材料力学性能双语实验教学大纲.docx

《材料力学性能双语实验教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料力学性能双语实验教学大纲.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、材料力学性能双语实验教学大纲01.教学单位名称：材料科学与工程学院02 .实验中心名称：金属材料实验教学中心03 .课程名称：材料力学性能（双语）*04 .课程代码:43230505 .课程类别：学科基础课06 .课程性质：选修（限选）07 .课程学时：48学时，其中含实验8学时08 .课程学分:309 .面向专业：材料科学与工程（金属材料工程模块）10 .实验课程的教学任务和教学要求材料力学性能是高等工科院校金属材料及热处理专业教学计划中的一门 必修技术专业课。依据吉林大学2018版培养方案和材料力学性能课程教学 大纲的要求，确定了实验课的教学任务及要求。其主要任务是使学生掌握金属材 料变形

2、和断裂的基本规律，各种金属力学性能指标的物理和技术意义、影响因素 及其相互关系。实验课是本课程的重要环节，要求学生掌握常见力学指标的测试 原理和方法，接受测量技能的基本训练并树立标准化意识，加深理解材料组织结 构与性能的内在联系，逐步认识到所学理论知识在工程实践中所发挥的重要作用。11 .学生应掌握的实验技术及实验能力（1） 了解材料在硬性应力状态和应力集中情况下的脆性趋向；（2） 了解试样缺口几何形状对拉伸应力应变曲线、材料强度、塑性以及断口形貌的影响；(3)掌握摆锤式冲击试验测定冲击韧性的原理、测定方法及其应用；(4) 了解分离式霍普金森压杆测试原理、操作流程及应用；(5)学会确定韧脆转变

3、温度Tk的方法并了解温度对金属冲击韧性的影响；(6) 了解金属材料平面应变断裂韧度Kic实验的基本原理以及对试样形状 和尺寸的要求；(7)掌握采用三点弯曲试样测试Kic的方法及实验结果的处理方法。12 .开设实验项目(1)系列缺口试样静拉伸实验及断口形貌观察1) 了解拉伸试验机的结构和原理，掌握操作方法；2)抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、缺口敏感度等力学性能指标的测试和标定；3)试样变形表面和断裂表面形态的观察和断裂类型的鉴别。(2)冲击实验及韧脆转变温度测定1) 了解冲击载荷下金属变形和断裂的特点；2)掌握低温下金属冲击韧性测定的操作方法；3) 了解冲击试样的尺寸要求和制备方法

4、；4)利用冲击韧性及断口形貌，确定韧脆转变温度范围；5)学习分离式霍普金森压杆测试方法。(3)断裂韧度Kic测定实验1)掌握金属材料平面应变断裂韧度Kic实验的基本原理、测试步骤； 2)截面断口上断裂形貌观察，平均裂纹尺寸的测量和计算；3)由弯曲曲线确定Kic的方法及实验结果的处理方法； 4)掌握断裂判据Kic的使用方法。开设实验项目一览表实验项目 编号实验项目名称实验类型实验 性质实验 学时每组 人数首次开 出年月43230501系列缺口试样静拉伸实验及断口 形貌观察综合性必做2220130943230502冲击实验及韧脆转变温度测定综合性必做4120151043230503断裂韧度Kic测

5、定实验综合性必做2420151013 .实验教材或指导书或主要参考资料(1)束德林，工程材料力学性能，机械工业出版社，2006.(2)褚武扬编著，断裂力学基础，北京科学出版社，1979.(3)石德珂、金志浩，材料力学性能，西安交通大学出版社，1998.(4)向嵩，材料科学与工程专业实验教程，北京大学出版社，2011.(5) GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法.(6) GB/T229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法.(7) GB/T12778-2008金属夏比冲击断口测定方法.(8) GB/4161 -2007金属材料平面应变断裂韧度Kic试验方法.14 .

