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1、材料力学性能课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134223505课程名称（中，英文）：材料力学性能/Mechanica1.P11pcrticsofMateria1.s课程类别：专业必修课程学分；2总学时：32理论学时：28实验/实践学时：4适用专业：金国材料工程适用对象：本科先修课程：材料工程基础、材料科学基础、热处理原理教学环境：多媒体教室/实验室开课学院：材料科学与工程学院二、课程茴介I.课程任务与目的T材料力学性旎是金属材料工程专业的专业必修基础课.本课程为机械设计和制造过程中正确选择和合理使用材料提供可盆的力学性能依据：也为充分发挥材料的性能潜力改进城创新工艺，研制新材料及机
2、器零件或构件的失效分析提供基础.本课程是从芬种零件的限役条件和失效现象出发，提出衡玳材料失效抗力的正确指标.学习本课程的目的是了解这些指标的物理意义、技术意义和测试方法，不清这些指标之间的相互关系，分析内在因素（材料成分、组织状态）和外在因素（应力状态、加我速度、温度、环境介质对它们的影响.同时了解材料力学性能学科发展及其对环境、社会可持埃发展的影响，开网学生视野,培养学生的社.会贲任尊及终身自学的能力激发学生勇于创新、服务祖国的理想.2.对接岗位能力需求但学生理解在外力作用下材料失效的过程、机制和力学模型；理就如何评价材料以及用什么样的力学性能指玩评价材料：在零件设计中如何优选材料,尤其是在
3、生产过程中如何优化工艺以改善材料在服役条件下的力学性能：掌握材料基本力学性能的测试原理和方法，以及了解新材料和新技术的发展对材料力学性能提出的新要求,从而减少和防止的材料失效而造成经济损失以及可能的人员伤亡,为提高产品质眼及其在国际市场上的竞争力作出贡舔.三、课程教学目标1.课程对毕业央求的支撑I毕业要求指标点1.3掌握工程基础理论和金属材料专业无论，并能好用于解决金属材科领域的更杂工程问题.【毕业要求指标点23能岖借助伯恩技术、数据分析等多种手段对金属材料工程彼域的复杂工程向超进行计”1.友征和分析，以获得有效结诒.【毕业要求指标点3.2J能吨运用工程基础知识,针对金M材料的成分设计、制备加
4、工等红杂工程问题,通过合理选材,或者设H7开发加工技术及工之流程.满足特定需求.2课程校学目标对应毕业要求，具体内容如下教学I1.标I：掌握各种材料力学性能的基本慨含、测试材料力学性能和材料评价的范本方法，并能够根犯材料力学性能指标评价判定金屈材料性能优劣,（支撵毕业要求指标点1.3）教学目标2：学樨材料力学行为中常见的拉伸性能、冲击性能、断裂切性、疲劳性能.蠕变性能、不同环境卜的力学性能、摩擦与磨损与高湿力学性能等的基本特征，并能根据材料的断裂或失效形式划断材料金属材料加工中出现的问题.（支撑毕业要求指标点2.3）教学目标3：掌握金属材料应用过程中材料优选方法，具法根据金处材料加工或产品质家
5、的猫要选择合适的材料力学性能分析测试方法,针对生产过程中优化工艺以改善材料在服役条件下的力学性能，M少和防止因材料失效而造成的损失.（支撑毕业要求指标点3.2）四、教学课时安排（-学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实聪实践主题或知识点I绪论22OOI主题或知识点2金属在单向的拉伸下的力学性能642O1、2主题或知识点3金属在其它伸加皴下的力学性能44OOk2主超或知识点4缺Q试样的力学性能442O1、2主超或知识点5金融的断裂韧性44OO1、2、3主题或知识点6金隅的疲劳44OO1、2、3主超或知识点7金网的磨损和接触疲劳22OO1、2、3主题或知识点8金属在环境介旗作
6、用下的力学性能22OO2、3主题或知识点9金属的高温力学性能22OO2、3合计32284O（二）实必/实践教学安排序号实坳实践项目名称实验/实践学时实验/实践类型实验/实践要求每组人数备注I金属拉伸实验2踪合性必做5-62冲击实验2综合性必做56五、重点难点及教学设计主题或知识点1缩论1 .教学内容材料力学性能相关班础知识，激发学生的民族自童感和专业学习的兴趣，投身祖国建设的埋想.2 .教学重点材料力学性能的分类与概念3 .教学难点材料力学性能的分类与概念4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段启发式、互动式、讨论大主JB或知火点2金J1.在单向静拉伸下的力学性能1 .教学内容颈缩现象、颈缩判
7、据的推导及证明,金属材料的断裂的域本规律和原理，金属的断裂和真实应力应变曲线，金属材料弹性变形、型性变形的恭本规律和原理。金典材料的拉伸曲戏图，以及金底常用力学性能指标的物理意义、工程点义。弹性变形和果性变形的过程和本质，2 .教学幽点图我、曲莲的运用，弹性变形和型性变形的过程和本质.3 .教学难点图衣、曲戏的运用，弹性变形和型性变形的过程和本质，4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段启发式、互动式、讨论式主题或知IR点3金U在其它静加或下的力学性能1 .教学内容佥属材料的扭转、弯曲、压缩我荷下的力学行为，金田在扭转、弯曲、压缩或荷下的力变形曲线及基本力学性能指标。金属的现度测试方法.2 .
