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机械零件失效分析
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课程详情
课程评价
spContent=《机械零件失效分析》是机械类、材料类专业的一门专业课，也是适应“中国制造”战略强国的一门课程。课程主要介绍机械零件失效的基本概念与理论，以及为探明失效原因应遵循的思路和方法，旨在不断提高机械零件的工作可靠性。上世纪九十年代，我国高等院校开始在机械类、材料类本科专业开设《失效分析》相关课程，随后在硕士研究生中开设同类学科基础课程，以满足国家对复合型、创新型人才的需要。本课程在长安大学国家级一流课程《机械设计基础》和《机械工程材料》的基础上，以机械零件为对象，从机械设计和材料科学两个角度探讨机械零件的失效形式、失效机理和失效原因之间的内在联系，利用失效分析的反馈机制技术闭环，为机械产品的优化设计与制造，以及新材料的研发提供思路和依据，并为机械类、材料类专业学生的培养和就业需求奠定基础。
—— 课程团队
课程概述

零件是组成机械设备的最基本单元。机械零件在服役过程中会由于种种原因失去其设定的功能，称为失效。对于工程技术人员来说，探明零件的失效原因、分析失效机理、提出改进措施以避免同类事件的重复发生，是一个必须面对的课题，对提高机械设备的运行效率和生产质量具有重要意义。

课程主要任务是介绍机械零件失效的基本概念与理论、失效的来源、失效分析思路、变形过量、振动分析、断口分析、疲劳破坏分析、表面损伤分析等内容，使学生学习机械零件工作可靠性的基础理论、选材依据、零件质量管理、失效分析技术与方法，以及相关政策与法规，并能够针对失效原因提出改进措施，为从事机械设计制造、材料成型及控制的相关技术工作打好基础。‍

通过本课程的学习，可以使学生了解并掌握失效分析的基本理论与技术，学会判断和处理零件失效现象的方法和途径，弘扬严谨的科学精神；能够树立起正确的责任观，学会利用科学的结论来保护使用者与生产者的合法利益；能够树立科学进步的观念和实践的观念，具有终身学习的能力，以及综合分析和解决实际问题的基本能力。

 


 


 


授课目标

本课程着重培养学生具有判断零件失效原因和分析失效机理的能力，传承精益求精的工匠精神，授课目标为：

①能够运用数学、物理以及物化原理知识表达机械零件的服役情况，建立零件载荷和力学行为的数学模型，并正确求解；

②能够运用失效分析的思维方法，判断实际服役条件对零件寿命的影响，并提出解决方案；

③能够针对不同的失效模式，结合性能检测，确定零件失效缺陷、失效机理与失效起因之间的相互关系；

④能够设计并实施失效宏观现象与微观机理有机结合的相关实验，分析实验结果，得出有效结论；

⑤能够选用恰当的测试方法和现代技术工具，模拟预测机械零件的工作寿命，掌握模拟计算的基本思想和依据，理解模拟和预测在工程中的局限性。


 

课程大纲
预备知识

失效分析涉及机械、材料、力学等多个学科，具有学科交叉的特征。机械设计及理论、材料科学与工程为学习本课程应具备的基础知识；

零件失效的根本原因在于失效抗力超过了材料的强度极限，同时，不合理的服役条件是零件早期失效的重要因素。因此，机械制造技术、材料力学性能、摩擦磨损和腐蚀是学习本课程的主要预备知识；

测试技术是失效分析的必要环节，现代测试技术是学习本课程的重要先修课程。


 

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

  1. 郁龙贵, 乔世民. 机械制造基础[M]. 北京: 清华大学出版社, 2009.

  2. 陈永楠, 周亮. 材料力学性能[M]. 北京: 人民交通出版社, 2020.

  3. 孙智, 任耀剑, 隋艳伟. 失效分析-基础与应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 第二版, 2017.

  4. 刘瑞堂. 机械零件失效分析[M]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005.

  5. 杨川, 高国庆, 崔国栋. 金属零部件失效分析基础[M]. 北京: 国防工业出版社, 2014.

  6. 杨可桢, 程光蕴, 李仲生. 机械设计基础[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006

  7. 廖晓玲.材料现代测试技术[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2010.

  8. 杨晓洁, 杨军, 袁国良. 金属材料失效分析[M]. 北京: 化学工业出版社, 2019.

  9. 钟群鹏, 田永江. 失效分析基础[M]. 北京: 机械工业出版社, 1990.

  10. 王荣. 失效分析应用技术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2019.

  11. 钟群鹏. 失效分析基础知识[J]. 理化检验-物理分册, 2005, 41: 44-47.

  12. 刘贵民, 杜军. 装备失效分析技术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2012.

  13. 王秀红, 陈扣琳. 机械产品失效分析在质量管理中的作用[J]. 机械工业标准化与质量, 2016, 12: 31-33.

  14. 庹鹏. 机械产品质量管理与失效分析[J]. 机械工程, 1987, 3: 12-14.

常见问题

学习并实践本课程应注意以下几点：

1、正确面对材料缺陷。零件总是由一定的材料加工制造而成，材料缺陷是可能导致零件失效的原因，但不是唯一原因；

2、宏观和微观相结合。应避免重微观特征分析，轻宏观观察的思路；

3、用事实说话，勇于坚持真理。