下面小编整理了一些《土木工程材料论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。摘要：对于当前的中国制造业而言，材料成形与控制工程中的金属材料加工是该行业的关键发展方向。有鉴于此，我们不仅需要在材料控制方面取得新的全面突破，还需要大力加强相关技术的衍生，使相关企业能够在技术上进一步取得新的发展和突破。本文以金属材料在加工过程中的实际材料成形和控制过程为例，对金属材料的加工工艺进行了进一步详细的研究和分析。
第一篇：土木工程材料论文
材料成型与控制工程金属材料研究
摘 要：金属材料的加工质量与材料成型及控制工程的相关技术水平有直接关联，同时也会影响我国的工业发展水平。因此相关企业应该提高重视程度，并关注其在电力机械制造、船只等交通工具制造中的重要应用价值，通过不断改进工艺，应用最新的技术提高控制水平，通过促进自动化生产，促进材料加工工艺迅速发展，为我国工业的进一步腾飞提供助力。
关键词：金属材料;加工技术
材料成型及控制工程是机械制造行业的重要工序，而且金属加工作为电力制造、航空航天、船舶制造等行业的基础工艺，提高材料成型质量，是优化机械制造水平的必要条件。
1 材料成型与控制工程及选材原则
1.1 材料成型与控制工艺概述
在一些金属复合材料的加工过程中会出现材料抗磨性和抗压性不合格的情况，对于这些情况我们可以在加工过程中添加一定量的辅助性增强物质来提高材料性能。我们还可以运用金属的不同性质选择合适的加工技术，将金属复合材料加工的优点放大，增加其应用的范围。金属复合材料的加工需要考虑到多种金属加工的手法，加工的过程比普通金属材料加工复杂。这些复杂的工艺需要我国科研人员进行各类型的研究，分析金属的基本特征进行实际加工，对此我国需要加大科研人员的培养，改进加工技术，对外交流，相互提高制造技能，提高加工成品的质量。
1.2 金属材料的选材原则介绍
目前，金属复合材料应用的范围更广，但是它比普通的金属材料更复杂，所以在金属复合材料进行加工的时候需要考虑的因素更多，金属复合材料在物理特性和化学特性上的复杂性需要我们进行更细致的科学研究。在各种机械设备的制造中金属复合材料已经得到了广泛的应用，但是机械设备需要很多不同类型的零件，也就需要不同类型的金属复合材料的加工，加工人员需要根据不同的产品需求使用不同的金属材料。不同的金属材料加工方式也不同，在科研人员的研究下进行科学的实验，使不同的复合金属发挥最大的作用。
2 材料成型与控制工程中的金属材料加工技术
2.1 金属材料机械加工成型分析
机械加工成型是金属材料加工常用的方式，其中使用最为广泛的刀具就是金刚石刀具。以铝基复合材料为例，这种复合材料具有较好的延展性，主要是继承了铝金属的物理特性，同时通过添加相应的混合物质，还能改善金属材料的整体性能。使用金刚石刀具对这种材料进行加工时，具体可以使用车削方式、铣削方式以及钻削方式。钻削非常简单指的是利用传统的麻花钻头进行加工，并集合切削液进行一定的强化处理。铣削主要指的是在一定粘合剂基础上进行加工的一种方式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，但加工过程中会产生大量的热，需要使用乳化液进行相应的冷却处理。
2.2 挤压和锻模塑性成型
