Fö 7 (krav) Flashcards
Vad behöver man veta för att kunna göra material och tillverkningsprocessval?
- överblick
- -> av vilka material och processer som finns - förståelse
- -> av materials egenskaper - metodik
- –> för att matcha krav och egenskaper - information och verktyg
- -> för jämförelse och urval (CES)
Hur lyser filosofin för materiallära från ett konstruktionsperspektiv?
Maskiningenjörer skall kunna konstruera maskiner. I samband med konstruktion måste man välja material och en tillverkningsprocess.
Ge exempel på några vanliga funktioner ett material kan ha!
- formbevarande
- -> navkapsel, speltärning - lastbärande
- -> vevstake, kugghjul - lastfördelande
- -> packning, underläggsbricka - energiupptagande
- elastisk energi
- -> fjäder
- defomationsenergi
- ->bucklingszon i bilkaross
- kinetisk energi
- -> svänghjul
- väme
- -> bromsbelägg
Exempel som är viktigt att kika på map mekanisk miljö?
- statisk spänning
- spänningskoncentration
- utmattningsbelastning
- slagpåkänning
- nötning
Exempel på vad som är viktigt att kika på map kemisk miljö?
- makromiljö
- -> atmosfär eller medium (marin luft, inlandsluft, osv)
- -> förorening (matarvatten, bränsle, smörjmedel)
- -> stänk (vägförereningar) - mikromiljö
- -> atmosfärväxing
- -> ex. eketrolyt i spalter osv..
Nämn vad som är viktigt för alla miljöfaktorer!
Tid + temperatur är viktigt för alla miljöfakorer!
Exempel på vad som är viktigt map strålningskiljö?
- UV & IR strålning
- –> plaster åldras, färg bleknar - Röntgenstrålning, radioaktivstrålning
- -> material försprödas
Exempel på vad som är viktigt map elektrisk/elektromagnetisk miljö?
- ström, laddning
- -> elektricitet . urladdning, galvanisk korrotion - elektrolytsamverkan
- ->kopplingsskenor, generatorledningar - ström- värme
- -> gnistskador i strömförande lager
Exempel på vad son är viktigt map biologisk miljö?
- mikroorganismer
- -> nedbrytning trä osv.. - makroorgansimer
- -> fåglar i flygmotorer osv..
Vad är en kravprofil?
Sammanställning av de funktioner detaljen ska uppfylla i den miljön den ska verka
Ge exempel på mekaniska egenskaper?
- styv - vek
- stark - mjuk
- seg - spröd
- lätt - tung
Nämn ett sätt att kontrollera hur segt ett material är!
Dragprovning
klassisk graf spänning och töjning
Vilka är de viktigaste materialparameter att veta i en design process?
E-modul och spänning
Varför är den plastiska zonen viktig i produktion?
För att produkten skall kunna tillverkas.
–>Forma, skapa kräver plasticitet
Rita i “allmänna drag” för hur metaller polymerer och keramer beter sig map spänning och töjning!
Se bilder PPT
Vad menas med brottsseghet?
En materialegenskap som karaktäriserar materialets motståndskraft mot spricktillväxt
Hur reagerar spröda material på sprickor?
Spröda material har låg brottseghet
–> sprickor växer snabbt vid kritisk last
Hur reagerar sega material på sprickor?
Spänning fördelas runt småsprickor
Hur ser ett duktiltbrott ut?
massa smågropar
–> sker i sega material
Hur ser ett sprött brott ut? (keramer/glas)
avlånga flikar
–> sker i glas och keramer
vad är en egenskapsprofil?
sammanställning av varje materials enenskaper i den miljö den ska verka
Vad är det som ska matchas?
Materialets egenskaper och begränsningar ska matchas med produktens krav och önskemål.
Ge exempel på vad man analyserar när man skapar designkrav?
- funktion
- -> vad skall komponenten göra? - krav
- ->vilka nödvändiga krav måste mötas? - Mål/syfte
- -> vad skall maximeras eller minimeras? - fria variabler
- -> vilka variabler kan varieras.
Vad gör man efter man analyserat degisnkraven?
- grovsållning (Ja/nej-kriterium)
2. Rangordningskriteria (rangordning av material som passerat ja)
hur gör man materialval mha sållning?
- Översättning av designkrav till materialspecifikationer
- Utsållning av material som inte uppfyller ställda krav
- Rangordning (förmåga att uppfylla syfte/mål)
- Sökning efter stödjande/kompletterande information om lovande alternativ
vad menas med sållning mha gränsvärde?
Man sätter ett max/minus värde i CES vilket sållar bort alla de material som ej klarar gränsvärdet.
Hur går designprocessen ut?
- marknadskrav
- koncept
- primärdesign
- detaljdesign
- produktion
- användning
- skrotning
vad ingår i designfasen?
koncept
primärdesign
detaljdesign
vad igår i användningsfasen?
produktion
användning
skrotning
vad används bla PC i?
Sköldar
Vad menas med termisk expansion?
