Файл: Методические указания по освоению дисциплины Рациональное проектирование композитов для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.03.2024
Просмотров: 2
Скачиваний: 0
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по освоению дисциплины «Рациональное проектирование композитов» для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов»
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета
2017
Составители:
Р.Н. Сулейманов, Ю.В. Соколкин, А.А. Чекалкин
УДК 620.22-419.8 (072.8)
Рецензент доктор технических наук, профессор,
заведующий кафедрой МКМК А.Н. Аношкин (Пермский национальный
исследовательский политехнический университет)
Методические указания по освоению дисциплины «Рациональное проектирование композитов» для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов» / сост. Р.Н. Сулейманов, Ю.В. Соколкин, А.А. Чекалкин. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. – 9 с.
Приведены список тем учебной дисциплины и ссылки на основную используемую литературу.
Предназначены для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов»
Утверждены на заседании кафедры механики композиционных материалов и конструкций: протокол № 16 от 31.05.2017
УДК 620.22-419.8 (072.8)
© ПНИПУ, 2017
2
Содержание |
|
Введение............................................................................................................. |
4 |
Методические указания студентам по освоению дисциплины |
|
«Рациональное проектирование композитов».......................................... |
5 |
Библиографический список........................................................................... |
6 |
3
Введение
Цель учебной дисциплины – приобретение знаний, умений и овладение навыками в области рационального проектирования изделий из композиционных материалов с учетом деформационных и прочностных характеристик материалов.
Задачи учебной дисциплины
•формирование знаний о постановках задач оптимизации композиционных материалов и конструкций, математических методах оптимизации при наличии ограничений, критериях прочности слои- сто-волокнистых композитов и элементов композитных конструкций;
•формирование умения проводить оптимизационные расчеты реальных конструкций из композиционных материалов;
•формирование навыков решения прикладных задач оптимизации волокнистых композитов с учетом деформационных и прочностных характеристик материала.
Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:
•основные типы современных конструкционных и функциональных неорганических и органических материалов, композитов и гибридных материалов;
•конструкции из композитов как объекты рационального проектирования.
4
Методические указания студентам по освоению дисциплины «Рациональное проектирование композитов»
№ |
|
Методические |
|
Содержание учебной дисциплины |
указания по |
||
п/п |
освоению |
||
|
|||
|
|
дисциплины |
|
1 |
Тема 1. Предмет и задачи курса. Обзор |
[1, стр. 5-20] |
|
|
литературы. Упругие характеристики |
|
|
|
анизотропных материалов. Термоупру- |
|
|
|
гие характеристики армированного слоя. |
|
|
|
Упругие свойства слоистого композита. |
|
|
2 |
Тема 2. Прочностные свойства композици- |
[1, стр. 20-32] |
|
|
онных материалов. Феноменологические |
|
|
|
критерии прочности анизотропных материа- |
|
|
|
лов. |
|
|
3 |
Тема 3. Расчет пластин в условиях плос- |
[1, стр. 101-114] |
|
|
кого напряженного состояния методом |
|
|
|
конечных элементов. Расчет стержневых |
|
|
|
конструкций и сетчатых панелей. |
|
|
4 |
Тема 4. Изгиб пластин. Расчет тонко- |
[1, стр. 114-133 ] |
|
|
стенных оболочек. |
|
|
5 |
Тема 5. Осесимметричные оболочки. |
[1, стр. 133-145] |
|
|
Расчет толстостенных оболочек. |
|
|
6 |
Тема 6. Нелинейные задачи механики |
[1, стр. 145-149] |
|
|
тонкостенных конструкций. |
|
5
Библиографический список Основная литература
1.Лекции по механике конструкций из композиционных материалов / А.А. Чекалкин, А.А. Паньков.— Пермь: Изд-во ПГТУ, 1999 .— 151 с.
2.Введение в методы оптимизации: учебное пособие / А.В. Аттетков, В.С. Зарубин, А.Н. Канатников. – Москва: Финансы и статистика, 2008
3.Методы оптимизации: учебник / В.П. Корнеенко. – М.: Высш.
шк., 2007. – 663 с.
4.Аттетков А.В., Галкин С.В. Зарубин В.С. Методы оптимизации: Учеб. для вузов / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.
– М.: Изд-во МГУ им. Н.Э. Баумана, 2001, 2003. – 440 с.
5.Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. –
М.: Изд-во МАИ, 1995. – 341 с.
6.Композиционные материалы: справочник / В. В. Васильев [и др.]; Под ред. В. В. Васильева. – Москва: Машиностроение, – 1990.
7.Полимерные композиционные материалы. Прочность и технология / С. Л. Баженов [и др.] . – Долгопрудный : Интеллект, 2010. – 347 с.
8.Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. – М.: Машиностроение, 1977.
Дополнительная литература
9.Babushkin A.V., Sokolkin Yu.V., Chekalkin A.A. Fatigue resistance of structurally inhomogeneous powdered materials in a complex stress-strain state//Mechanics of Composite Materials. - 2014. -Vol. 50, № 1. -Р. 1-8.
10.Efimik V.A., Chekalkin A.A. Analysis of the dynamic behavior of sound-absorbing structures by the method of finite elements and a technique of assessment of the efficiency of noise absorp-
6
tion//Mechanics of Composite Materials. -2015. -Vol. 51, № 1. - Р. 99-114.
11.Features of powder material deformation with cyclic loading / V.N. Antsiferov, A.V. Babushkin, Yu.V. Sokolkin, A.A. Shatsov, A.A. Chekalkin//Powder Metallurgy and Metal Ceramics. -2001. - Vol. 40, № 11-12. -Р. 569-572.
12.Long-term durability of glass-fiber-reinforced composites under
operation in pulp and reactant pipelines/A.A. Chekalkin, A.V. Babushkin, A.G. Kotov, S.E. Shakleina//Mechanics of Composite Materials. -2003. -Vol. 39, № 3. -Р. 273-282.
13.Postnykh A.M., Chekalkin A.A., Khronusov V.V. Structuralstatistical model of the reliability and durability of the fiber composite//Mechanics of Composite Materials. -1991. -Vol. 26, № 5. - Р. 633-637.
14.Sokolkin Yu.V., Chekalkin A.A., Babushkin A.V. Structure analysis, fatigue testing, and lifetime prediction of composite steels//Mechanics of Composite Materials. -1998. -Vol.34, №3. - P.269-278.
15.Sokolkin Yu.V., Chekalkin A.A., Kotov A.G. A structural multiscale approach to the design of spatially reinforced carboncarbon composites//Mechanics of Composite Materials. -1995. - Vol. 31, № 2. -Р. 143-148.
16.Sokolkin Yu.V., Kotov A.G., Chekalkin A.A. Structural multistage model of the bearing capacity of carbon-carbon laminate shells//Mechanics of Composite Materials. -1994. -Vol. 30, № 1. - Р. 55-60.
17.Sokolkin Yu.V., Postnykh A.M., Chekalkin A.A. Probabilistic model of the strength, crack resistance and fatigue life of a unidirectionally reinforced fibrous composite//Mechanics of Composite Materials. -1992. -Vol. 28, № 2. -Р. 133-139.
18.Анциферов В.Н., Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А., Бабушкин А.В. Численная модель циклической долговечности порошкового материала//Порошк. металлургия. -1994. -№ 5-6. -
С. 112–118.
7
19.Ефимик В.А., Чекалкин А.А. Колебания звукопоглощающей перфорированной панели с системой ячеек трубчатого типа // Механика композиционных материалов и конструкций. - 2007. – Т. 13, №3. -С. 385-400.
20.Исследование микроструктуры углерод-углеродного композита 2D + 1 при термохимической обработке и насыщении пироуглеродом/А.В. Долгодворов, А.Г. Докучаев, П.А. Судюков, А.А. Чекалкин//Заводская лаборатория. Диагностика материа-
лов. -2013. -Т. 79, № 12. -С. 31-33
21.Макарова Е.Ю., Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А. Структурнофеноменологические модели прогнозирования упругих свойств высокопористых композитов//Вестн. Сам. Гос. техн.
ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. -2010. -№ 5(21). -С. 276-279.
22.Соколкин Ю.В., Аношкин А.Н., Котов А.Г., Чекалкин А.А. Информационная система «Композиционные материалы и конструкции»//Механика композиционных материалов и кон-
струкций. -1996. -Т. 2, №1. -С. 91-93.
23.Соколкин Ю.В., Вотинов А.М., Ташкинов А.А., Постных А.М., Чекалкин А.А. Технология и проектирование углеродуглеродных композитов и конструкций. Москва, Наука, Физ-
матлит, 1996, 240 с.
24.Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А., Бабушкин А.В. Прогнозирование физических и механических свойств порошковых и армированных высокопрочными волокнами металлических материалов // Изв. вузов. Цветная металлургия. -1995. -№ 2. -
С. 53-57.
25.Чекалкин А.А., Котов А.Г. Динамика и устойчивость композитных конструкций/Перм. гос. техн. ун-т, Пермь, 2006.-66 с.
26.Чекалкин А.А., Паньков А.А. Лекции по механике конструкций из композиционных материалов/Перм. гос. техн. ун-т,
Пермь, 1999.-150 с.
8
Учебное издание
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по освоению дисциплины «Рациональное проектирование композитов» для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов»
Составители: Сулейманов Р.Н., Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А.
Издается в авторской редакции
Подписано в печать 28.06.2017. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 0,75. Тираж 1 экз. Заказ № 151/2017.
Издательство Пермского национального исследовательского
политехнического университета.
Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, к. 113.
Тел. (342) 219-80-33.