新型的復合材料時，同學們對“自修復復合材料”非常感興趣，但課上僅僅介紹了“自修復復合材料”的設計原理和性能特點及其在航天領域中的應用前景，教學中若能夠以實物圖片展示此材料的使用案例，以錄像展示生產工藝過程，并提出應用過程中有待解決的問題，則可以更生動、具體地體現該材料的結構與性能的關系。我們采用了啟發式教學方法，建立教師和學生間雙向互動的課堂氣氛。教師采用提問的方式啟發和調動學生的主觀能動性，讓學生對問題進行思考；當堂課不能解決的問題，則要求學生課后查找資料，以小論文的形式提交解決方案；鼓勵學生探索科學前沿，激發學生對科學研究的興趣。比如我們給學生留的課后作業為“你認為最有發展前景的復合材料是哪種類型？解釋其原因”和“熱固性樹脂復合材料和熱塑性樹脂基復合材料的優缺點及其發展趨勢”。課余時間，學生們根據自己的興趣愛好去查找相關的資料，了解該類復合材料的結構、性能、應用及發展情況。這樣不僅能夠拓展學生的知識面，還能夠激發其對復合材料科研的興趣。［5－6］
四、考核方式多元化，培養學生思考問題、解決問題的能力
復合材料專業課程大多采用閉卷考試的方式進行考核，考試形式重于內容，考試分數重于能力，平時認真聽課、認真思考的同學考試的分數倒不一定比背講義、背課后題的同學高，這樣打擊了應用能力較強的同學的學習積極性，也與本課程的培養方案相悖。復合材料結構與性能是大四上半學期的專業必修課，是理論與實踐相結合的一門課，旨在引導學生運用所學知識發現實際生產中的問題并解決問題，傳統的靠知識點記憶的考核方式顯然已不適用于本課程，課程改革也應在考核方法上有所體現。根據知識點的不同，本課程宜采用多元化的方式對學生進行考核。重要的概念、原理、工藝、聚合物結構及性能等要求學生掌握的知識點可采用閉卷考試，而不同類型復合材料的性能特點、發展及應用方面的知識是動態發展的，可以采用開卷考試的方式。這樣學生可以在課下查閱大量的文獻資料，詳細了解復合材料的發展趨勢，激發學習興趣，拓展專業知識面。對于綜合知識的運用，即從選擇原材料、成型工藝選擇、增強材料的鋪設方式、夾層結構設計等方面設計某復合材料結構件，則采用小論文的形式考核，如設計輕質高強的工字梁結構。多元化的考核方式可以使學生成為學習的主體，有利于調動學生的積極性，并培養學生綜合運用知識的能力。我們通過教學題材的更新、教學內容的多樣化、教學方法和考核方式的改革，力爭從教師講授向學生在老師的啟發下自主學習的模式轉變，從而達到提高學生學習主動性、激發學生創新性的目的。課程改革和創新需要在實際教學過程中摸索，我們將結合復合材料新技術的發展，繼續探索復合材料結構與性能教學新模式。
作者：宋寧 侯銳鋼 周權 陳麒 王帆 方俊 倪禮忠 單位：華東理工大學材料科學與工程學院特種功能高分子材料及相關技術教育部重點實驗室
參考文獻：
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［2］鄧洪．材料化學專業《復合材料》課程建設與教學研究［J］．中南林業科技大學學報（社會科學版），2009，3（3）：142－144．
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［4］楊曉潔．“英特爾”未來教育與課改理念的融合———《復合材料》教學設計與反思［J］．教育科研論壇，2010（7）：56－57．
射頻(RF)和微波微電子的封裝是高頻電子封裝技術的最新發展,它吸引了大量電子工程師投身于電子封裝和高頻電子領域的研究,也吸引了學術研究者了解最先進技術在商業界應用的興趣。它覆蓋了熱量管理、電氣、射頻、散熱的設計與模擬,封裝技術與加工方法以及其它相關射頻、微波封裝的領域。近10年來無線電技術取得了巨大的進展,同時高頻技術的應用方興未艾。2008年9月16-18日,國際微電子和封裝協會(IMAPS)在美國加利福尼亞洲的圣地亞哥舉辦第一屆射頻與微波封裝的高級技術專題討論會,邀請30多名業界的頂尖人士做了射頻、微波、毫米波和寬帶封裝等高級主題演講,會議取得的效應遠遠超乎預期。
