《材料科学新进展》

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《材料科学新进展》word版 本文简介：《材料科学新进展》大作业姓名：王伟学号：1111103108磁光材料1.磁光效应的发现及磁光效应1845年，英国物理学家Faraday首次发现了磁致旋光效应。其后一百多年，人们又不断发现了新的磁光效应和建立了磁光理论，但磁光效应并未获得广泛应用。直到1950年代，磁光效应才被广泛应用于磁性材料磁畴结

《材料科学新进展》word版 本文内容：

《材料科学新进展》大作业

姓名：王伟

学号：1111103108

磁光材料

1.磁光效应的发现及磁光效应

1845

年，

英国物理学家

Faraday首次发现了磁致旋光效应。其后一百多年，人们又不断发现了新的磁光效应和建立了磁光理论，但磁光效应并未获得广泛应用。直到

1950年代，磁光效应才被广泛应用于磁性材料磁畴结构的观察和研究。近年来，随着激光、计算机、信息、光纤通信等新技术的发展，人们对磁光效应的研究和应用不断向深度和广度发展，从而涌现出许多崭新的磁光材料和磁光器件。各种磁光材料——磁光玻璃、磁光薄膜、磁性液体、磁性光子晶体和磁光液晶等发展极为迅速，磁光材料及器件的研究从此进入空前发展时期，并在许多高新技术领域获得了广泛的应用。有些物质，如顺磁性、磁铁性、反铁磁性和亚铁磁性物质的内部，具有原子或离子磁矩。这些具有固有磁矩的物质在外磁场的作用下，电磁特性会发生变化，因而使光波在其内部的传输特性也发生变化，这种现象称为磁光效应。

磁光效应，包括法拉第效应、克尔效应、磁线振双拆射(科顿一穆顿效应和瓦格特效应)、磁圆振二向色性、磁线振二向色性，塞曼效应和磁激发光散射等，其中最为人们所熟悉，而且亦最有用的是法拉第效应。

法拉第效应是指一束线偏振光沿外加磁场方向（磁化强度矢量的方向）通过置于磁场中的介质时，由于左、右旋圆偏振光（线偏振光分解来的，透射后存在相位差、仍合成为线偏振光）在铁磁体中的折射率不同，透射光的偏振化方向相对于入射光的偏振化方向转过一定角度（法拉第转角）的现象。

2.磁光材料

磁光材料是在可见和红外波段具有磁光效应的光信息功能材料，它是随着激光和光电子学技术的兴起与需要而发展起来的。和磁光材料同时发展、相互促进的，还有相应的磁光器件。应用最广泛的磁光材料有磁光玻璃、各种稀土元素掺杂的石榴石、稀土-过渡金属合金薄膜、磁性液体、磁性光子晶体和磁光液晶等材料。

磁光玻璃因其在可见光和红外区具有很好的透光性，且能够形成各种复杂的形状、拉制成光纤因而在磁光隔离器、

磁光调制器和光纤电流传感器等磁光器件中有广泛的应用前景，

并随着光纤通信和光纤传感的迅速发展越来越受人们重视。按其转角偏转方向的不同，磁光玻璃分两类：一类是含有Tb3+、Dy3+和Pr3+等稀土离子的顺磁玻璃；一类是含有极化率高的

