时间：2022-04-21 23:22:25
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇材料研究分析，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
自70年代纳米颗粒材料问世以来，80年代中期在实验室合成了纳米块体材料，至今已有20多年的历史，但真正成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点是在80年代中期以后。从研究的内涵和特点大致可划分为三个阶段。
第一阶段（1990年以前）主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体，合成块体（包括薄膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能。对纳米颗粒和纳米块体材料结构的研究在80年代末期一度形成热潮。研究的对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这类纳米材料称纳米晶或纳米相材料。
第二阶段（1994年前）人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特物理、化学和力学性能，设计纳米复合材料，通常采用纳米微粒与纳米微粒复合，纳米微粒与常规块体复合及发展复合材料的合成及物性的探索一度成为纳米材料研究的主导方向。
第三阶段（从1994年到现在）纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注，正在成为纳米材料研究的新的热点。国际上，把这类材料称为纳米组装材料体系或者称为纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝和管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系，基保包括纳米阵列体系、介孔组装体系、薄膜嵌镶体系。纳米颗粒、丝、管可以是有序或无序地排列。
如果说第一阶段和第二阶段的研究在某种程度上带有一定的随机性，那么这一阶段研究的特点更强调人们的意愿设计、组装、创造新的体系，更有目的地使该体系具有人们所希望的特性。著名诺贝尔奖金获得者，美国物理学家费曼曾预言“如果有一天人们能按照自己的意愿排列原子和分子…，那将创造什么样的奇迹”。就像目前用STM操纵原子一样，人工地把纳米微粒整齐排列就是实现费曼预言，创造新奇迹的起点。美国加利福尼亚大学洛伦兹伯克力国家实验室的科学家在《自然》杂志上，指出纳米尺度的图案材料是现代材料化学和物理学的重要前沿课题。可见，纳米结构的组装体系很可能成为纳米材料研究的前沿主导方向。
二、纳米材料研究的特点
1、纳米材料研究的内涵不断扩大
第一阶段主要集中在纳米颗粒（纳米晶、纳米相、纳米非晶等）以及由它们组成的薄膜与块体，到第三阶段纳米材料研究对象又涉及到纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料（包括凝胶和气凝胶），例如气凝胶孔隙率高于90％，孔径大小为纳米级，这就导致孔隙间的材料实际上是纳米尺度的微粒或丝，这种纳米结构为嵌镶、组装纳米微粒提供一个三维空间。纳米管的出现，丰富了纳米材料研究的内涵，为合成组装纳米材料提供了新的机遇。
2．纳米材料的概念不断拓宽
1994年以前，纳米结构材料仅仅包括纳米微粒及其形成的纳米块体、纳米薄膜，现在纳米结构的材料的含意还包括纳米组装体系，该体系除了包含纳米微粒实体的组元，还包括支撑它们的具有纳米尺度的空间的基体，因此，纳米结构材料内涵变得丰富多彩。
3．纳米材料的应用成为人们关注的热点
经过第一阶段和第二阶段研究，人们已经发现纳米材料所具备的不同于常规材料的新特性，对传统工业和常规产品会产生重要的影响。日本、美国和西欧都相继把实验室的成果转化为规模生产，据不完全统计，国际上已有20多个纳米材料公司经营粉体生产线，其中陶瓷纳米粉体对常规陶瓷和高技术陶瓷的改性、纳米功能涂层的制备技术和涂层工艺、纳米添加功能油漆涂料的研究、纳米添加塑料改性以及纳米材料在环保、能源、医药等领域的应用，磨料、釉料以及纸张和纤维填料的纳米化研究也相继展开。纳米材料及其相关的产品从1994年开始已陆续进入市场，所创造的经济效益以20％速度增长。
三、纳米材料的发展趋势
1．加强控制工程的研究
在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究，这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制。由于纳米颗粒的小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用，它们对材料某一种性能的贡献大小、强弱往往很难区分，是有利的作用，还是不利的作用更难以判断，这不但给某一现象的解释带来困难，同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。如何控制这些效应对纳米材料性能的影响，如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响，这都是控制工程研究亟待解决的问题。国际上近一两年来，纳米材料控制工程的研究主要有以下几个方面：一是纳米颗粒的表面改性，通过纳米微粒的表面做异性物质和表面的修饰可以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度；二是通过纳米微粒在多孔基体中的分布状态（连续分布还是孤立分布）来控制量子尺寸效应和渗流效应；三是通过设计纳米丝、管等的阵列体系（包括有序阵列和无序阵列）来获得所需要的特性。
2．近年来引人注目的几具新动向
（1）纳米组装体系蓝绿光的研究出现新的苗头。日本Nippon钢铁公司闪电化学阳极腐蚀方法获得6H多孔碳化硅，发现了蓝绿光发光强度比6H碳化硅晶体高100倍：多孔硅在制备过程中经紫外辐照或氧化也发蓝绿光；含有Dy和Al的SiO2气凝胶在390nm波长光激发下发射极强的蓝绿光，比多孔Si的最强红光还高出1倍多，250nm波长光激发出极强的蓝光。
（2）巨电导的发现。美国霍普金斯大学的科学家在SiO2一Au的颗粒膜上观察到极强的高电导现象，当金颗粒的体积百分比达到某临界值时，电导增加了14个数量级；纳米氧化镁铟薄膜经氢离子注入后，电导增加8个数量级；
一、全日制专业学位研究生培养模式探索
（一）培养目标与定位
我们对全日制材料工程专业研究生培养提出了“133”的目标与定位，即全日制材料工程专业研究生培养要建立“一个”明确的培养目标，坚持“三个面向”（面向学科前沿，面向企业，面向市场），实现“三师教育”（材料设计师、材料加工师、材料检测评估师）。全日制材料工程专业研究生培养目标定位为：掌握材料工程领域坚实的基础理论、宽广的专业知识和扎实的工程实践能力，能够承担材料工程领域专业技术或管理工作，具有良好职业道德的高层次、应用型专门人才。全日制材料工程研究生培养要坚持“三个面向”：面向学科前沿要求全日制材料工程专业研究生培养要立足学科前沿，把握学科方向；面向企业要求全日制材料工程专业研究生培养要立足企业需求，提升解决制约企业发展瓶颈问题的能力；面向市场要求培养的研究生了解企业产品性能与适应领域，能研发适应市场发展的新产品，并顺应市场需求来设计、改变产品组成和加工过程。“三师教育”是结合企业产品生产过程提出的具体培养措施。材料设计师要求培养学生产品研发能力，让学生利用所学的材料基础理论进行新产品的开发与改性；材料加工师要求培养学生的产品生产管理能力与对产品生产线技术改造的能力；材料检测评估师要求培养学生的产品性能检测和销售能力。
（二）探索全日制专业学位研究生培养新模式
1.制订好一套切实可行的培养方案。
培养方案是对研究生实施培养的主要依据，能够充分体现培养目标和培养要求。培养方案制订要做到了解学科前沿，与企业和市场需求结合。培养方案以宽基础、重实践为特点，以学校教师和企业技术人员团队指导为亮点。加强案例分析类课程比重，要求研究生必须选修至少一门企业管理方面的课程。考核内容上改变过去注重“标准答案”去死记硬背就可得高分的模式，安排一些综合案例分析等考查内容。真正考查研究生掌握、运用知识的能力，从而激发他们学习的积极性、自主性和创新性，提高运用知识解决实际问题的能力。
2.建设好一批精品课程。
目前全日制专业学位研究生培养工作刚起步，各高校都在探索中前进，缺乏成功经验借鉴，更缺乏完善的课程体系和教材。部分高校索性采用学术研究生的课程体系，适当增加实践环节教学，这与专业学位研究生培养目标相违背。高校要重视课程建设，以达到事半功倍的成效。材料工程专业研究生课程强调理论性与应用性结合，突出应用性。在课程设置方面凸显了知识面、强实践性，彰显学生多学科知识背景，强化工程实践理念。如专业开设的《产品设计与制造技术》课程，以产品为牵引，介绍产品设计、工艺、结构和组成的关系。课程内容紧密结合企业生产实际，并安排一定学时的企业现场教学。
3.建立好一批实践基地。
实践环节是专业学位研究生培养的重要环节。充足的、完善的和高质量的专业实践环节是教育质量的重要保证，是专业学位不同于学术型研究生的最大区别。如果实践环节缺失，就失去了专业学位研究生教育改革的意义，失去了高层次应用型工程人才的办学特色。实践环节的保证有赖于建设一批高质量的实践基地。发挥产学研过程中建立的企业研究生工作站和研究生创新中心的作用，使之成为专业学位研究生实践的坚强后盾。
4.建设好一支企业导师队伍。
全日制专业学位教育的特点决定了培养过程必须校企联合，其实现途径是建设好一支企业导师队伍，实行导师组联合培养机制。由于目前大学排行榜注重考查学校的科学研究水平，导致高校过分注重科研成果的质量和数量，缺乏对教师工程实践能力的培养；学校在教师的引进、考核、职称评审、经费划拨中也主要与科研成果挂钩，这一导向必然导致教师投入更多的时间和精力追求学术成果，无暇顾及自身工程实践能力的提高。这种重科学、轻工程的评价导向严重影响了工程师人才的培养质量，影响了工程教育的科学发展。因此要弥补不足，必须发挥企业导师工程实践功底厚实、经验足的优点，走出一条校企联合培养的路子。
二、全日制专业学位研究生教育管理探索
（一）目前存在的问题
1.全日制专业学位研究生教育社会认可度有待提高。
一是社会长期以来形成的偏见。长期以来专业学位研究生教育主要是为企业培养研发人员，实行在职培养，过程不严谨，得不到高校的高度重视。二是全日制专业学位研究生培养工作刚起步，志愿报考人数极少，生源多数来自学术型研究生的调剂生。三是学校管理配套的滞后，学校学术型研究生与专业学位研究生在管理和资源分配方面存在不均。四是部分专业博士学位未设置，全日制专业学位较学术型研究生失去提前攻读博士的机会。以上原因造成专业学位研究生认可度较低。
2.全日制专业学位研究生班级管理难度加大。
专业学位研究生培养过程基本上是在课题组内进行的，他们对课题组存在归属感和依赖感，与课题组师兄、师姐交流频繁，与班级同学交流稀少。据笔者调查有80％的专业学位研究生对课题组的归属感强烈，对班级缺乏归属；有20％的研究生甚至不能认识本班全部同学。研究生教育注重学生研究能力的培养，缺少必要的班级活动。在企业实践阶段，同学们各奔东西，联系偏少，班级活动几乎缺失。以上因素造成专业学位研究生实体班级难以统一管理，思政教育基本载体缺失。目前高校在专业学位研究生管理上实行的是导师负责制，导师不仅是科研的指导者，而且是德育的塑造者。现实情况是导师重视对研究生的科研指导，缺少对研究生必要的思想道德教育。
3.德育内涵有待提升。
道德教育是完善研究生综合素质的重要方面。现阶段专业学位研究生德育得到高校的普遍重视，但内涵还停留在成长成才、如何掌握知识等方面，很少涉及职业任职能力等内容，不利于研究生综合素质的培养，有待于提升。
（二）解决教育管理存在问题的有效途径
1.加强专业学位的宣传，提高对专业学位的正确认识。
社会和学校对专业学位研究生教育的认识水平关系到专业学位研究生生源和培养质量，关系到国家全日制专业学位研究生改革的推进，关系到专业学位研究生良好道德品质的形成。因此，社会和学校要加大专业学位教育的宣传力度，创新宣传形式，让学生及时了解国家的相关政策，了解学校相关的培养措施，了解专业学位研究生培养是我国研究生教育体制改革、结构优化的必然，是实现研究生培养与社会需求相结合，更好地适应国家经济建设和社会发展对高层次应用型人才的迫切需要，及时让专业学位研究生消除偏见。及时掌握专业学位研究生的思想变化，了解研究生的经济状况和学习生活状况，在全日制专业学位研究生的学籍管理、生活补助、科研津贴、奖学金评定、助学贷款、学生权益、就业服务等政策措施上要与学术型研究生同等对待。
2.发挥新媒体优势，开拓思政管理工作新形式。
互联网诞生掀起规模空前的传媒革命，它所创造的传播内容、传播方式和传播影响，相对于传统的印刷类、电子类媒体而言，实现了革命性的飞跃，具有快捷性、开放性、全时空、虚拟化等特征。面对专业学位研究生实体班级难以管理状况，借助新媒体优势，建立网络虚拟班级，设置班级博客、导师博客等内容，在网络平台上实现对研究生的思想教育，实现同学之间的交流沟通，开拓全日制专业学位研究生管理工作新局面。利用网络平台开展思想政治教育工作，也易于研究生接受，也能提高思想政治教育的针对性和实效性。全日制专业学位研究生无论在学习期间还是在企业实践期间都存在道德行为、道德意识的塑造，都会受到导师无形的影响。因此，必须发挥导师在专业学位研究生培养过程中育人作用，实现导师不仅授业而且传道的作用。
一、健全各项规章制度，加大考核力度，切实做到奖优罚劣
要提高成本管理的实效性，严格落实各项制度，根据各单位的生产实际，对采、掘、机、运、通各个专业的设备材料、电耗等指标进行层层分解，从公司领导到每一个部门管理人，每人肩上有担子和指标，并制定考核文件。防止“只打雷不下雨”现象，确保扎扎实实抓管理，对管理好的区队、管理好的材料员进行表扬，重奖，对工作管理差、不重视的，材料浪费严重、超支超耗、材料私用的坚决重罚。
（一）着手计划材料成本的制定。材料成本的规划，除开单位要求考核基层区队的计划以外，还要制定考核材料消耗的标准依据计划，一定要确保在安全生产及工程质量的前提下，结合现场实际急安全的质量进行要求规范制定，从而达到先进而合理。做到盯紧计划，从严管理，既满足安全生产的需要，又能合理规范的使用材料，减少材料投入，节约材料陈本。
煤矿企业所消耗的材料品种复杂繁多，即使是同一个区队，其消耗水平、设备状况、运量等因素不同，这给成本定额制定工作造成了极大的困难，为了保证材料消耗定额制度科学合理并便于实施，应定期召集各归口部门主要考核人员讨论，组织生产、劳资定额等管理人员深入井下，对各种情况下的材料消耗进行分析，提供定额修定的有力依据，确保其可操作性。
（二）严格材料实际消耗的考核。对生产区队的材料实际消耗考核可划分为机电归口材料和生产归口材料两部分，凡生产区队的材料消耗，非生产归口即为机电归口。保证责任明确，科学分工。为了便于对区队的管理考核，使区队和归口管理部门合理分担材料费，还可以把生产归口和机电归口材料进行细分，即大型材料和普通材料，大型材料费用由两大归口管理部门承担，普通材料费用归区队承担，这样更加便于分类控制考核。在材料消耗管理中，可提高责任意识，以技术优势促进材料管理。
（三）落实奖罚兑现。班组实际工作量与质量的考核，直接影响着班组材料消耗的高低，在对班组材料实际消耗量进行严格考核的同时，区队材料管理员每天将上一天班组成本考核情况进行统计汇总，报公司考核办公室，考核办公室对成本管理工作定期进行通报和分析。
对班组材料成本节超奖罚的考核实施，是做好班组材料成本控制的前提，如果不做好考核实施这一步，班组材料成本控制规范化管理就会沦于形式。为此，实施考核材料成本节超的奖惩，必须及时清算，让职工及时了解掌握本班组材料成本的节超奖罚情况。
二、提升基层材料员“主人翁”意识，加强对基层材料员的管理
在材料成本管理上，煤炭企业对基层材料员的重视程度不够高，特别是在分析材料成本升高原因时，常常仅从材料采购上抓质量、生产消耗上找原因，但对区队材料核算的管理却重视不多，基层核算员的配备数量的也并不多。这无疑让大家感受到到材料员的任务就只不过是在领材料与发材料的范畴内，而发挥不出基层材料员真正的作用。因此，要提升基层材料员“主人翁”意识，加强对基层材料员的管理。
（一）强化基层材料员成本意识教育。增强基层材料员自觉参与材料管理的主动性，杜绝材料人情化，使他们的的自觉性进一步提高，增强材料管理水平，增强抓好材料管理的自觉性。摒除过去那些只注重产量进尺，注重个人工作量，从不合计材料的消耗。
应当在每月都组织召开定额成本管理分析会，及时进行分析总结。主要分析公司计划和归口管理部门计划的落实情况；对比分析原煤定额成本明细项目的消耗情况和升降原因；归口部门分析分管材料费的消耗情况，说明节超原因；总结节支降耗和材料考核的经验，提出合理化建议和意见，并在会后按照任务进行解决落实，保证定额成本管理的深化发展和存在问题得到及时解决。
（二）明确职责，建好台账。材料员要确保材料台账能够反映当天情况，便于分析于核实计算，以便班组及时准确了解当天材料的消耗，从而便于及时发现、解决管理中存在的弊端，并且进一步相关统计材料的基础工作。如制定材料成本管理的制度和办法、建立健全各种原始记录、材料消耗定额管、管理台账和报表、将材料装订成册，以便备查与从中吸取经验教训。
三、充分发挥基层区队干部的领导、宣传、带头作用
基层干部领导是班组管理的直接委派者，他们和班组相处最多，还要负班组的消耗事情，因此发挥这非常重要的作用。区队干部的成本管理的关键是开展一些材料消耗等，做事的态度是送还是紧，效果在工作中都是很可以体现出来的，所以在奖励的时候都是根据责任的大小来定的。在区队干部管理当中，安全管理、生产管理、成本管理同步进行、同等重要。要给职工做深刻的思想工作，要让职工精神态度端正，减少各种材料的乱丢乱放，就要从小事做起，把大家的积极性调动起来。做好自己的事情，最大的程度减少材料的消耗，提高企业的经济效益。
综上所述，企业要成本管理需在企业中得以实现，必须以增强认知、优化观念为前提，加强管理、提升员工素质为根本，执行责任、坚持考核为关键，依附员工进行现场管理为保障。只要能成本优化和成本管理全面的抓好，就能建立一个相对完善的的成本管理模式，立足点定在依附员工的成本管理参加，重点定在成本的降低率，前提是执行责任、结果是考核兑现，这样才能有效的促进企业持续发展。
参考文献：
［1］王瑞霞。现代煤炭企业成本管理思路浅析［J］。中国商界，2010，（12）
关键词：多组分技术 代表性体积单元 应力提取
1引言
复合材料是根据两种或者两种以上具有不同化学或者物理特性的组分材料所构成的新型材料，具备了和组分材料不相同的特性[1]。复合材料具有质量轻、比强度高、比模量大、力学可设计性与抗疲劳性等各种具体特征，已经广泛地应用在航天航空、造船、汽车、建筑与化学工业等各种生产领域。在航空航天的实际结构应用领域中，应用复合材料能够使得航空材料的质量明显降低，很好地改善气动性能与提高结构效率和使用寿命。传统模式的复合型材料研制使用配方试探的方式，设计出结构化细致的复合型材料，存在着研发周期长、研制成本高等各种缺点。然而应用有限元法能够利用仿真技术对材料实现性能分析与优化设计的目的，从而降低生产研发的实际成本与缩短相应的生产研发周期。
2复合材料设计应用方法
在宏观层面的分析法当中，假设材料为均匀分布的，把各组分材料的实质影响作为复合材料的平均表现性能来进行充分考虑。材料的各种类型参数定义于宏观尺度的方面上，是在宏观尺度上的某一种平均值，称其为表观参数。使用宏观分析的方法，将会形成相应的问题，其一为使用均质材料实行分析则不可以精确地计算得到符合实际的结果；其二为会导致过分保守化的设计[2]。
在微观层面分析法当中，认为材料是呈现多组分的特点，并且研究各个组分材料相应的相互作用。使用非均质力学的手段叙述各个相中的真实应力场与应变场，在某部分假设的基础上构建起分析模式，以模拟、分析与预测复合材料的宏观力学特性。应用这种分析方法存在着各种问题，其一为微观力学有限元模型形容的是一个理想化的微观式结构，然而非实际化的结构，例如不能考虑实际结构中纤维分布状况的随机性与缺陷；其二为纤维/基体的界面机械与热属性知识不足，界面相应的刚度属性不能够在微观有限元模型中得以体现；其三为构建三维微观力学模型需要耗费时间。
3 Helius的仿真分析过程
Helius是由美国Firehole公司专门对于航天航空复合材料进行分析而开发出的一种复合材料分析技术，使用多组分分析技术实现相应的力学研究[3]。其大致的分析流程如下：
⑴定义有限元分析相关的所需输入，包含MCT分析所需的标准模式工程测试数据等。
⑵递交有限元求解器进行计算，在这实质过程当中，Helius：MCT子程序是有限元分析所提供本构关系材料数据与完成组分应力/应变的提取计算。
⑶实行有限元后处理。能够查看各个分层对应于各组分的应力、应变与失效因子等信息。
4 Helius的技术实现分析
4.1 MCT多组分应力分解技术
复合材料的损坏首先会发生在微观层面上，并且会以渐近破坏的模式实行扩展，包含基体的局部损伤和扩展，纤维的局部发生断裂等方面。为了能够保证精确预测到复合材料的各种实质的力学行为，需要构建出复合材料的微观力学模型，由多组分角度实行模拟，然而传统模式的宏观分析与微观分析的相应方法都不能够精确模拟出这些损坏情况。
4.2 MCT“原位”材料属性提取技术
因为复合材料的成型工艺有所不同，比如固化温度、压力、变形和化学环境等方面的不同，所以复合材料中各个组分的材料属性和单组分的这种材料的属性存在着一定程度的区别。在复合材料的有限元分析过程当中，怎样叙述各个组分的材料属性仍存在着一定程度的困难。另外复合材料中的纤维分布体现出随机性的特点，有些局部的纤维会出现相互接触的状况，然而有部分区域的纤维距离显得较远，怎样在有限元模型中叙述这种随机性特点相对会比较困难，而且对于纤维/基体的界面与热属性的相关理论不多，界面的刚度属性不能够在微观有限元模型中得到相应的描述[4]。
4.3 MCT高效准确的渐进损伤演化分析
Helius根据复合材料中提取出各个组分的平均应力与最大应变，从而来预测材料的损伤演化与后续破坏状况[5]。以单向纤维强化复合材料为例，应用MCT渐近损伤分析时通常包括三种损伤状态，其一为基体与纤维都没有发生破坏；其二为基体发生断裂而纤维没有发生断裂；其三为基体与纤维都发生断裂。然而传统模式的有限元分析方法不能够考虑损伤的第二个基体发生断裂而纤维没有发生断裂的阶段，应当应用MCT渐近损伤演化进行相应分析，才可以更加准确分析出复合材料的整个损伤过程，促使在纤维/基体层面的渐近损伤分析趋向于准确与合理的结果，从而能够突破传统模式复合材料分析的首层破坏相应的局限特性，实现材料充分利用的目的，进行减重设计。
5结束语
本文介绍了新型的MCT多组分分析技术的基本原理和主要技术特点。经过应用MCT多组分分析技术，能够获得复合材料内部结构的各个组分信息，可以更加准确地预测到复合材料的刚度与渐近损伤演化过程，这项技术对于航天航空复合材料的损坏机制研究与减重设计具有相当巨大的实际意义。
参考文献：
[1]沈观林.复合材料力学[M].北京：清华大学出版社，1996.
[2]李顺林，王兴业.复合材料结构设计基础[M].武汉：武汉工业大学出版社，1993.
[3]隆，沈怀荣.纺织结构复合材料的力学性能[M].长沙：国防科技大学出版社，1998.
关键词：建筑材料、试验误差、数据处理、质量控制、质量检测
Abstract: The quality of construction materials is the basis of control of the quality of construction and determinants of quality of a good building materials, is the top priority to do detection work. This article from the testing project, specimen sampling, ambient temperature and humidity, loading rate, test errors, data processing and other aspects, combined with my engaged in construction materials testing experience a few observations.
Key words: Building materials； test error,；data processing,；quality control,；quality inspection
中图分类号：TU5文献标识码： A 文章编号：
引言
建筑材料是保证建筑工程质量的一首要条件，把好材料质量关就是把好工程质量关。要树立起“百年大计、质量第一”的方针，从源头抓起，使检测的结果正确反映建筑材料的质最，从而使工程上不合格的建筑材料得到及时的发现，让不合格的建筑材料不流入建筑工地，确保建筑工程施工质量，为有效地控制工程质量奠定基础。
一、建筑材料质量检验发展分析
以前，建筑工程质量监督控制主要以单位自行控制为主。改革开放后，我国进一步加强工程质量监督管理工作，加强了以质量督站为主的质量控制体制。长期以来，检测工作沿用传统的手工填表，人工统计和文件柜存放的工作形式，需要工作人员复杂的计算、判断、誊写、统计工作。这样大大增加了工作的工作量和复杂度，技术水平落后，工作效率低下而且管理难以规范。
近年来，由于一些工程质量检测管理程序的开发和应用推广，许多检测机构己经摆脱了全手工进行检测的问题。利用现代信息技术，积极研制开发建筑材料质量检测检验管理信息系统，利用它从业务和管理两方而着手，提高检测机构自身的检测和管理水平，以适应当前工程质量管理工作形势的需要。
在建筑业的带动下，建筑材料工业总体趋向好，生产和销售稳定增长，经济效益持续提高，不论从产品总从，还是经济效益等方面都得到了巨大的发展，现有建筑装饰消费水平比十年前提高了20%,
二、建筑材料质量的检测
1、检测项目
施工现场所用的建筑材料品种繁多，每种材料用于工程钱需要警醒质量检测。检验项目要服从国家、行业标准及当地建设主管部门的规定，各项试验指标都要符合有关规定。比如混凝土用的水泥，需按批检验其水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性、细度和水泥胶砂强度。
2、试件取样
取样要有代表性。在我国现行的标准和试验规程中，对建筑材料的取样方法、取样频率、取样代表数量均有明确的规定。但是由于取样人员水平残次不齐，对建筑材料性能及各项试验方法和质量评定标准缺乏深入了解，有时施工单位出于经济利益的考虑，建筑材料取样时缺乏代表性，取样频率不足，代表数量不确切的现象经常出现。因此试验结果不能较全面的反映规工程的实际情况，使某些本不合格的建筑材料因漏而应用于工程中，给工程质量留下了隐患。
3、环境温度与湿度
温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响。故在标准中对材料的养护，测试时环境条件有明确规定，只有严格遵守这些规定。试验结果才具有可比性。
4、加荷速度
加荷速度的快慢对检测结果有一定的影响，如果在试验中不严格按照标准规定的加荷速度进行检测，就会使检测结果失去真实性，甚至会造成对建筑材料合格与否的误判。在我现行的国家及行业规范中，对各类抗拉试验项目的加荷速度都有规范。
5、试验误差
试验方法必须严格按标准规定进行。可是有个别试验人员在做钢筋拉伸试验时只试验到试件出现颈缩而不将其拉至断裂，这是不正确的，这样势必造成试验结果的误差，但这不属于试验误差，而是人为造成的误差。钢筋不拉断，其测得的伸长率较规定的试件断后伸长率要低，与标准规定违背，这是不允许的(钢筋焊接件由于不需要测定伸长率，可在试件出现颈缩现象后停机)。试验要求必须准确，以减少误差。
