Overordnede kursusmål
Kurset giver en generel introduktion til materialevalg, fra
klassisk til computerstøttet (hvor vi bruger softwaren Ansys
EduPack). Der er særligt fokus på mekaniske materialegenskaber i
relation til trækprøvninger og hvordan man bruger dem i forskellige
materialevalg baseret på f.eks. styrke-, stivheds- eller
brudsejhedsbegrænset design (»designstyret tilgang«).
Kurset giver en grundlæggende introduktion til de underliggende
fysiske egenskaber ved materialer, der fører til de omtalte
materialegenskaber, igen med fokus på oprindelsen af spænding og
tøjning, som illustreret ved spændings-tøjningsgrafen.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- beskrive begrebet »designstyret materialevalg«.
- beskrive begrebet »materialeklasser« baseret på EduPacks
materialegenskabstabeller.
- forklare mekaniske egenskaber såsom styrke, stivhed og
brudsejhed.
- forklare egenskabernes relation til målbare størrelser såsom
spænding og tøjning.
- udføre laboratorieundersøgelser af materialeparametre
(trækprøvning og Charpytest).
- præsentere de eksperimentelle resultater i form af en
poster.
- analysere en spændings-tøjningskurve og identificere de
bestembare mekaniske egenskaber.
- relatere disse mekaniske egenskaber til materialers
anvendelsesområder med fokus på metaller og polymerer.
- udføre den materialevalgmetode, der anvendes i EduPack, med
fokus på oversættelse, screening (krav) og rangordning
(ønsker).
- sammenligne og udføre materialevalgstrategier med begrænsninger
i stivhed, styrke eller brudsejhed.
- forklare og implementere brugen af materialeindekser i denne
proces.
- forklare hvordan denne proces kan udvides til også at reducere
den indlejrede energi eller CO2-aftrykket.
Kursusindhold
• EduPack-programmet, struktur og anvendelse. Programmet
installeres på den studerendes computer (licens betalt af DTU).
EduPack vil blive brugt som database for materialeoplysninger og
som værktøj til computerstøttet materialevalg.
• Introduktion til EngTechs 3D-printfacilitet og 3D-print generelt.
De studerende vil printe deres egne dogbones og udføre og analysere
en trækprøvning af disse dogbones.
• Materialernes struktur, fra atomar til synlig struktur, vil blive
skitseret. Materialernes reaktion på stationære kræfter vil blive
behandlet. Mekaniske materialeparametre såsom Youngs modul,
flydespænding og brudsejhed vil blive behandlet.
• Introduktion til emnerne spænding og tøjning samt analyse af en
spændings-tøjningskurve.
• Måling og analyse af spændings-tøjningskurver for forskellige
3D-printede polymer-dogbones.
• Udarbejdelse af en poster, der præsenterer de eksperimentelle
resultater.
• Nogle grundlæggende forskelle mellem metaller og polymerer og
deres betydning for de målte spændings-tøjningskurver.
• Valg af de bedste materialer til et givet formål vil blive
behandlet og understøttet af EduPack. Der focusseres på metaller og
polymerer. Forskellige måder til computerstøttet materialevalg vil
blive beskrevet fra simpel rangordning til brug af
materialeindekser. Kurset udvider den mekaniske tilgang til også at
omfatte energimæssige, økonomiske og miljømæssige ønsker og krav.
Bemærkninger
Sektion for Mekanisk teknologi
Maskin: 1. semester
Skibsteknik og Maritimt Design: 1. semester
Sidst opdateret
04. maj, 2026