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课程名 金属塑性成形原理 专业方向 材料加工工程专业 年级 硕士研究生 授课方式 课堂讲授 考核方式 考试 课程总学时数 32 学分数 3 学时分配 课堂讲授28学时，另有实验课 教材名称 金属塑性成形原理 俞汉清编 机械工业出版社，2001 指定参 考书目 金属塑性成形原理 汪大年等编 机械工业出版社，1988 金属塑性成形原理 万胜狄主编 机械工业出版社，1995 主讲教师 王涛 授课时间 2009.3-2009.7 第1 教学单元 1 授课时数 2 章节名称 绪论 教学目的 1、掌握金属塑性加工的特点及分类； 2、了解本课程的目的和任务及塑性成形理论的发展。 教学重点 金属塑性加工的特点及分类 教学难点 更新与补充 金属塑性成形理论的发展概况 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 1绪论 课程的性质、主要学习内容、、学习方法、考核形式 1.1金属塑性成形的特点及分类 塑性材料试样拉伸时拉力与伸长之间的关系 金属塑性成形的特点 金属塑性成形的分类 1.2金属塑性成形原理课程的目的和任务 1.3金属塑性成形理论的发展概况 15 20 10 15 10 15 点名 小结、作业布置 5 第2单元 教学单元 2 授课时数 2 章节名称 第二章 金属塑性变形的物理基础 教学目的 1、 掌握金属冷、热态下的塑性变形机理； 2、 掌握冷、热态塑性变形对金属组织和性能的影响 教学重点 1、金属冷、热态下的塑性变形机理 2、冷、热态塑性变形对金属组织和性能的影响 教学难点 热塑性变形时的软化过程 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 分析多晶体塑性变形的特点 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 2.1金属冷态下的塑性变形 2.1.1塑性变形机理 (1)晶内变形 （2）晶间变形 塑性变形的特点 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 (1)组织的变化（2）性能的变化   2.2金属热态下的塑性变形 热塑性变形时的软化过程 热塑性变形机理 热塑性变形的金属组织和性能的影响 15 20 15 15 10 10 点名 小结、作业布置 5 第3单元 教学单元 3 授课时数 2 章节名称 第二章 金属塑性变形的物理基础 教学目的 1、掌握金属的超塑性变形 2、掌握金属在塑性加工中的塑性行为 教学重点 金属在塑性加工中的塑性行为 教学难点 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 分析单相与多相组织、细晶与粗晶组织、锻造与铸造组织对金属塑性的影响。 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 2.3 金属的超塑性变形 超塑性的概念和种类 细晶超塑性变形力学特征 影响细晶超塑性的主要因素 超塑性变形时组织和力学性能 超塑性变形机理 2.4 金属在塑性加工过程中的塑性行为 塑性的基本概念和塑性指标 金属的化学成分和组织对塑性的影响 变形温度对金属塑性的影响 反应速率对金属塑性的影响 变形力学条件对金属塑性的影响 其他因素对金属塑性的影响 提高金属塑性的基本途径 5 5 5 5 5 10 10 5 10 10 10 5 点名 小结、作业布置 5 第4单元 教学单元 4 授课时数 3 章节名称 第三章 金属塑性变形的力学基础 教学目的 掌握点的应力状态、张量和应力张量、主应力和应力张量不变量、主切应力和最大切应力、应力偏张量和应力球张量、八面体应力何等效应力、应力平衡微分方程的概念 教学重点 主应力、应力张量不变量和应力椭球面、主切应力和最大切应力 教学难点 主应力、应力张量不变量和应力椭球面 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 应力偏张量和应力球张量的物理意义 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 3.1应力分析 外力和应力 点的应力状态 张量和应力张量 主应力、应力张量不变量 和应力椭球面 主切应力和最大切应力 应力偏张量和应力球张量 八面体应力和等效应力 应力莫尔圆 应力平衡微分方程 15 10 15 20 15 15 10 15 15 点名 小结、作业布置 5 第5单元 教学单元 5 授课时数 3 章节名称 第三章 金属塑性变形的力学基础 教学目的 掌握点的应变状态和应变张量及点的应变状态与应力状态相比较、应变增量和应变速率张量、塑性加工中常用的变形量计算方法 教学重点 应变增量和应变速率张量、塑性加工中常用的变形量计算方法 教学难点 应变增量和应变速率张量、塑性加工中常用的变形量计算方法 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 3.2 应变分析 位移和应变 1）位移及其分量2）应变及其分量 点的应变状态和应变张量 塑性变形时的体积不变条件 点的应变状态与应力状态相比较 小应变几何方程 应变连续方程 应变增量和应变速率张量 塑性加工中常用的变形量计算方法 有限变形 20 15 10 15 10 15 15 15 15 点名 小结、作业布置 5 第6单元 教学单元 6 授课时数 3 章节名称 第三章 金属塑性变形的力学基础 教学目的 掌握平面问题和轴对称问题，重点掌握屈服准则的概念和几何描述以及屈服准则的实验验证与比较。 教学重点 屈服准则的概念和几何描述以及屈服准则的实验验证与比较 教学难点 屈服准则的概念和几何描述以及屈服准则的实验验证与比较 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 3.3 平面问题和轴对称问题 平面应力问题 平面应变问题 轴对称问题 3.4屈服准则 屈服准则的概念 屈雷斯加屈服准则 米塞斯屈服准则 屈服准则的几何描述 屈服准则的试验验证与比较 应变硬化材料的屈服准则 10 15 15 10 15 15 20 15 15 点名 小结、作业布置 5 第7单元 教学单元 7 授课时数 2 章节名称 第三章 金属塑性变形的力学基础 教学目的 掌握弹性和塑性变形时应力应变关系的特点、掌握应力应变顺序对应规律 教学重点 弹性和塑性变形时应力应变关系的特点、应力应变顺序对应规律 教学难点 应力应变顺序对应规律 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 3.5 塑性变形时应力应变关系 弹性变形时应力应变关系 塑性变形时应力应变关系的特点 增量理论 全量理论 应力应变顺序对应规律 屈服椭圆图形上的应力分区及其与塑性成形时工件尺寸变化的关系 卸载问题 15 15 15 10 15 10 5 点名 小结、作业布置 5 第8单元 教学单元 8 授课时数 2 章节名称 第三章 金属塑性变形的力学基础 教学目的 掌握绘制真实应力-应变曲线的方法 教学重点 绘制真实应力-应变曲线的方法 教学难点 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 3.6 真实应力－应变曲线 基于拉伸实验确定真实应力－应变曲线 基于压缩实验和轧制实验确定真实应力－应变曲线 真实应力－应变曲线的简化形式及其近似数学表达式 变形温度和变形速度对真实应力－应变曲线的影响 25 20 20 20 点名 小结、作业布置 5 第9单元 教学单元 9 授课时数 2 章节名称 第四章 金属塑性成形中的摩擦 教学目的 掌握金属塑性成形中的摩擦的特点和影响因素、摩擦的分类和机理，了解描述接触表面上摩擦力的数学表达式，掌握影响摩擦系数的主要因素和测定外摩擦系数的方法，了解塑性成形中的常用润滑剂。 教学重点 影响摩擦系数的主要因素和测定外摩擦系数的方法 教学难点 描述接触表面上摩擦力的数学表达式 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 4.1金属塑性成形中摩擦的特点和影响 金属塑性成形中摩擦的特点 摩擦对塑性成形过程的影响 4.2 塑性成形中摩擦的分类及机理 塑性成形中摩擦的分类 摩擦机理 4.3 描述接触面表面上摩擦力的数学表达式 4.4 影响摩擦系数的主要因素 4.5 测定外摩擦系数的方法 4.6 塑性成形中的润滑 4.7不同塑性条件下的摩擦系数 5 10 10 10 10 15 10 15 5 点名 小结、作业布置 5 第10单元 教学单元 10 授课时数 3 章节名称 第五章 塑性成形件质量的定性分析 教学目的 掌握塑性成形件质量分析过程及方法，掌握晶粒度概念、晶粒大小对力学性能的影响、影响晶粒大小的因素，细化晶粒的途径，了解折叠特征、折叠类型及其形成原因，了解塑性加工中的失稳 教学重点 塑性成形件质量分析过程及方法，影响晶粒大小的因素，细化晶粒的途径 教学难点 折叠特征、类型及其形成原因 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 5.1概述 塑性成形过程中常见的缺陷类型 塑性成形件质量分析过程及方法 5.2塑性成形件中的空洞和裂纹 塑性成形件中的空洞 塑性成形件中的裂纹 裂纹分析实例 5.3塑性成形件中的晶粒度 晶粒度概念、晶粒大小对力学性能的影响、影响晶粒大小的因素 细化晶粒的途径、锻件粗晶分析实例 5.4塑性成形件中的折叠 折叠特征、折叠类型及其形成原因 5.5塑性加工中的失稳 拉伸失稳、压缩失稳 10 10 5 20 10 10 20 15 30 点名 小结、作业布置 5 第11单元 教学单元 11 授课时数 2 章节名称 第六章 主应力法及其应用 教学目的 掌握主应力法的基本原理，了解平面应变镦粗型、 平面应变挤压型、轴对称镦粗型、轴对称挤压型的变形力公式的推导 教学重点 主应力法的基本原理 教学难点 主应力法的基本原理 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 6.1概述 6.2主应力法基本原理 6.3几种金属流动类型变形力公式的推导 平面应变镦粗型的变形力 平面应变挤压型的变形力 轴对称镦粗型的变形力 轴对称挤压型的变形力 10 15 15 15 15 15 点名 小结、作业布置 5 第12单元 教学单元 12 授课时数 2 章节名称 第六章 主应力法及其应用 教学目的 掌握主应力法在塑性成形中的应用，理解关于接触表面上的摩擦切应力及其对压应力分布的影响。 教学重点 主应力法在塑性成形中的应用 教学难点 主应力法在塑性成形中的应用 更新与补充 教学方法手段 多媒体教学 讨论、作业 授课主要内容或板书设计 内容提要 时间分配 课堂提问、讨论 备注 6.4主应力法在塑性成形中的应用 在体积成形中的应用 在板料成形中的应用 6.5关于接触表面上的摩擦切应力及其对压应力分布的影响 30 30 25 点名 小结、作业布置 5