工程材料力學(xué)性能課程教學(xué)規(guī)范

1、工程材料力學(xué)性能課程教學(xué)規(guī)范課程類別：專業(yè)課 課程性質(zhì)：必修課面向?qū)I(yè)：材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬材料工程一、 課程的性質(zhì)、目的和任務(wù) 材料力學(xué)性能是材料科學(xué)學(xué)科的一門重要的必修課。該課程是在本科生學(xué)完了高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、工程力學(xué)、金屬工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料加工基礎(chǔ)等課程基礎(chǔ)上而開設(shè)的。本課程是以宏觀強(qiáng)度理論、微觀強(qiáng)度理論和斷裂強(qiáng)度理論各自研究的成果統(tǒng)一成有機(jī)的、完整的科學(xué)規(guī)律，建成的學(xué)科體系，以材料力學(xué)性質(zhì)的物理概念、微觀組織結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能之間的客觀規(guī)律性聯(lián)系為基本內(nèi)容。是材料工程領(lǐng)域聯(lián)系設(shè)計、選材和工藝的紐帶。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握宏觀強(qiáng)度理論、微觀強(qiáng)度理論和斷裂強(qiáng)度

2、理論的基本規(guī)律，明確宏觀力學(xué)性能是材料性質(zhì)和微觀組織結(jié)構(gòu)的具體體現(xiàn)，能夠從各種機(jī)器零件或構(gòu)件最常見的服役條件失效現(xiàn)象出發(fā)，了解現(xiàn)象的微觀機(jī)理，提出衡量材料失效的力學(xué)性能指標(biāo)；掌握各種指標(biāo)的物理概念、實(shí)用意義和測試方法；明確它們之間的相互關(guān)系；分析各種內(nèi)在因素和外在條件對力學(xué)性能指標(biāo)的影響，為機(jī)械設(shè)計和制造過程中正確選擇和合理使用材料提供依據(jù)，為研制新材料、改進(jìn)和開發(fā)冷、熱加工新工藝，充分發(fā)揮材料性能潛力指明方向，并為機(jī)器零件或構(gòu)件的失效分析提供堅實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程的基本要求 本課程的基本內(nèi)容是材料在各種服役條件下的力學(xué)行為、失效現(xiàn)象及其微觀機(jī)理，各種力學(xué)性能指標(biāo)的物理意義、工程意義、測試方法、

3、相互關(guān)系及其影響因素。 本課程的基本要求是：1） 掌握宏觀強(qiáng)度理論、微觀強(qiáng)度理論和斷裂強(qiáng)度理論的基本理論和規(guī)律及其研究方法；2） 明確宏觀力學(xué)性能是材料性質(zhì)和微觀組織結(jié)構(gòu)的具體體現(xiàn)，能從各種機(jī)器零件的服役條件和失效現(xiàn)象出發(fā)，提出衡量材料失效抗力的正確指標(biāo)；3） 了解材料力學(xué)性能指標(biāo)的物理意義、工程意義、測試方法及其相互關(guān)系，掌握常用性能指標(biāo)的試驗(yàn)方法；4） 會分析內(nèi)部因素(成分、組織、冶金質(zhì)量和缺陷等)和外界條件(溫度、加載速度、應(yīng)力狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)等)對材料宏觀力學(xué)行為的影響； 5）為研究非金屬材料和復(fù)合材料的力學(xué)性能打下基礎(chǔ)； 6）為正確選擇和合理使用材料、提高產(chǎn)品質(zhì)量提供理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。三

