高应变率下的材料----教学大纲
电阻应变片课程设计
电阻应变片课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电阻应变片的工作原理及其在传感器中的应用。
2. 学生能掌握电阻应变片的构造、特性及影响其准确度的因素。
3. 学生能够描述电阻应变片在不同物理量测量中的应用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确连接并操作电阻应变片进行简单的物理量测量。
2. 学生通过实验和数据分析，能够解决与电阻应变片相关的实际问题，培养动手能力和问题解决能力。
3. 学生能够设计简单的电路，将电阻应变片的信号转换为可读数据，提升创新设计和实际应用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，能够培养对物理实验和传感器技术的兴趣，增强探索科学的积极性。
2. 学生在小组合作中，能够培养团队协作精神，尊重他人意见，提升沟通表达能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会进步的重要性，培养社会责任感和创新精神。
课程性质：本课程为实践性较强的物理选修课程，旨在通过理论与实验相结合的方式，帮助学生深入理解电阻应变片相关知识。
学生特点：学生为高中生，具备一定的物理基础和实验操作能力，对新技术和新知识有较高的好奇心。
教学要求：课程注重理论联系实际，鼓励学生动手实践，通过小组讨论和实验报告等形式，培养学生的自主学习能力和科学思维。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电阻应变片的定义、工作原理及其在传感器中的应用。
- 电阻应变片的构造、材料特性、灵敏度、影响准确度的因素。
- 电阻应变片在不同物理量测量中的应用案例分析。
2. 实践操作：- 电阻应变片的安装、连接及使用方法。
- 设计简单的电路，实现电阻应变片信号的转换与读取。
- 小组合作进行物理量测量实验，记录和分析数据。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍电阻应变片的基础知识，包括定义、工作原理和应用。
- 第二课时：学习电阻应变片的构造、材料特性和灵敏度，分析影响准确度的因素。
材料力学性能教学大纲
《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。
x2040521材料力学课程教学大纲
x材料力学课程教学大纲课程名称：材料力学英文名称：Mechanics of Materials课程编码：x学时数：72其中实践学时数：6课外学时数：0学分数：4.5适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、机械工程、过程装备与控制工程一、课程简介《材料力学》是由基础课过渡到专业课的一门重要的专业基础课。
课程主要研究杆件变形时的强度、刚度和稳定性问题。
课程内容包括杆件的基本变形，组合变形，受压杆件的稳定性问题，能量法以及超静定问题等。
为相关的后续课程的学习和科学研究奠定必要的理论基础。
通过《材料力学》课程的学习，使学生对杆件的强度、刚度和稳定性问题具有明确的基本概念，必要的力学性能知识，比较熟练的计算能力，并具有一定的分析能力和初步的实验能力。
从而使学生对一般的机械工程问题能进行定性及定量分析和计算，并为将来研究解决工程问题和学习新的科学技术创造条件。
同时，结合教学内容，培养学生的辩证思维能力、抽象化能力、表达能力、计算能力、自学能力以及团队合作能力。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）绪论1.基本要求了解材料力学的任务，研究对象，变形固体的基本假设；理解强度、刚度和稳定性的概念掌握外力及其分类，内力截面法和应力的概念，变形和应变,杆件的基本变形。
2.重点和难点（1）重点：内力截面法和应力的概念。
（2）难点：内力截面法、应力和应变的概念。
（二）拉伸和压缩、剪切1．基本要求掌握轴向拉压，应力和变形计算，拉压强度条件，纵向及横向变形，线应变，泊松比；了解弹性模量，材料拉压力学性能，安全系数，许用应力，应力集中；掌握拉伸、压缩静不定问题，理解剪切、挤压的概念和实用计算。
2．重点和难点（1）重点：轴向拉伸压缩变形及强度计算，拉伸压缩超静定问题。
（2）难点：拉伸压缩超静定问题、温度应力和装配应力。
（三）扭转1.基本要求掌握外力偶矩计算，扭矩，扭矩图；了解薄壁筒扭转应力，纯剪切，剪应变，剪切虎克定律，剪应力互等定理；熟练掌握圆轴扭转的应力和变形，极惯矩，强度条件和刚度条件。
高应变课件
1,000 to 4,000 10,000 to 15,000
公制
Steel Concrete Timber
米制 Steel
Concrete Timber
kN / m3
Mpa
77
210,000
24 24,000 to 48,000
6.5 to 13 7,000 to 2to 4,500 3,000 to 4,500
– 传感器问题
– 电缆问题
主要问题
– 传感器安装问题
– 桩身存在严重缺陷
– 传感器标定系数问题
– 判断问题
如何发现问题?
– 各锤击信号之间曲线一致性差 – 曲线比例性差
标定系数? 平均波速? ( ε = v/c ) 非均匀桩身? 传感器靠近地面附近? 使用柴油锤? (预燃作用) 起跳时间长? (桩垫太软)
– 桩号、工程名 、复打和初打日期 – 锤击信息，如锤重、落高 – 所需的承载力 (极限值还是设计值) – 打入桩的垂直或倾斜情况 – 工程地质情况，如土层性质、分层及其力学性质 – 目测桩身材质情况 – 施工或测试中的一些不寻常情况 – 静载试验结果及日期 – 锤击数或每击贯入度
数据质量
实测数据问题一般出自下列方面
F1/F2: USE 2 STRAIN V1/V2: USE 2 AC C ELS
C
0.55 []
P
21.3 m
F = F + F V = V + V ZV = ZV + ZV ZV = F - F
下行波 F = （F + ZV）/ 2 上行波 F =（F – ZV）/ 2
+F
FVP 1.0 []
OPERATOR:
《材料力学》课程大纲
《材料力学》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标《材料力学》是变形固体力学入门的技术基础课。
教育目的是使车辆工程、机械类等专业的学生掌握构筑作为工程技术根基的力学知识结构，为工程结构的安全性计算提供理论依据和计算方法。
通过揭示杆件强度、刚度、稳定性等知识的发生过程，培养学生分析问题的能力；掌握从已知的基本定律出发，利用理论分析，导出一些推论，并据此对具体机械系统的性能进行预测的力学方法；同时以力学理论为指导，培养学生的实验动手能力；发挥其它课程不可替代的综合素质作用。
（二）课程目标课程目标1：掌握材料力学的基本理论和方法、实验方法以及测试手段；课程目标2：掌握从材料力学的基本定律出发，利用理论分析，得到解决工程实际问题的力学方法；课程目标3：掌握工程结构中简单构件的组合变形分析，强度、刚度和稳定性的校核和设计，具有针对杆梁结构形变综合计算、分析和建模的能力。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求1、毕业要求2和毕业要求3。
毕业要求观测点1-3.掌握机械工程基础理论和知识，能针对车辆部件与结构的复杂工程问题建立数学模型并求解。
毕业要求观测点2-3.具有通过文献研究对复杂工程问题进行分析的能力；能认识到解决车辆工程复杂问题有多种方案可选择，并寻求可替代的解决方案。
毕业要求观测点3-1.了解影响车辆设计目标和技术方案的各种因素，掌握车辆部件与结构的基本设计/开发方法。
表1：课程目标与毕业要求的对应关系表表2：课程目标与课程内容的对应关系表三、教学内容3.1讲授内容第一章绪论1.教学目标（1）掌握材料力学研究对象及基本假设；（2）掌握内力和外力的概念，掌握截面法计算内力；（3）掌握正应力、切应力等基本概念，理解切应力互等定理；（4）掌握正应变、切应变等基本概念；（5）掌握弹性模量、切变模量等基本概念，理解胡克定律；（6）理解杆件变形的基本形式与组合变形的概念。
建筑材料实践教学大纲(2篇)
第1篇一、教学目标1. 知识目标：（1）使学生掌握建筑材料的基本性能、分类、应用和选用原则。
（2）了解建筑材料的发展趋势和新技术、新材料的应用。
（3）熟悉建筑材料的质量标准、检测方法和验收规范。
2. 能力目标：（1）培养学生实际操作能力和动手能力，提高学生的实践技能。
（2）提高学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
（3）培养学生的团队合作精神和沟通能力。
3. 素质目标：（1）增强学生的环保意识，提高学生对绿色建筑材料的认识。
（2）培养学生的职业道德和社会责任感，树立正确的价值观。
（3）提高学生的创新意识和创业能力。
二、教学内容1. 建筑材料的基本性能（1）材料的力学性能：强度、刚度、韧性、弹性模量等。
（2）材料的物理性能：密度、吸水率、抗渗性、抗冻性等。
（3）材料的化学性能：耐腐蚀性、耐久性、耐老化性等。
2. 建筑材料的分类与应用（1）无机非金属材料：水泥、混凝土、砖、瓦、石材等。
（2）金属材料：钢材、铝材、铜材等。
（3）有机高分子材料：塑料、橡胶、木材等。
（4）复合材料：玻璃钢、碳纤维复合材料等。
3. 建筑材料的质量检测与验收（1）材料的取样方法与样品制备。
（2）材料的力学性能、物理性能和化学性能的检测方法。
（3）材料的质量标准与验收规范。
4. 建筑材料的新技术、新材料（1）绿色建筑材料：节能、环保、低碳、可持续发展的建筑材料。
（2）新型高性能建筑材料：高强、轻质、耐久、多功能等建筑材料。
（3）智能建筑材料：具有自监测、自修复、自调节等功能的建筑材料。
三、实践教学安排1. 实践教学课时：共计40学时，其中理论教学20学时，实践教学20学时。
2. 实践教学环节：（1）建筑材料的基本性能实验：20学时。
1）水泥、混凝土性能实验。
2）砖、瓦、石材性能实验。
3）钢材、铝材、铜材性能实验。
4）塑料、橡胶、木材性能实验。
（2）建筑材料的质量检测与验收实验：10学时。
1）材料取样方法与样品制备实验。
2）材料力学性能、物理性能和化学性能的检测实验。
2024 807材料力学大纲
一、概述材料力学作为一门重要的工程学科，对材料的结构、性能和力学行为进行研究，对于工程设计、材料选取和加工工艺具有重要意义。
本篇文章将介绍2024 807材料力学的大纲，包括课程内容、教学目标和教学方法等方面。
二、课程内容1. 材料的基本性能：介绍材料的物理性质、化学性质和机械性能，包括硬度、强度、韧性等指标。
2. 材料的结构与组织：讲述材料的晶体结构、晶粒大小、相变和相图等内容，为后续的力学分析和性能预测提供基础。
3. 材料力学基础：包括受力分析、应力、应变、弹性力学、塑性力学等内容，为学生建立对材料力学的整体认识。
4. 材料的力学行为：介绍材料在外力作用下的力学响应，包括拉伸、压缩、扭转、弯曲等载荷条件下的受力情况。
5. 材料的破坏与损伤：讲解材料的疲劳、断裂、蠕变等破坏机制，帮助学生理解材料在长期使用中可能出现的问题。
三、教学目标1. 建立学生对材料力学基本概念的认识，包括应力、应变、弹性极限、屈服点等概念。
2. 培养学生运用材料力学知识进行工程实际问题分析与解决的能力，包括结构设计、材料选取和加工工艺等方面。
3. 培养学生的实验能力和数据处理能力，让学生能够进行材料性能测试和实验数据分析。
4. 培养学生的创新意识和团队合作能力，通过小组讨论和实践课程，激发学生对材料力学的兴趣和热情。
四、教学方法1. 经典案例分析：通过真实的工程案例，讲解材料力学在实际工程中的应用，激发学生的学习热情，并引导学生将理论知识应用到实际问题中。
2. 实验教学：设置相关的材料力学实验课程，让学生亲自操作设备，进行材料性能测试和数据采集，培养学生的实验能力和数据处理能力。
3. 课堂讨论：鼓励学生在课堂上提出问题和观点，进行案例讨论和知识共享，促进学生之间的思维碰撞和交流。
4. 作业和实践：设置各种形式的作业，包括理论题、实验报告、课程设计等，让学生在实践中巩固和应用所学知识。
五、总结2024 807材料力学大纲的目标是通过系统的课程设置和多种教学方法的组合，培养学生对材料力学的整体认识和工程实际问题分析解决的能力。
材料力学第一册教学大纲
材料力学第一册教学大纲课程简介本课程作为材料科学和工程专业的核心课程，是介绍固体力学和材料力学基本原理的入门课程。
本课程旨在培养学生的材料力学分析能力，并为进一步学习实验和数值模拟打下基础。
课程内容本课程主要涵盖以下内容：•构型和应变•构件内部应力和变形•杆、梁、板和薄壳的基本理论•巨大变形的礼物形变理论•薄壳和有限元理论的基本概念课程目标本课程的目标是使学生理解固体力学和材料力学的基本概念，应用基本力学原理解决材料力学问题。
具体来说，本课程将通过以下方式实现其目标：•理解物质的应力-应变关系•了解物质在一定条件下的破坏行为•掌握杆、梁、板和薄壳的基本理论•掌握巨大变形的礼物形变理论•掌握薄壳和有限元理论的基本概念教学安排课程结构本课程的主要教学内容分为手动分析、计算和实验，其中手动分析占35%，计算占45%，实验占20%。
