一、《材料效能學》課程說明
（一）課程**：08131025
（二）課程英文名稱：introductions of materials properties
（三）開課物件： 材料物理專業
（四）課程性質：《材料效能學》屬於材料科學與工程一級學科主幹專業課
（五）教學目的：
使學生掌握材料各種主要效能的基本概念物理本質化學變化律以及效能指標的工程意義，了解影響材料效能的主要因素及材料效能與其化學成分，組織結構之間的關係，基本掌握提高材料效能的主要途徑。
（六）教學內容：
本課程包括金屬材料力學效能，金屬物理效能分析，無機材料無論效能，高分子材料力學材料效能、材料的腐蝕與老化、效能指標的工程意義、指標的測試與評價及應用為主線貫穿始終，讓學生對材料效能知識有乙個完整的了解，以便達到舉一反
三、觸類旁通的效果。
（七）教學時數:
學時數：72 學時
分數： 4 學分
學時數具體分配：
（八）教學方式:以粉筆、黑板為主要形式的課堂教學
（九）考核方式和成績記載說明
考核方式為考試。嚴格考核學生出勤情況達到學籍管理規定的曠課量取消考試資格，綜合成績根據平時成績和期末成績評定，平時成績佔40％，期末成績佔60％。.
二 、講授大綱與各章的基本要求
第一章材料的單向靜拉伸的力學效能
教學要點：讓學生了解材料在靜載作用下的應力應變關係及常見的三種失敗形式的特點和基本規律，這些效能指標的物理概念和工程意義，**提高材料效能指標的途徑和方向
1、 使學生了解力—拉伸曲線和應力——應變曲線。
2 、使學生了解材料的彈性變形以及效能指標
3、 非理想彈性與內耗的概念
4、 非理想彈性的幾種型別及工程應用
5、 掌握塑性變形的實質以及指標測方法
6、 了解斷裂的機理
教學時數： 8 學時
教學內容：
第一節力——伸長曲線和應力——應變曲線
一、 力——伸長曲線（低碳鋼曲線，決定因素）
二、 應力——應變曲線中有實力與工程應力的關係式、曲線
第二節彈性形變及其效能指標
一、 彈性形變本質
二、 彈性模數
三、 影響彈性模數的因素（鍵合方式和原子結構、晶體結構、化學成分、微觀組織、溫度、載入條件的負荷持續時間）
四、比例極限與彈性極限
五 、彈性比功
第三節非理想彈性與內耗
一、 滯彈性
二、 粘彈性
三、 偽彈性
四、 包申格效應
五、 內耗
第四節塑性變形及其效能指標
一、 塑性變形機理
（金屬材料的塑性變形、陶瓷材料的塑性變形、高分子的塑性變形）
二、屈服觀象與屈服強度
三、影響金屬材料屈服強度的因素
（晶體結構、晶界與亞結構、溶質元素、第二相、溫度應變速率與應力狀態）
四、應變硬化（機理、指數、意義）
五、抗拉強度與縮頸條件
六、塑性與塑性指標
七、超塑性
第五節斷裂
一、 斷裂的型別及斷口特徵
（韌性斷裂與脆性斷裂、穿晶斷裂與沿晶斷裂、潔切斷裂與解理斷裂、高分子材料的斷裂、斷口分析）
二、 裂紋形裂的位錯模型
（佤納——斯特羅理論、斷裂強度的裂紋理論）
三、斷裂強度
四、 真實斷裂強度與靜力韌度
考核要求：
1、 力—伸長曲線和應力——應變曲線
1.1 力—伸長曲線（低碳鋼曲線、決定因素）(識記)
1.2 應力—應變曲線中有實力與工程應力的關係式(識記)
2、 彈性形變及其效能指標
2.1 彈性形變本質（領會）
2.2 彈性模數(識記)
2.3 影響彈性模數的因素（鍵合方式和原子結構、晶體結構、化學成分、微觀組織、溫度、載入條件的負荷持續時間）（領會）
2.4 比例極限與彈性極限（領會）
2.5 彈性比功（領會）
3、 非理想彈性與內耗
3.1 滯彈性（領會）
3.2 粘彈性（領會）
3.3 偽彈性（領會）
3.4 包申格效應(識記)
3.5 內耗(識記)
4、 塑性變形及其效能指標
4.1 塑性變形機理(識記)
4.2 屈服觀象與屈服強度（領會）
4.3 影響金屬材料屈服強度的因素(識記)
