Прогностичне моделювання деградації матеріалів
Спеціальність: Матеріалознавство
Код дисципліни: 8.132.00.M.025
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Матеріалознавство та інженерія матеріалів
Лектор: Д-р техн. наук, професор Кулик Володимир Володимирович
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей:
ЗК 1 - знання теоретичних та прикладних засад матеріалознавства, сучасного стану й тенденцій його розвитку.
ФК 1 - здобуття глибинних знань із матеріалознавства, зокрема засвоєння основних концепцій, розуміння теоретичних і практичних проблем, історії розвитку та сучасного стану наукових знань в галузі матеріалознавства, оволодіння термінологією з досліджуваного наукового напряму;
ФК 5 - розуміння механізмів впливу експлуатаційних чинників на деградацію матеріалів та оволодіння методами оцінки пошкоджуваності виробів.
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
ЗН 2 - знання науково обґрунтованих критеріїв працездатності матеріалів та виробів, фізичних явищ, які зумовлюють деградацію матеріалів, умов експлуатації, які спричиняють зниження працездатності виробів.
УМ 4 - уміння прогнозувати поведінку виробів в умовах експлуатації, встановлювати причину виходу їх із ладу, здійснювати оптимальний, вибір матеріалу для ефективного використання в інженерній практиці.
УМ 8 - уміння застосовувати знання про закономірності взаємозв’язку складу, структури, зовнішньої дії з механічними, фізичними та хімічними властивостями під час розв’язання теоретичних та прикладних завдань матеріалознавства.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Кореквізити:
1. Теорія фазових перетворень.
2. Фізико-хімічні процеси протикорозійного захисту.
3. Трибологія та зносотривкі матеріали.
Короткий зміст навчальної програми: Ознайомлення з причинами, видами та можливостями моделювання деградації матеріалів, способами її прогнозування та забезпечення надійності матеріалів під дією навантаження й навколишнього середовища в різноманітних умовах експлуатації.
Опис: Роль експлуатаційних чинників (часу, температури, механічних напружень, технологічного середовища) в деградації конструкційних матеріалів порівняно з їх вихідним станом.
Чутливість механічних характеристик до деградації алюмінієвих сплавів авіаційного призначення.
Експрес-метод деградації алюмінієвих сплавів у лабораторних умовах.
Механізм і стадії експлуатаційної деградації сталей конструкцій для транспортування та зберігання нафти і газу.
Чутливості різних механічних та корозійно-механічних властивостей до оцінювання деградації металу.
Особливості експлуатаційної деградації металу зварних з’єднань, труб з ознаками водневого макророзшарування та великоємних резервуарів зберігання нафти.
Високотемпературна деградації сталей теплоенергетичного, нафтохімічного та металургійного устаткування.
Роль пусків-зупинок технологічного процесу в експлуатаційній деградації теплотривких сталей та фрактографічні аспекти руйнування.
Наслідки деградації профільних металоконструкцій, експлуатованих за умов атмосферного впливу.
Деградація металевого прокату елементів тривалоексплуатованих сіткових гіперболоїдних веж.
Особливості деградації металопрокату різного виду підіймально-транспортувальних механізмів.
Чинники, що впливають на експлуатаційну деградацію сталей і зварних швів корпусів атомних реакторів.
Вплив вмісту домішок і окремих легувальних елементів на перебіг радіаційного окрихчення матеріалів корпусів реакторів на ділянці активної зони.
Оцінювання ступеня деградації за кореляційними залежностями між параметрами мікроструктури, механічними і структурно-чутливими фізичними, фізико-хімічними та іншими характеристиками матеріалів.
Критеріїв переходу від стадії деградації матеріалів до стадії деградації елементів конструкцій.
Методи та критерії оцінювання: Усне та письмове опитування, практична перевірка, рейтинговий контроль.
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль:
1. Захист практичних робіт – 40 балів.
Екзаменаційний контроль:
1. Письмова компонента – 50 балів.
2. Усна компонента – 10 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова
1. Механіка руйнування і міцність матеріалів: Довідн. пос. / Під заг. ред. В.В. Пана¬сюка. Т. 15: Осташ О.П. Структура матеріалів і втомна довговічність елементів конструкцій.– Львів: Сполом, 2015. – 312 с.
2. Механіка руйнування і міцність матеріалів: Довідн. пос. / Під заг. ред. В.В. Пана¬сюка. Т. 9: Міцність і довговічність авіаційних матеріалів та елементів кон¬струк¬цій / О.П. Осташ, В.М. Федірко, В.М. Учанін та ін. – Львів: Сполом, 2007. – 1068 с.
3. Крижанівський Є.І., Никифорчин Г.М. Корозійно-воднева деградація нафтових і газових трубопроводів та її запобігання: Наук.-техн. пос. у 3-х т. / Під заг. ред. В.В. Панасюка. – Івано-Франківськ; Львів: Вид-во Івано-Франківськ. нац. техн. ун-ту нафти і газу. Т. 1: Основи оцінювання деградації трубо¬про¬водів. – 2011. – 458 с.; Т. 2: Деградація нафтопроводів та резервуарів і її запобі¬гання. – 2011. – 448 с.; Т. 3: Деградація газопроводів та її запобігання. – 2012. – 434 с.
4. Рябічева Л.О. Механічні властивості та конструкційна міцність матеріалів. Луганськ: СНУ ім. Даля , 2013. – 482 с.
5. Дяченко С. С. Фізичні основи міцності та пластичності металів. Харків: Вид. ХНАДУ, 2003. – 226 с.
6. Бялік О.М., Кіндрачук М.В., Кондратюк С.Є., Черненко В.С. Структурний аналіз металів. Металографія. Фрактографія. К.: Політехніка. – 2006. - 328 с.
7. Романів О. М., Зима Ю. В., Карпенко Г. В. Електронна фрактографія зміцнених сталей. Київ: Наукова думка, 1974. – 208 с.
8. Fatigue of materials, S. Suresh, Cambridge solid state science series,1991
9. Thomas H. Courtney. Mechanical behaviour of materials. - Mac Graw-Hill, 1992.
10. Russel H. Jones. Stress-Corrosion cracking : materials performance and evaluation. - ASM International, 1992.
Допоміжна
1. Wyzykowski J., Pleszakow E., Sieniawski J. Odksztalcanie i pekanie metali. Warszawa: WNT, 1999. – 407 s.
2. Богун Л.І., Плешаков Е.І. Випробування на зношування: Методичні вказівки до лабораторної роботи. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2014. – 16 с.
3. Плешаков Е.І.., Кондир А.І. Механічні й технологічні властивості матеріалів та методи їх визначення: Методичні вказівки до лабораторної роботи. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2012. – 28 с.
4. Плешаков Е.І., Котик Ю.М. Випробування матеріалів на втому. Методичні вказівки до лабораторної роботи. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2006 – 12 с.
5. Mechanical behaviour of materials, M.A Meyers and K.K. Chawla, Cambridge University Press (2008).
9. Інформаційні ресурси
1. http://mmateng.eu/download/documents/presentations/2014-11_coordination/master-classes/ENSCL%20-%20Master%20class%20-%20Damage%20and%20reliability.pdf
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).