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复合材料模具设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解复合材料的定义、性质及应用领域，掌握复合材料模具设计的基本原理；2. 使学生掌握复合材料模具的构造、分类及设计方法，了解不同模具参数对复合材料制品性能的影响；3. 引导学生了解复合材料模具设计过程中的材料选择、工艺参数优化等关键问题。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行复合材料模具设计的能力，提高其绘图速度和准确性；2. 培养学生分析实际工程问题，运用所学知识解决复合材料模具设计过程中遇到的技术难题；3. 提高学生的团队协作和沟通能力，使其能够就复合材料模具设计方案进行讨论、修改和完善。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对复合材料模具设计领域的兴趣，激发其创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨、务实的学习态度，使其能够遵循工程规范，注重细节，提高设计质量；3. 引导学生关注复合材料模具设计在环境保护、资源利用等方面的意义，培养其社会责任感和职业道德。
课程性质：本课程为专业选修课，旨在使学生掌握复合材料模具设计的基本知识，提高其实践操作能力。
学生特点：学生具备一定的材料科学、力学和机械设计基础，对复合材料模具设计有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强化实际操作训练，提高学生的综合运用能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成复合材料模具设计任务，为未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 复合材料基本知识：介绍复合材料的定义、分类、性能特点及应用领域，重点讲解复合材料在模具设计中的应用优势。
教材章节：第一章 复合材料概述2. 复合材料模具设计原理：讲解复合材料模具设计的基本原理，包括模具结构、分类及设计方法。
教材章节：第二章 复合材料模具设计原理3. 复合材料模具设计流程：详细介绍复合材料模具设计流程，包括模具需求分析、材料选择、工艺参数确定等。
教材章节：第三章 复合材料模具设计流程4. CAD软件在复合材料模具设计中的应用：讲解CAD软件在复合材料模具设计中的应用，使学生掌握软件操作方法。
复合材料力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解复合材料的定义、分类和基本性质，掌握复合材料的基本力学原理；2. 使学生掌握复合材料力学性能的表征方法，了解影响复合材料力学性能的因素；3. 引导学生运用所学知识，分析复合材料在工程实际中的应用，并能解决简单问题。
技能目标：1. 培养学生运用数学和力学知识分析复合材料力学问题的能力；2. 提高学生设计复合材料结构的能力，能根据实际需求选择合适的复合材料和结构；3. 培养学生通过实验和计算等方法，对复合材料力学性能进行测试和评估的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对复合材料及其力学性能的兴趣，培养学生对材料科学的热爱；2. 培养学生的创新意识和团队协作精神，让学生在探讨问题中学会尊重他人意见；3. 使学生认识到复合材料在现代科技发展中的重要性，增强学生的社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为高二年级选修课程，旨在让学生在掌握力学基础知识的基础上，进一步学习复合材料的力学性质及其应用。
学生特点：高二学生在知识结构、思维能力和实践能力方面有一定基础，具备一定的自主学习能力和合作探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的创新能力和实践操作能力。
在教学过程中，注重目标导向，分解课程目标为具体学习成果，以便教学设计和评估。
二、教学内容1. 复合材料概述- 复合材料的定义、分类及特点- 复合材料的应用领域2. 复合材料基本力学原理- 弹性力学基础理论- 复合材料的应力-应变关系- 复合材料的强度理论3. 复合材料力学性能表征- 弹性模量、泊松比等力学性能参数- 力学性能测试方法及设备- 影响复合材料力学性能的因素4. 复合材料设计与应用- 复合材料结构设计原则- 复合材料选材及结构优化- 复合材料在工程实际中的应用案例5. 复合材料力学问题分析- 简单复合材料结构的力学分析- 复合材料力学问题的求解方法- 复合材料力学问题的实验研究教学大纲安排：第一周：复合材料概述第二周：复合材料基本力学原理第三周：复合材料力学性能表征第四周：复合材料设计与应用第五周：复合材料力学问题分析教材章节：第一章：复合材料概述第二章：复合材料基本力学原理第三章：复合材料力学性能表征第四章：复合材料设计与应用第五章：复合材料力学问题分析教学内容与课程目标紧密关联，旨在确保学生掌握复合材料力学的基本知识和实践应用，注重内容的科学性和系统性。
复合材料课程设计》说明书—纤维增强复合材料桥梁设计方法的综述学院：班级：姓名：学号：指导老师：日期：2014 年 6 月20 日摘要：中国复合材料五十年的发展，在各领域都取得了很大的进步。
本文介绍了桥梁设计和建造的未来趋势，以及目前全球纤维增强复合材料应用于桥梁的主要实例及设计方法。
关键词：纤维增强复合材料桥梁设计方法1. 桥梁设计和建造的未来趋势1.1 在桥梁建造技术和建造外观两方面有前所未有的发展。
当前世界上的桥梁设计在外观设计方面与许多年前相比有着更大的发展。
适合于它周边设施的桥型设计具有相当的重要性及更高的理念，例如孟买地区Thane Creek 溪上的弓形琴弦大梁桥提供给乘车者一种视觉上的享受。