因为在金属材料加工成型工程当中，假如模具直接和金属材料相互接触，那么就会在加工过程中对金属材料表面光滑性造成影响，从而也就难以对金属材料的质量及外观美观性做出保证。所以在实际加工的过程当中，可以降低摩擦来规避这一问题的发生。在模具表面添加涂层或者润滑剂，能够让模具和金属之间的摩擦问题得到有效的控制，依据相关调查工作得到的结果可以了解到，当在模具上添加涂层或者润滑剂之后，在实际加工的过程中，金属材料和模具之间的摩擦可以减少30%以上，从而也就可以对产品质量及外观美观性作出保证。
除去上文中所说的这一项措施之外，还可以将增强颗粒添加到金属材料当中，不但可以让金属材料本身可塑性降低，还能够让结合之后的材料抗变形性得到一定程度的提升。此时工作人员可以使用增加挤压速度这一方法来提升生产过程中的挤压温度，促使增强颗粒能够在短时间之内和金属材料融合起来，提升融合速度的同时还可以提升融合效果，对金属复合材料的成型做出保证。
在加工过程中还应当考虑到的问题是增强材料本身的效果以及复合材料中各种材料的占比，通过颗粒物的比例决定使用哪一种方法促进金属复合材料的成型。假如在金属材料当中添加的增强材料比较少，那么就可以通过提升挤压速度来促进融合;如果增强颗粒物的占比较高，那么就应当控制挤压速度，保证成型及锻压工作的順利开展。
2.3 金属材料铸造成型分析
铸造成型技术也是监护材料成型中的一种常用方式。在实际加工中，金属基复合材料在增强物质的影响下，金属熔体的粘度和流动性也会发生改变，同时在一定的温度环境中，相关物质之间会发生一定的化学反应。因此加工人员需要控制温度以及保温时间，避免由于化学反应导致金属材料的功能受到影响。导致熔体的粘度较高，浇筑出现严重困难，最终影响金属材料的本质。因此材料成型的加工技术人员可以使用精炼的方式，通过使用一定量的变质剂造渣处理，但这种方式本身具有一定的局限性，不适用于颗粒增强铝基复合材料的加工。
2.4 粉末冶金成型技术分析
粉末冶金成型技术的发展已经经历了一定的阶段，其加工工艺也相对成熟，尤其在晶须、复合材料零部件以及金属基复合材料的加工中具有重要的应用价值。这种技术本身工艺成熟，加上目前结合数控技术、自动化技术，可以实现高精度、小尺寸的工件加工。该技术显著的特点体现在组织细密、增强分布均匀以及接触界面小的优点。目前这种技术在实际应用中，以及发生了大大的延伸性，应用领域不断拓宽，同时工件本身的耐磨性等有点也成为各界青睐的重点内容。随着智能化技术的发展以及计算机技术的应用，粉末冶金成型技术的控制水平会不断升高，同时形成的工件也会早汽车制造领域、航空航天领域中的精密零件中发挥作用。
在金属复合材料的加工过程中需要严谨的工作态度，将每个细节都做标准，如果出现一些小的瑕疵，在日后的运行过程中就会变成更大的纰漏。我们要避免生产过程中的安全隐患，不能让材料的问题影响到整个工程的应用情况。
结语
综上所述，金属材料的加工是材料成型与控制过程中的重要内容。由于现代工业发展速度不断加快，在制造业的推动下，金属材料的各个领域中的应用价值不断提升。但在实际生产中，需要根据材料本身的特点，并结合使用一定的工艺，在加工过程中通过提高质量控制水平，为整个应用领域提供更为优质的金属材料零部件。
参考文献：
[1]杨艺，闫拓，杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机，2018，49（17）：32.
[2]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场，2019（1）：176.
[3]胡志军，傅煜平.材料成型与控制工程中的金属材料加工[J].现代制造技术与装备，2017（2）：88.
