1.1天然硼酸复盐化合物天然硼酸复盐化合物可用来生产硼酸、硼砂、元素硼以及硼的其他化合物，为硼酸复盐化合物的人工合成提供原料，进一步生产出纯度高、性能好、功能广泛的硼酸复盐材料，如钠硼解石是制备硼酸钙的重要原料。
1.2人工合成硼酸复盐化合物得益于天然硼酸复盐化合物的应用价值，人们在探索硼酸复盐功能材料方面作了大量的研究工作，合成了许多性能优良的硼酸复盐晶体。目前为止，人们己经合成了一系列碱金属、碱土金属、两性金属及过渡金属等之间形成的复盐类型的硼酸盐。K2Ca［B4O5(OH)4］2•8H2O可采用水溶液法生长其单晶，用于制造彩色陶瓷和瓷釉［13］。K2Al2B2O7晶体是一种能用于紫外区的激光倍频晶体，是BO3基团晶体中唯一一种已经成功生长出大尺寸、高质量的能满足器件切割要求的晶体，采用顶部籽晶法生长。其透光范围宽，具有适中的双折射率，物化性能稳定，不潮解，易于机械加工等诸多的性能优良，是Nd:YAG激光器实现四倍频、五倍频输出的理想材料，在光通信、激光加工等领域有着重要的应用价值［14－15］。宋春荣等［16］对光学晶体KABO在相位匹配下的混频光学特性进行了理论计算和分析，讨论了KABO晶体的折射率与群速指数随光波长参数的变化，为用于产生紫外激光的实验研究提供了重要的理论依据。理论上，从碱金属K到过渡金属Fe两两结合可形成的复盐应该有21个种类，而从以上已合成出的复盐来看，同一类型复盐因有无结晶水、硼氧配阴离子结构不同等因素的影响而具有多种形式。可与过渡金属Zn结合的复盐Ca－Zn、Mg－Zn、Al－Zn及可与过渡金属Fe结合的复盐K－Fe、Ca－Fe、Na－Fe、Mg－Fe、Al－Fe、Zn－Fe并未合成出来，这说明复盐的合成受到金属还原性的影响。因此，硼酸复盐合成的发展空间依然很大，有待于依据已合成复盐的理论进一步探索和研究其它复盐的合成。
2稀土硼酸盐功能材料
2.1稀土金属硼酸盐功能材料稀土金属硼酸盐纳米材料是一类重要的发光材料。Schaak，RE［17］采用溶液前驱体路线合成了一系列纳米晶稀土硼酸盐REBO3(RE=Y，Nd，Sm，Eu，Gd，Ho);何伟等［18］利用溶胶－凝胶燃烧合成法制备了SmBO3粉体，可成为性能较好的针对1.06和10.6μm激光的激光光防护材料和滤光功能材料。陈雨金等［19］通过解理方法获得了Nd3+:LaB3O6微片激光器。(Y，Gd)BO3:Eu荧光粉在真空紫外(VUV)激发下有很高的发光效率，而被广泛应用于等离子体显示器红色荧光粉［20］。YangJ等［21］合成了LuBO3:Eu3+，其可调谐发光性能有潜力应用于荧光灯和场发射显示器。利用元素硼和稀土元素特殊的在材料抗磨减摩方面的作用及在摩擦表面生成复杂的边界膜机理，可将无机纳米微粒作为添加剂加入到油中改善油的摩擦学性能，如硼酸镧就是一类性能优异的极压抗磨添加剂［22］。
2.2金属和稀土金属复合硼酸盐功能材料随着光电子技术研究的深入，激光自倍频工作物质的研究成为国际激光非线性晶体生长研究的一个热点，而稀土倍频晶体是一类比较独特的晶体材料，因为稀土离子在配位结构上具有很大的相似性，它们相近的物理化学性质使得稀土离子在相互取代(部分或全部)时，不会导致晶体结构的突变，因而容易实现材料的改性。近年来，稀土复合硼酸盐倍频晶体在激光技术领域获得了广泛的应用，它们的共同特点是以BO3－3平面基团为基本结构单元，具有较大的非线性光学系数，应用非线性光学晶体实现固体激光器的频率转换，可以用来制作紫外及蓝绿光波段非线性光学材料［23－24］。
2.2.1掺一种稀土金属硼酸复盐在La2O3－Na2O－B2O3体系，Na3La2(BO3)3和Na3La9O3(BO3)8是两种性能优异的非线性光学晶体［25－26］，侯碧辉等［27］对Na3La9O3(BO3)8进行了紫外－可见光－红外及太赫兹波段光谱测量，结果可知:该晶体在上述波段具有良好的非线性光学性质，尤其在太赫兹波段，可以用作窗口材料。在La2O3－CaO－B2O3体系中，La2CaB10O19(LCB)单晶［28］是一种优秀的非线性光学晶体材料，在此体系中合成出的有望应用于非线性光学领域的还有Ca3La3(BO3)5、Ca3La(BO3)3等。在Sm2O3－Na2O－B2O3体系中合成的Na3Sm2(BO3)3晶体［29］易溶于酸，在空气条件下能稳定存在，不易吸潮，倍频效应测试表明其具有非线性光学效应。在Gd2O3－CaO－B2O3体系中，GdCa4O(BO3)3晶体具有良好的非线性光学性能及透光波段宽、相位匹配范围大、损伤阈值高、不潮解等特点，可用于光学倍频、光学混频和光学参量放大，近年来已受到人们的广泛关注［30］。在Y2O3－CaO－B2O3体系中，YCa4O(BO3)3(YCOB)晶体是一种有效的SHG和THG的晶体材料，在性能和应用上类似于GdCOB晶体，被认为是具有良好应用前景的蓝绿光和UV波段光学倍频晶体。YAl3(BO3)4是在Y2O3－Al2O3－B2O3体系中发现的一种优良的激光基质晶体，具有较大的非线性光学系数，透过波段宽，它还是一种耐高温材料，具有很好的热导率和化学稳定性，李桂芳等［31］用固相反应法制备出性能良好的YAB透明陶瓷前驱粉体。张国云等［32］用高温固相法研制了MgB4O7:Dy和MgB4O7:Tb两种热释光材料，四硼酸镁磷光体是一种系统组织等效性较好的的材料，可望用作测量电离辐射剂量的个人剂量计材料。
2.2.2掺两种稀土金属硼酸复盐以上金属和稀土金属复合形成的非线性光学晶体可做为发光基质，当掺入Nd3+、Yb3+、Er3+、Eu3+、Tb3+等激活离子时，晶体同时具有激光和非线性光学性质形成自倍频晶体。在Na3La2(BO3)3中掺激活离子Nd3+可达到较高的掺杂浓度而不至于引起强烈的浓度淬灭效应，这主要由于Na3La2(BO3)3晶体结构中，La3+离子间距较大，稀土间相互作用较弱，从而有利于减弱浓度淬灭效应［33］。白晓艳等［34］采用顶部籽晶法生长出Nd3+:Na3La9O3(BO3)8晶体，812nm处较宽的吸收峰适合AlGaAsLD泵浦的吸收，有望成为一种潜在的自倍频晶体。当GdCOB中Gd3+被Nd3+取代后，能够发出1060nm的激光，成为能发绿光的自倍频晶体［35］。YAB中Y3+被Nd3+部分取代形成Nd:YAB晶体可作为自倍频材料在激光二极管泵浦的固体激光器中获得应用，Nd:YAB作为透明陶瓷材料的研究是一个全新的研究方向［36］。掺Yb3+的晶体在975nm附近有强吸收峰，它的吸收波长与InGaAs二极管激光器相匹配，可用于研制紧凑廉价的半导体激光抽运全固态激光器［37］，如Yb:LCB、Yb:GdCOB、Yb:YAB、Yb:GAB。掺Er3+的Er:LCB晶体［38］在790nm和970nm附近存在的吸收对应于AlGdAs和lnGaAs激光二极管输出波长;Er3+离子发射的1.53μm激光对人眼安全，人体细胞组织对其发射的2.94μm激光强烈吸收，因此Er:GdCOB、Er:YAB等晶体在通讯和医疗等领域应用前景广阔［39］。由于Tb3+离子具有特征的绿色发射，所以选择铽作为激活剂来合成不同体系的绿色荧光粉一直是人们所感兴趣的课题，李其华等［40］采用高温固相反应法制备了Ca3La(BO3)3:Tb3+荧光体。张红国等［41］采用柠檬酸燃烧法制备Tb:YAB荧光粉。Dy3+和Eu3+做激活离子的VUV光粉的优势是可能实现一种激活离子在一个基质中发白光和红光，可用于无汞荧光灯中做灯用荧光粉［42］，如Dy:LCB、Eu:LCB［43］。在稀土硼酸盐功能材料中，Nd3+、Yb3+、Er3+等是目前研究较多的稀土激活离子，在激光和荧光材料中具有广泛的用途。对Lu3+、Sc3+、Pm3+稀土离子的研究相对较少，因此，如何将这些稀土离子应用于光学材料、发挥其优良性能将成为今后的研究重点。
3展望
关键词：全英语教学；功能材料学；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）03-0061-02
高等教育国际化成为当代世界高等教育的重要理念。培养既有扎实专业知识，又有国际交流、合作、竞争能力的国际化人才，已成为我国高等教育的最重要任务之一。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》和《上海市中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》都将教育国际化列于突出地位。因此，上海市教委从2009年起开展了上海高校示范性全英语教学课程建设，鼓励高校教师开展全英语教学，发挥课程示范辐射作用，提高国际化教学质量[1]。上海理工大学材料科学与工程专业自2010年起开始了本科生课程的全英语教学探索，目前正在建设包括材料结构与性能、材料分析与设计和专门材料与应用三个全英语教学课程群[2，3]。《功能材料学》课程主要针对材料科学与工程专业三年级学生，是专门材料与应用课程群的核心课程之一。《功能材料学》课程主要向学生讲授各类功能材料的结构、性能及应用的基本理论和相互关系等，并介绍当今各类功能材料的最新研究成果，加强学生对专业知识的理解和掌握，并了解功能材料领域的发展趋势，为今后在相关领域学习和工作打下坚实基础；同时，深化培养学生的专业英语运用能力以及国际化视野，提升其综合素质。为更好地实现上述教学目标，提高课程教学效果，本文结合《功能材料学》全英语教学课程近几年的教学实践，对课程的教学内容、教学方法与手段以及评价体系等方面进行了初步探索。
一、教学内容的优化
功能材料是指具有优异的物理、化学、生物、光电性质并能在其之间相互转化的材料。根据材料的功能分类，功能材料包括电子材料、磁性材料、光学材料、生物材料、各种功能转换材料等，涵盖电子学、光学、生物医学、电磁学等领域，是一门多学科交叉融合的学科。目前，高校的材料科学与工程专业基本都开设功能材料学及相关的专业课程。功能材料学涵盖面广、信息量大，但是一般课程的教学时数相对较少，所以多数高校都是选取几类功能材料作为教学内容。例如华中科技大学开设的《先进功能材料》课程主要介绍光功能材料、电功能材料、磁功能材料和能源材料。本校的《功能材料学》课程实施全英语教学，虽然学生在前期已学习了全英语授课的《材料科学基础》、《现代材料分析方法》、《材料结构与性能》等专业基础课，能够较好适应全英语授课的节奏和方式，但是很多学生以英语思维方式理解和掌握专业知识仍然面临困难和挑战，所以在教学时数有限的情况下，教学内容的优化至关重要。
