01
绪论：摩擦焊技术发展史、工业应用现状、课程目标与学习路径
从历史到前沿，建立课程全景认知
发展史应用现状学习路径
02
摩擦焊基本原理：摩擦生热机制、热力耦合过程、焊接参数物理意义
转速·压力·时间如何影响界面
热力耦合参数物理意义
03
界面温度场分析：摩擦界面温度分布、热传导模型、温度对材料塑性的影响
温度场建模与塑性关联
热传导温度分布塑性
04
塑性变形与材料流动：塑性层形成、材料流动模式、飞边形成机理
流动模式与飞边控制
塑性层飞边流动
05
界面微观组织演变：动态再结晶、相变、晶粒细化机制
微观组织决定宏观性能
再结晶相变晶粒细化
06
界面结合机理（一）：机械嵌合与原子扩散的竞争关系
机械锁合 vs 原子扩散
机械嵌合原子扩散
07
界面结合机理（二）：氧化膜破碎与界面净化过程
氧化膜去除与洁净界面
氧化膜界面净化
08
界面结合机理（三）：界面能、润湿性与结合强度的热力学基础
热力学驱动界面结合
界面能润湿性热力学
09
典型材料组合的界面特征：同种金属（Al-Al、Cu-Cu）、异种金属（Al-Cu、Al-Steel）
同种/异种金属界面对比
Al-AlCu-CuAl-CuAl-Steel
10
缺陷形成机理：未焊合、孔洞、夹杂物、裂纹的产生原因与控制
缺陷溯源与工艺窗口
未焊合孔洞夹杂物裂纹
11
工艺参数对界面质量的影响：转速、摩擦压力、顶锻压力、摩擦时间的单因素分析
单因素影响规律
转速摩擦压力顶锻压力时间
12
工艺参数优化方法：正交实验设计、响应曲面法、多目标优化
实验设计与参数寻优
正交实验响应曲面多目标优化
13
界面强度测试方法：拉伸测试、剪切测试、显微硬度、剥离测试
力学性能评价体系
拉伸剪切显微硬度剥离
14
界面强度的影响因素：结合率、界面粗糙度、残余应力、金属间化合物层厚度
多因素耦合影响强度
结合率粗糙度残余应力IMC层
15
强度预测模型概述：经验模型、解析模型、数值模型、数据驱动模型的对比
模型分类与选型指南
经验模型解析模型数值模型数据驱动
16
基于热力耦合的解析模型：温度-压力-时间关系与强度关联
经典解析框架
热力耦合解析模型强度关联
17
基于有限元法的数值模拟：Abaqus/Deform在摩擦焊中的应用
数值仿真实践
AbaqusDeform有限元
18
机器学习基础（一）：回归与分类、特征工程、模型评估指标（R²、RMSE）
ML基础与评价指标
回归分类特征工程R²RMSE
19
机器学习基础（二）：决策树、随机森林、支持向量机、神经网络简介
经典模型速览
决策树随机森林SVM神经网络
20
数据驱动的强度预测模型：数据采集、预处理、模型训练与验证
完整数据科学流程
数据采集预处理训练验证
21
深度学习在界面预测中的应用：CNN、RNN、Transformer在材料数据上的尝试
前沿深度学习架构
CNNRNNTransformer
22
模型可解释性：SHAP值、特征重要性分析、物理约束的引入
打开黑箱·物理融合
SHAP特征重要性物理约束
23
多物理场耦合建模：热-力-冶金-微观组织全耦合模型
全耦合仿真框架
热-力-冶金微观组织
24
数字孪生与实时质量监控：基于传感器数据的在线强度预测
工业4.0实时监控
数字孪生传感器在线预测
25
案例研究（一）：铝合金摩擦焊界面优化与强度提升
铝合金实战案例
铝合金界面优化强度提升
26
案例研究（二）：铜-钢异种金属焊接界面控制
异种金属界面策略
铜-钢异种金属界面控制
27
案例研究（三）：钛合金摩擦焊工艺窗口设计
钛合金工艺设计
钛合金工艺窗口
28
前沿进展：超声辅助摩擦焊、搅拌摩擦焊与线性摩擦焊的界面对比
新型摩擦焊技术对比
超声辅助搅拌摩擦焊线性摩擦焊
29
工业标准与质量控制：ISO/AWS标准、无损检测（超声、X-ray）在界面评价中的应用
标准与无损检测
ISO/AWS超声检测X-ray
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课程总结与未来展望：绿色制造、智能化焊接、跨学科融合趋势
总结·趋势·未来
绿色制造智能化跨学科