Bi3+、Pb2+、Sb3+等离子的逆磁玻璃。

自1960

年代以来，伴随着光纤通讯技术的发展，

各国科研工作者对磁光玻璃进行了广泛而深入的研究，

从揭示磁光效应的本质到寻求最大

Verdet

常数的玻璃系统，

均已取得了显著成果。

1970

年代初液相外延石榴石薄膜的问世，标志磁光材料从块状晶体发展到薄膜材料，

使磁光材料的应用领域扩展到磁泡存储、光纤通讯、激光陀螺、磁光传感器等尖端技术领域，开始了磁光材料与器件发展的新阶段。1980

年代末，日本学者Gomi等发现Ce:YIG单晶薄膜具有巨磁光法拉第效应，再次为磁光器件发展打下了坚实的基础。近年来，

掺

Bi和掺Ce

系列稀土石榴石磁光薄膜是研究的热点。此类薄膜材料具有巨大的磁光效应、低的光吸收损耗及高的磁光优值，被广泛应用于光录像、光复制、光存储和光信息处理的磁光显示器。

磁性光子晶体材料因其磁光效应强、Verdet常数大、体积小，满足系统集成化的要求而得到广泛的关注。

一维磁性光子晶体的磁光效应较普通连续分布的磁光材料有明显的提高。

为进一步提高材料的磁光效应，

人们在一维磁性光子晶体的周期性结构中引入缺陷，

相继提出了三明治结构和多缺陷结构等。

这类材料磁光效应的增大源于不同介质周期性排列的人工结构有很强的光局域效应。

张浩等应用状态方程分析了一维磁性光子晶体结构的磁光特性，发现选择适当的材料结构可以使得材料的法拉第旋转角大幅度增加。Yoshifumi

Ikezawa等利用多孔铝作为模板制作出了二维磁性光子晶体。

张守业等用高温熔盐法制备两种质量较好的

Bi替代稀土铁石榴石单晶

Bi:HoYbIG和Bi:GdYIG，法拉第旋转角较大，温度系数较小，磁光性能优异。此外，他们采用助熔剂高温溶液法成功地生长出块状

Ce:YIG单晶，与

GdBiIG，YIG等旋光材料相比，具有更大法拉第转角、小的温度系数和低廉成本等特点，广泛应用于磁致旋光-塞曼双频激光器、磁敏光纤和波导光隔离器等。

磁性液体（简称磁液）是由磁性纳米微粒均匀弥散于某种液体基液中所构成的高分子稳定胶体系统，可长期保持均匀状态。磁液的磁光特性包括法拉第效应、圆双色性、双折射效应和线二向色性等。文献报道，1982年，Llewellyn

教授研究了

Co、Fe2O3两种磁液在波长为

0.3~0.7μm内磁光效应的光谱特性，

发现其磁致双折射系数不像普通的磁光材料（如YIG）与波长成反比关系，而是呈上升趋势。1983

年，日本的

Taketomi

等研究了浓磁液薄膜的磁光效应，

发现其磁致双折射系数比硝基苯等高

107倍，与

YIG晶体的旋光系数相当。并从理论上明确提出：

磁粒沿外磁场方向链化是引起其磁光效应的根本原因。近年来，有关磁液磁光特性的研究正在不断地深入，

如开展其低温磁光特性及磁液液晶合成物的研究等。

磁液具有良好的磁光特性，

可用于制作磁光调制器、衰减器、隔离器、传感器等。此外，它还具有良好的红外透过特性，可用作新型红外磁光材料。

液晶是介于完全规则的晶体和各向同性的液体之间中间态的一种物质。在外磁场作用下，液晶分子的排列会发生变化，即光轴发生旋转（旋转方向与磁场的方向无关）

，

从而产生磁致旋光效应。利用液晶的这些性质，

可以制成光偏转器和光调制器等器件，

同时为更好的研究液晶的特性以及为液晶器件的设计提供了有力的参考。

3.磁光器件

磁光器件是指利用材料的磁光效应制作的各类光信息功能器件。以磁光材料为研究背景的磁光器件是一种非互易性旋光器件，在光信息处理、光纤通信、共用天线光缆电视系统和计算机技术，以及工业、国防、宇航和医学等领域有广泛的应用。目前已研制出来的磁光器件有：磁光偏转器、磁光开关和调制器、隔离器、环行器、显示器、旋光器、磁强计、磁光盘存储器(可擦除光盘)以及各类磁光传感器等。

篇2：论有限元方法的基本原理及其在材料科学中的应用

论有限元方法的基本原理及其在材料科学中的应用 本文关键词：材料科，基本原理，学中，有限元，方法

论有限元方法的基本原理及其在材料科学中的应用 本文简介：论有限元方法的基本原理及其在材料科学中的应用现状姓名：---学号：06111----专业：材料科学与工程材料科学与技术学院2015年4月17日摘要：介绍了有限元法(FEM:FiniteElementMethod)的基本原理、特点、应用现状等。关键词：有限元法、特点、应用。1.有限元方法的基本原理、基

论有限元方法的基本原理及其在材料科学中的应用 本文内容：

论有限元方法的基本原理及其

在材料科学中的应用现状

姓名：---

学号：06111----

专业：材料科学与工程

材

料

科

学

与

技

术

学

院

2015年4月17日

摘要：介绍了有限元法

(

FEM

:Finite

Element

Method

)

的基本原理、特点、应用现状等。

关键词：有限元法、特点、应用。

1.有限元方法的基本原理、基本思路、应用过程、特点

1.1有限元方法的基本原理

有限元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个且按一定方式相互联结在一起的单元的组合体。物体被离散为更小的单元后,通过对各个单元进行分析,把单元分析结果组合就得到对整个分析对象结构的分析。这种方法适合解决区域比较复杂的微分方程的定解问题。有限元单元能按不同的联结方式进行组合,且单元本身又可以有不同的形状,因而可以模型化几何形状复杂的求解区域,而另一个重要的数值方法有限差分法也有将连续函数离散化的思想,但在处理复杂边界时仍存在困难,其在网格划分方面远不及有限元法灵活。

有限元法的一个重要特点是利用在每一个单元内的近似函数来分片地表示全求解域上的待求的未知场函数。单元内的近似函数通常由未知场函数或其导数在单元的各个结点的数值和其插值来表示。这样一来,在一个问题的有限元分析中,未知场函数或其导数在各个结点上的数值就成为新的未知量,使一个连续的无限自由度问题变成离散的有限自由度问题。一旦求解出这些未知量,就可以通过插值函数计算出各个单元内的场函数的近似值,从而得到整个求解域的近似值。

在用单元把求解区域离散化方面,存在一个自由度数量的选取问题,自由度选得太少,近似解的误差大,有时结果根本没有应用价值;自由度取得多,解的近似程度相应增大,但会导致求解方程的规模增大,以至于计算机无法胜任,所以有限元的发展、完善和应用与计算机技术的发展密切相关。近

20

年来,计算机的运算速度和存储容量以惊人的速度提高,使得有限元法的求解能力迅速提高,十几年前,求解问题的自由度规模大多数在几千个左右,现在人们已经开始进行几十万自由度以上规模问题的分析研究。

1.2有限元方法的基本思路

有限元法是一种基于变分法而发展起来的求解微分方程的数值计算方法,他是通过计算机采用分片近似,进而逼近整体的研究思想

求解物理问题。先将物体或求解域离散为有限个互不重仅通过节点

相互连接的子域,原始边界条件也被转化为节点上的边界条件。在单元上选择一些合适的节点作为求解函数的插值点,将微分方程中的

变量改写成由各变量或其倒数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式,借助于变分原理或加权残值法,建立有限元方程,从而将微

分方程转化为一组以变量或其倒数的节点值为未知量的代数方程组。进而借

助矩阵表示和计算机求解代

数方程组得到原问题

的近似解。有限元法的离散对单元没有限制,单元可以为不同形状,且不同单元可以相互连接组合,而且,随着区间离散数目越多,折线越逼近真实函数,计算精度就越高。

1.3有限元的应用过程

应用于实际问题须经历以下过程：

(1)

问题的数学描述。对问题客观规律的数学描述(通常是微分方程及边界条件)是建立有限元方程的前提。单元特性矩阵和整体有限元方程都是基于数学模型建立的。常见的弹性力学基本方程、运动方程、热传导方程等都是对客观现象的数学描述。

(2)

有限元方程的建立。利用变分原理,通过离散、单元分析、整体分析等过程,建立数学模型的有限元方程,它通常是一组易于用数值方法求解的代数方程。

(3)

算法研究。

有限元方程的计算量庞大,须有有效的算法来保证计算效率和精度,同时考虑对计算条件的要求。如求解大型线性方程组的带宽法、波前法,求解大型特征值问题的分块

Lanczos

法等。

(4)

程序开发。

数值计算依赖于计算机,因此求解算法需用相应的计算程序来实现。

(5)

有限元建模。对应于

FEA

系统的前处理(Pre

-

pro-cessing)。它为数值计算提供所有原始输入数据(节点数据、单元数据和边界条件数据)。

因为模型形式直接决定计算精度和规模,且建模所需时间约占整个

FEA

的

70%左右,所以建模质量和效率是

FEA

的关键。图

2

列出了有限元建模中的关键技术。

(6)

数值计算。对应于FEA系统的计算(Solving)。它由一系列计算程序组成,计算程序又称求解器(solver)。每个求解器完成特定类型的计算。因此求解器越多,系统功能越强。

(7)

结果处理。对应于FEA系统的后处理(Post

-

pro-cessing)。它对计算结果进行处理、显示、运算和列表等。

若按照(1)～

(7)过程,问题得以解决,则

FEM

应用结束;反之,则需根据求解结果提出改进方案,循环执行(5)

～

(7)过程,直至问题解决或得到最佳设计。

对于一个全新的问题,必须从第一步开始。

而对已知的问题,可从第(5)步开始,即直接利用已有的

FEA

系统,建立有限元模型。在实际应用中,绝大多数问题都属于第二类问题。

1.4有限元方法的特点

有限元法经过几十年的发展,已成为一种通用的数值计算方法,其鲜明的特点表现如下:（1）有限元法的基本思想是几何离散和分片插值,思想简单朴素,概念清晰易理解。

（2）有限元法计算格式的建立是基于物理概念和纯数学原理均可推得,数值计算的收敛性、稳定性均可从理论上得到证明,数值计算稳定、高效。

（3）由于有限元法的单元不限于均匀规则单元,所以,有限元法可以处理任意复杂边界的结构,同时,有限元法可通过选择单元插值函数的阶

次和单元数目来控制计算精度。

（4）计算格式规范,用矩阵表达,方便处理,易于计算机程序化。

（5）有限元法是一种通用的数值计算方法,应用范围广,适用于用微分方程表示的物理问题的求解。

2.有限元方法在材料科学中的应用现状

FEM

最早应用于固体力学领域,但由于其解决问题的有效性和实用性,很快推广应用于温度场、电磁场、流场、声场等连续介质领域。

目前

FEM

的应用领域主要包括:

2.1静力分析

包括线性非线性静力分析。

线性静力分析研究线弹性结构的变形和应力,它是工程结构分析和设计中最基本的方法。非线性结构静力分析主要研究外载作用下引起的非线性响应,其中非线性来源主要是材料非线性、几何非线性和边界条件非线性

3

大类。

2.2动力分析

主要包括以下分析类型:

(1)

模态分析。用于求解多自由度系统的模态参数。下图为计算得到的计算机主板的前三阶振型。

(2)

瞬态响应分析。求解在时域内结构承受随时间变化的载荷和速度作用时的动力响应。

(3)

简谐响应分析。对简谐激励结构在其平衡位置的振动进行分析。

(4)

频谱响应分析和随机振动分析。用于分析结构受已知频率激励时的最大响应。

(5)

屈曲和失稳分析。分析考察结构的极限承载能力,研究结构总体或局部的稳定性,获得结构失稳形态和失稳路径。

(6)

自动接触分析。用于接触边界定义和摩擦分析。

2.3失效和破坏分析

包括断裂分析(线弹性断裂分析和弹塑性断裂分析)、裂纹萌生与扩展分析、跌落分析和疲劳失效分析。下图是对电视机进行的跌落分析。

2.4热传导分析

包括稳态热传导分析、瞬态热传导分析、热辐射、强迫对流及温度的耦合分析。下图是一个铸造过程中的热传导分析,目的是追踪固化过程中铸件和模具的温度分布。

2.5声场分析

它用来研究在含有流体介质中声波的传播问题,或分析浸在流体中的固体结构的动态特性。

2.6流体分析

研究流体速度、压强、密度变化规律和粘滞流体的运动规律及粘滞流体中运动物体所受阻力及其它热力学性质。下图是离心泵叶轮叶片表面相对速度和压力变化曲线。

3.结束语

有限元方法是20世纪50年代发展起来的一种数值计算方法,随着有限元理论研究的逐步深入和计算机技术的飞速发展,有限元方法得到了广泛的工程应用。

4,参考文献

[1]张永刚.有限元法发展

及其应用[J].科技情报开发与经济,2007(17).

[2]张晋红.有限元分析的发展趋势[J].建材技术与应用,2007(4).

[

3]王勖成,邵敏.有限元法基本原理及数值方法[

M]

.2

版.北京:清华大学出版社,1997:156-

163.

[4]刘英魁.有限元分析的发展趋势[J].建筑科学,2009(6).

