联系生产实际开设失效分析大型综合性实验
培养学生实践能力的工程材料及成型技术开放实验改革与探索_1
培养学生实践能力的工程材料及成型技术开放实验改革与探索发布时间：2022-05-26T06:20:35.181Z 来源：《教学与研究》2022年第2月3期作者：燕峰刘英义刘瑜解志文高旭陈永君胡素影徐凡[导读] 工程材料及成型技术基础课程实验流程相对复杂，课时有限，教学难度大。
燕峰刘英义刘瑜解志文高旭陈永君胡素影徐凡(辽宁科技大学)摘要:工程材料及成型技术基础课程实验流程相对复杂，课时有限，教学难度大。
改革后增设了仿真实验项目和综合性实验等现代化教学手段加强生产认知教学，并补充实例失效分析内容、改革实验考核方式等综合手段，形成“模型认知—仿真虚拟—实训操作”相结合的工程材料及成型技术实验教学新方法，大大提高学生理论与实践结合的能力。
关键词:模型;仿真;实训;开放;机械实验实验教学是高等工程教育的重要组成部分，是学生实践能力和创新能力培养的必需环节。
全流程工程材料及成型技术实验工艺复杂、仪器设备众多、实验时间长，指导导师很难全程参与，在课时有限的情况下，在实验室进行此类实物实验教学往往存在很多限制因素，很难达到教学要求，因此实验教学的方法和手段在不断更新。
为此在此类实验采用“模型认知—仿真虚拟—实训操作”相结合的开放式实验教学模式，在提高教学效果的同时，充分了发挥学生的积极性、主动性。
1我校工程材料类实验教学的现状机械类专业实验教学包括机械原理、液压控制等基础类实验课程及工程材料及成型技术、计算机虚拟仿真、机械实训和机械综合等专业类实验课程。
这些实验课程知识面广，接触各种类型仪器机会多，所涉及的实验知识、实验技能和实验方法都是学生以后从事各项科学研究和工程实践的基础。
在以往的教学过程中，各门实验的教师只负责自己部分的教学，内容衔接不通畅，同时理论与实践结合性差，只是为了做实验而做实验，也很少把实际生产中的问题引入课堂。
学生普遍感到枯燥乏味、学习吃力，从而对实验课程缺乏足够的重视，失去兴趣，最终导致学习上的敷衍搪塞，降低了教学质量。
失效分析
材料的失效分析◆失效机制，失效现象失效是指产品丧失规定的功能，而失效分析是指判断失效的模式，查找失效原因和机理，提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动。
机械失效常常会出现多个机件发生失效,特别是机械事故发生的时候,往往有大量机件同时遭到破坏,情况相当复杂,而失效原因也错综复杂、多种多样。
因此,需要有正确的失效分析思路和合理的失效分析步骤。
美国《金属手册》认，机械产品的零件或部件处于下列三种状态之一时就可定义为失效：（1）当它完全不能工作时（2）仍然可以工作，但是已不能令人满意的实现预期的功能时（3）受到严重损伤不能可靠而安全的继续使用，必须立即从产品或装备拆下来进行修理或更换的。
机械产品及零部件常见的失效类型包括变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。
◆失效原因分析及过程1、保护失效现场保护失效现场的一切证据,维持原状、完整无缺和真实不伪,是保证失效分析得以顺利有效地进行的先决条件。
失效现场的保护范围视机械设备的类型及其失效发生的范围而定。
2、失效现场取证和收集背景材料失效现场取证应由授权的失效分析人员执行,并授权收集一切有关的背景材料。
失效现场取证可用摄影、录像、录音和绘图及文字描述等方式进行记录。
失效现场取证所应注意观察和记录的项目主要有:(1)失效部件及碎片的名称、尺寸大小、形状和散落方位。
(2)失效部件周围散落的金属屑和粉末、氧化皮和粉末、润滑残留物及一切可疑的杂物和痕迹。
(3)失效部件和碎片的变形、裂纹、断口、腐蚀、磨损的外观、位置和起始点,表面的材料特征,如烧伤色泽、附着物、氧化物和腐蚀生成物等。
(4)失效设备或部件的结构和制造特征。
(5)环境条件(失效设备的周围景物、环境温度、湿度、大气和水质)。
(6)听取操作人员及佐证人介绍事故发生时情况(录音记录)。
在观察和记录时要按照一定顺序,避免出现遗漏。
例如观察和记录时由左向右、由上向下、由表及里和由低倍到高倍等。
所应收集的背景材料通常有:(1)失效设备的类型、制造厂名、制造日期、出厂批号,用户、安装地点、投入运行日期、操作人员、维修人员、运行记录、维修记录、操作规程和安全规程。
失效分析案例
失效分析案例在进行失效分析之前，我们首先需要了解失效分析的概念。
失效分析是指对产品、设备或系统在使用过程中出现的故障进行深入的分析和研究，以找出故障的原因，并提出相应的改进措施，以避免类似故障再次发生。
失效分析通常包括对故障样本的收集、实验室测试、数据分析和结论总结等步骤。
在实际工程中，失效分析是非常重要的一项工作。
通过失效分析，我们可以找出产品或设备的潜在问题，从而提高产品的质量和可靠性。
同时，失效分析也可以为产品的设计和制造提供重要的参考，帮助我们改进产品的设计和工艺，提高产品的性能和可靠性。
下面，我们以一个实际案例来说明失效分析的过程和方法。
某工厂生产的一种电子产品，在使用过程中出现了频繁的断电现象，导致产品无法正常工作。
经过初步调查和分析，发现这一问题已经影响了大量产品的正常使用，严重影响了客户的使用体验和产品的声誉。
因此，我们迫切需要进行失效分析，找出问题的根源，并提出改进措施。
首先，我们收集了大量的故障样本，并进行了详细的外观检查和实验室测试。
通过对故障产品的拆解和分析，我们发现了一个潜在的问题，产品内部的电路板存在设计缺陷，导致在特定条件下容易发生短路现象，从而引起产品的断电故障。
接着，我们对电路板的设计和工艺进行了深入分析，找出了设计和制造过程中存在的问题和不足。
在数据分析的基础上，我们得出了结论，产品断电故障的根本原因是电路板的设计缺陷和制造工艺不合理。
为了解决这一问题，我们提出了相应的改进措施，对电路板的设计进行优化，增强其抗干扰能力；对制造工艺进行调整，提高产品的稳定性和可靠性。
经过一系列的改进和验证，最终成功解决了产品的断电故障问题，提高了产品的质量和可靠性。
通过这个案例，我们可以看到失效分析对产品质量和可靠性的重要性。
只有通过深入的失效分析，找出问题的根源，并提出相应的改进措施，才能真正解决产品存在的问题，提高产品的质量和可靠性。
因此，在工程实践中，我们应该重视失效分析工作，不断提升自身的失效分析能力，为产品的设计和制造提供更好的支持和保障。
失效分析含义及失效分析测试项目介绍
失效分析含义及失效分析测试项目介绍失效分析（FA）是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及。
它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。
在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。
其方法分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等失效分析的意义：分析机械零器件失效原因，为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据；减少和预防同类机械零器件的失效现象重复发生，保障产品质量，提高产品竞争力；为企业技术开发、技术改造提供信息，增加企业产品技术含量，从而获得更大的经济效益集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。
采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。
实验室主要对集成电路进行相关的检测分析服务。
集成电路的相关产业，如材料学，工程学，物理学等等，集成电路的发展与这些相关产业密不可分，对集成电路展开失效分析相关实验分析时势必要涉及这些相关产业。
实验室也可以提供非集成电路样品的微区观测，元素鉴别，样品形貌处理，断层分析等相关服务。
