工程材料力學性能課程教學規(guī)范

1、工程材料力學性能課程教學規(guī)范課程類別：專業(yè)課 課程性質：必修課面向專業(yè)：材料科學與工程學院金屬材料工程一、 課程的性質、目的和任務 材料力學性能是材料科學學科的一門重要的必修課。該課程是在本科生學完了高等數學、大學物理、工程力學、金屬工藝學、機械設計基礎、材料科學基礎、材料加工基礎等課程基礎上而開設的。本課程是以宏觀強度理論、微觀強度理論和斷裂強度理論各自研究的成果統(tǒng)一成有機的、完整的科學規(guī)律，建成的學科體系，以材料力學性質的物理概念、微觀組織結構與宏觀力學性能之間的客觀規(guī)律性聯系為基本內容。是材料工程領域聯系設計、選材和工藝的紐帶。通過學習，使學生能夠掌握宏觀強度理論、微觀強度理論和斷裂強度

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

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

4、、教學內容第一章 金屬在單向靜拉伸下的力學性能 14學時 §11 拉伸力伸長曲線和應力應變曲線 §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性能 4學時 §21 應力狀態(tài)軟性系數 §22 壓縮 §23 彎曲 §24 扭轉 §25 缺口試樣靜載荷試驗 §26 硬度第三章 金屬在沖擊載荷下的力學性能 4學時 §31 沖擊載荷下金屬變形和斷裂的特點 §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變

5、溫度的因素第四章 金屬的斷裂韌度 6學時 §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用第五章 金屬的疲勞 6學時 §51 金屬疲勞現象及其特點 §52 疲勞曲線及疲勞抗力 §53 疲勞裂紋擴展及疲勞門檻值 §54 疲勞過程及機理 §55 影響疲勞強度的因素 §56 低周疲勞第六章 金屬的應力腐蝕和氫脆斷裂 3學時 §61 應力腐蝕 §62 氫脆第七章 金屬磨損和接觸疲勞 5學時 §

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

7、167;101 陶瓷材料的結構 §102 陶瓷材料的變形與斷裂 §103 陶瓷材料的強度 §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 復合材料的力學性能 3學時 §111 復合材料的定義和性能特點 §112 單向復合材料的力學性能 §113 短纖維復合材料的力學性能 §114復合材料的斷裂、沖擊和疲勞四、 實驗內容 本課程現安排示范教學實驗一個，2學時；操作實驗兩個，4學時。 1、材料的硬度實驗 2、系列沖擊實驗 3、斷裂韌度、疲勞和金屬的宏觀斷口示范實驗五、推薦教材及主要參考書本課程選擇的教材為機械工業(yè)出版社2003年7月版，束德林主編金屬力學性能課本。 本課程的參考書主要有：1. 劉瑞堂等編 工程材料力學性能 哈爾濱工業(yè)大學出版社 20012. 弗里德曼.金屬機械性能 機械工業(yè)出版社 1982 3. 黃明志等編 金屬力學性能 西安交通大學出版社 1998 4. 鄭修麟等編 材料力學性能 西工大出版社 1991 5. 哈寬富編 金屬力學性質的微觀理論 科學出版社 1982 6. 周敬恩 金志浩編 非金屬工程材料 西安交通大學 1987 7. Lain le May Princ