Detail předmětu

Užitné vlastnosti a volba materiálu

FSI-WUV-AAk. rok: 2017/2018

Filosofie volby materiálu v procesu navrhování, kriteria užitných vlastností, hlavní hlediska pro volbu materiálu a jejich vzájemné ovlivnění. Vztah materiálu, technologie a konstrukce. Algoritmy volby materiálu a technologie. Ekonomičnost volby (materiálové a výrobní náklady, energet. a surovinová náročnost), technologie výroby a volba materiálu, dopad volby materiálu na životní prostředí ve výrobním a uživatelském cyklu. Volba podle rozhodujících materiálových vlastností.Nástroje pro volbu materiálu a její formalizaci Počítačová podpora volby materiálu. Užitné vlastnosti progresivních materiálů.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav materiálových věd a inženýrství (ÚMVI)

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Znalost činitelů ovlivňující volbu materiálu a postupů,
usnadňujících optimalizaci volby materiálu. Relace mezi
materiálovými vlastnostmi, technologií a konstrukcí (funkčnosti
a užitnými parametry výrobku) a užitných vlastnostech
strojírenských materiálů, včetně materiálů nejnovějších.
Znalost práce s databázemi a expertními systémy.

Prerekvizity

Předmět uzavírá studium materiálového inženýrství a je vystavěn na znalostech, které studenti v této specializaci získali. Předpokladem pro studium tohoto předmětu jsou tedy velmi dobré znalosti materiálových věd v celé jejich šíři, získané v průběhu bakalářského studia a zejména pak při studiu magisterské specializace.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet:soubor vypracovaných zadání
Zkouška:písemná a ústní část

Učební cíle

Kurz završuje proces výchovy budoucího materiálového inženýra,
shrnuje rozšiřuje a prohlubuje jeho dosavadní znalosti
konstrukčních materiálů a jejich užitných vlastností, učí jej
souvislostem mezi optimální volbou materiálu a činiteli, které
je třeba při volbě zohlednit. Poskytuje informace o způsobech
optimalizace volby materiálu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičeních,v případě neúčasti písemé zpracování zadání

Základní literatura

ASM INTERNATIONAL. ASM handbook. Volume 20, Material Selection and Design. Materials Park, ASM International, 1997, 958 s. ISBN 978-0-87170-386-6 (EN)
ASHBY, M. F. Materials Selection in Mechanical Design 2. část: Materials and Process Selection Charts. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1995, 57 s. ISBN 0-7506-2727-1. (EN)
ASHBY, M. F., JOHNSON, K. Materials and design: The Art and Science of Material Selection in Product Design. Elsevier: Butterworth-Heinemann, 2006, 336 s. ISBN 0-7506-5554-2. (EN)

Doporučená literatura

Ashby, M.F.: Materials Selection in Mechanical Design, , 0
Macek K., Zuna P.: Materials science (course book in Czech), , 0
Ptáček et al.: Materials science (course book in Czech), , 0

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-Z magisterský navazující

    obor M-STI , 1. ročník, letní semestr, doporučený

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Václav Pouchlý, Ph.D., Ing.Paed.IGIP
prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc.

Osnova

1.Filozofie a metodologie volby materiálu
2.Volba materiálu a technologie v procesu navrhování komponent
3.Nástroje pro volbu materiálu (Ashbyho přístup)
4.Nástroje pro volbu materiálu (matriční metody)
5.Nástroje pro volbu materiálu( vícenásobná omezení a cíle v konflikt),hodnotová a fraktografická analýza
6.Počítačová podpora volby materiálu a technologie
7.Hlediska pro volbu materiálu (technologie, ekonomické aspekty)
8. Hlediska pro volbu materiálu( environmentální aspekty, technický a průmyslový design)
9.Specifické případy volby materiálu a technologie (hybridní materiály, inverzní úloha, časově omezená životnost aj.)
10. Volba technologie, algoritmy a nástroje
11.Volba materiálu a technologie z hlediska základních materiálových charakteristik
12. Volba materiálu a technologie z hlediska základních materiálových charakteristik
13 Příklady volby materiálu pro vybrané inženýrské komponenty

Laboratoře a ateliéry

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Jiří Švejcar, CSc.

Osnova

1.Zadání ročníkové práce
2. Volba materiálu a technologie v procesu navrhování komponent
3.Práce s Ashbyho grafy,indexy užitných vlastností
4.Aplikace tvarového faktoru-příklady
5.Vícenásobná omezení při volbě-příklady
6.Volba materiálu s využitím matričních metod-příklady
7.Volba materiálu v případě konfliktních cílů
8.Příklady aplikace dalších typů nástrojů (aplikace fuzzy logiky aj.)
9.Práce s databázemi
10.Příklady volby materiálu
11. Příklady volby materiálu a prezentace ročníkových zadání
12.Prezentace ročníkových zadání
13.Opakování probrané látky a zápočet