《材料力学性能》课程教学大纲(本科).docx
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1、材料力学性能(Mechanical Properties of Materials)课程代码:07410086学分:L5学时:24 (其中:课堂教学学时:24实验学时:0上机学时:0课程实践学时:0 )先修课程:材料科学基础、工程力学、材料工艺学或组织控制等课程适用专业:无机非金属材料工程教材:工程材料力学性能,束德林主编,机械工业出版社,2013年1月第2版一、课程性质与课程目标(一)课程性质材料力学性能是材料类专业的一门主要的技术基础课程。材料力学性能的基本任务是通过课堂教学和实验教学,使学生掌握材料在不同载荷和服役 条件下的力学性能特点,掌握表征材料力学性能的各项指标和测定方法,以及影响
2、材料力学性能的 内外因素及其变化规律,进一步明确材料的组成一工艺一结构一性能的关系,提高正确选择和合理 使用材料和具备解决材料使用过程的复杂工程问题的能力。(二)课程目标.知识方面1.1 掌握材料在不同载荷和服役条件下的力学性能特点。1.2 掌握表征材料力学性能的各项指标和测定方法,以及影响材料力学性能的内外因素及其变化 规律。1.3 了解材料力学性能试验的国家或国际标准。2 .能力与素质方面2.1 通过对不同载荷下材料力学性能的学习,掌握材料在不同条件下的力学行为及其变化规律, 能够根据材料服役条件进行力学分析,具有正确选择和合理使用材料,使用材料力学性能测试与表 征的设备和软件的能力。2.
3、2 通过对材料的断裂与增韧、磨损与疲劳、应力腐蚀与氢脆断裂的学习,具备分析不同服役 环境下材料的断裂行为与过程,设计与开发高性能材料和从事科学研究的能力。2.3 通过材料高温力学性能的学习,具有分析材料在高温条件下的失效机理及其影响因素,设 计与开发具有优良高温力学性能材料的能力。2.4 通过课程的学习,掌握培养学生的逻辑思维能力,分析计算能力,创新能力以及运用所学 的基本理论、基本方法和基本技能去分析和解决实际复杂工程问题的能力。二 课程内容与教学要求(按章撰写)第一章、绪论(一)课程内容(1)本课程的目的、性质、主要内容和基本要求;(2)本课程与其它课程的关系、课程学习方法。(二)教学要求
4、(1)理解本课程的目的、性质、主要内容和基本要求;(2) 了解本课程与其它课程的关系、课程学习方法。第二章、材料在单向静拉伸载荷下力学性能(-)课程内容拉伸曲线和应力应变曲线;(1) 弹性变形:弹性变形及其质、胡克定律、弹性模量及其测试方法、比例极限与弹 性极限、刚度、泊松比、弹性比功、内耗;弹性不完整性:包申格效应、滞弹性、循环韧性;(2) 塑性变形:塑性变形方式与特点、屈服现象与屈服强度、影响屈服强度的因素、应变硬化、颈缩现象、抗拉强度、塑性、超塑性、拉伸过程中结构的变化(3) 材料的断裂:断裂类型和断裂过程、断裂机理和微观断口特征、断裂强度、断裂 理论的意义、韧脆转变。(二)教学要求(1
5、)掌握韧性和脆性材料的拉伸和应力应变曲线(2)掌握弹性变形的实质和弹性模量的物理概念和工程意义,了解其它弹性和弹性变形相 关的概念与理论,了解弹性不完整现象;(3)掌握塑性变形的特点和应变硬化的概念,重点掌握屈服强度、抗拉强度、塑性指标, 了解材料在拉伸过程中发生的结构的变化;(4)掌握断裂的阶段、类型和断口特征,了解断裂机理、断裂强度理论和韧脆转变;第三章、材料在其他静载荷下的力学性能(-)课程内容(1) 应力状态软性系数;单向压缩:致密和多孔材料的压缩力学性能、压缩试验的特点;(2) 弯曲:弯曲力学性能、弯曲试验的特点;扭转:扭转力学性能、扭转试验的特点;(3) 缺口试样静载荷试验:缺口效
6、应、缺口试样试验、缺口敏感度;硬度试验:布氏、洛氏、维氏(显微)、莫氏、努氏等硬度的测试原理、试验意 义及硬度试验的特点。(二)教学要求(1) 了解应力状态软性系数的概念;(2) 了解单向压缩、弯曲和扭转试验的特点及相关力学性能指标;(3 ) 掌握缺口效应和缺口敏感度,了解缺口试样试验的意义;(4) 掌握几种常用硬度试验的特点与应用范围。第四章、材料在冲击载荷下的力学性能(一)课程内容冲击载荷下材料变形和断裂的特点;(1) 冲击弯曲和冲击韧性;低温脆性:低温脆性现象、韧脆转变温度;(2) 影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素:冶金因素、外部因素。(二)教学要求(I)掌握冲击载荷下材料变形和断裂的特
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