作者简介：
王浩 汉族 籍贯辽宁省阜新市阜蒙县 1998.12.13 冶金学院 材料成型及控制工程
（辽宁科技学院 辽宁 本溪 117104）
作者：王浩 周麒麟 方宣雄
第二篇：浅析材料成型与控制工程中材料加工的研究
摘要：对于当前的中国制造业而言，材料成形与控制工程中的金属材料加工是该行业的关键发展方向。有鉴于此，我们不仅需要在材料控制方面取得新的全面突破，还需要大力加强相关技术的衍生，使相关企业能够在技术上进一步取得新的发展和突破。本文以金属材料在加工过程中的实际材料成形和控制过程为例，对金属材料的加工工艺进行了进一步详细的研究和分析。
关键词：材料成型;控制工程;金属材料;焊接
引言
金属材料加工在材料成形与控制工程中是材料成形与控制工程中的难点，具有十分重要的地位和現实意义。因此，它具有非常广阔的发展前景。随着我国科学技术的进一步发展和提高，金属材料的成型将在越来越多的行业得到广泛应用，在国家层面也将受到高度重视。通过进一步的研究和实践，最终使金属材料的加工技术水平得到更好的发展和新的创新与突破，这对提高我国在世界上的竞争力也非常重要。
1金属材料加工现状分析
建筑企业在实际施工过程和未来的使用过程中都需要硬度高、耐磨性好的金属材料，这一要求给材料的成型工艺带来了很大的困难。目前，为了使成型后材料的质量、硬度及相关指标满足施工和使用的要求。我国一般采用的方法是：在首次加工过程中，根据不同的需求和不同的性能，采用不同的技术对策，以解决上述问题。目前，考虑到金属材料加工在材料成型与控制工程中的研究和应用现状及各种因素，有必要在满足相关化学和物理性能的前提下进行深入、透彻的研究。在最终材料成型和加工过程中，需要添加符合规定质量要求的复合材料。因为在工程建设过程中，企业不仅要求所生产的产品具有良好的耐磨性，还要求其硬度满足相关要求。此外，材料的工程性能还必须满足生产的相关要求。企业对材料的各种要求无疑会给材料的成形过程带来巨大的挑战。因此，为了保证材料成型后的质量，企业一般采用金属复合材料，通过复合材料内部的金属纤维来满足一系列生产要求，同时也满足材料成型后的性能要求。然而，目前金属材料的成形过程中往往涉及到挤压、焊接等相关技术，因此细致的工作就显得尤为重要。生产过程中的任何小错误或工作失误都可能造成非常严重的后果，对材料的塑性有非常关键的影响，因此，在材料成型过程中，我们必须有一个透彻和深入的了解，并在塑性加工成形的基础上，进一步采用复合材料来满足一系列加工性能要求。
2金属材料加工中的问题
2.1焊接质量差
在材料焊接成形过程中，焊接质量是材料成形是否满足质量要求的关键，在整个焊接过程中对焊接质量有很高的要求。可以说，机械设备的加工和材料的成型都离不开焊接工艺的支撑。然而，目前许多材料成型过程中使用的焊接工艺及相关设备往往处于相对落后的状态，因此焊接质量往往不到位，影响整个材料成型的质量。此外，在焊接过程中，各个环节的控制不到位，也会影响整个材料成型的最终效果。
2.2加工和成型中的问题
目前，在材料成形过程中，我国应用较为广泛的技术是机械加工成形技术。这项技术是用金刚石或硬质金属工具切割材料，并用这种方法切割或研磨铝基复合材料或其他金属复合材料，使其形状和尺寸满足成品零件的要求。它也是中国最常见的材料成型技术。然而，由于金刚石或硬质合金刀具在切削过程中会对金属基复合材料产生一定的影响，所以在整个产品形成后会有差异。此外，即使在材料切割过程中，也存在巨大的安全隐患，这将对员工和设备造成非常严重和无法估量的后果。
2.3材料选择中的问题
因为在材料成型和加工过程中，需要在原材料的基础上添加一些复合材料，虽然这些复合材料的添加将大大提高材料的强度，更好地优化材料的耐磨性，可以更好地满足一系列相关要求。然而，也存在许多问题，如增加材料二次加工的难度系数。因此，目前，不同材料的成型将选择不同的加工方法和工艺。虽然取得了良好的效果，但并不能从根本上解决问题，添加复合材料的影响依然存在。
3提高金属材料加工水平
3.1提高焊接质量
上述焊接质量问题将直接影响材料焊接质量是否合格。因此，除了在焊接过程中积极引进先进技术外，还必须严格控制所有焊接环节，规范工人操作。只有这样，才能消除导致质量不合格的各种因素。同时，我们必须更加重视安全生产。只有重视这一点，才能避免因焊接操作失误而引发的安全事故。最后，我们需要建立一个完善的应急计划。一旦焊接过程中出现问题，应迅速选择最合适的相应措施，及时处理焊接质量问题，并能及时有效地对工艺问题或操作问题做出相应调整。这不仅可以快速调整工作状态，而且可以优化整个流程，对于这方面，企业管理者和技术人员都应该高度重视。只有这样，企业才能不断提高自身的焊接质量和焊接工艺，从源头上保证材料成型符合相关质量要求和专业标准。在焊接过程中，焊工是影响工作质量的关键因素。同时，它对材料成形过程的安全性也起着非常重要的作用。因此，有必要加强对员工的技术培训，加强对员工标准化操作的监督和考核。只有这样，我们才能确保工人能够准确、熟练地施工。只有这样才能最终满足材料焊接成型的相关质量要求，从而保证整个成型过程和效果。
3.2精加工
对于加工过程中存在的问题，需要进一步细化加工。用金刚石工具加工铝基复合材料的过程可分为以下五种类型：车削、铣削、刨削、磨削和钻孔，通常称为车削、铣削、刨削、磨削和钻孔。在实际加工过程中，应根据不同的材料和不同的精度要求选择不同的加工方法。此外，应特别注意在机加工过程中使用硬质合金刀具进行切削。在这个过程中，刀具与材料之间的接触面会产生大量的热量，这将对产品的成形质量产生很大的影响。因此，在这个工作步骤中需要添加适量的乳液，主要目的是有效地冷却它。同时，控制刀具的切削速度，以控制刀具与材料的接触面不会产生过多热量，影响切削质量，但切削速度过慢不会影响生产进度。
3.3复合强化工艺的选择
虽然在材料成型过程中加入金属复合材料可以对材料成型产生很好的效果，但也会给材料加工过程带来一系列问题。对于这一问题，相关人员需要能够根据情况采取补救措施，并针对不同类型的问题选择不同的处理流程和方法。例如，在连续纤维增强金属基复合材料的成形过程中，只能通过添加金属基复合材料和金属复合材料来成形。然而，在某些金属复合材料的成形过程中，需要添加各种技术手段，最终才能成形。这些金属复合材料的成型工艺，也需要专业技术人员的指导，成型技术实践和相关人员对其进行长期的研究和探讨，以便最终得到正确的使用。只有这样，才能不断改进和发展金属复合材料的成型和加工技术，提高其质量和性能指标。此外，员工还需要严格控制金属材料的选择过程。他们必须高度掌握所选材料，准确掌握添加材料的添加量对金属材料性能的影响，并控制添加量，以确保复合材料的强化过程具有更好的强化效果。
结束语：
综上所述，金属材料的加工属于材料成型和控制过程中存在的加工难点。本文剖析了金属材料加工过程中常见的难点，对这些难点进行了相应的分析，并给出了相应的解决方案，这对金属材料加工工艺在材料成型和控制过程中具有一定的指导意义。
参考文献：
[1]杨艺，闫拓，杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机，2018，49（17）：32.
[2]甘隆昊.材料成型与控制工程模具制造技术分析[J].山东工业技术，2017（18）：124.
作者：杨晨
第三篇：土木工程材料课程教学创新探究
[摘 要] 从土木工程材料课程教学过程中的四个痛点问题入手，立足以学生为中心的教学理念，从教学内容改革、实践教学增强及引入工程案例等三个方面，对该课程的教学模式进行了创新改革，很好地培养了学生对该课程的学习兴趣，并引导学生对土木工程材料的发展进行更深层次的思考，激发学生在土木工程专业方面的创新思维，最终取得较好的教学效果。
[关 键 词] 土木工程材料;教学创新;改革思路
一、土木工程材料课程的价值和教学中的痛点问题
土木工程材料课程是土木工程专业及相关专业的基础课程，对土木工程及相关课程起支撑作用。长期以来，受种种原因的影响，土木工程材料课程的教学效果未能达到预期的教学目标，具体有以下四个方面的问题。
(1)土木工程材料课程涵盖无机胶凝材料、金属材料、有机高分子材料及复合材料四种类型的工程材料，教学内容繁杂，且各类建筑工程材料之间无相关联系，导致学生融会贯通难度较大，且难以实现灵活运用。(2)本课程教学中涉及的概念和经验性的知识点较多，理论推导及计算内容相对较少，学生在学习中较吃力，课堂教学气氛不佳。同时，本课程对现场实践内容要求较多，但实际教学中教师和学生缺乏到现场实践参观、操作的机会，学生对各类型工程材料性质缺乏直观认识，导致学生的知识生成不足，进而造成理论知识与实践脱节的现实问题。(3)随着建筑工程行业的发展，新材料、新技术等不断发展和应用，对土木工程材料课程教学内容的时效性提出了较高要求，但由于教材内容编写滞后于建筑工程行业发展，导致课程教学内容与行业发展存在一定的差距。(4)课程教学受时长限制。土木工程专业学时为34学时，实验课程为17学时，短时间内难以将课程教学内容全面、细致地展开讲授，导致课程教学质量与预期目标存在一定的差距。
二、土木工程材料课程教学改革思路和创新举措
(一)基于教材和大纲修订的教学内容改革
随着建筑行业的发展，土木工程材料种类日益繁多，且新的材料体系不断增多，新材料、新技术层出不穷，部分教材中采用的材料技术可能在工程实践中较少应用，甚至面临淘汰的问题，在该问题下，由于学生对工程实践了解不够深入，难以通过课堂教学把握学习难点和重点。因此有必要从教材和大纲修订开始进行教学内容的改革。本课程教材是学院柳俊哲教授主编的《土木工程材料》，为2015年修订后的第三次再版。新版教材强化了混凝土和混凝土材料章节，增加了部分水泥内容，并按最新的水泥检测标准更新了水泥检测试验内容，弱化了部分混凝土材料内容，如删减了粗骨料、细骨料等材料部分内容。2017年起，我校教研团队对土木工程材料课程教学大纲进行修订，对课程教学内容进行了重新设计、编排，力求与建筑行业发展现状、发展趋势相符，与工程施工实际相结合，促进学生学以致用。经重新编排后，课程教学内容以水泥、混凝土、钢材、沥青、沥青混合料为建筑工程材料为主，以新型墙体材料、节能材料为次要中单，兼顾功能性材料和合成高分子材料，并重新划分了学时，其中水泥、混凝土、钢材及沥青、沥青混凝土部分的学时占到了总学时的73%。大纲修订之后，土木工程材料课程授课内容重点突出，并且均有相应的验证性实验课程。其中墙体材料、建筑钢材及沥青材料的试验采用虚拟仿真实验进行。
(二)基于虚拟仿真实验的实践教学创新改革
本课程中，材料试验是整个教学体系中的重要环节，其教学目标是通过科学实验方法，培养学生的科研能力和严谨缜密的科研态度，通过课程试验掌握土木工程材料检测、试验方法，實现理论知识与实践操作相结合。由于学生接触工程实践机会较少，因此，虚拟仿真实验是学生为数不多的实践机会，是激发学生学习热情的绝佳机会，要求教师把握教学机会，顺势引导，培养学生动手、独立思考、分析问题和解决问题的能力。实验过程中。教师应尽量避免大包大揽的教学管理模式，重点突出学生在课程实验中的主体地位，由学生在教师的指导下自行开展实验准备、实验操作、数据处理、实验报告撰写等过程。针对实验过程中出现的问题，教师应在小组学生充分思考、讨论的基础上给予指导，针对部分共性问题，组织全班学生参与讨论，最后由教师做总结和解答。
该课程验证性实验课共安排了17学时，事实上这些实验学时还远远不够，为了更好地帮助学生理解掌握土木工程材料的技术性质，对一些验证试验比较费时、操作难度较大的材料技术性质试验采用虚拟仿真实验教学模式。
(三)新型工程材料及其应用工程案例在教学过程中的导入
土木工程材料教学团队在授课过程中可结合自身科研和现代材料的发展，事先设计选择，将实际工程中使用的新材料、新标准内容作为授课的一部分。比如，在讲授第一章“材料基本性质”这部分内容时，涉及很多概念：如强度、耐水性、抗渗性及耐火性等基本性质。理解和掌握这些基本性能概念是学习各项土木工程材料性能的基础。然而这些概念都很抽象，如果只是死记硬背，教学效果就很差，尤其是学生，很难在后面的相关学习中培养起兴趣。针对这些问题，教学团队在课前均可进行相应的案例导入设计。比如抗冻性基本概念的学习，在讲解发生冻融循环破坏时，材料必须与水接触内部含有水分，且受外界环境的影响才会导致出现冻了融、融了冻的问题，最终导致材料出现剥蚀性的破坏。讲到此处时，老师及时导入冻融破坏的案例，结合案例可以很形象地让学生理解材料的抗冻性失效的机理及破坏形态，起到了很好的教学效果。