8、教学重点金璃在扭转.弯曲、也缩载荷下的力-变形曲线及基本力学性能指标,金属的硬度测试方法.3 .教学难点佥属在扭转、弯曲、压缩我荷下的力变形的戏及基本力学性能指标，佥属的硬度测试方法。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段启发式、互动式、讨论式主题成知识点4缺口试样的力学性能1 .教学内容材料的缺口效应和缺口敏感收，金典在冲击我荷下的力学性能，金属的低温腌性，低温脆性的测试方法.FAD图（断裂分析图以及影响冲击初性和韧脆转折温度的因素.2 .教学幽点低温脆性的测试方法.FAD图（断裂分析图以及影响冲击韧性和韧地转折温度的因素.3 .教学难点低温腑性的测试方法，FAD图（断裂分析图以及影响冲击
9、韧性和切肺转折温度的因素。4 .教学方案设计（含教学方法、教学手段）启发式、互动式、讨论式主愿成知识点S金J1.的新裳朗性1 .教学内容材料的低应力脆断的现象及本质、裂蚊扩张的力学参;匕雄弹性力学和评柴性力学的应力场分析.平面应力与平面应变的区分,材料的断裂判据、材料的断裂韧度，金属断裂韧性的指标，金电构件安全性的定盘计算，以及影响断裂初性的基本因素及提高途径.2 .教学重点金属断裂韧性的指标.金属构件安全性的定fit计算.以及影响断裂韧性的基本因素及提高途径。3 .教学玳点佥属断裂切性的指标，金属构件安全性的定M计算，以及影响断裂韧性的璃本因索及提高途径.4 .教学方案设计（含教学方法、教学
10、手段启发式、互动式、讨论式主题或知识点6金K的疲劳I.教学内衣金M的疲劳现象.材料的疲劳破坏过程以及影响疲劳的基本因素及提高途径.薇劳寿命的定量计算,材料的疲劳抗力指标.低周疲劳和冲击疲劳.5 .教学重点疲劳寿命的定量计豫,材料的疲劳抗力指标。6 .教学玳点疲劳寿命的定量计算,材料的疲劳抗力指标.7 .教学方案设计（含教学方法、教学手段启发式、互动式、讨论式8 J或知识点7金JR的磨损和接触疲劳1 .教学内容博损现象以及磨损分类.材料的磨投机理.M料的疲劳抗力指标，磨粉的试验方法以及提高金属耐磨性的途径.金属的接触疲劳.2 .教学重点注意通过实例巩固课程中所学内容.3.教学难点注意通过实例巩固
11、课程中所学内容.4“教学方案设计（含教学方法、教学手段启发式、互动式、讨论式主J或知识点8金在环境介质作用下的力学性俺1 .教学内容应力腐蚀现象，应力腐蚀断裂的基本机理以及氮脆的分类，材料应力腐蚀的力学性能指标，应力腐蚀与匆滞延滞断裂的区别与联系。2 .教学重点材料应力腐蚀的力学性能指标，应力腐蚀与氢海延滞断裂的区别与联系.3 .教学难点材料应力设饨的力学性能指标应力腐蚀与乳滞延滞断裂的区别与联系.4 .教学方窠设计（含教学方法、教学手段启发式、互动式、讨论式主题或知识点9金属的高力学性能I.教学内容金属的螭变现象，理解蠕变变出与断裂机理,材料的金秘高温力学性健指标及影响因素,2.教学杀戊区分
12、螭变极限和持久强厦的概念。3 .教学难点区分蝌变极限和持久强度的概念.4 .教学方案设计(含教学方法、教学手段后发式、互动式、讨论式六、学生成绩评定1 .课程考核方式及比例本课程考核学生拱取知识的能力、应用所学知识分析问遨和解决同SS能力、实践动手能力和创新能力等：考核方大采用出勤、作业评测、课堂表现、平时阶段测验等多种形式、妥个阶段等全过程的考核,使学生成绩评定更加合理多样.优化课程评价体系,进一步提升本课程教学效果.学生成绩评定表考核方式平时成绩期中号优期末考试出物作业课堂我现阶段测S答的项U小论文实验成绩比例%5IO510IO602 .课程教学目标的考核内容本课程教学目标与考核方式评价权
13、重.如表表示:课程被学目标支押毕业聂求指标点考核讦价方式权(%)过程性考核实龄期末考试合计出勤及僵直表现作业及阶段窝般教学目标I指标点1.357215-3029-44教学目标2指标点2.336415-2029-34教学目标3指标点3.227415-1829-30合计10201060I(X)各江：各技学目标及外侨方法的权史教师可以根据实际陆况进行循码。3 .成W饼标准平时成绩评定及考核标准考核环节考铁结果及标准讦估项目及权重优秀（9（MOo分）良好（S（H2分）中等（749分）及格（60-69分）不及格（v60分出勃及课堂表现（1.（）%无迟到、早退，旷谀现象.枳梭善加课空时论，陡移准确M1.答
14、何良）.并有自己独到的见解偶尔有迟到.早遢现象，较为积极叁加课堂讨论,的修准确回答问区.并枫曲自己的见解不迟到早期现歆.俊缈主动炒加课党讨论，能够问答何胆fi!1.,早退,IW尔孙旷课现象，等与课堂的论，基木能回答相先问JSH1.H,早退.旷课较多.不能在饮参加课堂讨论，网答不出所行问虺作业（10%）征筑独立完成作业.作业完成Bifit优秀.能够H活运用所学知识和理论解决H盟.并跋得正确结论屹绢按上完成作钟.完或明较高.能够运川所学知识和理论解次同3B.井茨得正确拮论傥筑独立完成作业完成WHI1.符余耍求.使弊运用所学知识和理论婚决同题,并获得盯效结论塔本健够独立完或作业,部分题目解若存在拄费
15、现象.运用所学知识和理论解决向Ie的能力猫本符合要求不能独立完成作业存在引显抄袭现歆,不具得运用所学知识和理论解决“JM的能力分段测验1（）%）完成所仃阶段（会,根据春考答案评分,总评成境为优秀完成所M阶段测发，根据参考答案押定分，总评成酸为优良,启成所方阶段测蛉，根据赛考咎案评分,总评成演为中等完或所仃阶段制.根据黎考拧案评分,总评成绩为及格没有完成阶戌测试，根据答号答案评分，急理成然不及格实验(10%)实给报告能的独立完成.内容完整，数粼合理.数粼处理正曲,图衣规范.他第正确完成实依报告中提出的问S8,并对实验中遇到的何咫进行深入的讨论,提出自己的见解.文5投告能物独岂完成,内容完整，数擀
16、合理.故掂处理正确.图我基本规范.能够完成实44报告中提出的HH.并对实验中遇到的同咫透行讨论.提UJ急见.实验报告能够完成内容完整，敢招丛本合理.货够迸行数据处理.图衣珞本规莅.德第基本完成实验报告中提出的问is.对实的中遇到的何题进行讨论.卖脱投告延本能够独立完成,内容充明数据图表齐仝.坛本完成实验报告中提出的何S次敢报告不能独立完成，存在沙袋现象.报告中提出的问题没有或城本没有回答.课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权优秀(9()1.()0分)良好（妍89分）中等（7O79分及格（60-69分）不及格（60分）教学目标I热练单握各种材料力学性健的蜃本场念、测试材料力学性
17、能和材料评价的基本方法.并能够根比材料力学性能指标粽台评价判定能缈准确竽握各种材*1力学性侵的基本概念、刈试材料力学性能和材料评价的基本方法.并能缈枇据材料力学性使指标正确评价案先各种材料力学性能的基本概念、测试材料力学性优和材料评价的基本方法,并能第根据材料力学性能将标合理讨价判定金胧翳本零餐各种忖料力学性能的基本概念、测试材料力学性能和材料评价的基本方法,并使第根据材料力学性能指标滨本评价判定不健掌握各种材料力学性能的超本概念.测试材料力学性能和材料评价的些本方法.不能算根据材料力学性能指标评价判定金收金属材料性能优%.判定金属材料件能优劣.材”性能优劣.金,W材料忖能优%.材料性能优劣.