6

篇3：上海交通大学-材料科学与工程专业培养方案

上海交通大学-材料科学与工程专业培养方案 本文关键词：材料科学，上海交通大学，培养，方案，工程

上海交通大学-材料科学与工程专业培养方案 本文简介：http://smse.sjtu.edu.cn/shownews3.asp?id=695【培养方案】材料科学与工程专业本科人才培养方案（2013版）上海交通大学材料科学与工程专业培养计划说明一、培养目标与规格以材料科学与工程一级学科专业培养，培养材料科学与工程领域具有扎实和完整的专业基础知识结构、较

上海交通大学-材料科学与工程专业培养方案 本文内容：

http://smse.sjtu.edu.cn/shownews3.asp?id=695

【培养方案】材料科学与工程专业本科人才培养方案（2013版）

上海交通大学材料科学与工程专业培养计划说明

一、

培养目标与规格

以材料科学与工程一级学科专业培养，培养材料科学与工程领域具有扎实和完整的专业基础知识结构、较强的自主创新能力和国际竞争力的高层次核心人才，以满足该领域科学研究、工程应用、科技创新及组织管理等方面的人才培养需求。

本专业的毕业生应具备以下几方面的知识、素质和能力：

1.数理化基础扎实，专业基础知识结构完整、合理；

2.工程实践能力强，并具有创新意识和能力；

3.关注和了解本领域的最新科技进展；

4.具有全球前沿视野和中国发展意识；

5.具有较强的交流能力、合作精神以及领导能力；

6.具有高尚的道德情操和高度的社会责任感；

7.具备基础的人文修养和艺术修养；

8.具备终生学习的能力与习惯。

二、规范与要求

A

知识构架

A1文学、历史、哲学、艺术等的基本知识——要求学生在基础教育所达到的知识水平上实现进一步的提升。

A2社会科学学科的研究方法入门知识——借助于某一个学科的某些片断，通过短暂的学术探索，让学生接触到这个学科的研究方法，而不是要学生学习经过简化的、较为完整的学科概论或常识。

A3自然科学与工程技术的基础知识和前沿知识——这些知识应与社会和个人生活紧密联系，有助于学生提高科学素养和工程意识。

A4数学或逻辑学的基础知识——在基础教育水平之上，进一步培养学生的定量分析和逻辑思维能力。

A5

材料科学与工程领域的核心知识

A5.1

掌握本专业所需的数学、物理、化学等基础学科的基本理论、基本知识和基本技能；

A5.2

掌握本专业所需的电学、力学、机械及计算机等相关学科的基础知识和基本技能；

A5.3

掌握材料热力学、材料化学、固体物理等重要的专业基础知识；

A5.4

扎实掌握包括材料组织结构、性能、表征、加工四要素的材料研究系统知识；

A5.5

以某一模块为载体，使学生在材料研究及开发应用方面得到系统的知识和训练。

B

能力要求

B1清晰思考和用语言文字准确表达的能力。

B2发现、分析和解决问题的能力。

B3批判性思考和创造性工作的能力。

B4与不同类型的人合作共事的能力。

B5对文学艺术作品的初步审美能力。

B6至少一种外语的应用能力。

B7终生学习的能力。

B8

组织管理能力。

B9

熟练运用各种手段获取最新科学技术信息的能力；

B10

熟练阅读英语科技文献的能力；

B11

运用计算机软、硬件分析和解决材料科学与工程相关问题的能力；

B12

掌握材料微结构表征、性能测试、加工等基本实验技能和综合实验方法；

B13

具有对实验结果进行整理、归纳和分析的能力；

B14

具有撰写学位论文和学术交流的能力；

B15

知识面广博，具有较强的社会适应能力。

C

素质要求

C1

志存高远，意志坚强；

C2

刻苦务实，精勤进取；

C3

身心和谐，视野开阔；

C4

思维敏捷，乐于创新；

C5

具有良好的心理素质；

C6

具有高度的社会责任感；

C7

具有良好的职业道德和学术道德；

C8

具有全球视野和发展意识。

三、课程体系构成

1.通识教育课程

通识教育课程由思想政治类课程、英语、体育等25学分，及通识教育实践活动2学分组成。

2.专业教育课程

专业教育课程由专业基础课、专业核心课和专业模块课三大部分组成。

专业基础课包括涉及数学、物理、化学、电学、力学、机械及计算机等知识的19门必修课程，共62.5学分。

专业核心课程包括5门必修课程，共20学分。

专业模块课由金属材料科学，复合材料，液态成形与控制、材料连接工程、塑性成形及数字化制造、卓越工程师计划6个模块组成，每个模块3～5门课（8学分），每位学生必须完整选读其中一个模块的所有课程。同时，学生还必须选择相应模块的课程设计共2学分。专业组块课程包括金属材料科学，复合材料，微电子材料与技术、塑性成形及数字化制造、材料连接工程、生物材料6个组块，每位学生必须完成其中一个组块的4学分课程，同时还可选择其他组块的部分课程，多选的课程学分可以冲抵个性化教育课程学分。卓越工程师班学生必须选择卓越工程师计划模块，不需要选择其他组块课程；其余同学不能选择卓越工程师计划模块课程。

