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《焊接结构》课程教学大纲
一、课程基本信息
开课单位：材料科学与工程学院课程编号
英文名称：WeldingStructure
学时：总计40学时，其中理论授课34学时，实验6学时学分：2.5学分
面向对象：焊接技术与工程本科专业
先修课程：《材料力学》、《材料力学性能》、《材料科学基础》、《材料连接原理》教材：
《焊接结构学》,方洪渊主编，机械工业出版社，2013年1月第1版
主要教学参考书目或资料：
《焊接结构》,田锡唐主编，机械工业出版社，1982年9月第1版
《焊接结构分析基础》,焦馥杰编著,上海科学技术文献出版社，1991年6月第1版《焊接结构设计及应用》,张彦华编，化学工业出版社，2009年6月第1版
《焊接手册》第3卷，焊接结构，中国机械工程学会焊接学会编，机械工程出版社，2009年7月第3版
二、教学目的和任务
本课程是焊接技术与工程本科专业的一门重要的专业课，目的是使学生对焊接结构的特征有较深刻的理解，为制定出合理的焊接结构生产工艺奠定理论基础，并学会解决制造过程中出现的与力学行为有关的工艺问题。课程的任务是使学生能够从力学的角度来分析材料选择的合理性及使用的可靠性，能把材料、工艺、力学性能三者结合起来对焊接结构进行分析。
三、教学目标与要求
通过授课、实验等教学环节，使学生正确理解焊接过程中应力和变形的变化规律及形成机理；初步掌握焊接结构在设计、生产过程中及焊后消除或减小焊接残余应力和变形的基本原则和方法；能正确设计基本焊接接头形式及进行静载强度的计算与校验：掌握焊接结构类型及其力学特点：掌握焊接结构设计的一般原则：初步了解断裂力学方法在焊接结构中的应用：了解焊接结构常见的破坏形式及影响因素：并能对焊接接头和结构的安全性、可靠性进行初步评价。
四、教学内容、学时分配及其基本要求
第一章绪论(1学时。讲授1学时)
(一)教学内容
1、焊接结构的特点
2、构件焊接性
3、焊接结构课程的目的、任务及学习方法
(二)基本要求
1、掌握焊接结构的特点：
2、了解构件焊接性概念。
第二章焊接热过程(4学时。讲授4学时)
(一)教学内容
1、基本概念和基本原理
2、焊接温度场
3、焊接热循环
4、熔化区域的局部热作用
(二)基本要求
1、理解电弧焊热过程及热传播的基本定律：
2、掌握焊接温度场的特点和分析方法
3、掌握焊接热循环及其主要参数
4、掌握多层焊时的热循环特点
5、了解熔化区域的局部热作用
第三章焊接应力与变形(15学时。含讲授9学时，实验6学时)
(一)教学内容
1、内应力的产生
2、焊接应力与变形的形成过程
3、焊接残余应力
4、焊接残余变形
5、焊接残余应力与变形的测量和调控
(二)基本要求
1、理解焊接过程中应力与变形的演变过程
2、掌握焊接残余应力与变形的形成机理
3、掌握焊接残余应力对焊接结构性能的影响
4、理解预防和消除或减小各种焊接残余应力与变形的原理及其措施
5、了解焊接残余应力的主要测定方法
第四章焊接接头(6学时。讲授6学时)
(一)教学内容
1、焊接接头及其性能特点
2、焊接接头的工作应力分布和工作性能
3、焊接接头静载强度计算
(二)基本要求
1、了解焊接接头的不均匀性及力学行为
2、了解各种焊接接头的工作应力分布和工作性能
3、掌握各种焊接接头的静载强度的计算方法
第五章焊接结构的脆性断裂(4学时。讲授4学时)
(一)教学内容
1、材料断裂的评定方法
2、焊接结构的特点及其对脆断的影响
3、焊接结构抗开裂性能和止裂性能的评定方法
4、预防焊接结构脆断的措施
(二)基本要求
1、理解焊接结构的结构因素和制造工艺对焊接结构脆性断裂的重要影响
2、掌握焊接结构两种设计原则的基本概念
3、了解材料脆断评定方法中的各种试验和断裂力学的脆断评定方法
4、理解从选材、设计、制造工艺等方面分析防止脆断的机理及其措施
第六章焊接结构的疲劳强度(4学时。讲授4学时)
(一)教学内容
1、疲劳试验及疲劳图
2、影响焊接接头疲劳强度的因素
3、提高焊接接头疲劳强度的措施
4、焊接接头疲劳强度的计算
5、断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用
(二)基本要求
1、了解影响焊接接头疲劳强度的因素和提高焊接接头疲劳强度的措施
2、掌握焊接接头疲劳强度的计算方法
3、理解断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用
第七章焊接结构类型及其力学特点(3学时。讲授3学时)
(一)教学内容
1、焊接结构的基本类型
2、焊接结构力学特征
3、焊接结构实例分析
(二)基本要求
1、了解焊接结构的分类
2、了解焊接结构力学合理性分析方法
3、了解各种焊接结构的力学特征
第八章焊接结构设计(3学时。讲授3学时)
(一)教学内容
1、焊接结构设计的一般原则
2、焊接结构设计实例
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