6、考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：实验前要求学生预习实验指导书，写预习报告，由指导教师讲解 实验原理、方法、内容及仪器操作规程等，学生独立完成实验内容，报告要完整。 本实验课程成绩占本课程总成绩的30%o考核方式：考试。课堂作业、实验和期末考核相结合。根据学生实验完成的 具体情况和实验报告撰写情况，学生成绩采用百分制。成绩评定标准：学生必须参加实验课并提交实验报告，实验报告要完整。学生对实验的态度、出勤率和实验报告的质量为成绩的评定标准。必须参加本实验所有实验，否则不给实验成绩。实际技能掌握和试验任务及实验报告完成情况:成绩考核内容一览表序号内容要求成绩占比1实验预习预习报告；52实验

7、目的正确全面；53实验原理实验原理阐述正确，完整；254实验过程、材料设备叙述正确全面；105实验结果分析实验数据为原始数据，数据处理及讨论分 析正确；406实验思考题实验思考题回答全面准确；107实验报告质量实验报告规范，字迹工整，图表齐全。5材料力学性能（双语）（432305）实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称材料力学性能（双语）2课程编号4323053实验项目名称系列缺口试样静拉伸实验及断口形貌观察4实验项目编号432305015网络实验06每组人数27计划学时数28实验性质必做9实验目的了解材料在硬性应力状态和应力集中情况下的脆性趋向。 了解试样缺口几何形状对拉伸应力应变曲线、材

8、料强度、 塑性以及断口形貌的影响。10实验内容了解拉伸试验机的结构、原埋及操作方法。抗拉强度、断 后伸长率、缺口敏感度等力学指标的测试和标定。试样变 形表面和断裂表面形态的观察和断裂类型的鉴别。11实验原理拉伸试验是测定金属材料的强度和塑性指标的常用方法， 是在承受轴向拉伸载荷卜测定材料的力学特性。利用拉伸 试验得到的数据可以确定材料的伸长率、弹性模量、面积 缩减量、拉伸强度、屈服强度等性能指标。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性0 ； 4.设计性口； 5.研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备拉伸试验机，体视显微镜15实验套数116开出时间20130917教学单位

9、名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆120, 43023一次性材料品名45钢缺口拉伸试样24根24一次性材料40元25面向专业材料科学与工程（金属材料工程模块）26工程师27教授材料力学性能（双语）（432305）实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称材料力学性能（双语）2课程编号4323053实验项目名称冲击实验及韧脆转变温度测定4实验项目编号432305025网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的掌握摆锤式冲击试验测定冲击韧性的原理、测定方法及

10、其 应用；了解温度对金属冲击韧性的影响及确定脆性转变温 度Tk的方法；了解分离式霍普金森压杆测试方法。10实验内容测定20钢在不同试验温度下的冲击功Ak宜并记录数据； 观察断口形貌；利用断口法和能量法确定材料脆性转变温 度Tk ；分析影响材料冲击韧性值的因素。11实验原理摆锤式冲击试验是将一定尺寸和形状的金属试样放在试验 机的支座上，再将一定重量的摆锤升高到一定高度，使其 具有一定位能，然后让摆锤自由下落将试样冲断。低温冲 击过程配备带有制冷功能的低温槽。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性0 ； 4.设计性口； 5.研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备冲击试验机（

11、配低温槽），体视显微镜，分离式霍普金森压 杆测试系统15实验套数116开出时间20151017教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆427, 43623一次性材料品名20钢冲击试验试样12个、无水乙醇8瓶24一次性材料220元25面向专业材料科学与工程（金属材料工程模块）26工程师27教授材料力学性能（双语）（432305）实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称材料力学性能（双语）2课程编号4323053实验项目名称断裂韧度Kic测定实验4实验项目编号432305

12、035网络实验06每组人数47计划学时数28实验性质必做9实验目的了解金属材料平面应变断裂韧度Kic实验的基本原理及对 试样形状和尺寸的要求；掌握采用三点弯曲方法测试Kic 的过程及实验结果的处理方法10实验内容金属材料平面应变断裂韧度Kic实验的基本原理及步骤； 截面断口上断裂形貌观察，平均裂纹尺寸的测量和计算； 由弯曲曲线确定Kic及数据校核；掌握断裂判据Kic的使 用方法。11实验原理断裂韧度Kic的测量就是把试验材料制成一定形状的试 样，并预制出相当于缺陷的裂纹，然后对试样加载；加载 过程中，连续记录载荷P与相对应的裂纹尖端张开位移V； 利用P-V曲线确定裂纹失稳扩展载荷。12实验类型L演示性口； 2.验证性口； 3.综合性团；4.设计性口； 5.研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备拉伸试验机（万能试验机），疲劳试验机，体视显微镜15实验套数116开出时间20151017教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆120, 43023一次性材料品名45钢及30CrMnSiA钢断裂韧性试样各4个，502胶水1支24一次性材料500元25面向专业材料科学与工程（金属材料工程模块）26工程师27教授