1.为实现课程教学与国外接轨，同时结合功能材料领域的发展状况和本校材料学院以能源、环境、生物材料为主的研究特色，本课程教学中选用了Deborah D.L.Chung主编的原版英文教材《Functional Materials：Electrical，Dielectric，Electromagnetic，Optical and Magnetic Applications》作为主要参考教材，同时补充Buddy D. Ratner等人编写的原版英文教材《Biomaterial Science：An Introduction to Materials in Medicine》作为生物功能材料的参考教材，并将发表的经典论文与最新研究成果等作为补充教材。
2.由于本课程的学生已学习了大量的材料学基础理论课程，所以教学内容以功能材料的应用为主，兼顾理论知识的巩固。以材料设计中的“结构-性能-应用”基本思路为主线，在介绍某种功能材料的结构与性能之间关系的基础上，着重讲授功能材料的性能与应用之间的相互关系，突出实际应用案例。这样，课程教学内容既保证学生可以巩固功能材料学的基础知识，又引导学生将基础知识和实际应用结合起来，提高解决实际问题的能力。
3.为了教学内容能够有效激发学生的学习兴趣，引导学生把握功能材料领域的发展趋势，本课程以专题形式只在压电材料、磁性材料、光电材料、电池能源材料、生物材料等范围内选择几种经典的和最新发展的功能材料及其制备新技术作为讲授内容，同时引入新材料、新技术等方面的课堂讨论内容。例如在讲授太阳能电池材料及新技术时，除了介绍太阳能电池的工作原理、目前研究的太阳能电池材料外，结合本院开展太阳能电池材料研究的老师的科研成果，课堂讨论太阳能电池材料的研究现状和发展趋势。
二、多元化教学方法与手段的运用
全英语教学是指用英语全程授课，让学生在全英语环境中学习专业知识，这对学生提出了更高要求。复旦大学蔡基刚教授研究认为，具有大学英语四级水平以上的学生，具备上全英语课程的能力，关键在于坚持和信心[4]。目前，本专业学生在上海市及全国范围内均为一本招生，英语整体水平较高，而且学生在前期已经学习了多门全英语授课的专业基础课。但是，部分学生仍然对全英语课程产生畏难情绪。因此，在全英语教学中，如何提高学生对课程的兴趣以帮助学生克服畏难情趣，是影响教学效果的重要因素。在近几年的全英语教学实践中，我们对多种教学方法和手段进行了融合运用。
1.多媒体教学，精心准备课件及教学细节。在课前精心组织教学内容，注重最新研究成果和经典功能材料的实际应用案例，力求课程内容的前沿性、实用性和趣味性。多媒体课件尽量通过图片、表格、动画以及视频等资料，以直观的方式体现教学内容，避免在幻灯片上出现大段文字，以此吸引学生的注意力，帮助其克服语言障碍。通过讲授过程中放慢语速或者重点内容重复多次的方式，争取绝大多数同学在课堂上能够听懂、理解，并且设置提问环节以增强学生对知识点的掌握。
2.将研究和探索的氛围带到课程教学中。本课程的教学内容结合了学院的研究特色，教学团队由多名从事不同功能材料研究的科研一线教师组成，分别在其擅长的研究领域讲授教学内容，同时将各自的科研成果引入教学，丰富教学内容，使教学与科研有机结合起来。增加教师本人的科研成果展示、科研故事等内容，使课程充满研究和探索的气氛，激发学生对课程内容和功能材料研究的兴趣。
3.开展当前研究热点和最新研究成果的课堂讨论。通常学生对研究热点和最新研究成果都比较感兴趣。例如在讲授目前非常热门的石墨烯材料时，教师提前给学生布置讨论题目：石墨烯材料具有非常优异的电导、机械强度、韧性等性能，那么这类材料的应用领域在哪里？在课堂上，教师在讲授完石墨烯材料的结构与性能关系后，在轻松的氛围下开始课堂讨论。这样的教学方式不仅有利于调动学生主动参与的积极性，而且可以培养学生独立思考和分析判断问题的能力以及交流、讨论、合作的热情和能力。
4.注重学生课前预习和课后知识巩固。全英语教学实践中，学生的课前预习对提高课堂教学效果非常重要。为了让学生的课前预习有的放矢，教师在课程开始前将课件放在课程网站上，让学生根据课程进度表提前下载课件并配合英语参考教材预习，避免了英语参考教材信息量大、学生预习无从下手的情况。通过预习，学生可以熟悉课堂的教学内容以及专业词汇，尽量避免因为课程内容和词汇生疏带来对知识点的理解困难，有助于学生跟上教师授课节奏，提高课堂教学效果。而对学生课前预习要求的检查和督促则通过教师课堂随机测验、点名提问等方式进行，并且将结果计入平时成绩。另外，为了进一步巩固课堂所学知识，每个专题授课结束后都会通过布置作业来引导学生对所学内容和知识点进行回顾。对学生课后作业完成情况的检查则通过作业批改、在课堂上问答的互动方式进行，标准解答定期上传至课程网站，以便学生加深对课程内容和知识点的理解和掌握。同时，本课程还设置课后辅导答疑环节，学生在每周的固定时间可到教师办公室接受答疑辅导。
三、课程教学评价体系的建立
好的课程教学评价体系也可以有效激发学生的学习兴趣，提高教学质量。传统的以期末考试为主的评价方式，容易导致学生考试前突击死记硬背知识点，而忽视平时对所学知识的运用以及综合素质的培养。本课程采用教学过程中的课堂参与度等作为过程性评价和学期末综合考试作为总结性评价。过程性评价包括了全英语课后作业、课堂问答互动、小组课堂专题演讲以及查阅英语文献与资料能力等构成，占总成绩的50%～60%；而期末综合考试则主要考查学生对重点知识点的理解以及解决实际问题的能力，占40%～50%。采用这样的评价方式，鼓励学生参与课程教学，激励学生的学习热情。既让学生重视对知识点的理解和灵活运用，而不是死记硬背基本知识点和基本概念，也加强了学生综合素质的培养。
全英语课程教学已成为高校培养国际化人才的重要举措。《功能材料学》课程是材料科学与工程专业非常重要的专业课，要达到提高学生专业知识水平，培养学生解决实际问题的能力以及国际化视野，提升综合素质的教学目标，在全英语教学中，必须要在教学内容、教学方法与手段、教学评价体系等方面下功夫，激发学生对全英语教学课程的学习兴趣，使学生克服畏难情绪，能够在教学过程中成为教学主体。全英语教学还是一种新的教学模式，在引导学生成为教学主体的同时，教师也要不断学习、提高教学理念和教学水平。只有教师和学生教学相长，才能真正提高全英语教学质量。
参考文献：
关键词：ASP.NET本科评估，支撑材料
1总体功能与结构设计
1.1 ASP.NET技术
ASP.NET是一种基于Web服务器的开发脚本语言环境.利用它可以开发出动态、交互、高性能的Web服务器运用程序，能够实现日B/S模式的管理和应用，在ASP.NET环境下开发的应用程序驻留在服务器端，当客户端通过浏览器IE访问Web服务器，服务器根据ASP.NET应用程序指令访问数据库，将查询到的数据返回给客户端。ASP.NET有运行效率高、实现功能强、开发速度快和很好的维护性的优点。科技论文。
1.2开发与运行环境
平台采用B/S（浏览器/服务器模式）架构；系统基于ASP.NET技术开发，用户使用浏览器就可以进行使用和管理的有关操作；系统支持PC & SUN服务器，支持 Win2003Server & RedHat Linux Advance Serve操作系统；数据库使用SQLServer 2000；系统采用采用模块化的架构设计，支持SSL传输协议，可以实现链路层的加密传输。
1.3总体功能与结构
支撑材料查询系统提供了在线支撑材料查询，在线添加、修改、删除，支撑材料存放位置管理等功能。科技论文。(1)在线查询功能:浏览者在查询界面下可以通过输人要查找的支撑材料的名称、所属类别、所属序号或支撑材料的登记号等关键字，跟数据库中的内容进行模糊查找，找到需要查看的支撑材料相关信息。(2)后台支撑材料管理功能:管理员可以通过登陆验证进入管理界面，对支撑材料进行在线管理，而不用直接修改数据库。支撑材料查询系统结构图如下：
2查询功能
Command对象的功能主要是对数据库进行数据查询,一般情况下,请求采用标准的SQL语句表示。科技论文。先把欲请求的SQL字符串指定到Command对象内的CommandText属性;接着执行数据库查询的动作Excute,在数据库服务器响应后,该响应的数据结果立即存储在Recordset对象中供用户使用。为了便于理解，我们列出主要字段，见下表
关键词： 双层悬臂梁； 功能梯度材料； 界面； 非线性有限元； 理论计算； Marc
中图分类号： TU323.3 文献标志码： B
Finite element modeling and analysis on bi-layer
functionally graded cantilever beam
YANG Qing， ZHANG Kai， ZHENG Bailin， ZHU Jianxin
（School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics， Tongji University， Shanghai 200092， China）
Abstract： To study the effect of different modeling and interface treatment on the calculation results of a functionally graded bi-layer cantilever beam， the comparison of finite element calculation results and theoretical solutions indicate that， the eight-node second-order element is more precise than the four-node linear element because the former could eliminate the shear self-locking effectively； as to the perfect interface of dual-material， the constraint condition， forced displacement coupling is more in line with the actual situation than the constraint condition of eliminating coincident nodes， and the finite element solutions of stress field around beam end are more rational than the theory solutions.
