《失效分析》課程教學(xué)大綱（本科）

1、失效分析(Failure Analysis)課程代碼：07410170學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)、金屬材料學(xué)、材料力學(xué)性能、金屬材料 組織控制原理、金屬材料強(qiáng)韌化、材料腐蝕和防護(hù)、現(xiàn)代表面工程適用專業(yè)：金屬材料工程參考教材：失效分析基礎(chǔ)鐘群鵬、田永江編，機(jī)械工業(yè)出版社、1989年5 月；失效分析-基礎(chǔ)與應(yīng)用孫智 等編著，機(jī)械工業(yè)出版社、2005年3月；一、課程性質(zhì)與教學(xué)目標(biāo)（一）課程性質(zhì)與任務(wù)（需說明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）本課程是是金屬材料工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課，主要任務(wù)是使學(xué)生掌握失效及失 效分析基本概念，失效分析基本步驟、分析思路及主要實(shí)驗(yàn)方法，掌握斷口分析和裂紋 分析

2、等失效基本技能，各種失效形式的宏觀及微觀特征及分析方法。通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生在掌握失效分析基本步驟和分析思路基礎(chǔ)上，能正確有效 的應(yīng)用各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法，失效分析的基本技能，綜合地已學(xué)過的基本專業(yè)理論和知 識(shí)，準(zhǔn)確地判斷機(jī)械零件失效的性質(zhì)和原因，并提出有效的改進(jìn)和預(yù)防措施、以提高產(chǎn) 品的質(zhì)量、促進(jìn)科技發(fā)展。通過本課程學(xué)習(xí)可擴(kuò)大金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)生參與工程經(jīng)濟(jì)建設(shè)的就業(yè)面，對(duì)提 高畢業(yè)生分析實(shí)際工程問題和解決問題的能力，并具備科技開發(fā)、研究能力，具有實(shí)際 指導(dǎo)意義。（二）教學(xué)目標(biāo)（需包括知識(shí)、能力與素質(zhì)方面的內(nèi)容，可以分項(xiàng)寫，也可以合并 寫）1、了解失效及失效分析的定義，失效分析工作內(nèi)容，實(shí)

3、施步驟和程序，機(jī)械產(chǎn)品 失效的分類。掌握殘骸分析法、特性因素圖法、失效樹法等常用的分析思路。2、了解各種失效分析方法，如成分分析法、應(yīng)力分析法、材料組織分析法、無損檢 測(cè)分析法、環(huán)境介質(zhì)分析法的優(yōu)缺點(diǎn)及其選用。掌握材料成分，零件結(jié)構(gòu)、應(yīng)力集中， 材料組織及環(huán)境介質(zhì)與失效的關(guān)系。3、掌握斷口分析、裂紋分析基本技能。包括主斷口、主裂紋的判定，斷口宏觀分析 的依據(jù)，斷裂性質(zhì)的判斷及斷裂源判斷等。裂紋宏觀和微觀分析方法和內(nèi)容，如裂紋的起始位置、宏觀外形及其走向的分析方法等。4、掌握韌性斷裂、脆性斷裂、應(yīng)力腐蝕和氫脆斷裂及疲勞斷裂的宏、微觀特征、判 斷及其比較，以及對(duì)造成斷裂的載荷性質(zhì)的判斷；疲勞斷裂源

4、位置、載荷類型及其疲勞 斷裂原因的判斷和分析等。（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)是：2-3和5-3o1、畢業(yè)要求2-問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的基本原理，并 通過文獻(xiàn)研究，識(shí)別、表達(dá)、分析金屬材料工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。指標(biāo)點(diǎn)2-3：能夠應(yīng)用材料科學(xué)的基本原理分析復(fù)雜金屬材料工程問題的產(chǎn)生原因 和提出解決途徑并試圖改進(jìn)。2、畢業(yè)要求5-使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)金屬材料工程領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，開發(fā)、 選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對(duì)金屬材料工程領(lǐng) 域復(fù)雜工程問題的預(yù)測(cè)與模擬，并能夠理解

5、其局限性。指標(biāo)點(diǎn)5-3：能夠運(yùn)用金屬材料工程領(lǐng)域常用的分析技術(shù)、軟件等對(duì)負(fù)責(zé)金屬材料 工程問題進(jìn)行預(yù)測(cè)或模擬，并了解其局限性。畢業(yè)要求 指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4畢業(yè)要求2-37畢業(yè)要求 5-3二、課程內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配及對(duì)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐注：課外學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格章節(jié)內(nèi)容講課實(shí) 驗(yàn)上機(jī)課 外小計(jì)支撐課程目 標(biāo)支撐的畢業(yè)要 求指標(biāo)點(diǎn)第1章失效及失效分析的概念：失效及失效分析的定義，失效分析的意義和重要性，失 效分析的工作內(nèi)容，機(jī)械產(chǎn)品失效的分類4415-3第2章失效分析的基本程序和思路：失效分析實(shí)施步驟和程序；失效分析常用分析思路4415-3第3章失效分析的主要

6、方法和選擇：成分分析法、應(yīng)力分析法、材料結(jié)構(gòu)和組織分析法 及其比較；無損檢測(cè)技術(shù)及其比較，腐蝕磨損和環(huán)境分析方法及其比較。8825-3第4章失效分析的基本技能：斷口分析技術(shù)；裂紋分析技術(shù)。8832-3第5章失效形式的判斷與分析：韌性斷裂的分析與判斷，脆性斷裂的特征與判斷，應(yīng)力 腐蝕和氫脆斷裂的特征和判斷，疲勞斷裂的特征和判斷。8842-3合計(jì)3232三、達(dá)成課程目標(biāo)的途徑和措施1、首先介紹失效及失效分析基本概念、意義和重要性，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到本課程知識(shí) 在今后的實(shí)際工作中有十分廣泛的實(shí)用性，對(duì)解決實(shí)際機(jī)械零件失效問題和提高零件壽 命具有實(shí)際意義。在此基礎(chǔ)上，講解失效分析基本步驟、分析思路及主要實(shí)驗(yàn)

7、方法，以 及斷口分析和裂紋分析的主要內(nèi)容和方法，各種失效形式的宏觀及微觀特征等，使學(xué)生 能掌握失效分析的基本技能。2、采用多媒體教學(xué)手段，配合大量的實(shí)際失效分析圖片的講解及提出實(shí)際失效事 件的原因提問和思考，以豐富的內(nèi)容，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和活躍課堂的氣氛。3、結(jié)合本人長(zhǎng)期失效分析經(jīng)歷，結(jié)合工程實(shí)際，以列舉大量實(shí)際失效案例（或?qū)?物）方式教學(xué)，讓學(xué)生能掌握全面的分析過程、思路和方法，從而具備和提高其分析實(shí) 際問題和解決問題能力。四 考核方式1、課程考核方式包括期末考試方式考核，期末考試采用開卷筆試。2、課程成績(jī)期末考試成績(jī)xlOO%。五 參考書目及學(xué)習(xí)資料（書名，主編，出版社，出版時(shí)間及版次）1、失效分析基礎(chǔ)鐘群鵬、田永江編，機(jī)械工業(yè)出版社、1989年5月；2、機(jī)械零件失效分析劉瑞堂 編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003年9月。3、金屬構(gòu)件失效分析廖景娛主編化學(xué)工業(yè)出版社2003,84、機(jī)械零件的失效分析陳南平，顧守仁，沈萬慈主