一、課程基本概況
課程名稱🏇🏿：機械設計 課程負責人🙎🏼♂️：趙爽
學分學時：4學分🧏🏼♀️，64學時 所屬學院： 機械學院
教學對象：大三機械類專業本科生 課程類別：專業必修課
二、課程思政典型案例
案例名稱: 螺栓事故案例
1.課程章節及名稱🧍♂️🥒： 第14章螺紋聯接設計 第5節螺栓組的結構設計與受力分析
2.教學目標
知識目標🧑🏫：
教學知識點一🦻🏼：掌握單個螺栓聯接的受力分析🐯；
教學知識點二👩🏿🎤🧘🏼♀️：掌握螺栓組聯接的受力分析和結構設計😛。
能力目標：會進行螺栓組結構設計及螺栓受力分析和選型。
育人目標✩✍️：培養學生認真、細致的學習態度和從事工程技術工作🦻👨🏻🔧，作為一名工程技術人員應具備的認真👽𓀇、嚴謹的工作作風。
3.教學思想
螺栓是機器中使用最多、最標準化的零件，據不完全統計，有關緊固件的標準有400多個，完全超過其他通用件的標準。
一顆微小🕸、看似不起眼的螺栓，卻在我們的生活中起著巨大的作用。螺栓能把一個個零散的零件或部件連接起來，成為一個能夠供我們使用的機器。少一顆螺栓都不能組成一個完整的整體，甚至螺栓的尺寸（長度或直徑）不符合要求或者松動🚴，都將會引起安全隱患🧙🏿♀️🌓。小小螺栓看起來貌似微不足道🏞，但引起的安全事故也會令人心驚膽戰。
一般學生🚵，甚至工程師和工人💁🏼♂️，在設計和生產過程中很難重視螺栓及螺栓組的受力分析計算🤸🏼，即使有計算過程，也是非常簡單的計算，沒有完全考慮相關部件的強度及外載荷👂🏿，更對螺栓問題導致的安全事故知之甚少。
本章節在講授螺栓設計時，通過引入一些令人驚心動魄的事故事例，以血的教訓來向學生說明“千裏之提🤌，潰於蟻穴”的道理🤛🏽，從而培養學生求真、求實、一絲不苟🕺、精益求精的工匠精神，讓學生明白，做為未來的一名工程師應該具備的職業素養👰🏼♂️。
4.課程思政教學實施
課前準備
提前3周布置討論大作業題目，讓學生自己搜索螺栓相關思政素材，準備上課交流。螺栓聯接設計課前布置學生課前預習要求，提前學習課程思政網站學習資料🧗🏿。
案例資源👼🏽：
網址1：https://www.sohu.com/a/203132939_487461👷🏿♀️；
網址2：http://www.chinazbj.com/mobiles/MArticles/xxlsyfdsgj.html🔥；
網址3🌓：https://www.sohu.com/a/235353113_723576
網址4： http://blog.sciencenet.cn/home.php? mod=space&uid=50811&do=blog&id=550978
教學過程
思政案例引入：
通過事故圖片導入思政案例，分別從螺栓的數量、直徑大小和松動三個方面引入事故案例🏌🏼♂️，以血的教訓給學生以警醒🍹🫠，培養學生一絲不苟💍、認真👏🏿、求實🥐、精益求精的工匠精神👐🏽。
（1）螺栓數量問題導致的事故案例
2017年11月6日18時35分，深圳市威宏誌五金製品有限公司女工羅某在操作37號沖床時被旁邊突然發生傾倒的36號沖床砸到頭部和左肩，經搶救無效死亡，倒下的沖床機座分離。
倒塌沖床照片
出事的沖床是深圳市威宏誌五金製品有限公司於2015年7月安裝的設備，平時用來生產加工DVD五金零件➖💂🏼。理應來說，承受沖擊載荷的機械設備，很少因正常工作時遭破壞👍🏿，更何況是突然在幾乎沒有任何預兆的情況下發生倒塌𓀋。
事故調查人員發現，傾倒的沖床，就是因為沒有通過地腳螺栓進行緊固連接以及基座側面應該安裝兩顆螺栓，但是只安裝一顆螺栓🫅🏽👩🏼🍳，故釀成事故♠︎🎲！
為了減少安裝麻煩，該工廠貪圖省事，僅在沖床原固定位置四角采取了鋼筋限位，但這種措施只是防止機器晃動，而不能保障其穩固性。再者，沖床機座側面理應安裝2顆螺栓，可出事的沖床只安裝了一個🧐，且由於常年用於作業生產，安裝的螺栓慢慢松動，所以才會造成機器重心失穩🧡，導致傾翻。
（2）螺栓尺寸問題導致的事故案例
1990年6月10日☎，英國航空的 5390號班機在飛行過程中，駕艙的一塊擋風玻璃突然飛落🍦，機長上半身被吸出機外👩🏼🎤，萬幸除機長和抱住他的空乘外無人受傷，在副機長的努力下安全降落。
事故原因是駕艙剛更換過的擋風玻璃螺釘不合格，90顆固定螺釘裏有84顆的直徑為0.026英寸（1毫米），要比標準的小🎄；其余的6顆的長度是0.1英寸（3毫米），則比標準的短👂🏻。
（3）螺栓松動問題導致的事故案例
2018年5月27日晚🧚🏼♀️，印度安得拉邦一家遊樂場的摩天輪在運行時發生事故，一車廂多人跌落。一名10歲女童喪生🧑🏿💼，另造成6人重傷🎑，其中包括3名兒童🚴🏿♀️⚀。事故原因是摩天輪螺栓松動脫落引起了摩天輪一節車廂脫落飛出。
2013年8月10日🎉，阿根廷羅薩裏奧一處遊樂園纜車上的一個座艙螺栓發生松動，從30米高空墜落𓀘👨🏿🎓，造成2人死亡，多人受傷。
阿根廷纜車事故圖
對於承受靜載荷工況的連接🤹🏽♀️，如果螺栓松動會引起螺栓受力不均勻，松的螺栓承受的載荷會減小，沒有松動的螺栓受力會增加，根據具體的結構不同情況稍有不同，如果連接處螺栓數量比較多，有一個螺栓松動不會有致命的影響，但如果連接處僅有兩個螺栓，一旦其中一個發生松動，另一個螺栓就會承擔大部分的載荷，並且受力形式也發生比較大的變化🎈，載荷大到一定程度後🕌，緊的螺栓可能先斷裂🎰，然後松動的螺栓承受所有載荷，以致無法承重而斷裂。 當螺栓承受疲勞載荷時🏌🏽♂️🧮，如果有一個螺栓松動，預緊力大大降低，當承受交變載荷時🪠，螺栓的預緊力變化範圍比較大🧏🏼♂️，螺栓自身的應力幅值會比其他螺栓更高📯，會造成早期疲勞斷裂🐏。 螺栓一旦斷裂，後果不堪設想。
