Рабочая программа учебной дисциплины | Ф ТПУ 7.1 – 21/01 |
|
Утверждаю
Проректор директор ИПР
« » 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН»
НАПРАВЛЕНИЕ ООП 131000 «Нефтегазовое дело»
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) бакалавр техники и технологии
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ План ПРИЕМА 2011 г.
КУРС 4 СЕМЕСТР 8
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 4
ПРЕРЕКВИЗИТЫ Б2.Б1.3 «Математика 3», Б3.Б2 «Теоретическая и прикладная механика», Б2.Б5 «Информатика»
КОРЕКВИЗИТЫ Б3. В.1.8 «Технологическое оборудование и ремонт нефтегазопроводов», Б3. В.1.1 «Строительные конструкции».
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Лекции_ 26 час.
Лабораторные работы 19,5 час.
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 58,5 час.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 52 час.
ИТОГО 110,5 час.
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ тестирование, контрольные работы, рефераты
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ИПР, кафедра транспорта и хранения нефти и газа
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
ПРЕПОДАВАТЕЛИ ,
2011 г.
1.ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В соответствии с целями ООП 131000 «Нефтегазовое дело»
Код цели | Формулировка цели | Требования ФГОС и заинтересованных работодателей |
Ц1 | Готовность выпускников к производственно-технологической и проектной деятельности, обеспечивающей модернизацию, внедрение и эксплуатацию оборудования для добычи, транспорта и хранения нефти и газа | Требования ФГОС, критерии АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и FEANI. Потребности научно-исследовательских центров и предприятий нефтегазовой промышленности, предприятия , АК «Транснефть» |
Ц2 | Готовность выпускников к междисциплинарной экспериментально-исследовательской деятельности для решения задач, связанных с разработкой инновационных эффективных методов бурения нефтяных и газовых скважин, разработкой и эксплуатацией месторождений углеводородов, их транспорта и хранения | Требования ФГОС, критерии АИОР, соответствие международным стандартам EUR–ACE и FEANI. Потребности научно-исследовательских центров Институт химии нефти СО РАН и предприятий нефтегазовой промышленности, предприятия , АК «Транснефть» |
целью изучения дисциплины является формирование у студентов базовых знаний по анализу надежности и долговечности оборудования газонефтепроводов и газонефтехранилищ, выбору основных направлений по повышению показателей надежности на стадии проектирования оборудования и его эксплуатации.
При изучении дисциплины обеспечивается подготовка по исследованию основных причин снижения надежности оборудования и определению путей их повышения. Исследуются основные элементы механики разрушения, условия малоцикловой и многоцикловой усталости, причины и условия образования и роста трещин. Основные показатели надежности определяются с учетом вероятностного характера внешних воздействий и характеристик материалов.
2.МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина Б3.В.2.6 «Надежность и долговечность машин» входит в перечень дисциплин профессионального цикла (вариативная часть, дисциплины по выбору студента) ООП направления подготовки бакалавров 131000 «Нефтегазовое дело».
Взаимосвязь дисциплины Б3.В.2.6 «Надежность и долговечность машин» с другими составляющими ООП следующая:
· пререквизиты – Б2.Б1.3 «Математика 3», Б3.Б2 «Теоретическая и прикладная механика», Б2.Б5 «Информатика»;
· корреквизиты – Б3. В.1.8 «Технологическое оборудование и ремонт нефтегазопроводов», Б3. В.1.1 «Строительные конструкции».
Задачами изучения дисциплины являются:
· ознакомление студентов с основными показателями надежности оборудования;
· получения навыков решения теоретических задач по определению интенсивности изнашивания, элементов механики разрушения материалов и влияния их на показатели надежности;
· формирование навыков использования математических моделей накопления повреждений в теории надежности, исследование причин и характер образования и развития трещин;
· исследование функциональной надежности магистральных трубопроводных транспортных систем;
· применение полученных знаний, навыков и умений в последующей профессиональной деятельности.
Студент обеспечивается:
· учебными пособиями и методическими указаниями по выполнению практических работ;
· компьютеризированными заданиями для выполнения индивидуальных практических работ.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров 131000 «Нефтегазовое дело» результаты освоения дисциплины следующие:
В соответствии с профессиональными компетенциями | ||
В соответствии с общекультурными компетенциями | ||
Р1 | Способность приобретать, совершенствовать и использовать математические, естественнонаучные, социально-экономические и инженерные знания в междисциплинарном контексте инновационной профессиональной деятельности | Требования ФГОС ВПО (ОК-1, 2, 3, ОК-7, ОК-8, ОК-9, ОК-10, ОК-11, ОК-12, ОК-13, ОК-20, ОК-21), (EAC-4.2a) (ABET-3A) |
Р2 | Умение анализировать основные тенденции правовых, социальных и культурных аспектов инновационной профессиональной деятельности, демонстрировать компетентность в вопросах здоровья и безопасности жизнедеятельности и понимание экологических последствий профессиональной деятельности | Требования ФГОС ВПО (ОК-4, ОК-5, ОК-6, ОК-14, ОК-15, ОК-16, ОК-17, ОК-18, ОК-19, ОК-22) |
Р3 | Уметь самостоятельно учиться и непрерывно повышать квалификацию в течение всего периода профессиональной деятельности | Требования ФГОС ВПО (ПК-1) (ABET-3i). |
В соответствии с ООП направления подготовки бакалавров 131000 «Нефтегазовое дело» взаимное соответствие целей ООП и результатов обучения следующее
Результаты обучения | Цели ООП | ||||
Ц1 | Ц2 | Ц3 | Ц4 | Ц5 | |
Р1 | + | + | + | ||
Р2 | + | + | |||
Р3 | + | + |
В результате освоения дисциплины студент должен продемонстрировать результаты образования, в соответствии с данными ООП направления подготовки бакалавров 131000 «Нефтегазовое дело»: знания – З2.10, З2.11, З2.23, З3.2; умения – У1.1, У2.10, У2.12,У2.23, У3.1 владение опытом – В2.9, В2.11,В2.23, В3.1.
В развернутом виде представлены результаты образования применительно с дисциплине «Надежность и долговечность машин», в результате освоения этой дисциплины студент должен будет:
знать:
- основные показатели надежности оборудования (ОК-1)
- исходные преставления теории надежности (ОК-1)
(ПК-1)
(ПК-2)
- элементы механики разрушения (ПК - 6) (ПК - 9)
- математические модели накопления повреждений (ОК-7)
(ПК-2)
(ПК-19)
- факторы, определяющие вид и интенсивность изнашивания (ОК-1)
(ПК-6)
- закономерности снижения надежности машин в зависимости (ОК-7)
от факторов механического воздействия (ПК-6)
(ПК-18)
(ПК-19)
- причины и характер образования и развития трещин (ОК-1)
( ПК-9)
(ПК-18)
(ПК-19)
- показатели и причины снижения надежности (ПК-1)
оборудования, мероприятия повышения надежности (ПК-2)
(ПК-9)
- влияние разброса механических свойств материала (ОК-1)
на показатели надежности (ПК-2)
(ПК-18)
уметь:
проводить анализ показателей надежности в зависимости (ПК-6)
от условий эксплуатации (ПК-18)
(ПК-19)
- исследовать основные элементы механики разрушения, (ОК-1)
условия малоцикловой и многоцикловой усталости, (ПК-2)
причины и условия образования и роста трещин (ПК-9)
(ПК-18)
- использовать структурные модели накопления (ПК-2)
повреждений (ПК-19)
определять условия предотвращающие образование и (ПК-9)
развитие трещин
оценивать эффективность мероприятий направленных на (ПК-18)
-
повышение надежности на стадии проектирования и эксплуатации
владеть:
– методами проведения оценки долговечности или остаточного (ПК-2)
ресурса конструкций (ПК-9)
– прогнозировать эксплуатационную надежность трубопроводов (ПК-18)
(ПК-19)
– прочностными характеристиками металла труб и сварного (ПК-1)
соединения (ПК-2)
– методикой определения показателей с учетом вероятностного (ПК-2)
характера внешних воздействий и характеристик материалов (ПК-6)
(ПК-19)
– теорией надежности строительных конструкций (ОК-1)
(ПК-1)
(ПК-19)
– моделями надежности и оценкой показателей надежности (ПК-2)
различных блоков, прогнозирование остаточного ресурса на (ПК-9)
основе диагностических данных (ПК-18)
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и профессиональные компетенции:
1. | УНИВЕРСАЛЬНЫЕ (ОБЩЕКУЛЬТУРНЫЕ) |
способность: | |
– | обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-1) |
– | использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-7) |
2. | ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ (ПК) |
Общепрофессиональные способности: | |
– | самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ПК-1) |
– | использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2) |
производственно-технологическая деятельность | |
способность: | |
– | применять процессный подход в практической деятельности, сочетать теорию и практику (ПК-6) |
– | оценивать риски и определять меры по обеспечению безопасности технологических процессов в нефтегазовом производстве (ПК-9) экспериментально-исследовательская деятельность способность: |
– | планировать и проводить необходимые эксперименты, обрабатывать, в т. ч. с использованием прикладных программных продуктов, интерпретировать результаты и делать выводы (ПК-18) |
– | использовать физико-математический аппарат для решения расчетно-аналитических задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности (ПК-19) 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1. Содержание теоретического и практического разделов Содержание теоретического раздела включает темы лекционных занятий, представленных в виде 9 модулей, общей трудоемкостью 26 часов (табл. 1). В результате освоения теоретического раздела дисциплины «Надежность и долговечность машин» студент овладевает следующими компетенциями: ОК-1, ОК-7, ПК-1, ПК-2, ПК-6, ПК-9, ПК-18, ПК-19. |
Таблица 1
Темы лекционных занятий
№ п./п | Название лекционного модуля дисциплины | Объем, ч. |
1 | Введение в предмет. Основные показатели надежности и долговечности. Исходные представления теории надежности | 2 |
2 | Постановка задач и математические модели теории надежности. Модель-схема надежности линейной части | 6 |
3 | Модели накопления повреждений | 4 |
4 | Классификация нагрузок и воздействий | 4 |
5 | Построение полуэмпирических моделей по данным ресурсных испытаний | 2 |
6 | Многоцикловая и малоцикловая усталость | 2 |
7 | Элементы механики разрушения | 2 |
8 | Рост усталостных трещин | 2 |
9 | Структурные модели накопления повреждений | 2 |
Всего, часов | 26 |
Содержание модулей дисциплины
Модуль 1. Введение в предмет. Основные показатели надежности и долговечности. Исходные представления теории надежности.
Основные понятия и определения. Надежность машин и конструкций. Вероятность безотказной работы. Параметр потока отказов. Средняя наработка на отказ. Интенсивность отказов. Простые и сложные системы в теории надежности. Функциональная надежность магистральных трубопроводных транспортных систем (2 часа).
Модуль 2. Постановка задач и математические модели теории надежности. Модель-схема надежности линейной части.
Математические модели теории надежности. Соотношения между показателями надежности. Математические модели показателей надежности. Модель-схема надежности линейной части магистрального трубопровода. Математические модели надежности на основе экспоненциального закона распределения и распределении Вейбула. Простейшие задачи теории надежности. Постановка задач теории надежности. Элементарные модели отказов. Классификация отказов. Постановка задач теории надежности машин конструкций. Формирование математической модели трубопроводной транспортной сети. (6 часов.).
Модуль 3. Модели накопления повреждений.
Скалярная мера накопления повреждений. Линейное суммирование повреждений. Автомодельный процесс накопления повреждений. Модель накопления повреждений . Многостадийная модель накопления повреждений. Теоретические основы надежности ремонтируемых объектов. Стержневая модель трещины. (4 часа).
Модуль 4. Классификация нагрузок и воздействий.
Основные виды отказов в оборудовании, подверженным механическим нагрузкам. Постоянные, временные и случайные нагрузки. Влияние характера нагрузок и закона их изменения на показатели надежности оборудования. Влияние разброса механических свойств на показатели надежности. Особенности магистральных трубопроводных транспортных систем и способы повышения их функциональной надёжности. Классификация отказов и модель-схема надежности линейной части (4часа.).
Модуль 5. Построение полуэмпирических моделей по данным ресурсных испытаний. Построение полуэмпирических моделей по данным ресурсных испытаний. На основании кривых регрессии подбирается аналитическая зависимость между характеристиками нагружения и характеристиками ресурса. На основе результатов статистической обработки базовых ресурсных испытаний проводится выбор подходящих аналитических выражений для функций распределения случайных параметров.(2 часа.).
Модуль 6. Многоцикловая и малоцикловая усталость. Классическая многоцикловая усталость. Малоцикловая усталость. Механическое изнашивание. Период зарождения усталостных трещин. Стадия циклической микротекучести. Стадии распространения усталостных трещин. (2 часа.).
Модуль 7. Элементы механики разрушения. Линейная и нелинейная механика разрушений. Критерии линейной механики разрушения. Энергетический подход Гриффитса. Силовой подход Ирвина. Моды разрушений. Экспериментальная механика разрушения. Трещиностойкость материала. Концевая зона трещины и раскрытие фронта трещины. Особенности эксплуатационного разрушения трубопровода. (2 часа.).
Модуль 8. Рост усталостных трещин. Скорость роста усталостных трещин. Уравнение Формана. Модель зарождения макроскопических трещин. (2 часа.).
Модуль 9. Структурные модели накопления повреждений. Скорость роста усталостных трещин. Уравнение Формана. Модель зарождения макроскопических трещин. Модели пластического типа.(2 часа.).
Содержание практического раздела включает 13 занятий (6 лаборатоных работ), общей трудоемкостью 27 часов (табл. 2). В результате освоения практического раздела дисциплины студент овладевает следующими компетенциями: ОК-1, ОК-7, ПК-1, ПК-2, ПК-6, ПК-9, ПК-18, ПК-19.
Таблица 2
Темы лабораторных занятий
№ п./п. | Название практического занятия | Объём, ч. |
1 | Теория вероятности. Законы распределения случайных величин | 2,5 |
2 | Сложное сопротивление материалов. Расчеты на усталость | 4 |
3 | Неразъемные соединения деталей. Прочностной расчет | 2 |
4 | Прочность при динамических нагрузках | 4 |
5 | Расчет валов на жесткость и усталость | 3 |
6 | Расчет на долговечность подшипников качения | 4 |
Всего, часов | 19,5 |
Практические работы не предусмотрены по учебному плану.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
