计算机在材料科学与工程中的应用作业
多媒体技术在“材料研究方法”教学中的应用
多媒体技术在“材料研究方法”教学中的应用作者:金玉顺来源:《中国电力教育》2013年第19期摘要:近年来,多媒体辅助教学已是国内外现代教育的一个重要组成部分。
运用计算机多媒体技术可将不同的材料研究方法内容进行模拟仿真,将一些较为抽象的、静态的、枯燥的内容转化为形象的、动态的、生动的、简洁明了的内容,增强课堂教学的表现力。
介绍了多媒体辅助教学技术在“材料研究方法”教学实践中的重要作用,同时指出了多媒体教学中应注意的问题。
关键词:多媒体;材料研究方法;教学作者简介:金玉顺(1968-),女,朝鲜族,吉林龙井人,北京石油化工学院材料科学与工程学院,副教授。
(北京 102617)基金项目:本文系北京石油化工学院教学改革与研究项目“材料研究方法教学模式的改革”的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0086-01“材料研究方法”是材料科学与工程专业的一门专业选修课,是应用近代仪器分析的基本原理来研究材料的成分、结构、图像分析的一门科学,具有课程信息量大、内容多而抽象且多学科交叉的特点,以高度自动化控制和分析数据处理的高度计算机化为主要趋势,因而各种数据分析软件层出不穷,需要及时更新和补充教学内容。
同时分析仪器的投入不足、更新换代缓慢和实验教学规模限制也影响了教学效果,因此如何科学、合理地弥补这些不足成为“材料研究方法”教学中的一大难题。
多媒体技术具有良好的直观性、形象性和趣味性等特点,[1]应用于课堂教学中,为解决材料研究方法中枯燥、复杂和抽象的问题提供了一种有效手段。
一、多媒体在“材料研究方法”教学中的具体应用1.调动学生的学习兴趣,提高学习效率“材料研究方法”的课程内容主要包括高分子材料中常用的各种分析仪器原理、制样方法及在材料研究中的应用。
仪器的结构、原理、功能区别等问题都与实验原理、实验成效紧密相关。
只有在了解仪器原理的基础上,同时也了解仪器的基本构造才能更好地开展工作,因此教师对这些相关知识的讲解必须形象生动,但书本上的知识往往比较抽象,而且大型仪器昂贵,学校很难配齐,所以学生接触这些大型仪器的机会很少,这就造成教学中理论与实践严重脱节。
材料科学与工程交叉学科作业指导书
材料科学与工程交叉学科作业指导书第1章引言 (4)1.1 材料科学与工程概述 (4)1.2 交叉学科研究意义与现状 (4)第2章材料的基本性质 (5)2.1 物理性质 (5)2.1.1 结构与形态 (5)2.1.2 热学性质 (5)2.1.3 电学性质 (5)2.1.4 光学性质 (5)2.1.5 磁学性质 (6)2.2 化学性质 (6)2.2.1 反应性 (6)2.2.2 氧化还原性 (6)2.2.3 腐蚀性 (6)2.2.4 稳定性 (6)2.3 力学性质 (6)2.3.1 弹性 (6)2.3.2 塑性 (6)2.3.3 韧性 (6)2.3.4 硬度 (7)2.3.5 疲劳性 (7)第3章材料结构表征技术 (7)3.1 显微分析技术 (7)3.1.1 扫描电子显微镜(SEM) (7)3.1.2 透射电子显微镜(TEM) (7)3.1.3 原子力显微镜(AFM) (7)3.2 X射线衍射分析 (7)3.2.1 布拉格布伦塔诺定律 (7)3.2.2 X射线衍射仪 (7)3.2.3 X射线衍射谱图分析 (8)3.3 红外光谱分析 (8)3.3.1 红外光谱仪 (8)3.3.2 红外光谱谱图解析 (8)3.3.3 红外光谱在材料研究中的应用 (8)第4章材料设计与模拟 (8)4.1 计算机辅助设计 (8)4.1.1 概述 (8)4.1.2 CAD软件及其在材料设计中的应用 (8)4.2 第一性原理计算 (9)4.2.1 概述 (9)第一性原理计算(FirstPrinciples Calculation)是依据量子力学原理,从原子级别出发,研究材料结构、性质和相互作用的计算方法。
本章主要介绍密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)在材料设计中的应用。
(9)4.2.2 DFT计算方法 (9)4.2.3 第一性原理计算软件 (9)4.3 分子动力学模拟 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 基本原理与算法 (9)4.3.3 分子动力学模拟软件 (9)第5章新材料制备技术 (10)5.1 粉末冶金技术 (10)5.1.1 粉末制备 (10)5.1.2 成型 (10)5.1.3 烧结 (10)5.2 熔融盐电解技术 (10)5.2.1 熔融盐的选择 (10)5.2.2 电解设备 (10)5.2.3 电解过程 (10)5.3 化学气相沉积技术 (11)5.3.1 CVD反应原理 (11)5.3.2 CVD设备 (11)5.3.3 CVD工艺参数 (11)5.3.4 CVD应用 (11)第6章材料表面与界面工程 (11)6.1 表面改性技术 (11)6.1.1 物理改性 (11)6.1.2 化学改性 (11)6.1.3 生物化学改性 (12)6.2 界面控制方法 (12)6.2.1 界面修饰 (12)6.2.2 界面反应 (12)6.2.3 界面设计 (12)6.3 表面与界面功能评价 (12)6.3.1 耐磨性测试 (12)6.3.2 耐腐蚀性测试 (12)6.3.3 生物相容性评价 (12)6.3.4 界面结合力测试 (13)6.3.5 表面形貌表征 (13)6.3.6 表面成分分析 (13)第7章材料加工与成型技术 (13)7.1 金属塑性加工 (13)7.1.1 塑性变形机理 (13)7.1.2 塑性力学基础 (13)7.1.3 金属塑性加工工艺 (13)7.2 粉末注射成型 (13)7.2.2 粉末注射成型工艺过程 (14)7.2.3 粉末注射成型应用 (14)7.3 增材制造技术 (14)7.3.1 增材制造技术原理 (14)7.3.2 增材制造技术工艺特点 (14)7.3.3 增材制造技术应用 (14)第8章材料功能测试与评估 (14)8.1 力学功能测试 (14)8.1.1 拉伸测试 (14)8.1.2 压缩测试 (15)8.1.3 弯曲测试 (15)8.1.4 冲击测试 (15)8.2 热功能测试 (15)8.2.1 热导率测试 (15)8.2.2 热膨胀系数测试 (15)8.2.3 热稳定性测试 (15)8.3 电功能测试 (15)8.3.1 电阻率测试 (15)8.3.2 介电常数和介电损耗测试 (15)8.3.3 电击穿强度测试 (16)8.3.4 电化学功能测试 (16)第9章材料在特定领域的应用 (16)9.1 生物医用材料 (16)9.1.1 生物医用金属材料 (16)9.1.2 生物医用陶瓷材料 (16)9.1.3 生物医用高分子材料 (16)9.2 纳米材料与能源 (16)9.2.1 纳米材料在锂离子电池中的应用 (17)9.2.2 纳米材料在太阳能电池中的应用 (17)9.2.3 纳米材料在燃料电池中的应用 (17)9.3 环境保护与可持续发展 (17)9.3.1 环境净化材料 (17)9.3.2 节能材料 (17)9.3.3 可再生资源材料 (17)第10章前沿与发展趋势 (17)10.1 人工智能在材料科学中的应用 (17)10.1.1 人工智能在材料设计中的应用 (17)10.1.2 人工智能在材料合成中的应用 (18)10.1.3 人工智能在材料功能预测与优化中的应用 (18)10.1.4 人工智能在材料数据库构建与数据分析中的应用 (18)10.2 2D材料研究进展 (18)10.2.1 2D材料的制备方法 (18)10.2.2 2D材料的物理性质 (18)10.2.4 2D材料在能源领域的应用 (18)10.2.5 2D材料在电子领域的应用 (18)10.2.6 2D材料在生物领域的应用 (18)10.3 绿色材料与可持续发展趋势 (18)10.3.1 绿色材料的定义与分类 (18)10.3.2 绿色材料的制备与评价方法 (18)10.3.3 绿色材料在环境保护中的应用 (18)10.3.4 绿色材料在资源循环利用中的应用 (18)10.3.5 绿色材料在可持续发展中的作用与挑战 (18)第1章引言1.1 材料科学与工程概述材料科学与工程是一门研究物质性质、结构和制备加工技术的学科,涉及多种学科领域的交叉与融合。
高性能计算在科学研究中的应用考核试卷
B. TCP/IP
C. UDP
D. SCSI
5.以下哪些是高性能计算中常见的并行编程模型?()
A. OpenMP
B. MPI
C. CUDA
D. Java RMI
6.高性能计算在物理学中的应用包括以下哪些?()
A.量子力学模拟
B.粒子物理实验数据分析
C.流体力学模拟
D.天体物理模拟
7.以下哪些是影响高性能计算系统性能的因素?()
D.在不同地理位置的计算机之间进行计算
8.以下哪种存储技术不适合高性能计算?()
A. SSD
B. HDD
C. NVRAM
D.磁带存储
9.在高性能计算中,哪种网络技术主要用于节点间的通信?()
