Программа подготовки «Инновационные технологические процессы изготовления оборудования тэк»



Скачать 130.5 Kb.
страница4/4
Дата01.02.2018
Размер130.5 Kb.
ТипПрограмма
1   2   3   4
Магистрант должен владеть:

- навыками работы по составлению и проведению экспериментов в области сварочного производства (ОК-3, ОПК-1,5; ПК -6,8,10,14,18,19,20,23,25,26);

- навыками обработки результатов эксперимента и построения математических моделей в области сварочного производства (ОК–2,3,7; ОПК-1,4,5; ПК-1,2,3,6,8,14,16,20,22,23,26).



  1. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.

№ п/п

Раздел (темы) дисциплины


Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов
и трудоемкость (в часах)

Коды

компетенций



Формы текущего контроля успеваемости

(по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации



(по семестрам)

Л

ЛР

ПЗ

СР

1.

Основы математического моделирования. Математическое моделирование технических объектов.

2

1-3

2

-

3

10

ОК–2; ОПК-1; ПК–16,19, 20,24,26

Защита ПЗ 1

2.

Математическое моделирование различных процессов при сварке. Математические модели эксплуатационных характеристик сварных соединений.

2

4-9

3

-

4

12

ОК – 2,3;

ОПК-1,5;



ПК–7,8, 12,19,20, 21,26

Защита ПЗ 2

3.

Математические модели элементов сварочного контура. Математическая модель взаимодействия оператора с процессом.

2

10-14

2

-

5

12

ОК–2,3,5; ОПК-1,5, 7; ПК–1, 6, 8,17,18, 19,20,22, 23,24,26

Защита ПЗ 3

4.

Методы планирования экспериментов при сварке. Методы обработки результатов эксперимента.

2

15-18

2

-

5

12

ОК –2,3; ОПК-1,4, 5; ПК–1, 2,3,6,8,10,16,19,20, 23, 24,26

Защита ПЗ 4

5

Курсовая работа

2

0

0

0

0

36










Итого

2

1-17

9

-

17

82




Зачет, КР


В соответствии с Типовым положением о вузе к видам учебной работы отнесены: лекции (Л), консультации, семинары (С), практические занятия (ПЗ), домашние задания (ДЗ), лабораторные работы (ЛР), контрольные работы, коллоквиумы, самостоятельные работы (СР), научно-исследовательская работа, практики, курсовое проектирование (курсовая работа).
4.1. Содержание разделов дисциплины

1. Основы математического моделирования. Математическое моделирование технических объектов. Схема построения и использования модели. Множественность и единство моделей. Адекватность. Типы математических моделей. Математические модели на микроуровне, на макроуровне, на функционально логическом уровне, на системном уровне.

2. Математическое моделирование различных процессов при сварке. Математические модели эксплуатационных характеристик сварных соединений. Моделирование тепловых процессов при сварке. Моделирование структурно-фазовых превращений при сварке. Моделирование термодеформационных процессов. Моделирование свариваемости сталей и сплавов. Модель стойкости против межкристаллитной коррозии. Модель стойкости против горячих трещин. Модели расчета прочности, пластичности, геометрических характеристик сварного соединения, глубины подрезов.

3. Математические модели элементов сварочного контура и управления сварочным процессом. Математическая модель взаимодействия оператора с процессом сварки. Математические модели сварочной дуги, гидродинамика сварочной ванны, процессов плавления и переноса электродного металла. Математическая модель взаимодействия элементов сварочного контура. Математические модели источников питания, приводов перемещения сварочной горелки и подачи проволоки. Использование математических моделей при формировании управляющих воздействий в цифровых системах. Характеристики и модели анализаторных систем и памяти оператора. Модели формирования программного моторного выхода и эталонов оценки состояния процесса. Параметры модели эффективности. Критерии эффективности. Технико-экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса сварки.

4. Методы планирования экспериментов при сварке. Методы обработки результатов эксперимента. Выбор базового уровня параметров. Выбор уровня варьирования параметров. Полный факторный эксперимент. Определение возможности сокращения количества экспериментов и выбор оптимальной дробной реплики. Формирование плана экспериментов для построения области качества процесса и плана нахождения оптимальных параметров режима. Построение регрессионных моделей. Определение параметров моделей, их воспроизводимости и адекватности. Линеаризация моделей. Построение нейросетевых моделей. Выбор количества слоев и определение параметров модели в режиме обучения.
4.2. Основные темы практических занятий.

1. Построение математической модели провисания сварочной ванны и дискретной и непрерывной моделей прогиба сварочной балки под нагрузой. (ОК-2; ОПК-1; ПК-16,19,20, 24,26).

2. Составление и исследование математической модели изменения температуры поверхности сварочной ванны при вариации действующих сил, модели стойкости сварного соединения к межкристаллитнойкоррозии и стойкости против горячих трещин. (ОК – 2,3; ОПК-1,5,7; ПК-1,8,12,19, 20,21,23, 24,26).