3.实践教育课程

实践教育课程由必修实验课程、选修科创实践课程，以及实习、军训、毕业论文、课程设计等各环节组成，共42.5学分。

4.个性化教育课程

个性化教育课程是学生可任意选修的课程，全部修业期间需修满10学分。学分来源为除本专业培养方案中通识教育课程、专业教育课程、实践教育课程三个模块要求的必修和选修学分之外的所有课程的学分。如，二专课程学分、任选课程学分、本专业限选模块修满学分要求后多修读的学分、部分专业提供的没有学分要求的专业选修课、大学基础英语（3）和（4）、认可学分的PRP等课外科技、学科竞赛和实践创新项目等。

四、学制、毕业条件与学位

材料科学与工程专业学制4年。

获得本培养计划规定的必修、选修课程及各项实践环节的所有学分，成绩合格，准予毕业并授予工学学士学位。

本教学计划规定学生毕业应获得必修和选修课程所要求的学分，同时必须完成培养计划中要求的各项教学活动。

五、课程设置一览表

课程代码

课程名称

总学分

总学时

排课学时

学时分配

推荐学期

知识贡献

能力贡献

素质贡献

理论教学

实践教学

实验

实习

其它

通识教育课程

公共课程类

须修满全部

TH000

思想道德修养与法律基础

3

34

34

34

1

A1;A2;

TH021

中国近现代史纲要

2

34

34

34

2

A1;

TH007

马克思主义基本原理

3

51

51

34

17

4

A2;

TH012

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

6

51

51

51

51

3

A2;

EN025

大学基础英语（1）

3

68

68

68

1

B1;B10;B6;

EN026

大学基础英语（2）

3

68

68

68

2

B1;B10;

PE001

体育（1）

1

34

34

1

C3;

PE002

体育（2）

1

34

34

34

2

C3;

PE003

体育（3）

1

34

34

34

3

C3;

PE004

体育（4）

1

34

34

34

4

C3;

TH004

军事理论

1

17

17

1

A2;

C3;

CS000

计算机文化基础

0

0

0

1

通识教育实践

必修课

须修满全部

XP000

通识教育实践活动

2

34

34

2

专业教育课程

基础类

必修课

须修满全部

CA031

大学化学原理（A类）

3

51

51

51

1

A4;A5.1;

B2;

C2;

MA077

线性代数(B类)

3

51

51

51

1

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

MA080

高等数学

(A)

(1)

6

102

102

102

1

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

MA081

高等数学

(A)

(2)

4

68

68

68

2

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

MA119

概率统计

3

51

51

51

2

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

MT000

材料导论

（D类）

2.5

42

42

34

8

2

A5;

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

PH001

大学物理

(A类)

(1)

4

68

68

68

2

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

EE009

电工与电子技术

(D类)

4

68

68

68

3

A5.2;

B2;

C4;

EM019

工程力学

(1-理论力学部分)

2

34

34

34

3

A5.2;

B2;

C4;

MA097

数理方法

3

51

51

51

3

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

ME001

工程图学

(1)

2

34

34

34

3

A5.2;

B2;

C4;

MT222

材料热力学

3

51

51

47

4

3

A5.3,A3

B6,B10,B15

C1

PH002

大学物理

(A类)

(2)

4

68

68

68

3

A4;A5.1;

B2;B3;

C2;

EM020

工程力学

(2-材料力学部分)

3

51

51

51

4

A5.2;

B2;

C4;

MT200

量子力学与统计物理

3

51

51

51

4

A5.1;

B1;B2;B7

C1;C4;

MT313

材料化学

3

51

51

51

4

A3,A5.3;

B12,B13,B15

C1

ME316

机械设计基础

3

51

51

51,5

A5.2;

B2;

C4;

MT307

材料制造数字化技术基础

4

68

68

52

16

5

A5.2;

