книги / Методические указания по освоению дисциплины Рациональное проектирование композитов для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 Материаловедение и технологии материалов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по освоению дисциплины «Рациональное проектирование композитов» для студентов бакалавриата по направлению 22.03.01 «Материаловедение и технологии материалов»

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2017

3

Введение

Цель учебной дисциплины – приобретение знаний, умений и овладение навыками в области рационального проектирования изделий из композиционных материалов с учетом деформационных и прочностных характеристик материалов.

Задачи учебной дисциплины

•формирование знаний о постановках задач оптимизации композиционных материалов и конструкций, математических методах оптимизации при наличии ограничений, критериях прочности слои- сто-волокнистых композитов и элементов композитных конструкций;

•формирование умения проводить оптимизационные расчеты реальных конструкций из композиционных материалов;

•формирование навыков решения прикладных задач оптимизации волокнистых композитов с учетом деформационных и прочностных характеристик материала.

Предметом освоения дисциплины являются следующие объекты:

•основные типы современных конструкционных и функциональных неорганических и органических материалов, композитов и гибридных материалов;

•конструкции из композитов как объекты рационального проектирования.

4

Методические указания студентам по освоению дисциплины «Рациональное проектирование композитов»

5

Библиографический список Основная литература

1.Лекции по механике конструкций из композиционных материалов / А.А. Чекалкин, А.А. Паньков.— Пермь: Изд-во ПГТУ, 1999 .— 151 с.

2.Введение в методы оптимизации: учебное пособие / А.В. Аттетков, В.С. Зарубин, А.Н. Канатников. – Москва: Финансы и статистика, 2008

3.Методы оптимизации: учебник / В.П. Корнеенко. – М.: Высш.

шк., 2007. – 663 с.

4.Аттетков А.В., Галкин С.В. Зарубин В.С. Методы оптимизации: Учеб. для вузов / Под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко.

– М.: Изд-во МГУ им. Н.Э. Баумана, 2001, 2003. – 440 с.

5.Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. –

М.: Изд-во МАИ, 1995. – 341 с.

6.Композиционные материалы: справочник / В. В. Васильев [и др.]; Под ред. В. В. Васильева. – Москва: Машиностроение, – 1990.

7.Полимерные композиционные материалы. Прочность и технология / С. Л. Баженов [и др.] . – Долгопрудный : Интеллект, 2010. – 347 с.

8.Образцов И.Ф., Васильев В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. – М.: Машиностроение, 1977.

Дополнительная литература

9.Babushkin A.V., Sokolkin Yu.V., Chekalkin A.A. Fatigue resistance of structurally inhomogeneous powdered materials in a complex stress-strain state//Mechanics of Composite Materials. - 2014. -Vol. 50, № 1. -Р. 1-8.

10.Efimik V.A., Chekalkin A.A. Analysis of the dynamic behavior of sound-absorbing structures by the method of finite elements and a technique of assessment of the efficiency of noise absorp-

6

tion//Mechanics of Composite Materials. -2015. -Vol. 51, № 1. - Р. 99-114.

11.Features of powder material deformation with cyclic loading / V.N. Antsiferov, A.V. Babushkin, Yu.V. Sokolkin, A.A. Shatsov, A.A. Chekalkin//Powder Metallurgy and Metal Ceramics. -2001. - Vol. 40, № 11-12. -Р. 569-572.

12.Long-term durability of glass-fiber-reinforced composites under

operation in pulp and reactant pipelines/A.A. Chekalkin, A.V. Babushkin, A.G. Kotov, S.E. Shakleina//Mechanics of Composite Materials. -2003. -Vol. 39, № 3. -Р. 273-282.

13.Postnykh A.M., Chekalkin A.A., Khronusov V.V. Structuralstatistical model of the reliability and durability of the fiber composite//Mechanics of Composite Materials. -1991. -Vol. 26, № 5. - Р. 633-637.

14.Sokolkin Yu.V., Chekalkin A.A., Babushkin A.V. Structure analysis, fatigue testing, and lifetime prediction of composite steels//Mechanics of Composite Materials. -1998. -Vol.34, №3. - P.269-278.

15.Sokolkin Yu.V., Chekalkin A.A., Kotov A.G. A structural multiscale approach to the design of spatially reinforced carboncarbon composites//Mechanics of Composite Materials. -1995. - Vol. 31, № 2. -Р. 143-148.

16.Sokolkin Yu.V., Kotov A.G., Chekalkin A.A. Structural multistage model of the bearing capacity of carbon-carbon laminate shells//Mechanics of Composite Materials. -1994. -Vol. 30, № 1. - Р. 55-60.

17.Sokolkin Yu.V., Postnykh A.M., Chekalkin A.A. Probabilistic model of the strength, crack resistance and fatigue life of a unidirectionally reinforced fibrous composite//Mechanics of Composite Materials. -1992. -Vol. 28, № 2. -Р. 133-139.

18.Анциферов В.Н., Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А., Бабушкин А.В. Численная модель циклической долговечности порошкового материала//Порошк. металлургия. -1994. -№ 5-6. -

С. 112–118.

7

19.Ефимик В.А., Чекалкин А.А. Колебания звукопоглощающей перфорированной панели с системой ячеек трубчатого типа // Механика композиционных материалов и конструкций. - 2007. – Т. 13, №3. -С. 385-400.

20.Исследование микроструктуры углерод-углеродного композита 2D + 1 при термохимической обработке и насыщении пироуглеродом/А.В. Долгодворов, А.Г. Докучаев, П.А. Судюков, А.А. Чекалкин//Заводская лаборатория. Диагностика материа-

лов. -2013. -Т. 79, № 12. -С. 31-33

21.Макарова Е.Ю., Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А. Структурнофеноменологические модели прогнозирования упругих свойств высокопористых композитов//Вестн. Сам. Гос. техн.

ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. -2010. -№ 5(21). -С. 276-279.

22.Соколкин Ю.В., Аношкин А.Н., Котов А.Г., Чекалкин А.А. Информационная система «Композиционные материалы и конструкции»//Механика композиционных материалов и кон-

струкций. -1996. -Т. 2, №1. -С. 91-93.

23.Соколкин Ю.В., Вотинов А.М., Ташкинов А.А., Постных А.М., Чекалкин А.А. Технология и проектирование углеродуглеродных композитов и конструкций. Москва, Наука, Физ-

матлит, 1996, 240 с.

24.Соколкин Ю.В., Чекалкин А.А., Бабушкин А.В. Прогнозирование физических и механических свойств порошковых и армированных высокопрочными волокнами металлических материалов // Изв. вузов. Цветная металлургия. -1995. -№ 2. -

С. 53-57.

25.Чекалкин А.А., Котов А.Г. Динамика и устойчивость композитных конструкций/Перм. гос. техн. ун-т, Пермь, 2006.-66 с.

26.Чекалкин А.А., Паньков А.А. Лекции по механике конструкций из композиционных материалов/Перм. гос. техн. ун-т,

Пермь, 1999.-150 с.

8