Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Mechanical response of engineering materials
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RMBM-2-110-IM-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Inżynieria materiałów konstrukcyjnych
Kierunek:
Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Majta Janusz (majta@metal.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

The student acquires knowledge about prediction, control and use of the basic properties of engineering materials.

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 - an ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering to problems in materials engineering. Conversant with conventional nomenclature, units and notation of mechanical behavior. - an ability to estimate relative ranges and values for important properties of common engineering materials. MBM2A_W08, MBM2A_W09, MBM2A_W02, MBM2A_W12, MBM2A_W07 Aktywność na zajęciach,
Referat
M_W002 - an ability to identify, formulate, and solve engineering problems, particularly in the context of materials selection and design. - an ability to design a program of evaluation to isolate particular mechanisms and describe their contributions and possible interactions. MBM2A_W08, MBM2A_W06, MBM2A_W10, MBM2A_W09, MBM2A_W02, MBM2A_W03 Kolokwium,
Referat
M_W003 - Gain an understanding of how crystalline materials can be strengthened. MBM2A_W08, MBM2A_W05, MBM2A_W09, MBM2A_W13 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_W004 - Optimize the alloy design, thermomechanical processing and heat treatment for the applicable mechanical application of the alloy and metal. MBM2A_W08, MBM2A_W10, MBM2A_W09, MBM2A_W02, MBM2A_W07 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
M_W005 - Understand metallurgical and mechanical aspects of forming of metals into useful shapes and properties. - an ability to propose novel mechanisms for mechanical response. Apply the mechanisms of deformation to component design or alloy design. MBM2A_W08, MBM2A_W14, MBM2A_W04, MBM2A_W09, MBM2A_W02, MBM2A_W13, MBM2A_W07, MBM2A_W03 Aktywność na zajęciach,
Udział w dyskusji
Umiejętności: potrafi
M_U001 - Understand metallurgical and mechanical aspects of forming of metals into useful shapes and properties. - an ability to propose novel mechanisms for mechanical response. Apply the mechanisms of deformation to component design or alloy design. MBM2A_U13, MBM2A_U01, MBM2A_U05, MBM2A_U12, MBM2A_U10, MBM2A_U23 Aktywność na zajęciach,
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
30 20 0 0 0 0 10 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 - an ability to apply knowledge of mathematics, science, and engineering to problems in materials engineering. Conversant with conventional nomenclature, units and notation of mechanical behavior. - an ability to estimate relative ranges and values for important properties of common engineering materials. + - - - - + - - - - -
M_W002 - an ability to identify, formulate, and solve engineering problems, particularly in the context of materials selection and design. - an ability to design a program of evaluation to isolate particular mechanisms and describe their contributions and possible interactions. + - - - - - - - - - -
M_W003 - Gain an understanding of how crystalline materials can be strengthened. + - - - - - - - - - -
M_W004 - Optimize the alloy design, thermomechanical processing and heat treatment for the applicable mechanical application of the alloy and metal. + - - - - - - - - - -
M_W005 - Understand metallurgical and mechanical aspects of forming of metals into useful shapes and properties. - an ability to propose novel mechanisms for mechanical response. Apply the mechanisms of deformation to component design or alloy design. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 - Understand metallurgical and mechanical aspects of forming of metals into useful shapes and properties. - an ability to propose novel mechanisms for mechanical response. Apply the mechanisms of deformation to component design or alloy design. - - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 77 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (20h):

The course will be focused on the fundamental mechanisms that operate at micro- and nano-meter level across a wide-range of engineering materials, in a way that is mathematically simple and requires no extensive knowledge of materials. This integrated approach provides a conceptual presentation that shows how the microstructure of a material controls its mechanical behavior. This course encompasses deformation-based microscopic mechanisms, including dislocation motion, diffusion, and viscoplasticity. Macroscopic mechanical response of engineering materials, first of all metals and alloys will be related to elasticity and plasticity concepts for single crystal and polycrystalline materials. Practical design considerations for deformation will be included as well as an introduction to fracture mechanisms. Also, the manufacturing component of the module introduces students to the general methodologies involved in carrying out a metal forming operation. The methodologies of how microstructure can be significantly improved via thermomechanical processing are investigated and aim to build insight into the operation and capabilities of metal forming techniques. Finally the methods of predicting life of components subjected to complex and extreme loading conditions, such as fatigue and dynamic or explosive loading are examined and explored. The modeling and simulation section then investigates advanced practical methods of describing performance.

Zajęcia seminaryjne (10h):

• How to use applied mathematics and continuum mechanics in the mechanical assessment of materials. Stress, strain, yield strength, fracture strength. Yield criteria, flow rules, creep, fracture
• Yield strength ranges for ductile metals. Plastic deformation mechanisms.
• Relate microstructure to properties of crystalline solids. Strengthening mechanisms in crystalline solids.
• Effective presentation of data in figures and tables. Describe data regarding deformation and failure of materials and relate it to the expected behavior based on well established models or theories.
• Understand metallurgical and mechanical aspects of forming of metals into useful shapes and properties. How will the material change shape for the applied deformation? What kind of deformation mechanism will operate? Which slip system(s) will be operative?
• Dislocation glide, cross-slip, dislocation climb, precipitation strengthening. Nabarro-Herring creep. Plane strain fracture

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:

Przedstawia Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

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:

średnia ważona (kolokwium z wykładów 0.4 plus zalicznie z seminarium 0.6)

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

Przedstawia Prowadzący na pierwszych zajęciach w semestrze

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

czynna znajomość języka angielskiego

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

G.E. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw Hill Publishing Co., New York.
M.A. Meyers and K. Chawla, Mechanical Behavior of Materials, Prentice Hall
T. H. Courtney. Mechanical Behavior of Materials, Second Edition.
(Waveland Press, Inc.: Long Grove, IL) 2000, 2005
M.F. Ashby and D.R.H. Jones, Engineering Materials 1, Butterworth-Heinemann
M.A. Mayers, Dynamic Behavior of Materials, John Wiley & Sons, New York, 1994
J. Majta, Odkształcanie i własności, stale mikrostopowe wybrane zagadnienia,AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne Kraków 2008

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Janusz MAJTA, Krzysztof MUSZKA, Łukasz MADEJ, Marcin KWIECIEŃ, Paulina GRACA Study of the effects of micro- and nanolayered structures on mechanical response of microalloyed steels, Manufacturing Science and Technology ; ISSN 2333-2735. — 2015 vol. 3 no. 4, s. 134–140.

Dmytro S. SVYETLICHNYY, Krzysztof MUSZKA, Janusz MAJTA Three-dimensional frontal cellular automata modeling of the grain refinement during severe plastic deformation of microalloyed steel, Computational Materials Science ; ISSN 0927-0256. — 2015 vol. 102, s. 159–166.

Paulina GRACA, Krzysztof MUSZKA, Janusz MAJTA, Łukasz MADEJ Multiscale modelling of precipitation strenghtening effects in microalloyed steel subjected to cyclic deformation , MS&T15: Materials Science & Technology : October 4–8, 2015, Columbus, USA -ISBN: 978-0-87339-764-3. — S. 579–586.

Janusz MAJTA, Krzysztof MUSZKA, Łukasz MADEJ, Konrad PERZYŃSKI Modeling the influence of deformation-induced microstructural inhomogeneity on the mechanical response of precipitation strengthened multilayered materials : STEELSIM 2015 International conference on Modelling and simulation of metallurgical processes in steelmaking : Bardolino, Garda Lake, Italy, 23-25 September 2015. Associazione Italiana di Metallurgia, 2015. — Dysk Flash. — ISBN: 97888898990054. 1-10

Krzysztof MUSZKA, Marcin KWIECIEŃ, Janusz MAJTA, Eric J. Palmiere, Comparative analysis of precipitation effects in microalloyed austenite ferrite under hot and cold forming conditions : HSLA steels 2015, Microalloying 2015 & Offshore engineering steels 2015 Hangzhou, Zheijang Province, China, November 11-13th, 2015 -ISBN: 978-1-119-22330-6. — s. 253–259

Informacje dodatkowe:

Brak