Key words： bi-layer cantilever beam； functionally graded material； interface； nonlinear finite element； theoretical calculation； Marc
收稿日期： 2013-01-07 修回日期： 2013-07-11
基金项目： 国家自然科学基金（41072207）
作者简介： 杨青（1981—），男，浙江天台人，博士研究生，研究方向为固体力学与复合材料力学，（E-mail）；
郑百林（1966—），男，陕西岐山人，教授，博导，博士，研究方向为固体力学与复合材料力学，（E-mail）
0 引 言
功能梯度材料的概念由日本科学家在20世纪80年代中期首先提出，旨在解决航天技术领域高温环境下的材料热应力问题.[1]功能梯度材料具有渐变的特点，可以消除由于材料性质不匹配以及结构设计缺陷所带来的失效问题，因此，随着材料科技和设计水平的不断提高，功能梯度材料在工程领域中的应用越来越广阔.[2-3]
目前，关于功能梯度材料结构的理论计算和有限元计算已取得较为丰硕的成果.李永等[4]利用层合法，将功能梯度结构沿梯度方向分成若干层，每层等效为各向同性均匀材料进行计算；SANKAR[5]利用初等梁理论给出功能梯度简支梁受横向载荷作用下的弹性解；校金友等[6]利用应力函数法求得弹性模量沿梁厚度方向指数变化功能梯度简支梁的二维弹性解；ZHONG等[7]利用应力函数半逆解法求得模量以任意梯度函数变化时平面悬臂梁问题的解析解；YANG等[8]利用应力函数法求得模量以任意梯度函数变化时双层悬臂梁问题的解析解；张驰等[9]采用等参梯度元方法对功能梯度材料进行有限元分析；朱昊文等[10]求得功能梯度压电材料板的有限元解；张晓等[11]对一种新型功能梯度复合锚杆的延展性和协调性进行有限元分析；GO等[12]用有限元法分析旋转功能梯度圆盘的热弹性力学性能.
本文使用Marc非线性分析软件，对双层功能梯度悬臂梁进行建模分析，同时与理论解进行对比，考察不同建模形式和界面处理方式对计算结果的影响.
1 基本方程与有限元模型
1.1 基本方程
功能梯度双层悬臂梁模型见图1.图1中，长度为L，厚度为2h，上、下层均为功能梯度材料，每层厚度均为h，各自沿厚度方向以功能函数F1（y）和F2（y）变化.
图 1 功能梯度双层悬臂梁模型
Fig.1 Model of functionally graded bi-layer cantilever beam
采用弹性力学平面理论进行分析.假定该问题为平面应力问题，功能梯度材料本构方程中的柔度系数sjk不再是常数，而是关于坐标y的函数，即sjk=s（i）jk（y）=s（1）jk（y）=s*（1）jk×F1（y）， y≤0
s（2）jk（y）=s*（2）jk×F2（y）， y≥0 （1）式中：s（1）jk（y）为上层材料的梯度变化函数；s（2）jk（y）为下层材料的梯度变化函数；s*（1）jk与s*（2）jk分别为上、下层模量y=y0处的基准值，本文中基准坐标y0=0位于界面处.
在基准坐标y0处，Fi（y0）=1.
功能梯度材料平面问题的控制方程为2y2s112φiy2+s122φix2+ys443φix2y+s124φiy2x2+s224φix4=0 （2）式中：i=1和2分别表示梁的上层和下层.
对于平面梁问题，可设应力函数φ（x，y）=nj=0xjfj（y） （3）式中：n由边界条件的具体形式而定.端部受集中弯矩与轴向力，n=0；端部受集中剪力，n=1；上面受均布载荷，n=2.
对于平面层合梁，先求得单层梁的通解，然后根据理想界面连续条件与边界条件，将上、下层耦合，从而求出特解.理想界面连续条件为σ1y=σ2y，τ1yx=τ2yx
u1=u2，w1=w2 （4）1.2 有限元模型
由于功能梯度材料本构关系中引入模量梯度变化函数可能产生物理非线性，故针对功能梯度材料宜使用非线性分析方法.Marc作为分析工具，具有良好的非线性分析功能，可非常方便地设定弹性模量的函数关系，而无须通过用户端编子程序，分析效率高、适用范围广.
与理论方法一致，有限元建模的分析类型也选用平面应力分析，建立二维平面分析模型.悬臂梁固定端选用位移固定边界条件，载荷采用力加载形式.为保证求解进度，单元划分应该较密，单元尺寸选取为厚度坐标的1/20，即h/20.
单元类型分别选取四节点线性单元和八节点二次单元进行计算，双材料理想连接界面分别采取消除重合节点和强制位移约束，通过与理论解进行比较，考察上述建模方法的合理性.
2 算例和讨论
本文理论解可参见文献[8].考察某悬臂梁l=10 m，h=1 m，上层功能梯度变化函数为F1（y）=eαy，下层功能梯度函数为F2（y）=eβy；在界面y=0，上层材料弹性模量为2.1×1011 Pa，下层材料为1.1×1011 Pa，取α=1，β=-2，泊松比ν=0.3.当悬臂梁端部受集中剪力P=1 000 N作用时，对应的边界条件为σ1x=σ2x=0， x=0 （5）
σ1y=0， y=-h
σ2y=0， y=h （6）
∫0-hτ1yxdy+∫h0τ2yxdy=P， x=0 （7）
τ1yx=0， y=-h
τ2yx=0， y=h （8） ui=0， wi=0， wix=0， x=l， y=0 （9）
将线性单元和二次单元的计算结果与理论结果进行比较.不同单元类型对正应力σx的影响见图2，可知，对于正应力σx，线性单元和二次单元的计算结果与理论解结果差别很小.
图 2 不同单元类型对正应力σx的影响
Fig.2 Effect of different element types on normal stress σx
不同单元类型对剪应力τxy的影响见图3，可知，关于横截面剪应力τxy，选取二次单元的计算结果与理论结果一致；而在梁的上、下表面以及界面处，线性单元的计算结果误差较大.根据上、下表面的边界条件，剪应力在边界处应该为0，而线性单元计算结果显然不为0，在界面处的剪应力也不连续，与理论解和实际情况不符.
图 3 不同单元类型对剪应力τxy的影响
Fig.3 Effect of different element types on shear stress τxy
不同单元类型对挠度的影响见图4，可知，对于系统的挠度，二次单元的计算结果与理论解一致，而线性单元的挠度计算值较小.
由上述对比可知，线性单元在计算剪应力和挠度时不够准确，主要是由于线性单元的边不能发生弯曲变形，而剪应变是单元水平边与垂直边之间的
图 4 不同单元类型对挠度的影响
Fig.4 Effect of different element types on deflection
夹角，这样，单元中就存在实际上不存在的、由于单元的数学描述而产生的剪应变.这种剪应变在梁的表面与界面处尤其显著，因此在梁的上、下表面与中间界面处计算误差较大；相应地，对挠度也造成影响.以上现象称为单元的剪力自锁，在梁的计算中需特别注意，可通过增加单元密度和选用二次单元消除，且后者更经济、高效.
将界面强制位移约束和消除重合节点的有限元计算结果与理论解进行比较.不同界面约束方式对正应力σx的影响见图5，可知，这2种界面的处理方式对界面处正应力σx的影响很大.界面的存在使原本连续的弹性场发生变化，而这种变化可由式（4）定义的界面条件表征，即位移连续，剪应力连续，法向应力σy连续，而轴向正应力σx不连续.显然，由界面强制位移的约束条件所得到的结果与理论解一致，而消除共节点的界面处理方式，无法体现双材料的界面特性，是不合理的.
图 5 不同界面约束方式对正应力σx的影响
Fig.5 Effect of different constraint ways on normal stress σx
不同界面约束方式对剪应力τxy的影响见图6，不同界面约束方式对挠度的影响见图7，可知，2种界面的处理方式对于界面剪应力和挠度的分布影响不显著.通过对界面剪应力的有限元结果与理论解结果进行比较，可知，在远离端部的位置，理论解与有限元解非常吻合；而在端部附近，差别十分显著.由于约束的作用，梁在端部的应力状态非常复杂，尤其对于双层梁，在界面端的应力具有奇异性，应力状态更加复杂；而理论计算中，通常在端部应用圣维南原理，使用放松约束条件加以简化计算.因此，如果关心靠近端部附近的应力场，有限元的计算结果比理论计算更加合理，通过增加单元的密度可以得到较精确的结果.x轴界面处的剪应力τxy的分布见图8.