6、数据处理
由于各种原因，同一组试件中有时试验数据结果离散性较大。为使试验结果准确，标准规定对一些材料的试验结果数据有取舍的要求。试验结果数据有时会出现比预期的过高或过低，同一组试件中数据相差悬殊，或同一试件各项性能指标相互矛盾等异常现象，这需要认真对待，查明原因，并及时复试和复验。
三、建筑材料的质量控制措施
1、建筑材料进场前的质量控制
仔细阅读工程设计文件、施工图、施工合同、施工组织设计等与工程材料有关的文件，熟悉文件对材料品种、规格、型号、强度等级、生产厂家与商标的规定和要求。真查阅所用材料的质量标准，了解材料的基本性质，应用特性与适用范围，必要时对主要材料、设备、构配件的选择向业主提供合理建议。掌握材料信息，优选供货厂家。掌握材料质量、价格、供货能力的信息，选择可靠的供货厂家可获得质量好、价格低的材料资源，而且有助于保证工程质量，降低工程造价。对业主供应的材料，应及时提供信息:对承包商供应的材料，要及时对订货申报进行审检、论证，报业主同意后方可订货。
2、建筑材料进场的质量控制
物单必须相符材料进场时，应检查到场材料的实际情况与所要求的材料在品种、规格、型号、强度等级、生产厂家与商标等方而是否相符，检查产品的生产编号或批号、型号、规格、生产日期与产品质量证明书是否相符，如有任何一项不符，应要求退货或要求供应商提供材料的资料。标志不清的材料可要求退货(也可进行抽检)。进入施工现场的各种原材料、半成品、构配件都必须有相应的质量保证资料。包括:生产许可证或使用许可证、产品合格证、质量证明书或质量试验报告单。合格证等必须盖有生产.单位或供货单位的红章并表明出厂日期、生产批号和出厂合格证。
3、材料进场后的质量控制
工程上使用的所有原材料、半成品、构配件及设备，都必须事先审批后方可进入施工现场施，现场不能存放与本工程无关或不合格的材料，所有进入现场的原材料与提交的资料在规格、型号、品种、编号上必须一致:不同种类、不同厂家、不同品种、不同型号、不同批号的材料必须分别堆放，界限清晰，并有专人管理。避免使用时造成混乱，便于追踪工程质量，对分析质量事故的原因也有很大帮助。应用新材料前必须通过试验和鉴定，代用材料必须通过计算和充分论证，并要符合结构构造要求。建筑材料是建筑工程这一特殊产品的原料，其质量好坏直接影响建筑工程的优劣，而日前社会上生产的建筑产品伪劣品太多。因此，必须对建筑材料质量进行严格检测与控制。如要加强进场材料的质量控制、严把材料进场验收关、合理选择、使用和存放材料等等。另外需要建设系统采取行政管理手段，备案措施，检验等措族来保证工程质量。
结论
综上所述，对建筑材料的质量控制，必须从原材料质量检测控制开始，配合施工现场质量控制，每一步都必须按照设计要求和施工验收规范认真施工，把常见的质量缺陷消除的萌芽状态，提高我国建筑企业的施工质量。
参考文献:
【1】谢建兴，程志炉.混凝土工程施工与质量控制措施〔J].黑龙江科技信息，2007，(17)・
关键词：液压；万能材料；试验机测控系统
中图分类号：TH879 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
一、引言
传统的试验机只能依靠试验人员来进行观察，再基于自身的经验来手工进行相应的调整，依靠指针表盘所显示的数据来进行材料性能数据方面的计算，其操作相对较为复杂，且适应不了当前试验机的实际需求，并也逐渐被社会所淘汰。针对这些问题，文章将在Delphi语言软件的基础上，结合单片机自身所具备的自动控制技术，把这一单片机应用在万能材料试验机的控制系统中，分析通用材料等各种试验标准，并在此基础上提出了一种模块化的上位机软件、下位机软件以及上下位硬件设计方式，并在此基础上对这种试验设计方法进行了评价，此外还实施了不同的试验。
二、测控系统硬件的设计
在本文中，这一测控系统硬件的核心为AVR单片机，以硬件模块化设计作为其思想来进行测控系统硬件的设计，该硬件包括了六个子模块，其结构如下图所示：
（一）单片机的最小系统。在该系统中主要采用的是AVR系列的Atmega16L单片机，其中最小系统是由复位电路、单片机、晶振以及电源所组成，在设计系统硬件中，复位电路作为一种比较常见的电路，其自身设计质量的高低将直接影响系统整个工作的可靠性以及稳定性。针对这一特性，为了使系统运行的可靠性得到保障，本文所阐述的这一系统，其复位电路是在单片机的低电平基础上，通过10kΩ电阻来实现复位电路等，这种方式比较简单，而且其可靠性也较强。此外，晶振电路主要采用的是陶瓷晶体和双30pF电容，其频率为8MHz。
（二）高精度的A/D转换模块。这一模块依靠压力以及变形等各种模拟型号的采集，通过滤波放大以后，将A/D转换器输入到该模块，同时将其转换成为数据信号，将其传递至单片机，其中A/D转换器采用的是型号为AD7710的转换器，而放大器则采用的是OP07这一型号。
（三）拉线编码器的解码模块。拉线编码器主要是测试工作台的位移，其包含两个内容：即即位编码与方向解码，编码器所产生的信号再经过光电耦合器隔离以后，就会进入到单片机、方向编码中，待信号被输入至单片机后，单片机就会对其进行相应的计数，并实施位移的计算。在本文所阐述的这一系统中，其电源模块主要是对所有IC予以供电。
（四）串口通讯模块和开关量输出模块。在该系统中，串口通讯这一模块可实现上位机、下位机间数据的通讯，当下位机将信号采集后，就会将其传送至上位机，接着由上位机来相关的命令，同时指示下位机下一步动作。而在系统中，其开关量这一模块的功能主要表现如下：第一，控制电机的输出方向以及其脉冲输出；第二，利用上述这一输出控制来过载保护系统。
三、软件的设计
（一）上位机的设计。针对万能机试验机自身测控软件操作的复杂性以及对试验人员的水平要求高等特点，本文所研究的这一软件主要分为三个部分。即试验模块、主程序以及设备配置模块，其中试验模块和设备配置模块都是以DLL形式来进行封装的，有利于新试验方式的扩展。其中动态链接库为一种资源库或者函数，可编写和语言没有关系的各种方程，可被其他的DLL文件或者应用程序所调用，基于该特性可得知，主程序能实现不同试验模块之间的切换，在试验人员在切换某预置试验模块时，和该试验模块有关的结果分析方式、控制过程以及数据记录等均会被完全的定制，使试验人员可从以往繁琐且专业的参数设置中释放出来。
（二）下位机软件的设计。这一软件为压力控制程序、通讯程序和数据采集程序等所构成，利用数据采集这一软件可实现单片机与转换器间通讯；而通讯程序则不仅可实现上下位机数据的交互，同时还可实现命令的解析；此外压力控制这一程序可对试验机实施加载控制，在这一程序中，如果采用的控制策略较为单一，就会导致其控制效果比较低下，如果采取的是单一且模糊控制策略，尽管能够有效改善其动态特性，但由于在其内部存在大量模糊的控制规则，很容易使其控制的准确性以及可靠性受到影响。
四、试验研究
（一）多目标持荷试验。实施该试验的目的就是为了测试这种算法在均匀加载以及目标持荷的时候所产生的效果，以此来验证这种测试控制系统基本性能，通过这一试验得知，这种算法满足一级精度的要求。
（二）水泥胶沙抗压试验。基于上述这一试验，再来实施水泥胶沙抗压试验，在试验过程中，其加速度可精确控制在试验的标准所规定的范围内，即2.4kN/s，而这也说明来该算法以及其控制器在控制精确力上的效果。
（三）金属材料的拉伸试验。基于上述的这两种试验，在本文还对具备明显的屈服材料实施了拉伸材料，在试验过程中，主要采取的是位移、力以及变形的三闭环控制，从其试验结果来看，所获的材料力学性能和该材料理论力学性能基本处于吻合状态，而这也在一定程度上说明了在三闭环的金属拉伸试验过程中，这种自适应PID算法具有较强的适用性。
五、结束语
综上所述，本文所阐述的这一材料试验机控制系统不管是在硬件上，还是在软件上均实现了操作、扩展以及设计的方便性，不仅使工作人员在试验过程中的工作强度得到了减轻，同时在一定程度上还使这些集成材料试验标准变得更为简单，且数据精度和系统的控制精度也较高。
参考文献：
[1]巫志文.基于通用硬件平台的液压万能材料试验机改造[J].机床与液压，2012，40（22）：61-64，70.
（湖北工业大学湖北武汉430074）
摘要：众所周知中国已经进入老龄化时代。人口老龄化是指国家中的年轻人越来越少、老年人越来越多，这种人口比例随时间推移还有增长的趋势。有两种意思：一是老年人比年轻人多，人口比例在增加；二则是国家人口已经步入老年状态，进入老龄化。怎么确定一个国家已经步入老年状态？是老年人口占总人口10％，或65岁以上老年人口占总人口7％，指的就是国家处于人口老年化状态。而老年人最经常去地方就是卫生间，一个好的浴室可以让老年人更方便地出入，不易发生危险。据统计老年人发生意外的地点45．5％是出现在卫生间，在卫生间65．3％是在洗澡的时候发生意外，可以说设计一个好的浴室迫在眉睫。
关键词 ：居家养老；老人产品；老年人浴缸
中图分类号：TS914.254文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．07．0043
1浴缸的现状
现代浴缸大多数都是以外形时尚和材质优越著称。除了大城市可能会有为老年人设计的浴缸，其他二线或者以下城市就缺少相应的浴缸。这种为老年人设计的浴缸款式是少之又少。当然不止是浴缸，在其他的设施上很多地方也没有无障碍设施，都很难符合老年人的要求。
自古以来，不论中外，沐浴对于人们来说不仅是一种生活，更是一门艺术。沐浴的概念随着时代的变迁，其文化内涵和种种迹象特征都在演变。尤其是现代的沐浴文化和背景，各种设计师设计的造型，同时还有高科技与其结合，在这样的条件环境下滋生了各种高大上卫浴趋势。以浴缸为中心进行家庭社交，就是在这股潮流影响下兴起并发展起来的。沐浴发展到今天，浴缸在现代人的生活中占据着重要的位置。沐浴不仅仅只有给人的身体带来清洁的一面，另一面人们在精神层次上享受着沐浴带来的轻松。随着高科技在产品中的运用，各种新型的按摩浴缸让人们有了更多选择。越来越多的人也逐渐认识到，按摩浴缸有舒缓筋骨、愉悦身心的积极作用。所以沐浴浴缸产品自然慢慢进入人们的生活。
2浴缸材料分析
2．1木质浴缸
通常情况下卫浴的空间不会很大，通风和防潮都很一般。然而木质浴缸最忌讳的就是潮湿，当木质浴缸受潮时会产生木头裂开和腐蚀的情况，这种情况的发生会导致木质浴缸的使用年限缩短，由此可见木质浴缸需要经常保养。但为什么卫浴里的木质浴缸很受消费者的欢迎呢？
使用木质浴缸泡澡能促进体内的血液循环，还会产生的水压会对身体按摩，在泡澡的时候就等于做了一些日间常规运动，对身体的健康有很大的好处，并且木质浴缸泡澡非常舒服，还有方便清洗、不带静电、环保天然等等，洗完后用清水就可以洗干净，但木质浴缸需要日常的保养处理。
（1）木质浴缸的防潮是从材质开始，现在的木材主要是云杉、橡木、松木、香柏木等，市场上实木浴缸的材质以香柏木的最常见。现在不良商家都使用劣质木材来生产浴缸，就会导致浴缸在泡澡过程中出现一些质量问题，这样选购浴缸的时候千万要鉴别其材质，然后才能有效地预防其出现质量问题。
（2）木质浴缸最忌讳的是暴晒，是因为被暴晒后会使木质里的水分流失，使木头出现干裂，再经过洗浴时的泡澡就会出现各种问题，所以使用后千万不要暴晒在阳光下，并且还需在里面放一点水来避免干裂等情况的发生。
（3）木质浴缸在使用后需及时清理，先用刷子轻轻洗刷之后再用水清洗。在发现木质浴缸里有很多的污垢时，不要着急，可以用刷子刷洗，同时再加点清洁剂，清洁效果就会更快更好。木质浴缸时常清洗也是保养之一，不要放置在太阳下暴晒，以免漏水变形等。
2．2亚克力浴缸
亚克力浴缸是用一种开发较早的重要可塑性高分子材料制造的，特点是造型设计种类很多，重量在所有材质中算很轻的，表面亮度高，价格也很符合消费者的心理。但是由于这种高分子材料在高温和强压情况下容易出现变形。亚克力浴缸的寿命较长，虽然表面亮度高，但易老化，容易磨损。现代很多品牌厂家使用高亮度和高硬度材料作用在亚克力浴缸上，使亚克力浴缸更受消费者的欢迎。
2．3钢板浴缸
钢板浴缸是制造浴缸最常见的材质，因为钢板的硬度高，是制造浴缸最好材料之一，是由整块专用钢板受压成型，然后再用搪瓷作为表面材料制成的。
它具有很多特点；耐磨、耐热、耐压等等。使用寿命长是它的优点之一，重量在各类材料中适中，性价比是最大的特色，也是消费者选择钢板浴缸的理由。钢板浴缸不仅价格符合消费者水平，质量不重也便于安装。但惟独就是保温效果不如人意，注水噪声很大，造型上也显得比较单一。
2．4铸铁浴缸
铸铁浴缸和钢板浴缸一样也是传统浴缸中的一种，制作方法也是一样的，只是材料不同。铸铁浴缸最突出优点就是坚固、耐磨；缺点是保温性能差，放进热水很快便会变凉。铸铁重量可观，因此搬运、安装都有难度。铸铁浴缸的价格在各种材料中算高的，很大原因就是因为坚固、耐磨。目前中国是世界最大的铸铁浴缸生产国，产品大量出口国外。随着浴缸生产技术和制造技术的提高，大部分生产厂家都在大规模生产，铸铁浴缸突出特点是因为浴缸壁厚，使其保温性极好，这也是受消费者欢迎的理由之一，但泡澡时浴缸中的热量流失主要途径是通过水面，只有极少热量是通过缸体。还有些深受消费者喜爱的是在泡澡注水时噪声很小，比其他材料较方便清洁，对酸碱化学品也有抗性，表面亮度高等等优点都是其他材质浴缸所不能及的。所以一般铸铁浴缸价格为亚克力浴缸2~3倍。铸铁浴缸都是嵌入式安装的，因为重量比其他材质重得多，但是它超长的使用寿命成为消费者购买铸铁浴缸的理由。
铸铁浴缸的两种材料：铸铁和瓷釉。这两种材料都是耐用性极强的，这种材质的浴缸使用寿命都至少是50年，浴缸的表面在经过瓷釉处理后，表面光洁度高，方便清洗。铸铁浴缸价格比亚克力和钢板浴缸都要贵2~3倍。这也是在市场上难以普及的重要原因。铸铁浴缸的表面光洁平整，色泽温润亮度高，极易清洗，通常情况下用清洁剂加清水清洗。还有一定的防污垢特性，泡澡注水时噪声很小，使用年限上空间很大。
在市场上价格最高的就属铸铁材质的浴缸，但是它的造型受着材料的限制，颜色很单调，设计造型上也略显单一。不但分量沉重，而且安装及运输都很简单。在选铸铁浴缸时一定要注意釉面的光洁度和平整度。
2．5SMC塑钢浴缸
SMC塑钢浴缸是以FRP热塑成型，硬度较高，容易产生刮痕、脱漆，并且修补也费工夫，重量轻价格便宜，通常都是大量制造，但开模的费用很高，所以造型比较单调。
2．6FRP玻璃纤维浴缸
FRP玻璃纤维浴缸是以玻璃纤维和树脂一层一层压塑成型的，在厚度和材质上有分等级，厚度薄的比较脆，敲击时会有明显的空心声，容易刮伤、受压不强容易破、表面容易积污、易褪色。由于制造简单，也可以大量制造，所以价格便宜。另外有一种价格稍微高些，就是在玻璃纤维浴缸外覆亚克力，这样材质就较为坚硬。
2．7纳米浴缸
纳米浴缸最大的特性就是对环境的保护及对消费者身体健康的保护。它是由纳米技术与浴缸技术的结晶，是跨时代的产物，不但节约能源，还方便清洗，种类繁多的时尚造型也是它的优点之一，从而使人们在泡澡时身体与精神上的享受共存。纳米浴缸应用于家庭能有效治疗皮肤病；应用于桑拿洗浴，可以有效预防细菌滋生，并防止皮肤病的交叉感染。纳米浴缸技术的成功运用，将重新定义卫浴文化，并掀起浴室的一场革命。
3浴缸安装及清洁
3．1浴缸的安装及步骤
①浴缸的实际尺寸根据卫浴的大小而定；②先根据浴缸的尺寸，用砖水泥砌出浴缸的轮廓，底部根据卫浴的设计而决定是否砌浴缸平台，通常情况下都是要刚好与浴缸底部位置一样高；③将浴缸用由上往下卡入砖水泥砌好得轮廓；④把下水道管接好，放水测试是否漏水；⑤通常情况下安装的时候都会在浴缸、裙台周边及墙壁接触的地方打上玻璃胶，这样做是为了使浴缸的寿命延长，不但稳定了浴缸还不会让浴缸底部潮湿。
3．2浴缸的保养及清洁
现今很多消费者装修的时候都不会考虑浴缸，也有不少已经安装了的，也会基本闲置，反而占了不少卫浴的空间。但在浴缸里泡澡真真切切是人生的一大享受，大多数消费者都渴望自己家中也能有个心仪的浴缸，但是等浴缸安装好后，新的问题又来了，就是如何保养和清洁呢？现在就来看看亚克力的浴缸是怎样清洗保养的：①海绵和棉布及绒布是清洗浴缸最常见的工具，最忌讳的是钢丝球、钢丝刷。②可用温和清洗剂，但不要使用任何含有颗粒状物体的清洗剂。在遇到很难清除的污垢时，可以用牙刷加牙膏进行刷洗，因为一般的牙膏都有清洁美白的功能，用起来非常便捷；③在卫浴间里的卫浴产品大部分都是同样的材料，马桶清洁剂也是可以清洁浴缸的清洁产品之一，在每次清洗完后，还是要多放水冲洗，把浴缸表面残留的清洁剂冲洗干净，然后用干抹布擦干。④一般卫浴间都是很潮湿的，很容易滋生细菌，通常普通的清洗，表面上开起来清洗干净了，其实并没有，像这种情况应定期用开水冲洗。⑤浴缸排水管道被堵上是每个家庭都会遇到的情况，此时不必慌张，先将水阀门关好，将橡皮吸引器（疏通马桶用）放置在去水阀门上；在打开去水阀门的同时，闷住盆或浴缸的溢水孔；而后快速地上下吸引，将污垢或毛发吸出来，及时清理掉；⑥安装浴缸后最好不要换位置，如果决心已定，非移动不可，请联系专业人员帮忙。
4老年人的浴缸设计
目前国内常用的浴缸，长度大多为1．400~1．800 m，背靠着是倾斜的，如果老年人入浴，身体容易向前滑，脚也蹬不到对面的浴缸壁，因此容易发生溺水事故。要想提高入浴的安全性和舒适性。浴缸长度为0．950~1．050 m才是最适合老年人，同时靠背的弯曲度接近垂直。这样即使老年人在入浴过程中打滑了，也可以用脚抵住对面浴缸壁，从而支撑住身体，保持身体的平衡（详见图1、图2）。
大多数老年人的身体衰弱，在浴缸里进行全身入浴时，人体所承受的水压可达0．5~0．6 t，对心脏和肺都会造成很大的负担。所以老年人只进行半身浴是最安全的。浴缸的深度可以控制在0．500~0．550 m。
5结语
【关键词】有限元；非线性；金属结构；安全裕度
Nonlinear Analysis of The Typical Civil Aircraft Metal Structure
WANG Fa-mu TANG Jia-li
（Shanghai Aircraft Design and Research Institute of COMAC，Shanghai 201210，China）
【Abstract】A method to determine the margin of safety in nonlinear analysis is proposed in this paper. Based on this method， the strength analysis of the metal stiffening rib is carried out by using FEM software.
【Key words】FEM； Nonlinear； Metal Structure； Margin of safety
0 引言
有限元法最初是用来处理固体力学问题，直到1956年，波音飞机工程师Turner，Clough等人首次将有限元法用机机翼结构分析，吹响了有限元应用的号角。到了20世纪80年代，伴随着计算机技术的提升，有限元结构分析方法及软件呈现出井喷式的发展。目前为止，有限元法被广泛的应用于工程实际中，比如航空航天、船舶、土木工程等。
飞机在飞行过程中受到外力作用，某些构件有可能会处于高应力状态，工程上对于这种情况的分析，一般基于材料线弹性假设，而真实的材料应力应变曲线[1]如图1所示。当材料应力高于比例极限时，随着应变的增加，材料进入屈服状态，应力增加变缓。所以传统工程计算方法在处理结构高应力问题时具有一定的保守量。为了提高材料利用率，减轻飞机结构重量，更加准确地模拟出结构真实的应力应变状态，需要考虑材料非线性对结构进行分析。
图1 材料应力应变曲线图
1 材料非线性数值模拟时的结构安全裕度确定方法
结构的安全是指在预计的寿命内，结构具有承受设计载荷的能力。
经典的飞机强度设计方法均采用这样的准则[2]：使设计结构的最小计算承载能力大于估算的最大设计载荷，并且常引入大于1的安全系数。
在飞机结构设计中，根据第四强度理论[3]，金属结构的安全裕度计算方法如下：
其中，σb为材料的极限拉伸强度，σ为Von Mises应力，由三个方向的主应力按照一定形式组合而成。
当材料应力大于比例极限时候，有限元计算所得到的应力会大于实际的应力值，从而导致结构安全裕度偏保守。此时，如果出现安全裕度小于零的情况，就简单地对结构进行加强，将导致结构不必要的增重。因此，在工程中遇到这种情况，需要在模型中引入材料非线性，进行进一步的计算，得到屈服极限σy下的应变值ε'。只要ε'小于材料拉伸率，则结构依然是满足强度要求的。
但上述方法的缺陷在于无法给出结构的真实安全裕度，因为此时材料已进入非性，简单的许用应力（应变）/应力（应变）不能真实地反映出结构继续承载的能力。
为了得到非线性情况下结构继续承载的能力，可以按照以下步骤来计算结构的安全裕度：（1）当外载荷为F时，通过非线性分析得到的最大应变为ε；（2）通过调整外载荷，假设其值为n・F时，非线性分析得到的最大应变εmax达到了材料的拉伸破坏应变，则可得该结构安全裕度如下：
其中，n为外载荷调整系数，其值大于1并以0.01的步长向上增长。具体流程如图2所示。
2 算例
2.1 典型金属加强肋结构
民用飞机典型金属加强肋结构主要用于结构维形、传递局部气动载荷和集中载荷，增加蒙皮弦向刚度，提高蒙皮及长桁临界失稳应力，为蒙皮及长桁提供边界支持。本文金属加强肋采用7050-T7451厚板机加成型，缘条及腹板厚3mm，与蒙皮采用螺栓连接，同时在耳孔处承受较大的集中载荷，结构形式如图3所示。根据《MMPDS-05》[1]可知材料性能如表1所示。
2.2 有限元模型
采用二阶四面体单元对典型金属加强肋结构进行了网格划分，所建立的有限元模型约260000个节点，160000个单元。在加强肋表面与蒙皮连接处施加面内约束，即U1=U2=0，耳孔点施加集中载荷，如图4所示，材料曲线如图5所示。
2.3 数值模拟结果
线弹性分析，得到的结果如图6所示，肋腹板孔边最大Von Mises应力为955MPa，远高于材料的拉伸极限强度，结构安全裕度为
由于高应力区域集中在肋腹板孔边局部，根据工程判断，结构仍然拥有继续承载的能力，因此可以利用材料非线性分析来计算结构真实的应力应变状态。通过计算，得到了如图7所示的应力和应变云图。由图7可知，孔边最大应变25240，小于材料的延伸率30000，满足强度要求。
2.4 结构安全裕度计算
根据图2所示的方法，对典型金属加强肋结构进行安全裕度计算。令n从1开始，以0.01的步长进行计算，可以得到如表2的结果。
由表2可得当n=1.05时，最大应变为29270με；当n=1.06时，最大应变为30200με，大于材料的延伸率30000με。因此，结构的安全裕度为
M.S.=n-1=1.05-1=0.05
3 结论
本文在参考一般工程计算方法的基础上，提出了一种材料非线性数值模拟时的结构安全裕度确定方法，并通过有限元软件对民用飞机典型金属加强肋结构进行的强度分析，从而验证了该方法的有效性，为飞机结构处理高应力问题时提供了一种可行的方法。
【参考文献】
[1]FAA，Metallic Materials Properties Development and Standardization（MMPDS） [M]，2010.
[关键词] 医用耗材招标；采购；管理
[中图分类号]R19[文献标识码]B [文章编号]1673-7210（2007）08（b）-121-02
根据广东省粤卫[2004]63号文件精神要求，我市全面展开医用耗材及试剂材料的集中招标工作。而这次医用耗材及检验试剂的集中招标是韶关市第一次引入中介机构――广东五洲招标有限公司，进行集中招标采购，取得了良好效果。我市先后多次组织召开座谈会、征求意见会，并派出工作小组专程到珠海市现场观摩，学习取经。这次招标工作起点高，实行全封闭、全电脑评标，会务费用低，市纪委、纠风办、卫生、药监、财政、审计、物价、经贸、社保、工商等多部门直接监督参与，市纪检、监察的领导全程参与监督，真正做到公开、公正、公平、规范化管理，无违纪、无投诉，各方满意，招标采购工作成为“阳光工程”，多次受到省、市有关领导的表扬和好评。
1 工作与方法
1.1 加强领导，建立机构
我市按照统一思想、规范运作、强化监督的思路，在2005年8月正式成立医用耗材及试剂材料集中招标采购领导小组，由市纪委、市纠风办、卫生局、药监、财政、审计、物价、工商、社保、经贸等局和医院的代表组成，市政府副市长为领导小组组长。下设办公室负责招标采购的日常工作。通过全市各医院推荐人选，建立了临床、医技、药剂、经济、管理等方面专家组成的医用耗材招标采购评标专家库250多人。
1.2 建章立制，严格程序
为了做好医用耗材及试剂材料集中招标采购工作，我们起草和制定了《实施方案》《采购通则》《招标文件》《采购章程》《暂行规定》《评标细则》《评标专家廉洁自律规定》等规范性文件，对医疗机构医用耗材及试剂材料集中招标采购的目标、原则、工作步骤、工作程序、操作规则、招标文件的主要内容、资格审查内容、投标开标办法、评标办法和标准、评标委员会组成及其产生方法等都做了明确的规定，对医用耗材及试剂材料公开招标采购的具体运作都做了严格的规范。按照质量第一、价格合理、服务周到的原则，拟定了医用耗材及试剂材料招标采购的评分标准。全市37家县级以上医院全部参加集中招标采购。
1.3 编制目录，公开招标
通过对近2～3年的各医院临床使用医用耗材统计结果进行分析和论证，选择了质量可靠稳定、用量较大的常用耗材为招标采购品种，编制了采购目录。共分医用高分子及注射类、医用卫生材料及敷料类、检验试剂等11大类。
2 结果
2.1 招标结果
广东五洲招标有限公司自从2006年2月7日对外公告以来，至2006年4月27日已顺利完成评标工作，并于2005年5月15日正式对外挂网公示本次项目的评标结果，接受异议受理36件(次)，全部逐一给予书面答复。此次全部投标单位资质均经本市药监局专人审查，合乎要求才允许投标，保证了投标活动的顺利进行。
2.2 招标数据
这次招标标的总数为663个，实际有投标产品的标的数为493个；投标产品总数为18 634条，实际有效统计15 122条，其中进口投标产品数为3 233条，国产投标产品数为11 889条；涉及的生产企业总数为519个，其中生产企业直接参与投标数69个。中标结果产品数为6 200条，产品中标率为41%，其中进口中标产品数为2 238条，进口产品的中标率为69.22%；国产中标产品数为3 962条，国产产品的中标率为33.3%；中标产品涉及的生产企业数为367个，生产企业中标率为70.71%，其中中标数为191个，投标企业中标率为83.04%，其中韶关本地企业14个。
3 结果分析
3.1 评标严谨，严格把关
评标专家由市纪委、市纠风办、卫生局、医院的监督代表随机抽取产生评标专家共65名。市区医院专家要求2 h(县医院要求4 h)到达卫生局指定地点，验明身份后签到，交出个人手机由会务工作人员封签统一保管，切断对外联络(急事可由工作监督人员提供会务统一通讯工具，当面公开与家属或单位联系)，同时由市纪委、市纠风办领导宣布纪律，统一坐车到租用的评标场地。评标场地中途停止评的要标贴上封条，专家住宿地与评标场地分开，有专人负责监督，实行全封闭管理。整个评标过程均有市纪委、市纠风办的领导全程参与监督。
3.2 体现公开、公平、公正的原则
我们在工作中做到电脑评标，评分标准客观公正，综合考虑医用耗材及试剂材料的质量、价格、品牌、供应商的信誉、服务的优劣等因素，作出最佳的选择，评分标准操作性强，避免了人为差错等主观因素对评标结果的影响。评标专家经过系统培训后，通过电脑细化各标准进行评标，评标结果保密(评标结束立即刻录光碟一式三份：市纠风办、市卫生局、公司各一份)，避免受外界因素的影响。同时由于准备充足，评标工作进展顺利，时间抓得紧，费用低，达到预期效果。
4 意义
4.1遏制不正之风
最大限度地从源头上预防和治理了医用耗材及试剂材料购销中的不正之风。医用耗材集中招标采购，坚持质量第一、价格取胜的原则，实现了医用耗材采购公开、公正、公平，杜绝了医用耗材购销中的“暗箱操作”，遏制了商品购销中的不正之风，这将为今后推动我市医用耗材集中招标采购工作的健康、顺利发展，奠定良好的基础，也对其他地区起到借鉴和辐射作用。
4.2 降低成本，为消费者减负
降低了医用耗材采购价格，减轻了患者医药费用负担。通过竞标，医用耗材中标价格普遍下降，集中招标采购医用耗材低进低出，让利给患者，还利于民。
4.3 统一招标，保证质量
保证了临床医用耗材及检验试剂材料的质量。医用耗材及检验试剂材料实行统一招标，有利于把握医用耗材及检验试剂材料的质量，保证医疗机构临床使用的安全、有效。前来参加投标的供应单位，都是事先经过资质审查的合格者，名厂、经营规模大的企业中标品种多，信誉好的投标商中标机会多。
4.4 节约成本，促进医院管理
集中招标采购使医用耗材及检验试剂材料价格下降，医疗单位降低了购销成本，节约了外出进药时的差旅费、会务费、电话费等相关费用。也使许多院长从采购中解脱出来，把主要精力放在加强医院管理上，有利于医院总体管理水平的提高。
5 不足
由于该活动在我市是首次尝试，缺乏经验，所以也存在着一些问题。部分医院认识尚有差距,对集中采购医用耗材的意义了解得不深不透，态度不积极；有少数单位在实行集中采购前，大批量突击进货，加大库存；甚至有些单位有意识地选择差价小（新、特、冷、僻、呆滞）的品种避开集中招标。实际评标过程中，部分专家对医用耗材及试剂材料的生产条件、经营条件、医用耗材及试剂材料的定价法规等不了解或了解不深，致使小部分评标结果未能真正反映客观事实。部分投标商的标书制作质量低劣，甚至出现价格严重差错，严重影响评标工作等。中标结果未能及时公布，处理异议答复不及时。公司中标产品收费标准不尽合理。
6 对策
6.1 认清形势，提高认识
我市首次进行医用耗材及检验试剂的集中招标，以后还会有第二次、第三次，各医疗机构一定要认清形势，提高认识，深刻认识到医用耗材招标的重要性和必要性，切切实实做好相关工作，把医用耗材生产、流通环节虚高的价格水分给挤出来，减少中间环节，降低交易成本，提高工作效率，招出质优、价廉的产品，让老百姓真真正正得到实惠。
6.2 规范管理，招出成效
招标采购工作是一项“阳光工程”，也是一项“民心工程”，是反腐倡廉的前沿阵地，是从源头上遏制腐败的重要举措。作为该项工作的各方一定要强化管理，各项工作一定要遵循 “公开、公平、公正”和诚实信用的原则，坚持质量优先、价格合理，确保招标工作不出差错，招出成效，招出人民群众满意的结果。严明纪律，严密规范评标，确保公平、公正。抓好评标质量，确保评标的公正性和权威性，凡违规违纪的要严肃查处。
6.3 抓规范、抓监督、抓管理、抓落实[1]
这是促进工作落实、保证工作质量的重要措施。招标是为采购服务的，不仅要招好标，更重要的是要做好采购工作。各医疗机构不仅要对招标工作重视，对招标后的采购工作更要重视，市卫生主管部门要认真履行好监督管理职责，切实监督各医疗机构执行中标结果的问题，避免“招”而不“采”，使招标失去其本身的意义。为保证本项工作的顺利开展，市卫生局已规定：各医院集中招标医用耗材及试剂材料的采购量不得低于全年单位耗材采购量的85%，并列入年终考核项目。购销双方要加强协调，真正做到依法采购，努力在规范、效率、服务上挖潜问效，明确采购单位、中标供应商各自的权利、义务、责任，避免出现某些医院不履行合同，长期拖欠企业货款现象的出现[2]。提高采购质量、效率，完善服务。只有建立严格有效的医用耗材及试剂材料集中招标采购监督体系，如建立跟踪制度、实行效果评价等[3]，才能推动医用耗材及试剂材料集中招标采购工作健康、有序地发展，真正让好事办实、实事办好，把人民群众过重的医疗负担降下来。
[参考文献]
[1]闫淑芬.沈阳市开展药品集中招标采购工作的体会［J］.中国卫生经济，2002，21（12）：42-44.
[2]丰雷.药品集中招标采购问题研究［J］.中国医院管理，2005，25（11）：21-22.
本文分析了多孔介质的传热质理论，同时，结合建筑围护结构来分析了多孔介质材料的传质系数，从而得知多孔建筑材料热湿物理性能与建筑材料本身以及建筑围护结构有着莫大的关系，因此，为进一步改善多孔建筑材料以及建筑围护结构提供有效的依据，从而为建筑材料研发领域提供一定的指导意义。
一、关于多孔介质传热传质理论分析
根据建筑市场来看，绝大部分的材料均属于多孔介质，它是一种固体与流体组成的复合介质。但是目前为止还没有对其有个明确的定义，根据相关研究学者J?Bear对其进行的简单定义得知：多孔介质是指部分空间至少有一种非固态的物质，固体部分被称为固相基质，固体以外的物质以外的空间被称为空隙空间。同时，多孔介质中至少有一个空隙空间是相连通的。另外，在1990年S?P?W?Wong对建筑材料进行了分类，即非多孔介质材料、等吸湿多孔介质材料以及毛细多孔介质材料等。根据多孔介质传输现象可以得知其具有以下特点：第一，多孔介质传输涉及到较多的科学理论，因此具有多学科交叉的特点；第二，多孔介质材料应用于不同的地方，则侧重点就不一样，例如：当多孔介质材料应用于石油开发中，则需要侧重其液相流动的规律；第三，多孔介质具有非均匀的特点，这也是构成其复杂性的重要原因，在此则需要通过实践来了解其中的规律性。
二、关于建筑围护结构多孔介质材料的传质系数分析
多孔介质材料的各种传递系数在传热传质的研究过程中存在着较大的难题，相关研究学者通过一系列的研究，到目前为止，关于传质系数的研究成果有以下几种：水蒸气扩散系数、液态水扩散系数以及传导系数。
（一）水蒸气扩散系数研究分析
水蒸气扩散系数是指在一定的蒸汽压差下，某一时间内通过一定面积扩散的水蒸气量。同时，根据材料的不同，水蒸气的扩散系数是不尽相同的，通过研究发现，水蒸气在材料中的扩散系数与其在空气中的系数呈以下关系：，其中为水蒸气的扩散阻力系数，其与当地大气压力以及温度有着直接的关系，通过实践计算得出，水蒸气扩散系数具有以下几种成果：第一，水蒸气扩散系数在湿传过程中为一定值；第二，水蒸气扩散系数在不同材料中会产生不同的值；第三，水蒸气扩散系数与材料物理有着一定的关系，且呈现出一定的规律。
（二）液态水扩散系数研究分析
随着水蒸气的含湿量的增加，在多孔材料中，将会出现水蒸气以及液态水两种介质传递形式。针对液态水在整个湿传递过程中的变化，不同的研究者提出不同的方程来描述，例如：Künzel认为湿扩散系数由吸湿水分阶段与毛细水分阶段结合而成的；而Roels针对水蒸气湿传递给出了两种扩散系数的计算办法，一种是综合指数法，另一种为叠加函数法，这种系数可以得出水汽曲线。
综上所述，以上均是由国外研究学者针对扩散系数而提供的研究情况，我国国内针对水分在混凝土中的扩散也进行了大量的研究，以土壤与岩层水流为例，张靖在分析岩石扩散系统影响的基础上提出扩散系数的温度校正公式，从而建立了一套研究岩石扩散系统的方法；另外，刘志勇等人针对多孔介质材料的气体传输基础上而提出一种混凝土气体有效扩散系数的计算公式，从而提出一种可以通过提高压力梯度来测量混凝土的透气性试验方法等等。而相对于建筑材料而言，其扩散系数的研究较少，但是也有相关研究者提出一些研究成果，例如：苏向辉针对多孔结构内热湿迁移的问题，提出了将质扩散系数与热质扩散系数作为温度以及含湿量，来观察液态水扩散系数的线性变化。
（三）传导系数研究分析
当驱动力为毛细压力时，传湿量的系数等于液态水传导系数。我国国内不少研究学者就是利用液态水传导系数来计算土壤方面的传导系数。在普通建筑材料中，国外相关研究学者提出以下几点模型，即简化模型、网络模型、管束模型等。简化模型是不考虑多孔结构以及弯曲因子的，而网络模型是利用网格来模拟实际孔隙结构，并且还通过了电阻网络模型的验证。
三、多孔建筑材料质扩散系数研究分析
（一）关于建筑材料多孔孔隙结构分析
对于建筑材料而言，多孔孔隙影响着其材料的物理性质，例如：强度、定都、弹性等，因此，需要研究以及了解孔隙结构对材料性质的影响，从而有效的解决多孔材料耦合计算的问题。材料内部的热湿物理性能与材料本身的结构特性有着直接的关系，而多孔材料的复杂性以及多样性使得多孔材料的孔隙结构模型的建立有着较大的难度，但是还是取得了突破性的收获，例如：在研究多孔材料结构表征中，探析出了图像分析技术等相关设备。孔隙结构可以分为以下两类，即各向同性与各向异性，其中各向异性材料给热湿传递性能的研究带来一定的难度，所以本文着重结合多孔孔隙结构的各向同性建筑材料来分析热湿传递性能。
（二）关于质扩散系数的推导分析
为了阐述湿分在多孔孔隙结构各向同性建筑材料中的传递过程，则需要将材料的孔隙体积进行进一步细分。当热力学平衡时，多孔材料的湿度会随着附近空气的湿度而升高，一旦到了一定湿度程度时则会凝结液态水。这时候液态水会居于孔隙中，随着湿度进一步增高，则形成以液态水的形式来传递湿度，在此过程中及公共三个含湿量过程，即干燥含湿量、过渡含湿量、有效含湿量。由于水蒸气以及液态水的传输机理不一样，有串联模式与并联模式，因此，多孔介质中湿热传递情况也不尽相同。
关键词：失效分析
材料失效事故往往是突发性的，失效分析的期限往往要求很短，分析结论要求及时准确，改正措施要求切实可行。导致材料失效的因素很多，加之受力状态复杂，再考虑外界环境因素的影响，则失效原因分析是涉及面广、时间紧、要求严。只有采用正确的分析思路和方法，才能保证工作效率，提出改进生产工艺方法，不断提高产品质量。
一、技术内容及思路
失效原因的初步研究：材料本身是否存在原始质量问题，零件设计和加工是否存在缺陷，使用过程中超过了材料本身的负载能力，其工作环境对材料本身的影响等。
样品制备：试样截取、保护、运输、制备和清理。
失效件的宏观分析：用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型。
失效件的微观分析：用金相显微镜、扫描电镜等检测设备观察失效零件的微观形貌，分析失效类型和原因。
失效件材料的成分分析：利用X荧光直读光谱仪和O、N检测仪等分析仪器，测定失效件的化学成分。
失效件材料的力学分析：对材料力学性能试验结果进行分析和研究。
分析结果提交：把上述环节所得的试验数据和资料进行综合分析和论证，研究失效过程和规律，提出有效改正措施，这是失效分析的重要环节。
二、实验研究部分
1、样品截取、存放、运输、制备等方法的研究
样品应截取代表性试样，应做好标记单独存放，存放地空气干燥，防止被其他物质腐蚀和污染，断口处需要一定的防护措施，避免细节的损伤造成的重要信息遗漏，不易直接用手接触样品，在运送和试验过程中轻拿轻放，防止样品损坏。
根据研究目的，截取具有试验代表性的样品。试样的切取和裂纹的打开可采用手工和机械相结合的方式，较软的材料可以用手据和锯床，硬的材料可以用砂轮片和线切割，但是无论用那种切割方式，都应避免样品过热或变形引起金属组织的改变，试样的规格尺寸应复合当前试验设备要求。试验样品的清洗起到对试验设备的保护和实验数据的准确性，选用适应的试剂来清洗试验样品携带的油渍、水渍和氧化铁皮等。
2、失效样品的外观检查和宏观分析
失效零件外观形貌、表面缺陷检查。例如裂纹、折叠、样品氧化情况等，初步判断失效性质，断裂形式，用放大镜寻找裂纹源，建立裂纹源与材料失效的关联。用数码相机，保存失效样品的宏观形貌照片。
宏观分析是观察失效材料是否存在分层、缩孔、气孔、冷拔空洞、裂纹等，判断其缺陷与断裂源、断裂路径的关联，研究断口形貌与夹杂物、显微组织之间的关系，一次、二次裂纹的走向和分布等。
3、化学分析
利用X荧光、直读光谱仪和O、N检测仪等检测设备对失效材料进行化学成分分析，查看是否存在元素成份超标。
4、材料力学分析
分析零件断裂失效的形式和机理，在必要时进行力学性能试验，例如：拉伸、弯曲、冲击、硬度试验等，以校核失效材料实际性能值是否符合技术要求。
5、金相组织分析
利用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪检测失效样品的显微组织，判定非金属夹杂物类别、级别，分析样品组织与断口的关联性。
案例：样品牌号Q235B，冷弯时发生断裂，断口处检测到夹杂物与金相组织上的夹杂物一致，均为硅酸盐类夹杂物，硅酸盐类夹杂存在破坏了基体组织连续性，使其变形过程中发生断裂。
6、断口形貌分析
断口分析是指观察断口附近的微观组织，判断断裂失效与材质的关联。断口形貌及成分分析是断口分析的核心内容，是进行断口分析必须熟练掌握的技能，该技能是指根据断口的微观形貌、成分、色泽等一切相关的特征信息来判断样品失效的模式、原因和机理。
7、环境分析是对失效零件周围工作环境的温度、湿度、大气和水质的研究，根据断口上的腐蚀产物类型及其形态来判断样品失效形成原因，这对于分析断口性质，找寻断裂原因是非常重要的。
8、失效分析结果的论证
对失效零件的形貌特征、失效材料的实际强度、失效环节因素、失效相关因素和试验结果进行综合性的分析和论证，查找样品失效的具体原因，判断材料失效的性质、原因、研究失效事故的处理方法，提出预防和改进措施等。
三、关键技术及创新研究
1、该方法的应用使失效样品得到快速、准确的分析研究，避免重要信息的遗漏，造成分析失败。
关键词：无机材料分析与测试;实例;数据库
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）47-0145-02
一、引言
《无机材料分析与测试》课程是材料、化学等专业的一门重要基础课，是使学生具备应用无机材料表征技术的基本能力，为学生能够独立地进行无机材料的分析和研究工作及科学思维和创新能力的发展提供基础和保障的课程。因此，本课程作为材料、化学等专业一门必修的重要基础课，已在理工科院校越来越受到重视。其讲授内容主要包括无机材料形貌、结构、物相和微区成分分析的理论基础，是融合了化学、物理学、量子力学等的多学科知识，原理抽象，学生较难理解，且课时少，教学内容多，分析表征方法的原理又各不相同，知识点散，不易抓住重点。而教材内容的安排大多偏重于介绍仪器的工作原理，具体应用实例所占的篇幅较少，这不但使学生对理论知识理解困难，感性认识也相对匮乏，所以学生普遍感觉本课程内容抽象，理解掌握困难，是材料、化学类学科中难度较大的一门课程。
《无机材料分析与测试》课程所讲授的内容和涉及的仪器设备属于大型精密仪器，不仅价格昂贵，平时维护费用也较高。同时需要操作人员经过专门培训才能使用，且承担大量的科研测试任务。这些因素决定了这门课涉及的实验教学内容只能以演示为主，而这只能让学生对测试方法有一个初步的认知，并不能达到深入的了解和掌握。所以在毕业设计环节，往往会出现学生不仅对如何正确选用各种分析方法感到困惑，也很难正确地分析测试数据，这不仅延缓了毕业设计的进度，也影响了论文的质量。实际上，不管是考虑到本科学生的毕业设计还是他们今后的工作需求，只要掌握如何利用分析测试设备为自己的学习和研究服务即可，也就是说这些设备的具体操作和使用方法并不是他们必须掌握的重点。因此本课程的实验教学的内容侧重点应该由对大型仪器的参观改为对实验结果的分析更为合理，而选择合适的案例则变得尤为关键。结合我校专业和学科特点及师生的实际需求，我们提出在教学过程中采用“实例系统化”。
二、“实例系统化”的应用
（一）应用模式
所谓“实例系统化”，就是我们在讲解某一方法时，以当前研究最热门的先进无机材料为实例，而我们在讲解后续的各种方法时，也以相同的材料为实例。比如，无机材料TiO2、石墨烯等在当前热门的太阳能电池、光催化、锂电池等领域中有广泛的应用和研究，我们在讲解各种分析方法时，都以TiO2、石墨烯等的表征数据为实例进行介绍。特别是对含有相同元素的某类材料的表征数据可以进行对比讲解（如C元素在石墨烯与C3N4中XPS数据的对比分析），以此加深学生对测试方法原理的理解。
在我们以往的教学模式中或者绝大部分的教材中，案例分析一般都不会选用同一种物质。我们采用“实例系统化”这样一种模式，可以说是一次全新的尝试，出发点就是让学生通过用同一种物质将不同的分析测试方法联系起来。这样做，首先会使学生在接触一种新的测试方法时有一个感性的认识，因为他们在前面课程的学习过程中已经对这种物质的某种表征数据比较熟悉了，再接触一种全新的方法不会很抵触。而且，很多分析测试方法有着必然的联系，比如我们在讲解锐钛矿TiO2的XRD数据时，会指出各个衍射峰所对应的晶面间距，而我们在讲解锐钛矿TiO2的高分辨透射数据或者对其衍射花样进行标定时，也会涉及晶面间距，这样我们就能通过同一种物质将这两种分析方法有机结合起来，使学生更容易接受和消化所学内容。同时也培养了学生及时温习已学知识的习惯，避免“学后面忘前面”的情况发生。更为重要的是，各种分析表征技术的综合运用能力的培养可以使学生的科学思维和创新能力得到更好的锻炼。
（二）建立表征数据库
要做到“实例系统化”，首先需要对先进无机材料有一个全面的了解。纵观无机材料当前研究热点，结合我校教师的研究背景，初步确定出几大热门研究方向，如太阳能电池、光催化、燃料电池、锂电池、量子点LED等。进而归纳整理出研究热门的无机材料，如TiO2、石墨烯、CdSe、Fe2O3、ZnO、C3N4等。然后就这些材料的表征数据按照表征技术（XRD、SEM、TEM、XPS等）进行分类总结，建立无机材料实例表征数据库。这不仅为教学提供了丰富的案例，也为学生今后继续深造和从事材料研究、生产等提供了翔实的参考资料。但需要注意的是，科学技术的不断发展必然会导致新材料的层出不穷，各种分析检测技术的革新也是日新月异，这意味着实例表征数据库需要及时更新，紧跟科技发展步伐。现在网络信息发达，各大仪器厂家新仪器、新技术的推陈出新都能在网上及时获知，各大高校也都有TOP期刊的电子资源，这给我们及时更新数据库提供了便利条件。
应用这样的实例不仅可以将研究前沿与表征技术紧密结合，突显前沿性和实用性，使枯燥的知识变得易于接受，而且可以让学生对无机材料当前的研究动态有全面的了解。经过调研，我校教师在这几个领域均有深入研究，将专业教师的研究内容纳入实例中，不仅可以让学生能够根据自身的兴趣来选择合适的毕业设计任务，还能激发他们踊跃参与大学生创新项目。笔者在教学中采用“实例系统化”后，最直接的感受是学生做毕业论文上手很快，对很多数据信手拈来，不需要再花费大量的时间查阅文献，而且对数据的分析、实验条件的优化能力也得到显著提高。
（三）引入专题讨论课
本课程内容多课时少，如果在课堂上给学生讲解大量的案例是不现实的，而先进无机材料的种类又丰富多样。基于这种情况，我们引入了专题讨论课。讨论课是“教师和学生共同参与探寻知识的一种教学方法”，在很多课程的教学中都有成功案例。通过探索，我们总结出一种在《无机材料分析与测试》课程的教学过程中运用专题讨论课的方法。其具体实施过程为：首先由教师拟定5～6个先进无机材料专题，该材料是教师在以往授课中未涉及到的。然后由学生依据自身兴趣自主选择或教师指定，就某一材料专题形成兴趣小组。学生需要在国际权威科学杂志如《先进材料》、《美国化学会志》及《材料化学》上就所选“材料”查阅近年来发表的文献，并精选出能够体现该“材料”里程碑式的科学发现及涵盖讲授过的所有分析测试技术的文献。文献选定后，经过整理、分析和讨论，最终由每个小组推选一名报告人，就本专题以科研论文讨论的形式让学生课堂汇报，汇报重点为多种测试方法的综合运用分析。汇报课由教师主持，学生代表依次上台，以多媒体为辅助进行汇报陈述。在每一位学生的汇报结束后，教师给予点评，在肯定其优点的同时指出不足。
虽然讨论课会占据一部分课时，但是它的课程内容远远比相应课时教师讲授课内容多。而且它的实施不仅开拓了学生视野，培养了他们的自学能力、查阅文献能力、表达能力，还进一步丰富了实例表征数据库内容。更为重要的是，学生通过文献精读，培养了科研思维，即如何通过严谨的数据分析得出科学研究的结论，而小组讨论的方式还能有助于学生之间沟通和协作能力的培养。与此同时，教师的教学能力也能得到进一步的锻炼，因为在讨论课上可能会出现突发状况，比如学生不愿意发言，情绪失控以及专题的讨论要点与教师之前的设想大相径庭等，这会影响课堂教学效果。所以要想上好讨论课，需要教师花费大量的时间与精力进行准备，做好应对各种突况的备用方案。
三、结束语
《无机材料分析与测试》是一门应用性强的综合性课程，在教学过程中采用“实例系统化”，突出前沿性和实用性的同时，还能显著提高学生的学习兴趣，并为他们的后续学习打下良好的基础。目前，国内各大高校及研究所均有材料类众多专业期刊的电子资源，如此丰富的参考资料不仅能够让老师及学生及时了解无机材料前沿方向研究动态，也能提供翔实系统的表征数据。“实例系统化”不仅可以在《无机材料分析与测试》课程中加以应用，而且在凡是涉及到材料表征技术的相关课程中都可以实施，所以它的应用前景是非常广阔的。
参考文献：
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