課程中文名稱：焊接結(jié)構(gòu)學(xué)

課程英文名稱：Mechanics of Welding Structure

總學(xué)時(shí)：40

講課學(xué)時(shí)：40

授課對象：材料科學(xué)與工程學(xué)院焊接技術(shù)與工程系學(xué)生

先修課程：焊接電弧及弧焊方法、材料力學(xué)、金屬力學(xué)性能

課程性質(zhì)與目標(biāo)

課程性質(zhì)：這是焊接技術(shù)與工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有較強(qiáng)的理論性，并且與其他學(xué)科和工程實(shí)際聯(lián)系緊密。

課程目標(biāo)：通過讓學(xué)生學(xué)習(xí)焊接熱過程、焊接接頭和構(gòu)件的應(yīng)力與變形演變過程、焊接構(gòu)件的脆斷和疲勞特性等內(nèi)容，使其了解焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用和可能出現(xiàn)的問題及其原因，為今后從事焊接技術(shù)與工程等方面的工作和科學(xué)研究奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力，為解決工程實(shí)際問題提供專業(yè)思路。

課程內(nèi)容

焊接性分析：包括構(gòu)件焊接性，如材料 - 焊接適應(yīng)性、設(shè)計(jì) - 焊接可靠性、制造 - 焊接可行性等。

焊接結(jié)構(gòu)概述：介紹焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)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(dǎo)、輻射、對流傳熱定律，導(dǎo)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(yīng)力與變形：講解內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生原因，熱應(yīng)變與相變應(yīng)變，焊接應(yīng)力與變形的形成過程，焊接殘余應(yīng)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(jié)構(gòu)的脆性斷裂：探討焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性斷裂的機(jī)理、影響因素及防止措施。

焊接接頭和結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度：研究焊接接頭和結(jié)構(gòu)在循環(huán)載荷作用下的疲勞特性及疲勞強(qiáng)度的計(jì)算方法。

焊接結(jié)構(gòu)類型及其力學(xué)特點(diǎn)：介紹不同類型焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和力學(xué)性能要求。

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：講解焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算等。

教學(xué)方法

課堂教學(xué)全部采用電子教案，利用多媒體技術(shù)等現(xiàn)代化教學(xué)手段進(jìn)行授課。同時(shí)，可能會結(jié)合案例分析、互動(dòng)式教學(xué)等多種教學(xué)方法，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和解決問題的能力。此外，還可能會安排一定的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，如實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等，讓學(xué)生通過實(shí)際操作和設(shè)計(jì)，加深對課程知識的理解和應(yīng)用。

課程作用

《焊接結(jié)構(gòu)學(xué)》是焊接技術(shù)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(xué)、焊接方法與設(shè)備等課程共同構(gòu)成了該專業(yè)的課程體系。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠從力學(xué)和熱學(xué)的角度深入理解焊接結(jié)構(gòu)的性能和行為，為合理設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)、制定焊接工藝、控制焊接質(zhì)量提供理論依據(jù)，對于培養(yǎng)學(xué)生成為具有扎實(shí)專業(yè)知識和實(shí)踐能力的焊接工程技術(shù)人才具有重要的作用。

課程目錄：

1. 01 焊接結(jié)構(gòu)學(xué)緒論（上）

2. 02 焊接熱循環(huán)（中）

3. 03 焊接結(jié)構(gòu)學(xué)緒論（下）

4. 04 焊接結(jié)構(gòu)學(xué)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(jié)

24. 24 焊接熱過程章節(jié)的總結(jié)

25. 25 焊接應(yīng)力的產(chǎn)生及其原因

26. 26 熱應(yīng)變與相變應(yīng)變及簡單桿件的應(yīng)力與變形

27. 27 焊接應(yīng)力與變形（一）

28. 28 焊接應(yīng)力與變形（二）

29. 29 焊接應(yīng)力與變形（三）

30. 30 焊接應(yīng)力與變形（四）

31. 31 焊接應(yīng)力與變形（五）

32. 32 焊接應(yīng)力與變形（六）

33. 33 焊接應(yīng)力與變形（七）

34. 34 焊接應(yīng)力與變形（八）

35. 35 焊接應(yīng)力與變形（九）

36. 36 焊接應(yīng)力與變形（十）

37. 37 焊接應(yīng)力與變形（十一）

38. 38 焊接應(yīng)力與變形（十二）

39. 39 焊接應(yīng)力與變形（十三）

40. 40 焊接應(yīng)力與變形（十四）

41. 41 焊接應(yīng)力與變形（十五）

42. 42 焊接應(yīng)力與變形（十六）

43. 43 焊接應(yīng)力與變形（十七）

44. 44 焊接應(yīng)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(yīng)力與變形的測量和調(diào)控（一）

51. 51 焊接殘余應(yīng)力與變形的測量和調(diào)控（二）

52. 52 焊接殘余應(yīng)力與變形的測量和調(diào)控（三）

53. 53 焊接殘余應(yīng)力與變形的測量和調(diào)控（四）

54. 54 焊接殘余應(yīng)力與變形的測量和調(diào)控（五）

55. 55 焊接殘余應(yīng)力與變形的測量和調(diào)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(jié)構(gòu)的脆性斷裂（一）

65. 65 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂（二）

66. 66 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂（三）

67. 67 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂（四）

68. 68 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂（五）

69. 69 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂（六）

70. 70 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂（七）

71. 71 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度（一）

72. 72 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度（二）

73. 73 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度（三）

74. 74 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度（四）

76. 76 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度（六）