失效分析主要项目：金相显微镜/体式显微镜：提供样品的显微图像观测，拍照和测量等服务，显微倍率从10倍~1000倍不等，并有明场和暗场切换功能，可根据样品实际情况和关注区域情况自由调节RIE等离子反应刻蚀机：提供芯片的各向异性刻蚀功能，配备CF4辅助气体，可以在保护样品金属结构的前提下，快速刻蚀芯片表面封装的钨，钨化钛，二氧化硅，胶等材料，保护层结构，以辅助其他设备后续实验的进行自动研磨机：提供样品的减薄，断面研磨，抛光，定点去层服务，自动研磨设备相比手动研磨而言，效率更高，受力更精准，使用原厂配套夹具加工样品无需进行注塑，方便后续其他实验的进行高速切割机：部分芯片需要进行剖面分析，此时可使用制样切割工具，先用树脂将被测样品包裹和固定，再使用可换刀头的高速切割机切割样品使用夹具固定待切割样品，确定切割位置后进行切割，同时向切割刀片喷淋冷却液。
模具失效分析实验报告
模具失效分析实验报告1. 实验目的本实验旨在通过模具失效分析，探究模具失效原因，提升模具寿命和生产效率。
2. 实验原理模具失效是指模具在使用过程中发生的各种故障和损坏现象，主要包括磨损、断裂、变形等。
模具失效的原因多种多样，常见的包括材料质量、设计缺陷、使用条件等方面。
本实验采用模具失效分析技术，通过观察和测试，对失效模具进行分析，确定失效原因，并提供相应的改进措施。
3. 实验步骤3.1 模具选取与准备从生产线上选取三个出现失效的模具作为实验样本，确保这些模具具有代表性。
3.2 外观检查对选取的模具进行外观检查，观察是否有明显的表面磨损、裂纹、变形等现象，并记录下来。
3.3 尺寸测量使用测量仪器对模具的关键尺寸进行测量，并与设计要求进行比对，记录下偏差值。
3.4 材料分析通过对模具材料进行化学成分分析和显微结构观察，判断是否存在材料质量问题，并记录下分析结果。
3.5 应力分析利用有限元软件对模具进行应力分析，分析模具在使用过程中的受力情况，并找出可能存在的应力集中区域。
3.6 用户反馈分析与模具使用人员进行交流，了解他们对模具失效的主观评价和使用情况，寻找可能的改进方向。
3.7 综合分析将以上各项分析结果综合起来，对模具失效原因进行初步判定，并提出相应的改进建议。
4. 实验结果与讨论通过上述实验步骤，得到了以下模具失效分析结果：- 模具外观检查发现，样本1有较严重的表面磨损和裂纹，而样本2和样本3则表现较好。
- 尺寸测量结果显示，样本1存在较大的尺寸偏差，而样本2和样本3与设计要求基本一致。
- 材料分析结果表明，样本1的材料成分出现异常，可能质量存在问题。
- 应力分析显示，样本1的应力分布不均匀，存在较大的应力集中区域。
- 用户反馈分析发现，样本1的使用寿命明显较短，存在易损部件设计不合理的问题。
综合以上分析结果，初步判定样本1的失效原因是由于材料质量问题和设计缺陷导致的。
为提升模具寿命和生产效率，建议采取以下改进措施：- 对模具材料进行检测和筛选，确保材料质量稳定。
失效分析破坏成分分析
06
预防和改进措施
提高材料质量
选用优质材料
确保材料的质量和可靠性，选择经过质量认证的供 应商和材料，避免使用低劣或不合格的材料。
强化材料检测
对材料进行严格的质量检测和控制，确保材料的成 分、性能和规格符合要求。
研发新材料
通过研发新材料，提高产品的性能和稳定性，降低 失效风险。
加强生产工艺控制
优化工艺流程
优化产品设计
失效分析可以帮助设计人员了解产品的薄弱环节和易失效 部位，从而优化产品设计，提高产品的可靠性和耐久性。
保障安全
对于一些关键和重要的产品，如航空航天器、核设施等， 失效分析是保障安全的重要手段之一，能够及时发现和预 防潜在的安全隐患。
失效分析的步骤
收集失效信息
收集有关产品失效的信息，如失效部位、失效模式、 使用条件等。
失效分析破坏成分分析
目录
• 失效分析简介 • 破坏性成分分析 • 失效分析方法 • 材料性能测试 • 失效案例分析 • 预防和改进措施
01
失效分析简介
失效分析的定义