4、、教學(xué)內(nèi)容第一章 金屬在單向靜拉伸下的力學(xué)性能 14學(xué)時 §11 拉伸力伸長曲線和應(yīng)力應(yīng)變曲線 §12 彈性變形 §13塑性變形 §14金屬的斷裂第二章 金屬在其他靜加載下的力學(xué)性能 4學(xué)時 §21 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù) §22 壓縮 §23 彎曲 §24 扭轉(zhuǎn) §25 缺口試樣靜載荷試驗(yàn) §26 硬度第三章 金屬在沖擊載荷下的力學(xué)性能 4學(xué)時 §31 沖擊載荷下金屬變形和斷裂的特點(diǎn) §32 沖擊彎曲和沖擊韌性 §33 低溫脆性 §34 影響沖擊韌性和韌脆轉(zhuǎn)變

5、溫度的因素第四章 金屬的斷裂韌度 6學(xué)時 §41 線彈性條件下金屬的斷裂韌性 §42 斷裂韌度KIC的測試 §43 影響斷裂韌性KIC的因素 §44 斷裂韌性在工程中的應(yīng)用第五章 金屬的疲勞 6學(xué)時 §51 金屬疲勞現(xiàn)象及其特點(diǎn) §52 疲勞曲線及疲勞抗力 §53 疲勞裂紋擴(kuò)展及疲勞門檻值 §54 疲勞過程及機(jī)理 §55 影響疲勞強(qiáng)度的因素 §56 低周疲勞第六章 金屬的應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂 3學(xué)時 §61 應(yīng)力腐蝕 §62 氫脆第七章 金屬磨損和接觸疲勞 5學(xué)時 §

6、71 磨損現(xiàn)象和耐磨性 §72 磨損機(jī)理 §73 磨損試驗(yàn)方法 §74 提高耐磨性的途徑 §75 金屬接觸疲勞第八章 金屬高溫力學(xué)性能 2學(xué)時 §81 金屬的蠕變現(xiàn)象 §82 蠕變變形與斷裂機(jī)理 §83 金屬高溫力學(xué)性能指標(biāo)及其影響因素 §84 其他高溫力學(xué)性能第九章 聚合物材料力學(xué)性能 3學(xué)時 §91 聚合物材料的結(jié)構(gòu) §92 線性非晶態(tài)聚合物的變形 §93 結(jié)晶聚合物的變形 §94 聚合物的粘彈性 §92 聚合物的強(qiáng)度和斷裂第十章 陶瓷材料力學(xué)性能 2學(xué)時 &#

7、167;101 陶瓷材料的結(jié)構(gòu) §102 陶瓷材料的變形與斷裂 §103 陶瓷材料的強(qiáng)度 §104 陶瓷材料的硬度和耐磨性 §105 陶瓷材料的疲勞 §106 陶瓷材料的抗熱震性第十一章 復(fù)合材料的力學(xué)性能 3學(xué)時 §111 復(fù)合材料的定義和性能特點(diǎn) §112 單向復(fù)合材料的力學(xué)性能 §113 短纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能 §114復(fù)合材料的斷裂、沖擊和疲勞四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本課程現(xiàn)安排示范教學(xué)實(shí)驗(yàn)一個，2學(xué)時；操作實(shí)驗(yàn)兩個，4學(xué)時。 1、材料的硬度實(shí)驗(yàn) 2、系列沖擊實(shí)驗(yàn) 3、斷裂韌度、疲勞和金屬的宏觀斷口示范實(shí)驗(yàn)五、推薦教材及主要參考書本課程選擇的教材為機(jī)械工業(yè)出版社2003年7月版，束德林主編金屬力學(xué)性能課本。 本課程的參考書主要有：1. 劉瑞堂等編 工程材料力學(xué)性能 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 20012. 弗里德曼.金屬機(jī)械性能 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 3. 黃明志等編 金屬力學(xué)性能 西安交通大學(xué)出版社 1998 4. 鄭修麟等編 材料力學(xué)性能 西工大出版社 1991 5. 哈寬富編 金屬力學(xué)性質(zhì)的微觀理論 科學(xué)出版社 1982 6. 周敬恩 金志浩編 非金屬工程材料 西安交通大學(xué) 1987 7. Lain le May Princ