图 6 不同界面约束方式对剪应力τxy的影响
Fig.6 Effect of different constraint ways on normal stress τxy
图 7 不同界面约束方式对挠度的影响
Fig.7 Effect of different constraint ways on deflection
图 8 x轴界面处的剪应力τxy的分布
Fig.8 Distribution of shear stress τxy on interface along x-axis
3 结 论
通过有限元法对功能梯度双层复合悬臂梁的力学行为进行分析，并与理论解进行对比，得以下结论：
（1）对于功能梯度悬臂梁，选取二次单元能更好地消除剪力自锁现象，求解更加精确.
（2）对于双材料理想界面处理，采取强制位移约束条件比消除重合节点约束条件更符合真实情况.
（3）由于理论解在端部处采用放松的圣维南边界条件，因此理论解并不能精确反映端部处的应力分布特性，也不能反映界面端的应力奇异情况.故在求解端部附近应力场方面，有限元解比理论解更加合理，如选取适当的单元尺寸，有限元法可以得到较精确的解.参考文献：
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关键词 狭义相对论;力和速度成反比;能量传输模式
中图分类号 G424 文献标识码 A 文章编号1674-6708(2009)08-0039-04
0 引言
文献[1]针对汽车在阻力恒定的路面上的运动情况,从一个悖论出发,证明了“功率一定,力和速度成反比”的现象是不可能发生的,但该文也存在一些明显的不足之处:一是它所研究的问题仅仅是汽车而不是一般的情况;二是它涉及的只是力的功率,对于“电功率一定,电压和电流成反比”这样的现象是否能够发生它并没有回答;三是该文的证明过程是不严格的,它仅仅利用“力学相对性原理”证明了在低速条件下“功率一定,力和速度成反比”的现象是不可能发生的,至于在高速条件下情况究竟怎样它并没有回答。最大的问题还在于它用相对论的思想来证明非相对论情形下的命题。这有点象玻尔的原子理论,用量子论的一些观点和方法处理经典原子物理中的一些问题。这样的处理方法是不严格、不完善、不彻底的。本文将在文献[1]的基础上利用狭义相对论的主要结论对这个问题进行证明,从而试图解决这一问题。
特别需要说明的是:本文的结论只是提出了一些国内物理教科书中关于功率方面的不同认识,而不是全世界所有物理教科书中关于这个问题的论断。这是因为“功率一定,力和速度成反比”或“电功率一定,电压和电流成反比”这个论断仅见于国内的物理教科书(见文献[2,3,7])。迄今为止,笔者查阅了许多资料,尚未发现有哪一本国外的权威物理教科书中有这样的论断(见文献[4-6])。它们在论述功率问题时只是给出了功率的公式P=Fu或P=UI。从来不提功率一定,力和速度的关系(或电功率一定,电流和电压的关系)问题。
1不可能出现“功率一定,力和速度成反比”的严格证明
1.1命题的初步证明
与文献[1]相似,证明分两步。第一步证明:“功率一定,力和速度成反比”这一结论至少不适用于力趋向于0和速度趋向于0的情况。证明很简单,如果“功率一定,力和速度成反比”这一结论适用于任何情况,那么当速度趋向于0的时候,力必然趋向于无穷大。而现实生活中,从来也没有那个机械装置能够在速度为0的时候发出无穷大的牵引力。事实上,当速度趋向于0时,单位时间内的位移趋向于0,从而单位时间内(有限大小的)力所作的功必趋向于0,因而功率必趋向于0。由此可知,速度趋向于0时,功率保持一定是不可能的。反之,若功率一定,则当力趋于0时,速度将趋于无穷大。且不说相对论告诉我们,世界上任何物体的速度都不可能超过真空中的光速,无穷大的速度是不可能出现的。即使不考虑相对论,当一个物体不受任何力的时候,它的速度达到无穷大也是一件不可思议的事情。事实上,功率只不过是单位时间内力所做的功,而没有了力又何来力所做的功?没有了功又何来功率? 因此,当力趋向于0的时候,功率也必然趋向于0而不可能保持不变,于是命题得证。
1.2命题的一般证明
第二步我们要证明:在任何情况下“功率一定,力和速度成反比”的现象都不可能发生。要证明这一结论,需要用到狭义相对性原理以及相对论的一些重要结论。为此,我们先画出能量传输的一般模式图,如图1所示。
图1 能量传输模式图
对于汽车而言,动力源显然就是汽车发动机,输送管道当然就是曲轴、连杆等传动装置,能量接收器当然就是汽车本身。对于含变压器的交流电路而言,动力源当然就是电源,输送管道当然就是变压器以及输电线路,接收器当然就是负载。对于一个人用轻绳拉着一个物体在光滑水平面上运动的物体而言,人就是动力源,绳子就是输送管道,物体就是能量接收器。类似的例子很多,不一一列举。
为了使证明能够顺利进行。我们将把这一步的证明再分为两小步。第一小步证明在理想传输模式下,不可能出现“功率一定,力和速度成反比”的现象。所谓理想传输模式,就是在能量的传输过程中没有能量的损耗,动力源把能量全部传给了能量接收器。比如上面提到的人用轻绳拉着物体在光滑水平面上运动就是一个典型的例子。在这个例子中,人把体内所产生的部分化学能全部传给了物体,下面详细讨论这种情况下的功率问题。
先给出功和功率的一般表达式。功是能量转化的桥梁或能量转化的量度,做功的本质就是把一种能量转化为另一种能量。无论是在牛顿力学或是在相对论力学中,功和功率的定义都是一样的。即:
(1)
上式中的u为地面参照系S中测得的物体的运动速度。现在我们假定物体只受到一个动力F的作用。并假定力的方向和速度方向始终一致。在这种情况下,根据相对论动力学方程有
(2)
于是力的功率为(3)
现在假定有另外一个惯性参照系K相对于S以速度做匀速运动。且运动方向和物体的运动方向相同。这一参照系中的观察者对于同一物理过程所测得的力和功率分别为:
(4)
(5)
式(2)、(3)、(4)、(5)中的为物体的静止质量,它在任何惯性系中都是一样的。由(3)和(5)我们可以得到K系中和S系中的观察者测得的同一物理过程中力的功率之比为
(6)
根据相对论速度变换公式,并假定速度方向沿轴或轴的方向。我们有
(7)
由时间变换式 可得或
将式(7)和(8)分别代入式(6)可得:
(9)
上式中的为,的函数。当一定时就成为的函数。显而易见,当却仅当物体的运动速度为常数,也即物体作匀速运动时,两者的比值才是一个常数。
现在我们假定在S系中测得牵引力的功率P一定,由于功率只不过是单位时间里力所做的功,而功又是能量转换的桥梁或量度。这意味在理想传输模式下,单位时间通过能量输送管道输送到接收器的能量是一个定值。根据爱因斯坦质能公式,当然也可以认为单位时间里有相同质量的物质从动力源输送到接收器。或者也可以说管道中能量输送的速度是恒定的。对于K系中的观察者来说,如果盯着输送管道来观察,得出的结论是:单位时间里输送的能量也是一个定值。由于K系相对于S系作匀速运动,所以S系中的单位时间和K系中的单位时间并不相等。同样,S系中的某一确定能量在K系中的观察看来数值会有所变化,但是不管怎样,K系中的观察者仍然会测得单位时间输送的能量是一定值,也即力的功率P'也是一个定值。这样,如果在S系中功率一定,那么在K系中的功率也必然一定,两者的比值必然是一个常数。但是,由式(9)可知除非物体作匀速运动,否则这两者的比值不可能是常数。而当功率一定,速度又一定时,力也就一定了。由此,我们得到一个十分重要的结论:当且仅当牵引力一定,物体的速度一定时,力的功率才会一定。任何变速运动必然伴随着功率的变化,功率一定,力和速度成反比的现象是绝对不可能发生的。换句话说,力的功率始终是物体速度的函数,即。
事实上,这一结论也可以从狭义相对性原理直接得到。如果在S系中存在功率一定,力和速度成反比的现象,那么根据(9)式,在K系中的观察者就会发现功率是随着物体的速度变化而变化的。这样我们就可以从功率的变化情况来判断参照系到底是静止的还是运动的。“功率一定,力和速度成反比”成立的那个系就是静止参照系,而同样的过程如果观察到功率是变化的,那么它就是运动参照系。显然这是违背狭义相对性原理的。因为根据狭义相对性原理,不可能纯粹通过物理实验来判断惯性参照系是运动的还是静止的。由此可知,“功率一定,力和速度成反比的”现象是不可能发生的。
上面是对于物体只受到一个力的情况下的证明。下面进行第二小步的证明。如果物体除了受到一个动力F之外还受到一个阻力f,那么我们可以用一个力即合力来等效这两个力的作用。这样两个力的情况也就化为了一个力的情况。根据前面的讨论,当物体只受一个合力的时候,合力的功率必定是速度的函数,这个函数暂且用表示。这样我们就有:,由此我们可以得到动力的功率 (10)
显然此时动力的功率仍然是速度的函数。当速度变化时功率必定也变化。事实上,由于我们所假定的阻力是任意的,如果在有阻力的时候,速度变化而牵引力的功率可以不变,那么当阻力为零时这个结论也应当成立。但是我们前面已经证明了这个结论是错误的,这样的现象是不可能发生的。所以,在有阻力的时候“功率一定,力和速度成反比”的现象也不可能发生。
这个阻力f当然可以是摩擦力。这样我们就有结论:不管是否存在摩擦力,在任何情况下,在任何实际的物理过程中,“牵引力或动力的功率一定,力和速度成反比”的现象是不可能发生的。至此,我们提出的命题已经得到了完全的证明。
2 不可能出现“电功率一定,电压和电流成反比”的现象
与本文的第二大部分相类似,我们也分两步来证明这个命题。第一步针对特殊情况,第二步针对一般情况。
2.1命题的初步证明
若“电流的功率P电=UI一定,电压U和电流I成反比”这一结论在任何情况下都成立,那么当电压趋向于0的时候,电流必趋向于无穷大。暂且不说在实际生活中,从来没有哪个电路中的电流能达到无穷大(如果真的达到了无穷大,那么它所产生的热量也是无穷大,这样电路会在瞬间被汽化,所以这样的电路是不可能存在的)。我们仅仅从电流产生的原因就可以发现这个结论是荒谬的。正是因为有了电压,电路中才有电场,电荷才可能在电场力的作用下作定向移动从而形成电流,如果没有电压,也就没有电场,电荷也就不可能作定向移动,也就不可能有电流。这正如没有了水位差(水压)水不会流动一样。由此我们可以得出一个结论:对于一个实际的电路来说,电压趋向于0的时候,电流必定趋向于0,从而电功率必趋向于0,保持功率不变是绝对不可能的。反之,若电功率一定,则电流趋向于0的时候,电压必趋向于无穷大。暂且不说实际生活中从来就没有无穷大的电压存在。假如真的存在无穷大的电压,那么因为任何绝缘体在无穷大的电压下必定会被击穿而变成导体,而任何导体在无穷大的电压下,其电流必定是无穷大,这样,电功率就会变成无穷大而不是常数了。这样我们就证明了一个结论:“电功率P一定,U和I成反比”至少不适用于电压趋向于零或电流趋向于零的情况。否则会出现极其荒谬的现象。
2.2命题的一般证明
我们将借助于第二大部分的结论来对这个命题作最一般的证明。上面我们实际上已经提到:电流的形成原因归根结底在于导体中的自由电荷在电场力的作用下作定向移动。因此,所谓电流作功实际上也就是电场力作功,于是电流的功率和电场力的功率是等价的。这一点可以从一个具体的例子中得到证明,考虑一群带电粒子在电场中的运动情况。暂且不考虑粒子之间的碰撞(电阻实际上是粒子之间或粒子和晶格之间碰撞的一种表现,相当于一种阻力)。
假定一个粒子的电荷为,在电场力作用下以速度u运动,从力学的角度上说,电场力在内所做的功为.由于我们所取的位移很小,所以在这么小的范围内电场强度E可以看成是不变的。于是有
上式中的为电压,而显然为电流。所以,电场力的功率和电流的功率是等价的。因为电流的大小是和电荷移动的速度成正比的(对于导体中的情况,根据电磁学中的结论有电流密度。式中的n为单位体积内的自由粒子数,q为粒子的电量, 为所有粒子的平均漂移速度,此时电流和粒子的平均漂移速度成正比)。对于一个粒子而言,若电流变化,则粒子移动速度必然变化,如果电流变化时电压和电流的乘积为一常数(即电压和电流成反比),那么由上式可知,必然有速度变化时力和速度的乘积为一常数(即力和速度成反比)。而根据前面的讨论,这是不可能的。于是我们有结论:当且仅当电压一定,电流一定时电功率才一定。任何电流的变化必然伴随着电功率的变化,正如任何速度的变化必然伴随着力功率的变化一样。
虽然这个结论是从一个特例导出的,但是仍然具有普遍意义。根据逻辑学,要证明一个命题为真,则需要在任何情况下都为真,但是要证明一个命题为假,只需要举出一个反例即可。
既然在我们所举的例子中,若“P电 =UI一定,U和I成反比”成立,必然导致“P=F.u一定,F和u成反比成立”。而后者是不成立的,那么前者也不成立。对于特例不成立,对于一般情况也不会成立(如果对于一般情况都成立,那么对特例也应当成立),于是命题得证。
3 采用高压输电的真正原因
几乎所有的中学物理教科书和不少大学物理教科书在论述为什么要采用高压输电时都是这样讲的:“因为电源或电站的输出功率一定,所以由P=UI可知,提高电压可以降低电流,这样可以降低输电线路上的热损耗”。我们对这种解释产生了疑问,因为根据上面的讨论可知:在一个实际的电路中,不可能出现“功率一定,电压和电流成反比”的现象。那么究竟为什么要采用高压输电呢?以下是一般的输电线路图,如图2所示,图3为等效电路。
图2 电流输送图图3 等效电路图
首先要明白的是,发电站里的发电机两端由于切割磁感线而产生的感应电动势(有效值)是一定的。发电机线圈的内电阻也是一定的。对于一个确定的输电线路来说,升压变压器和降压变压器都是确定的。因此,负载两端的电压(有效值)基本是确定的。这样,负载电阻或阻抗的任何变化都会导致负载电流的变化,从而导致负载功率的变化。如果是理想变压器,则会立刻导致电源输出功率的变化。“电源的输出功率一定,电压和电流成反比”,这种说法不太符合实际。因为电流发生变化,输出功率就不可能不变,这一点与直流电源的情况相似。对于直流电源来说,输出功率为,负载电阻的任何变化必然会导致电流的变化,而它又必然导致输出功率的变化。那么究竟为什么要采用高压输电呢?
这是因为一般发电机两端的电压大概20 000V左右(实际18 000V或更低一些)。而生活中大多数用电器的电压只需要几百伏(220V或380V),所以降压是必须的,但是如果你直接把20 000V降为200V,那么降压变压器原副线圈的匝数之比为100:1,此时输电线路上的电流是负载总电流的1/100,由于负载总电流是相当大的,所以这样的话输电线路上的电流就会比较大,从而使得输电线路上消耗的电能就比较多。如果采用先升压再降压,则我们可以使n2和n3基本相同,或使U2、U3基本相同,这样实际加在输电线路电阻上的电压就很小。从而使输电线路上的电流也很小。比如先把20 000V升高到200 000V,再经过几次降压降低到200V,则输电线路上的电流就是负载总电流的1/1000,这样就大大降低了输电线路上的能量损耗。简单地说,采用高压输电的根本原因是:在负载电流、电压、功率相同的情况下,可以使输电线路上的电流减小从而降低电能的损耗。这里是两种不同电路或不同物理过程之间的比较,比较的前提是负载的电流、电压、功率都相同。对于理想变压器有P输出=P线路+P负载, 在负载功率相同的前提下,采用高压输电时因P线路较小,所以电源输出功率较小。完全不是“电源的功率一定,电压和电流成反比”所致。用高压输电和不用高压输电,电源的输出功率是不同的。
4 结论
本文采用相对论的主要结论来证明“功率一定,力和速度成反比”或“电功率一定,电压和电流成反比”的现象是不可能发生的,同时还指出了采用高压输电的根本原因,这对于进一步搞好物理教学是有益处的。
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第十届中俄双边新工艺新材料研讨会在嘉兴举行
近日,由中国工程院、中国科学院、中国有色金属学会、俄罗斯科学院、俄罗斯联邦科学与教育部、俄罗斯科学院巴依科夫冶金材料研究院等单位联合举办的第十届中俄双边新工艺新材料研讨会组委会在浙江嘉兴召开。本届会议的主题是“材料研究和应用的新进展与新机遇”。
研讨会得到中俄两国政府有关部门的高度重视,被正式列为庆祝中俄建交60周年和中俄科技合作55周年纪念活动之一。中国科技部曹健林副部长、俄罗斯大使馆科技参赞I•甘申先生、中国有色金属学会理事长、中国有色金属工业协会会长康义先生等出席了会议并。
此次研讨会涉及有色金属、钢铁、航空、化工、医疗和建材等多个领域,主要议题包括材料科学的基础问题、航空航天材料和轻金属材料、稀有及贵金属材料、高纯材料、先进电子材料、半导体材料、生物医用材料、能源材料、无机非金属材料、纳米材料与纳米技术、材料冶金过程及与材料加工新工艺、复杂构件的激光成型技术、材料设计,复合材料等。
会议期间,中国科学院副院长李静海院士等中方专家作了14个大会报告,俄罗斯科学院V•Y•潘琴科院士等俄罗斯专家作了15个大会报告,大会报告介绍了近年来两国新工艺新材料的研究现状和最新进展,既包括了材料科学的基础理论的研究成果,也有近年来在航空材料、金属材料、核工业材料、化工材料、建筑材料等领域研发的新工艺、新材料。同时,两国专家广泛进行了接触,就双方感兴趣的问题进行了交流。浙江省科技厅和广东省科技厅还分别组织省内有关企业与俄罗斯专家进行了科技对接会议,中俄两国各研究单位和企业根据自己的研究方向和研究领域提出了今后双方合作的研究课题。
（一）理论的发展背景
功能目的理论是上世纪70年代在德国兴起的一种较实用的翻译理论。功能翻译理论源于行为理论，其最初的倡导者为katherine Reiss.她于1971年首次将翻译行为所要达到的目的纳入翻译研究之中。她的学生Vermeer在继承老师的理论的基础上，以交往理论为基础发展创立了翻译的目的论（Skopotheorie）.
（二） 翻译的三个法则
1.目的性法则：整个翻译过程，包括翻译方法和翻译策略的选择都是由翻译行为所要达到的目的所决定的。也就说译文应对预定的受话者发挥预期的功能。
2.连贯性法则：译文必须符合语内连贯的标准。所谓语内连贯就是译文必须让接受者理解，并在目的语文化以及使用译文的交际环境中有意义。
3.忠实性法则：指译文和原文之间应存在语际连贯一致。为了达到交际目的和文本间的预期连贯，译者可以根据原文模仿或者创造，即忠实于原文，忠实程度和形式则由译文的目的和译者对原文的理解决定。
二、功能目的理论与商务翻译教材建设
个别商务英语翻译的教材在选取翻译练习材料上，常常不顾及文本类型，只看到材料中有个别有用的短语和表达就选作翻译材料，甚至技法和练习常常对不上号，或者将技法的讲解仅仅停留在句子的层面。从本质上讲，这些做法都没有脱离传统的句法和词法的翻译教学。商务英语翻译的材料不同于纯文学翻译，大多具有特定的功能，这就要求在教学过程中，翻译内容应充分与实际生活接轨，与时代保持同步。因此，我们应当明确选材的文本类型，材料应尽可能广泛的涉及各个领域。
除此之外，在传统的翻译教学中，教师们采用的多是评点式、印象式的评价方法。这种方法在实际授课过程中，产生了很多问题。目前，大多数翻译教材都是英汉对照，要教师讲授已经有了参考译文的练习，这很难引起学生的兴趣，教师也觉得不知道讲解该如何进行。此外，很少有翻译教材给出翻译练习的背景知识，也就是王建国（2004）所说的“缺乏语境”。而功能翻译理论使我们看到，以既定的语用效果作为评价学生译文的标准，则更具有客观性，因而更具有说服力，也使学生更加容易找到自身译文的不足。
三、功能目的论与商务英语教学模式
在教学中，教师应注重信息和交际的目的性和实用性。商务英语文本和语篇涉及的类型较多，从文本类型上看，商务英语翻译可分为表达型文本、信息型文本和呼唤型文本。因而在翻译教学中，应注重功能目的论对不同文本的指导意义。在学习和实践翻译技巧和翻译理论的过程中，要结合具体的实际情况，侧重商务英语翻译的信息功能和交际功能。在商务英语翻译的教学过程中，要准确的再现“信息型”文本的信息，同时突出其功能性和交际性。这种实用型的教学模式是新型教学指导下的新型教学模式，这种教学方法充分考虑到了商务英语翻译课程的实用型，将语言知识同专业知识有机的结合起来。
四、功能目的理论与学生跨文化意识培养
在国际商务活动日益频繁的今天，各种商务文本的翻译不仅涉及到英汉语言本质的认识及对两种语言使用规律的理解，更涉及到中西文化的差异问题。从某种意义上说，商务活动是在特定语言文化背景下进行的跨文化交流。在国际商务交际过程中，交际双方都不可避免的受到各自文化的影响，会不自觉的利用母语的语言规则，交际习惯和逻辑方式等来表达思想。不同的文化因素在交流的同时会产生冲突或碰撞。如果不具备跨文化交际的能力，双方的沟通可能就会受阻，甚至产生误解，最终影响商务活动的展开。所以，合格的商务英语人才一定要对目的语国家的文化有所了解。
为了提高学生的文化意识，我们应当努力寻找专业知识和英语知识的最佳契合点，在培养学生英语语言能力的同时，帮助学生熟悉各种商务背景知识，目的语国家的文化，最终实现成功的跨文化交际的目的。
关键词 特种防滑涂层；摩阻系数；高功能新型材料
中图分类号TU5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）47-0070-02
1 概述
上世纪的80年代，美国首先研制出用于军事装备的防滑涂层，解决了航母上飞机安全起降的问题。而后不少国家对用于特种场合的防滑材料研制出特点不一的产品，当时主要的技术问题是解决材料对基面的附着力和对承载物的抗冲击及高摩阻性能。90年代中期我国上海材料研究所仿制美国技术研制出ST8型甲板防滑涂料，青岛海洋涂料研究所也推出类似用于甲板的防滑材料，近10年国内外各企业推出的防滑材料增多，大多数产品比较注重高附着力和高摩阻的技术方向。随着我国经济社会的高速发展，防滑材料的高端产品从原来的舰艇装备材料开始面向多方位的经济社会领域，也要求防滑材料具有更多的附加功能，不仅在附着力、抗冲击性、摩阻系数的性能上，还要有使用寿命、耐候性、易清洁性、装饰性等。
本论文所论述的特种防滑涂层就是一种高功能的新型材料，它采用初级树脂类原材料通过某种组分接枝反应，合成一种高韧性、高附着力涂层材料，并选用无机类硬质砂料作为骨料，表面采用改性的PU作封闭、带色的涂层，采用新颖、合理的施工工艺，使之成为一种附着力、抗冲击性、摩阻系数、耐磨性等各项技术性能都凸显且使用寿命长、易清洁、用于特殊场合防滑的高性能复合型的防滑涂层。
2 技术特点及原理
1）特种防滑涂层的技术特点在于：（1）突破一般形式，设计了一种新型的核心功能凸现、附加功能较全的产品形式；（2）根据高分子材料的特性寻找到能兼顾产品性能和合适施工的配比点；（3）设计了一种能将各相关材料作系统集成的来保证其功能集成的施工工艺。同样形式、功能和性能的防滑材料至今国内外只有部分功能同类的产品，尚没有完全同类的产品。
2）归纳起来，特种防滑涂层主要技术特点如下：
（1）拟合成一种新型的高韧性的环氧树脂和适配的固化剂，以提高涂层与基体的附着力，提高与骨料的黏结力；
（2）产品采用无机硬质砂料作为填充骨料，以提高耐磨性和摩阻性；
（3）产品采用新型PU材料作面涂材料，用于填补骨料之间的空隙以增强涂层整体强度并易于清洗，用于覆盖涂层表面以遮蔽紫外线对环氧层的幅射；
（4）本产品所设计的施工工艺以保证防滑涂层各项性能既耐磨性、摩阻性、耐候性、可清洁性、使用寿命长、装饰性得以充分体现。
3）经上海材料研究所和上海涂料研究所（国际论证检测单位）对产品和测试，防滑性能指标超过国际先进水平，其他各项技术指标都达到设计要求。经对产品实际案例的跟踪观察，产品在使用期超过三年（坡道案例）和使用期超过四年（甲板案例）都情况良好。
本产品与国外与的同类产品相比，其技术性能基本相当，部分领先[由上海科学技术情报研究所《查新咨询报告》（报告编号：20081370SH）所作结论]。
3 特种防滑涂层的功能分析
1）功能是产品的价值所在，防滑涂层的产生和发展一开始主要为了满足于军事装备，因此高摩阻系数和高附着力功能要求首当其冲这是理所当然的。而随着经济社会快速发展，对此功能的社会需求度迅速增长，就我国而言，海河运输中的车客渡轮甲板和城市建筑地下车库坡道是需求量增长最大的两块。对核心功能防滑的要求更高，同时追求其它功能，例如：耐候性、耐久性、可清洁性及装饰性等，而特种防滑涂层对此均有明显的优势。
2）特种防滑涂层的功能本文通过两方面加以论述：
（1）主要物理检测数据
从物理检测数据可以看到，特种防滑涂层的核心功能即摩擦系数和粘结强度非常突出，表现良好。其中摩擦系数在水态和油态R0.8，这是美国海军标准，主要用于军舰的甲板上来解决飞机起降的安全问题，防滑涂层的实际指标已超过美国海军标准，已达到1.0，这是采用的材料有了新的提升。粘结强度的准确的表述为附着力，这是一个十分重要的参数，特种防滑涂层的附着力＞9MPa。
（2）结构工艺特点
在解决了附着力问题后，接下来要解决的是防滑耐磨层采用什么材料？本产品选择了无机硬质砂粒为骨料，充分保证了耐磨性。耐磨性的基础应是骨料的与基面的粘结应是坚固的，特种防滑涂层采用将改性的环氧材料涂布在基面上后适时将骨料播撒至施工面，让骨料有一定的时间被环氧浆料浸润后固化，再将浮砂及粘结强度不够的砂粒清除，就形成了一层抗高强度冲击的层面。为了避免紫外线对环氧光射影响，采用带色的改性聚氨脂将粘结骨料的环氧底涂全部覆盖，聚氨脂类面涂将骨料间的空隙全部填满，这样清洗的问题就基本解决了。聚氨脂类面涂固化时自然收缩，将硬质无机材料的尖端部分显露表面，形成了适度粗糙的表面，提高了防滑涂层表面的耐磨性和摩阻系数，这是工艺设计具有特色的部分。
4 应用领域及社会效益
1）特种防滑涂层的目标市场分两大块，一块是水属市场，主要需求的主体有：舰载飞机起降甲板、大型车客渡轮甲板、海上勘探及开采平台、水上栈桥、水上浮桥、码头专用平台等。由于我国造船业、海上开采业、交通运输业的高速发展，相关基础设施的安全标准不断提高，这块市场年工程量预计可达到400万m2，需求工程材料的实物量约8 000t。另一块是陆属市场，主要需求主体有：地下车库坡道、城市直升飞机平台、露天人行天桥、机场专用通道、工厂防滑通道等。由于我国城镇化建设方兴未艾，各大、中城市基础设施逐步推向现代化，房地产业和轿车私人拥有量高速发展，使得城市建筑中的地下车库需求量将会有20年以上的发展期，这块市场的年工程量预计可达500万m2~700万m2。需求工程材料的实物量约10 000t。其市场前景十分广阔。
2）由于特种防滑涂层的社会实际需要巨大，市场广阔，该产品被社会相关领域的普遍使用，不仅会产生巨大的经济效益，其社会效益亦十分明显，本产品的社会效益主要在于提高了相关设施的安全系数，既对生命安全的保护，并成为保证安全的必不可少的配置形式。使工作、生活的环境得到保护、改善、美化。
参考文献
当前，对数学教材中阅读材料的研究仍处于发展阶段，本文对现有的一些研究成果进行回顾，尤其是对数学阅读材料的使用情况、功能价值、教学策略和编排设置等方面进行回顾和反思，以期推进阅读材料的理论研究和实践探索，更好地落实新课程理念，促进学生的全面发展和教师的专业成长。
关键词
数学阅读材料 回顾 反思 展望
新课程改革到现在已进行十余年，新增的“阅读材料”不仅使教材内容更加丰富，也给数学教学注入了新的活力。从新教材投入使用之初，数学“阅读材料”便日益为大家所关注，相关研究逐渐丰富。阅读材料的设置促进学生逐步认识数学的科学价值、应用价值和文化价值，反映了现代信息技术与数学课程的整合，体现了课程标准的思想和理念。
一、对数学阅读材料研究的回顾
1.阅读材料的使用情况研究
2002年，邓建等人对154名学生进行调查发现，由于“应试”的阴影以及教育观念的限制，阅读材料基本上还处于被封闭的状态。同时，研究者也认识到，阅读材料绝不仅仅只是作为教材的点缀而出现的，在全面推进素质教育的环境下，它的潜在能量不可低估[1]。
