Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение

Представлено исследование влияния неоднородности структуры на напряженно-деформированное состояние в процессах обработки металлов давлением. Исследование выполнено на примере неоднородности структуры в виде неметаллических включений в процессе волочения стальной проволоки. Приведены результаты металлографических исследований горячекатаной катанки на оптическом микроскопе с количественным анализом неметаллических включений и анализ типа неметаллических включений на растровом электронном микроскопе. Исследование влияния структурной неоднородности на напряженно-деформированное состояние заготовки в процессе волочения с использованием средств конечно-элементного моделирования позволило определить максимальную суммарную деформацию стальной проволоки в зависимости от распределения неметаллических включений. Выбор метода конечно-элементного моделирования позволил учесть различия структуры и представить проволоку как неоднородное тело с существенно отличными от основного материала механическими свойствами отдельных элементов. Представлены результаты конечно-элементного моделирования процесса волочения стальной проволоки из стали марки 80Р по действующему на промышленном предприятии маршруту. Моделирование проведено для трех видов распределения неметаллических включений: в поверхностной, осевой областях и при увеличенном в два раза содержании равномерно распределенных включений по сечению обрабатываемой заготовки. В работе объяснена причина разрушения проволоки после выхода из очага деформации в результате снижения сжимающих напряжений.

Исследованы особенности режимов деформирования и закономерности формирования ультрамелкозернистой (УМЗ) структуры в низкоуглеродистой стали 20 с использованием методов горячей пластической деформации на комплексе Gleeble 3500. Перспективным направлением получения УМЗ-структур в металлах и сплавах является использование именно методов горячей пластической деформации, однако закономерности таких процессов и получаемых свойств материалов изучены не в полной мере. Эксперимент заключался в одноосном высокоскоростном сжатии цилиндрических образцов. Скорость деформирования была выбрана максимально возможная, соответствующая возможностям комплекса. Степень истинной деформации также была выбрана с учетом возможностей комплекса и составила ε = 1. В результате была установлена возможность получения УМЗ-структуры в низкоуглеродистой стали методом горячей пластической деформации одноосным сжатием. Определены энергосиловые и температурно-скоростные режимы, обеспечивающие получение УМЗ-структур с размером зерна 240-1250 нм. Аналогичный размер зерна получается при холодной пластической деформации с большими степеням накопленной деформации. Микротвердость образцов, полученных в ходе эксперимента, составила 2000 МПа, что соответствует микротвердости после первого прохода равноканального углового прессования. Таким образом, данный вид обработки позволяет получать УМЗ-структуру в низкоуглеродистой стали 20, что приводит к повышению механических свойств материала.

Во многих отраслях для изготовления резинотехнических изделий требуется каучук со специфическими свойствами. В работе проведен анализ литературных источников. Выявлена зависимость свойств материалов от легирующих компонентов. Установлено, что использование многослойных углеродных нанотрубок в качестве наполнителя повышает триботехнические свойства полимерных нанокомпозитов, например политетрафторэтилена. По методике солевой коагуляции на базе ОАО «Омский каучук» были изготовлены образцы синтетического бутадиен-метилстирольного каучука марки СКМС-30АРК, наполненного многослойными углеродными нанотрубками, и экспериментально исследованы механические характеристики полученных образцов. Топография излома образцов изучалась методом растровой электронной микроскопии на приборе JEOL JSM-6610LV. Перед сканированием под микроскопом была проведена подготовка образцов по специальной методике. Получены изображения изломов образцов каучука с многослойными углеродными нанотрубками. Исследовано влияние многослойных углеродных нанотрубок на механические характеристики (вязкость по Муни, жесткость и эластическое восстановление по Дефо) наполненных резиновых смесей на основе каучука марки СКМС-30АРК. Показано увеличение эластического восстановления на 3,2 %, жесткости по Дефо на 4 % и вязкости модифицированного образца на 11,8 %. Условная прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве и относительная остаточная деформация после разрыва определялись на разрывной машине после предварительной подготовки образцов. Относительное удлинение при разрыве уменьшается на 37 %; модуль упругости при 300%-ной деформации увеличивается на 17 %. Предложено практическое использование резины на основе каучука с многослойными углеродными нанотрубками для изготовления обувной и кабельной продукции.

Высшее профессиональное образование - особый вид «продукта» на рынке образовательных услуг. Качество образовательных услуг в вузах становится приоритетной целью и зависит от качества предлагаемых абитуриентам основных образовательных программ. Одним из современных методов оценки качества образовательных программ и процесса оказания образовательных услуг является методология FMEA. Рассматривается часть истории возникновения данного метода анализа проблем качества. Охарактеризована цель, задачи, условия реализации метода и результаты его применения. Наглядно представлена последовательность этапов при проведении FMEA-анализа процесса. Представлены различные модификации метода FMEA для новых нетрадиционных объектов. Рассмотрены особенности применения метода FMEA в сфере образования для предотвращения появления несоответствий в основных образовательных программах или в процессе оказания образовательных услуг.

Рассмотрен процесс проектирования диагностического инструментария по учебным дисциплинам основной образовательной программы высшего профессионального образования с целью формирования дескрипторов профессиональных компетенций, которые представляют собой основные признаки освоения дисциплины (показатели достижения результата). Основное внимание уделяется формированию профессиональных компетенций за счет стимулирования систематической работы студентов; повышения мотивации студентов к освоению профессиональной деятельности; организации непрерывного мониторинга качества знаний, умений и навыков студентов; создания объективных критериев оценки качества усвоения материала дисциплины и управления качеством подготовки студентов на основе результатов контроля знаний и умений студентов. Разработка балльно-рейтинговой системы оценки сформированности дескрипторов профессиональных компетенций позволяет пересмотреть предметное содержание и внести изменения в технологию образовательного процесса. Доказывается, что создание балльно-рейтинговой системы позволяет объективно и достоверно определять уровень сформированности дескрипторов профессиональных компетенций, тем самым формируя их.