《材料力學(xué)性能》教學(xué)大綱課程英文名MechanicalPropertiesofMaterials課程代碼05M0016學(xué)分2總學(xué)時(shí)32理論學(xué)時(shí)32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)0課程類別專業(yè)課課程性質(zhì)必修先修課程大學(xué)物理、材料科學(xué)基礎(chǔ)適用專業(yè)材料科學(xué)與工程開課學(xué)院材化學(xué)院注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)課；課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位《材料力學(xué)性能》是材料專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)教育課。重點(diǎn)講述在各種加載條件下或加載條件與環(huán)境（溫度、介質(zhì)）的共同影響下材料變形和斷裂的本質(zhì)及其基本規(guī)律，為正確選擇和合理使用材料提供可靠的力學(xué)性能依據(jù)；為充分發(fā)揮材料的性能潛力，改進(jìn)或創(chuàng)新工藝，研制新材料及機(jī)器零件或構(gòu)件的失效分析提供基礎(chǔ)。本課程是從各種構(gòu)件的服役條件和失效現(xiàn)象出發(fā)，提出衡量材料失效抗力的正確指標(biāo)。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握材料各種力學(xué)性能指標(biāo)的物理意義、工程技術(shù)意義和測(cè)試方法，弄清這些指標(biāo)之間的相互關(guān)系，分析內(nèi)在因素和外在條件對(duì)力學(xué)性能指標(biāo)的影響及其變化規(guī)律，具備材料強(qiáng)化和韌化的研究思路和方法。（二）課程目標(biāo)1.掌握材料力學(xué)性能的重要基本概念、基本原理、分類和應(yīng)用范圍；2.根據(jù)相關(guān)的材料力學(xué)性能基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，能夠?qū)Σ牧鲜Х治龊托虏牧显O(shè)計(jì)工程問題中的重要關(guān)鍵點(diǎn)和力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行分析，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、精益求精的工匠精神；3.掌握各種材料力學(xué)性能的影響因素及相互關(guān)系，分析和計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單的材料工程問題；針對(duì)復(fù)雜大量的工程材料實(shí)際問題，具備對(duì)材料力學(xué)性能進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制的能力；引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的理性、批判精神。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法《材料力學(xué)性能》課程教學(xué)以課堂教學(xué)為主，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)材料學(xué)、材料力學(xué)、材料的變形和斷裂的相關(guān)知識(shí)，進(jìn)行材料失效分析和設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用材料基礎(chǔ)知識(shí)和材料力學(xué)性能專業(yè)知識(shí)，分析和解決材料科學(xué)工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力。（1）課堂教學(xué)主要講述各種力學(xué)性能指標(biāo)的物理意義和工程技術(shù)意義，內(nèi)在因素和對(duì)在條件對(duì)力學(xué)性能指標(biāo)的影響及其變化規(guī)律，并將實(shí)際的工程材料實(shí)例融入理論教學(xué)中，使學(xué)生能夠更加容易理解抽象的理論知識(shí)，提高學(xué)習(xí)材料力學(xué)性能的興趣，形成良好的思維方式和學(xué)習(xí)方法。在課堂教學(xué)中，充分引入互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效果。（2）在課堂教學(xué)中，充分引入基于“雨課堂”的互動(dòng)環(huán)節(jié)，利用知識(shí)點(diǎn)后幾個(gè)小題目及時(shí)鞏固學(xué)生知識(shí)掌握情況，通過彈幕互動(dòng)進(jìn)行課堂討論，提高課堂教學(xué)效果，加深學(xué)生對(duì)理論概念的全面把握。（3）采用2次課堂測(cè)驗(yàn)教學(xué)方式（每次測(cè)驗(yàn)約45分鐘），培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí)的理解與應(yīng)用能力。（4）針對(duì)某些較為容易或先期講解較為充分的知識(shí)點(diǎn)，列出部分內(nèi)容作為學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生自主學(xué)習(xí)中國(guó)大學(xué)慕課，訓(xùn)練、形成良好的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)和能力。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求2-1畢業(yè)要求2-2課程目標(biāo)10.40.1課程目標(biāo)20.40.4課程目標(biāo)30.20.511畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)課程（2）問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，通過合適的科學(xué)原理和抽象模型識(shí)別和表達(dá)復(fù)雜工程問題，通過查閱文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范規(guī)程，分析新材料的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、工藝制定和質(zhì)量管理等多方面復(fù)雜工程問題，能獲得有效結(jié)論。