4.4 應變硬化（領會）
4.5 抗拉強度與縮頸條件(識記)
4.6 塑性與塑性指標(識記)
4.7 超塑性(識記)
第五節斷裂
5.1 斷裂的型別及斷口特徵(識記)
5.2 裂紋形裂的位錯模型（領會）
5.3 斷裂強度（領會）
5.4 真實斷裂強度與靜力韌度（領會）
第二章材料在其他靜載下的力學效能
教學要點：讓學生了解扭轉、彎曲、壓縮與帶缺口試樣的靜拉伸以及材料硬度實驗的方法、應用範圍、力學效能指標。
1、 應力狀態軟性係數。
2 、扭轉、彎曲、壓縮硬度指標的物理意義以及測量方法
3、 了解缺口對材料力學效能的影響
教學時數： 4學時
教學內容：
第一節應力狀態軟性係數
第二節扭轉、彎曲與壓縮的力學效能
一、 扭轉及其效能指標（力學效能指標、特點及應用）
二、 彎曲及其效能指標（力學效能指標、特點及應用）
三、 壓縮及其效能指標
第三節缺口試樣靜載力學效能
一、 缺口處的應力分布特點及缺口效應
二、 缺口試樣的靜拉伸及靜彎曲效能（靜拉伸和偏斜拉伸、靜彎曲）
三、 材料缺口敏感度及其影響因素
第四節硬度
一、硬度實驗的意義
二、硬度試驗方法（布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度與顯微硬度）
三、 硬度與其他力學效能的關係
考核要求：
1 應力狀態軟性係數（理解）
2 效能指標（識記）
3 缺口試樣靜載力學性質（識記）
4 硬度
4.1意義（識記）
4.2其他與力學效能的關係（理解）
第三章材料的衝擊韌性及低溫脆性
教學要點：
本章主要介紹材料在衝擊載荷下的力學行為和效能特點以及金屬材料的低溫脆性。
1、 衝擊韌性及其工程意義
2 、低溫脆性的物理性質
3、 影響因素
教學時數： 4學時
教學內容：
第一節衝擊彎曲試驗與衝擊韌性
一、衝擊彎曲試驗
二、衝擊韌性及其工程意義
三、衝擊脆化效應
第二節低溫脆性
一、系列衝擊實驗與低溫脆性
二、韌脆轉化溫度及其評價方法
三、影響材料低溫脆性的因素
考核要求：
1、 衝擊彎曲試驗與衝擊韌性
1.1 衝擊彎曲試驗(識記)
1.2衝擊韌性及其工程意義(識記)
2、 低溫脆性
2.1 系列衝擊實驗與低溫脆性（領會）
2.2 韌脆轉化溫度及其評價方法（領會）
2.3影響材料低溫脆性的因素（領會）
第四章材料的斷裂韌性
教學要點：
本章主要斷裂力學的基本原理為基礎，簡要介紹材料斷裂韌性度的意義、影響因素及應用。
1、 掌握低應力脆性
2 、使學生掌握影響斷裂韌度的因素
3、 塑性區修正的意義、方法和條件
教學時數： 4學時
教學內容：
第一節線彈性條件下的斷裂韌性
一、 裂紋擴充套件的基本方式
二、 裂紋尖端的應力場及應力場強度因子ki
三、 斷裂韌度kic和斷裂k資料
四、 裂紋尖端塑性區及ki的修正
五、 裂紋擴充套件能量釋放怒gi
六、 斷裂韌度和斷裂判據
第二節彈塑性條件下的斷裂韌性
一、j積分的概念
二、j積分的能量錄表示式
三、 斷裂韌度幾斷裂判據
四、裂紋尖端張開位移（cod）的概念
五、 彈塑性條件下的（cod）表示式
第三節影響材料斷裂韌度的因素
一、 化學成分。組織結構對斷裂韌度的影響
二、 特殊改性處理對斷裂韌度的影響
三、 外界因素對斷裂韌度的影響
四、 斷裂韌度與強度。塑性和衝擊韌度的關係
第四節斷裂韌度在工程中的應用
一、 材料選擇
二、 安全校核
三、 失效分析
四、 評價材料脆性
五、 材料開發
考核要求：
1、線彈性條件下的斷裂韌性
1.1 裂紋擴充套件的基本方式(識記)
1.2 裂紋尖端的應力場及應力場強度因子ki(識記)
1.3 斷裂韌度kic和斷裂k資料(識記)
1.4 裂紋尖端塑性區及ki的修正（領會）
1.5 裂紋擴充套件能量釋放怒gi（領會）
1.6 斷裂韌度和斷裂判據（領會）
2、彈塑性條件下的斷裂韌性
2.1 j積分的概念(識記)
2.2 j積分的能量錄表示式(識記)
2.3 斷裂韌度幾斷裂判據（領會）
2.4 裂紋尖端張開位移（cod）的概念（領會）
2.5 彈塑性條件下的（cod）表示式（領會）
3、影響材料斷裂韌度的因素
3.1 化學成分、組織結構對斷裂韌度的影響（領會）
3.2 特殊改性處理對斷裂韌度的影響（領會）
3.3 外界因素對斷裂韌度的影響（領會）
3.4 斷裂韌度與強度、塑性和衝擊韌度的關係（領會）
第五章材料的疲勞效能
教學要點：
通過本章的學習使學生了解材料科學中研究工程材料疲勞的一般規律、疲勞破壞過程及機理、疲勞力學效能及影響因素。
1、 疲勞破壞的一般規律
2 、疲勞疲勞破壞的機理
3、 影響疲勞強度的因素
教學時數： 6學時
教學內容：
第一節疲勞破壞的一般規律
一、 疲勞破壞的變動應力
二、疲勞破壞的概念和特點
三 、疲勞斷口的巨集觀特徵
第二節疲勞破壞的機理
一、金屬材料疲勞破壞機理
二、非金屬材料疲勞破壞機理
第三節疲勞抗力指標
一、疲勞試驗方法
二、疲勞強度
三、疲勞缺口敏感度
四、疲勞裂紋擴充套件速率及擴充套件門檻值
第四節影響材料幾機件疲勞強度的因素
一 、工作條件的影響
二、表面狀態及尺寸因素的影響
三、表面強化及殘餘應力的影響
四 、材料成分及組織的影響
第五節熱疲勞
一、 熱疲勞的概念
二、 熱疲勞損傷
三 、影響材料熱疲勞效能的因素
考核要求：
1、 疲勞破壞的一般規律
1.1 疲勞破壞的變動應力（領會）
1.2 疲勞破壞的概念和特點(識記)
1.3 疲勞斷口的巨集觀特徵(識記)
2、 疲勞破壞的機理
2.1 金屬材料疲勞破壞機理（領會）
2.2 非金屬材料疲勞破壞機理（領會）
3、 疲勞抗力指標
3.1 疲勞試驗方法(識記)
3.2 疲勞強度(識記)
3.3 疲勞缺口敏感度（領會）
3.4 疲勞裂紋擴充套件速率及擴充套件門檻值（領會）
4、影響材料幾機件疲勞強度的因素
4.1 工作條件的影響(識記)
4.2 表面狀態及尺寸因素的影響(識記)
4.3 表面強化及殘餘應力的影響(識記)
4.4 材料成分及組織的影響（領會）
第六章材料的磨損效能
教學要點：
通過本章的學習使學生掌握磨損方式及其機理的討論。了解材料磨損本質及其影響因素，探索控制磨損的方法和提高材料耐磨性的途徑。
1、 磨損的概念
2 、耐磨性的測量方法
3、 提高材料耐磨性的途徑
教學時數： 4學時
教學內容：
第一節磨損的基本概念及型別
一、磨損與磨損的概念
二、磨損的基本型別
第二節磨損過程
一、粘著磨損
二、磨粒磨損
三、接觸疲勞
第三節耐磨性及其測量方法
《材料物理效能》課程教學大綱
課程編號 060010000 0 適用專業 材料科學與工程專業 學時數 40 其中實驗8學時 學分數 2.0 執筆者 馬小娥 編寫日期 2010年8月 一 課程的性質與目的 材料物理效能是高等學校材料專業本科生的專業基礎課。隨著科學發展和人民生活水平的提高，人們對材料的要求日益提高，社會需要是極大的...
金屬材料學課程教學大綱
06級 編號 40083060 英文名稱 metal material 適用專業 金屬材料工程 責任教學單位 材料系金屬材料工程教研室 總學時 42 其中實驗學時4 學分 3 考核形式 考試 課程類別 專業課 修讀方式 必修 教學目的 金屬材料學 是一門綜合性 應用性較強的專業必修課。它建立在材料科...
《紡織材料學》教學大綱
一 說明 1 課程的性質和內容 紡織材料學 是紡織保全專業的後續課程學習所必備的專業基礎課程。本課程教學的主要目的是使學生理解各類天然纖維和化學纖維的結構及其鑑別方法，掌握各類紡織材料的基本效能，了解各種效能的影響因素，以滿足學生今後工作的需要，2 課程的任務和要求 本課程的任務是使學生掌握紡織材料...