10 结构疲劳 AM42课程教学大纲.docVIP

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《结构疲劳》教学大纲

课程英文名称

StructureFatigue

开课院系

中欧航空工程师学院

课程类别

专业选修课

授课对象

专业学位

授课方式

1.讲授类

课程总学时

38

课程总学分

2

开课学期

研究生第二学期

适用专业

航空工程

预修课程

金属结构材料

主讲教师1

GilbertHENAFF

职称

教授

主讲教师2

陈亚军

职称

副教授

课程简介（500字以内）：

《结构疲劳》是中欧学院飞机结构与材料方向的主要专业选修课程，该课程的设置从飞机结构与航空材料的角度系统讲授疲劳的一般规律、疲劳破坏过程及机理、疲劳力学性能及其影响因素等，以便为飞机结构疲劳设计和选用材料建立基本思路和提供基础知识，将结构疲劳的理论、设计与应用开发等融会贯通、形成体系，从而启发学生从工程师的角度去思考并解决问题，实现结构疲劳机理、结构设计和寿命预测三维一体的学生能力培养，使课程内容具有极强的前沿性、实用性和综合性。

课程教学目标与基本要求：

本课程采用理论教学、习题、大作业和上机实践相结合的授课方法，达到以下教学目标和基本要求：

（1）通过疲劳的基本定义和分类的学习，掌握断裂模式、能量恢复百分率、缺口附近应力场、应力强度因子、塑性区和粘性实用测定等基本知识；

（2）通过寿命预测方面知识的解读，掌握寿命主导的机理、寿命的计算方法及机理概括、疲劳准则；

（3）通过断裂微观机理的学习，掌握疲劳裂纹萌生过程及机理，疲劳裂纹扩展过程及机理；

（4）通过对损伤容限的学习，掌握航空结构损伤容限的理论、尺寸标准、验证方法及残余应力分析等方面知识。

课程考核方式和成绩计算评定：

1．考核方式：考试（√）；考查（）

2．成绩评定：

总评成绩构成：平时考核（30）％；中期考核（）％；期末考核（70）％

平时成绩构成：考勤考纪（30）％；作业（40）％；读书报告（）％

实践环节（30）％；其他（）％

课程内容及详细教学计划：

授课内容（细化到章、节、目）

教学目标

授课模式（指传统讲授、讨论、多媒体教学等）

第一章第1、2节学科前沿简介（2学时）

介绍本领域发展历史及必威体育精装版进展和学科发展的前沿

讲授、多媒体教学

第二章第1、2节断裂的线弹力学（4学时）

断裂模式；能量恢复百分率

缺口附近应力场；应力强度因子；塑性区；粘性实用测定

讲授、习题讨论(1学时)、多媒体教学

第二章第3、4节循环特性与塑性疲劳（4学时）

循环特性；循环强化；Bauschinger效应；变形结构

讲授、习题讨论(1学时)、多媒体教学

第三章第1、2节疲劳寿命

（4学时）

W?hler图；持久极限；平均应力的影响；Haigh图；Goodman-Smith图；表面状态的影响；环境介质的影响

讲授、习题讨论(1学时)、多媒体教学

第三章第3、4节多轴疲劳

（4学时）

多轴疲劳基本定义；寿命主导的机理；寿命的计算；机理概括；疲劳准则

讲授、多媒体教学

第三章第5、6节切口疲劳

（4学时）

应力集中；Kt，Kσ，Kε的关系；Wohler曲线中的应用；Neuber法则

讲授、习题讨论(1学时)、多媒体教学

第四章第1、2节裂纹扩展

（6学时）

开口模型；应力强度因子；断裂力学；塑化区域

讲授、上机实验(4学时)、多媒体教学

第四章第3、4节断裂微观机理（3学时）

疲劳裂纹萌生过程及机理，疲劳裂纹扩展过程及机理

讲授、讨论、多媒体教学

第四章第5、6节脆性断裂

（3学时）

脆性断裂基本概念、机理和影响因素；寿命相关理论

讲授、讨论、多媒体教学

第五章第1、2节损伤容限

（4学时）

航空结构损伤容限；尺寸标准；验证方法；残余应力分析

讲授、讨论、多媒体教学

教材及教学参考资料

教材

序号

教材名称

编著者

出版单位

出版时间

1

自编讲义《Fatigueofstructure》

GilbertHENAFF

2

《断裂与疲劳》

伍颖

中国地质大学出版社

2011

参考资料

序号

参考资料名称

编著者

出版单位

出版时间

1

《EngineeringMaterials1》

MichaelFAshby

ElsevierLtd

2008

2

《断裂力学及其工程应用》

李庆芬

哈尔滨工业大学出版社

2004

3

《疲劳与断裂》

陈传尧

华中科技大学出版社

2002

注：1.课程类别参考培养方案，学位课明细到公共必修课、学科基础课和学科必修课；

2.主讲教师1和授课教师2两栏必填。