2-1能夠運(yùn)用相關(guān)科學(xué)原理認(rèn)識(shí)、判斷需要解決的新材料的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、工藝制定和質(zhì)量管理等復(fù)雜工程問題；0.252-2能夠運(yùn)用自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理、數(shù)學(xué)模型方法、文獻(xiàn)研究來表達(dá)和分析復(fù)雜工程問題；0.102-3能夠針對(duì)新材料產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝路線、性能檢測(cè)、質(zhì)量管理等復(fù)雜工程問題建立評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、分析影響因素、獲得結(jié)論。四、課程主要內(nèi)容與基本要求知識(shí)點(diǎn)主要內(nèi)容基本要求對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)緒論課程研究對(duì)象和任務(wù)L1課程目標(biāo)（1）材料在單向靜拉伸載荷下的力學(xué)性能拉伸力-伸長(zhǎng)曲線和應(yīng)力-應(yīng)變曲線L3課程目標(biāo)（1）（2）彈性變形L3課程目標(biāo)（1）（2）（3）塑性變形L3課程目標(biāo)（1）（2）（3）陶瓷材料的變形L1課程目標(biāo)（1）材料的斷裂L3課程目標(biāo)（1）（2）（3）材料在其他靜載荷下的力學(xué)性能應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)L3課程目標(biāo)（1）（2）（3）材料的壓縮L2課程目標(biāo)（1）（2）材料的彎曲L2課程目標(biāo)（1）（2）材料的扭轉(zhuǎn)L2課程目標(biāo)（1）（2）材料的硬度L3課程目標(biāo)（1）（2）缺口試樣在靜載荷下的力學(xué)性能L3課程目標(biāo)（1）（2）材料在沖擊載荷下的力學(xué)性能沖擊載荷下材料變形與斷裂的特點(diǎn)L1課程目標(biāo)（1）沖擊彎曲和沖擊韌性L2課程目標(biāo)（1）（2）低溫脆性L3課程目標(biāo)（1）（2）材料的斷裂韌性概述L1課程目標(biāo)（1）裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)L3課程目標(biāo)（1）斷裂韌性和斷裂判據(jù)L3課程目標(biāo)（1）（2）（3）應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子L3課程目標(biāo)（1）（2）金屬材料斷裂韌性的測(cè)定L2課程目標(biāo)（1）（2）陶瓷材料斷裂韌性與增韌途徑L1課程目標(biāo)（1）材料在變動(dòng)載荷下的力學(xué)性能金屬疲勞現(xiàn)象及特點(diǎn)L1課程目標(biāo)（1）高周疲勞L3課程目標(biāo)（1）（3）疲勞裂紋擴(kuò)展L3課程目標(biāo)（1）（2）疲勞過程及機(jī)理L3課程目標(biāo)（1）（2）低周疲勞L2課程目標(biāo)（1）（2）材料在環(huán)境條件下的力學(xué)性能應(yīng)力腐蝕斷裂L3課程目標(biāo)（1）（2）氫脆L2課程目標(biāo)（1）（2）腐蝕疲勞L2課程目標(biāo)（1）（2）材料在高溫條件下的力學(xué)性能材料在高溫下力學(xué)性能的特點(diǎn)L1課程目標(biāo)（1）蠕變的宏觀規(guī)律及蠕變機(jī)制L2課程目標(biāo)（1）金屬高溫力學(xué)性能指標(biāo)L3課程目標(biāo)（1）（3）影響金屬高溫力學(xué)性能的主要因素L3課程目標(biāo)（1）（2）金屬蠕變與疲勞的交互作用L1課程目標(biāo)（1）陶瓷材料的抗熱震性能L1課程目標(biāo)（1）材料的摩擦與磨損性能摩擦與磨損的基本概念L1課程目標(biāo)（1）磨損模型L2課程目標(biāo)（1）磨損試驗(yàn)方法L2課程目標(biāo)（1）（2）摩擦磨損的控制L2課程目標(biāo)（1）（2）納米材料的力學(xué)性能納米材料簡(jiǎn)介L(zhǎng)1課程目標(biāo)（1）納米材料力學(xué)性能L1課程目標(biāo)（1）基本要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟練掌握）五、課程學(xué)時(shí)安排章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)（作業(yè)、自學(xué)、討論等任務(wù)要求）緒論1討論這門課程的研究?jī)?nèi)容第一章材料在單向靜拉伸載荷下的力學(xué)性能8完成材料拉伸性能相關(guān)的第一章作業(yè)1完成材料斷裂相關(guān)的第一章作業(yè)2第二章材料在其他靜載荷下的力學(xué)性能5完成不同靜載荷試驗(yàn)相關(guān)的第二章作業(yè)第三章材料在沖擊載荷下的力學(xué)性能2完成材料沖擊性能相關(guān)的第三章作業(yè)第四章材料的斷裂韌性5完成斷裂韌性相關(guān)的第四章作業(yè)第五章材料在變動(dòng)載荷下的力學(xué)性能3完成材料疲勞性能相關(guān)的第五章作業(yè)第六章材料在環(huán)境條件下的力學(xué)性能2完成應(yīng)力腐蝕、氫脆相關(guān)的第六章作業(yè)第七章材料在高溫條件下的力學(xué)性能2完成蠕變相關(guān)的第七章作業(yè)第八章材料的摩擦與磨損性能2完成磨損相關(guān)的第八章作業(yè)第九章納米材料的力學(xué)性能2課堂討論納米材料與傳統(tǒng)固體材料力學(xué)性能的區(qū)別六、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過程考核課堂測(cè)驗(yàn)2次測(cè)驗(yàn)，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)打分10%平時(shí)作業(yè)共9次作業(yè)，以作業(yè)完成情況打分10%雨課堂平時(shí)成績(jī)每個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)講解后或部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)內(nèi)容完成后，進(jìn)行隨堂檢測(cè)，以選擇題為主10%期末考核閉卷試卷參考答案和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)70%考核類別考試成績(jī)登記方式百分制七、推薦教材與主要參考書（一）推薦教材：《材料力學(xué)性能》，時(shí)海芳任鑫主編，北京大學(xué)出版社，2015年5月，第2版。（二）主要參考書：1.《材料的力學(xué)