教学进度本课程共涉及十五个主题，每个主题预计需要授课6课时。
具体进度如下：序号主题授课课时1构型和应变62应力63平面状态下的应力变形关系64应变率和塑性65能量方法66杆的强度和刚度67梁和桁架68圆盘、球和圆筒的稳定性69矩形和圆形板的扭曲和扭挠610稳定平面问题的应用611弯曲膜和板的理论6序号主题授课课时12快速变形和强化613不可压缩材料的变形和力学行为614轴对称材料和问题615非轴对称材料和问题6教学方法本课程将采用传统教学方法和案例教学相结合的教学方式。
通过教师讲解和课堂案例分析，学生可以了解基本力学原理和其相关应用。
学生需要在自学中梳理知识点和案例学习的思维框架，进而加强理论知识的巩固。
同时，我们将在教学过程中鼓励学生参与小组活动和研讨，促进互动和交流。
评估方式本课程的评估主要包括以下几个方面：•知识点考试，占50%•实验报告，占30%•课堂参与和小组活动，占20%参考书目•《材料力学》（第三版），J.R.理查德斯•《材料和系统：力学分析和设计的原则》（第三版），R.F.希尔和J.G.李利•《固体力学基础》（第二版），R.W.奥古斯特森和马尔科姆·J.查普曼。
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《高应变率下的材料》课程教学大纲
课程代码：050242005
课程英文名称：Materials under high strain rate
课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0
适用专业：金属材料工程专业
大纲编写（修订）时间：2017.11
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
高应变率下的材料是金属材料工程专业的专业课，选修。
作为兵工特色的院校，学生毕业分配时会直接面对许多兵工企业和研究所，而陆装研究和生产与高应变率下的材料，即装甲防护和反装甲防护息息相关。
本课程在教学内容方面除了基本知识外，使学生了解装甲防护和穿甲机理的基本知识、新工艺、新进展，使学生能够更新观念、发展主观能动性，拓宽视野，为以后的兵工生产和研究提前做好准备。
通过本课程的学习使学生达到以下要求：
1.了解不同厚度规格、不同硬度的装甲对抗弹性能的要求；
2.不同硬度、不同厚度规格的装甲材料在高应变率下的微结构演化特征；
3.高应变率下材料行为的力学研究方法；
4.高速切削中的高应变率行为；
5.爆炸焊接中的高应变率行为及微结构演化；
6.绝热剪切现象的研究现状；
7.复合装甲的应用。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1.基本知识：掌握高应变率下材料的微结构演化和绝热剪切的特点、分类，对材料动态性能的影响及其应用。
2.基本理论和方法：掌握不同厚度规格的韧脆性穿甲的微观结构演化特征；不同厚度规格的装甲钢的防护性能的国军标；绝热剪切的基本理论和应用；高速切削中的高应变率现象；爆炸焊接中的高应变率行为和微结构演化；复合装甲的结构和防护特点
3.基本技能:初步具有关注和汲取学科领域新知识的能力；初步具备阅读和理解材料科学与工程专业领域文献的能力
（三）实施说明
1.教学方法：本课以讲座为主要的授课方式，不局限于教材，注意充实新内容，拓宽知识面，激发学生学习热情和信心，提高学生的创新能力。
上课时多提问，布置课后思考题，适当开展课堂讨论按照素质教育的要求，大纲实施中要注意教授学生学会分析、解决问题的方法处理好重点与难点，将各种分析方法的实际应用纳入教学过程。
在教学方法上，要注意现代教学手段与理念的应用，教与学的互动，做到讲授、讨论有机结合。
2．教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用板书、电子教案、多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
（四）对先修课的要求
本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。