該書是這次會議的論文集,共選論文12篇,每篇論文獨立成章。1.微波和毫米波頻率封裝的基本理論,介紹微波和毫米波頻率的基本設計、交換性能和額外復雜性;2.低成本高帶寬的毫米波引導線框封裝,介紹一種新型中繼饋線方法,使低成本高容量的封裝理念可以應用到高頻領域。這個方法影響了數字電子封裝技術;3.微機電毫米波的聚合系統,介紹一種大批量生產毫米波無源器件的技術工藝;4.毫米波板上芯片的集成和封裝,介紹板上芯片的集成與封裝技術對毫米波電子學領域所帶來的低成本效益,以及討論了毫米波電路性能的若干特殊問題;5,射頻液晶聚合物和毫米波的多層氣密封裝包與組件,提出x、K、Ka-頻段的應用組件的薄膜液晶聚合物(LCP)表面安裝封裝技術;6.隨身設備的射頻、微波基板封裝線路圖,回顧隨身設備的設計方案和材料,并討論如何達到所需的封裝密度和性能;7.陶瓷系統在射頻和微波封裝技術中的應用,展示出使用陶瓷材料和陶瓷制造工藝的優勢,從而研發復雜性不斷增長的多層結構;8.毫米波產品的低溫共燒陶瓷(LTCC)層壓材料波導,討論復合材料波導,通過數值仿真的手段,解決材料問題并處理毫米波頻率的內部連線有損耗和間隔時所產生的折衷問題;9.射頻、微波應用組件的低溫共燒陶瓷(LTCC)基片,展示關于射頻、微波封裝應用中的LTCC技術的計算機模擬和制造的最新進展,包括當前的LTCC制造技術、模塊封裝包、高帶寬設計和集成天線的射頻、微波系統的發展趨勢;10.用于微電子封裝的高散熱陶瓷和復合材料,討論散熱復合材料的高級性能,包括納米碳管、合成金剛石、做結構旋轉后的氮化鋁、氧化鈹等;11.高性能微電子封裝的散熱片材料,回顧了射頻、微波封裝的散熱材料的制造、應用和研發,包括傳統的、第二代、第三代散熱材料;12.氮化鋁三維多芯片組件(A1N 3D MCM)的技術研究,回顧了射頻、微波封裝的氮化鋁三維多芯片組件技術的最新發展,包括A1N高溫共燒陶瓷(HTCC)工藝、鎢貼片匹配、燒結溫度分布圖的影響以及其它實際設計和制造過程中的問題。
本書主要作者Ken Kuang等人是多年從事該領域研究、具有豐富經驗的業內專家。他是國際微電子和封裝協會(IMAPS)會員兼副主席、圣地亞哥分會的主席。他多次獲得IMAPS的最佳會議論文獎、電子封裝技術國際大會(ICEPT)的最佳研討會論文獎、IMAPS的主席獎。2004年,他創辦了Torrey Hills Technolo-gies,LLC公司。該公司迅速成長為美國INC500之列,是射頻、微波封裝產業的引領者。
本書反映了射頻、微波微電子業界的近期研究成果和發展動態,是從業工程師了解行業最新技術和發展的必備指導書籍。
關鍵詞：復合材料，屈服準則，流動準則，強化準則，ANSYS
1 引言
非線性分析一直以來廣受關注，在這方面的研究也頗為不少，但是，如何最大限度提高求解的精度、提高求解時的效率，仍然需要進一步的探索。現代復合材料自本世紀40年代出現以來，已經得到了飛速的發展，應用極為廣泛。因此，對復合材料力學性能的研究也日趨深入。本文筆者基于ANSYS程序對數碼相機內部鏡頭托架結構進行了模擬分析，以此論證托架結構的剛強度。
2 ANSYS 的靜力非線性分析
ANSYS的靜力分析包括線性和非線性分析，而非線性分析涉及塑性，應力鋼化，大變形，大應變，超彈性，接觸面和蠕變。。引起結構非線性的原因很多，一般可分為三種主要類型：狀態變化（包括接觸）；幾何非線性；材料非線性。非線性問題需要一系列帶校正的線性近似來求解，ANSYS程序通過牛頓—拉普森 (NR ) 平衡迭代法，在某個容限范圍內迫使在每一個載荷增量的末端解達到平衡收斂。
3 復合材料的塑性理論
屈服準則：ANSYS采用Von-Miss屈服準則來計算結構的塑性變形，該準則是一種除了土壤和脆性材料外典型使用的屈服準則。表示如下：
⑴
其中： ,
流動準則：如果將Von-Mises屈服準則的函數形式推廣到一般塑性加載情況，那么式⑴的函數就可以寫成：
⑵
其中的偏應力
⑶
是流動應力，它在屈服點上等于屈服應力，而后隨應變硬化材料中塑性應變的增大而增加。
如果把理解為應力狀態強度的表征，那么在超屈服之后由作用在一點的各個應力分量所組成的就稱為等效應力，由塑性力學偏應力不變量不難得出：
⑷
對應于就有一個等效塑性應變增量來構成由各應力分量所做的塑性功增量，即
⑸
根據Drucker公設
⑹
其中是塑性勢函數的梯度，是比例系數
由此可以推導得出
⑺
強化準則: 等向強化和隨動強化。對Von-Mises屈服準則，等向強化表現為屈服面在所有方向均勻擴張。而隨動強化表現為對應的兩個屈服應力之間總存在一個的差值。
4 數碼相機內部結構的模擬分析
筆者結合數碼相機使用性能要求，對數碼相機內部的零部件結構剛強度進行模擬計算。
數碼相機以其性能優越，攜帶方便而深受消費者的喜愛。因此，設計時在保證上述優點的情況下，應保證其內部結構緊湊，避免干涉，各部件之間搭配協調。
4.1 鏡頭托架的模擬分析
鏡頭是數碼相機的“心臟”， 設計時必須根據鏡頭形狀尺寸來布置內部結構，因此，鏡頭托架的結構設計很重要。。
圖1是某款數碼相機鏡頭托架與鏡頭的裝配關系圖, 精度要求很高。此處，該結構的分析是基于配合精度相對較低的假設之上的。
從圖1不難看出, 鏡頭托架在
數碼相機內部受力復雜，分析比較
困難。因此，我們摒棄常規的算法，
采用極限載荷法。即忽略那些對分
析結果影響不大的約束，即可以把
所有載荷看作是直接加載在托架的
某一特定需要分析的部位。這樣處
理后的模型無論是精度和求解效率
上都有所提高。
圖1
如圖2，分析時采用Solid185單元, 智能自由網格劃分, 網格精度定為五級。為了提高分析的精度和加快求解的效率,建模時我們經過初步判斷，對遠離分析區的結構進行了優化，也即盡量減少遠離承載區的棱角及不規則體的數目，從而優化結構單元。。
圖2
材料常數
托架材料：
PC+玻纖（玻纖含量25％） ，
拉伸強度為，彎曲強度為,
壓縮強度為，彎曲彈性模量為
4.2 材料特性的相關設定
由于托架材料是纖維增強型的，對于此類材料，纖維的取向非常重要，一般分析時是根據纖維的方向，纖維的長度來設定分析的依據。
一種材料，可以視為均質的，也可以視為非均質的，這主要取決于分析時觀察問題的尺度。對于復合材料，由于存在可以從界面區分的相和疊層，一般認為是非均質的。但是，分析的尺度繼續擴大以后，它又可以用等效的均質體來代替。此時，顆粒復合材料和方向隨機分布的短纖維復合材料可認為是各向同性的，而纖維規則排列的復合材料，通常是各向異性的。因此，我們假定托架材料是短纖維增強型的的，纖維增強方向是隨機分布的，也即托架材料特性是各向同性的。
4.3 數碼相機正常放置情況下的強度、剛度的分析
這里筆者分析了一下數碼相機正常放置狀態下托架結構的受力狀態。
圖3是托架結構的受力云變圖, 它表示托架結構在承載時所受的平均應力，圖形下方是各顏色所代表的應力區間。
SMX
, 表示托架結構承載時的最大應變量
，表示托
架結構承載時的最大應力
圖3
圖3清晰的反映了鏡頭托架在相機中的承載應力圖，從圖中我們不難看出最大應力發生在托架一側腰間的小孔附近。從圖中的應力云變圖可以看出，托架承載情況基本達到預期的效果，也基本反映了托架在相機中的受力情況。對于數碼相機之類輕便型的電子產品，由于結構本身承載負荷小，采用的復合材料性能優越，因此，設計時一般僅關心結構所受的最大應力應變。設計人員根據分析結果，結合模具設計的要求，再做相應的調整，就可以設計出頗為滿意的結構。從結果我們不難看出其最大應力小于材料的應力極限，考慮到注塑模具的成型性能的要求，對于此托架結構我們不再作結構上的調整，其設計形式完全符合設計要求。
5 結束語
本文著重對數碼相機鏡頭托架進行了非線性分析，闡述了復合材料尤其是纖維增強型復合材料的分析方法。當然，本文的材料特性是基于各向同性基礎上的，對于各向異性的纖維增強型材料的分析，還有待進一步探索。
參考文獻
1 龔曙光. ANSYS基礎應用及范例解析. 機械工業出版社，2003.1
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4 李國琛，M.耶納. 塑性大應變微結構力學. 科學出版社，1993
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6 ANSYS, Inc. Theory Release 4.1
一、高分子材料與工程
高分子材料與工程專業培養具備高分子材料與工程等方面的知識，能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。
本專業學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識。
學習課程
聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學、高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學
畢業生具備的專業知識與能力
掌握高分子材料的合成、改性的方法;
掌握高分子材料的組成、結構和性能關系;
掌握聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能;
具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試，并開發新型高分子材料及產品的初步能力;
具有應用計算機的能力;
具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。
就業方向
