| Tantárgy neve (magyarul, angolul) | Fáradás és törés | |||
|
Fatigue and Fracture
|
||||
| Tantárgykód | BMEGEMTNWFF | |||
| Tantárgyjelleg | kontaktórás tanegység | |||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) | kurzustípus: | előadás (elmélet) | gyakorlat | laboratóriumi gyakorlat |
| óraszám (heti): | 3 | 1 | 0 | |
| jelleg (kapcsolt/önálló): | - | kapcsolt | - | |
| Tanulmányi teljesítményértékelés (minőségi értékelés) típusa | vizsga | |||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | |||
| Tantárgyfelelős | neve: | Dr. Orbulov Imre Norbert (71505269331) | ||
| beosztása: | egyetemi docens | |||
| elérhetősége: | orbulov@eik.bme.hu | |||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység | Anyagtudomány és Technológia Tanszék | |||
| http://www.att.bme.hu/ | ||||
| Tantárgy weblapja | https://www.att.bme.hu/oktatas/mesterkepzes-msc/ | |||
| Tantárgy oktatásának nyelve | angol | |||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | kötelező | |||
| Közvetlen előkövetelmények | Erős előkövetelmény | nincs | ||
| Gyenge előkövetelmény | ||||
| Párhuzamos előkövetelmény | ||||
| Mérföldkő előkövetelmény | legalább 0 megszerzett kredit | |||
| Kizáró feltétel | nincs | |||
Célkitűzés
Anyagok, szerkezetek időben változó terhelési folyamatainak mechanikai tárgyalása. A fáradás folyamata. Nagyciklusú fáradás, vizsgálati módszerek, kifáradási határ meghatározása, lélettartam szilárdság. A kisciklusú fáradás jelensége, méréstechnika, Manson-Coffin összefüggés. Egyesített Wöhler-görbe. Méretezés kifáradásra. Halmozódó károsodási elméletek. A különböző törésmechanikai elméletek összehasonlítása és alkalmazása szerkezetek méretezésénél. A repedésterjedés folyamatának elemzése. Stabil repedésterjedés. Vizsgálattechnikai módszerek bemutatása és elsajátítása.
Tanulási eredmények
A tantárgy teljesítésével elsajátítható kompetenciák
Tudás
Átfogó ismeretekkel rendelkezik a fáradásos tönkremenetel kialakulásával és lefolyásával kapcsolatban. Tisztában van a nagyciklusú fáradás jelenségével, a kifáradási határ és az élettartam szilárdság fogalmával, valamint a Basquin összefüggéssel. Átlátja a nagyciklusú fárasztóvizsgálatok matematikai statisztika alapú kiértékelési módszerét. Érti a biztonsági diagramok szerkesztési módjait és alapelveit. Ismeri a kisciklusú fárasztóviszgálatok kiértékelési módszerét. Tisztában van a fáradásra méretezés módszertanával, az egyesített Wöhler-görbével és a fáradásos tönkremenetel elkerüléséhez szükséges feltételekkel. Alapvető ismeretekkel rendelkezik a halmozódó károsodás-elméletek területén. Tisztában van az alapvető törésmechanikai modellekkel, a repedéseket tartalmazó testek mechanikai problémáival, a feszültség koncentrációs tényező fogalmával. Ismeri a feszültségintenzitási tényező és kritikus értékének, a törési szívósságnak fogalmát. Érti a lineárisan rugalmas, a kis képlékeny alakváltozást megengedő és a képlékeny törésmechanika alapelveit és alapösszefüggéseit. Ismeri a stabil repedésterjedés fogalmát és az élettartam számítás alapvető módszereit.
Képesség
Képes megkülönböztetni a különböző fáradási eseteket. Meghatározza a fáradásra történő méretezés határszámait. Képes megszerkeszteni egyes szerkezetek biztonsági diagramjait. Képes modellezni egyes terhelési eseteket és belőlük meghatározni a ciklusok számát. Alkalmazza a méretezési és ellenőrizési módszereket kifáradásra, és ezzel biztosítja a fáradásos tönkremenetel bekövetkeztének elkerülését. Kiszámítja a várható élettartamot a halmozódó károsodáselméletek alapján. Kiszámítja az instabil repedésterjedést okozó kritikus feszültséget, vagy repedéshosszt. Meghatározza egy rugalmasnak feltételezett anyag kritikus feszültségintenzitási tényezőjét, másnéven a törési szívósságát. Megfelelő módon használja a kis képlékeny alakváltozásra jellemző korrekciót. Meghatározza egy képlékeny anyag kritikus J-integrál értékét, vagyis a törési szívósságát. Megtervezi egy alkatrész várható élettartamát a stabil repedésterjedéshez tartozó elméletek alapján.
Attitűd
Munkáját, eredményeit és következtetéseit folyamatosan ellenőrzi. Folyamatos ismeretszerzéssel bővíti a fáradással és törésmechanikával kapcsolatos tudását. Nyitott az információtechnológiai eszközök használatára. Törekszik a törésmechanikai problémamegoldáshoz szükséges eszközrendszer megismerésére és rutinszerű használatára. Fejleszti a pontos és hibamentes feladatmegoldást, a mérnöki precizitást és szabatosságot szolgáló képességeit. Eredményeit a szakmai szabályainak megfelelően publikálja. Véleményét és nézeteit másokat nem sértve közzéteszi.
Önállóság és felelősség
Együttműködik az ismeretek bővítése során az oktatóval és hallgatótársaival. Elfogadja a megalapozott szakmai és egyéb kritikai észrevételeket. Egyes helyzetekben – csapat részeként – együttműködik hallgatótársaival a feladatok megoldásában. Ismeretei birtokában, elemzései alapján felelős, megalapozott döntést hoz. Elkötelezett a rendszerelvű gondolkodás és problémamegoldás elvei és módszerei iránt.
Oktatási módszertan
A tantárgy oktatása során elválik egymástól az előadás és gyakorlat, mind tartalmában, mind pedig módszertanában. Az előadások alapvetően a frontális oktatás technikáját alkalmazva ismertetik meg a hallgatókkal a tudás kompetenciaelemek által meghatározott információkkal. Az előadások az főbb (on-line) elérhető írásos tananyagok egymást kiegészítik, külön-külön nem elegendőek a megfelelő felkészültség eléréséhez. Az önálló gyakorlati foglalkozások az előadásokét követő tematikával és a tükrözött osztályterem módszerével segítik elő az ismeretek alkalmazását és készségszintű elsajátítását. A gyakorlatok során az előzetesen otthon, önállóan elsajátított ismereteket a gyakorlatvezető segítségével részben közösen, részben egyénileg oldják meg.
Tanulástámogató anyagok
Tankönyv
Richard W. Hertzberg, Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials, 5th edition, John Wiley & Sons, 2012. ISBN 9780470527801
.L Anderson, Fracture Mechanics. Fundamentals and Application. CRC Press, LLC, 1995. ISBN 0849342600
Jegyzet
Online elérhető tanulástámogató anyag
http://att.bme.hu/index.php/oktatas/msc-kepzes-targyai/faradas-es-tores/
A tantárgyleírás hatályossága
| Hatályosság kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Hatályosság vége: | 2024. szeptember 1. |
Általános szabályok
A tanulási eredmények értékelése évvégi írásbeli teljesítménymérés (vizsga) alapján történik. A dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. Opcionális részteljesítmény értékelés (fakultatív házi feladat): a tantárgy tudás, képesség, attitűd, valamint önállóság és felelősség típusú kompetenciaelemeinek komplex értékelési módja, melynek megjelenési formája az egyénileg készített házi feladat.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A tárgyhoz nem tartozik szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelés.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
A vizsga elemei:
| Írásbeli részvizsga | ||
| Kötelezettség: | kötelező (rész)vizsgaelem, elégtelen teljesítése elégtelen(1) vizsgaérdemjegyet von maga után | |
| Leírás: | A tanulási eredmények értékelése évvégi írásbeli teljesítménymérés (vizsga) alapján történik. A dolgozat egyrészt a megszerzett ismeretek alkalmazására fókuszál, így a problémafelismerést és -megoldást helyezi a középpontba, azaz gyakorlati (számítási) feladatokat kell megoldani, másrészt a szükséges lexikális ismereteket kéri számon a teljesítményértékelés során, a rendelkezésre álló munkaidő 90 perc. | |
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya a minősítésben, aláírás megadásában
A tárgyhoz nem tartozik szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelés.
Vizsgaelemek részaránya a minősítésben
| Típusa: | Részarány |
|---|---|
| Írásbeli részvizsga | 100 % |
Érdemjegy megállapítása
| Érdemjegy | ECTS minősítés | Teljesítmény %-ban kifejezve |
|---|---|---|
| jeles (5) | Excellent [A] | 86 % felett |
| jeles (5) | Very Good [B] | 86 % - 86 % |
| jó (4) | Good [C] | 71 % - 86 % |
| közepes (3) | Satisfactory [D] | 66 % - 71 % |
| elégséges (2) | Pass [E] | 41 % - 66 % |
| elégtelen (1) | Fail [F] | 41 % alatt |
Az egyes érdemjegyeknél megadott alsó határérték már az adott érdemjegyhez tartozik.
Jelenléti és részvételi követelmények
Az előadások legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) jelen kell lenni.
A gyakorlatok legalább 70 %-án (lefelé kerekítve) tevőlegesen részt kell venni.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
A javításra, ismétlésre és pótlásra vonatkozó különös szabályokat a TVSz általános szabályaival együttesen kell értelmezni és alkalmazni.
| Korábbi eredmény figyelembevétele javítás, ismétlés-javítás esetén: | ||
| az időben újabb eredmény felülírja a korábbit | ||
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
| Tevékenység | óra / félév |
|---|---|
| részvétel a kontakt tanórákon | 56 |
| félévközi készülés a gyakorlatokra | 7 |
| vizsgafelkészülés | 35 |
| további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás | 52 |
| összesen | 150 |
Tantárgykövetelmények hatályossága
| Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete: | 2019. szeptember 1. |
| Tantárgykövetelmények hatályosságának vége: | 2024. szeptember 1. |
Elsődleges szak
A tantárgy elsődleges (fő) szakja, amelyen meghirdetésre kerül és amelyhez a kompetenciák kapcsolódnak:
Gépészeti modellezés
Kapcsolódás a KKK rendelet céljához és (szakos) kompenetciáihoz
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
- Ismeri a gépészmérnöki kutató-fejlesztő munkában meghatározó természettudományi (matematikai, mechanikai, áramlástani, hőtani és elektronikai) elméleteket és számítási módszereket.
- Ismeri a korszerű kísérleti és a numerikus módszerekre támaszkodó modellezési technikákat.
- Ismeri a gépek és gépészeti rendszerek időben változó folyamatainak modellezését, a folyamatok analízisét.
Képesség
- Képes az új tudományos eredmények megismertetésére és alkalmazására.
- Képes a megoldandó problémák megértésére és megoldására, eredeti ötletek felvetésére.
- Képes a gépészeti tervezés, illetve technológia területén a megfelelő modellezési módszerek kiválasztására, alkalmazására és továbbfejlesztésére.
Attitűd
- Törekszik szakmailag magas szinten önállóan vagy munkacsoportban megtervezni és végrehajtani a feladatait.
- Munkája során vizsgálja a kutatási, fejlesztési és innovációs célok kitűzésének lehetőségét és törekszik azok megvalósítására.
- Nyitott és fogékony a gépészeti modellezéssel kapcsolatos új, korszerű és innovatív eljárások, módszerek alkalmazására.
Önállóság és felelősség
- Szakmai problémák megoldása során önállóan és kezdeményezően lép fel.
- Felelősséggel viseltetik a fenntarthatóság és környezettudatosság terén.
- Szakmai feladatok megoldása során önállóan választja ki és alkalmazza a releváns problémamegoldási módszereket.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
|
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |
|
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti) |
nincs |