Рабочая программа дисциплины системная надежность сварных конструкций



Скачать 51.11 Kb.
Дата09.08.2019
Размер51.11 Kb.
#127991
ТипРабочая программа

Министерство образования и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный университет нефти и газа

имени И. М. Губкина

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе


_____________________ Кошелев В.Н.
«____» _____________ 2015г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


СИСТЕМНАЯ НАДЕЖНОСТЬ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Направление подготовки 15.04.02 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
Программы подготовки МАШИНЫ И ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Квалификация выпускника магистр
Форма обучения Очная

Москва 2015


Цели освоения дисциплины

Целью дисциплины является освоение студентами знаний по надежности сварных конструкций с тем, чтобы они в практической работе могли на стадии проектирования, изготовления и эксплуатации прогнозировать показатели надежности и назначать мероприятия по обеспечению основных показателей качества сварных конструкций.

Для обеспечения поставленной цели студент должен изучить:


  • критерии работоспособности сварных конструкций при различных условиях нагружения;

  • закономерности процессов, которые происходят в сварных конструкциях и приводят к нарушению работоспособности и возникновению отказов нефтегазового оборудования;

  • вероятностные экспериментальные и аналитические методы оценки надежности и долговечности элементов сварных конструкций при различных условиях эксплуатации;

  • основные принципы диагностики и мониторинга надежности сварных конструкций при эксплуатации оборудования.


Место дисциплины в структуре ООП ВО

Дисциплина «Системная надежность сварных конструкций» представляет собой дисциплину вариативной части профессионального цикла и относится к направлению «Технологические машины и оборудование», программе «Технология и оборудование сварочного производства». Дисциплина базируется на курсах математических и естественнонаучных дисциплин бакалавров (Б2), дисциплинах «Теоретические основы надежности сварных конструкций», «Основы компьютерного моделирования», дисциплинах вариативной части профессионального цикла дисциплин профиля обучения «Оборудование и технология сварочного производства».


Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные и общепрофессиональные компетенции при освоении ООП ВО, реализующей ФГОС ВО:



  • способность собирать, обрабатывать с использованием современных информационных технологий и интерпретировать необходимые данные для формирования суждений по соответствующим социальным, научным и этическим проблемам (ОК-4);

  • способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ОК-5);

  • способность выбирать аналитические и численные методы при разработке математических моделей машин, приводов, оборудования, систем, технологических процессов в машиностроении (ОПК-1);

  • способность на научной основе организовывать свой труд, самостоятельно оценивать результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы в сфере проведения научных исследований (ОПК-2);

  • способность свободно пользоваться литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, умение создавать и редактировать тексты профессионального назначения, владение иностранным языком как средством делового общения (ОК-6);

  • способность выбирать оптимальные решения при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты производства (ПК-8, ОПК-5);

  • способность изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, систематизировать их и обобщать (ПК-16);

  • умение организовывать и проводить научные исследования, связанные с разработкой проектов и программ, проводить работы по стандартизации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов (ПК-19);

  • способность разрабатывать физические и математические модели исследуемых машин, приводов, систем, процессов, явлений и объектов, относящихся к профессиональной сфере, разрабатывать методики и организовывать проведение экспериментов с анализом их результатов (ПК-20).

В результате освоения дисциплины «Системная надежность сварных конструкций» обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования:



Магистрант должен знать:

  • основные термины и определения, применяемые в теории надежности (ОК-5);

  • основные причины отказов сварных конструкций (ОК-5, ПК-16);

  • методы измерений и обработки параметров нагружения (ОК-4, 5, ПК-16, 19);

  • процессы накопления повреждений в условиях статического, циклического и случайного нагружения (ОК-5, ПК-16, 20);

  • экспериментальные методы оценки долговечности сварных конструкций (ОК-5, ПК-19);

  • аналитические методы оценки долговечности сварных конструкций в условиях различных видов нагружения (ОК-5, 6, ПК-20);

  • методы, приборы и комплексы диагностики надежности сварных соединений и конструкций (ОК-5, ОПК-5, ПК-8, 19).

