СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

с. 2 из 8

«Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл

ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли

Технические науки, специальность 05.16.09 – Материаловедение (в отрасли Машиностроение))

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ АСПИРАНТА, ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

1.1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель изучения дисциплины – формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний навыков и компетенций в направлении материаловедения, ориентированного на отрасль «Машиностроение».

Задачи дисциплины:

сформировать у аспирантов представление о конструкционных материалах различной природы, способных работать в условиях напряженно-деформированного состояния;

о методах исследования структуры материалов, базирующихся на самых совершенных физических принципах, имеющих широкий диапазон разрешения (мезо-, микрои наноуровень);

о методах исследования физико-механических характеристик конструкционных материалов;

четкие научные представления о взаимосвязи структура — свойства материалов и о возможности планирование их соотношения с целью получать материалы с заданным комплексом свойств;

подготовить аспирантов к применению полученных знаний при осуществлении конкретного материаловедческого исследования.

1.2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ АСПИРАНТА, ЗАВЕРШИВШЕГО ИЗУЧЕНИЕ ДАННОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:

иметь представление: о роли материалов в совершенствовании современной техники, снижении металлоемкости и материалоемкости конструкций отечественной техники, классификации материалов в зависимости от типа структуры;

об основных методах исследования физико-механических, тепло-физических и эксплуатационных свойств материалов различного класса;

о методах математического программирования и оптимального управления при проектировании материалов и изделий из них.

знать: основные принципы формирования структуры и свойств конструкционных и машиностроительных материалов;

основные методы исследования структуры и свойств изотропных и анизотропных конструкционных материалов, базирующихся на современных представлениях и физических закономерностях.

иметь навыки и умение применить методологию исследования, модификации и структурирования современных материалов, оптимизации их параметров и эксплуатационных характеристик на основе современных представлений материаловедения.

1.3 СВЯЗЬ С ПРЕДШЕСТВУЮЩИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ

Курс предполагает наличие у аспирантов знаний, полученных в процессе инженерной или магистерской подготовки в курсах:

СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

с. 3 из «Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.16.09 – Материаловедение (в отрасли Машиностроение)) высшая математика;

физика;

материаловедение;

металловедение и термическая обработка;

неметаллические и композиционные материалы;

физико-химия композиционных материалов.

1.4 СВЯЗЬ С ПОСЛЕДУЮЩИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ

Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 05.16.09 – Материаловедение.

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1 ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (В ЧАСАХ И ЗАЧЕТНЫХ ЕДИНИЦАХ)

Форма обучения (вид отчетности) 1-3 годы аспирантуры; вид отчетности – экзамен кандидатского минимума.

Объем часов / заВид учебной работы четных единиц 144/ Трудоемкость изучения дисциплины Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе:

лекции семинары практические занятия Самостоятельная работа аспиранта (всего) в том числе:

Подготовка к практическим занятиям Подготовка реферата Подготовка эссе Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку

СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

с. 4 из «Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.16.09 – Материаловедение (в отрасли Машиностроение))

2.2 РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ

№ Название раздела Объем часов / зачетных единиц Теоретические основы материаловедения. Строение и свойства материалов. Классификация конструкционных материалов Дефекты структуры материалов и их роль в формировании эксплуатационных характеристик Основные типы диаграмм состояния двойных и тройных систем.

Фазовые и структурные превращения в материалах Термическая обработка материалов и её связь с формированием свойств и структуры конструкционных материалов Современные методы исследования структуры и физических свойств материалов Механические свойства материалов и методы их исследования при плоском и объемном напряженно-деформированном состоянии Разрушение материалов, виды разрушения. Трещиностойкость и прогнозирование долговечности материалов Неметаллические материалы в машиностроении. Композиционные материалы, формирование структуры и свойств. Оптимизация структуры полимерных композитов Механические свойства композиционных материалов и их связь со структурой. Разрушение композиционных материалов.

СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Материаловедение (в отрасли Машиностроение)) 2.3 ЛЕКЦИОННЫЙ КУРС Тема 1. Теоретические основы материаловедения.

Строение и свойства материалов. Строение атома и периодическая система элементов Д.И.Менделеева. Электронная структура. Типы межатомных связей в кристаллах.

Кристаллическое строение твердых тел. Типы кристаллических решеток металлов и их характеристика. Реальное строение металлических и неметаллических кристаллов. Анизотропия свойств кристалллов.

2.4 ПРАКТИЧЕСКИЕ (СЕМИНАРСКИЕ) ЗАНЯТИЯ Тема 1: Дефекты кристаллического строения материалов. Дислокационная структура и прочность металлов. Фулерены и нанотрубки.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕКУЩЕГО И ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ

ЗНАНИЙ

3.1 КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ – не предусмотрены.

3.2 СПИСОК ВОПРОСОВ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ – не

предусмотрено.

3.3 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Изучение учебного материала, перенесенного с аудиторных занятий на самостоятельную проработку.

Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по следующим направлениям:

библиография по проблемам материаловедения; основные открытия, существенно изменившие представления о структуре материалов;

публикации (в том числе электронные) источников по материаловедению, определяющих связь между структурой и свойствами конструкционных материалов;

научно-исследовательская литература по актуальным проблемам материаловедения.

Конспектирование и реферирование первоисточников и научно-исследовательской литературы по тематическим блокам.

3.3.1 ПОДДЕРЖКА САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Список литературы и источников для обязательного прочтения.

Полнотекстовые базы данных и ресурсы (сайт научно-технической библиотеки АлтГТУ, URL: http://elib.altstu.ru/elib/main.htm:

1. Издания Алтайского государственного технического университета (http://edu.secna.ru/) 2. Полнотекстовая БД диссертаций РГБ 3. БД журнала "Фундаментальные проблемы современного материаловедения" 4. Научная электронная библиотека РФФИ (Elibrary) 5. "ПОЛПРЕД-Справочники" 6. БД издательства ELSEVIER

СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Университетская библиотека ONLINE Университетская информационная система Россия Электронная публичная библиотека MATERIFLS 3.3.2 ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ – не предусмотрены.

Итоговый контроль проводится в виде экзамена кандидатского минимума.

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ И КОНТРОЛЯ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ (Перечень обучающих, контролирующих и расчетных программ, диафильмов, слайдфильмов, кино- и телефильмов).

Программы пакета Microsoft Offiсe; MathCad; SolidWorks.

Сайт научной технической библиотеки АлтГТУ, с доступом к электронному каталогу и полнотекстовым базам данных – URL: http://astulib.secna.ru/

5 АКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ (ДЕЛОВЫЕ ИГРЫ, НАУЧНЫЕ

ПРОЕКТЫ) не предусмотрены.

6 Материальное обеспечение дисциплины (Современные приборы, установки (стенды), необходимость специализированных лабораторий и классов) Компьютерные классы, оснащенные компьютерами класса Pentium 4 с выходом в Интернет и в локальную сеть Алтайского государственного технического университета, а также принтеры, сканеры и ксероксы.

7 ЛИТЕРАТУРА 7.1 ОСНОВНАЯ 1. Материаловедение / Б.Н.Арзамасов, В.И.Макарова, Г.Г.Мухин и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

2. Абраимов Н.В., Елисеев В.С., Крылов В.В. Авиационное материало-ведение и технология обработки металлов / Под ред. Н.В. Абраимова. М.: Высш. школа, 1998.

3. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение. М.: Металлургия, 1989.

Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990.

4. Материаловедение и технология металлов / Г.П.Фетисов, М.Г. Карпман, В.М.

Матюнин и др.; Под ред. Г.П. Фетисова М.: Высш. школа, 2001.

5. Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки. М.: Металлургия, 1990.

6. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. M.:

Аспект Пресс, 1997.

7.2 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ 8. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров. М.: Высш. школа, 1988.

Лифшиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1990.

СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Материаловедение (в отрасли Машиностроение)) 10. Партон В.З. Механика разрушения. От теории к практике. М.: Наука, 1990.

11. Синергетика и фракталы в материаловедении / В.С.Иванова, А.С. Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А. Оксогоев. М.: Наука, 1994.

12. Шмитт-Томас К.Г. Металловедение для машиностроения. М.: Металлургия, 1995.

13. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: Изд-во МИСИС, 1999.

14. Сталь на рубеже веков / Под ред. Ю.С. Карабасова. М.: Изд-во МИСИС, 2001.

15. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. M.:

Аспект Пресс, 1997.

16. Композиционные материалы: Справочник/ В.В.Васильев, В.Д.Протасов, В.В.Болотин и др. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

17. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998. - 516 с.

18. Батаев А.А., Батаев В.А. Композиционные материалы: строение, получение, применение: Учебник. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - 384 с.

7.3 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

19. Материаловедение: Программы-минимум кандидатских экзаменов / Одобрено экспертным советом ВАК Министерства образования РФ по техническим наукам; Утверждено приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08.10.2007 г. М.: Изд-во «Икар», 2004. – 324 с.

СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

СПЕЦИАЛЬНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Материаловедение (в отрасли Машиностроение))

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

В рабочую программу курса «Материаловедение в машиностроении» (ОД.А.03, цикл ОД.А.00 «Обязательные дисциплины» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.16.09 – Материаловедение (в отрасли Машиностроение)), вносятся следующие дополнения и изменения: