《材料力学性能》教学大纲

材料力学性能教案一、教学目标1. 让学生了解材料力学性能的基本概念，理解材料在不同受力状态下的力学性能表现。

2. 使学生掌握材料强度、塑性、弹性、韧性等力学性能指标的定义及计算方法。

3. 培养学生运用力学性能知识解决实际工程问题的能力。

二、教学内容1. 材料力学性能概述介绍材料力学性能的概念、分类及意义。

2. 材料强度讲解强度、屈服强度、极限强度的定义及计算方法。

3. 材料塑性讲解塑性的概念、测定方法及塑性指标的应用。

4. 材料弹性讲解弹性的概念、胡克定律及弹性模量的计算。

5. 材料韧性讲解韧性的概念、测定方法及韧性指标的应用。

三、教学方法1. 采用讲授法，讲解材料力学性能的基本概念、计算方法和应用实例。

2. 利用图形、表格等形式，直观展示各种力学性能指标之间的关系。

3. 开展小组讨论，让学生分享实际工程中应用力学性能知识的经验。

4. 布置课后习题，巩固所学知识。

四、教学准备1. 教材或教案。

2. 投影仪、幻灯片等教学设备。

3. 相关图表、案例资料。

五、教学过程1. 导入新课：简要介绍材料力学性能在工程中的应用及其重要性。

2. 讲解材料力学性能的基本概念：强度、塑性、弹性、韧性等。

3. 讲解材料强度、塑性、弹性、韧性等指标的计算方法。

4. 分析实际案例，展示材料力学性能在工程中的具体应用。

5. 开展小组讨论：让学生分享实际工程中应用力学性能知识的经验。

6. 总结本节课的重点内容，布置课后习题。

7. 课堂互动：回答学生提出的问题，解答学生的疑惑。

8. 课后作业：巩固所学知识，提高实际应用能力。

六、教学评估1. 课后习题完成情况：检查学生对课堂所学知识的掌握程度。

2. 小组讨论参与度：评估学生在小组讨论中的表现，了解学生对材料力学性能知识的理解和应用能力。

3. 课堂互动表现：观察学生在课堂上的提问和回答问题的情况，评估学生的学习兴趣和主动性。

七、教学拓展1. 介绍其他材料力学性能指标，如疲劳强度、硬度等。

材料力学性能Mechanical Properties of Materials课程编号： 07310150学分：2学时：30（其中：讲课学时： 26实验学时： 4上机学时：）先修课程：材料科学基础、工程力学、材料工艺学或组织控制等课程适用专业：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、光电、复合材料、材料成型与加工等各专业本科三年级学生教材：《工程材料力学性能》，束德林主编，机械工业出版社， 2008 年 6 月第 2 版开课学院：一、课程的性质与任务：《材料力学性能》是材料类专业的一门主要的技术基础课程。

《材料力学性能》的基本任务是通过课堂教学和实验教学，使学生掌握材料在不同条件下的力学行为及其变化规律，掌握表征材料力学性能的各项指标和测定方法，以及影响材料性能的内外因素，进一步明确材料的组成―工艺―结构―性能的关系，提高学生正确选择和合理使用材料、改进材料性能方面的能力。

二、课程的基本内容及要求：一、绪论1、教学内容（1）本课程的目的、性质和主要内容；（2）本课程与其它课程的关系、课程学习方法。

2、基本要求（1）理解本课程的目的、性质和主要内容；（2）了解本课程与其它课程的关系、课程学习方法。

二、材料在单向静拉伸载荷下力学性能1、教学内容（1）拉伸曲线和应力应变曲线；（2）弹性变形：弹性变形及其本质、弹性模量、比例极限与弹性极限、弹性比功；（3）弹性不完整性：包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性；（4）塑性变形：塑性变形方式与特点、屈服现象与屈服强度、影响屈服强度的因素、应变硬化、颈缩现象、抗拉强度、塑性；（5）材料的断裂：断裂类型和断裂过程、断裂机理和微观断口特征、断裂强度、断裂理论的应用、韧性与韧度。

2、基本要求（1）掌握韧性材料、脆性材料的拉伸曲线和应力应变曲线；（2）掌握弹性模量的物理概念和工程意义，了解其它弹变阶段的指标的概念，并了解弹性不完整现象；（3）掌握金属塑性变形的特点和应变硬化的概念，重点掌握屈服强度、抗拉强度、塑性指标；（4）掌握断裂的阶段、类型，了解断裂机理和断裂强度理论，掌握断口特征。

《材料力学性能》课程教学大纲课程名称：材料力学性能课程编号：09020261C学时/学分：51/3 实践学时：0适用专业：材料化学、材料科学与工程课程类别/性质：（专业基础/必修）制定人：一、课程的目的和任务本课程是金属材料工程专业的专业课之一。

本课程为机械设计和制造过程中正确选择和合理使用材料提供可靠的力学性能依据；也为充分发挥材料的性能潜力，改进或创新工艺，研制新材料及机器零件或构件的失效分析提供基础。

本课程是从各种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。

学习本课程的任务是了解这些指标的物理意义、技术意义和测试方法，弄清这些指标之间的相互关系，分析内在因素（材料成分、组织状态）和外在因素（应力状态、加载速度、温度、环境介质）对它们的影响。

二、课程的基本要求重点了解常用金属材料的力学性能，并理解各种力学性能的内在本质。

一般了理聚合物材料、陶瓷材料和复合材料的力学性能。

掌握评价常用金属材料、聚合物材料、陶瓷材料和复合材料的力学性能指标。

并具备一定的分析能力和较强的运算能力，能较熟练地对实际材料在各种工作情况的性能做出评价。

三、课程基本内容和学时安排绪论（1学时）第一章金属在单向静拉伸下的力学性能（10学时）了解颈缩现象、颈缩判据的推导及证明，金属材料的断裂的基本规律和原理。

了解金属的断裂和真实应力应变曲线。

理解金属材料弹性变形、塑性变形的基本规律和原理。

掌握金属材料的拉伸曲线图，以及金属常用力学性能指标的物理意义、工程意义。

掌握弹性变形和塑性变形的过程和本质。

本章应注意图表、曲线的运用，讲授时应进行对比分析，讲清基本机理。

第二章金属在其它静加载下的力学性能（4学时）了解金属材料的扭转、弯曲、压缩载荷下的力学行为，理解金属在扭转、弯曲、压缩载荷下的力-变形曲线及基本力学性能指标。

熟练掌握金属的硬度测试方法。

注意同第一章静拉伸载荷的力学性能指标相对比（包括曲线），硬度内容应理论与实践相结合。

材料力学性能课程实验教学大纲（课程实验类）所属课程名称：材料力学性能英文名称：Material Mechanical Properties of Materials所属课程编号：1202302面向专业：材料类各专业(金属材料、土木工程材料、电子信息材料、先进材料及成形)课程总学时：32+16 ；实验学时16 ；课程学分： 2.5 ；本大纲主撰人：王仕勤、秦鸿根（Tel：52090661，E—mail: wsqwyd@）一、实验目的材料力学性能实验是《材料力学性能》课程中重要的教学环节。

通过实验教学，验证、巩固和补充课堂中讲授的理论知识，使学生掌握材料力学性能的测试原理和测试方法；了解测试设备及基本操作规范；并培养学生对实验数据和实验结果进行正确分析判断的能力以及科学认真的态度和实事求是的工作作风。

为今后的课程设计、毕业设计及工程实践工作打下坚实的基础。

三、教学管理模式与注意事项1、学生在实验前必须认真预习实验指导书的相关内容。

2、教师在实验前进行必要的讲解和指导。

3、学生应严格按照操作规程对仪器设备进行正确操作，确保人身安全和设备安全。

四、成绩评定与占课程总成绩的比例1、指导老师根据学生实验预习情况及实验报告的完成情况进行成绩评定。

2、将实验成绩报给任课教师，以占课程总成绩的15～20%的比例纳入课程的总成绩。

五、设备与器材配置1、电子万能试验机2台7、冲击试验机1台2、液压万能试验机2台8、温度计10只3、布氏硬度计2台9、冷却保温装置6套4、洛氏硬度计1台10、游标卡尺2只5、维氏硬度计1台11、钢筋划线仪2台6、读数放大镜2只12、实验耗材若干六、实验任务书与参考资料1、王仕勤、秦鸿根等材料力学性能实验指导书. 南京：东南大学讲义，2006.112、高建明等材料力学性能. 武汉：武汉大学出版社，2004.83、秦鸿根建筑材料实验指导书. 南京：东南大学讲义，2003.103、伍洪标等无机非金属材料试验. 化学工业出版社，2002.6。

材料力学性能Mechanical Properties of Materials课程编号：07310150学分：2学时：30 （其中：讲课学时：26 实验学时：4 上机学时：）先修课程：材料科学基础、工程力学、材料工艺学或组织控制等课程适用专业：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、光电、复合材料、材料成型与加工等各专业本科三年级学生教材：《工程材料力学性能》，束德林主编，机械工业出版社，2008 年6 月第2 版开课学院：一、课程的性质与任务：《材料力学性能》是材料类专业的一门主要的技术基础课程。

《材料力学性能》的基本任务是通过课堂教学和实验教学，使学生掌握材料在不同条件下的力学行为及其变化规律，掌握表征材料力学性能的各项指标和测定方法，以及影响材料性能的内外因素，进一步明确材料的组成一工艺一结构一性能的关系，提高学生正确选择和合理使用材料、改进材料性能方面的能力。

二、课程的基本内容及要求：一、绪论1、教学内容（1）本课程的目的、性质和主要内容；（2）本课程与其它课程的关系、课程学习方法。

2、基本要求（1）理解本课程的目的、性质和主要内容；（2）了解本课程与其它课程的关系、课程学习方法。

二、材料在单向静拉伸载荷下力学性能1、教学内容（1）拉伸曲线和应力应变曲线；（2）弹性变形：弹性变形及其本质、弹性模量、比例极限与弹性极限、弹性比功；（3）弹性不完整性：包申格效应、弹性后效、弹性滞后和循环韧性；（4）塑性变形：塑性变形方式与特点、屈服现象与屈服强度、影响屈服强度的因素、应变硬化、颈缩现象、抗拉强度、塑性；（5）材料的断裂：断裂类型和断裂过程、断裂机理和微观断口特征、断裂强度、断裂理论的应用、韧性与韧度。

2、基本要求（1掌握韧性材料、脆性材料的拉伸曲线和应力应变曲线；（2）掌握弹性模量的物理概念和工程意义，了解其它弹变阶段的指标的概念，并了解弹性不完整现象；（3）掌握金属塑性变形的特点和应变硬化的概念，重点掌握屈服强度、抗拉强度、塑性指标；（4）掌握断裂的阶段、类型，了解断裂机理和断裂强度理论，掌握断口特征。

《材料力学性能》教学大纲一、课程基本情况总学时：56讲课学时：50实践学时：6总学分：3.5课程类别：专业；核心；必修考核方式：考试适用对象：金属材料工程先修课程：金属学与热处理参考教材：束德林，工程材料力学性能，北京：机械工业出版社，2011高建明，材料力学性能，武汉：武汉理工大学出版社，2004石德珂、金志浩，材料力学性能，西安：西安交通大学出版社，1998刘瑞堂，工程材料力学性能，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002时海芳、任鑫，材料力学性能，北京：北京大学出版社，2010二、课程设置目标通过本课程的学习，使学生了解国家标准对材料不同力学性能测试的相关要求；理解金属材料在不同条件下的力学行为的特点和产生机理；掌握典型金属材料力学性能指标的物理含义和影响因素。

使学生具备对金属材料的变形、磨损及断裂失效原因进行分析并初步提出解决方案的能力。

以支撑人才培养规格中在金属材料科学与工程及相关领域从事科学研究、技术开发、工艺要求的实现。

三、教学内容、教学方法和手段、学时分配知识单元一：金属在静载荷作用下的力学性能（建议34学时）知识点1：金属在单向拉伸载荷作用下的力学行为主要内容及要求：了解金属在室温下单向静拉伸实验的最新国家标准及金属在单向拉伸载荷作用下的应力—应变曲线类型，掌握退火态低碳钢在室温下单向静拉伸曲线及力学行为。

知识点2：金属的弹性变形主要内容及要求：理解弹性变形的特点及弹性变形的机理；掌握弹性变形相关性能指标的含义、影响因素及工程应用；了解弹性不完整性现象及原因。

知识点3：金属的塑性变形主要内容及要求：理解塑性变形的特点及其机理；掌握塑性变形相关性能指标的含义、影响因素及工程应用。

知识点4：金属的断裂主要内容及要求：理解断裂的分类方法；掌握微孔聚集型断裂、解理断裂、准解理断裂沿晶断裂的过程及其断口的宏观和微观特征；了解断裂强度理论。

知识点5：金属在压缩、弯曲、扭转载荷作用下的力学性能主要内容及要求：理解压缩、弯曲、扭转实验特点，掌握相关力学性能，理解应力状态软性系数对材料力学行为的影响；掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的原理、特点、要求及适用范围；理解缺口对材料力学性能的影响，了解金属的缺口拉伸的应用。

《材料力学性能》课程教学大纲课程编号：08064111课程名称：材料力学性能英文名称：Materials Mechanical Properties课程类型：学科基础课课程要求：必修学时/学分：32/2（讲课学时：32 实验学时：0 上机学时：0）适用专业：材料成型及控制工程，焊接技术与工程一、课程性质与任务《材料力学性能》是材料成形及控制工程专业的学科基础课，主要介绍工程材料在各种载荷作用及服役条件下的力学性能。

本课程的目的是让学生了解常用的工程材料的性能指标和测试方法，掌握影响工程材料力学性能的各种因素，掌握提高材料力学的方法。

本课程的任务是介绍材料常用的力学性能指标，包括概念、物理意义、影响因素、测试方法和应用，使学生通过本课程的学习，能够熟悉材料常见的力学性能指标以及测试方法，掌握影响力学性能指标的因素，为提高材料的性能、寿命和质量以及开发新材料新工艺提供理论指导。

二、课程与其他课程的联系先修课程：材料科学基础、工程力学由于材料的力学性能主要涉及材料在各种变形以及环境下的性能，与材料本身的性质、结构等有密切的关系。

因此只有学过了材料科学基础，了解材料在变形过程中最基本的科学问题，材料理解材料的性能。

另外，工程材料力学性能与工程力学关系非常密切，因此也只有学生学习工程力学之后材料更好的理解材料工程材料在各种受力条件下应该具备的性能。

材料科学基础和工程力学是材料力学性能的科学基础，材料力学性能是材料科学基础及工程力学的具体应用。

后续课程：毕业设计材料力学性能是一门工程应用背景非常强的课程，因此在毕业设计时学生能结合具体的设计内容，将该课程所学内容进行具体应用，解决实际问题。

三、课程教学目标1.学会材料常用力学性能指标的概念、物理意义、影响因素、测试方法及其应用，培养学生的工程实践意识及能力，式学生获得实验方法的基本训练，同时教会学生查阅有关材料测试方法的标准、规范、材料手册等的有关技术资料的能力；（支撑毕业能力要求1.1；4.1）2.了解材料常见的断裂方式和预防措施，培养学生的工程意识及创新意识；（支撑毕业要求2.1）3.理解材料在常见的受力状态和环境介质中材料所表现的行为，理论联系实际，培养学生的工程实践能力；（支撑毕业要求2.2）4.使学生了解材料力学性能的表征以及测试的最新发展动向。

材料力学性能》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：材料力学性能英文名称：Mechanical Propertiesof Materials二、课程代码及性质课程代码: 0801173 课程性质:专业必修课,必修课三、学时与学分总学时：40（理论学时：40 学时；实践学时：0 学时）学分：2.5四、先修课程材料科学基础五、授课对象本课程面向材料科学与工程专业、功能材料专业学生开设。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程的教学目的:1、掌握材料力学行为（弹性、塑性、断裂、疲劳、强化与增韧等）的现象和本质；2、掌握材料失效分析的主要方法；3、培养学生合理选用材料和控制材料力学行为的能力;4、帮助学生了解材料力学行为研究的国内外发展趋势。

七、教学重点与难点：教学重点：弹性变形、塑性变形、断裂和材料强化。

教学难点：断口形貌分析、晶体结构对力学性能的影响、材料的强化与增韧机理。

八、教学方法与手段：教学方法：（1）以课堂讲授为主，阐述该课程的基本内容，保证主要教学内容的完成；（2）安排适量的提问和课堂讨论环节，使学生通过课下的资料查阅而掌握基本的专业资料获取方法、途径、整理归纳能力。

教学手段：（1）运用现代教学工具,在课堂上通过PPT讲授方式,实现图文并茂,形象直观；（2）将研究中碰到的相关问题、分析数据、图片及少量实物带入课堂，引导学生分析讨论，培养学生分析问题和解决问题的能力。

九、教学内容与学时安排（1）总体安排教学内容与学时的总体安排，如表2所示。

表2基本教学内容与学时安排（2）具体内容各章节的具体内容如下：第一章：弹性与滞弹性（8学时）应力与应变；弹性；虎克定律；广义虎克定律；泊松比与弹性模量；弹性模量的实验测定；影响弹性模量的因素。

滞弹性；弹性后效与应力松弛；内耗；包申格效应；滞弹性现象的意义。

第二章：塑性变形（8 学时）塑性变形的基本特征；滑移；临界分切应力；S-B 定律；孪生；塑性变形机理；屈服应力峰值；变形应力的波动；位错钉扎；加工硬化；不纯原子与第二相的作用；单晶的剪切应力应变、单晶与多晶的力学性能差异、粒度效应；Hall-Petch 关系与反Hall-Petch 关系。

材料力学性能实验教学大纲大纲制定（修订）时间： 2017年7月课程名称：材料力学性能课程编号：050131004课程类别：专业基础课程课程性质：必修适用专业：材料成型及控制工程课程总学时：32实验（上机）计划学时：2开课单位：材料科学与工程学院一、大纲编写依据1.材料成型及控制工程专业2010版教学计划；2.材料成型及控制工程专业《材料力学性能》理论教学大纲对实验环节的要求；3.近年来《材料力学性能》实验教学经验。

二、实验课程地位及相关课程的联系1.《材料力学性能》是材料成型及控制工程专业重要的专业基础课程；2.本实验课程是《材料力学性能》课程的实践教学环节，3.本实验项目是《材料力学性能》课程综合知识的运用；4.本实验项目是理解材料的硬度测定原理和方法的基础；5.本实验以《金属工艺学》等为先修课；6.本实验为后续的专业课实验教学和毕业设计等有指导意义。

三、实验目的、性质和任务1.理解布氏和洛氏硬度测定的基本原理和方法，训练硬度测定的基本技能，掌握科学的实验方法；2.培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力；3.通过实验使学生能够正确使用硬度计等常用设备，训练学生的实验设计能力和动手能力；4.培养正确记录实验数据和现象，正确处理实验数据和分析实验结果的能力以及正确书写实验报告的能力；四、实验基本要求(1) 实验项目的选定依据教学计划对学生工程实践能力培养的要求；(2) 巩固和加深学生对布氏和洛氏硬度测定的基本原理和方法的理解，提高学生综合运用所学知识的能力；(3) 通过实验，要求学生做到：能够预习实验，撰写实验报告；(4) 学会常用硬度计的使用，完成相关实验；(5) 了解布氏和洛氏硬度的测量方法，能够独立分析实验数据。

五、实验内容和学时分配六、教材（讲义、指导书）：选用教材：《工程材料力学性能》，束德林编，机械工业出版社，2007实验指导书：材料力学性能实验指导书. 沈阳理工大学七、考核方法和评分标准；考核方法：按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。

材料力学性能教案一、教学目标1. 让学生了解材料力学性能的概念及其重要性。

2. 使学生掌握材料拉伸、压缩、弯曲等基本力学性能的测试方法。

3. 培养学生分析、解决材料力学性能问题的能力。

二、教学内容1. 材料力学性能的概念与分类2. 材料拉伸性能测试方法及设备3. 材料压缩性能测试方法及设备4. 材料弯曲性能测试方法及设备5. 材料力学性能测试数据的处理与分析三、教学重点与难点1. 教学重点：材料力学性能的概念、分类、测试方法及设备。

2. 教学难点：材料力学性能测试数据的处理与分析。

四、教学方法1. 采用讲授法、实验法、讨论法相结合的教学方法。

2. 以实物、模型、图片等为辅助教学手段，增强学生对力学性能测试设备的认知。

3. 组织学生进行实验操作，培养学生的动手能力。

五、教学安排1. 第一课时：介绍材料力学性能的概念与分类。

2. 第二课时：讲解材料拉伸性能测试方法及设备。

3. 第三课时：讲解材料压缩性能测试方法及设备。

4. 第四课时：讲解材料弯曲性能测试方法及设备。

5. 第五课时：讲解材料力学性能测试数据的处理与分析。

六、教学评估1. 课堂提问：检查学生对材料力学性能概念的理解和掌握。

2. 实验报告：评估学生在实验中对力学性能测试方法的运用和数据处理能力。

3. 课后作业：巩固学生对材料力学性能测试方法的记忆和理解。

七、教学资源1. 教材：提供相关章节，供学生预习和复习。

2. 实验设备：确保实验课时，学生能够亲身体验力学性能测试过程。

3. 网络资源：为学生提供额外的学习资料和研究工具。

八、教学拓展1. 邀请行业专家进行讲座，分享实际工作中的材料力学性能应用案例。

2. 组织学生参观实验室或相关企业，加深对材料力学性能测试方法的了解。

3. 鼓励学生参与学术研究，提高对材料力学性能研究的兴趣。

九、教学反思1. 课后收集学生反馈，了解教学效果，及时调整教学方法和内容。

3. 关注学生的学习进度和需求，不断优化教学策略。

《材料力学性能》课程实验教学大纲课程名称：材料力学性能课程代码：05224090课稈总学时：48 实验学时：16 实验学分：0.5适用专业：材料成型与控制工程、金属材料工程一、实验教学的性质和任务材料力学性能实验是《材料力学性能》课程屮重要的教学环节。

通过实验教学，验证、和应用课堂屮讲授的理论知识，使学生掌握材料力学性能的测试原理和测试方法；了解测试设备及基木操作规范;培养学生对实验数据和实验结果进行正确分析判断的能力以及科学认真的态度和实事求是的工作作风。

为今示的课程设计、毕业设计及工稈实践工作打下坚实的基础。

为了培养学生的应用和动手能力除了安排8学时校内实验室验证试验外，还充分利用南山轻合金试验屮心的检测条件，聘请现场工稈技术人员作为我们的实验教师，开设了8学时现场应用实验。

二、实验教学的主要内容和基本要求1、实验教学的主要内容及知识、能力、素质的基木要求;校内验证实验（共四个）：实验一、金属室温拉伸力学性能的测定（1）测绘低碳钢和铸铁试件的载荷一变形曲线（F-A1曲线）。

⑵测定低碳钢的拉伸屈服点o s、抗拉强度。

b、伸长率甲、断面收缩率6和铸铁的抗拉强度。

b（3）观察低碳钢（槊•性材料）与铸铁（脆性材料）拉伸过程屮的各种现象、拉断麻的断口情况，分析两者的力学性能；（4）了解拉伸试验机测试原理及操作步骤。

实验二、金属材料硬度测定（1）了解不同种类硬度测定的基木原理及常用硬度实验法的应用范FBI;（2）学会使用布氏、洛氏硬度计并掌握相应硬度的测试方法。

实验三、金属室温缺口试样冲击韧性的测定（1）了解温度对材料冲击值的影响；（2）测定钢材和硬铝合金的冲击韧性，比较两种材料的抗冲击能力和破坏断口的形貌。

实验四、金属磨损试验（1）深入理解磨粒磨损的产生机理和影响因素，掌握金属材料改善耐磨粒磨损性能的方法；（2）了解磨料磨损试验机的工作原理、构造及使用;（3）掌握金属材料耐磨性能的检测方法。

现场应用实验（共四个）：实验一：铝合金板材粗糙度测量（1）掌握取样及测量T具的准备。