Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Inżynieria powierzchni i mechanika
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0253-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. Vignal Vincent (vincent.vignal@u-bourgogne.fr)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Fundamental principles of mechanics of solids, solid surfaces and surface engineering. Description of useful experimental techniques for characterizing the structure and mechanical properties of surfaces at different scales.

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 Understanding the fundamental principles of surface mechanics and surface engineering SDA3A_W03, SDA3A_W01 Egzamin
M_W002 The student know the different experimental techniques used for surface characterization. SDA3A_W03, SDA3A_W01 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 The student is able to select appropriate techniques and methods to study solid surfaces and engineering materials SDA3A_U01 Prezentacja
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 The student is motivates to solve the problems in industry, on practical systems SDA3A_K01, SDA3A_K03 Prezentacja
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 30 0 0 0 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 Understanding the fundamental principles of surface mechanics and surface engineering + - - - - - - - - - -
M_W002 The student know the different experimental techniques used for surface characterization. - - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 The student is able to select appropriate techniques and methods to study solid surfaces and engineering materials + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 The student is motivates to solve the problems in industry, on practical systems + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 55 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 2 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 4 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 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 (30h):
Surface engineering and mechanics

PART I
-Generalities on engineering systems, engineering materials and surface engineering
- Generalities on the surface
-Environmental degradation of engineering surfaces (machining, tribology)
-Surface treatment for protection (Burnishing, laser shock processing)
- Experimental methods for coating of engineering surfaces
(Welding, surfacing by welding, electrodeposition, electroless plating, chemical and electrochemical conversion, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, Hot-dip galvanizing, Powder painting)

PART II: Mechanics of deformable solids and surface mechanics (basics)
strain and stress, definitions
strain-stress curves
Damage mechanics
stress-strain laws in elasticity
stress-strain laws in plasticity

PART III
Experimental techniques to measure the mechanical properties and the surface stress/strain fields, to evaluate damages
X-ray diffraction methods (XRD)
Image analysis and Digital Image Correlation (DIC)
Lithography and microstrain gauges
Indentation tests (micro and nano)
Split Hopkinson pressure bar (SHPB) test
Experimental techniques to characterize engineering surfaces
SEM, TEM,…

PART IV: Fudamentals of the finite element method
Introduction
Advantages
Modeling and discretization errors
Numerical errors
general procedure
different steps

PART V: Examples

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: multimedia presentation
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

If students want to pass the exam, they must attend at least 70% of the lectures

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 70% of presence at the lectures is obligatory
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final grade will be average grade calculated from an exam and a presentation.

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

The students must write additional report on a subject given by the teacher

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

no

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. A.F. Bower, Applied mechanics of Solids, ed. by CRC Press 2009
2. C. Suryanarayana, Experimental Techniques in Materials and Mechanics, ed. by CRC Press 2011
3. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, The Finite Element Method: Solid Mechanics, Volume 2, 5th edition, ed; by MPG bokks Ltd 2002

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1) H. Krawiec, V. Vignal, A. Krystianiak, Y. Gaillard and S. Zimowski, Mechanical properties and corrosion behaviour after scratch and tribological tests of electrodeposited Co-Mo/TiO2 nano-composite coatings, Applied Surface Science, 475, pp. 162-174 (2019).
2) L.A. Denguir, J.C. Outeiro, G. Fromentin, V. Vignal and R. Besnard, A physical-based constitutive model for surface integrity prediction in machining of OFHC copper, Journal of Materials Processing Technology, 248, pp. 143-160 (2017).
3) L.A. Denguir, J.C. Outeiro, J. Rech, G. Fromentin, V. Vignal, R. Besnard, Friction model for tool / material contact applied to surface integrity prediction in orthogonal cutting simulation, Procedia CIRP, 58, pp. 578-583 (2017).
4) L.A. Denguir, J.C. Outeiro, G. Fromentin, V. Vignal, R. Besnard, Orthogonal cutting simulation of OFHC copper using a new constitutive model considering the state of stress and the microstructure effects, Procedia CIRP, 46, pp. 238-241 (2016).
5) J.C. Outeiro, S. Campocasso, L. Denguir, G. Fromentin, V. Vignal and G. Poulachon, Experimental and numerical assessment of the severe plastic deformation induced by OFHC copper machining, CIRP Annals Manufacturing Technology, 64, pp. 53-56 (2015).
5B) V. Rault, V. Vignal, H. Krawiec and F. Dufour, Quantitative assessment of local misorientations and pitting corrosion behaviour of pearlitic steel using electron backscattered diffraction and microcapillary techniques, Corrosion Science, 100, pp. 667-671 (2015).
5C) H. Krawiec, Z. Szklarz and V. Vignal, Influence of applied strain on the microstructural corrosion of AlMg2 as-cast aluminium alloy in sodium chloride solution, Corrosion Science, 65, pp. 387-396 (2012).
6) A. Clair, M. Foucault, O. Calonne, Y. Lacroute, L. Markey, M. Salazar, V. Vignal and E. Finot, Strain mapping near a triple alloy junction under tensile loading using EBSD and biaxial nano-gauges, Acta Materialia, 59(8), 3116-3123 (2011).
7) N. Hfaiedh, P. Peyre, I. Popa, V. Vignal, W. Seiler, V. Ji, Experimental and Numerical Analysis of the Distribution of Residual Stresses Induced by Laser Shock Peening in a 2050-T8 Aluminium Alloy, Materials Science Forum, 681, pp. 296-302, (2011).
8) J. Breuils, H. Pelletier, J. Krier, V. Vignal, Determination of elastoplastic properties of TiO2 thin films deposited on dual phase stainless steel using nanoindentation tests, Surface and Coatings Technology, 204(12-13), pp. 2068-2072 (2010).
9) A. Claire, M. Foucault, J.M. Salazar, V. Vignal, E. Finot and L. Markey, A methodology to deduce the microstructural spatial deformation of polycrystalline structures: application to the alloy 600, Defect and Diffusion Forum, 289-292, pp. 137-144 (2009).
10) D. Kempf, V. Vignal, N. Martin and S. Virtanen, Relationships between strain, microstructure and oxide growth at the nano- and microscale, Surface and Interface Analysis, 40(1), pp. 43-50 (2008).
11) D. Kempf, V. Vignal, G. Cailletaud, R. Oltra, J.C. Weeber and E. Finot, High spatial resolution strain measurements at the surface of duplex stainless steels, Philosophical Magazine, 87(8-9), pp. 1379-1399 (2007).
12) N. Mary, V. Vignal, R. Oltra and L. Coudreuse, Finite-element and XRD methods for the determination of the residual surface stress field and the elastic-plastic behaviour of duplex stainless steels, Philosophical Magazine, 85(12), pp. 1227-1242 (2005).
13) V. Vignal, R. Oltra and C. Josse, Local analysis of the mechanical behaviour of inclusions-containing stainless steels under straining conditions, Scripta Materialia, 49(8), pp. 779-784 (2003).

Informacje dodatkowe:

no