Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Materiały I
Koordynator przedmiotu:
prof nzw dr hab. inż. Katarzyna Konopka, dr hab. inż. Jerzy Szwłowski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Automatyka i Robotyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
NW107
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
30 godzin wykłady oraz 30 godzin czas na samodzielne pogłębienie prze studenta treści wykładu i przygotowanie się do zaliczenia przedmiotu
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2ECTS ( 30 godzin wykład oraz zaliczenie, 20 godzin konsultacje )
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
bez limitu
Cel przedmiotu:
Poznanie charakterystyk głównych grup materiałowych tj. metalicznych, polimerowych, ceramicznych oraz kompozytów z uwzględnieniem m.in. poziomu wskaźników wytrzymałościowych, podatności degradacyjnej czy ceny oraz podstawy kształtowania ich właściwości. Poznanie typowych zastosowań grup materiałów lub wybranych materiałów. Zapoznanie się z metodyką doboru materiałów na konkretne konstrukcje
Treści kształcenia:
Materiały są tworzywami wykorzystywanymi w każdej dziedzinie techniki. Wiedza o materiałach jest niezbędna dla wszystkich specjalności inżynierskich. Dlatego też przedmiot MATERIAŁY I prowadzony jest na pierwszym semestrze 1. roku studiów dla studiów inżynierskich na Wydziale MEL i ma stanowić podstawę do zrozumienia zależności pomiędzy budową materiałów a ich właściwościami. W szczególności dla inżyniera mechanika istotne jest poznanie oddziaływań obciążeń na konstrukcję inżynierską. Inżynier mechanik przy opracowaniu koncepcje i projektu dokonuje wyboru wśród licznego zbioru materiałów konstrukcyjnych lub funkcjonalnych. Na tym etapie pracy właściwy dobór materiału jest podstawą bezpieczeństwa pracy danego elementu lub konstrukcji. W pracy zawodowej inżynier mechanik może i powinien współpracować z inżynierami specjalizującymi się z dziedziny materiałoznawstwa jednak sam musi umieć sformułować wymagania co do materiału, określić warunki pracy konstrukcji. Zdobycie tej umiejętności co jest jednym z celów wykładu pozwoli na działania interdyscyplinarne i opracowanie optymalnych rozwiązań w zakresie konstrukcja-materiał. Dla współczesnych konstrukcji określa się zarówno parametry wytrzymałościowe , w tym stosunek wskaźników wytrzymałościowych do masy jednostkowej a także szereg innych. Są to: możliwość zagospodarowania odpadów produkcyjnych oraz recykling wyrobów po okresie ich eksploatacji wyrażone poprzez tzw. ekologicznego obciążenia środowiska, a także aspekty ekonomiczne tj cena materiału i wykonania całej konstrukcji a także dalszej eksploatacji. Wymienione parametry stanowią o konkurencyjności konstrukcji. W ramach wykładu scharakteryzowane zostaną najważniejsze grupy materiałów konstrukcyjnych (tj. metale, polimery, ceramika, kompozyty) z uwzględnieniem podstaw kształtowania ich właściwości. Ważne jest przekazanie studentom aby przy wyborze materiałów traktowali równorzędnie różne ich rodzaje tak, aby funkcja celu mogła być zrealizowana przy najmniejszych kosztach materiałowych i eksploatacyjnych. Istotna jest umiejętność korzystania z baz materiałowych i poznanie metodyki doboru materiału. Zrozumienie zależności pomiędzy budową materiału a jego właściwościami wymaga poznania elementów składających się na budowę materiałów. Do takich należą: atom, cząsteczka (molekuła), faza, mikrostruktura. Drugim ważnym zagadnieniem jest poznanie charakterystycznych właściwości poszczególnych grup materiałów i możliwości ich modyfikacji. Ze względu na powyższe w treści szerzej zostaną przedstawione w 30 godzinnym wykładzie następujące zagadnienia: • Cząstki elementarne materii. Budowa atomu. Klasyfikacja pierwiastków chemicznych. Wiązania między atomami. Układy krystalograficzne, typy sieci przestrzennej. • Podstawowe grupy materiałów. Metale i ich stopy. Polimery. Materiały ceramiczne. Kompozyty. Porównanie własności i właściwości materiałów przynależnych do różnych grup materiałowych. Porównanie gęstości i wytrzymałości materiałów. Porównanie wytrzymałości i odporności na pękanie materiałów. Porównanie modułu sprężystości i gęstości materiałów. Porównanie modułu sprężystości i współczynnika tłumienia. Porównanie wytrzymałości materiałów w podwyższonej i obniżonej temperaturze. Porównanie przewodności cieplnej i rozszerzalności cieplnej materiałów. Charakterystyka innych poza mechanicznymi typowych właściwości grup materiałów. Metody wytwarzania materiałów i modyfikacji ich właściwości. • Historyczne znaczenie materiałów inżynierskich. Interdyscyplinarny charakter nauki o materiałach. Nowoczesne zastosowania materiałów. • Możliwości zastosowania materiałów inżynierskich w różnych warunkach pracy i środowiska w tym zużycia materiału przez tarcie, odporność na korozję. • Metodyka doboru materiału. Główne czynniki decydujące o doborze materiałów.
