Overordnede kursusmål:

De overordnede mål med kurset er at få en forståelse af sammenhængen mellem funktion af strukturer, deres geometriske form og valg af materiale. Det naturligvis også behandler nogle grundlæggende begreber, mekanik af materialer og deltagerne vil lære at analysere stivhed, styrke og sejhed af enkle strukturer og disses delkomponenter, herunder påvirkning af materialeegenskaber. øvelser omfatter afledt materiale ydeevne indeks for nogle standard strukturelle elementer. Desuden bliver eleverne introduceret til en systematisk procedure for udvælgelse af materialer og processer, der bedst matcher kravene i et design.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Identificere og klassificere materialetyper og beskrive bindingstyper for forskellige materialeklasser, og genkende krystaltyper, enhedsceller og krystalgitre i metaller og simple keramer.
• Differentiere mellem elastisk og plast opførsel af metaller, keramiske materialer og polymerer.
• Identificere og klassificere deformations og styrkeøgende mekanismer og processer i materialer
• Bestem spændinger og tøjninger ved anvendelse af Hookes lov i simple, lineært elastiske konstruktionselementer.
• Aflede og bruge materiale indeks” material indices” for nogle standard strukturelle elementer.
• Forklar de fysiske love for friktion, slitage og udmattelse.
• Forklar simpel diffusion processer og krybe mekanismer.
• Beskriv mekanismer for iltning, korrosion og nedbrydning.
• Fortolke fasedigrammer for metalliske legeringer
• Foreslå varmebehandlingsforløb af stål så ønskede egenskaber kan opnås
• Foreslå passende materialer til hverdagsbrug produkter baseret på materialer egenskaber og materialer fremstillingsprocesser.
• Brug af softwaren "Cambridge Engineering Selector" for interaktivt materiale valg

Kursusindhold:

Kurset vil dække følgende emner: Fysiske egenskaber, mekaniske egenskaber, termiske opførsel, holdbarhed og miljømæssige spørgsmål. Følgende materiale grupper vil blive behandlet: metaller, keramiske materialer, polymerer og kompositmaterialer. Den fysiske begreber af kræfter og momenter, understreger, deformationer og spændinger, elasticitet og plastiske deformationer vil blive indført. Disse begreber vil være relateret til geometri og lastning af komponenter og også materialesammensætning, dvs. kemiske struktur, atomare bindinge, krystal og fase strukturer samt mikrostrukturer til kompositter og porøse materialer.
Softwaren "Cambridge Engineering Selector" (CES EduPack) bruges til interaktivt materiale valg. Den viden, der opnås i løbet anvendes i to laboratorieøvelser, hvor mikrostruktur og mekaniske egenskaber af en prøve er analyseret.

Litteraturhenvisninger:

- Materials: Engineering, Science, Processing and Design,
ISBN-13: 978-0-7506-8391-3, by Michael Ashby, Dr Hugh Shercliff & David Cebon.
- Lecture notes on CampusNet.

Bemærkninger:

Oral examination based on a number of problemes.
This course is primarily for students enrolled in the program “Engineering Design & Industrial Innovation”, offered by the Department of Mechanical Engineering.

Kursusansvarlig:

Ahmed Albayati , Tlf. (+45) 2181 1158 , aalba@dtu.dk