彈塑性力學課程案例研討教學探索與實踐

張鵬 王傳杰 朱強 陳剛 崔令江

[摘 要] 在一流課程建設(shè)背景下，圍繞彈塑性力學基本理論要點，以知識脈絡(luò)為主線構(gòu)建問題導(dǎo)向的理論與應(yīng)用案例，通過案例研討教學，引導(dǎo)學生建立準確的物理概念，掌握彈塑性變形力學分析方法。教學實踐表明，案例研討教學能夠使學生達到理論與實踐相結(jié)合的學習效果，加深學生對理論要點的理解，提高學生分析問題、解決問題和工藝實踐能力，可以為彈塑性力學課程教學改革提供新思路。

[關(guān)鍵詞] 彈塑性力學;案例教學;課程改革

[基金項目] 2019年度國家自然科學基金項目“鎳基變形高溫合金熱疲勞損傷機制多尺度研究”（91860129）

[作者簡介] 張 鵬（1978—），男，山東煙臺人，哈爾濱工業(yè)大學（威海）材料科學與工程學院教授，研究方向為材料精密成形技術(shù);王傳杰（1988—），男，安徽阜陽人，哈爾濱工業(yè)大學（威海）材料科學與工程學院副教授（通信作者），研究方向為材料精密成形技術(shù)。

[中圖分類號] G642 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）43-0228-03 ? ?[收稿日期] 2020-03-12

課程教學是人才培養(yǎng)、教學質(zhì)量和水平的最基本要素。課程建設(shè)是教學基本建設(shè)的核心內(nèi)容，是推進教育創(chuàng)新、深化教育創(chuàng)新、深化教學改革、提高教學質(zhì)量得重要途徑。教育部發(fā)布《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，課程目標堅持知識、能力、素質(zhì)郵寄融合，精選內(nèi)容，注重實踐，培養(yǎng)學生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級思維以及深度分析、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和能力[1]。

一、彈塑性力學課程案例研討教學設(shè)計

彈塑性力學是固體力學的分支學科，是研究可變形體受到外載荷、邊界強制位移、溫度變化及邊界約束變動等外力作用時在變形體內(nèi)所產(chǎn)生的相應(yīng)的應(yīng)力場和應(yīng)變場。課程教學目的是培養(yǎng)學生掌握彈塑性力學理論知識和分析方法，并提高運用于實踐的獨立研究能力和創(chuàng)新能力，通過課程學習，掌握結(jié)構(gòu)承載能力、塑性加工時外載荷（力、力矩）計算、結(jié)構(gòu)總體變形計算、塑性加工件的尺寸與形狀變化預(yù)測等知識，因此，彈塑性力學是一門既有相當理論深度又對實際生產(chǎn)有重要指導(dǎo)意義的課程。根據(jù)彈塑性力學課程內(nèi)容知識脈絡(luò)，首先要明確理論力學、結(jié)構(gòu)力學、材料力學、彈性力學和塑性力學的研究對象和解決的問題范圍[2-4]，見表1。

彈塑性力學課程是在理論力學、結(jié)構(gòu)力學、材料力學等課程的基礎(chǔ)上，進一步系統(tǒng)學習彈塑性力學的基本概念和研究方法，課程內(nèi)容知識脈絡(luò)包括應(yīng)力、應(yīng)變、屈服準則、彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、主應(yīng)力法、滑移線法等，圍繞彈塑性力學基本理論要點。

二、彈塑性力學課程案例研討教學實踐

對比式（10）與式（7）可見，當式（7）中n=1時，兩者完全相同，即第四強度理論來源于式（10），僅僅是從安全角度做了系數(shù)加權(quán)。對比式（6）和（7），我們可以指出其差別是表征應(yīng)力不同，而對于不同強度理論，或更實質(zhì)的說，對于不同的屈服準則其表征應(yīng)力不同。

三、結(jié)語

經(jīng)過十年的教學實踐，彈塑性力學課程案例研討教學有利于引導(dǎo)學生形成問題導(dǎo)向?qū)W習理念，能夠在學習過程中達到理論與實踐相結(jié)合的學習效果。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》[EB/OL].-www.moe.gov.cn/jyb_...-2019-11-1.

[2]徐秉業(yè).彈塑性力學及其應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984.

[3]王仲仁.塑性加工力學基礎(chǔ)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1989.

[4]張鵬.彈塑性力學基礎(chǔ)理論與解析應(yīng)用[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2018.