Магистрант должен уметь:

  • применять стандартизированные термины и определения теории надежности (ОК-5, ОПК-2);

  • выявлять основные причины отказов сварных конструкций, расследовать технические причины отказов сварных конструкций (ОК-4, 5, ОПК-2, ПК-16);

  • анализировать напряженно-деформированное состояние сварных конструкций (ОК-4, 5, 7, ПК-16, 20);

  • выявлять очаги отказов при разрушении сварных конструкций (ОК-5, ОПК-2, ПК-16, 19);

  • определять долговечность сварных соединений при циклическом и двухчастотном нагружении (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20);

  • выбирать оптимальные методы и системы диагностики и мониторинга сварных конструкций (ОК-4, 5, ОПК-2, 5, ПК-8, 19, 20).


Магистрант должен владеть:

  • методиками определения напряженно-деформированного состояния (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20);

  • методиками обработки диаграмм циклического и двухчастотного нагружения (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20);

  • методиками определения очагов отказов при пластическом и квазихрупком разрушении сварных конструкций (ОК-5, ОПК-2, ПК-19, 20);

  • практическими навыками диагностики и ремонта сварных конструкций (ОК-5, ОПК-2, 5, ПК-8, 19, 20).


Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.



№ п/п

Раздел (темы) дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов
и трудоемкость (в часах)

Коды

компетенций



Формы текущего контроля успеваемости

(по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации



(по семестрам)

Л

ЛР

ПЗ

(С)


СР

1.

Основы надежности. Термины и определения. Статистика и физика отказов сварных конструкций.

2

1-2

1

0

5

5

ОК-5, ПК-16, 20

Защита ПЗ 1

2.

Нагрузки и воздействия. Оценка напряженно-деформированного состояния конструкций.

2

3-4

1

1

6

6

ОК-5, ПК-16, 20

Защита ПЗ 2, ЛР 1

3.

Кинетика накопления повреждений и механизмы образования отказов сварных конструкций в условиях статического, циклического и случайного характера нагрузок.

2

5-8

1

1

8

8

ОК-4, 5, ПК-16, 19

Защита ПЗ 3, ЛР 2


4.

Экспериментальные и аналитические методы оценки надежности и долговечности элементов сварных конструкций.

2

9-12

1

2

8

8

ОК-5, ПК-19

Защита ПЗ 4, ЛР 3

5.

Диагностика и мониторинг параметров надежности сварных конструкций.

2

12 -15

2

2

8

8

ОК-5, 6, ПК-20

Защита ПЗ 5, ЛР 4


6.

Методы повышения надежности сварных соединений и конструкций.

2

15 -17

3

3

10

10

ОК-5, ОПК-5, ПК-8, 19

Защита ПЗ 6, ЛР 5


7

Курсовая работа

2













36




Курсовая работа

8

Экзамен

2













36










Итого:







9

9

45

117




Экзамен, Курсовая работа

В соответствии с Типовым положением о вузе к видам учебной работы отнесены: лекции (Л), консультации, семинары (С), практические занятия (ПЗ), лабораторные работы (ЛР), контрольные работы, коллоквиумы, самостоятельные работы (СР), научно-исследовательская работа, практики, курсовое проектирование (курсовая работа), защита отчета по лабораторным работам (ЗО ЛР).
4.1. Содержание разделов дисциплины

  1. Основы надежности. Термины и определения. Статистика и физика отказов сварных конструкций. Надежность в технике. Термины и определения. Показатели надежности. Статистика отказов. Основные причины и механизмы отказов сварных соединений и конструкций. Примеры отказов сварных конструкций. Расследование технических причин отказов. ОК-5, ПК-16, 20

  2. Нагрузки и воздействия. Оценка напряженно-деформированного состояния конструкций. Реальная нагруженность сварных конструкций. Методы измерений и обработки параметров нагруженности. Статическое, циклическое и случайное нагружение. Примеры оценки характера нагруженности трубопроводов различного назначения. Экспериментальная и аналитическая оценка напряженно-деформированного состояния сварных конструкций. ОК-5, ПК-16, 20

  3. Кинетика накопления повреждений и механизмы образования отказов сварных конструкций в условиях статического, циклического и случайного характера нагрузок. Дефектность сварных конструкций. Кинетика накопления повреждений в элементах конструкций в процессе эксплуатации в условиях статического, циклического и случайного нагружений. Образование очагов отказов. Выявление очагов отказов при расследовании и анализе аварийных разрушений сварных конструкций. ОК-4, 5, ПК-16, 19

  4. Экспериментальные и аналитические методы оценки надежности и долговечности элементов сварных конструкций. Экспериментальные методы оценки долговечности сварных соединений и конструкций. Полномасштабные испытания. Влияние параметров испытаний на развитие дефектов. Аналитические методы оценки долговечности сварных конструкций в условиях циклического и двухчастотного нагружений. ОК-5, ПК-19

  5. Диагностика и мониторинг параметров надежности сварных конструкций. Методы, приборы и комплексы диагностики надежности сварных соединений и конструкций. Методы и системы мониторинга накопления повреждений и параметров надежности сварных конструкций. Мобильные и стационарные системы диагностики и мониторинга. Примеры диагностики и мониторинга сварных конструкций. ОК-5, 6, ПК-20

  6. Методы повышения надежности сварных соединений и конструкций. Методы повышения надежности сварных соединений и других элементов конструкций на стадиях изготовления, эксплуатации и реконструкции. Восстановительный ремонт сварных соединений и конструкций. Оценка прочности и надежности в местах восстановительных ремонтов. ОК-5, ОПК-5, ПК-8, 19


4.2. Основные темы лабораторных занятий

1. Анализ и обработка диаграмм циклического и двухчастотного нагружений (ОК-4, 5, 7, ПК-16, 20).

2. Определение очагов отказов при пластическом и квазихрупком разрушениях сварных конструкций (ОК-5, ОПК-2, ПК-16, 19).

3. Определение долговечности сварных соединений при циклическом нагружении. Расчетные оценки долговечности сварных соединений при циклическом и двухчастотном нагружениях (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).

4. Выбор оптимальных методов и систем диагностики и мониторинга сварных конструкций в условиях статического и циклического нагружений (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).

5. Расчетная оценка параметров восстановительных трубопроводов с усилением конструкции в местах накопления повреждений (ОК-5, ОПК-2, 5, ПК-8, 19, 20).
4.3. Основные темы практических заданий (семинаров)

1. Определение причин отказов сварных соединений и конструкций (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19,20).

2. Оценка характера нагруженности трубопроводов (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19,20).

3. Определение очагов отказов в условиях различного разрушения (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19,20).

4. Аналитические методы оценки долговечности сварных соединений (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19,20).

5. Системы диагностики и мониторинга сварных конструкций (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19,20).

6. Восстановительный ремонт сварных соединений (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19,20).

4.4. Примерные темы курсовый работы «Повышение надежности нефтегазового оборудования»:

1. Условия работы сварных конструкций и требования к их надежности (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20) .

2. Обработка статистических данных по отказам сварных конструкций (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).

3. Определение параметров нагружения трубопроводов и мероприятия по повышению их надежности (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).


Образовательные технологии

При реализации программы дисциплины «Системная надежность сварных конструкций» используются различные образовательные технологии: во время аудиторных занятий (63 часа) занятия проводятся в виде лекций (9 часов) с использованием ПК и компьютерного проектора, лабораторных работ (9 часов) в специализированных сварочных лабораториях и практических занятий (45часов). Самостоятельная работа студентов (45 часов) предусматривает работу под руководством преподавателей (консультации и помощь в оформлении результатов лабораторных работ), а также самостоятельную работу студента при подготовке к рубежному и итоговому контролю.


Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Оценочными средствами являются:

Для текущего контроля успеваемости проводятся регулярные собеседования с преподавателем. Студенты защищают выполненные 5 лабораторных работ и 6 практических заданий;

- для промежуточной аттестации – защита курсовой работы, экзамен.
Перечень примерных вопросов к экзамену:

1. Понятия, термины и определения из области надежности (ОК-4, 5, ПК-16, 19).

- дайте определение и характеристику следующим понятиям: объект, изделие, техническая система, элемент;

- какие основные признаки классификации объектов;

- понятие о технической системе;

- какие существуют виды соединений элементов в системе;

- чем определяется состояния объектов;

- дайте определение и характеристику работоспособному, неработоспособному, исправному, неисправному и предельному состоянию объекта;

- что такое событие;

- какие события рассматриваются в теории надежности;

- дайте определение и характеристику следующим понятиям: отказ, восстановление, повреждение, ремонт;

- почему надежность является комплексным свойством;

- дайте определение и характеристику следующим понятиям: безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.

- какие показатели надежности являются показателями безотказности;

- что такое вероятность безотказной работы;

- что такое вероятность отказа;

- как определяются статистические оценки вероятности безотказной работы и вероятности отказа;

- как определяется плотность распределения наработки,

- что такое интенсивность отказов;

- кривая зависимости интенсивности отказа во времени;

- дайте определение средней наработки до отказа и средней наработки на отказ;

- какие показатели используются при определении долговечности;

- как определяются средний и гамма-процентный ресурс;

- как определяются средний и гамма-процентный срок службы,

- дайте характеристику показателям ремонтопригодности: вероятности восстановления, интенсивности восстановления, среднему сроку восстановления;

- дайте характеристику показателям сохраняемости: среднему сроку сохраняемости, гамма-процентному сроку сохраняемости;

- что служит основанием для определения номенклатуры показателей надежности объекта;

- как производится нормирование показателей надежности;

- приведите конкретные значения показателей надежности сварных конструкций.

- приведите определение и дайте характеристику коэффициенту готовности;

- приведите определение и дайте характеристику коэффициенту оперативной готовности;

- приведите определение и дайте характеристику коэффициенту технического использования;

- приведите определение и дайте характеристику коэффициенту сохранения эффективности.

2. Нагрузки и воздействия. Оценка напряженно-деформированного состояния конструкций (ОК-4, 5, ПК-16, 19).

- реальная нагруженность сварных конструкций;

- методы измерений параметров нагруженности;

- методы обработки параметров нагруженности;

- статическое нагружение;

- циклическое нагружение;

- случайное нагружение;

- оценка характера нагруженности трубопроводов различного назначения;

- экспериментальная оценка напряженно-деформированного состояния сварных конструкций;

- аналитическая оценка напряженно-деформированного состояния сварных конструкций.

3. Кинетика накопления повреждений и механизмы образования отказов сварных конструкций в условиях статического, циклического и случайного характера нагрузок (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).

- дефектность сварных конструкций;

- кинетика накопления повреждений в элементах конструкций в процессе эксплуатации в условиях статического нагружения;

- кинетика накопления повреждений в элементах конструкций в процессе эксплуатации в условиях циклического нагружения;

- кинетика накопления повреждений в элементах конструкций в процессе эксплуатации в условиях случайного нагружения;

- образование очагов отказов;

- выявление очагов отказов при расследовании и анализе аварийных разрушений сварных конструкций.

4. Экспериментальные и аналитические методы оценки надежности и долговечности элементов сварных конструкций (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).

- экспериментальные методы оценки долговечности сварных соединений и конструкций;

- полномасштабные испытания сварных конструкций;

- влияние параметров испытаний на развитие дефектов;

- аналитические методы оценки долговечности сварных конструкций в условиях циклического нагружения;

- аналитические методы оценки долговечности сварных конструкций в условиях двухчастотного нагружения.

5. Диагностика и мониторинг параметров надежности сварных конструкций (ОК-5, ОПК-1, 2, ПК-19, 20).

Методы, приборы и комплексы диагностики надежности сварных соединений и конструкций.

Методы и системы мониторинга накопления повреждений и параметров надежности сварных конструкций.

Мобильные и стационарные системы диагностики и мониторинга.

Примеры диагностики и мониторинга сварных конструкций.

6. Методы повышения надежности сварных соединений и конструкций (ОК-5, ОПК-2, 5, ПК-8, 19, 20).

Методы повышения надежности сварных соединений и других элементов конструкций на стадиях изготовления, эксплуатации и реконструкции.

Восстановительный ремонт сварных соединений и конструкций.

Оценка прочности и надежности в местах восстановительных ремонтов.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

1. Иванцов, О.М. Надежность строительных конструкций магистральных трубопроводов. - М.: Недра, 2010 – 231 с.

2. Острейковский, В.А. Теория надежности: учебник для ВУЗов.- 2-е изд. - М.: Высшая школа, 2008. – 464 с.

б) дополнительная литература:


  1. Макаров, Г.И. Нефтегазовые сварные конструкции и сооружения. Расчет и проектирование. Учебник для студентов высших учебных заведений нефтегазового профиля. – М.: Издательство «Спутник +». – 2013. – 361 с.

  2. Шатов, А.П., Стеклов, О.И., Ступников, В.П. Сварка и ремонт металлических конструкций с противокоррозионным покрытием. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2010. - 176 с

  3. Анализ стресс - коррозионной дефектности магистрального газопровода / Д.П. Варламов, В.А. Канайкин, А.Ф. Матвиенко [и др.]. - Екатеринбург: УЦ Академ. Обслуживание. 2010 -153 с.

  4. Чемодуров, Ю.К. Трубопроводный транспорт газа, нефти и нефтепродуктов – Минск: Беларусь, 2009. – 520 с.

  5. Неразрушающий контроль сварных конструкций в нефтегазовых отраслях: Учебное пособие / А.А. Антонов, Е.М. Вышемирский, О.Е. Капустин, А.К. Прыгаев. – М.: Издательство «Спутник +», 2014. – 238с.

  6. Горицкий, В.М. Диагностика металлов. - М.: Металлургиздат. 2004. – 402 с.

  7. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. – М.: Изд-во стандартов , 1990. – 38 с.

  8. ГОСТ 27.310-95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения. – М.: Изд-во стандартов , 1997. – 14 с.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

Специальные вычислительные и контролирующие компьютерные программы, созданные сотрудниками и преподавателями кафедры «Сварка и мониторинг нефтегазовых сооружений РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина».


Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Для лекций – специализированная аудитория с компьютером и экраном. Для проведения практических занятий компьютерный класс, оснащенный программным обеспечением для математических расчетов. Для лабораторных занятий – лаборатория, оснащенная оборудованием для диагностирования и мониторинга сварных конструкций,


Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и примерной ООП ВО по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудование» по профилю «Машины и технология сварочного производства».
Автор(ы): ст.преп., к.т.н. А.А.Рамусь
Заведующий кафедрой: д.т.н. О.Е. Капустин



Председатель учебно-методической комиссии

факультета доц., к.т.н.  Б.М. Гантимиров
Начальник УМУ А.Д.Макаров
Каталог: faculty -> mechanical engineering -> chairs and departments -> welding and oil-field facility monitoring -> Lab Rab -> 25-02-2016 -> rabochie-prog
chairs and departments -> Рабочая программа дисциплины (по выбору) оборудованиЕ и технические средства для создания износостойких поверхностей
rabochie-prog -> Рабочая программа дисциплины
chairs and departments -> Вопросы по разделам курса «Технология конструкционных материалов»
chairs and departments -> Рабочая программа дисциплины технология конструкционных материалов
chairs and departments -> Рабочая программа дисциплины основы технологических методов повышения износостойкости и восстановления деталей
chairs and departments -> Рабочая программа дисциплины ресурсосберегающие технологии упрочнения и повышения износостойкости нефтегазового оборудования
rabochie-prog -> Рабочая программа дисциплины методы неразрушающего контроля состояния оборудования нгп
rabochie-prog -> Министерство образования и науки российской федерации

Скачать 51.11 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница