Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Программа курса

для направления                                   прикладные математика и физика

факультет                                              ФАКИ

кафедра                                                  Прикладной механики

курс                                                        3

Программу составил        В.Н.Щербаков

 

Прочность и разрушение материалов – комплексная проблема, лежащая на стыке функции твердого тела, механики сплошных сред и материаловедения.

Целью и задачей курса является изучение явлений и процессов приводящих к разрушению материалов при уровнях нагрузок, на порядки ниже значений теоретической (предельной) прочности. Рассматриваются современные методы повышения прочности материалов, основанные на блокировании этих процессов.

Программа курса.

I . Теоретическая прочность идеально -периодических структур.  (6 часов)

1.      Понятие прочности твердых тел. Физическая природа прочности.

2.      Теоретическая прочность идеальных (бездефектных ) ионных кристаллов.

3.      Поверхностная энергия.

4.      Приближенные методы оценки теоретической прочности и поверхностной        энергии материалов.

5.      Величины теоретической и реальной прочности некоторых конструкционных материалов и химических элементов. Зависимость прочности от чистоты химических элементов.

6.      Механизмы и факторы, снижающие прочность материалов: дислокации, микро-и макротрещины, внешние среды, температура и т.д.

II. Дислокационная теория пластичности. (20 часов)

1.      Дислокационные дефекты кристаллической решетки.

2.      Виды дислокаций (краевые, винтовые, смешанные).

3.      Элементы дислокаций. Контур и вектор Бюргерса.

4.      Основные теоремы дислокаций.

5.      Снижение потенционального барьера при дислокационном нарушении кристаллической решетки

6.      Движение дислокаций, как механизм развития пластической деформации.

7.      Напряженно-деформированное состояние в окрестности винтовой и краевой дислокации.

8.      Энергия дислокаций.

9.      Силы, действующие на дислокацию в поле сдвигающих напряжений.

10.  Силы взаимодействия параллельных дислокаций.

11.  Динамика винтовой и краевой дислокации.

12.  Механизмы размножения  дислокаций. Источники дислокаций.

13.  Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами решетки (вакансиями, атомами внедрения и замещения, керамическими включениями, волокнами и т.д.)

14.  Плоские скопления дислокаций.

15.  Линии скольжения. Деформационное двойникование.

16.  Образование микротрещин в результате скопления дислокаций около препятствий (границ зерен, включений и т.д.)

III. Теория ползучести. (4 часа)

1.      Основы теории кинетических процессов в твердых телах.

2.      Вязкопластическое течение, как кинетика дислокаций.

3.      Вязкоупругое поведение материалов.

4.      Наследственная теория ползучести.

5.      Интегральные операторы для наследственного тела Больцмана. Принцип соответствия Вольтерра. Понятие линейные и нелинейные, стареющие и нестареющие материалы.

IV. Хрупкое разрушение. Теория трещин. (22 часа)

1.      Микро-и макротрещины.

2.      Напряженно-деформированное состояние в области вершины трещины нормального отрыва, продольного и поперечного сдвига.

3.      Теория разрушения Гриффитса.

4.      Теория разрушения Ирвина. Критический коэффициент интенсивности напряжений, как критерий разрушения.

5.      Величины критических коэффициентов интенсивности напряжений конструкционных материалов.

6.      Энергетическое уравнение для тела с распространяющейся трещиной.

7.      Поверхностная волна Релея.

8.      Динамика трещин. Волна Релея, как скоростной предел распространения трещин. Процесс ветвления трещин.

9.      Трещины в упругопластических средах.

10.  Трещины в вязкоупругих и вязкопластичных средах.

11.  Рост трещин при циклическом нагружении.

V. Другие виды разрушения. (8 часов)

1.      Условия на поверхностях сильных разрывов в механике твердого деформируемого тела.

2.      Дозвуковое и сверхзвуковое движение тонкого, жесткого клина в линейно - упругой среде (задачи пробивания.)

3.      Влияние скорости деформирования (нагружения) на прочность.

4.      Влияние масштабного фактора на прочность материалов.

5.      Прочность тонких нитей. Причины их высокой прочности.

6.      Разрушение композитных материалов.

7.      Влияние внешних сред на процесс разрушения. Адсорбционно-активные среды. Эффект Ребиндера.

8.      Разрушение материалов при тепловом ударе.

VI. Физические основы повышения прочности материалов. (6 часов)

1.      Создание идеальных (бездефектных), специально ориентированных атомно-молекулярных структур.

2.      Получение металлов с аморфной атомной структурой (металлические аморфы)

3.      Методы торможения дислокаций и трещин: термические и механические обработки, облучение ионными пучками, легирование, армирование керамическими включениями (металлокерамика) и высокопрочными волокнами.

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика