Materiał - Notatki - Materiałoznastwo - Część 1, Notatki z Materiały inżynieryjne

Pobierz Materiał - Notatki - Materiałoznastwo - Część 1 i więcej Notatki w PDF z Materiały inżynieryjne tylko na Docsity! Materia – co to jest? W technice MATERIA to tworzywo lub substancja o okre!lonych w asno!ciach, stosowana w budownictwie oraz do wytwarzania wyrobów codziennego u"ytku, maszyn narz#dzi lub preparatów. docsity.com Jak klasyfikowa$ materia y? Ze wzgl#du na pochodzenie: • NATURALNE • SZTUCZNE (IN%YNIERSKIE) docsity.com Proces projektowania •Proces stworzenia, przekszta!cenia i uzyskania opisu obiektu •Proces przekszta!cenia pocz"tkowego obrazu obiektu w ostateczny •Przekszta!cenie to generuje opisy przej#ciowe - rozwi"zania przej#ciowe •Rozwi"zanie ostateczne - proces decyzyjny wyboru jednego rozwi"zania z wielu przej#ciowych docsity.com POTRZEBA RYNKU Rozważ wszystkie opcje Wybierz strukturę funkcjonalną Oszacuj wykonalność systemu technicznego ł Modelowanie i analiza zespołów części Optymalizacja funkcji Skala i rysunek zestawieniowy Szczegółowa analiza na poziomie| części Wybór sposobu wytwarzania Szczegółowa specyfikacja techniczna (rysunki) GERACJE) Ogólny schemat procesu projektowania. Rozpoczyna się on rozpoznaniem WYRÓB zadania i postępuje przez stadia koncepcji, projektu ogólnego i szczegółowego, aż do otrzymania wyrobu docsity.com  WIEDZA INŻYNIERSKA Mechanika Termodyna- mika Przepływ cieczy Techniki | modelowania Metody numeryczne Inne POSTĘPOWANIE Wstępne oszacowanie pomysłu Analiza przybliżona Metody optymalizacji Analiza szczegółowa (metoda elementów skończonych i inne) POTRZEBA RYNKU PROJEKT (ONCEPCYJNY PROJEKT OGÓLNY PROJE| ZCZEGÓŁO! A WYRÓB DOBÓR MATERIAŁU Wszystkie materiały (dane ogólne) Podzbiór materiałów jane bardziej dokładne Jeden materiał (dane pełne) NAUKA O MATERIAŁACH Struktura Właściwości Metody wytwarzania Inżynieria powierzchni Metody łączenia Inne Schemat procesu projektowania. Przedstawiono sposób, w jaki narzędzia wspomagające projektowanie i dobór materiału uczestniczą w tym procesie. Informacje dotyczące materiału są potrzebne na każdym etapie projektowania, jednak w zróżnicowanym zakresie i o różnej szczegółowości docsity.com THE STEP PYRAMID AT SAQQARA c.2650BC Six Step Pyramid Four Step Pyramid Original Mastaba Burial Chamber STRUCTURE: Megalithic construction, faced with Limestone/'Concrete. PROCESSING: Raw materials are obfained from local qnarries. Massive stone blocks are cut/shaped using Diorite Balls (Śtone-Age Tools) and silica (sand) impregnated Copper saw-blades. PROPERTIES: Excellent strength in Compression; very poor strength in Tension. C'00d Wear/Erosion characteristics in a dry climate!! Good DESIGN for a Ceramic Monument. PERFORMANCE: Measured in terms of lifetinae (in excesg of 5000 years).....OUTSTANDING!! In terms of protecting the Pharaoh's earthly remains and worldly posseśsiORs wu... „ABJECT FAILURE'!! docsity.com Właściwości i Wynikające Uwarunkowane ze struktury czynnikami materiału zewnętrznymi związanymi z produkcją Mechaniczne Cena właściwości i dostępność objętościowe = Cechy produkcyjne - łatwość wytwarzania, łączenia i wykończenia Niemechaniczne właściwości objętościowe . p . Walory estetyczne Właściwości / N - wygląd, faktura powierzchni powierzchni itp. Wpływ właściwości materiałów konstrukcyjnych na proces projektowania docsity.com  Szkła. metaliczne Półprzewodniki Nadprzewodniki Grafit Rys. 2.6. Podstawowe grugy materiałów inżynierskich docsity.com 10000p.n.e. 5000 pn.e. p 1400. kd 1a 1900 1940 1950 1980 1990 2000 2010 2020 k L L 1 9 Miedź z Ay | Metale | Metale Żelazo Żeliwo Szkła metaliczne ta - J i Stopy Al-Li pawikyzonyd Polimery Stale SR DEEŃ głównie kontrola prenno | ElAStOMery cj oe ae St Siiy ale stopowe Włókna naturalne Kleje Nowe nadstopy Polimery Elastomery Względne znaczenie poszczególnych grup materiałów Wyroby garncarskie Szkło Szkło Gasiż Ceramika Materiały ogniotrwałe Ceramika | Szkło R m wód Szkło I Szkla! Ę p" topiońa _Cemnetle__ ceram (AO, Się, to) T T T T T T T T T T T T 10000p.n.e. 5000 p.n.e. 0 1000 1500 1800 1900 1940 1950 1980 1990 2000 2010 2020 Lata 1 Stale dwoisto-fazowe (przyp. tłum.) RYSUNEK 1.1. _ Rozwój materiałów inżynierskich 3 docsity.com użycie miedzi rodzimej METALŚ HISTORICAL TIMELINE żelazo i stal wysokiej jakości obróbka metali - lepsze narzędzia dodanie cyny do miedzi - brąz IS AG INNA Tr „mytapianie żelaza - większa dostępność metali 9,000 B.C7.- PRESENT 1E00- 15U A.D. Alchemicy rozwijają metalurgię (przemiany w złoto NIEJ docsity.com przemysłowa produkcja taniej stali jakościowej stopy specjalne - wydajne turbiny, silniki ' części zaieńne" do człowieka- stopy Co, Ti, Fe 1850 - 1900 tania produkcja dużych ilości Al (proces Halla) EN wysoko wytrzymałe stopy A. samoloty 1970 - 1990 superstopy docsity.com  Goodeśt - proces wulkanizacji - wydłuża Majowie posługiwali się wicy wkonaymi 2 żywotność elementów TW gumowych - stosowany do kauczukowych Śzisiaji HISTORTA POLIMERÓW Bakelit - pierwszy syntetyczny polimer wysoka twardość i odporność na temperaturę 1917 Odkrycie chemicznej struktury celulozy - , struktura tańcuchowa polimerów, zastosowanie rentgenowskich metod badań krystalograficznych kk 1500- PRESENT Masowa produkcja wytobów z polichiorku winylu (PCV) - rury,butelki 05 Początek badań naukowych nad zagadnienimni polimeryzacji docsity.com  wynaleziono polistyren Gwideikasetyjj i styrofnam - kubki, opakowania itd Dupont produkuje nylon - odzież, liny itp. - nadal stosowany Polistylen- wysokiej i niskiej gęstości - powszechnie stosowany Ekonol -moldable high temperature polymer - polimer ciekłokrystaliczny - sprzęt komputerowy, silniki lotnicze 7 Z kewlat - materiał wysoko wytrzymały do terp. 300 deg. Kamizelki uloodpome, kombinezony ognioodporne itd. ESgi zużywamy więcej polimerów niż stopów metalicznych! docsity.com Historia odkurzacza docsity.com Whirlwind, Chicago 1869 – ma wi#kszo!$ elementów wspó czesnego odkurzacza z wyj'tkiem nap#du. Si a ss'ca by a realizowana za pomoc' wentylatora z nap#dem pasowym i korbk' n górze uchwytu Hercules 1904 Regina, Model A, 1905 docsity.com Wersja ameryka(ska Hubert Cecil Booth 1901 Sk ada si! pompy t okowej, bez szczotek, czyszczenie wykonywa a rura ss"ca z dysz" na ko#cu; nap!d silnikiem spalinowym, pó$niej elektrycznym docsity.com Hoover Model O 1907 Electrolux Model V 1925 Hoover Constellation model 822 1954 poduszka powietrzna! The Root Cyclone 1980 (Dyson) docsity.com WASNO)CI EKONOMICZNE DOST*PNO)+ • Ilo!$ • Lokalizacja • Praco- i energoch onno!$ pozyskiwania • Próg op acalno!ci ekonomicznej docsity.com Lidziat masowy pierwimtków MA ZIEMI (W %) e Skorupa ziemska (ceany Atmasfera tlen 47 [tlen 83 azot 79 krzem 27 |wodór I tlen 19 aluminium $ chlar 3 AEZON 2 żelązą ś sód l dwutenek 9 od wapń 4 |magnez 0,1 |węgla * sód 3 siarka 01 potas 3 wapil 6,04 magnez 2 | półaż 0,04 Tytan 0,4 | bróm Q,Ód07 WOdÓr 91 |węgiel 0,002 Ą fosfor 0.1 | INATĘAN 0,1 "ij 004 Całkowita masa skórupy ziemi "a | skiej do głębokości 1 km wynosi stront 0,04 1 siarka 0,03 4.107 KĘ, MASA OCEANÓW 3 węgie! 0.2 | 10 KE» atmosfery — 3-107 kg. docsity.com Złoża ziden- Złoża nieziden- «yfikowane—r=— tyfikowane w 8 0 Złoża ——* EE perspektywiczne |5 A £. > 3 m 3 a śe 8 DE g Ulepszona 8 m$ technologia = = $ wydobycia a [s] © ŻE | Całość złóż | GB „BÓ " z Rosnąca ————k niepewność geglogiczna Rys. 2.13. Szacufek zdśóbów sutówcowych (sche- mat wedlug MeEtvey'a) docsity.com