Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Projektowanie materiałów inżynierskich i technologii
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-209-IM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria materiałów konstrukcyjnych
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
2
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Tkacz-Śmiech Katarzyna (smiech@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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. MBM2A_W09, MBM2A_W08 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_W002 Rozumie metodykę projektowania i doboru materiałów oraz konieczność szczegółowego formułowania celów projektu i użytkowych funkcji projektowanego materiału. MBM2A_W06, MBM2A_W05, MBM2A_W04 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Prezentacja,
Projekt
M_W003 Rozumie znaczenie doboru technologii i parametrów technologicznych w aspekcie kształtowania mikrostruktury materiału. MBM2A_W17, MBM2A_W14, MBM2A_W09 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Prezentacja
M_W004 Ma świadomość potrzeby komputerowego wspomagania w projektowaniu. Umie dokonać wyboru odpowiedniego narzędzia systemu CIM. MBM2A_W10, MBM2A_W12, MBM2A_W11 Prezentacja,
Projekt
M_W005 Ma świadomość użyteczności baz danych w projektowaniu. MBM2A_W09
M_W006 Potrafi samodzielnie opracować projekt materiału do określonych zastosowań, wykorzystując własną wiedzę z zakresu nauk materiałowych oraz w oparciu o przegląd literatury. MBM2A_U01, MBM2A_U05 Prezentacja,
Projekt,
Sprawozdanie
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. MBM2A_U11, MBM2A_U05, MBM2A_U09 Projekt,
Sprawozdanie
M_U002 Potrafi dokonać syntezy danych literaturowych i na tej podstawie wskazać kierunki poszukiwań nowych materiałów MBM2A_U13, MBM2A_U01, MBM2A_U12 Aktywność na zajęciach,
Prezentacja,
Projekt,
Sprawozdanie,
Udział w dyskusji
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ma świadomość możliwości komercjalizacji nowych technologii i materiałów. MBM2A_K04 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_K002 Ma świadomość ekonomicznych efektów nowych technologii i ich wpływu na środowisko. MBM2A_K05, MBM2A_K02 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_K003 Rozumie, że rozwój inżynierii materiałowej ma istotne znaczenie dla nowoczesnych technologii, w tym: kosmicznych, biomedycznych, maszynowych, informatycznych i innych. MBM2A_K03, MBM2A_K02, MBM2A_K01 Aktywność na zajęciach,
Prezentacja,
Udział w dyskusji
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
52 26 0 0 26 0 0 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 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 Ma świadomość użyteczności baz danych w projektowaniu. + - - + - - - - - - -
M_W006 Potrafi samodzielnie opracować projekt materiału do określonych zastosowań, wykorzystując własną wiedzę z zakresu nauk materiałowych oraz w oparciu o przegląd literatury. + - - + - - - - - - -
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 + - - + - - - - - - -
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 102 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 52 godz
Przygotowanie do zajęć 5 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 31 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (26h):
Podstawy teoretyczne projektowania materiałów i technologii materiałów

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 (26h):
  1. Zajecia 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.

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.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
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.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

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