[OK 2.5] Основи моделювання матеріалів та процесів
Topic outline
-
Рівень вищої освіти
Другий (магістерський)
Галузь знань
13 Механічна інженерія
Спеціальність
132 Матеріалознавство
Освітня програма
Матеріалознавство
Статус дисципліни
обов’язкова
Форма навчання
очна (денна)
Рік підготовки, семестр
1, 2 семестр
Обсяг дисципліни
5 кредитів (150 годин)
Семестровий контроль/ контрольні заходи
дифернційований залік/ іспит
Розклад занять
лекція – 2 год на два тижні (30 годин); семінар – 1 год на два тижні (15 годин); самостійна робота – 106 год, диференційований залік/іспит
Мова викладання
Українська
Інформація про
керівника курсу / викладачів
Кафедра прикладної фізики та матеріалознавства (Інститут проблем матеріалознавства НАН України).
Лектор: канд. техн. наук, старший науковий співробітник, Кузьмов Андрій Васильович, kavipms326@gmail.com
Семінарські заняття: канд. техн. наук, старший науковий співробітник, Кузьмов Андрій Васильович, kavipms326@gmail.com
Розміщення
платформа для онлайн підключення:
https://us04web.zoom.us/j/9455164372?pwd=T0hqcVhWS2src3Zwa29WMTcrMitqZz09
-
В тему включено:
Моделювання процесів пресування та спікання порошків як деформування незворотно стисливого континууму.
Мікромеханіка як наука, що пов’язує мезоструктуру та реологічні властивості матеріалу.Імітаційне моделювання випадкової структури .
-
В тему включено:
Принцип еквівалентної гомогенності.
Представницький осередок.Мікромеханічні граничні умови, що пов’язують макроскопічні деформації з напружено-деформованим станом на мезорівні.
-
В тему включено:
Сферично симетричний представницький осередок для пористого матеріалу.
Осереднення поля переміщень, параметрично залежного від макроскопічного об’ємного розширення, в представницькому осередку.Випадок нестисливої твердої фази, Формула Макензі , пружно-в’язка аналогія.
-
В тему включено:
Поняття про в’язку та пластичну течію матеріалів.
Опис реології за допомогою дисипативного потенціалу.
Пластичність як граничний випадок нелінійної в’язкості.Поняття про поверхню текучості та асоційований закон пластичної течії.
-
В тему включено:
Поведінка ізотропних матеріалів.
Простір головних напружень.
Тиск, інтенсивність дотичних напружень та кут вигляду напруженого стану як полярні координати в просторі головних напружень.
Нехтування залежністю від кута вигляду напруженого стану.
Закон подібності девіаторів тензорів напружень та швидкостей деформацій.Скалярні визначальні співвідношення в термінах інваріантів.
-
В тему включено:
Феноменологічна модель Шими пластичного деформування порошків металів.
Модель Дрюкера-Прагера
Кап пресування порошків кераміки.
Мікромеханічно обґрунтована модель Герсона та її феноменологічне розширення для задач руйнування металів внаслідок вичерпання ресурсу пластичності.Модель Штерна пресування порошків металів і кераміки.
-
В тему включено:
Концепція середньоквадратичних В.В. Скорохода.Оцінка накопичення мезоскопічної деформації в нестисливій твердій фазі через макроскопічні деформації пористого матеріалу.
-
В тему включено:
Ідеалізована схема осьового пресування пуансоном циліндричних заготовок без врахування сил тертя.
Залежність робочого тиску на пуансоні та бічного тиску на стінки матриці від густини.
Врахування деформаційного зміцнення твердої фази.Радіальне пресування в еластичній оболонці з обмеженою осьовою деформацією.
-
В тему включено:
Ідеалізовані схеми без врахування сил тертя: вільного осаджування між двома плитами та радіального пресування в еластичній оболонці без обмеження осьової деформації.Залежність робочого тиску та деформаційного зміцнення твердої фази від густини.
-
В тему включено:
Графічний інтерфейс користувача пакету Deform 2D
Введення геометрії заготовки та інструменту, основні операції з твердотільною геометрією.Задання параметрів матеріалу, взаємодії між заготовкою та інструментом, граничних умов, параметрів чисельного моделювання, та ін .
-
В тему включено:
Моделювання в пакеті Deform 2D впливу сил тертя між циліндричною порошковою заготовкою та інструментом на зусилля на пуансоні та нерівномірність розподілу густини в залежності від видовженості заготовки.
Доцільність двостороннього та радіального ізостатичного пресування. -
В тему включено:
Моделювання в пакеті Deform 2D пресування втулок складної форми з отвором та ступінчатими переходами по висоті.
Запобігання локальній недопресовці використанням декількох пуансонів та рухомими стінками прес-форми. -
В тему включено:
Спікання як процес самоплинної усадки пористого матеріалу під дією надлишкової поверхневої енергії.
Реологічна теорія спікання, потенціал спікання ,формальна аналогія з термопружністю.
Реологічна теорія спікання В.В. Скорохода . -
В тему включено:
Моделювання пресування заготовки складної форми в пакеті Deform 2D.
Моделювання спотворення форми виробу після спікання внаслідок нерівномірної усадки. -
В тему включено:
Протікання струму в правильній квадратній упаковці частинок з випадково розташованими частинками провідника та ізолятора.
Характер залежності провідності від вмісту провідної фази, поріг протікання.
Провідність нерегулярної упаковки частинок різного розміру.Керування провідністю металокерамічного композиту зміною відношення розмірів частинок металу та кераміки в вихідній порошковій шихті.