Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Саратовский государственный технический университет
имени Гагарина Ю.А.»
«Утверждаю»
Проректор по УР СГТУ имени Гагарина Ю.А.
профессор
Г.В. Лобачева
«___» ______________ 2012 г.
Программа
междисциплинарного экзамена для поступления в магистратуру
по направлению
150100.68 «Материаловедение и технология материалов»
Саратов 2012
ВОПРОСЫ
К
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОМУ
ВСТУПИТЕЛЬНОМУ
ЭКЗАМЕНУ В МАГИСТРАТУРУ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 150100
по направлению «Материаловедение и технология материалов» (МТМ)
профиля «Материаловедение и технология новых материалов»
по кафедре «Физическое материаловедение и технология новых материалов»
«Математические и компьютерные методы моделирования в технике»
1. Моделирование и технологический прогресс. Основные этапы
математического моделирования.
2. Одно и многопроцессорные компьютеры. Структура современного
компьютера для моделирования технологических процессов. Шины
адреса, данных, управления.
3. Методы управления качеством напыляемых покрытий с помощью ЭВМ.
4. Искусственные нейронные сети, применяемые для интеллектуализации
компьютеров в математических моделях.
5. Модель энергетических и тепловых характеристик плазмотрона.
6. Структурная схема САПР для нанесения покрытий.
7. Математическая модель диссипативных систем.
8. Простейшие модели тепловых систем.
«Интенсивные электронные пучки»
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Физические процессы, составляющие основу генерации электронных
пучков.
Электронная, термоэлектронная, холодная, автоэлектронная, взрывная и
фотоэлектронная эмиссии. Анодные процессы. Преобразование
электрической энергии в тепловую, квантовую, кинетическую.
Элементы электронной оптики.
Специфические особенности построения оборудования для ЭЛО.
Элементы, блоки и установки для обработки интенсивными
электронными пучками.
Классификация
ускорителей
электронов.
Источники
мощных
лектронных пучков. Источники формирования электрических разрядов.
Перенос энергии в твёрдых телах. Фокусировка, сжатие (рассеяние) и
динамика сильноточных энергетических пучков.
Теоретические и экспериментальные подходы к обоснованию
технических требований к установкам для ЭЛО.
«Электрохимические процессы в технологических целях»
16.
17.
18.
19.
Основы теории электролитической диссоциации.
Электрохимические процессы на границе металл-раствор.
Химическая коррозия металлов.
Электрохимические покрытия металлами и сплавами.
20. Анодная и химическая обработка металлов.
21. Защита от коррозии.
22. Хромирование. Меднение.
«Физические основы взаимодействия КПЭ с материалами»
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
КПЭ – как вид инструмента. Особенности обработки КПЭ.
Особенности управления формообразованием при обработке КПЭ.
Классификация методов обработки КПЭ.
Термический и электрический методы обработки КПЭ.
Физическая сущность электроэрозионной обработки. Три стадии
процесса.
Физическая сущность электронно-лучевой обработки. Энергоемкость
различных процессов ЭЛО.
Физическая сущность ультразвуковой размерной обработки. Условие
обрабатываемости.
Механизм хрупкого разрушения при ультразвуковой размерной
обработке. Энергоемкость.
Тепловая энергия, как основная движущая сила процессов
взаимодействия КПЭ с веществом.
Возможные формы существования частиц в плазменной струе.
Зависимость от свойств материала.
Развитие
деформационных
процессов
при
электровзрывном
формообразовании.
Деформация частиц на поверхности подложки. Формы частиц после
кристаллизации.
Физическая сущность магнитоимпульсной обработки.
Принципиальные схемы электровзрывной обработки.
Физическая сущность плазменного напыления порошков.
Взаимодействие частицы с подложкой. Ударное и напорное давления.
Механизм образования связей.
Физическая сущность обработки лазерным лучом.
«Физические основы генерации концентрированных потоков энергии»
40. Физические процессы, составляющие основу генерации плазменной
струи.
41. Основные понятия генерации лазерного излучения.
42. Физические процессы генерации дугового разряда.
43. Физические
процессы,
составляющие
основу
генерации
электроискровой эрозии.
44. Виды плазмотронов и особенности генерации плазмы в них.
45. Теория пьезопреобразователя и его электрические расчеты.
46.Гармонические колебания. Стоячие и бегущие волны. Дифференциальное
уравнение колебаний. Условия резонанса. Частотные диапазоны
ультразвука. Амплитудно-частотная характеристика.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
«Сплавы с улучшенными трибологическими свойствами»
Триботехнические характеристики. Основные понятия триботехники.
Состояние поверхностного слоя. Геометрические характеристики
поверхности трения. Остаточные напряжения. Структура поверхности.
Адсорбция и хемосорбция. Адгезионные и диффузионные явления.
Контакт поверхностей. Методы определения износа.
Смазывание деталей машин. Характеристики и разновидности
смазочных материалов.
Материал для режущего инструмента.
Материалы для обработки давлением.
Замена трения скольжения трением качения.
Технологические способы повышения износостойкости.
Фрикционное латунирование, бронзирование и меднение. Сервовитные
пленки. Эффект безызносности.
Плазменно-дуговой разряд для технологических целей.
«Защита интеллектуальной собственности. патентоведение»
58. Понятие интеллектуальной собственности. Состав интеллектуальной
собственности, охрана прав.
59. Исключительная и неисключительная лицензия.
60. Объекты и субъекты авторского права.
61. Товарный знак. Регистрация, защита прав.
62. Полезная модель. Оформление заявки, защита прав.
63. Изобретения. Оформление заявки, защита прав.
64. Технопарки и высокие технологии.
«Методы исследования материалов и процессов»
65. Магнитометрические и электромагнитные приборы – определение,
принцип действия.
66. Электродинамические и индукционные приборы – определение,
принцип действия.
67. Области применения акустических методов НК.
68. Классификация магнитных преобразователей для измерения магнитных
свойств.
69. Гальваномагнитные преобразователи. Датчик Холла.
70. Радиография – понятие. Документальное оформление результатов
радиографического НК.
71. Ультразвуковой метод измерения влажности.
72. Классификация методов НК: магнитный НК, электрический НК.
73. Обработка результатов измерений, понятие среднего арифметического,
дисперсии.
74. Вихретоковый метод НК – принцип действия, физические основы, цели
использования.
75. Рентгеноструктурный анализ – понятие, принципиальные основы,
области применения, ограничения.
76. Химический анализ материалов – принципиальные основы, цели
применения.
«Перенос энергии и массы, основы теплотехники и аэрогидродинамики»
77. Дифференциальные уравнения теплопроводности изотропных твердых
тел в декартовой, цилиндрической и сферической системах координат.
Начальные и граничные условия.
78. Дифференциальные уравнения нестационарной конвективной диффузии
в декартовой, цилиндрической и сферической системах координат.
Начальные и граничные условия.
79. Основные методы решений уравнений массопереноса.
80. Основные методы решения уравнений теплопроводности.
81. Теплообменные аппараты на основе поверхностей с субмиллиметровой
искусственной шероховатостью.
82. Система дифференциальных уравнений Навье-Стокса и сплошности как
основа аэрогидродинамики ламинарных и турбулентных потоков.
83. Поле скоростей и давлений, внутренняя, внешняя и смешанная задачи
аэрогидродинамики. Некоторые практические приложения.
84. Теплообмен излучением.
«Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
85. Атомно-кристаллическое строение металлов.
86. Плавление и кристаллизация металлов. Строение кристаллического
слитка.
87. Дефекты кристаллического строения.
88. Полиморфизм металлов.
89. Диаграмма состояния сплавов железо-цементит.
90. Углеродистые и легированные стали. Классификация и маркировка
легированных сталей.
91. Понятие о термической и химико-термической обработке сплавов.
Мартенситное превращение.
92. Методы изучения структуры металлов.
93. Состав и классификация пластмасс.
94. Тугоплавкие металлы и сплавы.
95. Сравнительная характеристика металлов и неметаллов.
96. Основные физико-химические процессы получения чугуна.
97. Классификация способов литья.
98.
99.
100.
101.
Общая характеристика обработки металлов давлением.
Физико-химические основы свариваемости металлов.
Обработка поверхностей лезвийным и абразивным инструментом.
Электрохимические и электрофизические способы обработки.
«Моделирование и оптимизация материалов и технологических процессов»
102. Кибернетическая модель «черного ящика» как основа математического
моделирования и оптимизации материалов и технологических
процессов.
103. Моделирование и оптимизация материалов и технологий методами
многомерных поверхностей 2-го порядка.
104. Моделирование и оптимизация материалов и технологий методами
крутого восхождения по градиентам выходных параметров.
105. Применение плазмонапыленных порошковых титановых покрытий в
качестве геттеров в СВЧ-лампах и адгезионного подслоя.
106. Двухпараметрическая
оптимизация
процессов
электродугового
плазменного напыления порошков гидроксиапатита по адгезионнопористым свойствам получаемого покрытия.
107. Классификация видов коррозии. Композиционные оксидно-полимерные
покрытия как экологически чистый и эффективный способ
противокоррозионной защиты железа и сталей.
108. Двухпараметрическая
оптимизация
процессов
электродугового
плазменного напыления порошков титана по адгезионно- пористым
свойствам получаемого покрытия.
109. Применение плазмонапыленных порошков гидроксиапатита в качестве
биоактивных покрытий внутрикостных имплантатов.
110. Математическое моделирование и многопараметрическая оптимизация.
1.
2.
3.
4.
5.
Основная литература
Лясникова А. В. Биосовместимые материалы и покрытия нового
поколения:
особенности
получения,
наноструктурирование,
исследование свойств, перспективы клинического применения: моногр. /
А.В. Лясникова, Т.Г. Дмитриенко.- Саратов: Научная книга, 2011.- 220 с.
Композитные наноматериалы: учеб. пособие для студ. всех спец./ А. В.
Гороховский, Н. В. Архипова, В. В. Симаков // Саратовский гос. техн.
ун-т. - Саратов: СГТУ, 2010. - 68 с.
Материаловедение на автомобильном транспорте: учебник/ П.А.
Колесник, В.С. Кланица. //4-е изд., стер.- М.: ИЦ"Академия", 2010.-320 с.
Основы производства. Материаловедение и производство металлов :
учеб. пособие / С. П. Пожидаева. - М. : ИЦ "Академия", 2010. - 192 с.
Барац Я.И. Математические модели технологических процессов.Саратов: СГТУ. - 2009. - 119с.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Материалы и покрытия в медицинской практике : моногр. / В. Н.
Лясников, А. В. Лясникова, Т. Г. Дмитриенко. - Саратов : Научная книга,
2011. - 300 с.
Основы техносферного
материаловедения: Учеб. пособ.\ В.В.
Перинский, В.Н. Лясников и др. Саратов: СГТУ, 2009.- 230с.
Дворецкий С.И. Моделирование систем. Учебник 2009.- 320с.
Электротехнические и конструкционные материалы : учеб. пособие / В.
Н. Бородулин [и др.] ; под общ. ред. В. А. Филикова. - 4-е изд., испр. М.: ИЦ "Академия", 2008. - 280 с.
Основы трибологии и триботехники: учеб. пособие / Н.С. Пенкин, А.Н.
Пенкин, В.Н. Сербин. – М.: Машиностроение, 2008. – 200 с.
Диагностика
нефтегазопроводов:
учеб.пособие/
В.В.Перинский,
В.Н.Лясников и др.-Саратов: СГТУ, 2008.- 160с.
Моряков О. С. Материаловедение: учеб. / О. С. Моряков. - М.: ИЦ
"Академия", 2008. - 240с.
Материаловедение и технология конструкционных материалов : учеб. /
В. Б. Арзамасов [и др.]; под ред. В. Б. Арзамасова, А. А. Черепахина. М.: ИЦ "Академия", 2007. - 448с.
Неверов А. С. Коррозия и защита материалов : учеб. пособие / А. С.
Неверов, Д. А. Родченко, М. И. Цырлин. - Минск : Вышэйшая школа,
2007. - 222 с.
Колесов С. Н. Материаловедение и технология конструкционных
материалов: учебник для вузов / С. Н. Колесов, И. С. Колесов. - 2-е изд.,
перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2007. - 535 с.
Евсиков В.В., Оськин В.А. Материаловедение. Технология
конструкционных материалов. Книга 1. М.: Изд-во «Колос», 2007г.
Чередниченко В.С. Материаловедение. Технология конструкционных
материалов. 2-е изд., перераб. М.: изд-во «Омега-Л», 2006 г.- 170 с.
Бржозовский Б.М. Физические основы, технологические процессы и
оборудование ультразвуковой обработки материалов / Бржозовский
Б.М., Бекренев Н.В., Захаров О.В., Трофимов Д.В. – допущено УМО АМ
для студентов вузов, изд-во СГТУ, 2006. – 208 с.
Дополнительная литература
19. Дикусар А.И., Бобанова Ж.И., Ющенко С.П. Основы электрохимии и
электрохимических технологий // Учеб. пособие для ВУЗов. Тирасполь,
2005.- 315 с.
20. Материаловедение и технологические процессы в машиностроении :
учеб. пособие / С. И. Богодухов [и др.] ; под ред. С. И. Богодухова. Старый Оскол: ТНТ, 2010. - 560 с.
21. Лясников В.Н. и др. Материалы приборостроения. Учеб. пособ. Саратов: СГТУ, 2005. – 236 с.
22. Бекренев Н. В. Высокоэффективные процессы обработки материалов и
нанесения
покрытий
концентрированными
потоками
энергии
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
(теоретические основы) / Н. В. Бекренев, А. В. Лясникова, Д. В.
Трофимов // Учеб. пособие под ред. проф. В. Н. Лясникова: Ч. 2 / СГТУ –
Саратов, 2004.- 117 с.
Материаловедение в машиностроении и промышленных технологиях:
учебно-справ. руководство / В. А. Струк [и др.]. - Долгопрудный: ИД
Интеллект, 2010. - 536 с.
Каримов Р.Н. Обработка экспериментальной информации // Учеб.
Пособие. Ч.1-4, Саратов: СГТУ, 2004.
Бекренев Н.В, Протасова Н.В. Родионов И. В., Лясникова А.В.
Конструирование производство и применение внутрикостных
стоматологических имплантатов: Учебное пособие.- Саратов: СГТУ.2003
Казаков Ю.Н. Концентрированные потоки энергии для технологических
целей.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2001.- 224 с.
Евстафьев В.Ф. Интеллектуальная собственность: регулирование прав на
результаты научно-технической деятельности. / В.Ф. Евстафьев, В.С.
Пуденков, Л.Н. Хитрова; Информационно-издательский центр
Роспатента. – М.: ИНИЦ Роспатента, 2004. – 134 с.
Близнец И.А. Основы регулирования интеллектуальной собственности в
Российской Федерации / И.А. Близнец; Под ред. И.С. Яценко. – М.:
ИНИЦ Роспатента, 2003, - 270 с.
Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов. М.:
Высшая школа, 2000, 638с.
Казаков Ю.Н., Хореев В.В., Сперанский С.К. Формообразование и
проектирование мелкоразмерных деталей машин и инструментов с
наплавленными рабочими элементами // Саратов, СГТУ, 2005. – 190 с.
Триботехника: конструирование и эксплуатация машин: учебник / Д.Н.
Горбунов. – М.: МСХА, 2002. – 632 с.
Трение и модифицирование материалов трибосистем / Ю.М. Машков,
К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов. //М.:Наука, 2000.– 280 с.
Казаков Ю.Н. Концентрированные потоки энергии для технологических
целей // Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2001. – 224 с.
Металловедение для машиностроения: справочник / К. Г. Шмитт-Томас ;
под ред., пер. с нем. В. А. Скуднова. - М. : Металлургия, 1995. - 512 с.
Артамонов
Б.А.,
Волков
Ю.С.,
Дрожалова
В.И.
и
др.
Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов:
учеб. Пособие (в 2-х томах) / под ред. В.П. Смоленцева. - М.: Высшая
школа, 1983. - 247 с. и 208 с.
Абрамян Е.А. Интенсивные электронные пучки. – М.: Энергоатомиздат,
1984. - 232с.
Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности
твердых тел // М.: Высшая школа, 1985.- 250 с.
Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электронно-лучевой
обработки материалов. – М.: Машиностроение, 1978. – 239 с.
Обсуждено на заседании кафедры ФМТМ
Протокол № __ от «__» _________ 2011 г.
Утверждено на заседании УМКС
Протокол № __ от «__» _________ 2011 г.
Заведующий кафедрой ФМТМ
д.т.н., профессор
В.Н. Лясников