材料力学性能课程教学大纲(本科).docx
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1、课程名称:材料力学性能课程编号:16118576学时/学分:32/2. 0开课学期:5适用专业:材料成型及控制工程课程类型:学科与专业基础必修课一、课程的目的和任务本课程目的和任务在于使学生了解金属、陶瓷、复合材料、高分子材料等材料的强度、塑 性、韧性等力学行为的物理意义、测量方式,特别是材料宏观力学行为与细观、微观组织结构 的关系,从而对材料力学行为的本质和机理有一个正确的理解,为学生在今后工作中对材料的 选用、设计、改造、创新打下良好的基础。二、课程的基本要求掌握工程材料在静载荷、冲击载荷、交变载荷、环境介质作用下的力学性能以及材料的断 裂韧性与耐磨性能等的表征方法,掌握常用的力学性能指标
2、的定义、原理及测试方法,了解材 料的宏观变形与材料内部微观本质的联系。三、课程基本内容和学时安排第一章 材料的单向静拉伸力学性能(6 W)知识点:应力应变曲线,弹性变形及其性能指标,非理想弹性与内耗,聚合物在粘流态下 的变形及粘弹性,断裂;重点:不同工程材料在单向静拉伸时的应力一应变曲线与断裂的特征与机理;难点:非理想弹性与聚合物的粘弹性等的物理意义。第二章材料在其他静载下的力学性能(4郛寸)知识点:应力状态软性系数,扭转、弯曲与压缩的试验方法和力学性能,硬度。重 点:工程材料压缩性能测试方法、洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度的测试方法;难点: 塑料邵氏硬度的测试方法。第三章 材料的冲击韧性与低温
3、脆性(2学时)知识点:冲击弯曲试验与冲击韧性,低温脆性;重点:掌握冲击韧性的试验方法、物理本质以及韧脆转变;难点:低温脆性的概念与本质。第四章材料的断裂韧性(4学时)知识点:线弹性条件下的断裂韧性,断裂韧性在工程中的应用;重点:线弹性条件下断裂韧性的物理意义与K判据在工程中的应用;难点:能量释放率的物理意义,Gic与Kic的关系。第五章材料的疲劳性能(4学时)七、考核方式和要求1 .考核方式:课后作业、实验成绩与期末考试结合。2 .总成绩构成:出勤10分,课后作业20分(10分X2次),藏殿20分,期末试卷50 分(碗 100 分X50%)3 .期末试卷内容比例:热处理原理基础知识约40%,热
4、处理工艺工艺约40%,热处理设备 20%,4 .期末试卷题型比例:判断题10%,填空题15%,选择题10%,名词解释10%,简答题25%, 分析题10%,综合问答20%,八、建议教材或参考书1 .教材热处理工程基础,陆兴,机械工业出版社,2008年3月.2、参考书:(1)钢的热处理原理和工艺.胡光立,谢希文,西北工业大学出版社,2008年3月.(2)金属学与热处理,崔忠圻、覃耀春,机械工业出版社,2008年9月.检测技术与控制工程课程教学大纲课程名称:检测技术与控制工程课程编号:19110449开课学期:6学时/学分:32/2. 0适用专业:材料成型及控制工程课程类型:学科与专业必修课一、课程
5、的目的和任务检测技术与控制工程是一门多学科交叉而成的专业基础课程,随着科学技术的飞速发展, 人们对信息资源的需要日益增长,要及时获取各种信息,解决工程、生产及科研中遇到的检测 问题,必须合理的选择和应用各种传感器。本课程在讲清基本概念、基本理论的基础上,强调 工程应用,重视实验教学。本课程主要为相关专业的本科学生开设,重点介绍各种传感器的工作原理和特性,结合工程 应用实际,了解传感器在各种电量和非电量检测系统中的应用,培养学生使用各类传感器的技巧和 能力,掌握常用传感器的工程测量设计方法和实验研究方法,了解传感器技术的发展动向。二课程的基本要求通过本课程教学,学生应达到下列学习目标:1.了解检
