Инновационные материалы и сплавы в конструкции автомобилей
Beschreibung: В дисциплине изучаются инновационные материалы и сплавы, применяемые в автомобилях, в том числе кузовных элементах, в деталях агрегатов и узлов, а также для антикоррозионной обработки, шумоизоляционной и интерьерной отделки. Уделено внимание порошковым, керамическим, полимерным и наноматериалам, аддитивным технологиям изготовления и инновационным методам обработки конструктивных элементов автомобилей. Обучающиеся изучают технологии изготовления металлических сплавов и неметалллических материалов, методы и средства их обработки, методики оценки их качества и свойств. Студенты приобретают умения и навыки обработки материалов и сплавов, проведения их испытаний, оценки показателей их свойств
Betrag der Credits: 5
Пререквизиты:
- Устройство электромобиля и гибридного автомобиля
Arbeitsintensität der Disziplin:
| Unterrichtsarten | Uhr |
|---|---|
| Vorträge | 30 |
| Praktische Arbeiten | 15 |
| Laborarbeiten | |
| AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers) | 30 |
| SE (Studentisches Eigenarbeiten) | 75 |
| Endkontrollformular | экзамен |
| Form der Endkontrolle | Экзамен |
Komponente: Компонент по выбору
Zyklus: Базовые дисциплины
Цель
- Цель изучения дисциплины: формирование у студентов системных знаний об иннова-ционных материалах и сплавах, применяемых в конструкциях автомобилей, их свойствах, технологиях получения и обработки, а также умений применять эти знания для проектиро-вания, производства и эксплуатации современных транспортных средств.
Задача
- - изучить классификацию, состав, структуру и свойства современных конструкционных и функциональных материалов, используемых в автомобилестроении. - освоить принципы выбора материалов для кузовных элементов, деталей агрегатов, ан-тикоррозионной и шумоизоляционной отделки. - изучить инновационные методы обработки материалов: аддитивные технологии, по-рошковую металлургию, наноструктурирование, композиционные и гибридные технологии. - сформировать навыки проведения испытаний материалов, оценки их механических, эксплуатационных и технологических свойств. - развить умение анализировать влияние материалов на надёжность, долговечность, экономичность и экологичность автомобилей.
Результат обучения: знание и понимание
- 1. Демонстрировать знание и понимание состава, структуры, классификации и фундаментальных свойств (механиче-ских, физических, химических) совре-менных материалов, используемых в автомобилестроении: высокопрочных и легких сплавов, композиционных, по-лимерных, порошковых и наноматериа-лов. 2. Применение знаний и пониманий: Применять полученные знания для обоснованного выбора материалов и технологий их обработки (включая ад-дитивные) для конкретных узлов и де-талей автомобиля (кузов, шасси, двига-тель, интерьер) с учетом критериев прочности, веса, стоимости, коррозион-ной стойкости и технологичности.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Применять полученные знания для обоснованного выбора материалов и технологий их обработки (включая ад-дитивные) для конкретных узлов и де-талей автомобиля (кузов, шасси, двига-тель, интерьер) с учетом критериев прочности, веса, стоимости, коррозион-ной стойкости и технологичности.
Результат обучения: формирование суждений
- Анализировать и сравнивать эффектив-ность применения различных материа-лов в автомобильных конструкциях, оценивать их влияние на эксплуатаци-онные характеристики, надежность, безопасность и экологичность транс-портного средства. Синтезировать ре-шения по оптимизации или замене ма-териалов в конструкции на основе ком-плексного анализа технического зада-ния и свойств альтернативных материа-лов.
Результат обучения: коммуникативные способности
- Четко и аргументированно излагать (в устной и письменной форме) результа-ты анализа выбора материалов, обосно-вывать свои технические решения, ис-пользуя специальную терминологию, а также вести профессиональную дис-куссию и работать в команде при вы-полнении проектных заданий.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Проявлять автономию в обучении: са-мостоятельно находить, критически оценивать и структурировать актуаль-ную информацию из научных статей, патентов, технической документации и стандартов в области новых материалов и технологий для постоянного профес-сионального самосовершенствования.
