Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Rocznik:
2013/2014
Kod:
CIM-2-203-MF-s
Nazwa:
Projektowanie materiałów inżynierskich i technologii
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Materiały funkcjonalne
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Tkacz-Śmiech Katarzyna (smiech@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Kluska Stanisława (kluska@agh.edu.pl)
dr inż. Kucza Witold (witek@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Tkacz-Śmiech Katarzyna (smiech@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna zależności pomiędzy właściwościami materiałów a ich budową na różnych poziomach struktury. IM2A_W09 Aktywność na zajęciach,
Projekt
M_W002 Rozumie metodykę projektowania i doboru materiałów oraz konieczność szczegółowego formułowania celów projektu i użytkowych funkcji projektowanego materiału. IM2A_W09 Aktywność na zajęciach,
Prezentacja,
Projekt
M_W003 Rozumie znaczenie doboru technologii i parametrów technologicznych w aspekcie kształtowania mikrostruktury materiału. IM2A_W09 Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu
M_W004 Ma świadomość potrzeby komputerowego wspomagania w projektowaniu. Umie dokonać wyboru odpowiedniego narzędzia systemu CIM. IM2A_W12 Aktywność na zajęciach
M_W005 Posiada świadomość konieczności stosowania zaawansowanych technik obliczeniowych i narzędzi informatycznych w projektowaniu materiałów i technologii. IM2A_W13 Aktywność na zajęciach
M_W006 Ma świadomość użyteczności baz danych w projektowaniu. IM2A_W13 Aktywność na zajęciach,
Wykonanie projektu
Umiejętności
M_U001 Umie posługiwać się bazą danych programu CES i wykorzystywać wszystkie możliwości tego programu w doborze i projektowaniu materiałów do różnych zastosowań. IM2A_U07 Aktywność na zajęciach,
Projekt
M_U002 Potrafi dokonać syntezy danych literaturowych i na tej podstawie wskazać kierunki poszukiwań nowych materiałów IM2A_U09 Prezentacja,
Projekt,
Udział w dyskusji
M_U003 Potrafi samodzielnie opracować projekt materiału do określonych zastosowań, wykorzystując własną wiedzę z zakresu nauk materiałowych oraz w oparciu o przegląd literatury. IM2A_U09 Prezentacja,
Projekt
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii i materiałów. IM2A_K05 Prezentacja,
Projekt
M_K002 Ma świadomość ekonomicznych efektów nowych technologii i ich wpływu na środowisko. IM2A_K05 Prezentacja,
Projekt
M_K003 Rozumie, że rozwój inżynierii materiałowej ma istotne znaczenie dla nowoczesnych technologii, w tym: kosmicznych, biomedycznych, maszynowych, informatycznych i innych. IM2A_K06 Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Inne
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna zależności pomiędzy właściwościami materiałów a ich budową na różnych poziomach struktury. + - - - - - - - - - -
M_W002 Rozumie metodykę projektowania i doboru materiałów oraz konieczność szczegółowego formułowania celów projektu i użytkowych funkcji projektowanego materiału. - - - + - - - - - - -
M_W003 Rozumie znaczenie doboru technologii i parametrów technologicznych w aspekcie kształtowania mikrostruktury materiału. + - - - - - - - - - -
M_W004 Ma świadomość potrzeby komputerowego wspomagania w projektowaniu. Umie dokonać wyboru odpowiedniego narzędzia systemu CIM. + - - - - - - - - - -
M_W005 Posiada świadomość konieczności stosowania zaawansowanych technik obliczeniowych i narzędzi informatycznych w projektowaniu materiałów i technologii. + - - - - - - - - - -
M_W006 Ma świadomość użyteczności baz danych w projektowaniu. - - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie posługiwać się bazą danych programu CES i wykorzystywać wszystkie możliwości tego programu w doborze i projektowaniu materiałów do różnych zastosowań. - - - + - - - - - - -
M_U002 Potrafi dokonać syntezy danych literaturowych i na tej podstawie wskazać kierunki poszukiwań nowych materiałów - - - + - - - - - - -
M_U003 Potrafi samodzielnie opracować projekt materiału do określonych zastosowań, wykorzystując własną wiedzę z zakresu nauk materiałowych oraz w oparciu o przegląd literatury. - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii i materiałów. - - - + - - - - - - -
M_K002 Ma świadomość ekonomicznych efektów nowych technologii i ich wpływu na środowisko. + - - + - - - - - - -
M_K003 Rozumie, że rozwój inżynierii materiałowej ma istotne znaczenie dla nowoczesnych technologii, w tym: kosmicznych, biomedycznych, maszynowych, informatycznych i innych. + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Wprowadzenie: Metodyka projektowania materiałów (bottom-up i top-down), Komputerowo Zintegrowane Wytwarzanie (CIM). Podział materiałów inżynierskich.
Hierarchiczny model budowy materiału (usystematyzowanie) : struktura elektronowa, budowa krystaliczna, punktowe defekty struktury krystalicznej, defekty liniowe i powierzchniowe, powierzchnia, pokrój zewnętrzny.
Właściwości sprężyste i naprężenia w materiałach. Plastyczność, kruche pękanie i wytrzymałość, pełzanie, wytrzymałość zmęczeniowa – podstawy teoretyczne zjawisk i przykłady projektowania.
Projektowanie materiałów o określonych właściwościach cieplnych (przewodniki ciepła i izolatory). Projektowanie w aspekcie minimalizacji naprężeń cieplnych.
Odporność materiałów na korozję i zużycie – metody zwiększania odporności.
Projektowanie materiałów o określonych właściwościach elektrycznych (przewodniki, dielektryki, nadprzewodniki). Materiały magnetyczne (twarde i miękkie magnetyki).
Projektowanie materiałów do zastosowań optycznych.
Podstawy technologii materiałów metalicznych i ceramicznych. Metody kształtowania mikrostruktury.
Technologie materiałowe w aspekcie dbałości o środowisko.
Projektowanie i otrzymywanie materiałów hybrydowych.