3. Составление и исследование математических моделей источника питания, привода перемещения сварочной горелки и взаимодействия оператора с процессом сварки. (ОК – 2,3,5; ОПК-3,5,8; ПК- 1,2,3,6,8,17,18,19,20,21,22,23,24,26).

4. Планирование эксперимента при нахождении оптимальных значений параметров сварного соединения и построение математической модели по результатам обработки экспериментальных данных. (ОК – 2,3; ОПК-1,4,5; ПК- 1,2,3,8,16,19,20,23,26).
4.3. Примерные темы курсовых работ.

1. Анализ математических моделей различных сварочных процессов (ОК – 2,3; ОПК-1,5; ПК-8,12,20,21,23,26).

2. Составление комплекса моделей эксплуатационных характеристик соединения для заданной свариваемой конструкции (ОК -2, 3; ОПК-1,5; ПК-1,8,11,18,20,23,24,26).

3. Составление комплекса моделей для сварочного контура заданного технологического процесса (ОК – 2, 3; ОПК-1,3,5; ПК-8,9,16,18,19,20,23,24,26).

4. Составление плана эксперимента для определения области качества и оптимального значения для заданного показателя сварного соединения (ОК–2,3; ОПК-1,3,5; ПК-1,8,16, 19,20,23,24,26).

5. Выбор метода обработки результатов проведенных экспериментов (ОК–3; ОПК-1,4,5; ПК-1,2,3,6,8,14,16,20,22,23,26).

6. Выбор модели оценки экономической эффективности заданного технологического процесса (ОК –2,3,6,7; ОПК-1,2,3,4,5; ПК-1,2,3,6,8,14,16,20,22,23,26).
5. Образовательные технологии
При реализации программы дисциплины «Математическое моделирование сварочных процессов» используются различные образовательные технологии – во время аудиторных занятий занятия проводятся в виде лекций (9 часов) с использованием ПК и компьютерного проектора и практических занятий (17часов) на компьютерных автоматизированных рабочих местах кафедры «Сварка и мониторинг нефтегазовых сооружений». Самостоятельная работа студентов предусматривает подготовку к выполнению и практических занятий под руководством преподавателей, подготовку к собеседованию с преподавателем, подготовку к защите курсовой работы и зачета (46 часов).

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Оценочными средствами являются:

Для текущего контроля успеваемости проводятся регулярные собеседования с преподавателем. Студенты защищают выполненные 4 практических заданий;



- для промежуточной аттестации – защита курсовой работы, зачет.
Перечень примерных вопросов к самостоятельной работе студентов и подготовке к защите практических работ:

  1. Сущность и назначение математического моделирования (ОК-2; ОПК-1; ПК-16, 19,20,24,26).

  2. Схема построения и использования математических моделей (ОК–2; ОПК-1,5; ПК – 8,16,19,26).

  3. Множественность и единство моделей (ОК-2; ОПК-1; ПК-16, 19, 20, 24, 26).

  4. Требования к математическим моделям (ОК-2, 3; ОПК-1,5; ПК-8,16,19,20,26).

  5. Адекватность модели на примере модели гидродинамики сварочной ванны (ОК-2, 3; ОПК-1,5; ПК-8,12,16,20,21,26).

  6. Типы математических моделей (ОК-2; ОПК-1; ПК-16,19,20,26).

  7. Дискретные и непрерывные модели. Их взаимосвязь. Пример из сварки. (ОК-2,3; ОПК-1,5; ПК-1,8,19,20,23,24,26).

  8. Линейные и нелинейные модели. Линеаризация моделей. Пример из сварки. (ОК-2, 3; ОПК-1,3,5; ПК-1,8,16,19,20,24,26).

  9. Детерминированные и вероятностные модели. Примеры из сварки (ОК-2,3; ОПК-1; ПК-1,2,6,18,19,20,26)

  10. Этапы построения математических моделей (ОК–2; ОПК-1; ПК-16,19,20,24,26)

  11. Сущность планирования и эксперимента и требования к свойствам математических моделей (ОК – 2, 3; ОПК-1,5; ПК-1,8,16,19,23,24,26)

  12. Виды параметров оптимизации моделей. Примеры из сварки (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК-1,6,8,10,19,23,24,26)

  13. Сущность, свойства и процедура полного факторного эксперимента (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК-1,2,3,8,10,19,20,23,26)

  14. Определение определяющего контраста и генерирующего соотношения (ОК -2; ОПК-1; ПК-16,19,20,26)

  15. Правила выбора дробной реплики (ОК – 2; ОПК-1; ПК-16,19,20,26)

  16. Определение дисперсии воспроизводимости и дисперсии адекватности моделей (ОК -2, 3; ОПК-1,4; ПК-1,2,3,16,19,26)

  17. Статические методы обработки данных (ОК -2,3; ОПК-1,5; ПК- 1,2,3,8,16,19,20,23)

  18. Построение адекватности регрессионых зависимостей (ОК -2, 3, 6, 8; ПК-1, 2, 3, 8, 16, 19, 20, 23, 26)

  19. Сущность и принципы построения нейросетевых моделей (ОК – 2, 3; ОПК-1,3,4,5; ПК-1,2,3,8,16,19,20,23,26)

