《失效分析》课程教学大纲

ADDINCNKISM.UserStyle《失效分析》课程教学大纲（理论课程）一、课程基本信息课程号1523S03022开课单位质量技术监督学院课程名称失效分析FailureAnalysis课程性质选修考核类型考试课程学分2课程学时34课程类别专业发展课程（专业拓展课）先修课程工程材料、工程力学、安全系统工程适用专业（类）安全工程二、课程描述及目标（一）课程简介《失效分析》课程是本专业的一门专业拓展课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握机电产品的主要失效模式和机理的基础知识、系统科学分析原理，具备裂纹、断口、痕迹分析技术和失效评估、断裂、腐蚀、磨损、老化的失效分析的基本能力，了解失效分析的历史发展、基本内涵以及失效分析的基本理论和方法，为找出产品失效根本原因、提出更正建议以避免相同失效重复发生等工作中遇到的问题提供理论基础。（二）教学目标通过本课程使学生掌握各种失效特征及原因、影响产品质量的各种因素、解决构件早期失效的措施，了解失效分析经常使用的设备、方法、标准，能够通过学习具有一定的构件故障分析及排除能力。应用失效分析技术，可以指导各类产品的设计、选材、加工、寿命评估、质量检测及管理等工作，提高金属构件的质量和设备的安全可靠性。课程目标1：学习失效分析的基本理论与技术，学生能够了解失效件断口的宏观和微观形貌，失效分析的常用设备及选用原则课程目标2：学习断裂失效分析，学生能够根据断口形貌和外加载荷的形式，分析设备断裂原因，提出预防措施。学习断裂失效形式的判断，学生能够根据介质的类型和断口形貌，分析设备失效原因，提出预防措施。三、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重2-1能运用相关科学原理，识别和判断复杂安全工程问题的关键环节，并正确表述复杂安全工程问题。课程目标150%2-3能运用基本原理，借助文献研究，分析过程的影响因素，获得有效结论。课程目标250%四、教学方式与方法在教学方法上，改变“一言堂”传统教学模式，大胆实施互动式、研究型、创新型教学方法，提高学生学习的主动性，增强学生对知识的理解、吸收与创新。研究型教学方法主要体现在课外教学实践环节中。对一些容易掌握的内容采取自学和学生课堂讲授相结合的方法。既培养了学生独立获取知识的能力，又锻炼了学生的知识创新能力和表达交际能力，同时加深了学生们对新知识的理解，也丰富了教师对学生的考核手段。对一些比较繁杂和较难理解的内容，运用模型或多媒体等教学手段来辅助教学。利用现代媒体优势，全程采用多媒体手段教学；利用网络资源，实现教与学的互动；利用多媒体技术-实物模型-传统教学手段的有机结合讲解，加深学生对难点知识的消化与理解。根据教学规律精心编制模拟板书过程的多媒体讲稿，并将多媒体技术与经典教学手段有机结合，穿插黑板教学，教师根据授课内容，将每次课的重点和难点内容写在黑板上，加深学生的印象；同时复杂的公式推导，教师也在黑板上展开，帮助学生消化与理解。建立失效分析基础教学网站，完成失效分析基础全部教学环节的辅助教学和管理工作，教学网站具有完善的资源共享平台、开放的试题库和网上自测系统等，实现了教与学的互动。五、教学重点与难点（一）教学重点失效分析的思路和基本程序、失效形式的判断与预防。（二）教学难点断裂失效分析、失效分析的基本理论与技术、预防技术。六、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求学时教学方式对应课程目标1第1章失效及失效分析的概念（1）失效及失效分析的定义；工作内容；意义和重要性；（2）机械产品失效分类；（3）失效分析与其他学科、技术之间的关系；（4）失效分析发展趋势。了解失效及失效分析的定义。了解机械产品失效的分类。理解失效分析的工作内容，掌握失效分析的注意事项及发展趋势。4讲授课程目标12第2章工程材料力学性能（1）金属在静载荷下力学性能（2）金属在冲击载荷下力学性能（3）金属的断裂韧度（4）金属的疲劳了解金属材料在不同条件下力学行为特点和产生机理；了解金属断裂的基本理论，掌握金属断裂内容。掌握金属疲劳断裂的基本内容。6讲授课程目标13第3章失效分析的主要方法及其选择（1）失效分析的实施步骤和程序；常用分析思路；（2）失效模拟和加速失效模拟试验；失效预防。（3）常用检测技术的种类和选用原则；理解失效分析的实施步骤和程序，常用分析思路，掌握失效的事故处理及失效预防。了解常用检测技术的种类，理解成分分析方法及其比较，掌握无损检测技术及比较。4讲授课程目标14第4章失效分析的基本理论与技术（1）痕迹与裂纹分析；（2）断口分析；（3）失效评估；（4）失效分析的常用工具及选用原则。了解痕迹、裂纹、断口分析，掌握失效评估，掌握失效分析的常用设备及选用原则。8讲授课程目标25第5章断裂失效分析（1）金属断裂的基本概念与分类；（2）金属断裂的微观机制与典型形貌；（3）疲劳断裂失效分析；（4）沿晶断裂失效分析；（5）断裂失效分析中的裂纹分析；（6）断裂模式、起源和扩展途经分析。了解金属断裂基本概念与分类，理解金属断裂的微观机制与典型形貌，掌握金属断裂的失效分析。8讲授课程目标36第6章失效形式的判断（1）韧性断裂和脆性断裂的判断；（2）金属表面腐蚀损伤及判断；（3）应力腐蚀和氢脆断裂的特征和判断；（4）磨损失效。了解金属韧性、脆性断裂、应力腐蚀、氢脆、磨损失效概念，掌握相应的失效机理，能够分析失效件的失效原因，提出预防措施。4讲授课程目标4合计34七、实验内容、基本要求与学时分配序号实验项目名称实验内容与要求学时类型对应课程目标1拉伸试样断口形貌观察拉伸Q235、铸铁两种材料棒状试样，观察并标注断口形貌及区域，分析两种材料断口形貌差异的原因。2验证性课程目标12冲击试样断口形貌观察冲击Q235、铸铁两种材料试样，观察并标注断口形貌及区域，分析两种材料断口形貌差异的原因。2验证性课程目标13氢制开裂失效分析氢气环境致使材料开裂，观察裂纹形貌，分析开裂原因。2探究性课程目标24点蚀及其应力腐蚀失效及其分析腐蚀环境致使试样发生点蚀及应力腐蚀开裂，观察裂纹形貌及走向，分析开裂原因。2探究性课程目标2合计八、学业评价和课程考核（一）考核类型：√考试考查（二）考核方式：√开卷考试闭卷考试课程论文课程报告其它：成绩评定：考核依据建议分值（百分比）考核/评价细则对应课程目标过程考核30%出勤表现20%出勤率85%以上，课堂上积极参与讨论、学习态度端正。课程目标1作业130%80-100分：80%以上的概念清晰60-79分：按时/60%以上完成60分以下：概念不清晰课程目标1作业230%80-100分：能提出80%以上完整程度的方案且方案有效60-79分：能提出60%以上完整程度的方案且方案比较有效60分以下：方案不完整课程目标2作业320%期末考核70%80-100分：所涉及的考核点基本掌握，正确性在80%以上。60-79分：所涉及的考核点部分掌握，正确性在60%以上。60分以下：所涉及的考核点没有掌握或掌握不完全正确，正确性在60%以下。课程目标1课程目标2九、课程目标达成评价课程目标的实际达成效果计算方式如下，达成值越高，教学效果越好。课程目标达成度毕业要求指标点达成度十、教材与教学参考书（一）教材《过程设备失效分析》，徐树根编著，中国石化出版社，2017年12月，第一版（二）教学参考书《金属材料失效分析基础与应用》，胡美些编著-，机械工业出版社，2016年12月出版，第一版；《失效分析应用技术》，王荣编著，机械工业出版社，2019年4月出版时间，第一版；《金属材料失效分析》，杨