Del

Materialelære

Kursusansvarlig

Henrik Koblitz Rasmussen

Semesterplacering

Efterår (13-ugers perioden)

ECTS

5

Undervisningssprog

Dansk

Kursustype

Obligatorisk

Forudsætninger

Adgangskrav for uddannelsen til diplomingeniør i maskinteknologi

Formål

Kurset giver forståelse for konstruktionsmaterialers mekaniske egenskaber, og deres afhængighed af materialernes indre opbygning, struktur og sammensætning samt forarbejdning. Kurset giver et materialeteknisk grundlag for at vælge, forarbejde og anvende metaller, plast- og kompositmaterialer, under hensyntagen til de miljømæssige konsekvenser disse valg har

Indhold

Kurset omhandler faste materialer generelt, med hovedvægt på metaller, polymerer (plast) og komposit materialer. Der fokuseres på sammenhængen mellem materialernes fremstilling-/forarbejdning- og mekaniske egenskaber, og deres indre struktur. Kurset dækker følgende emner:

  • Mekaniske egenskaber, trækprøvning og statistiske metoder
  • Krystalstrukturer, gitterdefekter, atombindinger, amorfe og semikrystallinske materialer
  • Faseomdannelser og tilstandsdiagrammer for legeringer. Masseandele ved faseligevægt.
  • Molekylestruktur i plast og gummi samt middelmolekylevægte
  • Ændringer i materialers opbygning og struktur når de påvirkes mekanisk eller termisk
  • Revner og træthedsbrud i metaller. Varmbehandling og (modnings-)hærdning.
  • Krybning og spændingsreduktion
  • Indre struktur og mekaniske egenskaber af kompositter

Læringsmål

Den studerende forventes efter at have gennemført kurset at kunne: 

Viden

  • De tre materialeklasser; metaller, polymerer (plast) og keramer
  • Trækprøvningsdata og (termo-)mekaniske egenskaber af plast og metaller
  • Materiale datablade
  • Krystaltyper, enhedsceller og krystalgitre i metaller
  • Styrkeøgelse i metaller
  • To-fasediagrammer i metaller
  • (Udmattelses-)brud af metaller
  • Krybning og spændingsreduktion i plast og metaller
  • Kompositmaterialers mekaniske egenskaber
  • Polymerstruktur og middelmolekylevægte i plast

Færdigheder

  • Definere materialeklasserne; metaller, polymerer (plast) og keramer
  • Identificere og kvantificere mekaniske egenskaber fra trækprøvningsdata
  • Anvende statistisk beregningsmetode på trækprøvningsdata
  • Udtrække relevant information fra datablade fra materialeleverandører
  • Genkende krystaltyper, enhedsceller og krystalgitre i metaller
  • Skelne mellem hovedtyperne af polymerer, baseret på struktur og ændringer i mekaniske egenskaber over for temperatur
  • Forklare styrkeøgende metoder og mekanismer i metaller
  • Gennemføre sammensætningsberegninger på basis af to-fasediagrammer i metaller
  • Forudsige (udmattelses-)brud af metaller
  • Beregne krybning og spændingsreduktion i plast og metaller
  • Beregne kompositmaterialers mekaniske egenskaber ud fra indre struktur og materialevalg
  • Beregne middelmolekylevægte

Kompetencer

  • Have materialegrundlaget for at kunne lære fremstillingsteknik, statik, styrkelære og FEM
  • Deltage i produktudviklingsopgaver, der dækker over fremstilling, konstruktion og vurdering af emner i metal, plast og kompositter.
  • Selvstændigt at søge, vurdere og tilegne sig yderligere viden inden for faget

Undervisningsform

Undervisningen er baseret på aktiv indlæring gennem opgaveløsning og gruppe baseret projektarbejde med indledende holdundervisning.

Forudsætninger for prøvedeltagelse

  • Godkendelse af alle skriftlige afleveringer

    Alt udføres og afleveres efter retningslinjer angivet af den kursusansvarlige

Prøver og hjælpemidler

  • Mundtlig prøve. Prøvens varighed: 40 min.

Tilladte hjælpemidler: Alle. Ingen internetadgang. 

Censur

Intern

Bedømmelse

7 trins skalaen.