结构材料有关论文范文素材,与《航空材料》课程教学内容的分专业整合与相关论文摘要

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摘要：当前航空类院校各相关专业都相继开设了航空材料课程,由于不同专业的培养目标不同,材料方面的基础知识掌握情况不同,教学内容要与不同专业的培养目标、课程定位、知识结构相适应.本文就不同专业航空材料的教学内容和教学深度进行了探讨,提出了一些改革意见.

结构材料学术论文撰写与发表
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关键词：航空材料教学内容教学深度

中图分类号：G642.4文献标识码：CDOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2014.05.030

1引言

在现代材料科学与技术的发展历程中,航空材料一直扮演着先导和基础作用,机体材料的进步不仅推动飞行器本身的发展,而且带动了地面交通工具及空间飞行器的进步,发动机材料的发展则推动着动力产业和能源行业的推陈出新.“一代材料,一代飞行器”是航空工业发展的生动写照,也是航空材料带动相关领域发展的真实描述.可以说,航空材料反映结构材料发展的前沿,航空材料代表了一个国家结构材料技术的最高水平.近年来,各个航空类院校针对材料专业、机务维修专业、航空工程等专业纷纷开设航空材料课程,也出现了很多航空材料方面的教材,比如,哈尔滨工业大学出版社出版的《航空材料学》,国防工业出版社出版的《航空航天材料》,《航空工程材料》,西北大学出版的《航空材料及应用》.这些教材内容各有特点,有的是偏重于材料的基础知识,而真正关于航空用材的内容一带而过,有的是偏重于介绍

结构材料有关论文范文素材航空材料的性能及研究进展,系统性不足.由于不同专业的培养目标不同,材料方面的基础知识掌握情况不同,航空材料课程内容必须具有针对性,不能搞一刀切,针对不同专业,课程定位和教学内容都应各有侧重.不应拘泥于某一本教材,要对教学内容进行针对不同专业的整合.

2材料专业的航空材料课程内容

材料类专业一般从大学二年级就开设了材料科学基础,以后又陆续开设材料力学性能、材料物理性能、材料时效分析、功能材料、工程材料、材料加工成型原理与工艺等课程,通过这些课程的学习,学生已经很系统的掌握了材料的结构、性能、加工、使用性能之间的关系.所以航空材料课程的定位应该是专业课.从教学内容上,要舍弃材料科学基础的内容,舍弃大量基本原理、基本概念和方法,舍弃工程材料中重点讲述的一般钢铁材料的内容,重点讲述基础课程中所没有涉及的轻合金及高强钢、高温钛合金、镍基高温合金、金属间化合物、复合材料、航空用功能材料.介绍航空用材的发展趋势及科研走向,性能提高的主要障碍及克服的方法.不仅使学生对现有航空材料有所了解,同时激发学生对航空材料做进一步研究的兴趣.课程内容可做如下整合.

2.1航空用结构材料

课程内容应以航空结构材料为主,重点讲授机体及发动机用结构材料.课程安排如下.

《航空材料》课程教学内容的分专业整合与参考属性评定
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2.1.1轻合金及超高强度钢

轻合金和超高强度钢都是航空飞行器的主要结构材料,其主要特点是比强度高、综合性能好.铝合金是应用最早的航空材料,具有密度小、塑性好、耐腐蚀、易加工、价格低等特点,至今仍被大量用于制造飞机机体材料.钛合金比强度高、热强性好,它的发展一开始就与在航空工业中的应用联系在一起,目前越来越多地被用于制造飞机机体和发动机的压气机等部位,在航空工业中占有越来越重要的地位.镁合金比铝合金和钛合金的密度更低,近年来由于其耐腐蚀性等问题得到一定程度的改进,使其在航空中的应用有上升趋势.超高强度钢主要用于制造飞机机体的重要承力件,在飞机用材中占有一定比例.

2.1.2高温金属结构材料

高推重比、低油耗率发动机的关键是高温结构材料.发动机材料服役的基本环境特点是：高温,高载荷,高氧化腐蚀,高性能重量比,高可靠性与长寿命.针对服役的特点,选择材料出发点为：可承受的最高温度,高温比强度与比寿命,高温抗氧化能力,韧性,导热性,加工性.镍基高温合金由于具有最佳的综合性能一直是航空发动机涡轮和叶片材料的主要用材,各种新的加工方法的使用都是为了近一步提高它的性能,比如,定向凝固技术、单晶铸造、定向共晶自生技术、合金提纯等.随着涡轮前温度的不断提高,替代材料也成为研究的重点,在对比了陶瓷材料和金属间化合物六点性能之后,金属间化合物及以它为基的复合材料因为具有更高的耐热性和一定的塑性成为非常有前景的高温金属结构材料.

2.1.3现代复合材料

复合材料是由两个或两个以上独立的物理相组成的一类固体产物.现在人们可以更能动地选择不同的增强材料和基体进行合理的性能设计,再采用多种特殊的工艺使其复合或交叉结合,从而制造出高于原先单一材料的性能或开发出单一材料所不具备的性质和使用性能,比如现代复合材料有高的比强度和比刚度,成为现代飞行器首选的结构材料之一.复合材料在飞机中的用量不断提高,在最新的波音787和空客380中的用量已经分别达到了30%和60%,作为结构材料最有前景的当属金属基或金属间化合物基复合材料和陶瓷基复合材料.

2.2航空用功能材料

航空用功能材料主要指飞机机载设备用材,包括飞行保障设备、辅助动力装置设备、电子设备和武器设备四大类.机载设备用材的关键材料主要是各种微电子、光电子、传感器等光、声、磁、热的高功能及多功能材料.重点发展高灵敏度红外探测材料、高透过率红外罩材料、电致伸缩和磁致伸缩陶瓷材料、双脉冲点火发动机舱隔板材料、激光倍频材料、高强度激光材料、双模制导头罩材料、零膨胀微晶玻璃材料和极高反射率镀膜材料等.

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3非材料专业的航空材料课程内容

机务维修、航空工程等专业的没有系统学习材料类知识,对大量材料科学与工艺相关概念、术语等难以理解,针对这些专业的航空材料课程首先要对材料科学与工程的基础知识、基本概念和原理进行简要的介绍.

3.1材料科学与工程基础知识部分

3.1.1材料科学基础知识

从固体的键合理论、原子排列、组织机构等三个不同层次,阐明各类材料微观结构与性能的本质联系及其共性规律.这部分内容包括：晶体结构、凝固与结晶、塑性变形与再结晶、相图、金属的热处理、材料的机械性能、材料的物理性能.

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