該專業畢業生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫藥等系統的科研(設計)院所、企業從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復合材料的合成、加工、應用、生產技術管理和市場開發等工作，以及為高新技術領域研究開發高性能材料、功能材料、生物醫用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料，也可到高等院校從事教學、科研工作。
高分子材料與工程專業的20所大學
二、復合材料與工程專業
復合材料與工程專業培養具有良好的思想素質，強烈的社會責任感，健康的體魄和健全的心理素質、德、智、體全面發展，掌握新型復合材料生產原理和生產工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復合材料等生產企業基層管理工作和實際崗位操作，具有較高綜合素質，“用得上、留得住”的應用型人才。
專業特色
該專業既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養，又重視學生的工程能力訓練，并對有關專業課實行教學內容的國際接軌。課程設置注重基礎理論與工程的結合、自然科學知識教育與文化素質教育結合，理論與實踐相結合。學校會設有工程設計制圖課程設計、工程訓練、下廠實習、畢業實習、畢業設計和畢業論文等實踐環節。實驗有高分子物理實驗、高分子化學實驗、復合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。
就業方向
本專業學生畢業后可畢業生可以就業于與復合材料相關的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關企業和公司，擔任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員，從事設計、研發、分析、生產、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設計院所從事科研教學工作。
開設院校
哈爾濱工業大學、西北工業大學、華東理工大學、南京工業大學、青島大學、青島科技大學、長江大學、中北大學、河北工程大學等
[論文摘要]鋼纖維混凝土是一種新型的復合建筑材料，其物理和力學性能優于普通混凝土，通過介紹鋼纖維增強混凝土的基本理論，闡述鋼纖維混凝土在多個領域工程中的應用。
鋼纖維混凝土（SteelFiberReinforcedConcrete,簡寫為SFRC）是在普通混凝土中摻入適量短鋼纖維而形成的可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料。它是近些年來發展起來的一種性能優良且應用廣泛的復合材料。其中所摻的鋼纖維是用鋼質材料加工制成的短纖維，常用的有：切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維、熔抽型鋼纖維等。鋼纖維在混凝土中主要是限制混凝土裂縫的擴展，從而使其抗拉、抗彎、抗剪強度較普通混凝土有顯著提高，其抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性有較大改善，使原本屬于脆性材料的混凝土變成具有一定塑性性能的復合材料。
一、鋼纖維增強混凝土的基本理論
（一）復合力學理論
復合力學理論是以連續纖維復合材料理論為基礎，結合鋼纖維在混凝土中的分布特點形成的。該理論是將復合材料視為以纖維為一相，基體為另一相的兩相復合材料。
（二）纖維間距理論。纖維間距理論又稱纖維阻裂理論，是1963年由J.P.Romualdi和J.B.Batson提出來的。該理論根據線彈性斷裂力學理論解釋纖維對裂縫發生和發展的約束作用，認為欲增強混凝土這種本身帶內部缺陷的脆性材料的抗拉強度，必須盡可能地減少內部缺陷的尺寸，提高韌性，降低裂縫尖端的應力強度因子、減少裂縫尖端的應力集中作用，故在裂縫處用纖維連接，受拉時跨越裂縫的纖維將荷載傳遞給裂縫的上下表面，使裂縫處材料仍能繼續承載，這樣，因裂縫的出現孔邊應力集中程度就緩和，隨著橋接裂縫纖維數目的增多，纖維間距越小，緩和裂縫尖端應力集中程度越大，對裂縫尖端產生的反向應力場也越大，當纖維數量增加到密布于裂縫時，應力集中就會消失，進一步表明纖維的阻裂效應，即在復合材料結構形成和受力破壞的過程中，有效地提高了復合材料受力前后阻裂引發與擴展的能力，達到鋼纖維對混凝土增強與增韌目的。
（三）界面應力傳遞的剪滯理論。鋼纖維混凝土中鋼纖維周圍的水泥基體結構與自身結構是不相同的，即在鋼纖維與基體之間存在著界面層。鋼纖維混凝土的性能主要取決于混凝土基體性能、鋼纖維含量以及它們之間的界面特性。假定界面是一層厚度可以忽略的薄層，但具有一定的力學性能。當荷載作用于鋼纖維混凝土時，荷載一般先施加于低彈性的基體，然后通過纖維-基體的界面，把一部分荷載傳遞給高彈模的纖維，使纖維和基體共同承擔荷載，從而起到增強的作用。
