- •А.Е Үдербаева. С.Ә. Мәшеков
- •Илемділік пішінөзгеруінің қолданбалы теориясы
- •1. Пәннің оқу бағдарламасы – syllabus
- •1.1 Оқытушылар туралы мәліметтер:
- •1.2 Пән туралы мәліметтер:
- •Пәннің мақсаты және міндеті
- •1.6 Тапсырмалардың тізімі мен түрлері және орындау графигі
- •1.7 Пән бойынша оқу-әдістемелік материалдар Негізгі әдебиеттер
- •Қосымша әдебиеттер
- •1.8 Білімді бақылау және бағалау
- •1.9 Курстың процедурасы және политикасы
- •2. Белсінді көрнекті құралдардың мазмұны
- •2.1 Сабақ түрлері бойынша сағат бөлу
- •2.2 Дәрістік сабақтың мазмұны
- •- Сурет. Кристалдық тор
- •1.2 Атомдық жазықтық пен бағытты кристолографиялық белгілеу
- •3.2 Қыздырудың деформацияланған металдың құрылымы мен қасиетіне әсері
- •5.1 Мора кернеуінің диаграммасы
- •10.1 Жылдамдық өрісі
- •10.2 Деформация жылдамдығы тензоры
- •11.1 Реологиялық модельдер
- •12.1 Илемділік
- •13.1 Кернеу-деформация күйлерінің жеке сұлбалаы
- •14.1 Металдар мен қорытпалардың илемділігі
- •15.1 Вариациялық әдістемесі
- •15.2 Илемділік деформацияға металдардың кедергісі әдістемесі
- •2.3 Тәжірибелік сабақтардың жоспары
- •Кернеу және кернеу күйі
- •Көлбеген алаңдағы кернеу күйі
- •Кернеу тензоры, кернеу тензорының девиатор және шар бөлімі
- •Тұтас ортаның қозғалыс және деформация заңдарын лагранжша және эйлерше бейнелеу
- •Түпкі деформация тензоры
- •Түпкі және кіші деформация тензоры
- •Кіші деформация және кіші деформация жылдамдығы тензоры
- •Илемділік шарты
- •2.4 Зертханалық жұмыстардың жоспары
- •2.5 Студенттердің өздік жұмыстары бойынша сабақ жоспары (сөж)
- •Оқытушының жетекшілігімен жүргізілетін студенттің өзіндік жұмысының мазмұны (соөж)
- •Дұрыс жауаптардың кілті
- •2.8 Пән бойынша емтихандық сұрақтар
- •Глоссарий
1.9 Курстың процедурасы және политикасы
Студенттер, сабақтардың барлық түріне қатысуға міндетті, барлық бақылау түрлерін уақытында тапсыру қажет, қатыспаған сабақты, себебіне қарамай, сабақтардан тыс уақытта өтеу (орындау) қажет. 2 кестеде тапсырмалардың орындау мерзімі және тәртібі көрсетілген, қатыспаған сабақтың өтеуі пәннің жоспарына байланысты орындалады. Аудиториялық сабақтарға студенттер алдын ала дайындалу керек. Студент барлық бақылау түрін өткізген соң ғана, қорытынды бақылауға жіберіледі.
2. Белсінді көрнекті құралдардың мазмұны
2.1 Сабақ түрлері бойынша сағат бөлу
Тақырып атауы |
Академиялық сағат саны |
||||
|
Дәріс |
Тәжірибелік сабақтар |
Зертханалық сабақтар |
СОӨЖ |
СӨЖ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Модуль 1 |
|||||
Кіріспе. Металдардың атомдық кристалдық құрылысы. Атомдық жазықтық пен бағытты кристологра-фиялық белгілеу |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Металдың кристалдық құрылымының ақаулары. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Металдың илемді деформациясы |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Кернеу және кернеу күйі. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Кернеу тензоры |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Ең үлкен жанама кернеу. Мора кернеуінің диаграммасы. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Тұтас ортаның деформациясы. Лагранж және Эйлер айнымалы шамалары. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Модуль 2 |
|||||
Түпкі деформацияның тензоры. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Кішкене деформацияның тензоры. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Тұтас ортаның ағуы. Жылдамдық өрісі. Деформация жылдамдығы тензоры. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Анықтаушы теңдеулер. Реологиялық модельдер. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Серпімділік және тұтқырлық. Илемділік. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Көлемдік кернеу күйі үшін тепе-теңдік шартары. Кернеу-деформация күйлерінің жеке сұлбалары. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Симметриялық осьті кернеу күйі. Металдар мен қорытпалардың илемділігі. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Жұмыс әдістемесі. Вариациялық әдістемесі. Илемділік деформацияға металдардың кедергісі әдістемесі. |
2 |
1 |
1 |
4 |
4 |
Барлығы (сағат) |
30 |
15 |
15 |
60 |
60 |
2.2 Дәрістік сабақтың мазмұны
№1 дәріс. Металдардың атомдық кристалдық құрылысы
Бейтарап атомдар бір-біріне жақындағанда, олардың сыртқы валенттік электрондары мен оң зарядталған иондарының арасында күрделі кулондық (электрлік) байланыс пайда болады. Қарапайым заттарда негізінен үш түрлі – металдық, каваленттік, иондық және химиялық байланыс кездеседі.
Металдық байланыс - оң зарядты иондар мен еркін қозғала алатын (салыстырмалы түрде) валенттілік электрондар газының арасындағы байланыс. Мұндай байланыс кристалл ішінде айрықша бағытталмаған. Оның атомаралық байланыс энергиясы (күші) барлық бағытта бірдей.
Каваленттік байланыс – иондар арасындағы электрондық жұптардың пайда болуы нәтижесінде жүзеге асады. Бұл бағытталған, күшті байланыс. Каваленттік байланысы бар заттарға – алмаз, көміртегі, өтпелі металдар, кремний, германий, йод, селен, т.б. жатады.
Иондық байланыстар оң және теріс зарядталған иондардың арасында (бір атом валенттік электронын береді, екінші атом оны қосып алады) пайда болады. Мұндай байланыс иондық қосылыстарда және қатты ерітінділерде кездеседі.
Кейбір қарапайым, әсіресе күрделі заттарда жоғарыда көрсетілген атомаралық байланыстар бірге кездеседі. Оны аралас химиялық байланыстар деп атайды.
Кез келген химиялық әсерлесудің пайда болуына байланысты бейтарап атомдар (мысалы бу күйіндегі атомдар) алдымен сұйық, кейіннен қатты күйге өтеді. Қатты күйде атомдар әр заттың өзіне тән ретімен орналасып, кеңістікте кристалдық тор құрады. Иондар (атомдар) осы тордың түйіндерінде тербелмелі жылулық қозғалыста болады. Ал электрондар – олардың арасындағы кеңістікте химиялық байланысты қамтамасыз етеді.
Сонымен, атомдық – кристалдық құрылым деп кристалдарда бар болатын атомдардың өзара орналасуын түсінеді. Кристалл белгілі бір ретпен орналасқан атомдардан (иондардан) тұрады. Осы кристалл үш өлшемде периодты қайталанады.
Атомдық – кристалдың құрылымды бейнелеу үшін кристалдық немесе кеңістік тор түсінігін қолданады. Кеңістікте белгілі ретпен орналасқан атомдар (иондар) кристалдық жазықтық құрайды. Ал атомдардың (иондардың) кристалық торда орналасуы кристалдық торұяшық түрінде бейнеледі.
Сонымен, кристалдық тор деп – шартты түрде түйіндерінде материалдық бөлшектер (иондар) орналасқан кеңістіктегі торды (реттелген нүктелер жүйесін) айтады. Кристалдық тордың симметриясын, атомдардың орналасу ретін, тығыздығын, т.б. қасиеттерін сақтайтын ең кіші бөлігін – элементар тор немесе торұя деп атайды.
Кристалдық торда әрбір атомның (ионның) айналасы ұқсас түрде болады. Атомдардың айналасының ұқсастық заңдылығы дененің бет жағында, түйіршіктің шекарасында бұзылады. Әдейлеп жасалған ғылымдық зерттеулер атомдардың түзу сызық және жазықтық бойымен орналасқанын көрсеткен. Атомдардың осылай орналасуы олардың кеңістікке бір бірімен қандай байланыста болатынын табуға жағдай жасаған және олардың ара қашықтығын тапқызған.
Атомдық – кристалдық құрылым көп қырлы денеден тұрады деп есептеуге болады. Осы көп қырлы денелер бір-бірімен қырларымен жанасады және олардың мөлшерлері бірдей болады. Кез келген көп қырлы денені, мысалы параллелипед АБВГДЕЖЗ-ны (1.1 сурет) кез келген үш бағытта қозғалту арқылы басқа көп қырлы денемен (параллелипедпен) сыйыстыруға болады.
Негізгі кристаллографиялық бағыттарда үздіксіз қозғалту арқылы бүкіл кеңістік торын тұрғызуға жағдай жасайтын ең кіші көп қырлы денені кристалдық тордың элементарлы торы деп атайды.
Ұяшық төбесінде атомдар орын алады. Атомдар орынды тордың ішінен де және бүйірінен де ала алады.
Үш өлшемді кеңістікте қырларымен жанаса орналасқан торұя жиынтығын кеңістік торы деп атайды.
Бір торұя атомдарын (иондарын) көрші екінші торұя атомдарымен қозғалту арқылы сыйыстыруға керекті есіндінің ұзындығын (а, в, с) тордың периодтары деп атайды. Периодтар ангенстрмен өлшенеді (1Å = 1·10-8 см). Металда көршілес екі атомның арасы (2,8÷6) Å-ге тең. Тордың периодын нанометрмен де (нм) (1нм = 10-9см = 0,1 Å) немесе килоикспен де (кХ) (1кХ = 1,00202×10-9 нм) өлшеуге болады.
Кристалдар жай кеңістік торы және күрделі кеңістік торы болып екі түрге бөлінеді. Жай кеңістік торында атомдар тордың түйінінде ғана орналасады, яғни бір торұяға бір атом ғана келеді. Күрделі кеңістік торында атомдар тордың түйінінде, ішінде және бүйірінде орналасады, яғни бір торұяға бірнеше атом келеді.