6、测技术基础知识、误差的概念。2 .理解和掌握各类传感器的结构、原理和工作特性。3 .掌握各个传感器测量电路的工作原理及应用。4 .理解常用物理量的检测方法。5.符合专业人才培养标准实施矩阵中的知识、能力、素质的培养要求。三、教学方法采用理论教学与实验教学相结合的教学方法。课堂教学应用多媒体手段,以教师讲课为主,穿插课堂讨论、课堂练习等环节,以利学生 掌握。四、课程基本内容和学时安排第一章传感器与检测技术的基本知识(2 W)知识点:传惑猫留成分类及发撼晌,技术的定义及应用传段都静栋胜、动态特性及其响 应;。重点:传感器与检测技术的目的和意义,传感器的静态特性与动态特性的性质。第二章电阻式传感器(
7、4学时)知识点:电位器式传感器的主要特性及其应用、应变片的工作原理、应变片式电阻传感器 的主要特性及应用重点:理解电位器式传感器、应变片式传感器的工作原理,掌握它们的性能特点,了解其 常用结构形式及应用。难点:线性与非线性电位器的测量原理,应变片式传感器的测量原理、温度误差及其补偿。第三章电感式传感器(4知识点:自感式传感器的工作原理、等效电路与转换电路,自感式传感器的特点及其应用, 变压器式传感器的工作原理、等效电路及其特性,差分变压器式传感器的测量电路及其应用, 涡流式传感器的工作原理、转换电路及其应用重点:理解自感式、差动变压器式、涡流传感器的工作原理,掌握其性能特点,了解其应 用。第四
8、章电容式传感器(4 W)知识点:电容式传感器的工作原理及类型;电容式传感器的灵敏度及非线性;电容式传感 器的特点及等效电路;电容式传感器的设计要点、转换电路;电容式传感器的应用重点:理解各种形式电容传感器的工作原理,掌握其性能特点,了解其应用。难点:电容式传感器的等效电路及特性。第五章磁电式传感器(6 W)知识点:磁电感应式传感器的工作原理、结构特性,动态特性分析;磁电感应式传感器的 测量电路;霍尔式效应与霍尔元件;霍尔元件的构造及测量电路;霍尔元件的补偿电路;霍尔 传感器的应用举例重 点:理解磁电感应式传感器、霍尔元件的工作原理,转换电路,掌握其性能性点。难 点:霍尔式传感器工作原理及应用。
9、第六章压电式传感器(2学时)知识点:压电效应、压电材料、压电式传感器的等效电路及测量电路、压电式传感器的应 用重 点:了解压电式传感器的工作原理,掌握常用压材料及其性能特点,理解其转换电 路。难 点:压电式传感器的等效电路及测量电路。第七章 光电式传感器(4学时)知识点:光电效应、光电器件及其特征;光电式传感器及其测量电路;光电式传感器的应 用;光纤传感器、电荷耦合器件(CCD)光栅的原理、特点及应用重点:了解光电器件的原理、应用,掌握脉冲光电式传感器、光纤传感器、电荷耦合器 件(CCD)光栅的原理、特点及应用。难 点:常用光电式传感器的工作原理及应用。第八章热电式传感器(4学时)知识点:热邨
10、S材料及工作度里、测量电路 热电闻阚定电测温电路及温腑偿 敏电阻的特性及应用重 点:热电式传感器的测量原理、测量电路。难点:热电式传感器的应用。第九章、检测技术基础(2学时)知识点:测量方法、测量系统、测量数据的处理方法重点:检测系统中的数据提取、信息转换方法及信息处理技术。难 点:静态测量与动态测量的误差分析方法。五、结合理论教学的实践教学内容与要求实验结合理论教学进行,实验项目和要求如下:序号项目内容和要求实验 学时设备、器具备注1应变片特性 测试验证应变片特性及电 桥电路的性能2传感器实验仪2电感式传感 器性能测试观察电感传感器的工 作情况及残余电压的补偿2传感器实验仪3电容式传感 器测
11、量电路设 计按要求设计电容传感 器的信号转换电路,并连 线验证2信号发生器、示 波器、直流电源等4霍尔式传感 器性能测试观察霍尔传感器的原 理及特性2传感器实验仪5热电偶性能 测试观察热电偶的工作及 特性2传感器实验仪六、先修课程大学物理、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术等七、考核方式和要求1.期末考试成绩50%答卷方式:闭卷笔试。考试时间:120分钟。内容比例:检测技术基本知识及各类传感器原理、特性50%左右,各类传感器测量线路及 应用50%左右。题型比例:填空题20%,选择题15%,简答15%,分析计算题40%,综合题10%o(1)概念理解题(包括:填空、选择、简答、是非等题型)50%
12、(2)分析题及计算题:40%(3)综合题:10%2 .平时考核成绩50%平时考核包括出勤考核、平时作业、期中测验、实验成绩等出勤考核20%:每次由课任老师与班上负责考勤同学进行严格考勤。平时作业20%:通过对学生完成作业的数量和质量情况进行考核。期中测验30%:运用前面所学知识的综合设计或期中考试的方式进行考核。实验成绩30%:包括遵守实验室规章制度情况、课前预习及完成预习报告情况、实验过程 动手能力的表现、实验报告完成情况等进行考核。八、建议教材或参考书L教 材:传感器与检测技术陈杰主编高等教育出版社第二版20112.参考书:1传感器原理与应用黄贤武编著电子科技大学出版社2000 2自动检测
13、技术 马西秦主编 机械工业出版社20033测试与传感技术侯国章编著哈工大出版社第二版2002知识点:疲劳破坏的一般规律,金属材料疲劳破坏的机理,疲劳抗力指标,聚合物及复合材料的疲劳,影响材料疲劳强度的因素;重点:金属疲劳的概念,破坏的机理以及疲劳的抗力指标;难点:聚合物及复合材料的疲劳破坏,影响疲劳破坏的因素。第六章材料的磨损性能(4学时)知识点:磨损的基本概念及类型,磨损过程,耐磨性及其测量方法;重 点:磨损的概念,粘着磨损,磨粒磨损以及疲劳磨损的物理本质;难点: 磨损试验方法与材料的耐磨性。第七章材料的高温力学性能(2 W)知识点:高温蠕变性能,其他高温力学性能;重点:材料高温蠕变的概念与
14、机理。第八章 应力腐蚀与材料耐蚀性的评价方法(2学时)知识点:应力腐蚀,材料的耐蚀性及其评价方法;重点:应力腐蚀的概念,产生的机理;难点:材料的耐蚀性及其评价方法。四、结合理论教学的实践教学内容与要求1.实验序号项目内容和要求实验学时主要仪器设备备注1布氏、洛氏、维 式硬度试验掌握布氏、 洛氏、维式硬度 计的使用方法。 掌握不同材 料选择不同 硬度计 的方法2布氏、洛氏、维式硬 度计;铜合金,低碳 钢,灰铸铁,高速钢 样品2低碳钢和铸铁 的冲击韧性试 验掌握冲击试 验机的使用方 法。计算不同 样品的冲击韧性。2冲击试验机、低碳 钢,铸铁冲击试样2.课程设计(无)五、先修课程理论力学、材料力学、
15、材料科学与工程基础六、建议教材或参考书教材:材料性能学,王从曾,北京工业大学出版社,2001参考书:1 .工程材料的力学性能,束德林,机械工业出版社,20072 .材料的力学性能,王磊,东北大学出版社,2005七、考核方式和要求1 .考核方式:笔试、闭卷,考试时间120分钟。2 .内容比例:材料的单向静拉伸力学性能20%;材料在其他静载下的力学性能10%;材料的冲 击韧性与低温脆性10%,材料的断裂韧性20%;材料的疲劳性能10%;材料的磨损性能15%;材料的 高温力学性能10%;应力腐蚀与材料耐蚀性的评价方法5%o.题型比例:选择题20%,填空题10%,判断题10%,简答题30%,计算题30
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