Fö 8 (materialval) Flashcards
(77 cards)
1
Q
vad ska kravprofilen innehålla?
A
sammanställning av de funktioner detaljen ska uppfylla i den miljö den verkar
2
Q
vad ska egenskapsprofilen innehålla?
A
sammanfattning av materialets egenskaper i den miljö den skall verka.
3
Q
vad beror ett meritväde av?
A
Beroende av funktion och mål
- -> beror på vad man vill minimera/maximera
- -> beror på vilken funktion den skall uppfylla
4
Q
Materialval steg för steg?
A
- översätta desxignkraven till materialspecifikationer
- Utsålllning av material som inte uppfyller ställda krav
- rangordning, förmåga att uppfylla syfte/mål (meritvärden)
- sökning efter stödjande information om lovande alternativ!
5
Q
Vilken last tar stänger upp? (ties)
A
Draglaster
6
Q
Vilken last tar balkar upp? (beams)
A
Böjmoment
7
Q
Vilken last tar axlar upp? (shafts)
A
vridmoment
8
Q
Vilken last tar pelare upp?
A
Längsgående trycklaster
9
Q
Ge exempel på en mekanisk funktion?
A
Mekanisk funktion kan vara just de “elementarfall” så som ta upp draglast/böjmoment/vridmoment/längsgående trycklaster
10
Q
Ge exempel på målet med att tex utforma en komponent!
A
- lätt
- säker
- minimal miljöpåverkan
- billig
11
Q
formel böjmoment?
A
(sträckgräns^(2/3))/(materialkostnad*denistet)
12
Q
formel panel?
A
(sträckgräns^(1/2)/(materialkostnad*densitet)
13
Q
formel draglaster?
A
sträckgräns/(materialkostnad*densitet)
14
Q
formel längsgående trycklaster?
A
sträckgräns/(materialkostnad*densitet)
–> (samma som draglast)
15
Q
Ge exempel på mekaniska krav!
A
- komponenten bär viss statisk last
- att den behåller sina egenskaper i den miljö den verkar
- att den geometriskt passat i konstruktionen
16
Q
Sålla materialval mha meritvärden
A
- översättning av designkrav till materialspecifiktioner
- Utsållning av material som inte uppfyller ställda krav
- rangordning - förmåga att uppfylla syfte/mål (meritvärden)
- sökning efter stödjande information om lovande alternativ
17
Q
Vart ligger det nya fokuset när det gäller materialval mha meritvärden?
A
steg 3 och 4 dvs:
- -> rangordning, förmåga att uppfylla syfte/mål
- -> sökning efter stödjande/kompletterande information om lovande alternativ
18
Q
Vad är egentligen meritvärden?
A
Ingenjörers sätt att se material
- Ett sätt att dela upp olika funktioner beroende av hårdhet och styrka
Kombinationen av materialegenskaper som uppstår i ekvationen för prestation
19
Q
Formel spänning för draglast
A
stiffness:
rho/E
Strength:
rho/sigma_y
20
Q
Formel böjande moment balkar
A
stiffness:
rho/E^1/2
Strength:
rho/sigma_y^2/3
21
Q
Formel böjande moment panel
A
rho/sigma^1/2
22
Q
Vilka är de fyra olika sakerna som går att kombinera till ett materialindex?
A
- funktion
- syfte
- begränsningar
- fria variabler
23
Q
Ge exempel på 4 olika funktioner?
A
- draglast
- böjmoment
- vridmoment
- längsgående trycklaster
24
Q
Ge exempel på 4 olika syften
A
- minimera kostnad
- minimera vikt
- maximera energilagring
- minimera miljöbelastning
25
Ge exempel på 4 olika begränsningar!
1. specificerad hårdhet
2. specificerad styrka
3. utmattningsgräns
4. specificerad geometri
26
Är syftet att maximera eller att minimera meritvärdet?
Minimera!
27
Vad är funktion, syfte, begränsning och fri variabel vid minering av massa av en åra
1. funktion:
- ->dragbelastning
2. syfte:
- -> minimera massa=A*L*rho (1)
3. begränsning:
- -> specificerad längd
- -> måste klara kraften F
- -> Lämplig brottshållfasthet
- -> Begränsning för area F/A materialval
- -> tvärsnittsarea A
--> eliminera genom att sätta in (1) i (2)
Eftersom man vill minimera massan och materialvalet är den fria variabeln bör material med MINST rho/sigma_y väljas
28
Vad kommer funktionen att bero av ? (funktion så som bära last, lagra energi, innehålla tryck)
1. material
- -> glas, polymer, metall etc.
