Скачать 150.07 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФМОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 141100 Энергетическое машиностроение Профиль подготовки: Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " ПРОЧНОСТЬ МАТЕРИАЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ТУРБОМАШИН"
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение теории прочности материалов турбомашин и методики расчетов деталей турбомашин, принципов их конструирования и особенностей эксплуатации. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части по выбору математического и естественнонаучного цикла Б.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели" направления 141100 Энергетическое машиностроение. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Высшая математика", "Физика" и "Теоретическая механика", Материаловедение", "Механика материалов и конструкций". Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы по направлению «Энергетическое машиностроение» и профилю «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели» и изучении дисциплин "Паротурбинные установки", "Парогазовые установки", "Динамика и прочность турбомашин", а также выполнении выпускной работы магистра по направлению «Энергетическое машиностроение». 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: 1. Конструкции, материалы рабочих лопаток. Растяжение. Конструкции рабочих лопаток. Статическая и циклическая прочность рабочих лопаток турбомашин. Растяжение рабочих лопаток. Законы изменения площади профиля. Коэффициент разгрузки. Предельная площадь последней ступени. 2. Изгиб рабочих лопаток. Изгиб, рабочих лопаток. Уравнения изгиба. Опасные сечения, опасные точки. Определение хорды профиля. Взаимодействие аэродинамической нагрузки и центробежных сил. Допускаемые напряжения. 3. Трещиностойкость, термическая прочность рабочих лопаток. Трещиностойкость рабочих лопаток. Термическая прочность рабочих лопаток паровых и газовых турбин. Законы деформирования при высоких температурах. Длительная прочность. Гипотеза линейного суммирования поврежденности при ползучести. 4. Малоцикловая усталость рабочих лопаток. Малоцикловая усталость лопаток газовых турбин. Определение числа циклов до разрушения. Гипотеза линейного суммирования поврежденности при малоцикловой усталости. Прочность хвостовых соединений рабочих лопаток при статических и циклических нагрузках. 5. Конструкции роторов и дисков турбомашин. Материалы, оценка прочности роторов различной конструкции. Конструкции и типы роторов. Конструкции дисков турбомашин. Оценка прочности. 6. Статическая прочность роторов и дисков турбомашин. Статическая прочность роторов и дисков турбомашин. Повторно-статическая прочность роторов и дисков турбомашин. Натяг посадки. Метод 2 расчетов. Критерии прочности. 7. Материалы и оценка прочности роторов при умеренных и повышенных температурах Напряженно- деформированное состояние и оценка прочности роторов при умеренных и повышенных температурах. Опасные точки роторов. 8. Малоцикловая усталость и длительная прочность роторов. Распространение трещин в роторах под воздействием статических и циклических нагрузок. Малоцикловая усталость и длительная прочность роторов. Трещиностойкость роторов. Коррозийное растрескивание под напряжением. 9. Конструкции статоров турбин. Оценка прочности. Конструкции корпусов, диафрагм и обойм. Статическая и повторно-статическая прочность корпусов турбомашин, фланцев. Статическая прочность диафрагм. 10. Подшипники турбомашин. Типы и конструкция. Принципиальная схема опирания валопроводов турбин. Опорные и упорные подшипники скольжения. Типы подшипников турбин. Конструкция опорных и упорных подшипников. Определение опорных реакций. 11. Характеристики опорных подшипников скольжения. Статические характеристики опорных подшипников скольжения. Основы расчета подшипников и положения ротора в расточке. Основы расчета потерь трения в подшипниках, теплообмена и расходных характеристик. 12. Тепловые расширения турбомашин. Тепловые расширения корпусов и роторов турбомашин. Системы обеспечения тепловых расширений. 4.2.2. Практические занятия 6 семестр 1. Статическая и циклическая прочность рабочих лопаток турбомашин. 2. Растяжение, изгиб, кручение рабочих лопаток. 3. Термическая прочность, малоцикловая усталость рабочих лопаток. 4.Прочность хвостовых соединений рабочих лопаток при статических и циклических нагрузках. 5. Статическая прочность дисков турбомашин. 6. Статическая прочность роторов турбомашин. 7. Метод 2 расчетов. 8. Натяг и освобождающее число оборотов. 9. Статическая прочность корпусов турбомашин, фланцев. 10. Статическая прочность обойм, диафрагм. 11. Подшипники турбомашин, особенности кривых всплытия, их несущая способность. 12. Статические характеристики опорных подшипников скольжения. 13. Расчет положения ротора в расточке. 14. Тепловые расширения турбомашин. 15. Рассмотрение конструкций деталей турбомашин с позиций применяемых материалов и методов оценки прочности. 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены. 4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект учебным планом не предусмотрен. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций. Презентации лекций содержат материалы по конструкциям турбомашин, их деталей, а также графики и диаграммы. Практические занятия включают тестирование, в том числе с использованием компьютеров с установленным программным обеспечением. Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к зачету. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос. Аттестация по дисциплине – зачет. Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка за зачет. В приложение к диплому вносится оценка за 6 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин. М.: Издательство МЭИ, 2000 г. ,410 с. 2. Костюк А.Г., Трухний А.Д., Куменко А.И. Сборник задач по динамике и прочности турбомашин. М.: Машиностроение. 1990 г. 336 с. б) дополнительная литература: 1. А.Д. Трухний, Б.Н.Крупенников, С.В. Петрунин. Атлас конструкций деталей турбин. М. МЭИ, 1999 г. 2. Паровые и газовые турбины для электростанций: учебник для ВУЗов. Под ред. А.Г. Костюка. М.: Издательский дом МЭИ, 2008. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: Программное обеспечение для тестирования (автор Серков С.А.). Программа расчета изгибающих напряжений в лопатках переменного профиля. Программа расчета напряжений в дисках турбомашин. Программа расчета геометрических характеристик профилей. а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: Mathcad, www.power-m.ru; www.utz.ru; www.turboatom.com.ua. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентации лекций, и компьютерный класс, оснащенный компьютерами с программным обеспечением для проведения тестирования. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 141100 «Энергетическое машиностроение» и профилю «Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., профессор Серков С.А. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой ПГТ д.т.н., профессор Грибин В.Г. |