首先，桥梁的业主让艺术家来决定桥型设计，接着建筑设计师来演绎，最后由工程师完成。
“震撼”意念使桥梁构思在概念上既新颖又简单，例如让人们非常荣耀的英国Gateshead^ 禧年桥。
1.2 安保风险抵御爆炸和地震的多风险保护正变得日益重要，在诸如地震活力、风险评估技术、预测地震响应方式等领域取得了重要进展。
地震不是一种力而是一种变形，新的理念是提供变形足够的容量并允许桥梁移动，而不是试图去抵抗力。
设想的方案如采用玻璃纤维/碳纤维包覆柱子、能量吸收装置、耗散能量的结构保险单元。
1.3 增加跨距技术上，非常大跨距的桥梁可以用当今的材料来建造，跨距正变得更大，例如Jammu & Kashmir（查漠一克什米尔）境内的Che nab奇纳布）河上一座桥是世界上最大拱距（480m）的桥梁之一。
全寿命服务期的考虑为提升跨距提供了设计和建造依据。
社会日益愿意为大跨距桥的方便和美观而买单。
斜拉桥正逐渐取代传统上与跨距相关的悬索桥，例如在日本建造了世界上最长的斜拉桥（Tatara跨海大桥-890m跨距）。
发展缆绳斜拉技术，关键因素就是提高跨距，这是通过降低股束尺寸，增加诸如缆绳的螺旋等特征来实现的。
减震对长跨距的重要性:解决方案有诸如调幅物质减震器，用在斜拉的法国诺曼底庞特桥上的横交缆绳或“肩带” 。
功能复合材料一、课程说明课程编号：060113Z10课程名称：功能复合材料/functional composite Materials课程类别：学科专业课程学时/学分：24/1.5先修课程：大学物理、固体物理、材料化学与物理、材料科学基础、无机非金属材料适用专业：材料科学与工程专业本科生建议教材及参考书：（1）功能复合材料，张佐光，化学工业出版社，2004.9（2）殷景华，等.功能材料概论，哈尔滨：哈尔滨工业出版社，2002.7（2）贡长生，张克立.新型功能材料，北京：化学工业出版社，2001.1二、课程设置的目的、意义本课程主要介绍功能材料的研究现状和发展趋势，一些常见功能材料和复合材料的基本知识、种类、特点和应用，有助于学生拓宽专业知识面，同时加深对专业的认识和应用。
三、课程目标3.1课程对毕业生能力支撑本课程对应毕业要求2-2、4-1、5-1,具体内容如下：毕业要求2-2：掌握分析研究复杂工程问题所需的物理、化学等自然科学基础知识。
学会运用物理学和化学中的理论、观点和方法，识别、分析常见工程问题中涉及的物理和化学问题。
毕业要求4-1：根据工程应用的需要，能够根据材料工程技术研究的需要选择合适的实验手段对材料组成、组织结构、性能及其相互关系，对试验数据做出正确的分析，为材料的应用提出合理建议。
毕业要求5-1：系统地掌握材料科学与工程基础理论，掌握相关技术基础理论和现代分析方法在材料制备技术中的应用知识与应用技巧；系统地掌握材料工程领域主要制备技术，深入了解新材料与材料加工新技术的发展方向。
3.2课程教学目标通过本课程的教学，使学生在学习了材料科学基础、材料物理化学等课程的基础上进一步掌握不同类型功能材料及功能复合材料的合成与制备理论基础、制备方法、制备技术、工艺、设备等，把握材料科学与工程的新技术、新工艺。
使学生掌握材料科学研究工作者通常关注的成分-工艺-显微组织/结构-性能之间的内在联系，为将来研究开发新材料和材料制备新工艺奠定良好的理论基础。
复合材料学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解复合材料的定义、分类及特点；2. 掌握复合材料的基本力学性能及影响因素；3. 了解复合材料在工程领域的应用及发展趋势。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析复合材料的力学性能；2. 学会设计简单的复合材料结构，并进行性能预测；3. 能够运用文献检索、资料搜集等方法，了解复合材料的研究动态。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对复合材料学科的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到复合材料在可持续发展中的重要性；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质分析：本课程为高中年级的选修课程，旨在拓展学生对材料科学的认识，提高学生的科学素养。
学生特点分析：高中年级的学生具有一定的物理、化学基础知识，具备一定的自主学习能力和探究精神。
教学要求：1. 结合生活实例，激发学生学习兴趣；2. 注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力；3. 创设问题情境，引导学生主动思考，培养解决问题的能力；4. 强化团队合作，培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 复合材料的基本概念- 复合材料的定义与分类- 复合材料的基本性能特点2. 复合材料的组成与结构- 基体材料与增强材料的作用- 复合材料的微观结构与力学性能关系3. 复合材料的力学性能- 弹性模量、强度与韧性- 影响力学性能的因素4. 复合材料的应用- 在航空航天、汽车、建筑等领域的应用案例- 复合材料在环保与可持续发展中的作用5. 复合材料的发展趋势与新技术- 国内外复合材料研究动态- 新型复合材料及其制备技术教学大纲安排：第一周：复合材料基本概念及分类第二周：复合材料的组成与结构第三周：复合材料的力学性能（一）第四周：复合材料的力学性能（二）第五周：复合材料的应用案例分析第六周：复合材料的发展趋势与新技术教学内容关联教材章节：第一章：复合材料概述第二章：复合材料的组成与结构第三章：复合材料的力学性能第四章：复合材料的应用第五章：复合材料的发展趋势与新技术教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