A. Ethernet
B. InfiniBand
C. Wi-Fi
D. DSL
10.关于高性能计算集群,以下哪项描述是错误的?()
B.量子化学计算
C.药物设计
D.化学反应机理研究
11.以下哪些是高性能计算系统中的存储层次结构?()
A.寄存器
B.缓存
C.主存
D.分布式文件系统
12.高性能计算在气候模型中的应用包括以下哪些?()
A.气候变化的长期预测
B.灾害性天气事件的短期预测
C.大气化学成分的研究
D.海洋环流模拟
13.以下哪些是高性能计算中的能效优化策略?()
2.高性能计算中的并行计算只能通过增加处理器数量来提高性能。()
3.在分布式计算中,所有节点都共享一个公共的内存空间。()
4.高性能计算中的异构计算是指在一个系统中结合使用CPU和GPU。()
5.高性能计算系统中的负载平衡是在计算开始前分配任务。()
计算机在材料科学中的应用
“计算机在材料科学中的应用”课程教学内容设计①武汉理工大学周静顾少轩赵志宏摘要:“计算机在材料科学中的应用”课程是为材料科学专业学生适应现代新材料研究而开设的一门重要专业基础课,我们在进行充分调研的基础上,结合本专业和现代计算机应用特点,对该课程的目标任务、性质、基本要求及课程内容进行了探讨。
关键词:材料科学专业计算机应用课程教学内容随着科学技术的飞速发展,现代计算机的应用日益显示出其强大的生命力。
计算机在材料工业、材料科学研究中的应用也是相当普遍的,在建材工业领域,如生产工艺与热工过程中的数值计算、原材料和产品性能测试与科学实验中的数据处理、物料反应过程的数值仿真、配料配方与生产设备的计算机辅助设计、生产过程与作业的自动调节控制、繁重操作与质量检测的人工智能化等都离不开计算机这一重要工具。
为了适应现代建材工业的发展,拓宽材料科学专业学生的知识面,培养可以利用现代计算技术和工具从事材料研究开发和利用的高级专业人才,开设“计算机在材料研究中的应用”课程并制定其合理的教学内容很有必要。
本文对该课程的目标任务、性质、基本要求及课程内容进行了探讨。
一、课程设置的目标任务及性质材料科学是一门实验科学,实验是制备新材料和测定其结构和性能的直接手段。
而由于计算机技术、计算理论的迅速发展,许多更加复杂、大型的计算成为可能,使得在材料研究领域,采用计算方法来研究材料的结构和性能,并指导实验研究成为一种新的研究方向。
材料科学专业主要是培养新材料开发研究人才,而计算机是现代材料科学研究中必不可少的工具。
用计算方法来研究材料,对材料的性能进行预测和指导,就是根据相关理论,采用合适的计算模型和计算方法,确立材料的理论模型,有目的地指导制备所需性能的材料。
本课程的教学目的是,通过基础理论知识、应用实例的讲授和上机实习操作,使得学生了解应用计算机进行材料科学研究的具体过程,将计算机作为有力的工具应用于材料科学研究。
二、课程基本要求计算机应用,为材料科学专业提供了一种新的技术手段。
新技术在建筑施工中的应用
新技术在建筑施工中的应用摘要:本文主要从信息技术、新材料科学技术、机器人技术、海洋技术、生态技术等高新技术在建筑施工中的应用情况进行论述,并就我国建筑业之现状提出了发展对策,以实现高新技术在建筑施工中应用的跨越式发展目标。
关键词:建筑施工;技术;应用引言建筑业是我国国民经济的重要支柱产业,据报道继工业和农业之后,建筑业完成的增加值在国民经济各部门中居第三位。
同其他行业相比,建筑业无论是从科技含量、工业化、自动化、智能化、还是组织管理等方面,都相对滞后;只有利用高新技术改造传统产业,该产业才能以较快的速度发展。
新技术在建筑施工中的应用建筑业是一个劳动密集型的产业,但这样并不说明了它与高新技术非常遥远,相反在建筑业中发展和应用高新技术更具有巨大的空间和潜力。
现代新技术主要包括信息技术、新材料科学技术、机器人技术、海洋技术、生态技术等,结合建筑施工的特点,高新技术的应用主要表现在以下几个方面:(一)新材料科学技术在建筑施工中的应用新材料的出现,可以促使建筑形式的变化,结构设计和施工技术的革新。
目前,通过对传统建材的诸多改进,涌现了大量新材料,这些材料具有重量轻、强度高、能耗低、综合性能好的优点,它将大大加速了建筑施工的发展。
比如金属板材涂膜材料、自密实混凝土、活性粉末混凝土、智能混凝土、耐火耐候钢、镭射玻璃制品、高效吸臭涂料、自清洁外墙纳米涂料、多功能网络智能板、绿色建材等。
因此,科研,设计和建筑施工企业应积极开展新材料应用方面的研究或试验工作,对有一定价值的新材料要及时的介绍推广、吸收和采纳。
(二)信息技术在建筑施工中的应用信息技术在建筑施工中的应用主要体现信息化施工上,信息化施工就是以建筑信息化为总体目标,在施工过程涉及的各部门,各阶段广泛应用信息技术,开发信息资源,以促进施工技术和管理水平不断提高,施工生产效益显著增加的过程。
目前,信息技术在施工中的应用情况主要表现在以下四个方面:(1)以信息技术为特征的自动化控制技术,在施工中取得了较好的效果。
计算机在材料科学与工程中的应用作业讲解
图-14 图-15 图-16 d. 拟合后数据结果在【Book】→【FitNL Curve】中,其中有 100 组代表数据,如图-17 和图-18 所示。
图-17 图-18 e. 鼠标左键双击打开 Mat lab 软件,建立一个【New Script】,在其中输入数据 data 和 Mat lab 程序,运行. m 文件(如图-19)即可得到三维立体效果图,如图-20 和图-21 所示。
图-19 图-20图-21 2. 实验现象分析在 Origin 所做的图像中,M0(如图-12)的集料与水泥石界面过渡区显微硬度在距离集料表面0~20μm 内是逐渐降低的,且在20μm 处最低,为 241 MPa,从20~40μm 内显微硬度是逐渐增大的,从 241 MPa 增大到了404 MPa,从距离集料表面40μm 后显微硬度趋于稳定,说明 M0 的集料与水泥石界面过渡区厚度大约为30~40μm。
M1 (如图-13)的集料与水泥石界面显微硬度在距离集料表面10~30μm 处显著增大,但在距离集料表面10μm、20μm、30μm 处的显微硬度分别达到 395MPa、 438MPa、492MPa,远高于试样 M0 界面过渡区中相应位置的显微硬度,说明 M1 的集料与水泥石界面过渡区得到了显著改善,可以认为 M1 的集料与水泥石界面过渡区已经被细化。
经【Origin Basic Function】Function 为 Lorentz 函数拟合后如图-15 和图-16 所示。
拟合方程为y=y0+(2*A/pi*(w/(4*(x-xc^2+w^2,M0 相似度为 90.602,M1 相似度为 99.692。
3. 影响因素讨论集料与水泥石界面过渡区由普通混凝土的60~100μm 细化为30μm 以下,从而有效地阻断了侵蚀性介质的渗入通道。
分析其中原因,主要是由于取消了传统水泥基材料中粗、细集料,引入了特细砂和高活性辅助胶凝材料,并掺入了性能调整组分,细化集料——水泥石之间界面过渡区,阻断了水泥基材料中的连通孔,大幅提高其抗渗性能。
计算机在材料科学中的应用上机实验
计算机在材料科学中的应用上机实验计算机在材料科学领域的应用已经成为研究人员和工程师的重要工具。
使用计算机进行上机实验,可以帮助研究人员更好地理解材料性能和行为,并加速材料设计和开发的进程。
下面将介绍计算机在材料科学中的几个重要应用。
1.材料建模与仿真计算机可以用于材料建模和仿真,通过计算模拟材料性能的变化。
例如,分子动力学模拟可以用于研究原子或分子水平上的材料行为,从而揭示材料的力学性能和热力学性质。
此外,密度泛函理论计算可以用于预测材料的电子结构和光学性质。
这些模拟和计算能够帮助研究人员更好地理解材料的性质,在设计新材料时提供重要的指导。
2.材料性能优化通过计算机仿真,可以进行材料性能的优化。
使用材料属性数据库和机器学习算法,可以通过计算预测材料的性能,并为材料设计和优化提供指导。
例如,通过计算机辅助设计和优化,可以预测材料的力学性能、热电性能和光学性能等,并选择合适的工艺和材料组成来满足特定需求。
这种计算辅助的材料设计方法能够减少实验试错和成本,加快材料开发的速度。
3.界面与相互作用研究计算机模拟可以用于研究材料间的相互作用和界面性能。
例如,通过分子动力学模拟可以研究材料的界面结构和界面力学性能,为多相材料的设计和开发提供指导。
计算机还可以模拟材料的界面和表面反应,研究材料的腐蚀行为和氧化反应等。
通过计算机模拟的研究,可以深入了解材料的界面行为和相互作用机制,从而提高材料的表面性能和应用效果。
4.材料制备和工艺优化计算机在材料制备和工艺优化方面也有重要的应用。
通过计算机模拟可以预测材料在不同制备条件下的结构和性能变化,帮助工程师选择合适的制备工艺参数。
例如,通过计算机模拟可以优化材料的晶体生长过程,从而获得高质量的晶体。
此外,计算机还可以模拟材料的熔融过程、液滴形成和纳米颗粒的生长等,为材料的制备和工艺优化提供重要的指导。
综上所述,计算机在材料科学中的应用上机实验具有重要意义。
通过计算机模拟和计算,可以深入研究材料的性能和行为,加快材料设计和开发的进程。