- Alla fasta material expanderar lika mycket från 0 kelvin till smältpunkten
- Ju lägre smältpunkt, desto högre termisk expansion
- viktigt vid konstruktion med blandade material är att de kan ge stora egenspänningar
- utnyttjas i bimetalltermostater
Vad ger en fraktografi?
ledtrådar om ifall felet orsakats i materialframställningen, tillvecrkningsprocessen eller om produkten utsatts för högre temperatur än specificerat
Hur ser ett sprött brott ut i korngränser?
Större gropar
–> sker i metalliska material som utsatts för hög temperatur
Hur samlar man information om ett materials egenskaper till egenskapsprofilen?
- Vissa data kan tas direkt ur tabeller, diagram eller databaser
- Andra egenskaper får uppskattas från tillgängliga uppmätta data
- pris bör finnas med i egenskapsprofilen
- Möjliga tillverkningssätt bör finnas med i egenskapsprofilen
Hur går själva matchningen mellan egenskapsprofilen och kravprodilen till?
- Sållning
- Rangordning
- Omprövning
–> sedan slutgiltigt val
Vad är det slutgiltiga målet vid materialval?
Hitta ett material som uppfyller krav och önskemål till ett så lågt pris som möjligt
Ge exempel på funktion i mekaniska konstruktioner som kan vara intressanta vid materialval!
Bära last, bevara form
Ge exempel på mål som kan vara intressanta vid materialval!
Utforma komponent som är:
- -> så lätt som möjligt
- -> så säker som möjligt
- -> så billig som möjligt
Ge exempel på krav som kan vara intressanta vid materialval!
- Komponenten bär last/ är styv nog
- Behåller sina egenskaper i den miljö den verkar i
- Att den geometriskt passar helheten
Vilket behov av materialdata har man i konceptfasen?
Data för alla material och processe
–> låg precision
Vilket behov av materialdata har man i primära designen?
Data för få material och processer, men med mer detaljer
Vilket behov av materialdata har man i detaljdesignfasen?
Data för ett material och en process
–> välspecificerat
(alla dimensioner, hållfastberäkningar, exakt materialtyp mm)
Beskriv principen för bubbeldiagram!
- Plotta exempelvis E-modulen mot styrka?! sigma_f
- Väljer om man skall maximera eller minimera x/y
- inför linje som markerar lutning för konstant värde på x/y
- kan även lägga rill linjer för ytterligare krav
Hur kan materialdata lagras?
- numeriskt
- icke-numeriskt
- stödjande specifik information
- stödjande generell information
Vad menas med numerisk information?
Egenskaper som mäts med siffror ex:
- densitet
- E-modul
- kostnad
Vad menas med icke-numerisk information?
Egenskaper som kan mätas med:
- Ja/nej (Bolean)
- bra-bättre-bäst
Vad menas med stödjande specifik information?
vad är erfarenheten med materialet?
- -> design guidning
- -> case-studier
- -> felanalyser
- -> etablerade appliceringar
Vad menas med stödjande generell information?
Vad behöver vi mer veta?
- -> leverantörsinformation
- -> FE-moduler??
- -> Standarder (ISO 14000)
- -> osv
Ge exempel på ostrukturerad data?
Handböcker, datablad
Ge exempel på ostrukturerad data?
Rapporter, artiklat, nätet
Hur är olika materialdata upplagda i CES?
Material:
- Materialfamilj
- ->(keram, metall, polymer, mm) - Class
- -> Stål, koppar, Al-legering osv. - member
- -> 1000, 2000, 3000? - egenskaper
- -> densitet, kemiska egenskaper, corrosionsegenskaper osv osv..
Hur går förenklat materialval till genom sållning i CES?
Sållning kan göras ned streck och boxar i grafer
- -> linjer i stapeldiagram
- -> boxar i bubbeldiagram
Vad finns det för fördelar med boxar i bubbeldiagram?
Det är tydligt vilka materialgrupper som utesluts på vilka grunder!
(behöver inte veta specifika värden)
Ge exempel på omkonstruktion—> översätta kundkrav
- funktion (vad gör produkten)
- begränsningar
- fria variabler (ex. material)
vad är det för skalor på ett bubbeldiagram?
- log skalor
ofta E-modulen på y-axeln och densitet på x-axeln
Vad symboliserar bubblorna i bubbeldiagrammet?
Materialfamiljerna
-ex. metall, keramik, polymer etc.
Vilka är stegen för materialval mha egenskapskombinationer?
- Ta fram materialindex
- omorganisera (lös ut för E)
- Logaritmera
- Ta fram y=kx+m
Formel materialindex
M=densitet/sqrt(E)
Hur ser indexformeln ut efter omorganiseringen?
E=(density^2)/(M^2)
Hur ser indexformeln ut efter omorganisering och logaritmeringen?
Log E=2log(rho)-2log(M)
Vad är det man höjer få man “drar upp linjen”?
Man ökar M (startvärdet?)
Vad är lutningen?
Det framför log i HL