复合材料结构课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握复合材料的基本概念，了解其组成、分类及性能特点；2. 使学生了解复合材料结构的设计原理，掌握复合材料结构设计的基本方法；3. 帮助学生理解复合材料结构在工程领域的应用，了解其优势及局限性。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行复合材料结构设计的能力，能独立完成简单的复合材料结构设计任务；2. 提高学生运用专业软件进行复合材料结构分析、优化和仿真的技能；3. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力，能就复合材料结构设计问题进行讨论和交流。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对复合材料结构设计的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生关注工程实际，认识到复合材料结构设计在工程领域的重要作用；3. 引导学生关注环保、节能等可持续发展理念，树立正确的设计价值观。
课程性质：本课程为专业选修课，以理论教学为主，实践操作为辅。
学生特点：学生具备一定的材料科学和力学基础知识，对复合材料结构设计有一定了解，但对实际应用和设计方法掌握不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力，培养学生的创新意识和团队合作精神。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程设计中，为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 复合材料基本概念：包括复合材料的定义、分类、组成及其性能特点，对应教材第一章内容。
- 复合材料的分类与组成- 复合材料的基本性能2. 复合材料结构设计原理：讲解复合材料结构设计的基本原理、方法及其在设计中的应用，对应教材第二章内容。
- 复合材料结构设计原理- 结构设计方法及流程3. 复合材料结构设计方法：介绍复合材料结构设计的相关技术和方法，包括结构优化、仿真等，对应教材第三章内容。
- 复合材料结构设计技术- 结构优化与仿真4. 复合材料结构应用案例分析：分析实际工程中复合材料结构的应用案例，了解其优势及局限性，对应教材第四章内容。
课程设计复合材料一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握复合材料的基本概念、性质和应用。
知识目标要求学生能够描述复合材料的定义、组成及特点；技能目标要求学生能够分析复合材料的性能和应用；情感态度价值观目标则在于培养学生对新材料研究的兴趣和责任感。
通过本章节的学习，学生应能理解并应用复合材料的相关知识，提高科学素养，培养创新精神和实践能力，形成积极的学习态度和可持续发展的观念。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括复合材料的基本概念、组成、性能、应用等方面的知识。
具体包括：1.复合材料的定义及分类；2.复合材料的组成及制备方法；3.复合材料的性能及其影响因素；4.复合材料在日常生活和工业中的应用。
教学内容将按照教材的章节安排进行讲解和讨论，结合实例分析，使学生能够更好地理解和掌握复合材料的相关知识。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：系统地传授复合材料的基本概念、性质和应用；2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解复合材料的性能和应用；3.实验法：学生进行实验，观察复合材料的性质，增强学生的实践能力。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和积极性。
四、教学资源为了支持本章节的教学工作，我们将准备以下教学资源：1.教材：提供权威、系统的复合材料知识，作为学生学习的主要参考资料；2.参考书：为学生提供更多的学习资源，拓宽知识视野；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，帮助学生形象地理解复合材料的相关知识；4.实验设备：准备实验器材，让学生能够亲自动手，观察复合材料的性质。
以上教学资源将有助于提高本章节的教学质量，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本章节的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以确保评估的客观性和公正性。
具体包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置相关的习题和案例分析，评估学生的理解和应用能力；3.考试：设置选择题、填空题、简答题和综合分析题等，全面考察学生的知识掌握和运用能力。
复合材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解复合材料的定义、分类和基本性质；2. 学生能够掌握复合材料中各组分的作用及相互关系；3. 学生能够描述复合材料在工程领域的应用及其优势；4. 学生能够解释复合材料在设计过程中的基本原则。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析复合材料的特点，并进行简单的性能预测；2. 学生能够通过实验方法，观察复合材料制备过程，培养动手操作能力；3. 学生能够运用文献检索、资料搜集等手段，了解复合材料的研究动态和发展趋势。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到复合材料在现代科技发展中的重要作用，激发对材料科学的兴趣；2. 学生能够培养严谨的科学态度，注重团队合作，提高沟通与协作能力；3. 学生能够关注复合材料在环境保护、资源节约等方面的意义，提高社会责任感。
