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1、工程材料力学性能课程教学规范课程类别：专业课课程性质：必修课面向专业：材料科学与工程学院金属材料工程一、课程的性质、目的和任务材料力学性能是材料科学学科的一门重要的必修课。该课程是在本科生学完了高 等数学、大学物理、工程力学、金属工艺学、机械设计基础、材料科学基础、 材料加工基础等课程基础上而开设的。本课程是以宏观强度理论、微观强度理论和断裂 强度理论各自研究的成果统一成有机的、完整的科学规律，建成的学科体系，以材料力学性 质的物理概念、微观组织结构与宏观力学性能之间的客观规律性联系为基本内容。是材料工 程领域联系设计、选材和工艺的纽带。通过学习，使学生能够掌握宏观强度理论、微观强度 理论和断
2、裂强度理论的基本规律，明确宏观力学性能是材料性质和微观组织结构的具体体 现，能够从各种机器零件或构件最常见的服役条件失效现象出发，了解现象的微观机理，提 出衡量材料失效的力学性能指标；掌握各种指标的物理概念、实用意义和测试方法；明确它 们之间的相互关系；分析各种内在因素和外在条件对力学性能指标的影响，为机械设计和制 造过程中正确选择和合理使用材料提供依据，为研制新材料、改进和开发冷、热加工新工艺, 充分发挥材料性能潜力指明方向，并为机器零件或构件的失效分析提供坚实的基础。二、课程的基本要求、本课程的基本内容是材料在各种服役条件下的力学行为、失效现象及其微观机理，各种力学性能指标 的物理意义、工
3、程意义、测试方法、相互关系及其影响因素。本课程的基本要求是:1）掌握宏观强度理论、微观强度理论和断裂强度理论的基本理论和规律及其研究方法;2）明确宏观力学性能是材料性质和微观组织结构的具体体现，能从各种机器零件的服 役条件和失效现象出发，提出衡量材料失效抗力的正确指标；3）了解材料力学性能指标的物理意义、工程意义、测试方法及其相互关系，掌握常用 性能指标的试验方法；4）会分析内部因素（成分、组织、冶金质量和缺陷等）和外界条件（温度、加载速度、应 力状态、环境介质等）对材料宏观力学行为的影响；5）为研究非金属材料和复合材料的力学性能打下基础；6）为正确选择和合理使用材料、提高产品质景提供理论和实
4、验基础。三、教学内容第一章 金属在单向静拉伸下的力学性能14学时1 1拉伸力一伸长曲线和应力一应变曲线12弹性变形13塑性变形14金属的断裂第二章金属在其他静加载下的力学性能4学时21应力状态软性系数22压缩23弯曲2-4扭转25缺II试样静载荷试验26硬度第三章金属在冲击载荷下的力学性能4学时3-1冲击载荷下金屈变形和断裂的特点3-2冲击弯曲和冲击韧性3 3低温脆性34影响冲击韧性和韧脆转变温度的因素第四章金属的断裂韧度6学时41线弹性条件下金屈的断裂韧性42断裂韧度Kc的测试4-3影响断裂韧性Kc的因素44断裂韧性在工程中的应用第五章金属的疲劳6学时5-1金属疲劳现象及其特点5-2疲劳曲线
5、及疲劳抗力5 3疲劳裂纹扩展及疲劳门槛值5-4疲劳过程及机理5-5影响疲劳强度的因素5-6低周疲劳第六章金属的应力腐蚀和氢脆断裂3学时61应力腐蚀62氢脆第七章金属磨损和接触疲劳5学时7-1磨损现象和耐磨性7-2磨损机理7 3磨损试验方法74提高耐磨性的途径7-5金属接触疲劳第八章金属高温力学性能2学时8-1金属的蠕变现象82蠕变变形与断裂机理8 3金属高温力学性能指标及其影响因素8-4其他高温力学性能第九章聚合物材料力学性能3学时9-1聚合物材料的结构9-2线性非晶态聚合物的变形9-3结晶聚合物的变形9-4聚合物的粘弹性9-2聚合物的强度和断裂第十章陶瓷材料力学性能2学时10-1陶瓷材料的结
6、构102陶瓷材料的变形与断裂103陶瓷材料的强度104陶瓷材料的硬度和耐磨性105陶瓷材料的疲劳10-6陶瓷材料的抗热震性第十一章复合材料的力学性能3学时11-1复合材料的定义和性能特点11-2单向复合材料的力学性能113短纤维夏合材料的力学性能11-4复合材料的断裂、冲击和疲劳四、实验内容本课程现安排示范教学实验一个，2学时；操作实验两个，4学时。1、材料的硬度实验2、系列冲击实验3、断裂韧度、疲劳和金属的宏观断口示范实验五、推荐教材及主要参考书本课程选择的教材为机械工业出版社2003年7月版，束德林主编金属力学性能 课本。本课程的参考书主要有：1. 刘瑞堂等编工程材料力学性能哈尔滨工业大学出版社20012. 弗里德曼殳.金属机械性能机械工业出版社19823. 黄明志等编金属力学性能西安交通大学出版社19984. 郑修麟等编材料力学性能西工大出版社19915. 哈宽富编 金属力学性质的微观理论 科学出版社19826. 周敬恩金志浩编非金属工程材料酉安交通大学19877. Lain le May Principles of mechanical metallurgy 19818. Janies P.Schaffer等编工程材料科学与设计机械工业出版社2003课程编号： 学分：3参考学时：54学时实验学时：6学时大纲执笔人：姜江张晓玲
