流体力学及液压传动课程教学大纲

流体力学及液压传动课程教学大纲

(FluidMechanicandHydraulicTransmission)

一、课程概况

课程代码：0107024

学分：2

学时：32

先修课程：《高等数学》、《大学物理》、《工程力学》

适用专业：材料成型及控制工程

建议教材：王积伟主编.液压传动（第三版）.机械工业出版社.2018.1

课程归口：航空与机械工程学院/飞行学院

课程的性质与任务：本课程是材料成型及控制工程专业的一门专业基础必修

课程，也是一门理论性较强、与复杂的工程问题联系密切的技术基础学科。通过

本课程的教学使学生掌握流体力学基本理论和基础知识，培养学生掌握先进技术,

增强文化自信和民族自豪感；掌握液压传动工作原理、液压传动工程应用和系统

设计的基本方法，具备一般液压传动系统的分析和初步设计能力，培养学生积极

进取、勇于创新的时代精神和服务社会的意识。

二、课程目标

目标1.掌握流体力学与液压传动的基本理论和基础知识，并能运用流体力

学与液压传动技术分析模具开发和材料成型工艺控制领域的复杂工程问题。

目标2.能够基于流体力学与液压传动基本原理和数学模型，掌握液压系统

性能分析和系统设计的方法，并正确表达材料成型工艺、成型过程控制领域复杂

工程问题，能体现积极进取、勇于创新的时代精神和服务社会的意识。

本课程支撑专业培养方案中毕业要求观测点1-3和2-2,对应关系见下表。

毕业要求观测底课程目标

（说明：H-强支撑）

目标1目标2

毕业要求1-3（H）V

毕业要求2-2（H）

三、课程基本内容和要求

（一）流体力学与液压传动概论

1.教学内容

（1）流体力学与液压传动的发展历史及应用

（2）流体的基本概念、流体受力及其物理性质

2.基本要求

（1）了解流体力学及液压传动的发展历史

（2）掌握流体的基本概念、流体受力及其主要物理性质

思政元素:通过流体力学发展历史及工程应用的介绍，使学生了解先进技术,

增强文化自信和民族自豪感。

（二）流体静力学

1.教学内容

（1）流体静压强及其特性

（2）欧拉平衡微分方程

（3）静力学基本方程及静止流场的特性

（4）静止流体对固态壁面相互作用力的分析计算

2.基本要求

（1）掌握流体静压强及其特性

（2）掌握欧拉平衡微分方程

（3）掌握静力学基本方程及静止流场的特性

（4）掌握静止流体对固态壁面相互作用力的分析计算

（三）流体运动学基础

1.教学内容

（1）流体运动的描述方法

（2）流动基本概念

（3）连续性方程

（4）微团运动分析

2.基本要求

（1）掌握流体运动描述方法：拉格朗日法、欧拉法

（2）掌握几个流动基本概念

（3）掌握连续性方程

（4）掌握微团运动分析

思政元素：通过欧拉等科学巨匠的人生故事，引导学生的用于探究的科学探

索精神和精益求精的工匠精神，并将其转化为努力学习和用于创新的能动力。

（四）流体动力学基础

1.教学内容

（1）欧拉运动微分方程

（2）伯努利方程

（3）动量方程

（4）动量矩方程

2.基本要求

（1）掌握欧拉运动微分方程

（2）掌握伯努利方程及其应用

（3）掌握动量方程

（4）掌握动量矩方程

思政元素：在讲述流体流动的守恒方程及规律时，使学生认识到复杂多变的

流体运动居然也可以像固体运动那样使用数学方程来求解和描述，引导学生认识

力和运动存在的必然联系，反映了自然界万事万物中客观存在的内在本质关系,

这里辅以生活实例或者身边发生的重大事件可以更好地加强学生马克思唯物主

义科学世界观的培养。

（五）管道流动阻力、孔口和缝隙流量及液压冲击和气穴现象

1.教学内容

流态：层流、湍沈

圆管内流体运动的数学描述

沿程损失和局部损失

孔口和缝隙流量

液压冲击和气穴现象

2.基本要求

（1）掌握流态：层流、湍流

（2）掌握圆管内流体运动的数学描述

（3）掌握沿程损失和局部损失

（4）掌握孔口、缝隙液流的基本公式及其应用。

（5）了解空穴、液压冲击现象及其消除途径。

（六）液压泵和液压马达

1.教学内容

（1）液压泵、液压马达的工作原理和主要性能参数。

（2）齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构特点、主要性能及选用。

