本课程是材料科学与工程学科大学本科生的主干课和必修课。课程特点:理论与实际结合;宏观规律和微观机理结合。教学目标:掌握主要材料力学性能的基本概念、分析方法和工程应用。学习后,能初步正确选择和使用材料,优化和改进材料加工,研制新材料和新工艺,开展零构件失效分析。
—— 课程团队
授课教师:西北工业大学张程煜教授、钟宏副教授、杨夏炜副教授。
授课时间:2022年04月11日至2022年07月15日
课程介绍:
本课主要介绍材料在力、能量、环境和时间单独或复合作用下,材料力学行为的响应规律、物理本质、评定方法、测试方法和工程应用。所涉及到的内容主要有四部分:材料的基本力学性能,包括弹性、塑性,形变强化、强度、韧性和硬度等;断裂的抗力及其表征,主要包括断裂韧性、脆断的微观机制、缺口件的断裂和冲击能量作用下的断裂;与时间有关的失效机理和抗力,主要有疲劳、蠕变、应力腐蚀和氢脆、摩擦与磨损及接触疲劳等;最后是特殊材料的力学性能特点,包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料。
重点章节大纲:
第二章 材料的弹性变形与塑性变形
2.1 弹性变形
2.2 弹性不完整性
2.3 屈服现象
2.5 形变强化
第三章 材料的断裂
3.1 断裂类型与特征
3.2 韧性断裂机制
3.3 脆性断裂机制

(图片来源于:中国大学MOOC)
第五章 材料的缺口强度、冲击及韧-脆转化温度
5.1 缺口强度
5.2 冲击韧性
5.3 韧-脆转化温度
第七章 材料的疲劳
7.1 疲劳现象
7.2 疲劳裂纹形成与扩展
7.3 S-N曲线
7.5 应变疲劳
7.6 疲劳裂纹扩展曲线

(图片来源于:中国大学MOOC)
第九章 环境对金属力学性能的影响
9.1 应力腐蚀破裂
9.2 氢损伤
9.3 液态金属致脆

(图片来源于:中国大学MOOC)
第十章 摩擦与磨损
10.1 摩擦与磨损的概念
10.2 粘着磨损
10.3 磨料磨损
10.4 腐蚀磨损
课后小测:
1.(单选)材料力学性能不包括( )
A.强度
B.刚性
C.塑性
D.高塑性
正确答案:D
解析:)材料力学性能包括强度、刚性、塑性。
2.(多选)材料的断裂,随材料和条件的不同可以分成哪几类。( )
A.疲劳断裂
B.蠕变断裂
C.腐蚀断裂
D.延性断裂
正确答案:A B C
解析:随材料和条件的不同,循环载荷作用下的疲劳断裂、高温下的蠕变断裂以及环境作用下的应力腐蚀断裂,均可表现为脆性断裂和延性断裂。
3.(判断)根据材料断裂前发生的塑性变形的大小,可把材料的断裂分为脆性断裂和延性断裂两大类。
A. √
B. ×
正确答案:A
解析:断裂(fracture) 材料或构件力学性能的基本表征。根据断裂前发生的塑性变形的大小,可把材料的断裂分为脆性断裂和延性断裂两大类
师生课程体会:
本课程主要介绍材料在力、能量、环境和时间单独或复合作用下,材料力学行为的响应规律、物理本质、评定方法、测试方法和工程应用。能让学生掌握材料的评价、选用及改进材料性能等的基础知识。
课程分的很详细,单个知识点对位很准,语言精炼不冗杂,课程时间短,效益高,课件逻辑效果强。能让我们掌握在应用中材料优选方法,以及掌握新材料和新技术的发展动态,并了解对材料力学性能提出的新要求。是一门值得推荐的精品课程。