Robert Style: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2022

NameHerr Dr. Robert Style
Adresse
Weiche und Lebende Materialien
ETH Zürich, HCI H 537
Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10
8093 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 92 18
E-Mailrobert.style@mat.ethz.ch
DepartementMaterialwissenschaft
BeziehungDozent

NummerTitelECTSUmfangDozierende
327-0206-00LMechanik5 KP3V + 2UT. A. Tervoort, R. Style
KurzbeschreibungZiel dieser Vorlesung ist eine Einführung in die Werkstoffmechanik: die mathematische Beschreibung des mechanischen Verhaltens von Werkstoffen und Strukturen. Konzepte wie Spannungen und Verformungen, Elastizität, Viskoelastizität, Plastizität und Bruchmechanik werden vermittelt und in Übungen angewendet.
LernzielZiel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden eine Einführung in die Theorie und Anwendung der Prinzipien der Werkstoffmechanik zu geben. In dieser Vorlesung werden die Voraussetzungen für die Analyse von verformbaren Körpern einschließlich fortgeschrittener numerischer Methoden erarbeitet, so dass die Studierenden diese anschließend bei realen Problemen anwenden können.
InhaltSpannungs- und Dehnungstensor, lineare Elastizität und Viskoelastizität, Torsion, Biegung, transversale Scherung, Druckbehälter, Mohrsche Kreise, Fachwerke, Durchbiegung von Balken, Knicken von Balken, Plastizität, Bruchmechanik und Ermüdung. Anwendung der Finite-Elemente-Methode zur Lösung von Problemen mit inhomogenen Spannungen.
327-3002-00LMaterials for Mechanical Engineers4 KP2V + 1UR. Spolenak, A. R. Studart, R. Style
KurzbeschreibungThis course provides a basic foundation in materials science for mechanical engineers. Students learns how to select the right material for the application at hand. In addition, the appropriate processing-microstructure-property relationship will lead to the fundamental understanding of concepts that determines the mechanical and functional properties.
LernzielAt the end of the course, the student will able to:
• choose the appropriate material for mechanical engineering applications
• find the optimal compromise between materials property, cost and ecological impact
• understand the most important concepts that allow for the tuning of mechanical and functional properties of materials
InhaltBlock A: Materials Selection
• Principles of Materials Selection
• Introduction to the Cambridge Engineering Selector
• Cost optimization and penalty functions
• Ecoselection

Block B: Mechanical properties across materials classes
• Young's modulus from 1 Pa to 1 TPa
• Failure: yield strength, toughness, fracture toughness, and fracture energy
• Strategies to toughen materials from gels to metals.

Block C: Structural Light Weight Materials
• Aluminum and magnesium alloys
• Engineering and fiber-reinforced polymers

Block D: Structural Materials in the Body
• Strength, stiffness and wear resistance
• Processing, structure and properties of load-bearing implants

Block E: Structural High Temperature Materials
• Superalloys and refractory metals
• Structural high-temperature ceramics

Block F: Materials for Sensors
• Semiconductors
• Piezoelectrica

Block G: Dissipative dynamics and bonding
• Frequency dependent materials properties (from rheology of soft materials to vibration damping in structural materials)
• Adhesion energy and contact mechanics
• Peeling and delamination

Block H: Materials for 3D Printing
• Deposition methods and their consequences for materials (deposition by sintering, direct ink writing, fused deposition modeling, stereolithography)
• Additive manufacturing of structural and active Materials
Literatur• Kalpakjian, Schmid, Werner, Werkstofftechnik
• Ashby, Materials Selection in Mechanical Design
• Meyers, Chawla, Mechanical Behavior of Materials
• Rösler, Harders, Bäker, Mechanisches Verhalten der Werkstoffe