《安全工程力学实验》课程教学大纲

1、安全工程力学实验课程教学大纲课程英文名称：Mechanics experiment of safety engineering课程编号：HZ190120课程类别：工程实践与毕业设计课程性质：必修学分：1学时：16（其中：理论学时：0实验学时：16）适用专业：安全工程开课部门：环境与资源学院先修课程：高等数学，大学物理D后续课程：岩土工程基础、土力学B、安全检测与监测、建设工程安全技术、工业通风与除尘课程目标通过本课程的学习，使学生具备下列能力：1、能够针对复杂安全工程问题，选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，进行相关文献检索和信息查询；通过文献研究分析，设计出合理的实验方案

2、，并能进行设备组装。2、能够针对安全工程问题进行实验，根据实验方案完成实验设备组装，安全开展实验，并采集有效实验数据，对数据进行处理并得到实验结论。二、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标指标点毕业要求毕业要求达成的教学环节课程目标14.1针对复杂工程问题，能够运用安全工程及相关工程基础实验的研究方法和基本测试技术，在相关文献检索、调研的基础上设计出合理的实验方案，并开展实验设备组装和实验系统构建。4、研究：能够基于安全科学原理并采用科学方法对安全问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。（1）实验预习报告（2）实验报告课程目标24.2能够安全地开展实验，有

3、效采集实验数据，并能通过对实验数据的处理与分析、信息综合得到有效的结论。三、课程教学内容及安排（一）工程力学类实验实验1：脆性材料应力应变实验学时：2 实验类型：综合教学目标（1）认识压缩实验装置，学会脆性材料的压缩应力应变测量流程。（2）学会对脆性材料应力应变数据处理方法。2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及预习：加工脆性材料样品及预习实验方案、实验数据测定方法及步骤、数据记录表格设计课程目标14.1测量尺寸，记录位移和压力表数据、观察岩石压缩失效方式课程目标24.2= 3 * GB3测量弹性模量及断裂强度；撰写报告，总结脆性材料变形特点。课程目标24.23、教学要求

4、实验前需要进行实验预习，并加工脆性材料实验样品。熟悉实验相关装置及仪器设备；根据实验预习中设计的实验方法和步骤开展实验，记录实验数据，注意观察断裂点的出现压缩设备安全。实验完成后，清理和整理仪器设备，整理实验数据，分析实验结果。4、主要仪器设备（1）压片机（2）岩石取样机（3）游标卡尺实验2：韧性杆件压缩临界应力测试学时：3 实验类型：设计研究1、教学目标（1）学会对不同压缩杆件进行甄别和分类，（2）学会设计韧性材料的压缩实验，并实现韧性杆件临界应力测试。2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及预习：选择韧性压缩杆件，选择细长杆，中长杆，粗短杆中选择一种并确定实验方案课程目

5、标14.1测量样品尺寸，用千分尺测试不同压力下位移数据和数字压力表数据、观察韧性杆件压缩变形方式 课程目标24.2= 3 * GB3分析韧性杆件其压缩临界应力和弹性模量课程目标24.23、教学要求实验前需要进行实验预习，针对自己选择的杆件模型设计和加工韧性材料实验样品。熟悉实验相关装置及仪器设备；根据实验预习中设计的实验方法和步骤开展实验，记录实验数据，注意观察韧性杆件的塑性区变化形式。实验完成后，清理和整理仪器设备，整理实验数据，分析实验结果。4、主要仪器设备（1）YP-15T型压片机（2）电锯（3）游标卡尺（4）电子千分尺(5)数字压力表实验3：金属材料拉伸实验学时：2 实验类型：综合1、

6、教学目标学会采用万能材料试验机测量材料弹性模量的方法。2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及预习：学习材料试验机的操作和数据记录方式，实验步骤课程目标14.1测量样品尺寸，用材料实验机进行金属拉伸实验 课程目标14.1= 3 * GB3由实验数据做实验报告课程目标24.23、教学要求实验前需要进行实验预习，熟悉实验步骤，听老师详细讲解实验步骤和实验数据记录方式。根据实验预习中步骤开展实验，记录实验数据，注意观察金属杆件拉伸前后截面变化形式。实验完成后，整理实验数据，分析金属材料的弹性模量和拉伸强度。4、主要仪器设备（1）万能材料实验机（2）电脑实验4：激光干涉仪测量材料冲

7、击弹塑性实验学时：1 实验类型：综合教学目标了解气炮和激光干涉仪的实验原理。了解材料动态加载后的变形特征。在陶瓷或金属材料中选择一种，采用冲击气炮和激光干涉仪测量其弹塑性特征，了解气炮和激光干涉仪的实验原理。2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及预习：预习激光干涉测量位移的原理课程目标14.1参观气炮和激光干涉测量组合装置，测量波阵面的方法，并记录实验数据课程目标14.1= 3 * GB3根据数据采用origin等分析频率的数据课程目标24.23、教学要求实验前需要进行实验预习，熟悉实验步骤，听老师详细讲解实验步骤和实验数据记录方式。记录实验数据，实验进行过程中注意安全。