本课程主要的先修课程有：材料科学与
工程、材料力学、现代材料研究方法、钢铁及合金、材料强化理论、复合材料
（五）对习题课、实验环节的要求
1．对重点、难点章节（如：靶板的相对厚度、绝热剪切理论等）应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。
2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。
学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
3．安排大作业，大作业成绩作为平时成绩的一部分。
5．本课程的课程设计单独设课，单独考核，具体要求参见相应的课程设计教学大纲。
（六）课程考核方式
1.考核方式：考查
2．考核目标：在考核学生对基本知识掌握的基础上，重点考核学生对材料学的理解、
以及基本的分析能力、解决问题的能力。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占30%，期末考核成绩占70%。
（七）参考书目
《冲击动力学进展》王礼立……中国科学技术大学大学出版社，1992
《穿甲工程力学》赵国志等……兵器工业出版社，1992
《高应变率下的材料》李永池等……中国科学技术大学出版社，1999
二、中文摘要（标题黑体4号）
高应变率下的材料是材料专业学生的选修课。
本课程中介绍了装甲防护方面的一些基本概念（如靶板厚度的定义），应用；指出了不同硬度、不同厚度规格的装甲钢的防护性能指标，及其在高速侵彻即穿甲作用下的微观结构演化的特征，重点阐述绝热剪切发生的力学模型和材料学研究，介绍了复合装甲和新型装甲的发展。
介绍了在材料研究和制备等各个领域的最新进展，使学生了解装甲材料的未来发展趋势，激发学生学习材料学的兴趣并掌握基本的研究方法。
三、课程学时分配表（标题黑体4号）
四、教学内容及基本要求（标题黑体4号）
第1部分装甲防护的基本概念及应用
总学时2 学时讲课2 学时实验0 学时上机0学时
具体内容：
装甲防护的兴起与发展
装甲防护的应用
装甲靶板厚度的定义
装甲材料的制备、加工与处理
重点：
装甲靶板厚度的定义
难点：
装甲靶板厚度的定义
习题内容：
思考题、综述题、问答题类型
第2部分韧性穿甲的微观结构演化特征
总学时2 学时讲课2 学时实验0 学时上机0 学时
具体内容：
未穿孔的韧性装甲钢板的微结构特征
穿孔的韧性装甲板弹孔周围的微结构特征
重点：
弹孔周围的四个区域：熔化快凝层、再结晶变形层、变形层和基体层习题内容：
思考题：穿甲过程中的温度到底多高？如何推理？
第3部分脆性穿甲的微结构演化
总学时2 学时讲课2 学时实验0 学时上机0 学时
具体内容：
中硬度薄板的硬度范围
中硬度薄板的厚度范围
常规中硬度板的防护性能的检测方法和标准
中硬度板穿甲过程中冲击波的作用
中硬度薄板中绝热剪切的形成与特征
中硬度中厚板中绝热剪切的形成与特征
重点：
常规中硬度板的防护性能的检测方法和标准
习题内容：
思考题：为什么薄板穿甲的验收标准采用安全距离而中厚板穿甲的验收标准为安全角？
第4部分绝热剪切研究
总学时4 学时讲课4 学时实验0 学时上机0 学时
具体内容：
绝热剪切现象的发现和发展
绝热剪切的力学研究
绝热剪切的材料学研究
绝热剪切与靶板宏观破坏之间的联系
重点：
绝热剪切的材料学研究
习题内容：
思考题：绝热剪切带形成的材料学机理
第5部分复合装甲和反应装甲研究
总学时2 学时讲课2 学时实验0 学时上机0 学时具体内容：
复合装甲的应用及研究
重点：
主战坦克前装甲介绍
习题内容：
第6部分绝热剪切研究方法—霍普金森加载技术总学时2 学时讲课2 学时实验0 学时上机0 学时具体内容：
介绍一维霍普金森加载技术
重点：
一维霍普金森加载原理
思考题：如何在固定速率冲击中实现不同加载速率？
第七部分绝热剪切的应用--高速切削和爆炸焊接
总学时2 学时讲课2 学时实验0 学时上机0 学时具体内容：
高速切削中的绝热剪切现象
爆炸焊接技术
重点：
爆炸焊接中的微结构演化。