Wojskowa Akademia Techniczna - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Techniki wybuchowe w inżynierii materiałowej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WTCNFCSI-TWwIM
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Techniki wybuchowe w inżynierii materiałowej
Jednostka: Wydział Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Forma studiów:

stacjonarne

Rodzaj studiów:

I stopnia

Rodzaj przedmiotu:

wybieralny

Forma zajęć liczba godzin/rygor:

W16/+,L14/-

Przedmioty wprowadzające:

Fizyka

Wymagania wstępne: znajomość podstaw mechaniki, w tym ruchu falowego, znajomość podstawowych praw zachowania, znajomość jednostek miar wielkości fizycznych w układzie SI

Podstawy fizyki wybuchu

Wymagania wstępne: znajomość pojęć fala uderzeniowa, fala detonacyjna, fala odciążenia, umiejętność oceny parametrów na granicy produktów detonacji z ośrodkami ciągłymi

Krystalografia

Wymagania wstępne: znajomość krystalicznej budowy ciał stałych i rodzajów defektów sieci krystalicznej, znajomość wpływu struktury materiału na jego właściwości mechaniczne, znajomość mechanizmów przemian polimorficznych ciał stałych

Chemia fizyczna

Wymagania wstępne: znajomość funkcji termodynamicznych, znajomość rodzajów i sposobów opisu przemian termodynamicznych, znajomość sposobu opisu przemian fazowych


Programy:

inżynieria materiałowa/materiały konstrukcyjne

Autor:

prof. dr hab. inż. Radosław Trębiński, dr inż. Józef Paszula

Bilans ECTS:

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 16

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 8

3. Udział w laboratoriach / 14

4. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 12

5. Udział w konsultacjach / 2

6. Przygotowanie do zaliczenia/ 6

7. Udział w zaliczeniu/ 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 60 / 2 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+7.=36 / 1 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 3.+4.=26 / 1 ECTS


Skrócony opis:

Przedmiot zapoznaje studentów z fizycznymi podstawami technik wybuchowych stosowanych do wytwarzania materiałów i modyfikacji ich właściwości. Omawiane są podstawowe obszary zastosowań technik wybuchowych: wybuchowe umacnianie metali, wytwarzanie materiałów supertwardych, wybuchowe prasowanie proszków, zgrzewanie wybuchowe, wybuchowe tłoczenie.

Studenci nabywają umiejętności wyboru techniki wybuchowej w odniesieniu do wytworzenia materiału o określonych właściwościach, a także umiejętności oszacowania liczbowych wartości parametrów charakteryzujących technologie wybuchowe i na ich podstawie doboru parametrów technologicznych.

Zapoznają się z praktycznym przygotowaniem układów wybuchowych i oceną efektów obciążenia wybuchowego.

Pełny opis:

Wykład/ Wykłady ilustrowane prezentacjami komputerowymi Power Point w celu dostarczenia wiedzy i wyrobieniu umiejętności określonych efektami W1 i U1.

Tematy wykładów i ich zakres tematyczny

1. Fizyczne podstawy technik wybuchowych

Podstawowe charakterystyki obciążenia wybuchowego. Obciążenie wybuchowe jako przemiana termodynamiczna. Wpływ obciążenia wybuchowego na strukturę obciążanych materiałów.

2. Wybuchowe umacnianie metali.

Układy wybuchowe stosowane do umacniania metali. Wpływ amplitudy i czasu trwania obciążenia wybuchowego na twardość metalu. Wpływ amplitudy i czasu trwania obciążenia wybuchowego na strukturę obciążonego metalu. Praktyczne zastosowania wybuchowego umacniania metali.

3. Wytwarzanie materiałów supertwardych.

Definicja materiału supertwardego. Charakterystyka przemiany grafitu i grafitopodobnego azotku boru w odmiany twarde. Zachowanie produktu przemiany po zdjęciu obciążenia. Metoda detonacyjna. Warunki syntezy materiałów supertwardych. Technologiczne aspekty wytwarzania materiałów supertwardych. Charakterystyki produktu syntezy.

4. Wybuchowe prasowanie proszków.

Zalety formowania materiałów z proszku. Charakterystyki wybuchowego prasowania proszków. Dobór warunków wybuchowego prasowania proszków. Modyfikacja właściwości proszków ceramicznych. Zastosowanie technik wybuchowych do wytwarzania materiałów utwardzanych dyspersyjnie.

5. Synteza chemiczna materiałów inicjowana falami uderzeniowymi.

Synteza uderzeniowa, a samorozprzestrzeniająca się wysokotemperaturowa synteza (SWS). Połączenie reakcyjnego spiekania z syntezą uderzeniową. Połączenie SWS z uderzeniowym prasowaniem.

6. Zgrzewanie wybuchowe.

Układy stosowane do wybuchowego zgrzewania. Charakterystyki połączenia. Dobór warunków wybuchowego zgrzewania. Zalety metody wybuchowego zgrzewania. Ograniczenia stosowania metody wybuchowego zgrzewania.

7. Wybuchowe tłoczenie.

Układy do wybuchowego tłoczenia. Zastosowania wybuchowego tłoczenia.

Laboratoria/ Ćwiczenia laboratoryjne polegające na przygotowaniu przez grupę studentów elementów układów wybuchowych, obserwacji pracy osób wykonujących próby wybuchowego obciążenia i ocenie efektów obciążenia wybuchowego w celu opanowania efektów W2, U3, K1,K2,K3.

Tematy ćwiczeń laboratoryjnych i zakres tematyczny

1. Wybuchowe umacnianie metali.

Budowa układu do umacniania wybuchowego. Badanie twardości przed i po obciążeniu wybuchowym.

2. Wybuchowe prasowanie proszków.

Budowa układu cylindrycznego do prasowania proszku. Określenie efektów prasowania poprzez ocenę gęstości / porowatości prasowanego materiału.

3. Zgrzewanie wybuchowe.

Wybór i przygotowanie materiałów do zgrzewania wybuchowego. Przygotowanie układów do zgrzewania wybuchowego. Przeprowadzenie zgrzewania. Ocena efektywności zgrzewania wybuchowego.

4. Wybuchowe tłoczenie.

Wybór i przygotowanie materiałów do tłoczenia wybuchowego. Budowa układu i wykonanie tłoczenia. Ocena efektów tłoczenia.

5. Zjawisko kumulacji

Zapoznanie z konstrukcją ładunku kumulacyjnego. Przykład cięcia metalu za pomocą wydłużonego ładunku kumulacyjnego. Przykład perforacji metalu za pomocą skupionego ładunku kumulacyjnego.

Literatura:

podstawowa:

1. H.Dyja, A.Maranda, R.Trębiński, Technologie wybuchowe w inżynierii materiałowej, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, 2001.

2. A.Maranda, J. Nowaczewski, J. Statuch, M. Syczewski, B. Zygmunt, Chemia stosowana : materiały wybuchowe - teoria, technologia, zastosowanie : [skrypt] /, Warszawa : WAT, 1985, S-46901.

3. W. Witkowski, Chemia stosowana : ćwiczenia laboratoryjne : [skrypt] Warszawa : WAT, 1990, S-49759.

uzupełniająca:

1. W.Babul, Odkształcanie metali wybuchem, WNT, Warszawa, 1980, II-65495;43580.

Efekty uczenia się:

W1/ Ma ugruntowaną i poszerzoną wiedzę z zakresu zastosowań technologii wybuchowych w inżynierii materiałowej / K_W03

W2/ Zna obszary zastosowań technik wybuchowych w inżynierii materiałowej / K_W24, K_W25

W3/ Zna ograniczenia stosowania technik wybuchowych, w tym wymagania z zakresu bezpieczeństwa używania tych technik / K_W24

U1/ Potrafi dokonać wyboru techniki wybuchowej w odniesieniu do wy-tworzenia materiału o określonych właściwościach / K_U10, K_U13, K_U15

U2/ Potrafi oszacować liczbowe wartości parametrów charakteryzujących technologie wybuchowe i na ich podstawie dobrać parametry technologiczne / K_U16

U3/ Potrafi zachować wymogi bezpieczeństwa przy stosowaniu technik wybuchowych / K_U11

K1/ Ma świadomość ograniczeń stosowania technik wybuchowych ze względu na zagrożenie środowiska/ K_K04, K_K07

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia

Zaliczenie jest przeprowadzane w formie testu. Test zawiera 20 pytań, z trzema odpowiedziami do wyboru, przy czym poprawna może być jedna lub dwie odpowiedzi. Za każdą poprawną odpowiedź student uzyskuje 2 punkty lub 1 punkt, gdy możliwe są dwie poprawne odpowiedzi. Student uzyskuje ocenę zależną od liczby punktów, według poniższej tabeli:

Punkty Ocena

0-19 2

20-23 3

24-27 3,5

28-31 4

32-35 4,5

36-40 5

Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia: uzyskanie zaliczenia laboratoriów oraz zaliczenie testu

Warunkiem zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych jest zaliczenie sprawdzianu wstępnego dla każdego tematu ćwiczeń oraz złożenie poprawnego sprawozdania.

Osiągnięcie efektów W1, U1, U2 sprawdzane jest za pomocą testu.

Osiągnięcie efektów W2, U3, K1,K2,K3 sprawdzane jest na podstawie oceny pracy studenta związanej z realizacją ćwiczeń laboratoryjnych.

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.
ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 46 tel: +48 261 839 000 https://www.wojsko-polskie.pl/wat/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)