B2;B11;B13

C2;C4;C7;

MT312

固体物理

3

51

51

51

5

A3,A5.1,A5.3

B13,B15

C3

专业类

必修课

专业核心课：须修满全部

MT321

材料加工原理

5

85

85

6

A2;

B2,B6,B10,B15

C1

MT311

材料科学基础

5

85

85

5

A2;A5.3

B13,B15

C1

MT308

材料组织结构的表征

4

68

68

6

A5.4;

B12,B15

C2

MT309

计算材料学

3

51

34

17

6

A5.4;A5.5

B11;B13;

C3

MT322

材料性能

3

51

51

6

A2

B12,B13,B15

C2

专业模块课：卓越工程师班需选择卓越工程师计划模块（12学分），其他同学需选择其余任一个模块（8学分）

金属材料科学模块

A

MT400

金属材料强韧化及组织调控

3

51

51

7

A5.5;

B2;B3;B9;

C4;C6;C7;

MT488

功能金属材料

2

34

34

7

A5.5;

B2;B9;B12;

C3;C4;C7;

MT430

热处理与智能化

3

51

51

7

A5.5;

B1;B11;B14;

C2;C4;C7;

复合材料模块

B

MT404

复合材料设计原理

2

34

34

7

A2,A3

B12,B13

C2

MT472

复合材料制备科学

3

51

51

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C2

MT473

复合材料结构、性能与表征

3

51

51

7

A5.4

B11,B12,B13,B14

C4

液态成型与控制模块

C

MT474

冶金过程与质量控制

2

34

34

7

A5.5

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT475

液态成型原理与工艺

2

34

34

7

A5.5

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT424

材料制备新技术

2

34

34

7

A5.5

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT476

计算材料工程

2

34

34

7

A5.5

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

材料连接工程模块

E

MT445

材料连接原理与工艺

3

51

51

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;,MT446

材料连接方法与设备

3

51

51

7

A5.5;

B2;B3;B11

C1;C2;C3

MT448

材料连接结构及工程设计

2

34

34

7

A5.5;

B2;B9;B15;

C3;C4;C7;

塑性成形及数字化制造模块

D

MT477

塑性成形技术及其工艺解析

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT478

现代模具数字化设计与制造技术

2

34

34

7

A5.5;

B1;B3;B9;

C1;C2;

MT479

塑性成形设备及自动化

2

34

34

7

A5.5;

B2;B9;B15;

C3;C4;C7;

MT480

塑性成形过程计算机仿真

2

34

34

7

A5.5;

B1;B10;B11;

C2;C4;C8;

卓越工程师计划模块（卓越工程师班需修满该模块12学分。）

F

MT456

材料加工工艺和设备

4

68

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C3;C4;C8

MT460

工程材料性能和选用

4

68

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C3;C4;C8

MT469

材料加工过程质量控制和管理

2

34

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C3;C4;C8

MT470

工程项目管理(材料)

2

34

7

A5.5;

B2;B8;B15;

C3;C4;C8

专业组块课：卓越工程师班可以不选，其他同学需选择其中一个组块，修满4学分

金属材料科学组块

A

MT436

无损检测

2

34

34

7

A5.5;

B2;B12;B13;

C2;C4;

MT412

工程材料学

(A类)

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;B9;

C2;C3;C4;

MT421

材料腐蚀与防护

2

34

34

7

A5.5;

B1;B2;B3;

C2;C3;C7;

MT427

现代表面技术

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;B13;

C1;C4;C6;

MT435

失效分析

2

34

34

7

A5.5;

B1;B2;B3;

C2;C3;C7;

MT454

金属材料制备新技术

2

34

34

7

A5.5;

B2;B7;B15;

C2;C3;C4;

复合材料科学组块

B

MT405

复合材料力学

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;B9;

C2;C3;C7;

MT481

表面复合材料

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT440

高分子材料基础

2

34

34

7

A5.5;

B9;B12;B15;

C3;C4;C7;

MT407

金属基复合材料

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;B9;

C2;C3;C7;

MT482

非金属基复合材料

2

34

34

7

A5.5;

B2;B9;B12;

C3;C4;C7;

材料连接工程组块

D

MT447

材料连接过程控制

2

34

34

7

A5.5;

B2;B11;B15;

C2;C3;C4;

MT449

材料连接质量检测与评估

2

34

34

7

A5.5;

B2;B13;B15;

C2;C6;C7;

塑性成形及数字化制造组块

E

MT484

高分子材料成型技术

2

34

34

7

A5.5;

B2;B3;

C2;C3;C4;

MT485

材料塑性加工新技术

2

34

34

7

A5.5;

B2;B9;B15;

C1;C3;C8;

微电子材料与技术组块

F

MT007

半导体材料与器件

2

34

34

7

A5.5;

B2;B9,B15;

C2;C4;C7;

电子制造原理与技术

2

34

34

7

A5.5;

B1,B9;B15;

C2;C3;C4;

MT493

电子封装材料与可靠性

2

34

34

7

A5.6;

B2,B9;B12;

C2;C4;C8;

生物材料组块

G

MT452

生物材料的微纳米技术

2

34

34

7

A3

B9,B10,B11,B14

C4

MT486

组织修复用生物材料与技术

2

34

34

7

A3

B9,B10,B11

C5

专业实践类课程

实验课程

必修课

须修满全部

CA032

大学化学原理实验

2

68

68

1

A5.1;

B13;B2;

C4;

PH028

大学物理实验（1）

1

26

26

2

A5.1;

B13;B2;

C4;

PH029

大学物理实验（2）

1

26

26

3

A5.1;

B13;B2;

C4;

EE010

电工与电子技术(D类)实验

2

34

34

4

A5.2;

B13;B2;

C4;

MT310

材料综合实验(1)

1.5

34

34

5

A5,A5.4,A5.5

B8,B11,B12,B13

C5

MT315

材料综合实验(2)

3

68

68

6

A5.4,A5.5

B8,B11,B12,B13

C5

各类实习、实践

必修课

须修满全部

EI000

电子电工基础

（电子电工实习1）

3

51

51

4

A5.2;

B13;B2;

C4;

ME037

机械制造基础

（金工实习3）

2

34

34

4

A3;

B2;B3;

C2;C4;

XP002

生产实习（材料）

3

51

51

6

A5.4

B2;B3;

C3;C4;

军事技能训练

必修课

须修满全部

TH010

军训

3

51

2

C2;C3;

专业综合训练

必修课

须修满全部

BS027

毕业设计（论文）（材料科学与工程）

17

289

289

8

A5

B12;B13;B14

C2;C4;C7;

选修课

专业综合训练选修：（卓越工程师特班学生须选“材料工程导论”、“材料工程论坛”及一门相关模块的课程设计，共6学分，其中2学分可替代个性化教育课程学分；其他学生须选“材料前沿专题”及一门相关模块的课程设计，共4学分）

MT201

材料工程导论Ⅰ

1

17

4

A5

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT317

材料工程导论Ⅱ

1

17

5

A5

B2;B3;B15;

C1;C2;C4;

MT459

材料前沿专题

2

34

34

6

A5

B2;B9;B15;

C2;C3;C7;

MT318

材料工程论坛

2

34

34

6

A5

B2;B9;B15;

C2;C3;C7;

MT461

金属材料科学课程设计

2

34

34

7

A5

B2;B4;B9;

C2;C4;C7;

MT462

复合材料课程设计

2

34

34

7

A5

B2;B4;B9;

C2;C4;C7;

MT464

液态成型与控制课程设计

2

34

34

7

A5

B2;B4;B9;

C2;C4;C7;

MT467

材料连接工程学课程设计

2

34

34

7

A5

B2;B4;B9;

C2;C4;C7;

MT487

塑性成形及数字化制造课程设计

2

34

34

7

A5

B2;B4;B9;

C2;C4;C7;

MT471

卓越工程师计划课程设计

2

34

34

7

A5

B2;B4;B9;

C2;C4;C7;

个性化教育课程

个性化教育课程

EN027

大学基础英语

(3)

3

68

68

3

EN028

大学基础英语

(4)

3

68

68

4

MT328

材料加工技术实践

(2)

2

34

10

24

6

B2;B3;B11;

C2;C3;C4;

MT419

材料激光加工技术

2

34

34

6

B2;B15;

C2;C4;

MT418

陶瓷材料基础

2

34

34

7

B1;B2;B3;

C1;C2;C4;

MT433

测试技术

(C类)

2

34

34

7

B1;B2;B3;

C1;C2;

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