327-3002-00L Materials for Mechanical Engineers
| Semester | Frühjahrssemester 2021 |
| Dozierende | R. Spolenak, A. R. Studart, R. Style |
| Periodizität | jährlich wiederkehrende Veranstaltung |
| Lehrsprache | Englisch |
Lehrveranstaltungen
| Nummer | Titel | Umfang | Dozierende | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 327-3002-00 V | Materials for Mechanical Engineers | 2 Std. |
| R. Spolenak, A. R. Studart, R. Style | |||
| 327-3002-00 U | Materials for Mechanical Engineers | 1 Std. |
| R. Spolenak, A. R. Studart, R. Style |
Katalogdaten
| Kurzbeschreibung | This 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. |
| Lernziel | At 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 |
| Inhalt | Block 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 |
Leistungskontrolle
| Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird) | |
Leistungskontrolle als Semesterkurs | |
| ECTS Kreditpunkte | 4 KP |
| Prüfende | R. Spolenak, A. R. Studart, R. Style |
| Form | Sessionsprüfung |
| Prüfungssprache | Englisch |
| Repetition | Die Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich. |
| Prüfungsmodus | schriftlich 120 Minuten |
| Hilfsmittel schriftlich | 2 A4 pages with notes are allowed |
| Digitale Prüfung | Die Prüfung findet auf Geräten statt, die von der ETH Zürich zur Verfügung gestellt werden. |
| Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan. | |
Lernmaterialien
| Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar. | |
| Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt. |
Gruppen
| Keine Informationen zu Gruppen vorhanden. |
Einschränkungen
| Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden. |
Angeboten in
| Studiengang | Bereich | Typ | |
|---|---|---|---|
| Maschineningenieurwissenschaften Bachelor | Wahlfächer | W |  |
| Maschineningenieurwissenschaften Bachelor | Design, Mechanics and Materials | W | |