“材料科学基础”课程教学实践及改革与创新研究,鞠洪博
第12期2022年4月No.12April ,2022“材料科学基础”课程教学实践及改革与创新研究鞠洪博,汪然(江苏科技大学,江苏镇江212000)摘要:文章介绍了“材料科学基础”课程的发展起源,立足于实践教学中发现教学当中的不足。
通过对课程教学方式做出改革,来提高学生的学习兴趣和科研能力,并对未来教学改革做出展望。
关键词:材料科学;教学方法;改革创新中图分类号:F061.5文献标志码:A江苏科技信息Jiangsu Science &Technology Information基金项目:江苏省品牌专业建设项目;项目名称:一流专业建设背景下的《材料近代分析方法》课程改革与实践;项目编号:2020YJG101。
作者简介:鞠洪博(1986—),男,山东诸城人,副教授,博士;研究方向:金属材料表面改性。
引言材料科学技术与能源技术、信息技术并称为21世纪人类最为重要的三大支柱,而能源技术、信息技术的发展是以材料科学的发展为基础实施的,可以说材料学科是21世纪最基础的学科[1-2]。
随着科学技术的发展,对于各种材料的性能也提出了新的要求,各种新技术、新材料逐渐被人们所发掘,而传统材料也逐渐得到了更深入的研究。
随着材料科学技术的迅猛发展,对于从事材料相关行业的人才也提出了更高的要求,高校作为培养高素质人才的主要基地,逐渐向着培养个性化、多样化、高素质化的综合创新型人才阵地转变。
而作为材料学科最基本课程之一的“材料科学基础”也面临着新的要求,亟须进行教学方式的改革,探索出一条如何同时适用于新环境下材料科学应用、科研领域的培养方案,探索新的教学方式以缩小理论知识与实际应用之间的距离是十分必要的。
本文以江苏科技大学材料学院“材料科学基础”课程近几年的教学实践和课程改革体会为基础,对“材料科学基础”课程改革的认识与实践进行讨论。
1课程的设置及历史渊源从原始社会开始,人类的每一次进步都离不开使用材料的进步[1]。
CAI在材料物理课程教学实践中的应用
摘要: 分析 了计算机辅助教 学的概况 、 材料物理课程的特点 以及计算机辅助教 学与传统教学的 区别, 结合 大学
材料物理课程教 学中的实践, 叙述 了计算机 辅助教学在材 料物理课 程 中应用。
关 键词 : 算 机 辅 助 教 学 ; 料 物 理 课 程 ; 学 计 材 教
中图分 类号 : 6 37;4~ 9 G 3 . 0 3
O 前 言
随着科学技术 的飞速发展, 教育正在走 向信 息化 、 产业化。计算机辅助教学、 网络教学 、 教学
学过程进行探讨 , 目的在于全面推进素质教育 , 提 高教 学 改革 质量 。
l 计 算机辅助教学( A ) CI
计算机辅助教学 ( o pt — ss dIs — C m u r A st t e ie n mc tn C I是利用计算机技术进行辅助教学 , i , A) o 即利 用计算机帮助或代替教师执行部分教学任务, 向
J gi ac ag30 1 R ) i x N h n 30 P C n a n 3 ( .ntueo pl dP yi ,i gi cdmyo c ne , agi acag3 02 R 2 Istt f pi hs sj x A ae Si csJ nx N nh 3 0 9P C) i A e c a n f e i n
新工艺、新技术、新材料在工程中的应用
新工艺、新技术、新材料在工程中的应用由于科学技术的不断进步,在工程建设领域,新技术、新工艺和新材料也不断涌现。
为了确保工程质量、降低工程成本、节约劳动消耗和缩短工期、提高工程建设的综合经济效果的目的。
我们在施工过程中积极采用新技术、新工艺、新材料。
(1)高强度、高性能混凝土以及混凝土的泵送技术应用本工程的基础及主体结构全部采用泵送商品混凝土,均采用固定泵或汽车泵输送混凝土,泵送混凝土的应用大大提高了作业效率,降低了工人的劳动强度,缩短了工期。
在混凝土内添加粉煤灰和高效减水剂,节约了水泥和水用量,在基础抗渗混凝土中添加SY-G膨胀型防水抗裂纤维,提高了混凝土的抗渗性能。
从而降低了施工成本,并保证了砼的质量稳定性,加快了施工进度。
(2)坚向钢筋连接技术应用竖向钢筋连接采用电渣压力焊连接技术,该工艺是利用低压的强电网流通过渣池产生的电阻热将钢筋端部熔化,然后施加压力使钢筋焊合连接而成。
其较高的施工工效、可靠的质量保证满足了工程的施工需求。
本工程为住宅楼因受楼层层高限制,若采用绑扎连接,在钢筋配料加工中,每根钢筋都会产生1米多废料,采用电渣压力焊连接技术后,减少了钢筋的浪费,节约了施工成本。
(3)新型模板应用技术本工程主体结构工期极短,无法考虑模板周转问题,且工程质量要求高,若使用组合钢模,浇捣时易漏浆,不易保证砼质量。
且截面尺寸和平整度难以控制。
经研究决定采用九夹板及定型大模板,根据构造尺寸进行配套设计。
编制专项的模板工程方案,为降低成本,采用普通钢管脚手架,从整体构造要求上设置垂直与水平的剪刀撑。
大木模板主要特点:强度、刚度和硬度等性能较高。
表面光滑、易脱模。
割锯方便、拼装严密,能较好地控制混凝土的外形尺寸,保证砼质量,加快工程进度。
耐水、耐磨、耐腐蚀、保温性能强,在混凝土养护时不会变形。
梁、柱节点处能保证模板的拼装质量。
主要是加工方便、施工进度快、效率高的特点,为本工程的进度、质量保证奠定基础。
(4)新型建筑防水和塑料给排水管应用地下室PET-D聚酯高分子防水卷材,为新型的建筑防水材料,认真按操作规程作业,仔细处理施工缝和基层砼,取得满意的效果,没有发现渗漏现象。
BIM技术在建筑工程施工管理中的应用
52例应激性心肌病的临床治疗摘要】应激性心肌病是1990年日本的Hikaru Sato等首次报道的心肌疾病,近几年随着对其认识的提高,报道也越来越多。
由于大部分患者发病前均遭受严重的精神或躯体应激,故称该病为应激性心肌病。
目前对其发病机制的认识尚未统一,现综述结合本院病例,并参考文献对其临床表现及发病机制进行分析。
【关键词】应激性心肌病诊断急性扩张型心肌病临床上较为少见,但是常可引起危及生命的心血管事件。
其临床表现呈多样性,包括心原性休克、室性心律失常、类似急性心肌梗死的胸痛。
早期诊断时应该注意排除一些潜在的、可逆的病因,包括心脏毒性物质(大量酒精、可卡因、抗病毒制剂);营养(维生素B1、硒、肉碱)缺乏;内分泌紊乱(甲状腺功能减退或亢进);莱姆心肌炎(lyme car- ditis);超敏反应(hypersensitivity reactions);围生期疾病;心动过速性心肌病等。
新近有学者发现一种新的急性扩张型心肌病,即应激性心肌病(stress cardiomyopathy)。
应激性心肌病有以下主要特点:(1)患者以中老年女性居多;(2)在发病前有强烈的心理或躯体应激状态;(3)症状和心电图表现类似急性心肌梗死,但是绝大多数患者冠状动脉无明显狭窄;(4)在急性期,患者心脏收缩功能低下,但心功能常可在短时间内恢复。
一、临床资料2 007年3月~2009年8月住院患者共52例,男32例,女20例,年龄30~71岁,平均55岁,均无高血压、糖尿病及心脏瓣膜病史。
二、发病机制这些突发的可快速恢复的室壁运动异常的确切发生机制尚不清楚,在部分患者中,冠脉痉挛可能起一定作用。
Kurisu等人研究发现1例应激性心肌病患者存在弥漫性的多支冠脉痉挛现象,日本患者中,在导管室进行激发试验可使15%的患者发生冠脉痉挛。
Abe等报道,急性期82%的患者心电图有ST段抬高,在冠脉造影过程中进行激发试验,可在高达70%的患者中诱发冠状动脉脉痉挛,其中57%的患者可以诱发多支冠脉痉挛。
计算机在材料科学中的应用(doc 7页)
计算机在材料科学中的应用(doc 7页)学过程中根据学生的实际情况合理安排学时数,教学内容立争做到主次分明、详略得当。
该课程要求学生有较强的实际动手能力,在学时安排上,理论课与上机实践的比例为2 :3 ,通过一些应用实例,以作业的形式让学生对计算机在材料研究中的应用有一个感性认识。
进行材料的计算研究大致可分为以下几个步骤:1. 根据具体研究的目标建立物理模型;2. 将固体物理学的基本原理和理论用于该模型,把研究材料的具体结构和性能的目标转化为数学模型(即建立数学计算公式) ;3. 选择适当的计算方法和建立相应的计算程序;4. 运行程序,对所得结果进行分析,得出材料的某些结构或性能信息。
根据课程涉及到的内容我们将课程内容分为三个部分:第一部分是程序设计基础,讲述一些计算机系统及软件技术、程序设计方法。
目前,市场上流通的材料研究方面的应用软件远远赶不上材料研究领域的千变万化,要求材料工作者能根据自己的实际要求设计开发一些应用软件,需要掌握一些计算机系统及软件技术、程序设计方法方面的知识。
对于材料科学专业的学生,在“计算机在材料科学中的应用”课程中, 我们用12 个学时的时间讲述上述内容。
第二部分是计算方法及应用,让学生了解常用数学问题的数值解法及其算法程序(如代数方程式求解、线性方程组求解、特征制问题和常微分方程求解等) ,这部分内容用12 个学时完成。
第三部分为材料研究中的常用计算方法,要求学生能结合材料科学研究中的实际课题,提出确切的计算方案和计算模型,对输出结果作合理地分析和有意义的讨论。
用26 个学时介绍如下内容:①晶胞常数的计算,用实验测得的XRD 衍射数据计算实际晶体的晶胞常数;②用晶体结构对称性学会用软件方法绘制晶胞图,进行新材料结构的设计;③讲解Xα计算方法,掌握SCC - DV - Xα计算方法理论知识,学会应用其程序计算材料的能级、态密度和键强度等材料电子结构,得出材料的相关性能。
“互联网+”下《材料科学基础》教学模式改革的研究与实践
“互联网+”下《材料科学基础》教学模式改革的研究与实践李艳霞范涛王倩孙欢迎(北华航天工业学院材料工程学院,河北廊坊065000)摘要:课程依托现代信息技术,以学生为中心,以能力达成为目标开展教学改革与实践,采取线上、线下混合教学模式,建立了二维三阶教学流程。
同时在教学内容上不断创新,增加学习的高阶性和挑战度。
充分利用互联网技术,开展课程思政,培养学生创新思维。
基于大数据统计功能开展学习行为观测,建立以过程和能力为导向的多元评价机制。
关键词:混合教学,智慧课堂,材料科学基础,课程思政中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1673-7938(2021)01-0042-030引言“互联网”的出现改变了人类的生活、生产方式,使整个社会出现巨大变革。
当互联网与高等教育相结合,带来了新的机遇与挑战。
首先改变了“学”与“教”的现状,慕课、微课、SPOC、翻转课堂、雨课堂、学习通等教学方法和教学APP的出现,改变了传统课堂教与学的主动与被动局面以及地域和时间限制,使学生能在课堂之外随时随地复习课堂内容、实时与教师进行在线交流与讨论,优化了教育资源的合理分配,同时也使高校的教学管理方式发生变动。
顺应互联网+的发展潮流,采用先进的互联网技术对传统教学课堂进行改革、构建泛在化课堂、智慧课堂已成为各高校教学改革的热点[1-4]。
材料科学基础作为材料类专业的一门学科基础课,兼具理论性和工程实践性,课程主要目标是通过讲授材料的成分、制备工艺、组织结构和性能之间相互作用关系使学生初步具备解决材料工程复杂问题的能力。
从2013年该课程在学校开展了小班授课试点教学改革,在课堂教学组织形式、教学活动设计等方面取得显著成果[5]。
在此基础上,借助现代信息技术并依托北华航天工业学院泛雅网络教学平台开展网络课程和线上、线下混合课堂建设,有效地解决了学生在学习中交互性差、工程应用能力偏低的问题。
本文针对“互联网+”下《材料科学基础》下课程改革和实践的一些成果进行了总结,并提出了课程未来改革和改进的措施。
信息技术在建筑材料检测中的应用分析
信息技术在建筑材料检测中的应用分析摘要:建筑材料的质量问题,是一个老生常谈的问题,传统材料检测模式一直是人工方式主导,工作任务繁重,耗时费力且经常出错。
建筑材料检测引进利用信息技术,可以大幅提升检测质量和效率,为建材检测开辟了与现代先进科技成功联姻的先例。
本文就建筑材料检测引进利用信息技术的作用、控制要点以及优化措施进行全方位探讨,旨在促进信息技术更好融入建筑材料检测应用之中,保证建筑材料的质量安全,就是保证建筑工程整体的质量安全。
关键词:信息技术;建筑材料检测;技术应用引言:信息技术目前已经发展成成熟完善的应用体系,在建筑材料检测中大显身手,不仅促进建材检测提质增效,而且能够做到检测全程实时监控,数据安全传输和存储,提升检测结果的准确可靠性。
建材检测应用信息技术,须在取样、数据采集处理、数据输出和查询中加强应用规范控制,同时选择适用的检测方法,建立健全管理体系,研发先进检测系统,以先进科技应用带动建筑材料检测向前发展。
1.建筑材料检测引进利用信息技术的作用信息技术是先进技术应用,特点是高度网络化以及智能化,而且自诞生以来从未停止发展脚步,一直在与时俱进地向前发展,发展模式不断更新换代,目前已经广泛而深入地渗透到社会生产生活的方方面面。
建筑行业得益于时代科技的突飞猛进,目前在材料检测领域已经能够娴熟地通过信息技术开展质量性能检测,而且随着信息技术的更新和细化,建材检测可用的信息技术类型越来越多,且仍在不断推陈出新之中。
检测人员须加快学习应用信息技术,充分发挥其网络化以及智能化的应用优势,建立健全管理体系,在实现高效检测的同时全面采集记录检测数据。
信息技术应用于建筑材料检测,能够实时监控检测全程,及时发现检测环节的微小失误,提升准确性,所有检测内容均纳入管理网络之下,以信息技术的先进性,促进检测效果更加准确可靠。
所以,建筑材料检测有必要引进利用信息技术,同时构建网络系统,从整体上提升检测成效。
2.信息技术应用于建筑材料检测的控制要点2.1.取样通常情况下信息技术应用于建筑材料检测,不仅可以从整体上提升检测流程的规范性,而且在样品处理环节达到高度自动化水平,依据样品编号自动记录并生成数据记录,赋予所有样品准确且唯一的编号以及委托编号。
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图-14 图-15 图-16 d. 拟合后数据结果在【Book】→【FitNL Curve】中,其中有 100 组代表数据,如图-17 和图-18 所示。
图-17 图-18 e. 鼠标左键双击打开 Mat lab 软件,建立一个【New Script】,在其中输入数据 data 和 Mat lab 程序,运行. m 文件(如图-19)即可得到三维立体效果图,如图-20 和图-21 所示。
图-19 图-20
图-21 2. 实验现象分析在 Origin 所做的图像中,M0(如图-12)的集料与水泥石界面过渡区显微硬度在距离集料表面0~20μm 内是逐渐降低的,且在20μm 处最低,为 241 MPa,从20~40μm 内显微硬度是逐渐增大的,从 241 MPa 增大到了404 MPa,从距离集料表面40μm 后显微硬度趋于稳定,说明 M0 的集料与水泥石界面过渡区厚度大约为30~40μm。
M1 (如图-13)的集料与水泥石界面显微硬度在距离集料表面10~30μm 处显著增大,但在距离集料表面10μm、20μm、30μm 处的显微硬度分别达到 395MPa、 438MPa、492MPa,远高于试样 M0 界面过渡区中相应位置的显微硬度,说明 M1 的集料与水泥石界面过渡区得到了显著改善,
可以认为 M1 的集料与水泥石界面过渡区已经被细化。
经【Origin Basic Function】Function 为 Lorentz 函数拟合后如图-15 和图-16 所示。
拟合方程为
y=y0+(2*A/pi*(w/(4*(x-xc^2+w^2,M0 相似度为 90.602,M1 相似度为 99.692。
3. 影响因素讨论集料与水泥石界面过渡区由普通混凝土的60~100μm 细化为30μm 以下,从而有效地阻断了侵蚀性介质的渗入通道。
分析其中原因,主要是由于取消了传统水泥基材料中粗、细集料,引入了特细砂和高活性辅助胶凝材料,并掺入了性能调整组分,细化集料——水泥石之间界面过渡区,阻断了水泥基材料中的连通孔,大幅提高其抗渗性能。
4. 综合分析和结论通过对比分析 Origin 所做出来的曲线图(图-12 和图-13),我们可以明显的看到 M0 的集料与水泥石界面之间存在一个界面薄弱区,而加入特细砂和高活性的辅助胶凝材料后,M1 的集料和水泥石界面得到了增强作用,薄弱区消失,但集料与水泥石是两种不同的组分,显微硬度必然不一样,从水泥石到集料显微硬度下降的趋势仍没有改变。
通过对 Origin 曲线的拟合,我对比分析多种函数的拟合曲线和相似度,发现 Gauss 函数和 Lorentz 函数拟合曲线相
似度较高,而 Lorentz 函数的相似度更高,因此选择 Lorentz 函数拟合,经拟合后利用 Mat lab 做出来的立体图可以直观的看出显微硬度在集料周围空间的变化趋势,从图-20 和图-21 也可看出 M1 的集料和水泥石界面的显微硬度较 M0 的确有一定的提高作用,也应证了上述结果。
三、实验小结、建议及体会通过本次实验,我对 Origin 和 Mat lab 的了解更加深入了,基本操作也更加娴熟了。
虽然Origin 和 Mat lab 这两种软件的功能集成化很高,涉及图形处理和计算等方面的内容极为强大。
作为一个初学者,在实践中不断摸索学习,我也学到了不少实用的内容,比如利用 Origin 画图,找切线、拟合曲线等等。
其次,Mat lab 作为集数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、数字图像处理等多种功能于一身的科学计算软件,它的功能较 Origin 更为集成化,本次实验我主要是学到了利用 Mat lab 在矩阵方面的一些基本运算,了解了 Mat lab 语言的学习和简单的运用,并初步掌握了利用 Mat lab 做三维空间曲线的方法,可直观的观察各变量在空间的变化情况。
总之,通过计算机在材料科学与工程中的应用的理论和实验课程的学习,主要掌握了 Origin 和 Mat lab 两种软件的基本操作能力,这些基本软件的操作使用能力对我现在学习以及以后的工作都有很大的帮助。