在讲授材料的耐火性时，引入美国9·11事变的世贸双子塔被飞机撞毁而瞬间坍塌的案例。该案例中双子塔中心由四十几根钢柱支撑，周围是由网状的钢柱包围。而钢材的弱点之一就是耐火性太差。高温条件下，钢材强度下降较快，以普通低碳钢抗拉强度为例，350℃时，抗拉强度大幅度下降，至500℃时降至常温条件下抗拉强度一般，600℃环境下，抗拉强度仅为常温条件下的1/3，而这正是钢材瞬间坍塌的重要原因。这个案例既可以帮助把材料的耐火性讲授清楚，更是让学生对钢结构耐火性差的特点记忆深刻，教学效果突出。
在该课程中关于水泥、水泥混凝土、砂浆、建筑钢材及沥青等土木工程材料的授课过程中，均针对关键教学重点内容引入相应的工程案例，这样不仅可以帮助学生掌握关键的知识内容，而且可以激发学生的学习兴趣。在授课过程中以国内外知名的建筑工程结构采用的新型工程材料作为素材，比如授课中结合宁波江北中兴大桥钢-UHPC结构桥面中的超过性能混凝土(UHPC)的应用案例，可引入意大利馆外墙透明混凝土应用案例，通过引入新型土木工程材料，不仅形成了不同透明度渐变效果，而且通过折射自然光，减少了室内采光照明，达到了建筑节能的目的。正是采用引入案例进行对比的方法，来学习课程中普通水泥混凝土的相关知识内容，才帮助学生更好地理解掌握水泥混凝土的技术性能，这也在一定程度上激發了学生对现代混凝土材料技术发展的学习热情。
三、基于教学创新模式改革的教学效果评价及反思
课程教学中，教师团队通过在教学内容、教学方法两个方面不断创新，经过三年的教学实践，学生普遍反馈良好，取得了良好的教学效果。但对于不同专业的学生而言，由于土木工程材料课程专业性较强，要求教师加强教学内容、教学方法的探索与总结，提高教学内容、教学方法的适用性。对比近三年来土木工程材料课程的教学目标达成情况，看出在2018年教学大纲实施以来，该课程的分目标达成情况从2017—2018学年的75%，提高到了2018—2019学年及2019—2020学年的80%。该课程教学方法和内容改革之后的教学效果也可以通过系统的学评价得到一定程度的体现。2018—2019学年，专业学生对主讲教师评教分达到92.54分，2019—2020学年，该分数为94.33分，高于专业其他课程评教得分8～12分。因此可以根据该学教评价结果大体判断学生学习这门课程还是具有一定的兴趣，尤其表明学生对该课程的教学还是很满意的。
四、结语
在土木工程材料课程教学中，教师应从教学内容、教学模式和教学方法方面不断探索和创新，围绕学生掌握课程理论知识和虚拟仿真实验为抓手，以学生自学能力培养和科研动手能力培养为目标，瞄准建筑行业的前沿知识，不断完善和优化教学内容，加大教学方法的创新力度，提高课程教学的时效性、实效性。在授课形式上，教师可在课堂教学中引入工程案例，并合理设置课堂问题引发学生思考和讨论，促使学生形成独立思考的良好习惯。在课程实践环节，教师应通过虚拟仿真实验平台，在完成验证性项目之外，鼓励有兴趣、有能力的学生设计创新性实验，为学生提供更多的实践机会，促使学生理论知识与实践相结合，激发学生的学习热情，促进土木工程材料课程教学质量的提升。
参考文献：
[1]陈林，赵杰，王功勋.土木工程材料课程的复合式教学法[J].教育教学论坛，2016(50)：183-184.
[2]郝丽娜，霍英洲.“以学生为中心”的土木工程材料课程混合式教学模式探究[J].开封文化艺术职业学院学报，2020，40(10)：102-103.
[3]褚洪岩，黄凯健，王元纲.浅谈土木工程材料课程教学方法改革[J].教育教学论坛，2020(40)：275-276.
[4]陈金平，俞然刚，张雪松，等.基于专业认证的土木工程材料课程建设与教学改革研究[J].大学教育，2020：71-73.
◎编辑 薛直艳
作者：巴明芳 孙琦 张娜 贺智敏