課程中文名稱：焊接結構學

課程英文名稱：Mechanics of Welding Structure

總學時：40

講課學時：40

授課對象：材料科學與工程學院焊接技術與工程系學生

先修課程：焊接電弧及弧焊方法、材料力學、金屬力學性能

課程性質與目標

課程性質：這是焊接技術與工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎課，具有較強的理論性，并且與其他學科和工程實際聯系緊密。

課程目標：通過讓學生學習焊接熱過程、焊接接頭和構件的應力與變形演變過程、焊接構件的脆斷和疲勞特性等內容，使其了解焊接結構的特點、應用和可能出現的問題及其原因，為今后從事焊接技術與工程等方面的工作和科學研究奠定扎實的基礎，培養(yǎng)學生靈活運用知識的能力，為解決工程實際問題提供專業(yè)思路。

課程內容

焊接性分析：包括構件焊接性，如材料 - 焊接適應性、設計 - 焊接可靠性、制造 - 焊接可行性等。

焊接結構概述：介紹焊接結構的特點、優(yōu)點和應用范圍等。

焊接熱過程：涉及焊接溫度場的意義，焊接熱源的類型、功率，熱傳導、輻射、對流傳熱定律，導熱微分方程式，以及幾何尺寸和熱輸入的簡化模型等。還包括焊接電弧熱源，如熱平衡與熱流密度、熔化焊傳熱模型、電極熔化、母材熔化、熔化金屬與母材的相互作用、焊接熔池模型、焊接電弧模型、表面張力模型、焊縫形狀模型、小孔模型等。

焊接應力與變形：講解內應力的產生原因，熱應變與相變應變，焊接應力與變形的形成過程，焊接殘余應力的分布及影響等。

焊接接頭：分析焊接接頭的組織、性能及其影響因素。

焊接結構的脆性斷裂：探討焊接結構發(fā)生脆性斷裂的機理、影響因素及防止措施。

焊接接頭和結構的疲勞強度：研究焊接接頭和結構在循環(huán)載荷作用下的疲勞特性及疲勞強度的計算方法。

焊接結構類型及其力學特點：介紹不同類型焊接結構的特點和力學性能要求。

焊接結構設計：講解焊接結構設計的原則、方法和步驟，包括焊接接頭形式的選擇、焊縫的布置、結構的強度和剛度計算等。

教學方法

課堂教學全部采用電子教案，利用多媒體技術等現代化教學手段進行授課。同時，可能會結合案例分析、互動式教學等多種教學方法，以提高學生的學習積極性和解決問題的能力。此外，還可能會安排一定的實踐教學環(huán)節(jié)，如實驗、課程設計等，讓學生通過實際操作和設計，加深對課程知識的理解和應用。

課程作用

《焊接結構學》是焊接技術與工程專業(yè)的核心課程之一，它與焊接電弧物理、焊接冶金學、焊接方法與設備等課程共同構成了該專業(yè)的課程體系。通過本課程的學習，學生能夠從力學和熱學的角度深入理解焊接結構的性能和行為，為合理設計焊接結構、制定焊接工藝、控制焊接質量提供理論依據，對于培養(yǎng)學生成為具有扎實專業(yè)知識和實踐能力的焊接工程技術人才具有重要的作用。

課程目錄：

1. 01 焊接結構學緒論（上）

2. 02 焊接熱循環(huán)（中）

3. 03 焊接結構學緒論（下）

4. 04 焊接結構學緒論及焊接熱過程基本概念

5. 05 焊接熱過程的基本概念和基本原理（一）

6. 06 焊接熱過程的基本概念和基本原理（二）

8. 08 焊接熱過程的基本概念和基本原理（四）

9. 09 焊接熱過程的基本概念和基本原理（五）

10. 10 焊接熱過程的基本概念與原理及整體溫度場

11. 11 焊接熱過程的整體溫度場（一）

12. 12 焊接熱過程的整體溫度場（二）

13. 13 焊接熱過程的整體溫度場（三）

14. 14 焊接熱過程的整體溫度場（四）

15. 15 焊接熱過程的整體溫度場（五）

16. 16 焊接熱循環(huán)（上）

17. 17 焊接熱循環(huán)（中）

18. 18 焊接熱循環(huán)（下）

19. 19 熔化區(qū)域的局部熱作用（一）

20. 20 熔化區(qū)域的局部熱作用（二）

21. 21 熔化區(qū)域的局部熱作用（三）

22. 22 熔化區(qū)域的局部熱作用（四）

23. 23 熔化區(qū)域的局部熱作用及本章總結

24. 24 焊接熱過程章節(jié)的總結

25. 25 焊接應力的產生及其原因

26. 26 熱應變與相變應變及簡單桿件的應力與變形

27. 27 焊接應力與變形（一）

28. 28 焊接應力與變形（二）

29. 29 焊接應力與變形（三）

30. 30 焊接應力與變形（四）

31. 31 焊接應力與變形（五）

32. 32 焊接應力與變形（六）

33. 33 焊接應力與變形（七）

34. 34 焊接應力與變形（八）

35. 35 焊接應力與變形（九）

36. 36 焊接應力與變形（十）

37. 37 焊接應力與變形（十一）

38. 38 焊接應力與變形（十二）

39. 39 焊接應力與變形（十三）

40. 40 焊接應力與變形（十四）

41. 41 焊接應力與變形（十五）

42. 42 焊接應力與變形（十六）

43. 43 焊接應力與變形（十七）

44. 44 焊接應力與變形（十八）

45. 45 焊接殘余變形（一）

46. 46 焊接殘余變形（二）

47. 47 焊接殘余變形（三）

48. 48 焊接殘余變形（四）

49. 49 焊接殘余變形（五）

50. 50 焊接殘余應力與變形的測量和調控（一）

51. 51 焊接殘余應力與變形的測量和調控（二）

52. 52 焊接殘余應力與變形的測量和調控（三）

53. 53 焊接殘余應力與變形的測量和調控（四）

54. 54 焊接殘余應力與變形的測量和調控（五）

55. 55 焊接殘余應力與變形的測量和調控（六）

56. 56 焊接接頭（一）

57. 57 焊接接頭（二）

58. 58 焊接接頭（三）

59. 59 焊接接頭（四）

60. 60 焊接接頭（五）

61. 61 焊接接頭（六）

62. 62 焊接接頭（七）

63. 63 焊接接頭（八）

64. 64 焊接結構的脆性斷裂（一）

65. 65 焊接結構的脆性斷裂（二）

66. 66 焊接結構的脆性斷裂（三）

67. 67 焊接結構的脆性斷裂（四）

68. 68 焊接結構的脆性斷裂（五）

69. 69 焊接結構的脆性斷裂（六）

70. 70 焊接結構的脆性斷裂（七）

71. 71 焊接結構的疲勞強度（一）

72. 72 焊接結構的疲勞強度（二）

73. 73 焊接結構的疲勞強度（三）

74. 74 焊接結構的疲勞強度（四）

76. 76 焊接結構的疲勞強度（六）