  20. Типы нейросетевых моделей. (ОК – 2,3; ОПК-1,5; ПК-6,8,16,19,20,24,26)

  21. Математические модели сварочных процессов (ОК – 2,3; ОПК-1,5; ПК-8,12,20,21, 26)

  22. Математическая модель тепловых процессов при сварке (ОК – 2, 3; ОПК-1,5; ПК-8,12,20,21,26)

  23. Математическая модель термодеформационных процессов при сварке (ОК – 2,3; ОПК-1,5; ПК-8,12,20,21,26)

  24. Математическая модель стойкости сварных соединений против межкристаллитной коррозии (ОК – 2,3; ОПК-1,5; ПК-1,8,12,19,20,24,26)

  25. Математическая модель стойкости сварных соединений против горячих трещин (ОК – 2, 3; ОПК-1,5; ПК-8,12,20,21,26)

  26. Математическая модель свариваемости сталей и сплавов (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК- 8, 16,19,20,26)

  27. Математическая модель структурно-фазовых превращений при сварке (ОК–2,36; ОПК-1,5; ПК- 1,8,19,23,26)

  28. Математические модели геометрических характеристик сварного соединения (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК- 1,8,19,23,26)

  29. Математическая модель сварочной дуги (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК-8,19,20,21,26)

  30. Математическая модель переноса электродного металла (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК-1, 6,8,18,19,20,23,24,26).

  31. Математическая модель взаимодействия источника питания и дуги (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК-6,8,18,19,20,23,26).

  32. Математическая модель приводов перемещения сварочной горелки и подачи проволоки (ОК – 2,3; ОПК-1,5; ПК-1,8,19,20,23,24,26).

  33. Применение математических моделей при расчете управляющих воздействий в цифровых системах (ОК–2,3; ОПК-1,5; ПК-1,2,3,8,16,20,23,26).

  34. Математическая модель взаимодействия оператора с процессом (ОК–2,5; ОПК-7; ПК-17,22).

  35. Характеристика и модели анализированных систем, памяти и моторного выхода оператора (ОК–2,5; ОПК-7; ПК-17,22).

  36. Построение области качественного состояния технологических процессов сварки (ОК – 2, 3; ОПК-1,4,5; ПК-1,2,3,6,8,10,16,19,20,23,26).

  37. Критерии и модели определения технико-экономической эффективности процессов сварки (ОПК–3,4,5; ПК–2,3,6,8,10,13,14,18,21).

  38. Формирование плана эксперимента для определения оптимальных параметров режима сварки (ОК–2, 3; ОПК-1,4,5; ПК-1,2,3,8,16,19,20,23,26).


7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
(модуля)

а) основная литература:

  1. Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций: учеб. пособие для ВУЗов, С.А. Куркин и др., под ред. В.М. Куркина. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 463с.

б) дополнительная литература:

  1. Основы автоматизированного проектирования / И. П. Норенков. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 336с.

  2. Информационные технологии в наукоемком машиностроении. Компьютерное обеспечение индустриального бизнеса./ Под общ. ред. А.Г. Братухина. – Киев: Техника, 2001.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Лаборатории кафедры «Сварка и мониторинг нефтегазовых сооружений», оснащенные соответствующим оборудованием и дисплейный класс.

Компьютерные программы расчета физических процессов при сварке, эксплуатационных характеристик сварного соединения, характеристик и моделей сварочного контура, обработки экспериментальных данных и построение регрессионных и нейросетевых моделей, оценки дефектности сварных соединений, расчета параметров модели взаимодействия оператора с процессом сварки

Мультимедийный курс лекций; видеофильмы, макеты и плакаты.



Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и примерной ООП ПО по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудование» и профилю «Инновационные технологические процессы изготовления оборудования ТЭК».
Автор(ы): профессор, д.т.н. А.В. Сас
Заведующий кафедрой: д.т.н. О.Е. Капустин


Председатель учебно-методической комиссии

факультета доц., к.т.н.  Б.М. Гантимиров
Начальник УМУ А.Д.Макаров



Каталог: faculty -> mechanical engineering -> chairs and departments -> welding and oil-field facility monitoring -> Lab Rab
faculty -> Учебно-методический комплекс дисциплины философия для образовательной программы по направлениям юридического факультета: Курс 1
faculty -> 1. Социология как наука
faculty -> Организаторы
faculty -> Лекции читает Юшин Михаил Анатольевич, кандидат полит наук, доцент
faculty -> Эстетика материалы к изучению курса
faculty -> Учебно-методический комплекс по дисциплине Философия, биоэтика Основная образовательная программа : 060104 «Медико-профилактическое дело»
faculty -> Учебное пособие риторика и теория аргументации часть Теория аргументации Направление подготовки
faculty -> Оценочные средства для промежуточной аттестации студентов Перечень тем творческих заданий
faculty -> Рабочая учебная программа по дисциплине вод. 3 Эстетика архитектуры и дизайна для направления 270301. 65 Архитектура
Lab Rab -> Лабораторная работа №5 Оценка параметров первичной и вторичной микроструктуры металла шва


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница