《材料力学性能A》教学大纲

《材料力学性能》教学大纲A适用范围版本科人才培养方案202X课程代码03145121课程性质专业必修课程学分学分2学时学时（理论学时）3232先修课程材料科学与工程导论、材料物理化学、材料科学基础、工程材料学等后续课程毕业实习、毕业设计等适用专业材料科学与工程开课单位材料科学与工程学院一课程说明《材料力学性能》是材料科学与工程专业一门专业必修课程本课程主要介绍工程材料在A各种载荷作用及服役条件下的力学性能主要内容包括金属在静载荷和冲击载荷下的力学性能、金属的断裂韧度、疲劳、应力腐蚀、磨损及金属的高温力学性能等通过本课程的学习，使学生了解影响材料力学性能的主要因素,力学性能测试原理,失效现象的微观机理；掌握金属材料主要性能指标的基本概念、宏观变化规律、测试方法以及它们的工程意义；理解改善和提高金属材料力学性能的主要途径和材料失效的基本分析方法，为正确选择、使用材料提供一定基础，并且为深入学习材料科学与工程领域的专业知识奠定基础二课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标掌握金属在静载荷和冲击载荷下的力学性能、金属的断裂韧度、疲劳、应力腐蚀、1:磨损及金属的高温力学性能熟悉影响材料力学性能的主要因素，力学性能测试原理，失效现象的微观机理；掌握金属材料主要力学性能指标的基本概念、宏观变化规律、测试方法以及它们的工程意义；课程目标具备依据材料力学性能基础理论的材料选择、工艺设计、材料强韧化途径、和2材料失效分析等方面的基本能力；具有在金属材料工程相关领域从事机械设计、技术研发、材料加工工艺设计等工作的初步能力课程目标具有良好材料力学性能方面的专业素质；具有良好的社会公德和职业道德、较3强的社会责任感和团队合作精神；树立正确的是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观

三、课程目标与毕业要求《材料力学性能》课程教学目标对材料科学与工程专业毕业要求的支撑见表A1表课程教学目标与毕业要求关系1支撑强毕业要求指标点课程目标度课程目标掌握金属在静载荷和冲1:击载荷下的力学性能、金属的断裂

1.4能运用工程专业知韧度、疲劳、应力腐蚀、磨损及金识，解决材料科学和工属的高温力学性能熟悉影响材料程专业相关产品的设力学性能的主要因素，力学性能测工程知识L H计、制备、加工、改性、试原理，失效现象的微观机理；掌分析、技术开发、应用研握金属材料主要力学性能指标的究等技术问题基本概念、宏观变化规律、测试方法以及它们的工程意义；能认识到提高材料

2.1力学性能有多种方案可选，并可通过文献研究寻求最佳的解决方案；课程目标具备依据材料力学性2能运用数学、自然科

2.2能基础理论的材料选择、工艺设学和工程基本原理，分计、材料强韧化途径、和材料失效析和验证解决方案的合

2.问题分析分析等方面的基本能力；具有在金M理性，以获得有效结论；属材料工程相关领域从事机械设能应用工程基础及

2.3计、技术研发、材料加工工艺设计专业知识，对解决材料等工作的初步能力力学性能问题的方案进行有效表达课程目标具有良好材料力学性3能方面的专业素质；具有良好的社能够针对复杂材料力会公德和职业道德、较强的社会责

3.

13.设计/开发解决方案学性能问题，提出解决任感和团队合作精神；树立正确的H问题的技术方案是非观念和劳动意识；具有坚定正确的政治方向、科学的世界观、人生观和价值观注表中（高”（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度“H M

四、教学内容、基本要求与学时分配理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2表教学内容、基本要求与学时分配2理论学对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点时目标教学要求掌握表应力-应变曲线表征的拉伸力金属在单向静拉伸载

