【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 善力學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。購(gòu)置或研制先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和生動(dòng)形象的力學(xué)模型。依托學(xué)院優(yōu)勢(shì)學(xué)科研究方向，繼續(xù)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，加強(qiáng)將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的機(jī)制研究，提升實(shí)踐教學(xué)的實(shí)力和水平。設(shè)計(jì)更多反映學(xué)科新成果、新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，突出實(shí)驗(yàn)的軍事應(yīng)用背景；鞏固課內(nèi)單元實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合性、開(kāi)放性課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)體系，開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)。加強(qiáng)和充實(shí)網(wǎng)上教學(xué)內(nèi)容，完善基礎(chǔ)力學(xué)系課程的理論與實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、虛擬實(shí)驗(yàn)室、模型庫(kù)和素材庫(kù)。依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以力學(xué)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革為主線，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程體系的改革及內(nèi)容的整和優(yōu)化，建立了以素質(zhì)和能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的研究和創(chuàng)新能力。在2004年第五屆全國(guó)“周培源大學(xué)生力學(xué)競(jìng)賽”中，我校本科學(xué)生姚雯榮獲一等獎(jiǎng)。2008年“航天類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程系列教材建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐”獲省級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。2008年“工程力學(xué)教學(xué)組”和主講教師劉大泉副教授首次分別獲得了國(guó)防科技大學(xué)自設(shè)置教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)后一直空缺的教學(xué)優(yōu)秀集體一等獎(jiǎng)和個(gè)人一等獎(jiǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系的實(shí)踐，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性更高了，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題的熱情被激發(fā)起來(lái)了，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力明顯地得到了提高。例如學(xué)校學(xué)生張?jiān)讫埡托芘释ㄟ^(guò)試驗(yàn)測(cè)定分析，撰寫(xiě)的論文“試驗(yàn)機(jī)夾具的施力不均勻?qū)椥阅Ａ繙y(cè)定結(jié)果的影響”發(fā)表在《試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)》雜志上課程規(guī)劃一、建設(shè)目標(biāo)2010年達(dá)到國(guó)家級(jí)精品課程水平要求,進(jìn)一步加強(qiáng)精品教材以及相應(yīng)的教學(xué)軟件建設(shè)，實(shí)現(xiàn)課程資源全國(guó)共享。具體工作包括：“工程力學(xué)”網(wǎng)絡(luò)課程，形成工程力學(xué)的教學(xué)資源庫(kù)?！肮こ塘W(xué)”精品教案以及課堂教學(xué)軟件。“工程力學(xué)”教材?！傲W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”建設(shè)，完善已經(jīng)建成的實(shí)驗(yàn)室，更新部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)面積，進(jìn)一步探索創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置。，編寫(xiě)出版一部“工程力學(xué)教學(xué)案例分析”一書(shū)。二、建設(shè)步驟依據(jù)課程建設(shè)目標(biāo)，為盡快達(dá)到國(guó)家級(jí)精品課程的要求，按如下步驟進(jìn)行課程建設(shè)：，加大中青年骨干教員的培養(yǎng)力度，引進(jìn)高水平高素質(zhì)的優(yōu)秀人才，不斷壯大師資隊(duì)伍，通過(guò)精品課程建設(shè)逐步形成一支結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的教員隊(duì)伍；，進(jìn)一部完善網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案；。