2.基本要求

（1）掌握液压泵的工作原理和主要参数，了解液压马达的工作原理和主要

参数。

（2）掌握齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、结构特点、主要性能和选

用方法。

（七）液压缸

1.教学内容

（1）液压缸的工作特性和结构特点。

（2）液压缸的主要结构参数设计计算。

2.基本要求

（1）掌握液压缸的工作特性和结构特点。

（2）理解液压缸主要参数设计计算方法。

（八）液压控制阀

1.教学内容

（1）方向阀的工作原理、结构特点、主要性能和使用场合。

（2）压力阀的工作原理、结构特点、主要性能和使用场合。

（3）流量控制阀的工作原理、结构特点、主要性能和使用场合。

2.基本要求

（1）掌握手动、机动、电磁、电液等换向阀的工作原理、结构特点和使用；

掌握溢流阀、减压阀和顺序阀的工作原理、结构特点和应用；掌握节流阀、调速

阀等流量控制阀的工作原理；掌握三位换向阀的中位机能。

（九）液压基本回路和典型液压传动系统

1.教学内容

（1）掌握方向、压力、速度控制回路的功能、组成元件、工作特性和应用

场合。

（2）了解多缸工作控制回路的工作原理和性能。

（3）典型液压系统的组成、工作原理、系统特点和系统性能分析。

（4）液压传动系统的具体工程应用。

2.基本要求

（1）掌握换向回路的功能和工作原理。

（2）掌握压力控制回路的工作原理及应用。

（3）掌握快速运动回路、调速回路。

（4）了解多缸动作回路的工作原理及特性。

（5）掌握典型液压系统的组成、工作原理.、系统特点和系统性能分析。

（6）了解液压传动系统的具体工程应用。

（+）液压系统的设计与计算

1.教学内容

（1）液压系统设计的一般步骤。

（2）液压系统原理图的拟定。

（3）液压系统主要参数的计算和元件的选型过程。

（4）液压系统的性能验算。

2.基本要求

（1）掌握液压系统设计的一般步骤。

（2）掌握液压系统原理图的拟定。

（3）掌握液压系统主要参数的计算和元件的选型过程。

（4）理解液压系统的性能验算。

教学内容与课程目标的对应关系及学时分配见下表。

序支撑的课程支撑的毕业要讲授学

教学内容

号目标求观测点时

1流体力学及液压传动概论目标1、21-3、2-22

2流体静力学目标11-32

3流体运动学基础目标1、21-3、2-24

4流体动力学基础目标22-24

管道流动阻力、孔口和缝隙流量

5目标1、21-3、2-22

及液压冲击和气穴现象

6液压泵和液压马达目标11-34

7液压缸目标11-32

8液压控制阀目标11-34

液压基本回路和典型液压传动系

9目标22-26

统

10液压系统的设计与计算目标22-22

合计32

四、课程实施

（一）把握主线，引导学生掌握流体力学与液压传动的基本知识、基本理论

和基本原理，使学生掌握流体力学及液压传动在工程中应用的方法并能分析复杂

的机械工程问题。

（二）采用多媒体教学手段，配合例题的讲解及适当的思考题，保证讲课进

度的同时，注意学生的掌握程度和课堂的气氛。

（三）采用案例式教学，引进工程中应用的的实际案例，融入思政元素，让

学生真正掌握本门课程的基本理论和方法，从而具备相关知识和方法的实际应用

能力和社会服务的意识。

（四）主要教学环节的质量要求如表所示。

主要教学环节质量要求

（1）掌握本课程教学大纲内容，严格按照教学大纲要求进行课程教学内

容的组织。

（2）熟悉教材各章节，借助专业书籍资料，并依据教学大纲编写授课计

1备课

戈IJ,编写每次授课的教案。教案内容包括章节标题、教学目的、教法设计、

课堂类型、时间分配、授课内容、课后作业、教学效果分析等方面。

（3）根据各部分教学内容，构思授课思路、技巧，选择合适的教学方法。

（1）要点准确、推理正确、条理清晰、重点突出，能够理论联系实际，

熟练地解答和讲解例题。

（2）采用多种教学方式（如启发式教学、案例分析教学、讨论式教学、

多媒体示范教学等），注重培养学生发现、分析和解决问题的能力。

2讲授

（3）能够采用现代信息技术辅助教学。

（4）表达方式应能便于学生理解、接受，力求形象生动，使学生在掌握

知识的过程中，保持较为浓厚的学习兴趣。

（5）有机融入思政元素，达成课程目标。

学生必须完成规定数量的作业，作业必须达到以下基本要求：

（1）按时按量完成作业，不缺交，不抄袭。

（2）书写规范、清晰。

作业布（3）解题方法和步骤正确。

3置与批教师批改和讲评作业要求如下：

改（1）学生的作业要按时全部批改，并及时进行讲评。

（2）教师批改和讲评作业要认真、细致，按百分制评定成绩并写明日期。

（3）学生作业的平均成绩应作为本课程总评成绩中平时成绩的重要组成

部分。

为了解学生的学习情况，帮助学生更好地理解和消化所学知识、改进学习

课外答

4方法和思维方式，培养其独立思考问题的能力，任课教师需每周安排一定

疑

时间进行课外答疑与辅导。

本课程考核的方式为闭卷笔试。有下列情况之一者，总评成绩为不及格：

成绩考

5（1）缺交作业次数达1/3以上者。

核

（2）缺课次数达本学期总授课学时的1/3以上者。

五、课程考核

（一）本课程考核方式包括形成性考核和期末试卷考核

（二）形成性考核成绩为各项（支撑课程目标的平时作业和考勤提问表现等）

成绩的按比例计算得到（百分制计分。

（三）课程总评成绩二形成性考核成绩X40%期末考试成绩X60%o

课程目标与课程考核环节、权重的对应关系见下表。

总题课程目标

序号课程目标考核环节

分达成权重

形成性考核1（包括：考勤提问表现和习题作业

（流体力学基本概念、流体静力学和流体运动学

1课程目标11000.4

基础、液压传动基本概念以及液压元件相关内容

的习题作业）

期末考试考核400.6

形成性考核2（包括：考勤提问表现和习题作业

（流体动力学基础、孔口缝隙流量、液压基本回1000.4

2课程目标2路以及典型液压传动系统相关内容的习题作业）

期末考试考核600.6

每个课程目标达成度计算方法如下:

£支撑该课程目标考核环节;平均得分X达成权重j

某课程目标评价值二三---------------------------------------

£支撑该课程R标考核环范总题分X达成权重i

j=l

六、有关说明

（一）教学建议

1.本课程实践性较强，教学中引入工程实际应用案例，结合实验，增强学生

的感性认识。

2.提倡启发式、课堂讨论、多媒体课堂讲授与视频动画相结合的教学方式,

3.本课程根据学生作业、课堂讨论、平时考核情况和学生、教学督导等的反

馈，及时对教学中的不足之处进行改进，并在下一轮课程教学中整改完善，确保

相应毕业要求观测点达成。

（二）教学参考书

[1]王积伟，章宏甲.液压传动（第三版）.北京：机械工业出版社，2018

[2]侯国祥孙江龙.工程流体力学.机械工业出版社，2019

附：一、形成性考核评分标准

评分标准

课程

目标优良中等及格不及格

(90-100)(80〜89)(70〜79)(60〜69)«60）

课堂出勤率课堂出勤率课堂出勤率课堂出勤率课堂出勤率

100%,课堂回90%以上，课堂80%以上,课堂70%以上，课堂70%以下,课堂

答问题积极且回答问题全部回答问题7Q%回答问题60%回答问题大部

全部正确；按正确；按时完以上正确；按以上正确；按分错误；不能

时完成任务，成任务，能合时完成任务，时完成任务，按时完成任

能熟练准确完理准确完成布能准确完成布基本能准确完务，不能准确

课程成布置的流体置的流体力学置的流体力学成布置的流体完成布置的流

目标力学基本概基本概念、流基本概念、流力学基本概体力学基本概

1念、流体静力体静力学和流体静力学和流念、流体静力念、流体静力

学和流体运动体运动学基体运动学基学和流体运动学和流体运动

学基础、液压础、液压传动础、液压传动学基础、液压学基础、液压

传动基本概念基本概念以及基本概念以及传动基本概念传动基本概念

以及液压元件液压元件相关液压元件相关以及液压元件以及液压元件

相关内容的习内容的习题作内容的习题作相关内容的习相关内容的习

题作业业业题作业题作业

课堂出勤率课堂出勤率课堂出勤率

课堂出勤率课堂出勤率

100%,课堂回70%以上，课堂70%以下,课堂

90%以上，课堂80%以上,课堂

答问题积极且回答问题60%回答问题大部

同答问题全部回答问题70%

全部正确；按以上正确；按分错误；不能

正确；按时完以上正确：按

时完成任务，时完成任务，按时完成任

成任务，能合时完成任务，

能熟练准确完