材料力学性能
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课程评价
spContent=本课程是材料科学与工程学科大学本科生的主干课和必修课。课程特点:理论与实际结合;宏观规律和微观机理结合。教学目标:掌握主要材料力学性能的基本概念、分析方法和工程应用。学习后,能初步正确选择和使用材料,优化和改进材料加工,研制新材料和新工艺,开展零构件失效分析。
—— 课程团队
课程概述

本书主要介绍材料在力、能量、环境和时间单独或复合作用下,材料力学行为的响应规律、物理本质、评定方法、测试方法和工程应用。所涉及到的内容主要有四部分:材料的基本力学性能,包括弹性、塑性,形变强化、强度、韧性和硬度等;断裂的抗力及其表征,主要包括断裂韧性、脆断的微观机制、缺口件的断裂和冲击能量作用下的断裂;与时间有关的失效机理和抗力,主要有疲劳、蠕变、应力腐蚀和氢脆、摩擦与磨损及接触疲劳等;最后是特殊材料的力学性能特点,包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料。

 

授课目标

结构材料是工业中不可或缺的,评价和使用结构材料的主要依据是其力学性能。即使对于功能材料,在使用过程中也面临着各种载荷下的失效问题。因此,“材料的力学性能” 课程是材料科学与工程学科的大学生的必修课。

通过学习“材料的力学性能”课程,使大学本科生实现如下目的:

1)掌握材料的评价、选用及改进材料性能等的基础知识:材料基本力学性能的测试原理和方法;外力作用下材料失效的过程、机制和力学模型;不同类型材料力学性能的基本规律;不同服役环境的材料基本要求。

2)掌握材料评价方法,并能确定不同力学性能指标的测定方法:静态力学性能、冲击性能、断裂韧性、疲劳性能、蠕变性能、不同环境下的力学性能、摩擦与磨损;

3)能够基于力学性能基本知识并采用科学方法对材料变形与断裂的典型物理现象进行研究,通过设计实验、分析与解释数据、信息综合得到合理有效的结论;

4)掌握在应用中材料优选方法,尤其是在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,减少和防止因材料失效而造成的损失;

5)具备材料失效分析的基本能力,能够应用现代工具和方法,根据力学性能基本知识初步分析典型条件下材料及其构件的断裂原因,并制定改进方法;

6)掌握新材料和新技术的发展动态,并了解对材料力学性能提出的新要求。

课程大纲
预备知识

金属材料基本知识,材料力学基本知识,材料的微观和宏观形貌、成分分析方法。

证书要求

1. 本课程各考核环节所占分数比例:单元作业30%,考试70%

2. 学习完本课程,成绩大于等于60分,即可获得课程合格证书。


参考资料

乔生儒、张程煜、王泓,材料的力学性能,西北工业大学出版社,2015年