力学性能实验课-西安交通大学材料科学与工程学院

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1、“材料力学性能实验”课程教学大纲英文名称：SyntheticExperimentStudyforMechanicalBehaviorofMaterials课程编码：MATL1305学时：32（理论学时：实验学时：上机学时：课外学时：（课外学时不计入总学时））学分：1适用对象：材料学，材料加工工程，材料物理与化学，材料学（硕），材料加工工程（硕），材料物理与化学（硕），机械类（硕），能源动力类（硕），航空类（硕），工程力学，工程力学（硕）先修课程：材料力学，机械工程材料、材料力学性能使用教材及参考书：[1]陈黄浦主编.《材料力学性能实验

2、指导书》.西安：西安交通大学，2006.[2]石德珂、金志浩主编.《材料力学性能》.西安：西安交通大学出版社，1998.一、课程性质和目的（100字左右）性质：专业实验课目的：选取了比较典型和常用的实验内容和方法作为力学性能综合实验课的基本教学内容，并适当的增加一些较新的实验内容和方法。要求学生掌握基本的实验技能，并探讨通过综合性实验教学方式，逐步增强学生基本动手能力；增强对课程内容的深入理解；提高综合分析能力和实践能力。二、课程内容简介（200字左右）《材料力学性能实验》是材料科学研究的一个重要组成部分，它不仅巩固所学理论，而且是培

3、养学生分析问题和解决问题能力的重要环节。通过实验课程的学习，要求学生掌握材料力学性能指标的实验原理和测试方法。本课程从实验的基本要求出发，着重介绍材料试验机的基本原理、金属材料力学性能的基本实验原理和测试方法。通过这些实验教学提高学生的动手能力和激发学生的创新思维能力。实验课包括8个实验：其中综合实验3个，单项实验5个。综合实验：综合实验1（7学时）金属材料静强度实验；综合实验2（6学时）金属材料力学性能奇异特性实验；综合实验3（7学时）金属材料疲劳裂纹扩展速率和疲劳裂纹扩展门槛值实验。单项实验：硬度实验（3学时）；缺口冲击韧性和金属

4、材料冷脆转变曲线测定实验（3学时）；金属材料平面应变断裂韧性实验（2学时）；焊接接头工作应力分布测量实验（2学时）；高分子材料拉伸实验（2学时）。三、教学基本要求1．通过对实验的观察、分析和对材料各力学量和物理量的测定，初步掌握和学习测定材料力学性能的基本知识、基本技能和基本方法，了解应力分析的基本概念。并能运用材料力学性能原理解释材料的力学行为，初步掌握验证材料力学性能理论的方法。2．培养学生的科学实验能力，包括动手实践能力、思维创新能力、书写表达能力和简单的材料实验方案设计能力，通过实验课激发同学们的创造能力和科学研究热情。3．培

5、养学生从事科学研究的素质。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作作风；不怕困难主动进取的探索精神；遵守操作规范、爱护公共财产；在实验中相互协作，共同探讨的思想品德。三、教学内容及安排1.实验项目名称：金属材料静强度实验（综合实验1）实验目的：本综合实验包括四个实验：金属材料常规力学性能的测定；金属材料弹性模量（E）测定；金属材料形变硬化指数（n）测定；形变硬化对金属材料屈服强度的影响。教学基本要求：了解试验机的基本工作原理。初步掌握金属材料常规力学性能的测定方法，测量和计算静强度力学性能指标（Rm,Rp(有物理屈

6、服平台和无物理屈服平台材料屈服强度（Rp）的测定)，A，Z，）、弹性模量（E）、金属材料形变硬化指数（n）测定，了解形变硬化对金属材料屈服强度的影响。实验内容提要：每一个同学测量试样尺寸，学习正确安装试样，在老师的指导下调试试验机控制参量，进行实验。实验结束后正确的测量试样尺寸，计算出相应的力学性能指标。准确画出试样尺寸图，画出试样宏观断口示意图（韧性断口和脆性断口）。独立撰写实验报告。约15人一组，以成分——组织——性能为线索，综合对比、分析讨论实验结果，撰写综合报告。实验类型：研究性必修或选修：必修使用的主要仪器：1.电子拉伸材料

7、试验机一台。2.位移传感器一个。3.刻线机一台。4.游标卡尺一把。教学安排及教学方式教学环节学时分配课后环节（请打“√”）章节数授课实验上机讨论作业自学综合大作业其他1252.实验项目名称：金属材料力学性能奇异特性实验（综合实验2）实验目的：本综合实验包括三个实验：金属材料的超弹性测定；循环次数对金属材料超弹性性能的影响；应变速率对金属材料力学性能的影响。教学基本要求：了解试验机的基本工作原理。初步了解金属材料常用力学性能奇异特性现象，理解和掌握应变速率对金属材料力学性能的影响。实验内容提要：每一个同学测量试样尺寸，学习正确安装试样，

8、在老师的指导下调试试验机控制参量，进行实验。实验结束后正确计算材料的应力-应变和超弹性，绘制循环次数与材料超弹性的关系曲线。准确画出试样尺寸图，独立撰写实验报告。约15人一组，综合对比、分析讨论实验结果，重点是材料成分、