18、教学目标2能修熟练求握材料力学行为中常见的拉伸性能.冲击性能、断裂韧性、ft行性能.蝌变性能、不同环境下的力学性能、摩擦与Ift执与高温力学性傥等的基本特征.fttt根据材料的断裂诚关攻形式准媚判断材料金制材料加工中出现的问足.能夥准砒草押材科力学行为中常见的拉伸性能.冲击性能、断筌韧性，（4劳性能、蟆变性能、不同环里下的力学性能、摩擦与Ift朝与高电力学性能等的基本特征,并能根IK材科的新费成失效形式正确列断材料金调材料加工中出现的“虺.能好掌握材料力学行为中常见的拉伸性能、冲击性能.WiSUJtt.疲劳性能、班空性能不同环境下的力学性加、摩擦与粉箱与而温力学性像等的嬖本特征,并能根幅材料的
19、断裂或失效形式刘断材料金属忖料加工中出现的豺删.基本能够掌握忖料力学行为中常见的投忡性能、冲击性能断裂韧性、斑密性能.蜻变性侵、不同环境下的力学性能、摩擦与磨投与商温力学作饯等的花本特征,并徒根据材料的断裂成失效形式网本刘断材料金/材料加工中出现的问题.不便余握材料力学行为中常见的拉伸性傥、冲击性能、断裂初性.Mi劳性能、蜻变性雒.不同环境下的力学性86.摩擦与摩般与岛源力学性能等的M本特征.不能根据材料的厮裂或失效形式判断材料金属忖料加工中出现的问晒.敦学目标3撼域掌握金属材料应用过程中材料优选方法.具备根据金属材料加工或产拈质量的需要选择合适的材料力学性能分析测试方法，并即生产过程中优化工
20、艺、改善材料在服役条件F的力学性能.战少和防止因材料失效而造成的知失.能修准确掌攫金属材料悭用过程中材椁优选方法.具备根据金属材料加工成产拈质M的需要选蜂合适的材科力学性能分析制试方法.并对生产过程中优化工艺、改善打科在服役条件F的力学性能.俄少和防止因材料失效而造成的损失.装移掌握金W材料应M过程中材料的地桂.只备根据金属材料加工或产IB1.收取的能夏选并合适的材*1力学性健分析潮试方法.并对生产过程中选择合适工艺减少和防止因材料失效而造成M损失.M本能移掌握金64材料应用过程中材料选择方法.具品根据金网材料加工成产息侦M的需要选择较合适的材料力学性能分析测试方法改善材料在服役条件下的力学性
21、能,减少和防止因材料失效而造成的损失.不能常掘金属材料应用过林中材料优选方法,不具每根据金M材料加工玻产品颁录的需要选界合适的材料力学性能分析测试方法和工艺.七、教材、参考书目、窗要文献以及谭程网络资源建议教材：束然林等主编.工程材料力学性能（第3版.机械工业出版社，2021主要参考书：（1）时海芳，任鑫主编.材料力学性能.北京大学出版社，2015（2）同惠久主编.金国材料强度学.科学出版社.1989（3）蔡洋高主编.金属磨损与断裂.上海交大出版社.1985课程网络资源：（1）中国大学MOOCh（tpswww.icourse163.ocourseNWPU-116（X）010（2）学堂在战hMpwww.xeangx.conoursesMIT.x3.032xa1.xu（