徐永忠对使用过新教材的60位教师进行了调查，其中43位表示阅读材料不属于考试范围，怎样讲都不会影响教学质量，因此往往采取让学生自己课后看看的方式完成这部分的“教学”。分析其中的原因，一是教师的现代课程观念仍然淡薄，二是教改意识还不够强[2]。
2012年，殷长征对240名学生以及12名教师进行了调查、访谈。结果发现，教师对这些内容的处理相对来说还是很“现实”的，阅读材料需不需要讲解主要还是取决于它们在习题、考试、竞赛中是否会被考察到;对学生的调查则发现有阅读意向、阅读目标的学生较少，学生对阅读栏目的功能期望总体上带有强烈的应考意识[3]。
2.阅读材料的功能价值研究
一方面是对教材的作用。魏为升认为，阅读材料的类型广泛、内容丰富，涉及了天文、地理、历史、艺术、计算机等领域，教材通过这些内容，展示了数学与现实生活及其他学科之间的联系，使教材更加综合化;阅读材料对正文内容起到了很好的补充作用，使教材构成了一个完整的知识体系，展示了数学的完整性;阅读材料的设置还为学生留下了探索的空间和方向，使教材内容更具弹性化[4]。
另一个方面可概括为阅读材料的教育功能，这也是研究关注较多的地方。刘建永通过对人教A版普通高中课程标准实验教科书中的阅读材料加以列举，认为阅读材料有利于学生形成科学的治学态度;有利于对学生进行爱国主义、辩证唯物主义教育;有利于巩固学生知识、发展能力[5]。钟建新指出，“阅读材料”之所以被编入教材，一方面是使教材符合不同层次学生的发展要求，另一方面则是为了帮助学生对正文内容加以理解、掌握，激励学生探究新知、开阔视野、培养人文精神。具体来说，数学阅读材料的教育功能体现在如下几个方面：（1）史学教育功能。数学史料是阅读材料的主要素材之一，通过建立数学与人文之间的联系，促进学生理解数学、体验数学的文化价值。（2）整合数学知识、完善认知结构。（3）实现数学思想方法的内化、提高数学素质。数学思想方法的教学不同于知识的教学，其效果依赖于教师的理解程度，更需要学生用心体会，阅读材料所提供的素材蕴含着丰富的数学思想方法，化归思想、对应思想、分类思想、极限思想、数形结合思想无所不在，学生学习这些材料的过程也即数学思想渗透的过程。（4）凸显数学建模的示例功能。数学建模是沟通数学与实际问题的桥梁，也是培养学生数学知识与数学应用能力的最佳结合点。（5）引导学生自主探究学习的功能。阅读材料中设置的问题、建议，在拓宽学生视野的同时关注学生学习能力和综合素质的提高，这其实是代表着一种指引学生自主学习的方向[6]。
3.阅读材料的教学策略研究
徐永忠在对阅读材料教学情况调查的基础上提出了几条建议：首先，教师应当充分认识到阅读材料在教材中的地位、作用和特点，在教学中，应以学生为主体，围绕材料从广度和深度上挖掘其内涵，调动学生的积极性、主动性，鼓励互动和交流，从而提升学生数学素质、到达高质量的教学效果;其次，应当“以史为鉴”，充分发挥阅读材料的德育功能，进行科学方法和态度、爱国主义、辩证唯物主义的教育;最后，还要将阅读材料的教育与激发学生兴趣、巩固学生知识、培养学生能力相结合，充分发挥其教育功能[2]。
再综合之后魏为升、朱广科、钟建新等人的研究，阅读材料的教学方法可以从下面几个角度进行思考：（1）利用阅读材料进行教学情境的创设。义务教育和普通高中的《课程标准》中均多次出现“通过问题情境……”、“在具体的问题情境中……”字眼，要求教师在教学中创设有助于学生自主学习的问题情境。教师可以适度挖掘阅读材料，通过改编以及设计与教材内容相统一的问题，使之成为问题情境[4]。（2）利用阅读材料开展探究活动。学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习，还应倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等方式，因此教师可以对一些合适的阅读材料进行加工、组织，设计成研究性课题供学生开展探究活动，促进学生构建具有个体意义的数学知识和技能[7]。（3）利用阅读材料培养学生的人文精神。数学是人类的一种文化，它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。通过阅读材料，学生可以了解数学的发展历程，学习数学家科学严谨、追求真理、勇于探索的精神，教师应充分挖掘阅读材料中的德育因素，采取恰当方式进行渗透教育，发挥阅读材料的育人价值[8]。此外，通过阅读材料还可以掌握信息技术工具，改变学生的学习方式等。
4.阅读材料的设置编排研究
“教材应当通过展示数学发展的历史、重要数学思想的产生背景和条件、数学发展与人类社会发展的相互作用等，使学生了解数学与科技进步和社会发展之间的关系，了解数学科学的思想体系和数学的文化价值，培养他们的理性精神，逐步形成正确的数学观”[9]。教材是学生学习的主要材料，也是教师教学的主要依据，为提升教学效果、实现课程目标，对数学阅读材料的价值、使用策略进行探讨是一个重要的方面，而从源头出发，思考如何更好地将其在教材中进行编排、设置也是一个很有意义的角度。
李雪认为，阅读材料的编排需要考虑如下几个因素：（1）规范。材料的语言应当力求精炼，同时还应保证内容的科学性、表达的流畅性和阅读的趣味性;另外，还应把所呈现的问题表述清楚，内容应当饱满。（2）编排位置。由于阅读材料的位置都放在相关章节之后，加之字体和正文也有差别，这些都“暗示”学生这些内容实际上是“无关紧要”的、不用去看（在相关调查研究中也可以得到证实），我们可以利用信息技术将阅读材料在网络上呈现，及时更新、充实。（3）内容。选择阅读材料内容时编者应考虑学生的整体知识结构体系，从学科的横向和纵向考虑。（4）均衡性。编写阅读材料不能只考虑正文中可能出现阅读材料或是某部分的材料不够丰富而大量编入，应从课程标准的精神和教材的整体去考虑，发挥阅读材料的特有功能。（5）新颖性。阅读材料应该多与生活和其他学科相联系，适当多点与生活和其他学科的联系对学生今后发展有着不可取代的作用。（6）编排方式。今天，我们完全可以利用信息技术，将阅读材料通过网络的形式呈现给学生，学校的教师还可以集体研究，依据学校、学生的实际把有关内容编排进校本教材中等[7]。
二、对数学阅读材料研究的反思
1.对研究价值的认识
回顾新课程推出以来对数学阅读材料的研究，其价值主要体现在以下三个方面：（1）强化了数学阅读材料的地位和作用。虽然从教材的篇幅上来说，阅读材料所占的还只是很小的一部分，但其教育功能和作用却不应被忽视。关于阅读材料的研究的丰富一方面反映出研究者对该内容的关注，另一方面也促进着教师对阅读材料本身认识的不断提高。（2）学者的已有成果初步架构并完善了这方面研究的内容体系。主要包括阅读材料在教学中的使用情况、对阅读材料价值的认识、如何进行阅读材料的教学以及教材相关内容的编写，这也为今后更加细致、全面的研究奠定了良好的基础和思考角度。（3）已有的理论可以发挥对实践的指导作用。教师可以参照现有成果，尤其是阅读材料的价值和使用策略研究，发现教学中的不足，不断对自身观念、教学实践进行更新、反思和完善，这对学生的全面发展、教师的专业成长都有重要作用。
2.研究中的一些问题
（1）数学阅读材料研究的视域还可以拓展
已有研究大都将数学阅读材料理解为是教材正文后的相关“版块”和“栏目”等。事实上，单就教材而言，注释、章头图、章引言、习题中的古算题等，这些内容无不体现着“数学阅读材料”的作用，因此，数学阅读材料的内涵还可以更加丰富。如果从更广的角度去认识数学阅读材料，那些具有科普性、趣味性的、与数学有关的书籍、报刊、影音、网络等资源都可作为“阅读材料”的载体，都可以进行充分利用。简言之，阅读材料的范围绝不限于教材，应当拓宽视域，将其视为广泛存在的一种资源去挖掘。
（2）研究方法还可以更加多样
回顾现有的研究，对阅读材料价值及其使用策略的论述可以说已经相当丰富，但其中从学理上进行探讨的“书斋研究”相对较多，有了这些较为成熟的理论支撑，今后还应更多地扎根于实际的教学，在有血有肉的课堂中、学校里进行研究。因为，只有经过实践检验的理论才能更好地指导阅读材料的教学。
虽然现在教师对阅读材料的看法已有很大进步，但在实际教学中对其处理还是比较“现实”、“无奈”，若要真正改变这个现状，可能需要的不仅仅是对数学阅读材料进行研究和实践。
三、对数学阅读材料研究的展望
1.作为一种资源加以挖掘
信息时代，学生知识的获取、能力的形成及情感的培养已远远不局限于教材或者课堂。正如前面所提到的，若将阅读材料看成是教材中区别于正文的内容，教师就只是指导学生阅读、学习，而若将其视为一种资源加以挖掘，阅读材料的内涵则大为丰富，教材中、生活中，“阅读材料”无处不在。教师可以主动挖掘这些资源，进行再创造、再组织，应用到课堂教学中;教材的编写者也可以通过各种形式、渠道向教师和学生提供这些素材。
2.追求与教材相融的教学
了解数学体系、体会数学文化和应用价值、培养学生理性精神是数学阅读材料的设置和教学的出发点和归宿。在教学中，我们到底应该如何使用阅读材料？以数学史内容为例：在教学中需要使用数学史，原原本本的照搬、叙述绝对不是数学史的教学，更不是数学阅读材料的教学。应依据学生的数学现实，“重构”历史，融于教材。这是理论演绎的必然，也是实践需要的使然[10]。弗赖登塔尔曾指出，“数学史是一个图式化不断演进的系统化的学习过程，儿童无需重蹈人类的历史，但他们也不可能从前人止步的地方开始。从某种意义上说，儿童应该重蹈历史，尽管不是实际发生的历史，而是倘若我们的祖先已经知道我们今天有幸知道的东西，将会发生的历史”[11]。大到教材中的设置、编排，小到一节课上如何进行教学设计，在悄无声息中以最完美的方式体现阅读材料所提供的思想、方法，才是数学教材使用阅读材料所应追求的境界。
3.扎根于课堂实践的研究
尽管现在已有相当多关于阅读材料的论述，但很多都是源于书斋的，缺少扎根于真实课堂、经过实践检验和评价的内容。今后的研究，可以结合上面两点内容，通过教师个人思考、群体合作，充分挖掘数学阅读材料，在课堂实践、校本课程中进行尝试、运用和反思，实现现有理论成果的转化，从而体现这些研究的服务功能，更好地落实新课程的理念，实现学生成长、教师发展的愿景。
参考文献
[1] 邓建，汤国铎，雷忠强.关于“数学阅读材料”情况的调查[J].中学数学教学参考，2002（12）.
[2] 徐永忠.“阅读材料”教学现状分析与建议[J].数学通报，2004（4）.
[3] 殷长征.苏教版高中数学必修教材阅读栏目使用情况的调查及思考[J].中学数学，2012（11）.
[4] 魏为升.数学阅读材料的功能和教学策略[J].教学与管理，2007（10）.
[5] 刘建永.对高中数学新教材“阅读与思考”的认识与教学建议[J].中学数学杂志，2008（7）.
[6] 钟建新.关于高中数学“阅读材料”的思考[J].数学通报，2011（4）.
[7] 李雪.高中数学阅读材料使用现状的调查研究[D].东北师范大学，2008.
[8] 朱广科.充分发挥“阅读材料”应有的功能[J].中学数学研究，2010（3）.
[9] 章建跃.普通高中数学课程标准教材的研究与编写[J].课程・教材・教法，2005（1）.
[10] 蒲淑萍，汪晓勤.数学史怎样融入数学教材：以中法初中数学教材为例[J].课程・教材・教法，2012（8）.
关键词：冷脆转变，脆性断裂机理，低温脆断
1.前言
钢的低温脆性断裂是钢结构最危险的破坏形式之一，原因是断裂瞬间发生，断裂时无明显的塑性变形，而且构件破坏时其承载能力很低。实际工程中钢结构，如压力容器、船舶、桥梁等，由于低温脆性造成的脆断事故时有发生，造成巨大损失[1]。
2.低温冷脆特点及其影响因素
当温度降低到某一程度时，金属材料的冲击吸收能量明显下降并引起脆性破坏的现象称为冷脆。
金属的低温脆断具有以下特点[2]：
（1）断裂时所承受的工作应力低。
（2）脆性断裂时，裂纹的扩展速度极快，且脆断之前无任何预兆。
（3）材料脆断温度通常接近材料的韧脆转变温度。免费论文，脆性断裂机理。
(4)脆断常起源于构件自身存在缺陷处。
（5）脆性断裂的宏观断口平齐，断面收缩率小，外观上无明显的宏观变形特征。
影响金属冷脆的主要因素有以下几个方面。
（1）晶粒度 当晶粒尺寸大于冷机晶粒尺寸时，结构会产生脆性断裂。因此，晶粒细化有助于提高材料抗低温脆断的能力。
（2）晶粒结构 体心立方晶格金属及其合金或某些密排六方晶格金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢有明显的冷脆现象，而面心立方金属及其合金一般没有低温脆性现象。免费论文，脆性断裂机理。
（3）形变速率 提高形变速率使材料脆性增大韧脆转变温度升高。一般中、低强度钢的韧脆转变温度对形变速率比较敏感，而高强度钢、超高强度钢则较小。
（4）板厚 板厚的增加，脆性转变温度提高[3]。
（5）钢的化学成分及组织当C<0.25%热轧碳钢冲击脆性转变温度TC的经验方程[4]：
（1）
式中Nf为固溶的自由氮量（%）；P为珠光体的百分比；Si为硅的重量百分比；d为晶粒尺寸（mm）。
3.低温脆性断裂的过程及机理
钢具有强度高、塑性和韧性好等特点，这些特点保证了钢结构具有较好的工作可靠性。但是在低温的条件下，钢的塑性和韧性降低，提高了钢结构发生脆断的可能性。免费论文，脆性断裂机理。
3.1低温脆性断裂的过程
钢的脆性断裂过程大致分为三个阶段[5]：
（1）裂纹产生前的准备阶段――主要为钢晶格内部的初始塑性变形；
（2）裂纹的产生――通常为钢晶格间损伤的宏观集中表现；
（3）裂纹向整个构件界面的横向发展。
3.2材料脆性断裂理论
自二十世纪20年代开始，世界上很多学者致力于脆性破坏领域的研究，形成了很多理论流派。免费论文，脆性断裂机理。
（1）经典力学理论 该理论是建立在塑性剪切和脆性断裂的基础上，能解释几乎所有与脆性断裂现象有关的影响因素；主要通过试验研究金属等多晶体材料在不同应变状态下的破坏。
（2）脆性断裂的位错理论 晶体原无裂纹，在应力作用下，材料发生解理断裂的理论，即位错理论。位错理论解释了脆性裂纹的成核和长大问题。
（3）能量理论 该理论从能量储存和释放的观点来解释脆性破坏。不考虑裂纹的产生，而是在构件含有裂纹的前提下研究其发展，并认为裂纹的发展是由储存在其周围的势能促成的。虽然在金属结构设计中不容许裂纹的存在，但是能量理论及其最活跃的分支――线性破坏力学，能成功地解决脆性破坏的有关问题，并在工程中应用。
4. 低温脆性断裂的实验手段极其评定指标
世界各国对结构材料的低温脆性问题长期以来做了大量的研究工作，提出了不少低温脆性评定指标和试验方法。
4.1低温拉伸试验
低温拉伸试验需要一个低温环境，且在低温下材料的性能发生变化.因此，与常温拉伸试验相比，除需要设计低温箱外，其它仪器、设备及参数也需要重新设计选择[6]。
由于断面收缩率和延伸率对试样温度不敏感，国内外学术界普遍认为光滑试样低温拉伸的延性指标不能用于反映低温韧性 [7]。
4.2低温冲击实验
冲击实验的实验方法有很多，在低温时常使用夏比缺口冲击（Charpy notch impact）试验，特别是系列温度冲击实验来评定材料的低温脆性。
4.3韧脆转变温度
确定材料韧脆转变温度的标准较多，常用的有能量准则法、断口形貌准则法、侧膨胀值法等。免费论文，脆性断裂机理。
(1) 能量准则法（ETT）
以某一固定能量来确定韧脆转变温度，在冲击吸收能量一温度曲线上平台与下平台区间规定百分数(n)所对应的温度，用ETTn表示。一般取最大冲击值的一半所对应的温度，或取最大冲击功与最小冲击功的平均值所对应的冲击温度为韧脆冷脆转变温度，即ETT50。
(2) 断口形貌准则法（FATT） 一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对断口进行评定，在脆性断面（放射区）率一温度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度，称为断口面积转化温度，用FATTn表示。一般以冲击试样断口上出现50%纤维状断口时的温度FATT50作为冷脆转变温度。此种方法的误差较大，FATT主要反映冲击断裂时裂纹扩展过程中的断口形貌在韧脆程度上的差别。缺口试样冲击值包括裂纹萌生功、裂纹扩展功；冲击值对缺口尖锐度敏感，而FATT对缺口尖锐度并不敏感[9]。FATT不能对裂纹扩展抗力以定量的评价，不同材料，当FATT温度相同时，裂纹扩展功可能相差很大。
（3）侧膨胀值法（LETT）在冲击吸收能量一温度曲线上平台与下平台区间某规定侧膨胀值所对应的温度，用LETT表示。免费论文，脆性断裂机理。
4.4 评定钢材止裂韧性
日本焊接工程协会提出用Charpy-V实验来评定钢材止裂韧性问题。依据弹性断裂力学而采用的断裂力学实验；用于评定材料断裂韧性的指标有JIC、COD、KIc。J积分试验法测得的材料的延性断裂韧度，裂纹张开位移（COD）实验测得的δC,可以用于材料韧性的相对评价。
平面应变条件的断裂韧性指标KIc，可以直接用于设计计算。如果金属材料中存在一定形状、尺寸的缺陷，在外加应力作用下其应力场强度因子KI低于材料的KIc值，则是安全的。金属板材表面裂纹断裂韧度KIe值，则反映了金属板材在线弹性平面应变状态下阻止表面裂纹启裂的能力。
参考文献：
[1](苏)柯舍列夫著；吴孝隆译，工业金属材料低温机械性能手册
[2]涂铭旌低温脆断规律及机理
[3]王晓丽浅谈焊接因素对低合金结构钢冷脆性的影响
[4]日本钢铁协会，日本金属学会《钢の强韧化》
[5]王元清钢结构在低温下脆性破坏的研究
[6]张德勇、李光明DL-1低温拉伸试验装置的设计
[7]戒忠良、朱栋梁：低温脆性指标评定，1979.3
[8]金属力学及工艺性能试验方法国家标准汇编
[9]鄢文彬、涂铭旌，西安交通大学学报，1984.No.6.41-49
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