151900.62 «Конструкторско-технологическое

ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

Ю.Э. Симонова, М.В. Кондратьев, Е.Н. Пачевская

Целью освоения дисциплины является:

- подготовка бакалавров, владеющих теоретическими знаниями и практическими навыками в области математического моделирования и умеющих их применять в практической деятельности.

Для достижения цели ставятся задачи:

- изучение основных понятий и методов математического моделирования;

освоение практических приемов использования методов математического моделирования;

- построение и исследование математических моделей с выполнением компьютерных расчетов и программирования в автоматизированных математических системах.

В процессе изучения дисциплины выпускник должен приобрести следующие компетенции:

● Общекультурные - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

● Профессиональные:

- способность использовать прикладные программные средства при решении практических задач профессиональной деятельности, методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей материалов и готовых машиностроительных изделий, стандартные методы их проектирования, прогрессивные методы эксплуатации изделий;

- способность собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования технологических процессов изготовления машиностроительной продукции, средств технологического оснащения, автоматизации и управления;

- способность участвовать в разработке математических и физических моделей процессов и объектов машиностроительных производств.

- способность применять алгоритмическое и программное обеспечение средств и систем машиностроительных производств.

Выпускник должен знать:

- теоретические основы моделирования как научного метода; основные принципы построения и исследования математических моделей; классификацию математических моделей;

- аналитические методы математического моделирования, используемые при проектировании, изготовлении и эксплуатации продукции и объектов машиностроительных производств; оптимизационные математические модели в машиностроении;

- компьютерные системы, используемые для разработки и автоматизации математического моделирования в машиностроительном производстве.

Выпускник должен уметь:

- собирать, анализировать, обрабатывать и систематизировать научно-техническую информацию по изучаемой дисциплине для обоснованного принятия решений по использованию имеющихся математических моделей в машиностроительном производстве;

- разрабатывать элементы математических моделей решения производственных задач, анализировать результаты, получать практические выводы;

- выбирать рациональные технологические процессы изготовления продукции машиностроения, инструменты, эффективное оборудование;

- составлять структурные схемы производств, их математические модели как объектов управления, определять критерии качества функционирования и цели управления;

- работать с программной системой, предназначенной для математического и имитационного моделирования;

- оценивать точность и достоверность результатов моделирования.

Выпускник должен владеть:

- навыками работы по выбору и применению математических моделей решения производственных задач, а также разработки элементов математических моделей объектов машиностроительных производств с использованием компьютера и автоматизированных математических систем, использования существующих математических моделей при проектировании, эксплуатации, изготовлении продукции машиностроительных;

- навыками работы с вычислительной техникой, передачи информации в локальных и глобальных сетях;

- навыками проектирования простых программных алгоритмов и реализации их с помощью современных средств программирования;

- навыками работы с программной системой для математического и имитационного моделирования;

- навыками использования основных методов построения математических моделей процессов, систем, их элементов и систем управления.

Основные разделы курса содержат в себе следующую информацию: основные понятия и принципы математического моделирования. Методы научного познания и моделирование. Элементы системного анализа. Техническое задание на разработку модели. Этапы построения математической модели. Свойства модели. Требования к модели. Типы математических моделей объектов машиностроительных производств (МП). Классификация математических моделей объектов МП. Аналитические и имитационные математические модели МП. Теоретические и эмпирические математические модели МП. Линейные и нелинейные математические модели МП. Статические и динамические математические модели МП. Детерминированные и стохастические математические модели МП. Аналитически и численно разрешимые математические модели МП. Дискретные и непрерывные математические модели МП. Простые и структурные математические модели МП. Игровые математические модели МП. Оптимизация в математических моделях МП. Математические модели МП на основе линейного, выпуклого и динамического программирования. Использование численных оптимизационных методов на примерах: планирования производства продукции МП; оптимизации режимов работы технологических конвейеров. Использование графических и аналитических методов анализа математических моделей на устойчивость. Математические модели решения задач МП. Примеры использования элементарных методов математического моделирования при решении производственных задач. Составление и исследование математических моделей решения задач о размещении производственных объектов, о переналадках оборудования, о распределении механизмов, о выборе стратегии обновления оборудования.

Воронежский государственный технический университет

УДК 378.02:372.8

ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА «ГИДРАВЛИКА» ОСНОВНОЙ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ФГОС ВПО

ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 151900.62

«КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

В.М. Пачевский, Л.А. Иванов, Ю.С. Ткаченко

Целями освоения дисциплины являются:

- получение знаний по устройствам и принципам действия гидроприводов машиностроительного оборудования;

- получение знаний по основам физических закономерностей статики, кинематики и динамики жидкой (газообразной) среды, применению этих закономерностей при решении практических задач гидравлических и пневматических систем, используемых в машиностроении.

Для достижения цели ставятся задачи:

- усвоить материалы о физических свойствах рабочей среды гидравлических и пневматических систем; основных законов механики жидких и газообразных сред, основ моделирования гидромеханических явлений;

- усвоить принципы действия основных узлов, входящих в гидравлическую систему машиностроительного оборудования;

- получить навыки применения математических моделей гидромеханических явлений и процессов при проектировании конструкций, входящих в гидравлическую техническую систему машиностроительного оборудования.

В процессе изучения дисциплины выпускник должен приобрести следующие компетенции:

● Профессиональные:

- способность использовать прикладные программные средства при решении практических задач профессиональной деятельности, методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей материалов и готовых машиностроительных изделий, стандартные методы их проектирования, прогрессивные методы эксплуатации изделий;

- способность применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроительных производствах, современные методы разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий;

- способность участвовать в разработке обобщенных вариантов решения проблем, связанных с машиностроительными производствами, выборе на основе анализа вариантов оптимального, прогнозировании последствий решения;

- способность разрабатывать планы, программы и методики, другие текстовые документы, входящие в состав конструкторской, технологической и эксплуатационной документации.

Выпускник должен знать:

- основные физические свойства жидкостей и газов, законы их кинематики, статики и динамики;

- силы, действующие в жидкостях;

- гидромеханические процессы, гидравлическое оборудование, схемы применения численных методов и их реализацию на ЭВМ.

Выпускник должен уметь:

- использовать для решения типовых задач законы гидравлики, проектировать гидравлические системы.

Выпускник должен владеть:

- методами и навыками расчета жидких и газовых потоков, приемами постановки инженерных задач для их решения коллективами специалистов.

Основные разделы курса содержат в себе следующую информацию: гидростатика и гидродинамика. гидро-пневмообрудование в металлорежущих станках. Гидропривод как фактор автоматизации станков и станочных комплексов. Основные свойства жидкостей и газов. Принципы выбора рабочих жидкостей для гидросистем металлорежущих станков. Основы кинематики. Общие законы и уравнения статики и динамики жидкости и газов. Силы, действующие в жидкостях. Абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред. Модель идеальной невязкой жидкости. Общая интегральная форма уравнений и момента количества движений. Подобие гидромеханических процессов. Общее уравнение энергии. Интегральные и дифференциальные формы. Турбулентность. Конечно-разностные формы уравнений Новье-Стокса и рейнольдса. Общая схема применения численных методов и их реализация на ЭВМ. Одномерные потоки жидкости и газов. Расчеты трубопроводов. Устройство и принцип действия гидропривода автоматизированного оборудования. Понятие кавитации и мероприятия по их предотвращению. Источники питания гидросистем. Насосные установки. Поршневые шестиренчатые и центробежные насосы. Гидроустройства и аппаратура, применяемые в гидросистемах. Гидравлические аккумуляторы. Гидравлические дроссели и гидрораспределители. Вспомогательная аппаратура и устройства гидросистем.

Воронежский государственный технический университет

УДК 378.02:372.8

ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ФГОС ВПО

ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 151900.62

«КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

Ю.С. Ткаченко, М.Н. Краснова, Е.В. Пачевский

Целями освоения дисциплины являются:

- изложение в логическом и систематизированном порядке представлений и понятий о качественной и количественной связи между строением металлических и неметаллических материалов, как конструкционных, так и специального назначения, используемых в машиностроении и в металлообработке на различном уровне (от атомно-кристаллического до макроскопического), о их свойствах; совокупность этих параметров во многом обеспечивает работоспособность готовой детали (конструкции, изделия);

- передача современных представлений о методиках упрочняющих и разупрочняющих обработках и перспективах в области совершенствования и развития способов изменения свойств материалов;

- формирование способностей постоянно видеть проектируемые изделия в «металле» и творческого подхода к выбору материала и способам обработки, гарантирующим высокие рабочие параметры материала в изделии.

Для достижения цели ставятся задачи:

- возможность овладеть знаниями строения металлических и неметаллических материалов, классификации, маркировки и свойств;

- усвоить знания о влиянии внешних параметров на тонкую структуру материала, на базе чего уметь прогнозировать его свойства, что при дальнейшем изучении данной дисциплины и специальных дисциплин позволит сознательно относиться к выбору материала и способам его технологической обработки, дающим максимальные технико-экономические показатели:

- планировать экономию материала и его защиту от разрушения и повреждения в результате действий реальных условий работы детали, чем гарантировать высокие показатели качества и долговечности конструкции, работоспособности инструмента и высокой эффективности оборудования.

В процессе изучения дисциплины выпускник должен приобрести следующие компетенции:

● Общекультурные - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования

● Профессиональные:

- способность использовать основные закономерности, действующие в процессе изготовления машиностроительной продукции для производства изделий требуемого качества, заданного количества при наименьших затратах общественного труда;

- способность выбирать основные и вспомогательные материалы для изготовления изделий машиностроения, способы реализации основных технологических процессов, аналитические и численные методы при разработке их математических моделей;

- способность применять способы рационального использования сырьевых, энергетических и других видов ресурсов в машиностроительных производствах, современные методы разработки малоотходных, энергосберегающих и экологически чистых машиностроительных технологий;

- способность участвовать в организации эффективного контроля качества материалов, технологических процессов, готовой машиностроительной продукции.

Выпускник должен знать:

- области применения различных современных материалов для изготовления продукции, их состав, структуру, свойства, способы обработки;

- физическую сущность явлений, происходящих в материалах в условиях производства и эксплуатации изделий из них под воздействием внешних факторов (нагрева, охлаждения, давления и т.д., их влияние на структуру, а структуры – на свойства современных металлических и неметаллических материалов).

Выпускник должен уметь:

- выбирать материалы, оценивать и прогнозировать поведение материала и причин отказов продукции под воздействием на них различных эксплуатационных факторов;

- назначать соответствующую обработку для получения заданных структур и свойств, обеспечивающих надежность продукции.

Выпускник должен владеть:

- навыками выбора материалов и назначения их обработки.

Основные разделы курса содержат в себе следующую информацию: введение. Строение чистых металлов. Типы связей в кристаллах, кристаллическое строение металлов. Параметры решетки. Моно- и поликристаллическое строение. Анизотропия и полиморфизм. Точечные дефекты и их свойства Теория сплавов. Понятие терминов: сплав, система, компонент, фаза. Образование твердых растворов внедрения и замещения. Упорядоченные твердые растворы и твердые растворы вычитания. Химические соединения и промежуточные фазы. Механические смеси. Методы построения и исследования диаграмм состояния двойных сплавов. Правило фаз. Правило отрезков. Диаграмма состояния. Связь между диаграммой состояния и, строением и свойствами сплавов (правило Курнакова-Матиссена). Основы построения и анализа диаграмм состояния тройных сплавов. Железоуглеродистые сплавы. Основные характеристики железа и углерода, фазы и структуры в железоуглеродистых сплавах. Диаграмма состояния железо-графит. Серые чугуны. Техническое железо, сталь, белый чугун. Обязательные примеси в технических сплавах. Классификация, маркировка, свойства и применение углеродистых сталей. Классификация чугунов. Маркировка и свойства чугунов. Термообработка сталей. Теория термической обработки. Образование аустенита при нагреве. Преобразование аустенита в изотермических условиях и при непрерывном охлаждении. Критическая скорость закалки. Мартенситное превращение и его главные особенности. Классификация видов термической обработки стали и ее технология. Отжиг, нормализация и закалка стали, их режимы. Первое, второе и третье превращение при отпуске. Закаливаемость и прокаливаемость сталей. Нагревательные и охлаждающие среды. Процессы плавления и кристаллизации. Плавление металлов. Механизмы кристаллизации. Основы теории кристаллизации. Явление переохлаждения. Влияние примесей. Модифицирование. Термодинамические основы и кинетика кристаллизации. Пластическая деформация и рекристаллизация. Линейные, поверхностные и объемные дефекты. Понятие контура и вектора Бюргерса. Физическая природа деформации и разрушения. Дислокационная модель пластического течения. Явление наклепа и образование текстур. Отдых, полигонизация и рекристаллизация. Понятие горячей и холодной пластической деформации. Конструкционные стали и сплавы. Цементуемые конструкционные стали и технологический режим их обработки. Улучшаемые стали. Низколегированные стали. Особенности поведения сплавов при низких и повышенных температурах. Явление усталости и ползучести. Пути повышения жаропрочности и жаростойкости. Защита оборудования и изделий от коррозии. Стали и сплавы с особыми свойствами. Автоматные и литейные стали. Инструментальные стали и сплавы, их классификация. Быстрорежущие стали. Твердые сплавы, их классификация, строение, свойства, маркировка и способы получения. Стали для мерительного инструмента. Коррозионностойкие стали. Стали с высоким омическим сопротивлением и с заданными упругими свойствами. Магнитные и магнитострикционные сплавы. Кислостойкие и криогенные сплавы. Цветные металлы и сплавы. Основы теории термической обработки (старения) легких сплавов. Классификация алюминиевых сплавов. Дуралюмины и силумины. Магниевые сплавы. Классификация медных сплавов и их маркировка. Латуни и бронзы. Состав, свойства и структура медных сплавов, их обрабатываемость и назначение. Антифрикционные сплавы. Баббиты. Конструкционные сплавы на основе титана. Вопросы экологии, решаемые при работе с цветными металлами и сплавами.

Воронежский государственный технический университет

УДК 378.02:372.8

ФОРМИРОВАНИЕ РАЗДЕЛА «БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ» ОСНОВНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ФГОС ВПО ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