1.学性能参数；掌握弹性变形的本质与弹性滞后荷下的力学性能现象原理；熟悉塑性变形的机制与影响因基点拉伸力-伸长曲线和

1.1应力-应变曲线；力学性能指标；金属弹性变形、塑性变形及断、、

61231.2弹性变形；裂的基本规律和原理；断裂的种类及意义

1.3塑性变形；难点金属弹性变形、塑性变形及断裂的基本规律和原理金属的断裂

1.4金属在其他静载荷下

2.的力学性能教学要求了解金属材料在扭转、弯曲、压缩载应力状态软性系荷下的力学行为；了解材料的缺口效应和缺□

2.1敏感度；掌握金属在扭转、弯曲、压缩载荷下数；的力-变形曲线及基本力学性能指标；掌握金属压缩；

2.2的硬度测试方法

61、

2、3弯曲；

2.3重点压缩、弯曲、扭转、缺口试样拉伸等试验扭转；

2.4方法的特点、应用范围及其所测定的力学性能缺口试样静载荷试

2.5指标验；难点应力状态软性系数；缺口效应硬度

2.6金属在冲击载荷下的

3.力学性能教学要求掌握金属在冲击载荷下的力学性能；了解金属的低温脆性；掌握低温脆性的测试方冲击载荷下金属变

3.1法；了解影响冲击韧性和韧脆转折温度的因素；形和断裂的特点；掌握低温脆性的测试方法、、4123冲击弯曲和冲击韧

3.2重点冲击载荷特点；在冲击载荷下材料的表现；性；低温冲击韧性低温脆性；

3.3难点低温冲击韧性影响韧脆转变温度

3.4的冶金因素教学要求了解材料的低应力脆断的现象及本金属的断裂韧度

4.质、裂纹扩张的力学参量；了解线弹性力学和弹线弹性条件下的金

4.1塑性力学的应力场分析;理解材料的断裂判据、属断裂韧度；材料的断裂韧度、影响断裂韧性的基本因素及断裂韧度的测

4.2Ke提高途径；掌握评价金属断裂韧性的指标，金试；

41、

2、3属构件安全性的定量计算影响断裂韧度的

4.3Kic重点断裂韧度的描述和意义；影响断裂韧度的因素；因素；断裂韧度的测试和应用弹塑性条件下的金

4.4难点影响断裂韧度的因素；断裂韧度的测试属断裂韧度金属的疲劳

5.金属疲劳现象及特

5.1教学要求了解金属的疲劳现象；理解材料的疲占.劳破坏过程、影响疲劳的基本因素及提高途径；

八、、，掌握疲劳寿命的定量计算，评价材料的疲劳抗疲劳曲线及基本疲

5.2力指标、、4123劳力学性能；重点金属疲劳现象及特点；疲劳的种类及特征；疲劳裂纹扩展速率

5.3疲劳性能的描述及机理；影响材料疲劳性能的及疲劳门槛值；因素；抗疲劳对策疲劳过程及机理；

5.4难点疲劳性能的描述及机理影响疲劳强度的主

5.5要因素教学要求了解应力腐蚀现象；理解应力腐蚀断金属的应力腐蚀和氢

6.裂的基本机理以及氢脆的分类;掌握评价材料应脆断裂力腐蚀的力学性能指标、、3123应力腐蚀；

6.1重点属的应力腐蚀现象及意义；应力腐蚀断

6.2氢脆□特征、影响因素及对策难点应力腐蚀力学性能指标金属高温力学性能

7.教学要求了解金属的蠕变现象；理解蠕变变形

7.1金属的蠕变现象；与断裂机理;掌握评价材料的金属高温力学性能

7.2蠕变变形与断裂机指标及影响因素、、3123理；重点金属的蠕变现象及蠕变断裂机理金属高温力学性能难点金属高温力学性能指标及影响高温力学

7.3性能的因素指标及其影响因素金属磨损

8.教学要求了解磨损现象以及磨损分类；理解材

8.1磨损概念；料的磨损机理、、

21238.2磨损模型；重点磨损现象、耐磨性；磨损试验方法

8.3磨损试验方法.难点磨损机理、影响因素及对策合计32

五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，充分用丰富的多媒体和网络资源，使学生在课堂活动中学习掌握材料力学性能的基础知识，了解该类技术的工程应用情况，促进学生积极思考，开发学生的潜能，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力精选代表性的教学内容，采用视频、图片、软件等丰富的形式类型，安排讨论、习题和测试等，巩固课堂所学知识

六、课程资源.推荐教材1（）时海芳，任鑫.材料力学性能（第版）.北京大学出版社,

122015.