失效分析是对产品、零件或系统在失效状态下进行的一系列检查、测试、评估和 诊断的过程，目的是确定失效的原因、找出失效的模式和机理，以及提出相应的 预防和改进措施。
外观检查包括检查产品的完整性、是 否有裂纹、变形、腐蚀等现象，以及 是否有异常的色泽或光泽等。这些信 息可以提供关于产品失效模式的初步 线索。
物理检测
总结词
物理检测是通过一系列非破坏性的实验手段来检测产品的物理性能。
详细描述
物理检测包括测量产品的尺寸、重量、硬度、弹性等参数，以及进行X射线、超声波等无损检测，以评估产品的 内部结构和缺陷。这些信息有助于了解产品失效的物理原因。
电路失效分析、可靠性、稳定性测试
随着电子电器行业的不断发展，消费者水平也在不断提升，人们已经不仅仅满足于产品的外观和功能，电子电器产品的可靠性已成为产品质量的重要部分。
RTS.LTD 可靠性测试能帮助电子电器制造企业尽可能地挖掘由设计、制造或机构部件所引发的潜在性问题，在产品投产前寻找改善方法并解决问题点，为产品质量和可靠性做出必要的保证。
失效分析RTS.LTD 可靠性实验室配备了扫描电子显微镜、傅立叶转换红外光谱仪、能谱仪、切片、金相显微镜等精密设备提供失效分析，可进行切片测试、焊点拉伸强度、可焊性测试、镀层厚度测试、锡须观察、成分分析等实验。
气候环境试验RTS.LTD 环境可靠性实验室拥有一批国际、国内著名的专业环境试验设备制造商生产的气候环境试验设备，设备技术先进、性能稳定、功能齐全，可编程控制，自动绘制试验曲线。
测试项目测试范围高温室温~300 ℃低温室温~-70 ℃恒温恒湿20 ℃~ 95 ℃，20 ~ 98%RH低湿 5 ℃~ 95 ℃，5 ~ 98%RH温度/ 湿度循环-70 ℃~ 150 ℃，20 ~ 98%RH冷热冲击-65 ℃~ 150 ℃快速温变-70 ℃~ 150 ℃，25~98%RH ，≦15 ℃/min高压蒸煮105 ℃~ 142.9 ℃, 75~100%RH, 0.020~0.196Mpa盐雾中性盐雾、醋酸盐雾、铜加速醋酸盐雾气体腐蚀SO 2, H 2 S, Cl 2 , NO 2 ，NH 3臭氧测试0---500ppmUV 老化UV exposure UVA340, UVA351,UVB313太阳辐射辐照度：450W/m 2 ----1200W/m 2低气压室温~200 ℃，常压~10kPa防水滴水、摆管淋雨、喷水（IPX0~IPX8 ）防尘钢球、铰接试指、金属丝、防尘箱（IP0Y~IP6Y ）机械环境实验RTS.LTD 机械环境实验室拥有具有国际先进水平的高频振动实验系统和机械冲击实验系统，100kg 自由跌落实验台等机械环境实验设备。
模具失效分析综合实践周的教学研究
模具失效分析综合实践周的教学研究作者：熊桑吴梦陵来源：《科技风》2018年第24期摘要：模具失效分析教学是一门集实践与理论于一体的课程，能全面培养学生的动手能力，培养学生优化、改善模具设计结构、合理选择模具材料、表面处理、热处理方式、制订合理模具零件制造工艺的能力以及对模具失效综合的判断、改进能力、熟练掌握模具失效分析技能，了解模具失效形式及机理，从而帮助他们为往后的就业生涯奠定实基础。
在模具失效分析综合实践教学中，教师应该充分利用有限的教育资源，在实践活动中打破常规教学模式，不断提高教学水平，以提高学生的综合素质为宗旨。
关键词：模具失效；综合分析；实踐教学；教学研究目前，很多学校在材料加工、模具设计等专业的教学活动中都会开设为期2-3周的“模具失效分析综合实践”活动。
其目的是让学生熟悉模具零件失效的含义，了解对模具失效展开科学分析的意义，掌握导致模具零件失效的主要原因及影响因子，以切实提升学生的分析与实际动手能力。
[1]为了在短期内达到这一教学目标，教师应该充分联系企业提供失效的模具与零件，以及了解学生的具体情况，充分利用有限的失效模具和教学时间，尽可能让所有学生都能掌握最基本的模具零件的主要失效形式、掌握常用的模具材料的选用及表面处理方法，以及模具零件的一般加工工艺路线及常用热处理方法。
为了提高模具失效分析综合实践的教学质量，教师应该总结以往模具失效分析综合实践中遇到的各类问题，基于此，提出具体的改善措施，以帮助学生获得良好的实习效果。
1 模具失效分析综合实践教学中存在的问题在模具失效分析综合实践教学活动中，所面临的最现实的问题就是学生人数较多，但失效模具与零件有限且指导老师人数不够，从而导致实践教学环节常面临以下问题：（1）学生认为，模具失效分析就是分析产品或零件失效原因，只要观察模具和产品宏观缺陷就行了，实际动手能力不重要，关键就是掌握好理论知识。
日后就业之后，工作岗位上的实际动手操作是在线工人的任务，不需要自己操作，所以不愿意自己亲自动手尝试。
失效分析
第一讲 绪论
（主讲：伍颖）
中国地质大学（武汉）风险工程研究所 中国地质大学（武汉）失效分析实验室
本讲内容
1.1 课程描述
1.2 学科发展
1.3 工程案例
2013-7-9
《失效分析》课程教学
2
1.1 课程描述
1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.1.6 课程性质 课程简介 讲授内容 成绩评定 教学思想 备注说明
2013-7-9 《失效分析》课程教学 7
1.1.3 讲授内容
课程内容（教材《失效分析》目录共四篇十五章）
2013-7-9
《失效分析》课程教学
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1.1.3 讲授内容
课程内容（参考教材《失效分析》目录）
第一篇 第二篇 第三篇 第四篇 失效分析基础篇（共四讲） 失效分析理论篇（共四讲） 失效分析实践篇（共四讲） 失效分析案例篇（共四讲）
Wohler通过对1852年-1870年期间火车轮轴断裂失效的分析研究，揭示出金属 的“疲劳”现象，并成功地研制了世界生第一台疲劳试验机； （疲劳）
20世纪20年代，Griffith通过对大量脆性断裂事故的研究，提出了金属材料的 脆断理论；在1940年-1950年间发生的北极星导弹爆炸事故、第二次世界大战期间 的“自由轮”脆性断裂事故，大大推动了人们对带裂纹体在低应力下断裂的研究， 从而在20世纪50年代中后期产生了断裂力学这一新型学科。 （低应力脆性断裂）
2013-7-9
《失效分析》课程教学
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1.1.1 课程性质
【课程简介】 失效分析是认识事物本质和发展规律的逆向思维和探索，是变失效为安全的基 本环节和关键，是深化对客观事物的认识源头和途径。 阐述了失效分析的历史发展、基本内涵以及失效分析的基本理论和方法，阐明 了机电产品的主要失效模式和机理,主要包括裂纹、断口、痕迹分析技术和失效评 估以及断裂、腐蚀、磨损、老化的失效分析。 本课程主要论述失效分析工程学的观点和方法及金属构件在使用过程中发生断 裂、磨损、腐蚀失效的形貌特征、影响因素、预防措施及分析方法。
失效分析-教案
1概述 (2)1.1金属构件的失效及失效分析 (2)1.2 失效分析的意义 (4)1.2.1 促进科学技术的发展 (4)1.2.2 提高装备及构件的质量 (4)1.2.3 具有高经济效益和社会效益 (5)1.3 金属构件的失效形式及失效分析 (5)1.3.1 金属构件的失效形式 (5)1.3.2 引起失效的原因 (6)1.4失效分析与其他学科的关系 (6)1.5失效分析主要任务和应具备的基本素质 (7)2失效分析基础知识 (7)2.1金属构件中可能引起失效的常见缺陷 (7)2.1.1 铸态金属组织缺陷 (7)2.1.2 金属锻造及轧制件缺陷 (10)2.1.3 夹杂物及其对钢材性能的影响 (11)2.1.4 金属焊接组织缺陷 (13)2.1.5 钢铁热处理产生的组织缺陷 (15)2.2 力学计算基本概念 (16)2.2.1 传统强度理论及其适用范围 (16)2.2.2断裂力学基本概念 (18)2.3环境作用机理 (19)2.3.1 化学反应 (19)2.3.2 电化学反应 (20)3 金属构件常见的失效形式及其判据 (21)3.1 变形失效 (22)3.1.1 金属构件的弹性变形失效 (22)3.1.2 金属构件的塑性变形失效 (23)3.1.3 高温作用下金属构件的变形失效 (24)3.2断裂失效 (25)3.2.1 断裂失效的分类 (25)3.2.2 韧性断裂 (26)3.2.3 脆性断裂 (29)3.2.3疲劳断裂 (32)3.3腐蚀失效 (37)3.3.1 腐蚀的类型 (37)3.2.2 均匀腐蚀 (39)3.3.3 点腐蚀及缝隙腐蚀 (39)3.3.4 晶间腐蚀 (41)3.3.5 电偶腐蚀 (43)3.3.6 氢腐蚀 (44)3.3.7应力腐蚀开裂 (45)3.3.8 腐蚀疲劳 (48)3.4 磨损失效 (49)3.4.1 磨损的类型 (49)3.4.2 磨料磨损 (49)3.4.3粘着磨损 (50)3.4.4 冲蚀磨损 (50)3.4.5 微动磨损 (51)3.4.6 腐蚀磨损 (51)3.4.7 疲劳磨损 (51)3.4.8 提高耐磨性的途径 (51)4.失效分析的思路、程序和基本技能 (52)4.1失效分析的思路和逻辑方法 (52)4.1.1失效分析思路的重要性 (52)4.1.2 构件失效过程及其原因和特点 (52)4.2 失效分析的程序 (52)4.2.1 接受任务明确目的要求 (53)4.2.2 调查现场及收集背景资料 (53)4.2.3 失效件的观察、检测和试验 (53)4.2.4 确定失效原因并提出改进措施 (53)4.3 失效件的保护、取样及试样清洗、保存 (54)4.3.1失效件的保护 (54)4.3.2 失效件的取样 (54)4.3.3 试样的清洗 (54)4.3.4 试样的保存 (54)4.4 常规测试技术 (54)4.4.1 测试技术选用原则 (54)4.4.2 化学成分分析 (54)4.4.3 力学性能测试 (55)4.4.4 金相检验 (55)4.4.5 无损检验 (55)1概述1.1金属构件的失效及失效分析由金属零部件构成各种各样的金属装备，这些金属零部件称为金属构件。
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（） ４ 耐火砖模板的渗硼淬火失效分析。 此题来
源 于 某 市 的 化 工 设 备 厂 ，属 于 热 处 理 工艺 设 计 不
当。
（ 二）失效分析实际题 目的准备 开设钢铁构件失效分析大型综合性实验 ，对即 将走向工作岗位的大学生是一次最好的实际练兵 。 为 了有效提高学生对 自己所学专业知识 的实 际运 用能力，就必须使这种实验具有一定的专业性 、真 实性 ，使学生能切实感受到他们所做工作的实际意 义，这样就需要与工厂的生产实践相结合， 选取 工厂生产 中产生的实际课题进行分析。为此，实验 指导教师先后走访 了十几家企业了解情况、收集素 材，准备了几项具有 实际意义 的钢铁构件失效分析 方面的课题和原始失效构件，然后依据下列因素进
阅大量的技术资料，因此，有完成此项大型实验的
理论基 础 。
往 由于责任不清而造成纠纷。因此，复杂的生产 实
收 稿 日期 ： ２ ０ — 一０ ０ ６ ０ １ ４
其次，实验室具备完成宏观检验 、金相检验、
作者简介 ：谷志刚 （ ９４ ） １５ 一 ，男，辽 宁葫芦 岛人 ，教授级高级工程师 。
进入 ２ １世纪后 ，我 国国内高等教育事业 已经 进入高速发展的新时期，市场经济的运行使 国内经 济建设 的各行各业对技术人才需求提 出了更高 的 要求 ，这些要求 已成为国内各高校有计划培养 自己 学生 的重 要标 准 。为 了不 断调 整 和适应 对 于 国内人 才市场的需求 ，国内各工科高校不断对 自己的学生 加强实践性教学环节的训练 ，使 自己的毕业生能够
维普资讯
１０ ４
辽宁工学院学报 （ 社会科学版）
： 。 哩
第８ 卷第 ５ 期
化学分析、扫描 电子显微镜分析、ｘ射线相分析和 能谱分析的能力；也有拉伸、冲击和各种硬度测试 的力学性能测试设备。实验指导教师具备各种失效 分析方面的丰富经验 ，这些条件就为开出大型实验
阐述了整个实验方案的制定和实验操作过程，总结了谊项实验的开设效果及经验，提出了加强实践环节的建议。
关键 词：钢铁 构件；失效分析；综合 性实验；实践能力 中图分类号：Ｇ ２ ． 文献标识码 ；Ａ ４ ４４ 文章编号：１０ －３ １（０ ６ ５０ ３ －４ ０ ８３ ９ ２ ０ ）０ －１９０
实际课题，有针对性地开设钢铁构件失效分析大型 综合性实验，以弥补理论课学习的不足 ，培养学生
的实践 能力 。
一
、
失效分析实验的条件
（ 一）人员及设备条件 机械产品的失效分析是近期 内发展起来的一门 跨学科综合性技术 。在整个实验分析过程中将涉及 到数学 、 材料科学、 腐蚀学、 断裂力学、 工程设计 、 机械制造工艺、 理化测试、 企业管理等学科和领域 ，
近年来，社会反馈证明，各院校新毕业 的大学 生实践能力差， 应付生产过程 中突发事件和解决问 题的办法少。 特别是材料、 － 冶金工程等专业的学生， 尽管经过 “ 材料科学基础 ”“ 、 材料相变原理与工艺” 等专业课的学习，具有一定的理论基础 ，但对于生 产和工程 中经常发生的产品质量分析 、失效分析、 冷热加工工艺分析等方面，经验不足，遇到问题束 手无策。而在这些领域中，涉及到机械零件 、大型 钢铁构件、 重要工、 模具等非正常失效的现象很多， 这些失效给企业造成各种经济损失，甚至人员伤亡 事故。因此 ，工程技术人员必须掌握科学的失效分 析方法，以有效避免和减少失效事故的发生。 失效分析工作对 于材料 学科 的各专业学生尤 其重要，因为许多工件在热处理后造成 的变形与开 裂等失效现象 ，常常是 由于工件的机械设计、机械 加 工 、锻 造 、铸 造 操作 不 当而埋 下 的隐 患 ，一经 热 处理后即失效报废 。这种现象在工厂屡屡发生，往
维普资讯
第８ 卷第 ５ 期
２０ ０ ６年 ｌ ０月
辽 宁 工 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆ ａ ｎｎ ｎ ｔｕ ｅｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ｌ ｏ ｉｇＩ ｓ ｔ ｔ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ Ｌｉ ｉ Ｔ
Ｖ １ ， ． ｏ． Ｎｏ５ ８
因此，要求参加此项实验的学生应具备上述学科的
有 关知 识 ，同时 ，实验 室要 具 备必 须的检 验 仪器 、
工 具及 手段 。
经过认真分析，认为完成此项综合性实验的条
件 是 具备 的 。首 先 ，材 料学 科 的学生 在此 前 ， 已经
学完 了上述有关的课程 ，如 “ 高等数学” 材料科 、“ 学基础 ” “ 、 材料工程基础”等，初步具备 了各方面 的专业 知识 ，同时 ，在 学校 图 书馆 内也 能方便 地查
践要求技术人员除具备生产技术和经验之外，还需 具备一些产品失效分析方面的技术和经验。而这些
经验除依靠长期的工作实践之外 ，另一方面应在学
校学习期间通过实践性教学环节来获得。 因此 ，为了使材料学科各专业学生初步掌握一
些失效分析技术，笔者在实验室里，结合工厂生产
理论联系实际，具有解决生产 实际问题 的能力，实 现知识教育向能力教育和素质教育的转变 。
ｏｃ．０ ６ ｔ２０
联 系生产 实际开设 失效分析大型综合性实验
谷 志 刚，由向群
（ 宁工学 院 材 料与 化学工 程学 院 。辽 宁 锦 州 １ １０ ） 辽 ２ ０ １
摘 要；为加强高 校学生专业实践能力的培养，结合本地 区某些代表性企业在生产中遇到的一些实际问题，
利用实验 室设备 和技 术条件 ， 材料 学科 的本 科实验教 学中开设 了 “ 在 钢铁构件失效分析 ”大型 综合性 实验。文 中
行 选题 ：
二、失效分析实验的时间安排
失效分析大型实验不同于其它设计型实验课 ， 它需要较长 的时间。根据学生的课程时间安排及失 效分析工作量大小 ，笔者决定在学生的毕业设计开 始之前，用一周时间完成这一实验。工作量安排如