Спеціальні розділи механіки руйнувань
Мета вивчення дисципліни: Поглиблення знань у галузі механіки руйнування, розвиток навичок аналізу та моделювання процесів руйнування матеріалів у спеціалізованих умовах.
Практичне значення та використання отриманих знань: вивчення навчальної дисципліни дозволяє майбутнім фахівцям, навчитися застосовувати чисельні методи для моделювання руйнування, розвинути навички аналізу експериментальних даних.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття для денної форми здобуття освіти
Лекція 1. «Вступ до механіки руйнування: основні поняття та історія розвитку».
Лекція 2. «Лінійна механіка руйнування: коефіцієнт інтенсивності напружень (КІН)».
Лекція 3. «Енергетичні критерії руйнування: J-інтеграл, G-критерій».
Лекція 4. «Нелінійна механіка руйнування: пластична зона біля тріщини».
Лекція 5. «Втома матеріалів: критерії втомного руйнування».
Лекція 6. «Руйнування композитних матеріалів».
Лекція 7. «Механіка руйнування наноматеріалів».
Лекція 8. «Чисельні методи в механіці руйнування: метод скінченних елементів (МСЕ)».
Лекція 9. «Експериментальні методи дослідження руйнування».
Лекція 10. «Механіка руйнування при високих температурах».
Лекція 11. «Руйнування в умовах корозії та водневого окрихчення».
Лекція 12. «Динамічне руйнування: ударні навантаження».
Лекція 13. «Прогнозування залишкової міцності конструкцій».
Лекція 14. «Сучасні тенденції: мультифізичні моделі, цифрові двійники».
Лекція 15. «Підсумкове заняття: огляд сучасних досліджень у механіці руйнування».
Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Аналіз основних понять: тріщини, напруження, деформація».
Мета заняття: Отримати навички використання формул для оцінки напружень.
Практичне заняття №2. «Розрахунок КІН для типових конфігурацій тріщин».
Мета заняття: Отримати знання про аналітичні методи для зразків із тріщиною.
Практичне заняття №3. «Практика обчислення J-інтегралу».
Мета заняття: Отримати навички обчислення J-інтегралу.
Практичне заняття №4. «Моделювання пластичної зони в програмному середовищі».
Мета заняття: Отримати навички по моделюванню пластичної зони.
Практичне заняття №5. «Аналіз втомних кривих (S-N діаграми)».
Мета заняття: Отримати навички побудови кривих втоми.
Практичне заняття №6. «Аналіз напружень у композитах з тріщинами».
Мета заняття: Отримати навички аналізу міжшарового розшарування.
Практичне заняття №7. «Моделювання руйнування наноструктур».
Мета заняття: Отримати навички моделювання руйнування наноструктур.
Практичне заняття №8. «Практика моделювання тріщин у МСЕ (ANSYS/Abaqus)».
Мета заняття: Отримати навички налаштування моделі з тріщиною.
Практичне заняття №9. «Аналіз даних з випробувань на розтяг та згин».
Мета заняття: Отримати навички аналізу даних з випробувань на розтяг та згин.
Практичне заняття №10. «Моделювання термомеханічного руйнування».
Мета заняття: Отримати навички симуляції повзучості.
Практичне заняття №11. «Аналіз впливу середовища на ріст тріщин».
Мета заняття: Отримати навички аналізу впливу середовища на ріст тріщин.
Практичне заняття №12. «Моделювання динамічного росту тріщин».
Мета заняття: Отримати навички моделювання динамічного росту тріщин.
Практичне заняття №13. «Розрахунок залишкової міцності зразків із дефектами».
Мета заняття: Отримати навички по розрахунку залишкової міцності зразків із дефектами.
Практичне заняття №14. «Використання XFEM для поширення тріщини (демо)».
Мета заняття: Отримати навички використання FEM для тріщини в пластині з отвором.
Практичне заняття №15. «Презентація індивідуальних проєктів аспірантів».
Мета заняття: Отримати навички створення презентацій проєктів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Не передбачено.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 15-ти індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання полягають в розв'язуванні типових задач відповідно до мети та завдань практичних занять. Бездоганне виконання індивідуальних поточних завдань №1 – №14 оцінюється у 3 бали кожне; індивідуальне поточне завдання №15 – 8 балів;
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
Підсумковий контроль – залік. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна кількість балів, яка дозволяє студенту отримати «зараховано» – 60 балів.
К1. Здатність виявляти вплив матеріалів, технології обробки та умов експлуатації на працездатність, надійність, довговічність машин і механізмів.
К2. Здатність застосовувати відповідні математичні, наукові і технічні методи, інформаційні технології та прикладне комп'ютерне програмне забезпечення для вирішення інженерних і наукових завдань з прикладної механіки.
Тенденції розвитку прикладної механіки
ПРН1. Вміти визначати, аналізувати та поєднувати інформацію з різних джерел, виявити аналітико-синтетичний зміст та підготовити нову форму вторинної інформації.
ПРН2. Знати основні концепції та розуміти теоретичні та практичні проблеми в сучасному науковому напрямку досліджень.