Wir erforschen "10 Dinge", die von der Auswahl an Materialien, die Ingenieuren in ihrem Beruf zur Verfügung stehen, bis hin zu den vielen mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Materialien reichen, die für ihren Einsatz in verschiedenen technischen Bereichen wichtig sind. Am Ende des Kurses werden Sie in der Lage sein: * die wichtigen Aspekte der Materialien, die in modernen technischen Anwendungen verwendet werden, zu erkennen, * das zugrundeliegende Prinzip der Materialwissenschaft zu erklären: "Struktur führt zu Eigenschaften", * die Rolle von thermisch aktivierten Prozessen bei vielen dieser wichtigen "Dinge" zu erkennen - wie durch die Arrhenius-Beziehung veranschaulicht. * jedes dieser Themen auf Probleme zu beziehen, die sich in Ihrem Leben und bei Ihrer Arbeit ergeben haben (oder möglicherweise ergeben könnten). Wenn Sie das Thema vertiefen möchten, können Sie das Lehrbuch von Dr. Shackelford erwerben: J.F. Shackelford, Introduction to Materials Science for Engineers, Eighth Edition, Pearson Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 2015
Werkstoffkunde: 10 Dinge, die jeder Ingenieur wissen sollte
Dozent: James Shackelford
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Kompetenzen, die Sie erwerben
- Kategorie: Materialien
- Kategorie: Maschinenwesen
- Kategorie: Technische Planung
- Kategorie: Elektroingenieurwesen
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In diesem Kurs gibt es 5 Module
Willkommen zu Woche 1! In Lektion eins lernen Sie anhand von Beispielen aus dem täglichen Leben die sechs Kategorien von technischen Materialien kennen und wir werden besprechen, wie die Struktur dieser Materialien zu ihren Eigenschaften führt. In Lektion zwei erfahren Sie, wie Punktdefekte die Diffusion in Festkörpern erklären. Wir werden die Kristallographie erläutern - die Anordnung der Atome auf atomarer Ebene, die wir mit dem Elektronenmikroskop sehen können. Wir werden auch die Arrhenius-Beziehung beschreiben und sie auf die Anzahl der Leerstellen in einem Kristall anwenden. Abschließend werden wir erörtern, wie Punktdefekte die Festkörperdiffusion erleichtern, und die Arrhenius-Beziehung auf die Festkörperdiffusion anwenden.
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10 Videos2 Aufgaben
Willkommen zu Woche 2! In Lektion drei werden wir entdecken, wie Versetzungen in der atomaren Struktur von Materialien plastische (dauerhafte) Verformungen erklären. Sie werden lernen, einen linearen Defekt zu definieren und sehen, wie sich Materialien durch Versetzungsbewegungen verformen. Lektion vier vergleicht Spannung mit Dehnung und stellt die "großen vier" mechanischen Eigenschaften Elastizität, Streckgrenze, Zugfestigkeit und Duktilität vor. Sie werden beurteilen, was jenseits der Zugfestigkeit eines Objekts passiert. Und Sie erfahren etwas über eine fünfte wichtige Eigenschaft - die Zähigkeit.
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10 Videos2 Aufgaben
Willkommen zu Woche 3! In Lektion fünf werden wir uns mit der Kriechverformung beschäftigen und lernen, eine Kriechkurve zu analysieren. Wir werden die Arrhenius-Beziehung auf die Kriechverformung anwenden und die Mechanismen der Kriechverformung identifizieren. In Lektion sechs erfahren wir, dass das Phänomen des Übergangs von duktil zu spröde mit einer bestimmten Kristallstruktur zusammenhängt (dem kubisch-raumzentrierten Körper). Außerdem lernen wir, den Übergang von duktil zu spröde für weitere Analysen aufzuzeichnen.
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8 Videos2 Aufgaben
Willkommen zu Woche 4! In Lektion sieben werden wir das Konzept der kritischen Fehler untersuchen. Wir werden die Bruchzähigkeit und die Größe kritischer Fehler mit Hilfe des Design Plots definieren. Wir werden auch unterscheiden, wie wir Dinge auf gute und schlechte Weise brechen. Lektion acht beschäftigt sich mit dem Konzept der Ermüdung bei technischen Materialien. Wir definieren Ermüdung und untersuchen die Ermüdungskurve und die Ermüdungsfestigkeit. Wir werden auch die Mechanismen der Ermüdung identifizieren.
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10 Videos2 Aufgaben
Willkommen zu Woche 5! In Lektion neun beschäftigen wir uns damit, wie man Dinge schnell und langsam macht. Wir werden das Blei-Zinn-Phasendiagramm untersuchen und seine praktischen Anwendungen als Beispiel für die langsame Herstellung von Dingen betrachten. Dann werden wir das TTT-Diagramm für eutektoiden Stahl auswerten und diffusive mit diffusionslosen Umwandlungen mit dem TTT-Diagramm vergleichen, um zu sehen, wie wir Dinge schnell herstellen. Lektion zehn ist eine kurze Geschichte von Halbleitern. Hier besprechen wir die Rolle von Halbleitermaterialien in der modernen Elektronikindustrie. Unser Freund Arrhenius ist wieder da, und dieses Mal wenden wir die Arrhenius-Beziehung sowohl auf intrinsische als auch auf extrinsische Halbleiter an. Wir werden uns auch das kombinierte intrinsische und extrinsische Verhalten ansehen.
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12 Videos3 Aufgaben
Dozent
Empfohlen, wenn Sie sich für Maschinenwesen interessieren
Shanghai Jiao Tong University
Georgia Institute of Technology
Georgia Institute of Technology
University of Manchester
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Geprüft am 23. Nov. 2016
Geprüft am 18. Aug. 2021
Geprüft am 23. Sep. 2020
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Häufig gestellte Fragen
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