Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Projektowanie i fizyka materiałów inżynierskich
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CIMT-2-307-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Materiałowa
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Kucza Witold (witek@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć
W ramach modułu studenci poznają narzędzia do rozwiązywanie problemów w zakresie doboru i projektowania materiałów o określonych właściwościach mechanicznych, elektrycznych, optycznych i magnetycznych. Moduł obejmuje: stosowanie reguł doboru materiałów, projektowanie kompozytów, przygotowywanie i analizę diagramów Ashby’ego oraz rozwiązywanie zadań i przykładowych problemów w zakresie fizyki materiałów.
Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Zna zależności pomiędzy właściwościami materiałów a ich budową na różnych poziomach struktury. IMT2A_W03 Kolokwium
M_W002 Rozumie metodykę projektowania i doboru materiałów oraz konieczność szczegółowego formułowania celów projektu i użytkowych funkcji projektowanego materiału. IMT2A_W03 Projekt
M_W003 Ma świadomość użyteczności baz danych w projektowaniu. IMT2A_W02 Projekt
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie posługiwać się bazą danych programu CES i wykorzystywać wszystkie możliwości tego programu w doborze i projektowaniu materiałów do różnych zastosowań. IMT2A_U02 Aktywność na zajęciach,
Projekt
M_U002 Potrafi dokonać syntezy danych literaturowych i na tej podstawie wskazać kierunki poszukiwań nowych materiałów IMT2A_U04 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. IMT2A_U04 Prezentacja,
Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii i materiałów. IMT2A_K02 Prezentacja,
Projekt
M_K002 Ma świadomość ekonomicznych efektów nowych technologii i ich wpływu na środowisko. IMT2A_K02 Prezentacja,
Projekt
M_K003 Rozumie, że rozwój inżynierii materiałowej ma istotne znaczenie dla nowoczesnych technologii, w tym: kosmicznych, biomedycznych, maszynowych, informatycznych i innych. IMT2A_K03 Udział w dyskusji,
Wykonanie projektu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
45 15 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
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 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. + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 90 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
Przygotowanie do zajęć 19 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 4 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
Wykład

1. Wprowadzenie: Metodyka projektowania materiałów.
2. Podział materiałów inżynierskich.
3. Hierarchiczny model budowy materiału (usystematyzowanie) : struktura elektronowa, budowa krystaliczna, punktowe defekty struktury krystalicznej, defekty liniowe i powierzchniowe, powierzchnia, pokrój zewnętrzny.
4. Właściwości sprężyste i naprężenia w materiałach. Tensor naprężeń.
5. Plastyczność, kruche pękanie i wytrzymałość, pełzanie, wytrzymałość zmęczeniowa – podstawy teoretyczne zjawisk.
6. Projektowanie materiałów o określonych właściwościach cieplnych (przewodniki ciepła i izolatory). Projektowanie w aspekcie minimalizacji naprężeń cieplnych.
7. Odporność materiałów na korozję i zużycie – metody zwiększania odporności.
8. Projektowanie materiałów o określonych właściwościach elektrycznych (przewodniki, dielektryki, nadprzewodniki).
9. Materiały magnetyczne (twarde i miękkie magnetyki).
10. Projektowanie materiałów do zastosowań optycznych.
11. Projektowanie i otrzymywanie materiałów hybrydowych.

Zajęcia seminaryjne (30h):
Projekt. Ćwiczenia projektowe w pracowni komputerowej

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. Przygotowywanie i analiza diagramów Ashby’ego. Sprawdzanie reguł projektowania kompozytów. Rozwiązywanie zadań i przykładowych problemów w zakresie fizyki materiałów i fizyki ciała stałego.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem zaliczenia projektu jest poprawne jego wykonanie i oddanie w terminie ustalonym przez prowadzącego zajęcia.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią oceną z ćwiczeń projektowych, w zakresie doboru i projektowania materiałów z użyciem programu CES EduPack, wystawioną według skali punktowej, jak w regulaminie studiów AGH.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W przypadku nieobecności studenta, warunkiem zaliczenia jest wykonanie projektu na zajęciach z inną grupą i oddanie w terminie ustalonym przez prowadzącego zajęcia. W innym przypadku warunki zaliczenia projektu zostaną ustalone indywidualnie przez prowadzącego zajęcia.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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.
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