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] 在一流課程建設背景下，圍繞彈塑性力學基本理論要點，以知識脈絡為主線構建問題導向的理論與應用案例，通過案例研討教學，引導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;王傳杰（1988—），男，安徽阜陽人，哈爾濱工業大學（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。

[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、教學質量和水平的最基本要素。課程建設是教學基本建設的核心內容，是推進教育創新、深化教育創新、深化教學改革、提高教學質量得重要途徑。教育部發布《教育部關于一流本科課程建設的實施意見》，課程目標堅持知識、能力、素質郵寄融合，精選內容，注重實踐，培養學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維以及深度分析、大膽質疑、勇于創新的精神和能力[1]。

一、彈塑性力學課程案例研討教學設計

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所產生的相應的應力場和應變場。課程教學目的是培養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新能力，通過課程學習，掌握結構承載能力、塑性加工時外載荷（力、力矩）計算、結構總體變形計算、塑性加工件的尺寸與形狀變化預測等知識，因此，彈塑性力學是一門既有相當理論深度又對實際生產有重要指導意義的課程。根據彈塑性力學課程內容知識脈絡，首先要明確理論力學、結構力學、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、結構力學、材料力學等課程的基礎上，進一步系統學習彈塑性力學的基本概念和研究方法，課程內容知識脈絡包括應力、應變、屈服準則、彈塑性應力應變關系、主應力法、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加權。對比式（6）和（7），我們可以指出其差別是表征應力不同，而對于不同強度理論，或更實質的說，對于不同的屈服準則其表征應力不同。

三、結語

經過十年的教學實踐，彈塑性力學課程案例研討教學有利于引導學生形成問題導向學習理念，能夠在學習過程中達到理論與實踐相結合的學習效果。

參考文獻

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

[2]徐秉業.彈塑性力學及其應用[M].北京：機械工業出版社，1984.

[3]王仲仁.塑性加工力學基礎[M].北京：國防工業出版社，1989.

[4]張鵬.彈塑性力學基礎理論與解析應用[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2018.