二、鋼纖維混凝土的應用
鋼纖維混凝土作為一種新型復合材料，以其優良的抗拉、抗彎、阻裂、耐沖擊、耐疲勞、高韌性等物理力學性能，目前已被廣泛應用于建筑工程、水利工程、公路橋梁工程、公路路面和機場道面工程、鐵路公程、管道工程、內河航道工程、防暴工程和維修加固工程等各個專業領域。（一）水利工程
鋼纖維混凝土在水利工程中的應用比較廣泛，主要將其用于受高速水流作用以及受力比較復雜的部位，如溢洪道、泄水孔、有壓疏水道、消力池、閘底板和水閘、船閘、渡槽、大壩防滲面板及護坡等。這些部位對混凝土材料自身的抗拉強度、抗剪強度以及抗裂性能的要求都比較高，也正發揮了鋼纖維混凝土的自身優勢。我國在實際工程中應用的有：三峽工程、小浪底水利樞紐工程、三門峽泄水排砂底孔等工程。以上工程都獲得了較為滿意的效果，并取得了較好的經濟效益。
（二）建筑工程。鋼纖維混凝土在建筑工程中的影響越來越廣泛，一般應用于房屋建筑工程、預制樁工程、框架節點、屋面防水工程、地下防水工程等工程領域中。如抗震框架節點中使用鋼纖維混凝土，能代替箍筋滿足節點對強度、延性、耗能等方面的要求，而且還能提供類似于箍筋約束混凝土的作用，并解決節點區鋼筋擠壓使混凝土難于澆注的施工問題；鋼纖維混凝土還具有良好的抗裂性，可使構件在標準荷載下處于彈性階段而不裂，不出現應力的重分布；用鋼纖維混凝土制成的自防水預應力屋面板，不僅提高了自防水預應力屋面板的抗裂性能，同時也減少了縱向預應力筋的配筋率，提高了結構的耐久性。鋼纖維混凝土在建筑中的應用實例有：福州東方大廈、沈陽市急救中心站綜合樓、江蘇省丹陽市中醫院、遼陽市食品公司辦公樓等工程。
（三）道路和橋梁工程。鋼纖維混凝在道路和橋梁工程方面，主要廣泛應用于路面、橋梁、機場跑道等工程中，包括新建及修補工程。鋼纖維混凝土較普通混凝土有較好的韌性，抗沖擊、抗疲勞性。它可使面層厚度減少，伸縮縫間距加長，使用性能提高，維修費用減低，壽命延長。面層較普通混凝土可減少30-50%，公路伸縮縫間距可達30-100m，機場跑道的伸縮縫間距可達30m。用于路面及橋面修補時，其罩面厚度僅為3-5cm。在實際工程中有：北京東西環路立交橋、滬杭高速公路成渝公路、大足朱溪大橋、廣州解放大橋等工程中都采用了鋼纖維混凝土解決工程難題，使用效果較好，經濟效益顯著。
（四）鐵路工程。在鐵路工程方面，鋼纖維混凝土主要用于預應力鋼纖維混凝土鐵路軌枕、雙塊式鐵路軌枕及搶修鐵路橋面防水保護層中。鐵路工程承受較大的荷載、較高的速度和數萬次的振動，所以要求混凝土必須具有較高的強度、較高的抗沖擊性及較大的塑性。這正好利用了鋼纖維混凝土的抗沖擊性及較好的塑性。建成的工程有：沈陽鐵路局長達線維修工程、柳州鐵路局黔桂鐵路鋪設工程、南昆鐵路隧道工程和西安安康鐵路椅子山隧道等工程土。鋼纖維混凝土的應用，使維修工作量大為減少，并提高了線路的使用壽命，效果良好。
（五）港口及海洋工程。鋼纖維混凝土在海洋工程中的使用主要是鋼纖維混凝土的腐蝕問題，所以有待進一步研究，但在日本和挪威的使用經驗是令人鼓舞的。日本鋼鐵俱樂部采用鋼纖維混凝土作鋼管樁防腐層，在海水中浸泡10年，鋼纖維混凝土防腐完好，鋼管表面無銹蝕，仍有金屬光澤。挪威將鋼纖維混凝土用于北海海底輸氣管道的隧道襯砌、Forsmark核電站海底核廢料庫的支護、海洋平臺后張預應力管道孔的封堵以及碼頭混凝土受海水腐蝕部位的修補等。我國江蘇石舀港碼頭的軌道梁工程中也使用了鋼纖維混凝土。
除了上述領域外，還有很多鋼纖維混凝土的應用的實例，如承受重級工作制造工業廠房和倉庫地面、薄壁蓄水結構、預制板、離心管、污水井、游泳池、耐火混凝土和耐火材料、抗爆結構、各類建筑物和構筑物的修補、補強加固、抗震加固等。
三、結束語
鋼纖維混凝土具有普通混凝土不具有的優點，且具有良好的經濟效益，其在民用建筑樓地面、公路路面、預制構件水利工程、港口碼頭、機場跑道和停機坪、橋梁隧道以及各種構筑物等方面的應用前景將是十分廣闊的前景。
參考文獻：
材料工程(專業代碼085204)：接收專業型碩士研究生
化學(專業代碼：070300)：物理化學、無機化學方向接收學術型碩士研究生
二、研究方向
1、能源環保功能晶態材料
本方向以面向能源環保領域的晶態材料為研究對象，以宏觀性質(光、電、能源氣體存儲、太陽燃料(產氫、溫室氣體轉化)光催化材料、光電轉化和污染物去除)與微觀結構、形貌之間的內在關系為主線，開展研究工作，為晶態材料功能導向的結構設計、可控制備和性能調控提供新理論、新方法與新材料體系，重點實現其在新能源利用、環境治理、能源存儲和轉化等領域的應用。
目前主要研究方向有：
1、孔性晶態材料：儲氫、捕獲溫室氣體、污染物去除、氣敏、綠色催化;
發光晶態材料：熒光、化學傳感器、光電轉化;
新型高效催化材料：太陽燃料(分解水、CO2轉化)光催化、電催化等。
聯系人：趙君
聯系方式：13507206810，[email protected]
2、動力與儲能電池材料
本方向長期致力于鋰離子電池等儲能電池新型電極材料結構設計、合成和電化學性能研究。以宜昌地區豐富的磷礦、石墨礦及鐵礦等礦產資源為原料，積極開展高附加值鋰離子電池正/負極材料和超級電容器用復合材料方面的基礎和應用研究。現有博士生導師2人，碩士生導師4人，在讀研究生13人，已畢業研究生均在國內著名能源材料企業或研究機構(如上海杉杉科技、東莞新能源、深圳貝特瑞、億緯鋰能等)從事研發工作。本方向在研國家自然科學基金5項，其它省部級及企業橫向課題6項。研究成果在國際權威刊物上發表SCI論文90余篇，獲得授權發明專利6項，并被評為湖北高校十大科技成果轉化項目提名獎。
聯系人：楊學林
聯系方式：13972604202，[email protected]
網頁：newenergy.ctgu.edu.cn
3、能量轉換材料與器件
本方向長期致力于能量轉換材料與器件的研究，結合國家新材料產業發展規劃以及宜昌市無機功能材料聚集中心的發展目標，以揭示材料設計、合成、制備及器件組裝與性能的依存關系為主線，探索提升材料及器件性能的新工藝和新途徑。本方向主要圍繞Si基及C/Si基薄膜太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池和超級電容器材料的設計、可控合成、器件表面界面調控及性能優化開展系統研究工作。
聯系人：孫盼盼
聯系方式：13618682465
4、光伏材料與器件
光伏材料與器件團隊所在的太陽能研究所實驗室主要致力于各類太陽能電池的研發、超級電容器的制備及光伏發電電力系統相關問題的研究。現有博士生導師1人，碩士生導師4人，在讀研究生14人。本方向主持有國家自然科學基金、湖北省自然科學基金、湖北省教育廳青年基金、湖北省科技廳中小型企業創新基金以及與企業合作橫向項目十余項。實驗室擁有從材料制備、電池組裝到性能分析的整套設備，有研究光伏發電及電力變換想問題的分布式發電系統及基于新能源微電網研究的2011省級協同創新科研平臺。相關研究成果曾獲湖北省自然科學獎二等獎、三等獎各1項，獲國家發明專利12項。
聯系人：譚新玉，肖婷
聯系方式：15872592999，18986817550，[email protected]
5、金屬陶瓷材料
金屬基/陶瓷基復合材料是我校較早開展的研究領域之一，主要研究方向：金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、金屬材料。基礎研究以材料熱力學、動力學為理論基礎，結合現代材料制備技術，研究材料成分、組織、性能之間關系;工程應用面向切削刀具、模具耐磨材料、汽車超高強度用鋼、高溫合金和新型建筑材料。實驗室擁有較為完善的材料制備、測試和表征設備。近年來形成了以博士為主體的研究隊伍，現有導師7名，其中教授4人，在讀研究生21名。研究工作先后得到國家自然科學基金委、省部級部門和企業的資助，承擔縱、橫向項目30余項，三大檢索論文150余篇，授權國家發明專利9項，部分科研成果已轉化為工業應用。研究成果獲得湖北省科技進步三等獎3項，市科技進步一等獎2項。
聯系人：豐平，戴雷
聯系方式：13997700627，13197326390
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【關鍵詞】生物醫學材料；研究現狀；生物活性；發展趨勢
科學技術的發展，各種新型生物醫學材料被研制出來，并在醫學領域中得應用。到2000年為止，在全世界高達1600億美元的醫療市場中，醫用生物材料所占比率已經達到了一半，且以20%的增長速度遞增。二十世紀80年代是新型生物醫學材料輩出的時代，進入到二十世紀90年代，以珊瑚為原材料的骨移植材料、人工皮膚、豬心臟瓣膜在醫學領域中得以應用。二十世紀，美國采用新型聚氨酯材料研制出人造血管。中國在生物醫學材料的研制方面起步較晚，但是應醫學領域需要而對各種生物醫學材料有所應用。隨著國家對生物醫學材料研究的重視，國家開始啟動醫學生物材料項目，并將生物醫學材料納入到優先發展的產業當中[3]。在中國的“十二五”規劃中，還特別指出要將重點發展新型口腔植、人工關節、新型人工血管、人工心瓣膜以及各種人工修復材料等等生物醫學材料。
一、生物醫學材料研究現狀
（一）金屬生物材料
在醫學領域中，醫學金屬材料是較早采用的，且應用材料非常廣泛，包括不銹鋼材料、鈦合金材料等等。其中，不銹鋼材料具有較強的耐腐蝕性，因此應用效果非常好。由于人體內為較為復雜的電解環境，隨著316L不銹鋼的應用，解決了這一問題，但是，卻不具備生物相容性。鈦合金具有良好的耐腐蝕性和生物相容性，具有一定的生物材料強度。鈦合金的抗拉強度介于500兆帕至1100兆帕之間，使鈦合金的彈性與人體的骨骼彈性更為接近，以使材料植入到人體后，與人的骨骼更為匹配。
（二）高分子生物材料
醫用高分子材料的出現，使得醫用材料可以用于對損傷的人體器官以修復，以增強器官的恢復功能。目前所使用的醫用高分子材料分為可生物降解和非降解的高分子材料。可生物降解的高分子材料植入人體后，可以降解被為對人體無毒無害的CO2、H2O等對人體不會產生刺激性的物質。可生物降解的高分子材料可以是膠原蛋白或者纖維蛋白等等天然材料，也可以是聚乳酸等人工合成高分子材料。非降解的高分子材料屬于是惰性的高分子材料。聚乳酸在醫學生用于外科縫合線和藥物釋放的載體。由于其具有可降解性能，當傷口愈合后，就會被人體組織吸收。聚乳酸可以在降解的過程中，將藥物釋放到人體中，使藥物發揮作用。
（三）禿仙物材料
復合生物材料用于醫學領域中已經獲得了長足發展，但是，由于材料植入人體后，會對人體的生理環境產生抵抗力，因此會存在一些問題有待進一步研究。目前醫學領域中所采用的復合生物材料包括有三類，即生物陶瓷復合材料、金屬基醫用復合材料和高分子復合材料。生物陶瓷復合材料植入到生理環境中后，并不會產生毒性反應，且具有良好的生物活性和生理環境相容性。金屬基醫用復合材料在醫學領域中應用，金屬具有單一的生物活性，可以采用生物涂層技術，以提高金屬表面的耐磨性和生物相融合。高分子復合材料是一種接近人體自然骨骼的高分子復合材料。人體骨骼本身就是一種層狀的復合材料，采用這種復合材料替代，雖然可以起到治療作用，但是其韌性明顯要低于人體自然骨骼。
（四）無機非金屬生物材料
無機非金屬生物材料具有良好的化學穩定性和生物相容性，主要包括生物活性陶瓷和惰性的無機材料。生物活性陶瓷材料主要用于關節、牙齒等等的硬組織修復。但是，該種材料不會與人體的活體組織結合，從而影響治療效果。惰性的無機材料以醫用碳素材料為主。該種材料具有較高的耐磨性，韌性和強度都非常高，特別是具有良好的抗疲勞性，可以與人體自然骨骼相匹配。骨骼損傷者選擇這種材料可以獲得良好的治療效果[2]。此外，醫用碳素材料在人體的生理環境中并不會產生毒副作用，良好的化學穩定性和人體親和性，且具有抗血栓性和抗溶血性。如果對患者執行人工心臟瓣膜手術，醫用碳素材料是優先選擇的材料。
二、生物醫學材料研究的發展趨勢
生物醫用材料的發展進程中，從簡單的結構模仿發展為組織誘導再生，使生物醫用材料的單一性能逐漸向綜合性能發展。簡單的結構與外觀的仿制，向智能化仿生發展，使材料的應用已經與現代的醫療技術融合，并共同發展。根據目前醫學領域的發展程度，生物醫用材料的研究空間還很大，并會涉及到多種學科，包括材料學、工程學、控制論以及生物技術等等，這些學科都會對生物醫學的發展產生推動作用。特別是各種新技術、新方法的應用，將生物技術引入到智能化發展的思路，使生物材料不再局限于實驗室研究，而會在臨床上得以廣泛應用，以為醫療做出貢獻。
結論
綜上所述，生物醫學材料屬于是交叉學科，為材料學和醫學等等多種學科相互結合而形成。作為一門應用于醫學領域的新興學科，所研制的是用于醫學組織工程領域的各種新型的人工材料。根據技術含量的不同，生物醫學材料可以被劃分為金屬生物、高分析生物、復合生物和無機非金屬生物材料。隨著生物醫學材料研究的發展，使得生物醫用材料智能化發展。
參考文獻：
【關鍵詞】上部結構；加固技術；方案
前言：隨著中國國民經濟迅猛發展，交通事業日異月新，20世紀80年代以前公路橋梁已不適應交通運輸發展的需要，考慮安全和節約成本等因素，舊橋梁的加固越來越引起我們橋梁工作者的重視，我國的橋梁維修、加固和改造也被提到了橋梁建設的議事日程。本文將就如何對已建鋼筋混凝土橋梁加固的理論和方法闡述自己的理解。
一、混凝土橋梁表層缺陷處理
1）水泥砂漿修補 橋梁構件表面出現深度較淺、小面積缺陷時可采用水泥砂漿人工涂抹法進行修補，如果橋梁構件表面出現大面積淺層缺陷及破損時可采用噴漿修補法。
2）聚合物水泥砂漿修補 混凝土橋梁表面風化、剝落、漏筋及小面積的破損等缺陷的修補可采用聚合物水泥砂漿修補法，在施工過程中應避免振動，修補部位的聚合物砂漿終凝前應采取保護措施避免其表面受雨水、風及陽光直射影響，并應及時養護。