8、4、主要仪器设备（1）一级气炮（2）激光干涉测速仪（3）数字示波器（二）流体力学类实验 （共8课时）实验1：雷诺实验学时：2 实验类型：综合1、教学目标（1）观察层流、紊流的流态及其转换特征。（2）测定临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则。2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及预习：预习雷诺实验实验方案、熟悉雷诺实验仪操作、实验数据测定方法及步骤、数据记录表格设计课程目标14.1测量水温，流量、时间和流速、观察流态变化课程目标24.2= 3 * GB3测定临界雷诺数；撰写报告，总结圆管流态判别准则。课程目标24.23、教学要求实验前需要进行实验预习，熟悉实验相关装置及仪器设备

9、；根据实验预习中设计的实验方法和步骤开展实验，记录实验数据，注意观察流态的转换特征。实验完成后，清理和整理仪器设备，整理实验数据，分析实验结果。4、主要仪器设备（1）雷诺实验仪（2）量筒、转子流量计（3）秒表实验2：能量方程实验学时：3 实验类型：综合1、教学目标（1）观察恒定流情况下,水流所具的位置势能、压强势能和动能，以及在各种边界条件下能量的守恒和转换规律,加深对能量方程物理意义的理解。（2）理解测压管水头线和总水头线沿程变化的规律，以及水头损失现象。（3）理解管流中的真空现象及渐变流过水断面与急变流过水断面上的动水压强分布规律2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及

10、预习：预习能量方程实验方案、熟悉能量方程实验仪操作、实验数据测定方法及步骤、数据记录表格设计课程目标14.1测量不同管道的总水头、测压管水头课程目标24.2= 3 * GB3绘制总水头线和测压管水头线；撰写实验分析报告。课程目标24.23、教学要求实验前需要进行实验预习，熟悉实验相关装置及仪器设备；根据实验预习中设计的实验方法和步骤开展实验，记录实验数据，注意观察流态的转换特征。实验完成后，清理和整理仪器设备，整理实验数据，分析实验结果。4、主要仪器设备（1）能量方程实验仪（2）转子流量计（3）卡尺实验3：伯努利方程实验学时：3 实验类型：综合1、教学目标（1）熟悉流体流动中各种种能量和压头的

11、概念及相互转化关系，加深对伯努利方程式的理解。（2）理解各项能量(或压头)随流速的变化规律。2、实验内容实验内容支撑课程目标支撑毕业要求指标点实验准备及预习：预习伯努利方程实验方案、熟悉伯努利实验仪操作、实验数据测定方法及步骤、数据记录表格设计课程目标14.1测量管道流量，计算各点速度课程目标24.2= 3 * GB3应用测压管测出管段各点全压和静压，分析测压管水头线和总水头线变化趋势的相关性；撰写实验分析报告。课程目标24.23、教学要求实验前需要进行实验预习，熟悉实验相关装置及仪器设备；根据实验预习中设计的实验方法和步骤开展实验，记录实验数据，注意观察流态的转换特征。实验完成后，清理和整理

12、仪器设备，整理实验数据，分析实验结果。4、主要仪器设备（1）伯努利方程实验仪（2）测压管、皮托管（3）量筒、秒表四、考核要求、方式与成绩评定本课程成绩评定由实验预习报告、实验操作和实验报告三个部分组成，实验预习报告成绩占20%，实验操作成绩占30%，实验报告成绩占50%。课程目标考核、评价方式及成绩比例具体如下：评价环节分值评估课程目标对应毕业要求实验预习报告20分课程目标14.1实验操作30分课程目标24.2实验报告50分课程目标24.2成绩评定细则：过程控制关注点80100分6079分60分以下实验预习实验目的、原理熟悉程度完成预习报告，实验方案有创新完成预习报告，实验方案可行基本完成预习报告，有实验方案实验操作实验态度按时实验，原始记录完整按时实验，原始记录基本完整实验迟到，原始记录不完整操作技能实验过程熟练、操作规范，动手能力强实验过程较熟练、操作较规范，能完成实验操作实验过程不太熟练、需要在指导下完成操作操作协作精神主动做好分配任务，并能协同小组成员 完成分配任务，并与小组成员配合被动参与实验实验报告数据分析处理能力数据整理规范、结果正确数据整理规范、结果基本正确数据整理和结果均有明显错误知识综合应用能力能综合进行数据分析，结论正确未能对数据进行综合分析，结论基本正确结论有错误五、大纲说明1