05.16.05 — Обработка металлов давлением

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ(национальный исследовательский университет)» (МАИ)______________________________________________________________________Институт №1 «Материаловедение и технологии материалов» АТК МАИКафедра «Материаловедение и технология обработки материалов»«УТВЕРЖДАЮ»Председатель Ученого Совета Института № 1______________________ А.В.БеспаловПротокол от «__»______2017 г.

№_____ПРОГРАММАВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В АСПИРАНТУРУПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ22.06.01 ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ05.16.05 ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕММосква – 2017Программа вступительного испытания при поступлении в аспирантуру понаправлению 22.06.01 Технологии материалов по специальности 05.16.05«Обработка металлов давлением» составлена:________________ проф., д.т.н.

Галкин В.И.________________ доц., к.т.н. Соколов А.В.________________ доц., к.т.н. Палтиевич А.Р.Программа утверждена Ученым Советом института №1«Материаловедение итехнология материалов» АТК МАИПрограмма согласована:Зав. кафедрой «Технологияобработки металлов давлением»профессор, д.т.н.______________ Петров А.П.I.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯЦелью вступительного испытания при поступлении в аспирантуру понаправлению 22.06.01 Технологии материалов по специальности 05.16.05«Обработка металлов давлением» является проверка подготовленностипоступающего по базовым дисциплинам образовательной программыбакалавриата и магистратуры объеме требований ФГОС и СУОС НИУ МАИпо направлению 22.03.02 и 22.04.02 «Металлургия» программа бакалавриата,программа магистратуры и оценка возможности освоения имсоответствующей образовательной программы аспирантуры.К вступительному испытанию в аспирантуру по данному направлениюдопускаются лица, имеющие документ государственного образца о высшемобразовании 2-го уровня любого направления подготовки (Часть 3 статьи 69Федерального закона "Об образовании в Российской Федерации").Программа вступительного испытания в аспирантуру по направлению22.06.01 Технологии материалов по специальности 05.16.05 «Обработкаметаллов давлением» составлена на основании федерального закона обобразовании в российской федерации n273-фз, требований федеральногогосударственного образовательного стандарта высшего образования понаправлению подготовки 22.04.02 «Металлургия» (квалификация (степень)"магистр") (утвержден приказом минобрнауки рф 12.11.2015 г.

№1331).II. ФОРМА ПРОВЕДЕНИЯ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ.Вступительное испытание проводится в письменной форме всоответствие с Правилами приема в МАИ. Результаты вступительныхиспытаний оформляются протоколом приемной комиссии, которыйзаполняется на каждого поступающего. В протоколе указываются вопросы,заданные поступающему, и количество полученных им баллов по стобальнойсистеме оценивания.III. СОДЕРЖАНИЕ ВСТУПИТЕЛЬНОГО ИСПЫТАНИЯ.3.1. Теория обработки металлов давлением (ОМД)3.1.1.Основные этапы развития теории процессов ОМД и ее влияние на развитиетехнологических процессов и оборудования.3.1.2.Теория пластичностиДеформация сплошной среды.

Переменные Лагранжа и Эйлера. Тензоры конечныхдеформаций. Тензор малой деформации. Девиатор деформации. Инвариантны тензора идевиатора деформации. Главные деформации, интенсивность деформаций сдвига.Течение сплошной среды. Поле вектора скорости. Линии тока и траектории. Тензори девиатор скорости деформации, их инварианты. Главные скорости деформации,интенсивность скоростей деформаций сдвига. Степень деформации сдвига. Функции тока.Уравнение неразрывности и несжимаемости.Напряжения. Пластическое состояние. Напряженное состояние. Тензор напряжений,девиатор напряжений и их инварианты. Главные нормальные и касательные напряжения.Напряжения на наклонной площадке. Уравнения связи напряженного идеформированного состояний.

Простейшие реологические модели. Условия пластичности.Краевая задача теории пластичности. Методы решения краевых задач.3.1.3.Физические основы пластической деформации металлов и сплавовСтроениеметаллов.Анизотропиясвойствмонокристаллов.Дефектыкристаллического строения металлов.Пластическая деформация монокристаллов. Механизмы деформации. Скольжение.Системы скольжения в кристаллах различного типа (ГЦК, ОЦК, ГПУ). Основы теориидислокаций. Пластическая деформация с позиций теории дислокации.Температурно-скоростные зависимости характеристик прочности и пластичностимонокристаллов.Пластическая деформация и разрушение поликристаллов. Особенности деформацииполикристаллов.

Неравномерность деформации. Механизмы деформации и упрочненияполикристаллов. Влияние холодной деформации на структуру и свойства поликристаллов.Процессы, происходящие при нагреве наклепанного металла: возврат,полигонизация, рекристаллизация. Влияние нагрева на структуру и свойства наклепанногометалла. Диаграмма рекристаллизации 1-го рода. Горячая деформация поликристаллов.Особенности и механизмы. Механизмы термической пластичности. Влияние горячейдеформации на структуру и свойства.

Диаграмма рекристаллизации 2-го рода.Классификация процессов ОМД по температурным условиям.3.1.4. МетодыэкспериментальныхисследованийпроцессовОМДТеория подобия в процессах ОМД.Тензометрирование и его использование для исследования напряжений, усилийдеформирования, перемещений, скоростей и др.Методы исследования деформаций: координатные сетки, линии тока, муаровыеполосы. Оптическиеметодыисследованиядеформацийинапряжений.Исследования деформированного состояния методом твердости, рекристаллизованногозерна и рентгенографическими методами. Границы применимости экспериментальныхметодов, их точность и чувствительность.Методы планирования экспериментов и обработка экспериментальных данных.3.1.5.

Внешнее трение в процессах ОМДФизическая природа трения. Виды и законы трения. Зависимость сил трения оттемпературы, степени и скорости деформирования, давления, физико-химических свойствконтактируемых поверхностей и других факторов. Анизотропия трения. Методыэкспериментального исследования трения. Смазки, их свойства, назначение и основныетребования к ним.3.1.6.

Сопротивление металлов пластическому деформированиюСопротивление деформации: определение, влияние степени и скорости деформации,температуры, истории деформирования, внешней среды. Экспериментальные методыопределения, расчет сопротивления деформации.3.1.7. Аналитические методы определения усилия деформацииМетод совместного решения дифференциального уравнения равновесия и уравненияпластичности, методы линий скольжения и характеристик, метод работ, вариационныеметоды.

Сопоставление различных методов расчета усилий. Работа и мощностьдеформации. Тепловыделения в процессе деформации.3.1.8. Пластичность и разрушениеПластичность и деформируемость металлов и методы определения. Основныефакторы, влияющие на пластичность, схема напряженного состояния, внешняя среда и др.Виды разрушения при пластической деформации. Феноменологические теорииразрушения. Трещины.

Теория Гриффитса. Накопление повреждений. Диаграммапластичности. Деформация металлических материалов в состоянии сверхпластичности.3.2. Основы теории процессов ОМД3.2.1. Теория продольной прокатки на гладкой бочкеОчаг деформации, совокупность параметров, описывающих его геометрию. Условиязахвата полосы валками. Трение при захвате и установившемся процессе прокатки.Влияние технологических и конструктивных параметров на условия захвата полосывалками.

Анализ скоростей пластического течения в очаге деформации. Опережение,отставание, расчетные формулы для их определения. Нейтральный угол. Связь междухарактеристическими углами. Влияние технологических параметров на размеропережения.Уширение и факторы, влияющие на его значение. Неравномерность уширения вочаге деформации. Влияние формы (геометрии) очага деформации, внешних зон.температуры, условий трения и структурного состояния на значение уширения.Контактные напряжения при прокатке (плоская задача).

Дифференциальноеуравнение контактных напряжений. Контактное напряжение в очаге деформации припостоянном значении коэффициента трения.Экспериментальные исследования распределения контактных напряжений и ихзависимость от параметров процесса.Распределение деформаций и напряжений в объеме очага деформации в зависимостиот фактора формы очага деформации.Усилие прокатки и факторы, определяющие его значение. Влияние условий трения,натяжения, ширины полосы и внешних зон на контактное давление. Особенности расчетаусилий в зависимости от фактора формы очага деформации.Энергия, затрачиваемая на прокатку, методы определения работы и мощностипрокатки. Момент прокатки.

Коэффициент плеча равнодействующей и методы егоопределения. Факторы, влияющие на положение равнодействующей.Температурные условия в очаге деформации. Расчет температуры металла припрокатке.3.2.2. Теория прокатки в калибрахОсобенности процесса прокатки в калибрах. Аналитическое описание формыкалибров, показатель и коэффициент формы. Уравнение постоянства объемов припрокатке в калибрах. Критерий неравномерности распределения обжатий по ширинекалибра. Внеконтактная деформация и понятие средней вытяжки в калибрах.Неравномерность деформации при прокатке в калибрах. Зоны затрудненной деформации.Влияние формы калибра и раската на формоизменение и напряженное состояниеметалла. Расчет уширения в калибрах.

Распределение контактных напряжений в очагедеформации. Расчет среднего давления и усилий прокатки в калибрах.3.2.3. Радиально-сдвиговая и поперечная прокаткаКинематические и энергосиловые параметры процесса радиально-сдвиговойпрокатки. Принципы построения очага деформации, расчет калибровки валков прибольших углах подачи.Поперечная прокатка. Скоростные условия. Угол нейтрального сечения и условиявращения заготовки. Деформационные параметры. Силовые условия. Напряженноесостояние металла.3.2.4. Теория процессов прокатки бесшовных трубВинтовая прокатка. Особенности процесса, очаг деформации и его параметры.Скоростные условия. Распределение контактных напряжений в очаге деформации.Условия захвата заготовки валками и стабильность процесса.

Напряженнодеформированное состояние металла при винтовой прокатке. Энергосиловые параметрыпроцесса.Теоретические основы процесса редуцирования.Пилигримовая прокатка. Особенности деформации металла. Скоростные условия.Зоны опережения и отставания. Направление сил трения в очаге деформации. Условиязахвата металла валками. Энергосиловые параметры процесса.Холодная периодическая прокатка труб. Схема процесса прокатки на станах ХПТ,ХПТС, ХПТР и особенности пластического формоизменения металла.

Напряженнодеформированное состояние металла. Условия захвата металла валками. Скоростныеусловия. Энергосиловые параметры процесса.3.2.5. Теория процессов производства сварных трубСпособы формовки трубной заготовки в холодном и горячем состоянии.Напряженно-деформированное состояние металла в процессах непрерывной формовкизаготовки в холодном и горячем состоянии.Кинематические условия и энергосиловые параметры при прямошовной формовке.Методы их расчета.Особенности деформации металла в процессах формовки листов на прессах.Распределение напряжений и деформаций по ширине и высоте листов. Определениепотребного усилия прессового оборудования.Особенности деформации металла при экспандировании.

Определениеоптимального значения экспандирования и потребной мощности.3.2.6.Теория волоченияРазновидности процесса волочения, деформационные показатели.Напряженно-деформированное состояние металла. Особенности контактного тренияпри волочении. Расчетные методы определения напряжений и усилия волочения.Предельное и оптимальное значение коэффициента вытяжки при волочении.3.2.7.Теория прессованияСущность и разновидности процессов прессования.