3）改性環氧砂漿（混凝土）修補 涂抹改性環氧砂漿（混凝土）修補前應先在已鑿毛的混凝土表面涂一層改性環氧基液，使混凝土表面充分侵潤，立模澆筑改性環氧砂漿混凝土的工藝要求與澆筑普通混凝土基本相同，但應防止擾動已涂刷的改性環氧基液；澆筑時應充分插搗，反復壓抹平整。改性環氧砂漿施工溫度宜為20℃±5℃，高溫或寒熱季節應采取有效措施控制施工溫度。
二、混凝土橋梁加固處理
1）橋面板加固補強法 先鑿去橋面鋪裝層及橋面防水層，然后鑿除梁頂面混凝土，使表面粗糙凹凸差不小于6mm。鑿除梁頂面混凝土破損部分，被鑿除部分可先行修補或與橋面混凝土補強層同時澆筑，修補完成后恢復橋面防水層。然后在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土作為補強層。若空心板頂板厚度不足引起的橋面板破損和開裂，應鑿除頂板厚度不足部分，在箱內立模，按設計厚度重新澆筑頂板混凝土，新澆筑頂板混凝土的強度等級不應低于原空心板混凝土強度等級；若空心板間鉸縫或箱梁濕接縫混凝土破損時，應鑿除破損處混凝土，使表面整潔粗糙，按設計要求進行植筋和布置鋼筋，并澆筑混凝土。
2）增大截面加固法 首先應鑿除構件結合面混凝土缺陷部分，鑿毛凹凸差不宜小于6mm，并露出粗骨料；然后梁肋增設主筋，對原有鋼筋除銹，當受力鋼筋需焊接時，施焊前應采取措施避免燒傷混凝土；最后外包混凝土的支架、模板應滿足強度、剛度和穩定性的要求，當外包混凝土體積較大時應對支架預壓，澆筑過程中逐步卸載。該方法一般采用在梁底面或側面加大尺寸，增加主筋，從而提高梁的有效高度和抗彎強度，提高橋梁的承載能力。如圖一 T梁底部。
1）粘貼鋼板加固法 鋼板黏合面用噴砂打磨露出金屬光澤，有一定的粗糙度，并保持干燥；在梁體上植入螺栓，同時要注意探明梁體鋼筋位置防止和鋼筋位置沖突，如有沖突可適當調整孔位，并按調整的孔位安裝鋼板；安裝鋼板使用的膠黏劑應滿足設計要求的各項力學指標和耐久性要求。這種加固方法加固時不破壞原結構的尺寸；施工工藝簡單；技術比較可靠；施工質量容易控制；施工工期比較短，如圖二。
2）粘貼纖維復合材料法 粘貼纖維復合材料前，應對混凝土表面再次拭擦，確保粘貼面無粉塵，混凝土表面涂刷膠黏劑時，應做到膠體不流淌，粘貼立面纖維復合材料時，應按照由上到下的順序進行。用滾筒將纖維復合材料從一端向另一端滾壓，除去膠體與纖維復合材料之間的氣泡，使膠體滲入纖維復合材料，浸泡飽滿，當采用多條或多層纖維復合材料加固時，在前一層纖維布表面用手指觸摸感到干燥后，立即涂膠黏劑粘貼后一層纖維復合材料，最后一層纖維復合材料施工結束后，在其表面均勻涂抹一層浸漬樹脂（面層防護），自然風干。對于受彎構件宜在受拉區沿軸向平直粘貼纖維復合材料進行加固補強，并在主纖維方向的斷面端部進行錨固處理。當采用碳纖維板加固時，不宜搭接，應按設計尺寸一次完成下料。纖維復合材料主要是提高構件的抗彎承載力、抗剪承載力以及受壓構件的軸向抗壓承載，提高構件的剛度以及延性。
3）外加預應力加固法 外加預應力加固體系由預應力鋼筋（束）、錨固系統、轉向裝置、水平束定位裝置等組成。按照設計圖紙進行齒板放樣，鑿除地板混凝土保護層，露出新鮮混凝土面，將混凝土碎渣清理干凈，使地板縱向和橫向鋼筋外露，并對鋼筋除銹，按照設計要求植筋，立模澆筑齒板混凝土，待混凝土強度達到設計值后張拉預應力束。外加預應力加固法的優點有：①能較大幅度提高或恢復橋梁的承載能力；②由于承重結構自重增加小，對墩臺及基礎受力狀況影響很小，可節省對墩臺及基礎的加固費用；③對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工。缺點是會導致超靜定結構發生內力重分布、轉向塊和錨固點存在著巨大的集中力、容易受到環境影響 ，需要做防腐處理。
4）改變結構受力體系加固法 改變結構體系有增加支點和簡支變連續兩種。①增加支點：按設計位置修建新橋墩，并對支點處梁體進行加固補強，在墩臺帽上用千斤頂同步頂升主梁，安放支座，然后撤出千斤頂，新建橋墩與梁體固結，如圖三。
②簡支變連續：簡支變連續采用預應力時可在梁頂鑿槽布設波紋管道，按設計要求焊接梁端的連接鋼筋，安裝預應力束和錨具，待連接混凝土達到設計強度后進行張拉。此法是通過改變橋梁結構受力體系以達到提高橋梁承載能力的目的，是一種變被動為主動的加固方法，如圖四。
結語
橋梁加固是隨著日益增長的交通運輸業而產生并隨其發展的新課題，它很好地處理了新工程與舊工程的銜接，是實現可持續發展的物質保障。因此橋梁加固技術的發展意義相當重大。
參考文獻：
[1] 中華人民共和國交通部.公路橋梁加固施工技術規范JT6TJ23--2008.北京：人民交通出版社.2008