课程性质：本课程为高中年级材料科学课程，旨在让学生了解复合材料的基本概念、性质和应用，培养科学素养和创新能力。
学生特点：高中学生具有一定的物理、化学知识基础，思维活跃，好奇心强，善于探究。
教学要求：注重理论与实践相结合，以案例分析、实验操作等形式，提高学生的实践能力和创新意识。
通过分解课程目标，使学生在学习过程中达到预期的学习成果，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 复合材料基本概念：介绍复合材料的定义、分类和特点，结合教材第二章第一节内容，让学生对复合材料有全面的认识。
2. 复合材料组分及作用：分析复合材料中基体、增强体、填料等各组分的性能和作用，以教材第二章第二节为基础，深入讲解各组分的相互关系。
3. 复合材料制备方法：讲解常见的复合材料制备方法，如熔融混合、溶液混合、原位聚合等，参考教材第二章第三节，并举例说明。
4. 复合材料性能及应用：介绍复合材料的力学、热学、电学等性能，分析其在航空、汽车、建筑等领域的应用，结合教材第二章第四节内容进行讲解。
5. 复合材料设计原则：阐述复合材料设计的基本原则，如优化设计、性能预测、结构模拟等，以教材第二章第五节为依据，指导学生了解设计过程。
复合材料工厂课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解复合材料的定义、分类及其基本性质；2. 学生能够掌握复合材料在生产中的应用及优势；3. 学生能够了解复合材料工厂的生产过程及主要设备；4. 学生能够掌握复合材料产品的质量检验方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的复合材料知识，分析并解决实际问题；2. 学生能够通过小组合作，设计简单的复合材料产品；3. 学生能够运用观察、实验等方法，对复合材料进行初步的质量检验。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对复合材料科学的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生环保意识，使其认识到复合材料在可持续发展中的重要性；3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力；4. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合。
课程性质：本课程为科学实践活动课程，旨在通过理论与实践相结合的方式，让学生深入了解复合材料及其在生产中的应用。
学生特点：六年级学生具有一定的科学素养，对新鲜事物充满好奇，善于观察和思考，具备一定的动手能力。
教学要求：教师需结合学生特点，以生动、形象的教学方式，引导学生参与实践活动，培养其探究精神和实践能力。
在教学过程中，注重目标导向，确保学生能够达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 复合材料基本概念：介绍复合材料的定义、分类及特点，结合课本第二章内容，让学生了解不同类型的复合材料及其性能。
- 教学安排：1课时2. 复合材料的应用与优势：分析复合材料在生产生活中的应用，探讨其与传统材料相比的优势，参考课本第三章内容。
- 教学安排：1课时3. 复合材料工厂生产过程：讲解复合材料的生产工艺、设备及其作用，结合课本第四章内容，让学生了解工厂的实际生产情况。
- 教学安排：1课时4. 复合材料产品设计：指导学生运用所学的复合材料知识，设计简单的复合材料产品，锻炼学生的创新意识和动手能力。
- 教学安排：2课时5. 复合材料质量检验：介绍复合材料的质量检验方法，结合课本第五章内容，让学生学会对复合材料产品进行初步的质量判断。
目录1 引言 (2)2 造型设计 (4)3 性能设计 (5)3.1原材料选择 (5)3.2管道各层性能设计 (7)4 结构设计 (8)4.1玻璃钢管受力分析 (8)4.2管壁厚计算及校核 (8)5 工艺设计 (10)5.1纤维缠绕制管所用设备 (10)5.2纤维缠绕制管工艺 (10)6 玻璃钢管道安装连接 (12)7 管道性能试验及检验 (13)7.1玻璃钢管轴向拉伸试验 (13)7.2玻璃钢轴向压缩试验 (13)7.3玻璃钢平行板外载试验 (13)7.4玻璃钢管短时水压失效压力试验 (13)7.5玻璃钢管外观质量检验 (13)8 小结 (15)参考文献 (16)1引言管道是现代工业中流体（气体或液体）输送的重要材料，传统的管道有钢管、混凝土管和铸铁管，但由于其易锈蚀、质量大，已不能满足现代工业的需要，又由于玻璃钢的诸多优势，使得玻璃钢管道（简称GRP管）应运而生[1、2]。
玻璃钢管道玻璃钢管道简称FRP管道。
具有耐久性好、摩擦阻力小，输运能力高，安装方便、耐化学腐蚀性强、使用寿命长等优点，可降低管道因维护、更换停产带来的损失，主要应用在石油、电力、化工、造纸、制革、冶金、城市给排水、废水处理及农业灌溉等。
与钢管相比，玻璃钢管道的优点有：(1)耐腐蚀性。
FRP管道能够抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的腐蚀。
(2)耐热抗冻性好。
FRP管的温度使用范围一般在-40℃~80℃之间，若先用特殊树脂其使用温度可达到更高。
(3)轻质高强，运输安装方便。
FRP管道的比重为1.7~1.9，与同压力、同管径的其他材质管道比较，FRP管道单位长度、重量约等于钢管的30％，因此运输安装十分方便，FRP管道每根长度可达12m，安装快速简便。
另外可免除安装钢管所需的焊接和防锈、防腐处理等工序。
(4)摩擦阻力小，输送能力高。
FRP管道内表面非常光滑，糙率系数小，水利系数可长期保持在145～150范围内，经测试得到其水流摩阻损失系数为0.000915，能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力20％以上。
复合材料课程设计1. 选题背景随着社会的发展以及科技的进步，材料科学和工程在各个领域中发挥越来越重要的作用。
复合材料作为一种新型材料，在航空航天、汽车、建筑等领域中得到了广泛的应用。
随着对材料性能和结构的不断研究，复合材料也在各个领域中不断创新和发展。
本课程设计旨在深入探究复合材料的结构和性能，进一步提高学生综合素质和工程实践能力。
2. 选题意义通过本课程设计，学生能够接触到最新的复合材料技术，学会分析和评价复合材料的性能、结构和特点，掌握复合材料设计和制备的基本方法和技术，培养学生的实践操作技能和独立思考能力。
同时，本课程设计也可以为学生提供一个更好的就业平台，从而提高学生的综合素质和工程实践能力。
3. 课程设计内容3.1 理论部分本课程设计的理论部分主要包括复合材料的定义和分类、复合材料的结构和性能、复合材料的制备和加工工艺等内容。
具体包括以下几个方面：1.复合材料的概念与分类介绍复合材料的定义和分类，以及各种复合材料的特点、组成和应用领域。
2.复合材料的结构和性能介绍复合材料的结构和性能，包括纤维增强复合材料和层板材料的结构和性能、复合材料的力学性能、热学性能、电学性能、阻燃性能等方面。
3.复合材料的制备与加工技术介绍复合材料制备和加工工艺的基本原理和技术，包括手工层叠法、浸涂法、预浸料法、层板复合法等。
3.2 实践部分本课程设计的实践部分主要包括实验和课程设计两个部分。
通过实验和课程设计，学生可以掌握复合材料制备和加工的基本技术，同时提高学生的实践操作能力和独立思考能力。
1.实验实验部分主要包括纤维增强复合材料的制备和力学性能测试、层板材料的制备和力学性能测试、复合材料的热学性能测试等。
通过实验，学生可以掌握各种复合材料的制备和测试方法。
2.课程设计课程设计部分主要是学生自己设计一个复合材料的制备项目，包括具体的设计方案、工艺流程、实验过程和结果分析等。
通过独立完成课程设计，学生可以更好地理解复合材料制备和加工的基本原理和技术，培养自己的实践操作能力和创新思维能力。
包装复合材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解包装复合材料的定义、分类及用途；2. 学生能够掌握包装复合材料的基本性能及检测方法；3. 学生能够了解包装复合材料在环保和可持续发展方面的意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并选择合适的包装复合材料；2. 学生能够设计简单的包装复合材料结构，提高包装性能；3. 学生能够运用课堂所学，对包装复合材料进行简单的检测和评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对包装复合材料的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到包装复合材料在可持续发展中的作用；3. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为应用科学课程，旨在让学生了解并掌握包装复合材料的相关知识，培养学生的实践操作能力和创新思维。
学生特点：初三学生，具备一定的物理和化学知识基础，对新材料和环保问题有一定了解。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过讲解、案例分析、小组讨论等形式，提高学生对包装复合材料的认识和应用能力。
同时，注重培养学生的环保意识和团队协作精神，为后续学习打下坚实基础。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 包装复合材料概述- 定义、分类及用途- 性能特点及影响因素- 环保与可持续发展2. 包装复合材料的基本性能- 物理性能（如强度、韧性、耐磨性等）- 化学性能（如耐腐蚀、抗老化等）- 生物降解性能3. 包装复合材料的检测方法- 物理性能检测- 化学性能检测- 生物降解性能检测4. 包装复合材料的选择与应用- 根据包装需求选择合适的复合材料- 提高包装性能的复合材料设计- 案例分析5. 环保型包装复合材料- 生物降解材料- 可回收利用材料- 环保法规与政策6. 课程实践与讨论- 实践操作：设计简单的包装复合材料结构- 小组讨论：包装复合材料在生活中的应用及环保问题- 分享与交流：学习心得与成果展示教学内容依据课程目标，结合教材章节进行组织。
《复合材料》教学大纲1.课程编号：1000952032.课程名称：复合材料3.高等教育层次：本科4.课程在培养方案中的地位：课程性质：选修对应于材料科学与工程专业，属于BZ专业课程基本模块。
5.开课学年及学期：非强制6.先修课程：a材料科学基础A，材料力学性能与失效分析；b陶瓷材料学，材料物理性能；c材料现代测试技术7.课程总学时：4.0，总学分：64（实验学时：0）。
8.课程教学形式：0普通课程9.课程教学目标详见第10项相关内容。
10.课程教学目标与教学效果评价（如填此项则上一项可不填）11.课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系（公共平台课无需细化到毕业要求指标点（见各专业培养方案说明书），暂无专业认证需求的专业下表可选填）12.教学内容、学时分配、与进度安排13.考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。
考核方式：闭卷考试成绩评定：百分制，卷面成绩70%，平时成绩30%（其中综述论文8分，文献讲解12分，日常出勤考核9分，平时课堂提问、研讨可适当奖励，每次1分），按百分制给出最终成绩。
14.教材，参考书:选用教材：[1]王荣国, 武卫莉, 谷万里. 复合材料概论[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社,1999.[2]吴人洁. 复合材料[M]. 天津: 天津大学出版社，2000.参考书：[1]尹洪峰，任耘，罗发. 复合材料及其应用[M]. 陕西: 陕西科学技术出版社,2003.[2]Bryan Harris著. 陈详宝，张宝艳译. 工程复合材料[M]. 北京: 化学工业出版社,2004.[3]周曦亚. 复合材料[M]. 北京: 化学工业出版社,2005.[4]车剑飞，黄洁雯，杨娟. 复合材料及其工程应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2006.[5]刘雄亚. 复合材料新进展[M]. 北京: 化学工业出版社,2007.[6]薛云飞等，先进金属基复合材料修订稿。
复合材料学课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握复合材料学的基本概念、特性、制备方法和应用领域。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：–描述复合材料的基本组成和结构。
–解释复合材料的制备原理和工艺。
–阐述复合材料的性能及其应用。
2.技能目标：–能够分析复合材料的制备过程和性能优化。
–能够运用复合材料解决实际工程问题。
3.情感态度价值观目标：–培养学生对新材料研究的兴趣和好奇心。
–强化学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.复合材料的基本概念：介绍复合材料的定义、分类和特点。
2.复合材料的制备方法：讲解溶液法、熔融法和原位聚合等制备工艺。
3.复合材料的性能：分析复合材料的力学、热学、电学等性能。
4.复合材料的应用：探讨复合材料在航空航天、汽车、建筑等领域的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：通过讲解复合材料的基本概念、制备方法和性能，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：学生探讨复合材料的应用案例，提高学生的实际问题分析能力。
3.案例分析法：分析典型的复合材料制品，使学生了解复合材料在工程中的应用。
4.实验法：安排学生进行复合材料制备和性能测试实验，培养学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《复合材料学》及相关参考书籍。
2.多媒体资料：教学PPT、视频、动画等。
3.实验设备：复合材料制备装置、性能测试仪器等。
通过以上教学资源，为学生提供丰富的学习途径，提高教学效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，占总评的20%。
2.作业：布置相应的作业，评估学生的完成情况和理解程度，占总评的30%。
3.考试：期末进行闭卷考试，评估学生的知识掌握和应用能力，占总评的50%。
以上评估方式客观、公正，能全面反映学生的学习成果。
复合材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解复合材料的定义、分类及基本性质。
2. 使学生掌握复合材料的主要制备方法及其应用领域。
3. 引导学生了解复合材料在现代社会生活中的重要作用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析复合材料性能的能力。
2. 提高学生设计简单复合材料制备方案的能力。
3. 培养学生运用复合材料知识解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对复合材料科学研究的兴趣，培养其创新精神和探索精神。
2. 培养学生关注复合材料在环保、节能等领域的应用，提高其环保意识。
3. 增强学生对我国复合材料产业发展的认识，培养其爱国情怀。
课程性质：本课程为学科拓展课程，旨在拓宽学生的知识视野，提高学生的科学素养。
学生特点：六年级学生对新材料有一定的认知基础，好奇心强，善于探索。
教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，注重培养学生的动手操作能力和创新能力。
通过具体的学习成果分解，使学生在课程结束后能够达到以上所述的知识、技能和情感态度价值观目标。
为后续的教学设计和评估提供明确的方向。
1. 复合材料的定义与分类- 介绍复合材料的定义，对比单一材料的特点。
- 分类讲解不同类型的复合材料，如金属基、陶瓷基、高分子基复合材料。
2. 复合材料的制备方法- 概述复合材料的主要制备技术，如层压、缠绕、注射成型等。
- 分析各种制备方法的优缺点及适用范围。
3. 复合材料的性能与应用- 讲解复合材料力学、热学、电学等性能特点。
- 举例说明复合材料在不同领域的应用，如航空航天、建筑、汽车等。
4. 复合材料在我国的发展现状与趋势- 分析我国复合材料产业的发展现状。
- 阐述复合材料未来的发展趋势和挑战。
教学大纲安排：第一课时：复合材料的定义与分类第二课时：复合材料的制备方法第三课时：复合材料的性能与应用第四课时：复合材料在我国的发展现状与趋势教材章节关联：教学内容与课本第五章“复合材料”相关，涉及课文第5.1节至5.4节的内容。
《复合材料》课程教学大纲课程代码： 050232006课程英文名称：Composite Materials课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2017.9一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标复合材料是金属材料工程专业选修的专业基础课。
复合材料是包括多学科、多领域的一门综合性学科。
本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。
使学生在已有的材料科学的基础上，较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料，以及各种复合材料的性能、制备方法与应用，了解材料的复合原理，以及复合材料的发展方向。
从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，学生应达到下列要求： 1、熟悉复合材料的常用基体材料和常用增强材料结构与性能； 2、初步掌握金属基、聚合物基、陶瓷基复合材料的种类和基本性能； 3、了解先进复合材料的发展概况。
（三）实施说明本教学大纲依据专业指导性教学计划制定，指导教学环节。
教学以课堂讲授为主，多媒体辅助教学。
对课程中的重点、难点问题着重讲解。
由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过举出生产实例锻炼学生分析解决问题的能力。
采用启发式教学，培养学生勤学动脑，提高学习的积极主动性。
（四）对先修课的要求学习本课程前,学生应学完金属工艺学、材料性能学、材料科学基础、工程材料学等相关课程,掌握有关材料的成分、组织和性能的相互关系。
（五）对习题课、实验环节的要求每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述型、和分析型。
（六）课程考核方式1.考核方式：考查2.考核目标：主要考查复合材料的常用基体材料和常用增强材料结构与性能，金属基、聚合物基、陶瓷基复合材料的种类和基本性能。
目录1 引言 (2)2 造型设计 (4)3 性能设计 (5)3.1原材料选择 (5)3.2管道各层性能设计 (7)4 结构设计 (8)4.1玻璃钢管受力分析 (8)4.2管壁厚计算及校核 (8)5 工艺设计 (10)5.1纤维缠绕制管所用设备 (10)5.2纤维缠绕制管工艺 (10)6 玻璃钢管道安装连接 (12)7 管道性能试验及检验 (13)7.1玻璃钢管轴向拉伸试验 (13)7.2玻璃钢轴向压缩试验 (13)7.3玻璃钢平行板外载试验 (13)7.4玻璃钢管短时水压失效压力试验 (13)7.5玻璃钢管外观质量检验 (13)8 小结 (15)参考文献 (16)1引言管道是现代工业中流体（气体或液体）输送的重要材料，传统的管道有钢管、混凝土管和铸铁管，但由于其易锈蚀、质量大，已不能满足现代工业的需要，又由于玻璃钢的诸多优势，使得玻璃钢管道（简称GRP管）应运而生[1、2]。
玻璃钢管道玻璃钢管道简称FRP管道。
具有耐久性好、摩擦阻力小，输运能力高，安装方便、耐化学腐蚀性强、使用寿命长等优点，可降低管道因维护、更换停产带来的损失，主要应用在石油、电力、化工、造纸、制革、冶金、城市给排水、废水处理及农业灌溉等。
与钢管相比，玻璃钢管道的优点有：(1)耐腐蚀性。
FRP管道能够抵抗酸、碱、盐、海水、未经处理的污水、腐蚀性土壤或地下水及众多化学流体的腐蚀。
(2)耐热抗冻性好。
FRP管的温度使用范围一般在-40℃~80℃之间，若先用特殊树脂其使用温度可达到更高。
(3)轻质高强，运输安装方便。
FRP管道的比重为1.7~1.9，与同压力、同管径的其他材质管道比较，FRP管道单位长度、重量约等于钢管的30％，因此运输安装十分方便，FRP管道每根长度可达12m，安装快速简便。
另外可免除安装钢管所需的焊接和防锈、防腐处理等工序。
(4)摩擦阻力小，输送能力高。
FRP管道内表面非常光滑，糙率系数小，水利系数可长期保持在145～150范围内，经测试得到其水流摩阻损失系数为0.000915，能显著减少沿程的流体压力损失，提高输送能力20％以上。
(5)不生锈。
由于玻璃钢管是由非金属材料树脂及玻璃纤维复合而成，所以，它们不论在使用过程还是在闲置过程中，均不会生锈，因而也就无需进行防锈、除锈处理。
(6)可设计性强。
根据具体使用情况，可对缠绕玻璃钢管的具体性能及形状进行设计：①可对缠绕时的缠绕角进行设计，以便管具有不同的纵/环向强度分配；②可对管壁厚进行设计，以便管可以承受不同的内外压；③可对材料进行设计，以达到不同的耐腐蚀目的、阻燃目的、介电目的等；④可对授头方式进行设计，适用不同的安装条件，以提高工程安装速度。
(7)可修复性强、维护方便。
缠绕玻璃钢管罐不生锈、不结垢、耐腐蚀性能好，一般情况下无需维护；即使需要维护，由于其重量轻，可维修性强，所以，维修起来也是十分方便的。
根据使用压力可分为高压管（5~30MPa）、中压管（1.6~4 MPa）和低压管（0.1~4 MPa）三种；按制造方法可分为手糊玻璃钢管、预浸布卷玻璃钢管、缠绕玻璃钢管、离心浇注玻璃钢管等；根据管道的铺设方法，可分为架空铺设、埋地铺设、地面铺设三种。
除此以外，还有其他的分类方法。
地面铺设是将管道的地面铺设到底表面高度的管机上，这种铺设方法适用于森林、高山或地下水高的地区。
地面铺设管道常用于农业灌溉、工业给水等。
本设计书包括对玻璃钢管道的造型设计、性能设计、结构设计、工艺设计、管道的安装连接及检验。
在造型设计中根据要求选弯管，弯管与管道的连接选用承插胶结并外包缠，可防止Cl2的泄露；在性能设计中进行了基体材料、增强材料和辅助材料的选择，根据使用条件选择不饱和聚酯树脂和中碱玻璃纤维表面毡、短切毡、无捻粗纱，引发剂选用过氧化甲乙酮，同时选用与之配合的促进剂，为提高防老化性能家入适量UV9紫外线吸收剂；结构设计中经计算的壁厚7.5mm，经校验符合要求；玻璃钢管道的成型方法有手糊成型、纤维缠绕成型、拉挤缠绕成型等，选择纤维缠绕成型；玻璃钢的安装连接中，选用胶结连接并外包缠，用钢架进行支撑；采用轴向拉伸试验、轴向压缩试验及水压试验等对玻璃钢管道进行检验。
根据管道设计条件，属于中压地面铺设管，选用缠绕成型玻璃钢管。
地面铺设是将管道的地面铺设到地表面高度的管基上，管道由弯管连接，且为限制性连接，因此选择承插胶结连接并外包缠，可以防止Cl2气体外漏。
地面铺设玻璃钢管的造型如下：图2.1 地面铺设玻璃钢管的俯视图图2.2 地面铺设玻璃钢管的主视图性能设计就是合理地对材料进行选择、组合，选用原材料时应考虑输送介质及浓度、使用压力、使用温度以及外界环境因素等工艺条件。
3.1原材料的选择管道的原材料包括：基体材料(树脂体系)、增强材料(玻璃纤维)、辅助材料（引发剂、促进剂等)。
