Dansk - English
Kort version - Fuld version
Materiale-, styrke- og maskinlære (Forår 2013) |
|||
| Kursuskode : | XMSM-U1 | ||
| ECTS Point : | 7,5 | Status : | Obligatorisk |
| Revideret : | 21/01 2010 | Oprettet : | 10/08 2007 |
| Placering : | 3. semester | Timer pr. uge : | 8 |
| Længde : | 1 semester | Undervisningssprog : | Dansk og engelsk |
| Målsætning : | Engineering Materials: To obtain an understanding of the connection between the function of structures, their geometrical shape and the choice of material. The course treats elements of mechanics of materials and the participants will learn to analyze stiffness and strength of simple structures and their subcomponents, including the influence of material properties. Exercises include the formulation of simple idealized mathematical/physical models. Furthermore, the students will obtain knowledge of the composition and properties of materials and will be able to select materials for simple structures. A student who has met the objectives of the course will be able to: • Identify the main classes of materials and recognize principal types of bonding for different materials classes. • Recognize crystal types, unit cells and crystal lattices in metals and simple ceramics. • Differentiate between elastic, plastic and viscoelastic behaviour of metals, ceramics and polymers and classify deformation and strengthening mechanisms and processes in materials. • Determine stress and strain in simple, linear elastic design elements using Hooke’s law, and perform dimensioning with respect to initiation of plastic yielding and buckling. • Explain the relationship between simple deformation mechanisms and mechanical properties. • Propose appropriate materials for everyday products based on materials properties and materials manufacturing processes. Maskinlære: At give de studerende et grundlæggende kendskab til centrale maskintekniske konstruktioner/problemstillinger. Desuden skal der opnås en forståelse for fremgangsmåden i forbindelse med maskinteknisk produktudvikling herunder specielt sammenhængen: Materialevalg, styrkeforhold og procesvalg. Styrkelære: At give de studerende et grundlag for at kunne dimensionere simple mekaniske konstruktioner, som er belastet ved enakset træk/tryk, forskydning, torsion og bøjning. Der lægges vægt på samspillet mellem styrkelære og materialelære, kendskab til materialeprøvning, sikkerhedsfaktorer og tilladelige spændinger. Læringsmål: En studerende, der fuldt ud opfylder kursets mål, forventes at kunne: -benytte statik til at beregne reaktioner og kraftforløb i simple konstruktioner - udregne snitkræfter og snitmomenter i bjælker aksler vha delsystemer - beregne spændinger i bjælker og aksler - lave dimensioneringsoverslag for simple konstruktioner udfra tilladelige spændinger og sikkerhedsfaktorer |
||
| Hovedindhold : | The following material groups will be treated: metals, ceramics, polymers and composites. The physical concepts of forces and moments, stresses, deformations and strains, elasticity and plastic deformation will be introduced. These concepts will be related to the geometry and loading of structural components and also to material composition, i.e. chemical structure, atomic bonding, crystal and phase structures as well as microstructures for composites and porous materials. The interplay between structural properties under load, material parameters and geometry is illustrated by simple examples of uniaxial tension/compression, bending, torsion and buckling. The software “Cambridge Engineering Selector” is used for interactive material selection. The knowledge obtained during the course is used in two laboratory exercises, where the microstructure and mechanical properties of a specimen is analyzed. Maskinlære: Kuglelejer, rullelejer, skrueforbindelser, nitteforbindelser, aksler, remtræk, kædertræk, tandhjul, fjedre og svejseforbindelser. Desuden case undervisning: Der er her tale om induktiv undervisning, hvor der arbejdes med typisk kun en case gennem hele undervisningsforløbet. I forbindelse med case undervisningen låner hver gruppe et sæt bøger på biblioteket, der afleveres ved semesterets slutning (se afsnit om undervisningsmaterialer). Styrkelære: Kræfter, spændinger og tøjninger i mekaniske konstruktioner. Hookes lov, Poissons forhold – dimensionering. Sikkerhedsfaktor, tilladelig spænding. Torsion (vridning). Ren bøjning. Dimensionering af bjælker og aksler. |
||
| Undervisningsform : | Forelæsninger, diskussioner, gruppearbejde, opgaveregning, øvelser, cases, video og eventuelt ekskursion. | ||
| Krævede forudsætninger : | - | ||
| Anbefalede forudsætninger : | - | ||
| Relationer : | - | ||
| Prøveform : | Mundtlig prøve | ||
| Censur : | Ekstern | ||
| Bedømmelse : | 7-trinsskala | ||
| Bemærkninger : | - | ||
| Undervisningsmateriale : | Materials: Engineering, Science, Processing and Design, ISBN-10: 0-7506-8391-0, by Michael Ashby, Dr Hugh Shercliff & David Cebon. Lecture notes on CampusNet. (H. E. Krex: Maskinståbi) (S. Kalpakjian/S. Schmio: Manufacturing, Engineering and Technology. ISBN 0 201 36131 0)(Rolojf/Matek: Maschinenelemente)(Degarmo/Black/Kohser: Materials and Processes in Manufacturing. ISBN 0 471 36679 X) (Plastteknologi, Erhvervsskolernes Forlag. ISBN 87 7881 228 3) Litteratur anført i parenteser lånes på biblioteket (et eksemplar pr. gruppe). |
||
| Ansvarlig underviser : | Carsten Rützou
, Carsten.Rutzou@fysik.dtu.dk |
||