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)
|
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 |
Właścicielem praw autorskich jest Wojskowa Akademia Techniczna.