Lehrmethoden
- классическое лекционное обучение; - обучение с помощью аудиовизуальных и технических средств; - обучение с помощью учебной книги; - компьютерное обучение; - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения
Bewertung des Wissens der Studierenden
| Period | Art der Aufgabe | Gesamt |
|---|---|---|
| 1 Bewertung | Работа 1 | 0-100 |
| Работа 2 | ||
| 2 Bewertung | Работа 3 | 0-100 |
| Работа 4 | ||
| Endkontrolle | экзамен | 0-100 |
Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp
| Art der Aufgabe | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Exzellent | Gut | Befriedigend | Ungenügend | |
| Работа на занятиях, выполнения расчетов | Выполнил прак-тическую работу в полном объеме с соблюдением не-обходимой после-довательности действий; в отве-те правильно и аккуратно выпол-няет все записи, таблицы, рисун-ки, чертежи, гра-фики, вычисле-ния; правильно выполняет анализ ошибок. | Выполнил требо-вания к оценке «отлично», но до-пущены 2-3 недо-чета. Ответ обу-чающегося на во-просы удовлетво-ряет основным требованиям к ответу на 5, но дан без примене-ния знаний в но-вой ситуации, без использования связей с ранее изученным мате-риалом и матери-алом, усвоенным при изучении других дисци-плин | Выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практиче-ской работы, что позволяет полу-чить правильные результаты и вы-воды; в ходе про-ведения работы были допущены ошибки. | Выполнил работу не полностью или объем выполнен-ной части работ не позволяет сделать правильных выво-дов. При ответе на вопросы демон-стрирует не владе-ние основными знаниями и умени-ями в соответствии с требованиями программы. |
Bewertungsbogen
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Конструкционная прочность мате-риалов. Требования, предъявляемые к кон-струкционным материалам. Кон-струкционная прочность материа-лов и критерии ее оценки. Класси-фикация конструкционных матери-алов.
- Конструкционные нелегированные стали. Классификация конструкци-онных сталей. Влияние углерода и постоянных примесей на свойства сталей. Углеродистые стали, Угле-родистые стали обыкновенного ка-чества. Углеродистые качественные стали.
- Конструкционные легированные стали. Легированные машинострои-тельные стали. Влияние легирую-щих элементов на механические свойства стали. Легированные стали нормальной и повышенной статиче-ской прочности. Легированные вы-сокопрочные стали. Легированные стали с повышенной циклической прочностью.
- Стали с высокими упругими свой-ствами. Основные требования к пружинным материалам. Рессорно-пружинные стали.
- Материалы, устойчивые к воздей-ствию температуры и рабочей сре-ды. Хладостойкие материалы. Кри-терии хладостойкости стальных ма-териалов. Хладостойкие стали кли-матического холода.
- Материалы, устойчивые к воздей-ствию температуры и рабочей сре-ды. Цветные хладостойкие сплавы. Неметаллические хладостойкие ма-териалы. Жаропрочные сплавы. Основные группы жаропрочных ма-териалов
- Материалы с особыми технологиче-скими свойствами. Стали с высокой технологической пластичностью и свариваемостью. Железоуглероди-стые сплавы с высокими литейными свойствами. Разновидности чугу-нов.
- Порошковые материалы. Общие сведения. Конструкционные порош-ковые материалы. Триботехниче-ские пористые материалы: анти-фрикционные и фрикционные по-ристые материалы. Пористые филь-трующие элементы.
- Композиционные материалы. Об-щая характеристика и классифика-ция. Композиционные материалы с металлической матрицей. Компози-ционные материалы с полимерной матрицей. Композиционные мате-риалы с керамической матрицей.
- Неметаллические материалы. По-лимеры. Состав и строение полиме-ров. Основные свойства полимеров.
- Пластмассы. Общая характеристика пластмасс. Термопластичные пластмассы. Термореактивные пластмассы
- Пластмассы и эластомеры. Газона-полненные пластмассы. Рекоменда-ции по использованию пластмасс в автомобилестроении. Эластомеры
- Защитные и особые материалы. Хи-мико-термические и пластмассовые защитные покрытия металлических поверхностей. Светоотражающие, энергопоглощающие, шумо- и виброзащитные материалы. Герме-тики.
- Материалы с особыми эксплуатаци-онными свойствами. Износостойкие материалы. Материалы с высокой твердостью поверхности. Графи-тизированные стали. Износостойкие порошковые материалы.
- Материалы с особыми эксплуатаци-онными свойствами. Антифрикци-онные материалы. Фрикционные материалы.
Основная литература
- Конструкционные и защитно-отделочные материалы в автомобилестроении: учебное пособие / В. В. Епифанов. – Ульяновск: УлГТУ, 2023. – 189 с. ISBN 978-5-9795-2320-0 Чудина, О.В. Конструкционные и электротехнические материалы в транспортном машиностроении: учеб. пособие / О.В. Чудина, В.А. Александров. – М.: МАДИ, 2017. – 228 с.
Дополнительная литература
- Интеллектуальные и композиционные материалы в машиностроении: учебно-метод. пособие к курсовому проекту / Е.А. Косенко, В.А. Зорин, Н.И. Баурова, И.С. Нефёлов. – М.: МАДИ, 2018. – 72 с. Основы проектирования, производства и материалы кузова современного автомобиля: монография / С.М. Кудрявцев [и др.]; под общей редакцией С.М. Кудрявцева. – Н. Новгород, 2010. – 236 с. ISBN 978-5-93272-734-8