材料设计的原则如下[1]：工艺性所选材料体系应适合拟采用的工艺成型方法；可靠性对所选材料体系有把握，尽可能选用已定型的、成批量生产的、质量稳定的产品；适用性材料的机械性能满足结构的强度和刚度要求，材料的耐环境性能要保证结构在使用环境下能正常工作；经济性在满足结构使用性能要求的前提下，尽可能地降低成本。
3.1.1基体材料选择树脂是玻璃钢管道的基体材料，其作用是传递载荷，并使载荷平衡，基体材料的性能，如耐腐蚀、耐热性等，直接决定玻璃钢管道的性能。
常用的树脂包括：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂三大类，其中以不饱和聚酯树脂使用最为广泛。
不饱和聚酯树脂相对密度在1.11~1.20左右，固化时体积收缩率较大。
其性能特点有：①耐热性：大多数不饱和聚酯树脂热变形温度在50~60℃；②力学性能：不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度；③耐化学腐蚀性：不饱和聚酯树脂稀酸、稀碱性能较好[2]。
环氧树脂的特性有：①收缩性低：和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2％）；②力学性能：固化后环氧树脂体系具有优良的力学性能；③化学稳定性：通常情况下固化后的环氧树脂体系具有耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。
综合考虑以上因素，选择不饱和聚酯树脂作为基体材料。
3.1.2 增强材料选择作为增强材料的玻璃纤维及其织物是玻璃钢主要的承载组分材料，对玻璃钢管道的强度和刚度有着直接的影响。
常用的缠绕用增强材料包括：各种无捻粗纱、表面毡、针织毡、短切毡、方格布等。
玻璃纤维纱应具有以下特点：耐化学腐蚀性；工艺性与所用树脂有良好的相容性；可靠性线密度要有保证，悬垂性要小等。
无碱玻纤与中碱玻纤性能对比表3.1无碱和中碱玻瑞纤维性能对比种类耐酸性耐水性机械强度防老化性电绝缘性成本树脂适用条件无碱纤维一般好高较好好较高好用于强度高的场合中碱纤维好差低差低低差用于强度低的场合因此选用中碱玻璃纤维，各种纤维及织物的特点有：(1)无捻纤维：无捻纤维各股纱之间张力均匀，不起毛、不断头、成带性好，对树脂浸润性好，所制玻璃钢管道强度也比有捻纤维要高。
(2)表面毡：表面毡应用最早，使表面产生富树脂层而光滑有弹性，减少摩擦阻力，提高耐磨性、耐腐蚀性、耐水性、耐老化性和抗冲击性，是制作玻璃钢内衬耐腐蚀层的首选材料。
(3)玻璃纤维毡：常用于缠绕成型制品的富树脂层，包括内衬层和外表层，一般采用短切毡[1]，缠绕工艺对玻璃纤维毡的要求:毡片浸透性要好、消泡性要好。
3.1.3辅助材料为使树脂按工艺要求固化，以及改进树脂的理化性能或固化后制品的某些性能如阻燃抗静电、耐磨等性能通常在树脂配方中加入某些助剂如固化剂、引发剂、促进剂、阻燃剂、脱模剂、低收缩剂等。
固化剂也称引发剂，它能使树脂固化，是树脂配方中不可缺少的组成部分，并且对树脂性能有极大影响，不同树脂的固化体系不一，即使同一种树脂，使用环境不同，固化剂加入的量也不尽相同，需要在使用前充分试验，确定配方后方可正式使用。
在玻璃钢中使用的不饱和聚醋树脂、乙烯基酷树脂等溶解在乙烯基单体中，它们进行共聚反应，是要由引发剂分解产生的游离基来引发，常用的引发剂有两种，有机过氧化物和偶氮化合物。
引发剂的选用要考虑以下几个因素[1]：a.树脂活性，所选固化剂与树脂的反应性相匹配，树脂反应性强，选用的引发剂活性要高，树脂反应性弱，选用的引发剂的活性要较低以免游离基产生较快，到固化后期缺乏引发剂；b.适用期，配制好的胶液必须保证有效地浸渍增强材料，其胶液的存放时间为适用期，不同配方的适用期是不同的；c.成型温度，按成型产物温度可分为低温、中温、高温三种固化类型，必须选择适合于该温度范围的有氧化物，缠绕成型法在中温固化范围内；d.固化速度，树脂的固化速度与引发剂的活性、加入量和成型温度有关，引发剂的用量一般为1%~2%，成型温度确定，就可了解引发剂的活性与固化时间的关系，以达到放热峰温度来计算固化时间。
引发剂的选用必须考虑填料、颜料及其他添加剂对固化工艺的影响，目前固化不饱和聚酷树脂用的有机过氧化物的临界温度都在60℃以上，对于固化温度要求在室温时，这些有机过氧化物就不能满足要求，必须设法使过氧化物的临界温度降低，当有机过氧化物在叔胺作用下，就可在较低温度下产生游离基。
考虑以上因素，选择过氧化甲乙酮作为引发剂，其价格低，性能好，使用极其方便，和树脂混合容易。
选择促进剂时应注意选择活性好，用量少，胶凝时间快，应与引发剂相配合。
放热峰适当、毒性小的促进剂。
3.2管道各层性能设计管壁可分为三层结构，即内衬层、结构层和外表层。
其功能各为：内衬层主要起防腐、防渗作用；结构层承受荷载引起的各种应力；外保护层则用于防自然老化和摩擦碰撞。
内表层为富树脂层，厚2.0mm，树脂选双酚A型不饱和聚酯树脂，增强材料选中碱玻璃纤维表面毡和短切毡；结构层选用双酚A型不饱和聚酯树脂，增强材料选中碱玻璃纤维无捻粗纱；外保护层选用通用型不饱和聚酯树脂，增强材料选中碱玻璃纤维短切毡，加入适量UV9紫外线吸收剂，防止老化。
图3.1 玻璃钢管管壁结构4 结构设计结构设计主要是对管道进行强度、刚度、稳定性等方画的设计与计算，包括管道的结构层的壁厚、铺层方式、管接头的形式等[4]。
一般设计可分为以下几个阶段[5]：分析管道的技术条件和工作条件，提出计算要求；根据技术条件进行荷载分解，然后组一合校核；进行管道设计计算；进行管道刚度及稳定性设计计算；进行管件连接设计。
4.1玻璃钢管受力分析输气管工作压力只有均匀内压，工作压力在管截面上的分布如下图所示：图4.1 玻璃钢管道压力分布4.2管壁厚计算及校核(1)按环向强度计算管壁厚度查表取环向拉伸强度270MPa 则环向许用应力2702710y M P a σ⎡⎤==⎣⎦ （4.1）再由公式mm w t 7.52.11027022502.1Pw -]2[σDP y =-⨯⨯== （4.2）初选玻璃钢管壁厚为5.7mm 。
