课程大纲

课程大纲

材料物理基础

课程编码:080102M04002H 英文名称:Fundamentals of materials physics 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业核心课 主讲教师:武晓雷等

教学目的要求
本课程是固体力学学科研究生的专业核心课(并作为工程力学及相关学科研究生的专业普及课)。通过本课程的学习,使学生了解和掌握固体材料的微观结构、晶体缺陷的基本类型和主要特征;原子扩散的概念、热力学条件和扩散机制;相图的主要形式和基本特征;相变的分类、过程及其主要特征;晶体塑性变形机制和再结晶原理;材料的变形、断裂和疲劳等方面的基本知识。使学生理解和掌握材料物理的分析方法,并为将来从事材料物理方面的科研提供必要的基本概念、术语和相关理论,提高学生利用材料物理的基本知识来分析和解决工程实际问题的能力。

预修课程
大学物理,大学化学

大纲内容
第一章 绪论 1学时 袁福平
第1节 绪论
第二章 固体材料的微观结构 12学时 袁福平
第1节 基本概念
第2节 晶体结构的周期性与空间点阵
第3节 晶体中点线面的表示方法
第4节 晶体的对称性
第5节 元素的晶体结构
第6节 固溶体化合物结构
第三章 固体中的原子扩散 6学时 袁福平
第1节 概述
第2节 扩散方程的建立、求解和应用
第3节 扩散机制
第四章 材料的变形、断裂与疲劳概述 6学时 袁福平
第1节 变形概述
第2节 断裂概述
第3节 疲劳概述
第五章 相图 9学时 武晓雷
第1节 单元系相图与相变
第2节 二元系合金相图与相变
第六章 晶体缺陷 9学时 武晓雷
第1节 点缺陷
第2节 线缺陷
第3节 面缺陷
第七章 塑性变形与回复/再结晶 7学时 武晓雷
第1节 滑移变形
第2节 孪生变形
第3节 形变组织的回复与再结晶

参考书

课程教师信息
武晓雷教授:中国科学院力学研究所,研究员,博士生导师,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室副主任。1995年获西北工业大学物理冶金博士学位,1996年3月起在中国科学院力学研究所作博士后、副研究员、研究员,其中2000年11月-2003年8月在Cleveland State University, NASA Joint Laboratory for Materials Research作访问学者。研究领域和学术方向为纳米结构金属材料的力学性能以及金属材料的强韧化和微结构机理,在国际顶级期刊PNAS, PRL等发表SCI论文100余篇。获国家自然科学奖二等奖(排名第一) ,获中科院力学所中青年科技工作一等奖,入选国家百千万人才工程,并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号,获得政府特殊津贴,现担任《金属学报》中/英文版以及《力学进展》编委,现担任中国材料研究学会理事。主要承担国家自然科学基金、国家重大科学研究计划、国家安全重大基础问题研究项目和中科院先导专项等项目。
联系方式:xlwu@imech.ac.cn; 13522821080。
袁福平教授:中国科学院力学研究所,研究员,博士生导师,国家自然科学基金委优秀青年基金获得者,中国科学院大学工程科学学院多尺度力学教研室副主任。1999,2002年在中国科学技术大学分别获学士和硕士学位,2008年1月在Case Western Reserve University (USA) 获博士学位,随后在该校进行了两年的博士后研究。2009年12月起在中国科学院力学研究所工作至今。2011年获得中国科学院卢嘉锡青年人才奖,2012年入选中国科学院青年创新促进会,2012年获得国家自然科学基金委优秀青年基金,2016年获得爆炸力学优秀青年学者,2016年获得中国科学院青年创新促进会优秀会员。主要研究方向为高强韧材料的力学行为以及冲击动力学,在国际力学、材料及物理领域的高层次期刊PNAS, J Mech Phys Solids, Int J Plasticity, Acta Mater, PRB等发表SCI论文近70篇,被SCI引用1000多次。担任科技部重点研发计划课题负责人。
联系方式:fpyuan@lnm.imech.ac.cn; 13811939598。