結(jié)合課程內(nèi)容和體系的改革成果，編寫(xiě)出相應(yīng)的理論教材、實(shí)驗(yàn)教材、多媒體有機(jī)結(jié)合的立體化系列教材。，購(gòu)置最新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，多開(kāi)設(shè)實(shí)用性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合工程案例；、整合現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)施和教學(xué)資源，合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)等手段，課程內(nèi)容和教學(xué)資料上網(wǎng)開(kāi)放，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享。三、五年內(nèi)課程資源上網(wǎng)時(shí)間表、教學(xué)大綱、教員信息、教學(xué)進(jìn)度安排、部分常見(jiàn)問(wèn)題及解答、參考資料及相關(guān)課程資源鏈接、電子教案、電子課件已全部上網(wǎng)； ，包括：（1）“校優(yōu)”課程，主講教師劉大泉副教授講授的《工程力學(xué)》全程授課錄像2008年已經(jīng)上網(wǎng)；（2）“校優(yōu)”課程，主講教師李道奎副教授講授的《工程力學(xué)》全程授課錄像2008年已經(jīng)上網(wǎng)；（3）“校優(yōu)”課程，劉大泉副教授講授的60學(xué)時(shí)《材料力學(xué)》全程授課2007年錄像已經(jīng)上網(wǎng)；（4）校教學(xué)督導(dǎo)組專(zhuān)家孫世賢教授講授的72學(xué)時(shí)的《理論力學(xué)》全程授課錄像2005年已經(jīng)上網(wǎng)；（5）“校優(yōu)”課程，宋先村高級(jí)工程師的12個(gè)工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)輔導(dǎo)錄像2008年已經(jīng)上網(wǎng)。、部分題庫(kù)等上網(wǎng)；、個(gè)性化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)全程錄像上網(wǎng)； ；第二篇：工程力學(xué)飛行器及其動(dòng)力裝置、附件、儀表所用的各類(lèi)材料，是航空航天工程技術(shù)發(fā)展的決定性因素之一。航空航天材料科學(xué)是材料科學(xué)中富有開(kāi)拓性的一個(gè)分支。飛行器的設(shè)計(jì)不斷地向材料科學(xué)提出新的課題，推動(dòng)航空航天材料科學(xué)向前發(fā)展；各種新材料的出現(xiàn)也給飛行器的設(shè)計(jì)提供新的可能性，極大地促進(jìn)了航空航天技術(shù)的發(fā)展。航空航天材料的進(jìn)展取決于下列3個(gè)因素:①材料科學(xué)理論的新發(fā)現(xiàn)：例如，鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化理論導(dǎo)致硬鋁合金的發(fā)展；高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導(dǎo)致高強(qiáng)度、高模量芳綸有機(jī)纖維的發(fā)展。②材料加工工藝的進(jìn)展：例如，古老的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù)，從而使高性能的葉片材料得到實(shí)際應(yīng)用；復(fù)合材料增強(qiáng)纖維鋪層設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的發(fā)展，使它在不同的受力方向上具有最優(yōu)特性，從而使復(fù)合材料具有“可設(shè)計(jì)性”，并為它的應(yīng)用開(kāi)拓了廣闊的前景；熱等靜壓技術(shù)、超細(xì)粉末制造技術(shù)等新型工藝技術(shù)的成就創(chuàng)造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和制件，如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤(pán)、高效能陶瓷制件等。③材料性能測(cè)試與無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步：現(xiàn)代電子光學(xué)儀器已經(jīng)可以觀察到材料的分子結(jié)構(gòu)；材料機(jī)械性能的測(cè)試裝置已經(jīng)可以模擬飛行器的載荷譜，而且無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也有了飛速的進(jìn)步。材料性能測(cè)試與無(wú)損檢測(cè)技術(shù)正在提供越來(lái)越多的、更為精細(xì)的信息，為飛行器的設(shè)計(jì)提供更接近于實(shí)際使用條件的材料性能數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供保證產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)手段。一種新型航空航天材料只有在這三個(gè)方面都已經(jīng)發(fā)展到成熟階段，才有可能應(yīng)用于飛行器上。因此，世界各國(guó)都把航空航天材料放在優(yōu)先發(fā)展的地位。中國(guó)在50年代就創(chuàng)建了北京航空材料研究所和北京航天材料工藝研究所，從事航空航天材料的應(yīng)用研究。簡(jiǎn)況 18世紀(jì)60年代發(fā)生的歐洲工業(yè)革命使紡織工業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)器制造工業(yè)得到很大的發(fā)展，從而結(jié)束了人類(lèi)只能利用自然材料向天空挑戰(zhàn)的時(shí)代。1903年美國(guó)萊特兄弟制造出第一架裝有活塞式航空發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī),當(dāng)時(shí)使用的材料有木材(占47％),鋼（占35％）和布（占18％）,飛機(jī)的飛行速度只有16公里/時(shí)。1906年德國(guó)冶金學(xué)家發(fā)明了可以時(shí)效強(qiáng)化的硬鋁，使制造全金屬結(jié)構(gòu)的飛機(jī)成為可能。40年代出現(xiàn)的全金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)的承載能力已大大增加，飛行速度超過(guò)了600公里/時(shí)。在合金強(qiáng)化理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一系列高溫合金使得噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能得以不斷提高。50年代鈦合金的研制成功和應(yīng)用對(duì)克服機(jī)翼蒙皮的“熱障”問(wèn)題起了重大作用，飛機(jī)的性能大幅度提高,最大飛行速度達(dá)到了3倍音速。40年代初期出現(xiàn)的德國(guó) V2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后，材料燒蝕防熱理論的出現(xiàn)以及燒蝕材料的研制成功，解決了彈道導(dǎo)彈彈頭的再入防熱問(wèn)題。60年代以來(lái),航空航天材料性能的不斷提高,一些飛行器部件使用了更先進(jìn)的復(fù)合材料，如碳纖維或硼纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料等，以減輕結(jié)構(gòu)重量。返回型航天器和航天飛機(jī)在再入大氣層時(shí)會(huì)遇到比彈道導(dǎo)彈彈頭再入時(shí)間長(zhǎng)得多的空氣動(dòng)力加熱過(guò)程，但加熱速度較慢，熱流較小。采用抗氧化性能更好的碳碳復(fù)合材料陶瓷隔熱瓦等特殊材料可以解決防熱問(wèn)題。分類(lèi) 飛行器發(fā)展到80年代已成為機(jī)械加電子的高度一體化的產(chǎn)品。它要求使用品種繁多的、具有先進(jìn)性能的結(jié)構(gòu)材料和具有電、光、熱和磁等多種性能的功能材料。航空航天材料按材料的使用對(duì)象不同可分為飛機(jī)材料、航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料、火箭和導(dǎo)彈材料和航天器材料等；按材料的化學(xué)成分不同可分為金屬與合金材料、有機(jī)非金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和復(fù)合材料。材料應(yīng)具備的條件 用航空航天材料制造的許多零件往往需要在超高溫、超低溫、高真空、高應(yīng)力、強(qiáng)腐蝕等極端條件下工作，有的則受到重量和容納空間的限制，需要以最小的體積和質(zhì)量發(fā)揮在通常情況下等效的功能，有的需要在大氣層中或外層空間長(zhǎng)期運(yùn)行，不可能停機(jī)檢查或更換零件，因而要有極高的可靠性和質(zhì)量保證。不同的工作環(huán)境要求航空航天材料具有不同的特性。高的比強(qiáng)度和比剛度 對(duì)飛行器材料的基本要求是：材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、剛度好。減輕飛行器本身的結(jié)構(gòu)重量就意味著增加運(yùn)載能力，提高機(jī)動(dòng)性能，加大飛行距離或射程，減少燃油或推進(jìn)劑的消耗。比強(qiáng)度和比剛度是衡量航空航天材料力學(xué)性能優(yōu)劣的重要參數(shù)：比強(qiáng)度＝/比剛度＝/式中[kg2][kg2]為材料的強(qiáng)度，為材料的彈性模量，為材料的比重。飛行器除了受靜載荷的作用外還要經(jīng)受由于起飛和降落、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)件的高速旋轉(zhuǎn)、機(jī)動(dòng)飛行和突風(fēng)等因素產(chǎn)生的交變載荷，因此材料的疲勞性能也受到人們極大的重視。優(yōu)良的耐高低溫性能 飛行器所經(jīng)受的高溫環(huán)境是空氣動(dòng)力加熱、發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)庖约疤罩刑?yáng)的輻照造成的。航空器要長(zhǎng)時(shí)間在空氣中飛行，有的飛行速度高達(dá)3倍音速,所使用的高溫材料要具有良好的高溫持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、熱疲勞強(qiáng)度，在空氣和腐蝕介質(zhì)中要有高的抗氧化性能和抗熱腐蝕性能，并應(yīng)具有在高溫下長(zhǎng)期工作的組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)3000[2oc]以上，噴射速度可達(dá)十余個(gè)馬赫數(shù)，而且固體火箭燃?xì)庵羞€夾雜有固體粒子，彈道導(dǎo)彈頭部在再入大氣層時(shí)速度高達(dá)20個(gè)馬赫數(shù)以上，溫度高達(dá)上萬(wàn)攝氏度，有時(shí)還會(huì)受到粒子云的侵蝕，因此在航天技術(shù)領(lǐng)域中所涉及的高溫環(huán)境往往同時(shí)包括高溫高速氣流和粒子的沖刷。在這種條件下需要利用材料所具有的熔解熱、蒸發(fā)熱、升華熱、分解熱、化合熱以及高溫粘性等物理性能來(lái)設(shè)計(jì)高溫耐燒蝕材料和發(fā)冷卻材料以滿(mǎn)足高溫環(huán)境的要求。太陽(yáng)輻照會(huì)造成在外層空間運(yùn)行的衛(wèi)星和飛船表面溫度的交變，一般采用溫控涂層和隔熱材料來(lái)解決。低溫環(huán)境的形成來(lái)自大自然