Ćwiczenia projektowe:
  1. Zajęcia komputerowe

    Zajęcia komputerowe z wykorzystaniem programu CES Edu Pack, stanowiącego część oprogramowania Granta Materials: rozwiązywanie problemów w zakresie doboru i projektowania materiałów o określonych właściwościach mechanicznych, elektrycznych, optycznych i magnetycznych. Analiza czynników decydujących o doborze materiałów inżynierskich. Przygotowywanie i analiza diagramów Ashby’ego. Sprawdzanie reguł projektowania kompozytów. Podstawy projektowania technologii metali i ceramiki: krystalizacja ze stopu, krystalizacja w układach wieloskładnikowych-wielofazowych, krystalizacja z fazy gazowej, spiekanie – projektowanie mikrostruktury.

  2. Projekt

    Samodzielne wykonanie projektu materiału do określonych zastosowań (dobór tematu indywidualnie do zainteresowań Studenta, na przykład nawiązujący do tematyki projektu inżynierskiego lub wybranej specjalności).
    Omówienie projektu w formie prezentacji.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 105 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 7 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 8 godz
Wykonanie projektu 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 5 godz
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest oceną z ćwiczeń projektowych, równą średniej arytmetycznej oceny z projektu zaliczeniowego i oceny za wykonanie zadań w zakresie doboru i projektowania materiałów z użyciem programu CES EduPack.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstaw fizyki i chemii ciała stałego.
Podstawowa znajomość angielskiej nomenklatury w zakresie inżynierii materiałowej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Ashby M., Shercliff H., Cebon D.: Materials, engineering, science, processing and design, Elsevier, UK 2010.
Ashby M. F.: Jones D.R.H., Materiały inżynierskie. t.1 i 2, , WNT, Warszawa 1996.
Tkacz-Śmiech K.: Elektrony w atomach, cząsteczkach i kryształach wprowadzenie w zagadnienia wiązania chemicznego w strukturach nieorganicznych, Wyd. AGH, Kraków 2002.
Nadachowski F., Jonas S., Ptak W.: Wstęp do projektowania technologii ceramicznych, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 1999.
Pampuch R.: Współczesne materiały ceramiczne, Wyd. AGH, Kraków 2005.
Dobrzański L.A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe, WNT, 2006.
Dobrzański L.A.: Metalowe materiały inżynierskie, WNT, Warszawa 2004.
Dobrzański L.A.: Niemetalowe materiały inżynierskie, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008.
Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa 1995.
Lalena J.N.:, Cleary D.A.: Principles of inorganic materials design, Wiley, 2005.
Chiang Y.-M., Birnie III D., Kingery W.D.: Physical ceramics, Wiley, 1997.
Springer handbook of condensed matter and materials data. ed. W. Martienssen and H. Warlimont, 2005.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak