《焊接结构》课程教学大纲
一、课程基本信息
开课单位：材料科学与工程学院
课程编号：06020079a
英文名称：Welding Structure
学时：总计32学时，其中理论授课26学时，实验6学时
学分：2.0学分
面向对象：焊接技术与工程本科专业
先修课程：《材料力学》、《材料力学性能》、《材料科学基础》、《材料连接原理》
教材：
《焊接结构》，田锡唐主编，机械工业出版社，1982年9月第一版
主要教学参考书目或资料：
《焊接结构分析基础》，焦馥杰编著，上海科学技术文献出版社，1991年6月第一版
二、教学目的和任务
本课程是焊接技术与工程本科专业的一门重要的专业课，目的是使学生对焊接结构的特征有较深刻的理解，为制定出合理的焊接结构生产工艺奠定理论基础，并学会解决制造过程中出现的与力学行为有关的工艺问题。课程的任务是使学生能够从力学的角度来分析材料选择的合理性及使用的可靠性，能把材料、工艺、力学性能三者结合起来对焊接结构进行分析。
三、教学目标与要求
通过授课、实验等教学环节，使学生正确理解焊接过程中应力和变形的变化规律及形成机理；初步掌握焊接结构在设计、生产过程中及焊后消除或减小焊接残余应力和变形的基本原则和方法；能正确设计基本焊接接头形式及进行静载强度的计算与校验；初步了解断裂力学、数值分析方法在焊接结构中的应用；了解焊接结构常见的破坏形式及影响因素；并能对焊接接头和结构的安全性、可靠性进行初步评价。
四、教学内容、学时分配及其基本要求
绪论（1学时。讲授１学时）
（一）教学内容
1、焊接结构发展及其在应用
2、焊接结构特征分析
3、焊接结构与设计课程的目的、任务及学习方法
（二）基本要求
1、掌握焊接结构的特点
2、了解铆接结构的特点
第二章 焊接应力与变形（15学时。含讲授9学时，实验6学时）
（一）教学内容
1、内应力和变形的基本概念
2、简单杆件均匀加热冷却的应力应变分析
3、板件不均勺加热冷却的应力应变分析
4、焊接残余应力
5、焊接残余变形
（二）基本要求
1、理解焊接过程中应力与变形的演变过程
2、掌握焊接残余应力与变形的形成机理
3、掌握焊接残余应力对焊接结构性能的影响
4、理解预防和消除或减小各种焊接残余应力与变形的原理及其措施
5、了解焊接残余应力的主要测定方法
第三章 焊接接头及其静载强度计算（6学时。讲授６学时）
（一）教学内容
1、焊接接头及其性能特点
2、焊接接头几何不均匀性及其力学行为
3、焊接接头静载强度计算
（二）基本要求
1、了解焊接接头的不均匀性及力学行为
2、掌握各种焊接接头的静载强度的计算方法
3、使学生在分析和比较各种接头形式静载强度的基础上能够正确选择合理的接头形式
第四章 数值分析在焊接结构中的应用简介（2学时。讲授２学时）
（一）教学内容
1、数值分析方法概述
2、数值分析方法焊接中的应用
3、弹性力学平面问题的有限元分析方法
4、残余应力测量的有限元分析
（二）基本要求
1、了解数值分析方法在焊接中的应用及发展
2、重点了解有限元分析方法的基本原理及应用
第五章 焊接结构的脆性断裂（4学时。讲授４学时）
（一）教学内容
1、材料断裂的评定方法
2、焊接结构的特点及其对脆断的影响
3、焊接结构抗开裂性能和止裂性能的评定方法
4、预防焊接结构脆断的措施
5、用断裂力学方法评定结焊接结构的安全性
（二）基本要求
1、理解焊接结构的结构因素和制造工艺对焊接结构脆性断裂的重要影响
2、掌握焊接结构两种设计原则的基本概念
3、了解材料脆断评定方法中的各种试验和断裂力学的脆断评定方法
4、理解从选材、设计、制造工艺等方面分析防止脆断的机理及其措施
第六章 焊接结构的疲劳强度（4学时。讲授４学时）
（一）教学内容
1、焊接结构中疲劳限的常用表示法
2、影响焊接接头疲劳强度的因素
3、提高焊接接头疲劳强度的措施
4、焊接接头疲劳强度的计算
5、断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用
（二）基本要求
1、了解影响焊接接头疲劳强度的因素和提高焊接接头疲劳强度的措施
2、掌握焊接接头疲劳强度的计算方法
3、理解断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用
4、了解腐蚀疲劳和热疲劳的基本内容
五．教学方法及手段
以课堂讲授为主，结果多媒体动画、综合性实验等教学环节，视具体情况也可安排1～2学时的课堂讨论或习题课，以使学生能加深对重点章节、重点内容的理解和掌握。
六、考核方式及考核方法
考核方式为“闭卷考试”，占总成绩的70%。其余30%中，实验成绩占总成绩的20%，平时成绩占总成绩的10%。
七．课内实验教学安排
序号 | 实验项目 | 学时 | 性质 | 类型 |
1 | 线能量对平板堆焊角变形和残余应力及焊缝与热影响区硬度的影响 | 6 | 必做 | 综合 |
（制定人：陈健 审定人：吴铭方 ）