- Nazwa przedmiotu:
- Seminarium Problemowe - Dobór materiałów w zaawansowanych projektach inżynierskich /Materials Selection in Engineering Designs
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Małgorzata Lewandowska
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny ograniczonego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Inżynieria Materiałowa
- Grupa przedmiotów:
- Obieralne
- Kod przedmiotu:
- DMZPI
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 60 godzin, w tym 30 godzin pracy na zajęciach i 30 godzin pracy własnej
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 30 godzin seminarium problemowego - 1 punkt ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2 punkty ECTS - 30 godzin udział w seminarium problemowym + 30 godzin pracy własnej nad rozwiązaniem problemu
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia30h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymagana będzie wiedza zdobyta na większości prowadzonych wcześniej zajęć a w szczególności przedmioty społeczne i menażerskie, pracownia komputerowa, mechanika i wytrzymałość konstrukcji, podstawy projektowania, podstawy nauki o materiałach, metody badania materiałów, materiały (metaliczne, ceramiczne polimerowe i kompozyty), mechanizmy niszczenia materiałów, metodologia doboru materiałów (w tym procedury i parametry doboru materiałów, kryteria optymalizacji doboru w oparciu o właściwości fizyczne, mechaniczne, eksploatacyjne, ekonomiczne, procedury doboru technologii, umiejętność posługiwania się programem „CMS”) oraz wcześniej realizowane seminaria.
- Limit liczby studentów:
- brak
- Cel przedmiotu:
- Zbliżenie studentów do realizacji przyszłych zadań w zakresie doboru materiałów, poprzez praktyczne zapoznanie się z różnymi aspektami zagadnienia doboru materiałów w zaawansowanych projektach inżynierskich. Zadaniem studentów jest dobranie materiału do spełniania określonej funkcji celu, które w tym przypadku dotyczą głównie właściwości funkcjonalnych w powiązaniu z właściwościami mechanicznymi. W doborze materiału należy uwzględnić ograniczenia związane z różnymi aspektami procesu projektowania, w tym aspektami związanymi z estetyką i marketingiem, procesem przygotowania produkcji i wytwarzania, procesem sprzedaży, eksploatacji i utylizacji po zużyciu wyrobu a także z aspektami prawnymi związanymi ze stosowaniem określonych materiałów.
Wdrożenie studentów do rozwiązywania postawionych zadań z pomocą literatury fachowej, konsultacji z pracownikami Politechniki Warszawskiej i pracownikami współpracujących instytucji i przedsiębiorstw przemysłowych.
Nabranie przez studentów umiejętności przedstawienia wykonanych zadań w formie raportu pisemnego oraz prezentacji publicznej."
- Treści kształcenia:
- Zagadnienia, które należy uwzględnić w doborze materiału.
a) Określenie funkcji celu jaką ma pełnić określony wyrób. Opracowanie modelu sytuacji, w jakiej wyrób ma pracować i określenie podstawowych i pomocniczych kryteriów doboru materiału. Funkcja celu powinna być w miarę możliwości opisana w sposób ilościowy (wyrażenie matematyczne). Określenie funkcji podstawowej i funkcji pomocniczych.
b) Wstępny dobór grup materiałów spełniających funkcje celu (W miarę możliwości z wykorzystaniem programu „Cambridge Materials Selector”. W części przypadków, w „Cambridge Materials Selector” nie będą dostępne potrzebne dane. Należy je wyszukać w innych źródłach). Porównanie wskaźników różnych materiałów pod kątem spełnienia wszystkich analizowanych funkcji celu.
c) Ocena rynku zbytu, głównych graczy i konkurentów na rynku, oszacowanie skali produkcji związanej z rynkiem zbytu lub potrzebą techniczną, która ma być zaspokojona (oszacowanie zapotrzebowania i określenie wymogów rynkowych stawianych projektowanemu wyrobowi).
d) Wytypowanie możliwych do zastosowania technik wytworzenia wyrobu, spełniających wymagania techniczne (możliwość uzyskania wymaganej komplikacji kształtu, tolerancji wymiarowych i jakości powierzchni, w miarę możliwości z wykorzystaniem programu „CMS”) i ekonomiczne (dostosowanie techniki wytwarzania do przewidywanej skali produkcji i możliwości wytwórczych), wytypowanie materiałów spełniających kryteria technologiczne. Porównanie różnych materiałów pod kątem spełnienia kryteriów technologicznych.
e) Rynek zaopatrzenia w materiały (analiza dostępnych asortymentów, dostawców, rodzaje certyfikatów materiałowych, uwarunkowań prawnych związanych ze stosowaniem określonych materiałów, cena materiału zależna od wielkości zamówienia i dostawcy), ocena możliwości zakupu wytypowanego materiału. Porównanie ofert różnych dostawców i wytypowanie dostawcy oraz asortymentu.
f) Zbieranie danych dotyczących właściwości materiałów, zaprojektowanie testów materiałowych i kontroli jakości uzyskiwanych wyrobów. Zestawienie dostępnych danych materiałowych oraz wytypowanie właściwości, które będą musiały być mierzone w toku wytwarzania.
g) Problemy estetyki wyrobów, możliwości recyklingu i związanych z tym wymogów prawnych, energooszczędność i minimalizacji zatrucia środowiska. Zaproponowanie metody utylizacji zaprojektowanego wyrobu.
- Metody oceny:
- Warunki zaliczenia przedmiotu: Zaliczenie wymaganych prezentacji oraz raportu końcowego.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. M.F.Ashby: Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim, Pergamon Press, Oxford 1998.
2. L.A.Dobrzański: Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT, Warszawa 1999.
3. M.F.Ashby, D.R.H. Jones: Materiały inżynierskie 1 - właściwości i zastosowania, WNT, Warszawa 1995.
4. M.F.Ashby, D.R.H. Jones: Materiały inżynierskie 2 - kształtowanie struktury i właściwości, dobór materiałów, WNT, Warszawa 1995.
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka DMZPI_W1
- Zna komputerowe metody doboru materiałów w zakresie zaawansowanych projektów inżynierskich, przykładowe certyfikaty i testy materiałowe dotyczące tych materiałów oraz wybrane problemy recyklingu tych materiałów.
Weryfikacja: Prezentacje ustne oraz raport końcowy
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
IM1_W13, IM1_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_WG, III.P6S_WG.o, I.P6S_WK
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka DMZPI_U1
- Potrafi dokonać analizy rynku zbytu i rynku zaopatrzenia w materiały w zakresie zaawansowanych projektów inżynierskich oraz zależności między czynnikami warunkującymi dobór tych materiałów materiałów: funkcjami użytkowymi konstrukcji lub urządzenia, kształtem elementów, sposobem ich wykonania, potrafi dokonać uproszczonej analizy kosztów w doborze materiałów i technologii wytwarzania, potrafi wykorzystywać dla doboru materiałów dostępne źródła danych oraz przygotować prezentację ustną i raport pisemny z przeprowadzonych prac
Weryfikacja: Prezentacje ustne oraz raport końcowy
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
IM1_U14, IM1_U15, IM1_U01, IM1_U02, IM1_U03, IM1_U04, IM1_U05, IM1_U10, IM1_U12, IM1_U13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P6S_UW, III.P6S_UW.2.o, III.P6S_UW.4.o, III.P6S_UW.1.o, III.P6S_UW.3.o, I.P6S_UK, I.P6S_UU