Metody oceny:
Przedmiot zaliczany jest na podstawie ocen zdobytych z 2 kolokwiów. Pierwsze kolokwium jest w połowie wykładów i obejmuje zakres materiału od pierwszego wykładu do wykładu poprzedzającego kolokwium. Drugie kolokwium odbywa się pod koniec wykładu i obejmuje materiał od zakończenia wykładu poprzedzającego pierwsze kolokwium do ostatniego. Oba kolokwia są oceniane na ta samą liczbę punktów. Do zaliczenia całości wykładu konieczne jest zdobycie minimum 60 % sumy punktów z obu kolokwiów. Niemożliwe jest pisanie kolokwium w innej z grup. Wyniki kolokwium podane zostaną na początku jednego z wykładów. Dla osób które nie zaliczą przedmiotu przewidziane jest jedno kolokwium poprawkowe z całości materiału objętego wykładami czyli od 1 do ostatniego wykładu.
Egzamin:
nie
Literatura:
Zalecana literatura: Ashby Michael F., Jones David R.H.: Materiały inżynierskie. Tom1. WNT. Warszawa, 2004. Dobrzański L.A.: Materiały inżynierskie i projektowanie materiałowe. WNT. Warszawa, 2006. Dobrzański L.A.: Podstawy nauki o materiałach i metaloznawstwo. Materiały inżynierskie z podstawami projektowania materiałowego. WNT. Warszawa, 2004. Dodatkowe literatura: Gruin I.: Materiały polimerowe. Wydawnictwo naukowe PWN. Warszawa,2003. Przybyłowicz K., Przybyłowicz J.: Materiałoznawstwo w pytaniach i odpowiedziach. WNT. Warszawa, 2007. Blicharski M. Wstęp do inżynierii materiałowej. WNT. Warszawa, 2006. Jurkowska B., Jurkowski B.: Praktyczne materiałoznawstwo. Pytania kontrolne z komentarzem. Wyd. Wyższa Szkoła Komunikacji. 2003. Materiały udostępnione przez wykładowcę: http://www.meil.pw.edu.pl/zsis/ZSiS/Dydaktyka/Prowadzone-przedmioty/MAT-1
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt EW1
zna charakterystyki głównych grup materiałowych tj. metalicznych, polimerowych, ceramicznych oraz kompozytów z uwzględnieniem m.in. poziomu wskaźników wytrzymałościowych, podatności degradacyjnej czy ceny
Weryfikacja: zaliczenie, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W07
Efekt EW2
zna zależności pomiędzy budową materiałów a ich właściwościami
Weryfikacja: zaliczenie, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W07
Efekt EW3
zna charakterystyczne właściwości poszczególnych grup materiałów i możliwości ich modyfikacji
Weryfikacja: zaliczenie, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_W02
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W07

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt EU1
umie na podstawie zdobytej wiedzy i żrodeł literaturowych sformułować wymagania co do materiału dla danej aplikacji
Weryfikacja: zaliczenie, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01
Efekt EU2
umie korzystać z baz materiałowych i metodyki doboru materiału
Weryfikacja: zaliczenie, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01
Efekt EU3
umie do danej grupy materiałów dobrać obróbkę cieplną
Weryfikacja: zaliczenie, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: AiR1_U01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01