Sadržaj predmeta

Mehanička otpornost i ponašanje materijala

Šifra:

159267

Kratica:

MOPM

Visoko učilište:

Fakultet strojarstva i brodogradnje

ECTS bodovi:

4.0

Opterećenje:

15(V) + 30(P)

Nositelji:

prof. dr. sc. Danko Ćorić

prof. dr. sc. Željko Alar

Izvođači:

prof. dr. sc. Danko Ćorić (V, P)

Daniel Pustički, mag. ing. mech. (V)

prof. dr. sc. Željko Alar (V, P)

Opis predmeta:

Ciljevi predmeta: Detaljno upoznavanje studenata s mehaničkim svojstvima materijala i postupcima njihova ispitivanja sukladno važećim normama. Razmatranje korelacije između pojedinih mehaničkih svojstava i njihove povezanosti s mikrostrukturom materijala. Pregled mehaničkih svojstava najvažnijih skupina tehničkih materijala: čelika, željeznih ljevova, lakih i obojenih metala, tehničke keramike, polimera, kompozita, drva. Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije koje su potrebne za predmet: Materijali I (status: položen) Materijali II (status: položen) Obaveze studenata: Prisustvovanje predavanjima, vježbama, rad u laboratoriju Dozvoljeni izostanci sa predavanja: 30% Nadoknada predavanja: izrada seminarskog rada Dozvoljeni izostanci s vježbi: 0% Nadoknada vježbe: kolokvij Ocjenjivanje i vrednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu: Kolokviji (100%) ili pismeni ispit (100 %) Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje izlaznih znanja, vještina i kompetencija: Prozivanje na predavanjima i vježbama, kolokviji, samostalni rad studenta tijekom vježbi, dodatno pojašnjavanje gradiva kojeg studenti nisu shvatili, samoevaluacija predmeta i primijenjenih nastavnih metoda Nakon uspješno savladanog kolegija student će moći (ishodi učenja): opisati postupke određivanja osnovnih mehaničkih svojstava materijala; identificirati mehanička svojstva u uvjetima kratkotrajnog/dugotrajnog statičkog ili dinamičkog opterećenja; objasniti utjecaj vanjskih čimbenika (temperature i geometrije dijela) na promjenu mehaničke otpornosti; objasniti puzanje materijala; definirati zaostala naprezanja, njihovu podjelu i uzroke; opisati različite modele pukotina; razlikovati koncepte mehanike loma; prepoznati različite vrste lomova; objasniti značenje lomne žilavosti materijala Predavanja 1. Uvod. Povezanost mehaničkih svojstava sa strukturom materijala, mikrostrukturnim i makrostrukturnim obilježjima, kemijskim sastavom. 2. Različiti načini djelovanja opterećenja. Elastično i plastično ponašanje različitih skupina materijala pod djelovanjem opterećenja. 3. Statičko vlačno ispitivanje: postupak ispitivanja sukladno važećoj normi, inženjerski dijagram naprezanjeistezanje, definiranje svojstava utvrđenih statičkim vlačnim ispitivanjem. 4. Stvarni dijagram naprezanjeistezanje. Usporedba osnovnih skupina tehničkih materijala prema čvrstoći i krutosti. 5. Mehanička otpornost materijala pri povišenim i visokim temparaturama. Definiranje niskih, povišenih i visokih radnih temperatura te maksimalne radnetemperature za neke osnovne metale. Utjecaj temperature na čvrstoću, granicu razvlačenja, modul elastičnosti, istezljivost...Puzanje materijala. Strukturne karakteristike materijala otpornih puzanju. 6. Vrste puzanja: puzanje unutar kristala, puzanje po granicama kristala.Ispitivanje otpornosti puzanju. 7. Primjenjivost osnovnih skupina materijala s obzirom na radne temperature. 8. Statičko tlačno ispitivanje.Savojno ispitivanje.Smično ispitivanje.Uvojno ispitivanje. 9. Otpornost materijala pri udarnom opterećenju: ispitivanje udarnog rada loma prema Charpyu i Izodu ponašanje metala pri udarnom opterećenju, prijelazna temperatura, korelacija žilavosti i dijagrama naprezanjeistezanje. 10. Tvrdoća materijala: korelacija tvrdoće s drugim mehaničkim svojstvima, ispitivanje tvrdoće prema Brinellu, ispitivanje tvrdoće prema Vickersu. 11. Tvrdoća materijala: ispitivanje tvrdoće prema Rockwellu, ispitivanje tvrdoće prema Knoopu, usporedba vrijednosti tvrdoća izmjerenih različitim metodama, pregled tvrdoća najvažnijih skupina tehničkih materijala, nanotvrdoća: mjerenje i primjena. 12. Otpornost na umor materijala: čimbenici koji uzrokuju umor materijala, stadiji propagacije pukotine, ponašanje metalnih i nemetalnih materijala pri dugotrajnom dinamičkom opterećenju, dinamička izdržljivost materijala. 13. Mehanika loma: uvod u mehaniku loma, Griffithov model pukotine, Irwinov model pukotine, analiza vrsta lomova. 14. Koncepti mehanike loma: linearno elastična mehanika loma, lomna žilavost konstrukcijskih materijala, korelacija lomne žilavosti s drugim mehaničkim svojstvima. 15. Koncepti mehanike loma: linearno elastična mehanika loma s ograničenim tečenjem, elastičnoplastična mehanika loma. Vježbe 1. Mehanizmi očvrsnuća materijala 2. Usporedba ponašanja metalnih i nemetalnih materijala u uvjetima statičkog i dinamičkog naprezanja, kratkotrajnog i dugotrajnog intenziteta. 3. Ispitivanje granice razvlačenja, vlačne čvrstoće, isteljivosti i kontrakcije osnovnih skupina metalnih materijala. 4. Određivanje modula elastičnosti osnovnih skupina metalnih materijala. 5. Izbor materijala za visoke radne temperature. 6. Određivanje statičke izdržljivosti. 7. Kolokvij K1 8. Savijanje i vlačno ispitivanje sivog lijeva. 9. Ispitivanje žilavosti na niskim temperaturama metala s BCC i FCC rešetkom. Određivanje prelazne temperature. 10. Ispitivanje makro i mikro tvrdoće osnovnih skupina metalnih materijala. Pogreške pri mjerenju tvrdoće. 11. Ispitivanje tvrdoće nemetalnih materijala: polimera, kompozita, tehničke keramike. 12. Određivanje dinamičke izdržljivosti. Smithov dijagram. 13. Mikro i makro fraktografija. 14. Ispitivanje lomne žilavosti na kompaktnoj vlačnoj (CT) epruveti. Ispitivanje lomne žilavosti keramičkih materijala. 15. Kolokvij K2

Jezici izvođenja nastave:

Hrvatski

Obavezna literatura:

1. M. Franz MEHANIČKA SVOJSTVA MATERIJALA, Sveučilište u Zagrebu, 1998.

2. T. Filetin IZBOR MATERIJALA PRI RAZVOJU PROIZVODA, Sveučilište u Zagrebu, 2000.

3. D. R. Askeland, P. P Phulé THE SCIENCE AND ENGINEERING OF MATERIALS, Brooks/Coole Thomson-Learning, Pacific Grove, 2003.

Preporučena literatura:

4. T. Filetin, F. Kovačiček, J. Indof SVOJSTVA I PRIMJENA MATERIJALA, Sveučilište u Zagrebu, 2007.

Preduvjeti za upis predmeta:

Materijali II (položen)

Predmet u nastavnom programu:

Šifra studija	Naziv studija	Razina studija	Semestar izvođenja	Obavezni/Izborni
16	Inženjersko modeliranje i računalne simulacije	prijediplomski	6	izborni
20	Brodostrojarski	prijediplomski	6	izborni
21	Industrijsko inženjerstvo i menadžment	prijediplomski	6	izborni
22	Inženjerstvo materijala	prijediplomski	6	izborni
23	Mehatronika i robotika	prijediplomski	6	izborni
151	Dizajn medicinskih konstrukcija	prijediplomski	6	izborni
153	Konstruiranje i razvoj proizvoda	prijediplomski	6	izborni
154	Mehanizmi i roboti	prijediplomski	6	izborni
155	Motori i vozila	prijediplomski	6	izborni
172	Procesna tehnika	prijediplomski	6	izborni
173	Termotehnika	prijediplomski	6	izborni
181	Automatika u proizvodnji	prijediplomski	6	izborni
182	Osiguranje kvalitete	prijediplomski	6	izborni
183	Obradni sustavi	prijediplomski	6	izborni
184	Preradba i montaža	prijediplomski	6	izborni
185	Zavarene konstrukcije	prijediplomski	6	izborni
1137	Računalno inženjerstvo	prijediplomski	6	izborni

* predmet se ne predaje u tom semestru

Legenda

P - Predavanja

V - Vježbe