05..参考书2（）刘瑞堂，刘锦云.金属材料力学性能.哈尔滨工业大学出版社,

12015.

02.文胜新.金属材料力学性能手册第版.科学出版社,2U

22018.

09..期刊3何笠，熊新红，章桥新等.添加对挤压铸造镁合金力学性能及腐蚀行为的影响.1Cu ZK60武汉理工大学学报，2018,140:80-

84.田仕，毛永灵，彭超.超声波作用下钎焊接头的显微组织及力学性能.热加2Al/Zn-14A1/Cu工工艺，2019,1348:30-

33.王帅，薛河，崔英浩等.加工塑性硬化对不锈钢力学参数的影响.西安科技大学学报，33042019,394:681-

687.4Wei Wang,Vasiliy O.Pelenovich.Microstructure,mechanical andtribological propertiesofWC/a-C:H coatingsdeposited bycathodic arcion-plating[J].Journal ofVacuum,2016,07:31-

39.5J.B.Liu,K.Zhang,J.T.Han.Study onthe microstructureand mechanicalProperties ofWE71magnesium alloy[J].Journal ofMaterials ScienceEngineering A,2014,11:107-

113..网络资源4材料力学性能，西北工业大学慕课:1/course/NWPU-

1001600010.材料力学性能，武汉理工大学精品课:

2.工程材料力学性能第版〃33https:

184965370922.html.七课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4表课程考核对课程目标的支撑4考核环占比课程目标考核/评价细则节123课根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进彳亍考1q q q堂核，满分100分10表2以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例433现计入课程总评成绩1主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握Nq q程度，以及自主学习和表达能力，满分分；100过作每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环2程业20节的最终成绩性884考3以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入核课程总评成绩主要考核学生对阶段性所学知识点的理解和掌握1q q阶程度，满分100分；段2阶段测验单独评分，取该成绩的平均值作为此环节10测的最终成绩442验以阶段测验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例3计入课程总评成绩卷面成绩分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中11007qq所占的比例计入课程总评成绩期末考主要考核应力-应变曲线、压缩弯曲扭转、冲击、断260核裂韧性、疲劳、应力腐蚀、氢脆、蠕变等内容252510考试题型为名词解释、选择题、填空题、判断题、3简答题、论述题等合计分100414019

八、考核与成绩评定考核方式及成绩评定L考核方式本课程主要以课堂表现、作业、阶段测验、期末考试等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成其中期末试卷成绩为100分权重试题类型为名词解释、选择题、填空题、判断题、简答题、论述题等类型，试卷60%,中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过综合应用题、分析题不低于；课60%,40%堂表现、作业、阶段测验等过程性考核成绩为分权重；过程性考核和考试试题分值10040%分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例.过程性考核成绩的标准2过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5表过程性考核方式评价标准5考核方式所占比100x9090x8080x7070x60x60重%笔记完整，认笔记不完整，笔记完整，积上课不够认真参与教学偶尔参与教上课不认真，极参与教学活真，基本不活动，回答问学活动，回答不记笔记，不课堂表现25动，踊跃回答记笔记，偶题准确率大问题准确率参与教学活问题，准确率尔参与教学于80%o大于70%o动大于90%活动作业基本完作业完整，思作业完整，思整，思路或表不交作业1路与表达清路与表达较达欠清晰，字不交作业次2次以内，准作业50晰，准确率大清晰，准确率迹不够工整，以上，准确率确率大于于字迹工大于字准确率大于小于90%,80%,60%o60%.整迹工整70%.答题完整，思答题基本完答题不够完答题较完整，路清晰，字迹整，字迹较工整，字迹欠无故不参加字迹工整，准阶段测验25工整，准确率整，准确率大工整，准确测验，准确率确率大于大于90%o于70%.率大于60%.小于60%o80%o。