прогнозирование свойств материалов по математическим моделям: учебное пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ _________________________________________________ А.А. Черный, В.А. Черный ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ПО МАТЕМАТИЧЕСКИМ МОДЕЛЯМ Учебное пособие Пенза 2007 УДК 669.621.74 Ч е р н ы й А.А., Ч е р н ы й В.А. Прогнозирование свойств материалов по математическим моделям: Учеб. пособие – Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2007. – 61 с.: 8 ил., 8 табл., библиогр. 35 назв. Изложены основы прогнозирования свойств материалов по математическим моделям. Приводятся алгоритм математического моделирования при применении ЭВМ, разработки программ на языке Бейсик, примеры выявления и анализа математических моделей. Даны задания для выполнения лабораторных работ с применением математического моделирования, изложены вопросы для самопроверки. Учебное пособие подготовлено на кафедре «Машины и технология литейного производства» Пензенского государственного университета. Оно может быть использовано в учебном процессе при подготовке инженеров по специальности «Машины и технология литейного производства», а также аспирантами, инженерно-техническими работниками при выполнении научно-исследовательских работ. Р е ц е н з е н т ы: Научный совет Пензенского научного центра; А.С. Белоусов, главный металлург ОАО «Пензадизельмаш». © А.А. Черный, В.А. Черный, 2007 2 ВВЕДЕНИЕ Достижения науки и техники, развитие энергетики, строительства, машиностроения, всех отраслей промышленности и сельского хозяйства связаны с производством разнообразных материалов, обладающих определенным комплексом механических, физических, технологических и служебных свойств [1]. В качестве основных конструкционных материалов металлы и сплавы сохранят свое доминирующее положение в будущем, в первую очередь это относится к металлическим материалам на основе железа. Черные металлы - важнейшие конструкционные материалы, используемые практически во всех отраслях. Технический прогресс в любой отрасли промышленности в значительной мере определяется успехами в создании высокоэффективных материалов, технологии их производства. Невозможно прогнозировать и планировать развитие, например, энергетики, изменение параметров энергетических установок, не зная тенденций развития конструкционных материалов, возможного изменения их характеристик (жаропрочности, длительной прочности, вязкости). Улучшение качества выпускаемых машин, оборудования, приборов, повышение их технического уровня, производительности, надежности и безопасности в эксплуатации невозможны без улучшения качества применяемых металлов, создания и освоения новых марок сталей и сплавов, обладающих более высокими характеристиками по сравнению с существующими. Поэтому отраслевое прогнозирование обязательно должно учитывать возможные направления в развитие материалов и улучшении их эксплуатационных характеристик. В свою очередь прогнозирование тенденций развития материалов предполагает знание прогнозов развития потребляющих отраслей, требовани