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材料学科 · 教学资源 / 课程

SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY · MSE

材料加工原理(中文)

Principles of Materials Processing

从液态凝固、塑性成形到固态相变,贯通材料加工的全过程。

本科课程 · MSE3311探索课程
学分 / CREDITS
5 学分
学时 / HOURS
80 学时
授课教师 / FACULTY
董杰
课程性质 / COURSE
本科课程

COURSE OUTLINE / 教学内容

一门课的
知识脉络。

系统介绍液态成型、塑性成形与固态相变,结合加工过程中的物理、化学、力学和冶金学原理,理解加工条件对组织与性能的影响。通过理论学习与创新实践,培养分析加工过程、优化工艺和持续学习的能力。

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原大纲总学时为 80,逐项教学安排合计为 84;两处数据按原文保留,待任课教师核定。

  1. 01

    绪论

    材料的定义与发展;结构、性能与加工的关系
    2 学时
  2. 02

    液态金属性质

    熔化;液态金属衍射;液态结构理论;液态金属性质
    4 学时
  3. 03

    晶体生长

    结晶热力学;均匀与非均匀形核;形核控制;界面与生长
    6 学时
  4. 04

    液态金属凝固

    平衡与非平衡凝固;溶质再分配;成分过冷;共晶、包晶与偏晶;凝固组织与缺陷
    12 学时
  5. 05

    液态成型技术

    铸造;定向凝固;区域精炼;快速凝固
    6 学时
  6. 06

    塑性变形物理基础

    变形中的组织与性能演变;形性控制;塑性影响因素
    2 学时
  7. 07

    塑性成形力学基础

    应力状态与张量;平衡方程;应变与几何方程;平面应变与轴对称
    6 学时
  8. 08

    屈服准则与本构关系

    屈服准则;应力应变本构关系
    4 学时
  9. 09

    主应力法及应用

    工艺模型与解析方法;主应力法;镦粗、挤压、模锻与拉深
    2 学时
  10. 10

    上界法、有限元及应用

    虚功原理;上下界定理;Johnson 与 Avitzur 方法;有限元数值模拟
    4 学时
  11. 11

    固态相变基础

    平衡与非平衡相变分类;相变界面;弹性应变;形核与长大
    2 学时
  12. 12

    逆共析相变

    奥氏体形成条件;等温形成过程;连续加热转变;晶粒尺寸与长大
    4 学时
  13. 13

    共析相变

    片状与粒状珠光体;亚共析与过共析转变;转变动力学与性能
    6 学时
  14. 14

    切变共格型相变

    马氏体结构与形貌;热力学与动力学;奥氏体稳定化;力学性能
    6 学时
  15. 15

    贝氏体相变

    贝氏体特征与形貌;转变机制;转变动力学;力学性能与韧性
    4 学时
  16. 16

    脱溶沉淀型转变

    析出序列;热力学与动力学;组织与性能;铝、镁合金
    4 学时
  17. 17

    回火转变

    淬火碳钢回火;组织演变;回火工艺与力学性能
    4 学时
  18. 18

    创新实践课

    3D 打印快速凝固与形性控制;热挤压工艺链;大型铸锻件热处理
    6 学时

CONNECTED KNOWLEDGE / 知识图谱

知识有结构,理解有路径。

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依据教学大纲整理的章节与知识点索引;层级表示教学内容归属,暂未添加跨章关联。 原大纲总学时为 80,逐项教学安排合计为 84;两处数据按原文保留,待任课教师核定。

18 个章节 · 64 个概念

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LEARNING OUTCOMES / 课程目标

将所学,转化为能力。

  1. 01
    了解材料加工的新方法、概念、设备和发展趋势,运用基本原理分析并优化工艺。毕业要求指标点 3.1、3.2
  2. 02
    利用现代工程工具模拟材料加工过程,评价结果并认识工具的局限性。毕业要求指标点 5.1、5.2、5.3
  3. 03
    具备持续学习意识,运用语言、计算与文献检索工具了解材料加工前沿。毕业要求指标点 10.1、10.2