2. Process
- -> gjutning, plåtbressning, etc
3. Form
- -> olika tvärsnitt
29
Ge ett exempel där inverkan av material och process är viktigt
brottshållfastheten minskar med ökat innehåll av kol
30
Ge exempel på tre formningsprocesser
1. formsprutning (plast)
2. formblåsning (glas)
3. sandgjutning (metall)
31
Ge exempel på prismatiska tillverkningsprocesser!
1. tråddragning
2. extrusion
3. Valsning
32
Ge exempel på tillverkuingsprocesser av skivor/plattor!
1. stansning
2. veckning
3. trycksvarvning
4. djupdragning
33
Ge exempel på tillvekrningsprocesser i "3D"
1. gjutning
2. sprutformning
3. pulverteknink
34
Vad är viktigt för en stång?
1. area
35
Vad är viktigt för en balk?
1. area
| 2. form (yttröghetsmoment)
36
vad är viktigt för en axel?
1. area
| 2. form (polärt moment J)
37
vad är viktigt för en pelare?
1. area
| 2. form (yttröghetsmoment)
38
Vad har formfaktorn för enhet?
Den är enhetslös
39
Hur mycket starkare är I-balkar och cirkulära tuber än en solid balk med kvadratiskt tvärsnitt och samma totala tvärsnitt?
10 ggr styvare
40
för varje materialfinns en övre gräns för formfaktorerna, vad ges gränsen av?
1. tillverkningsprocess
| 2. lokal bucklig/knäckning
41
Vad gick fel med kista galleria?
Man gick över gränsen för hur mycket man kan utnyttja form
42
När är framförallt formen viktig på komponenten?
1. böjmoment
2. vridmoment
3. kompressionslast
43
vad anger formfaktorn phi?
hur mycket mer last komponenten kan bära jämfört med en massiv komponent med samma tvärsnitt
44
hur ska man göra materialval om två olika material har samma form?
använd vanliga meritvärden
45
När måste man ta med formfaktorn i meritvärdet?
Om de aktuella materialen kan tillverkas i olika form
rho/(phi*E)^1/2
46
Vad heter databasen i CES som är till god hjälp vid materialval med hänsyn tagen till form?
CES Structural selections database
47
Vad är en lättviktsbalk?
En ny bjälklagsbalk ihopbyggd med en golvmodul och av ett trälaminat
48
Vad är målet för ny lättviktsbalk?
10 meters spännvidd
49
Vad menas med en "Eco audit?"
Analys över i vilken fas mest resurser används
50
Vad kan en "Eco audit" användas till?
en snabb eco audit med tillräcklig precision för att använda som stöd vid beslutstagande i konceptfasen
51
Vad gör produktutvecklare i konceptfasen?
Genererar alternativa konceptutkast
52
Vad är produktutvecklare i "förverkligandefasen"?
Layout och material väljs
53
Vad gör produktutvecklare i detaljfasen?
1. CAD
2. FEM-analys
3. optimering
4. kostnads-optimering
54
När finnsEco-audit möjligheter?
Vid koncept, "förkroppsligande",- och detaljfasen!
55
När upprättas en LCA?
Vid produktion
56
Vad finns det för olika steg i livscykeln?
1. Materialproduktion
2. Produkttillverkning
3. Produktanvändning
4. produktes avfall
57
Vilka möjliga vägar finns för produkten i produktens avfallsfas?
1. deponi
2. förbränning
3. återanvända
4. återvinna
5. re-engineer uppgradera
58
Vilka faser brukar miljöbelastningen mätas i?
1. materialframställning
2. Tillverkning
3. transport
4. användning
59
Vart har ett flygplan sin största belastning?
Användning
60
Vart har en bil sin största belastning?
användning
61
Vart har ett kylskåp sin största belastning?
1. användning
| 2. materialframställning
62
Vart har ett parkeringshus sin största belastning?
materialframställning
63
Vart har ett hus sin största belastning?
1. materialframställning
| 2. användning
64
Vart har en matta sin största belastning?
1. materialframställning
| 2. användning
65
hur minimerar man miljöbelasningen map materialframställning?
1. minimera mängdmaterial i delarna
2. minimera energiförbrukning
3. minimera koldioxidutsläppet
66
hur minimerar man miljöbelasningen map tillverkning?
1. minimera processad energi
| 2. minimera koldioxidutsläpp
67
hur minimerar man miljöbelasningen map transport?
1. minimera förflyttningsavstånd
| 2. minimera energiförbrukningen vid transporten
68
hur minimerar man miljöbelasningen map användningen?
1. minimera massa
2. minimera termisk förlust
3. minimera elektrisk förlust
69
hur minimerar man miljöbelasningen map avfall?
1. välj icke-giftiga material
| 2. välj återvinningsbara material
70
Vilket material kräver högst respektive lägst energi/kg?
Högst: aluminium
| Lägst: glas
71
Vilket material kräver högst respektive lägst energi/dm3?
Högst: aluminium
| Lägst: glas
72
Vilket material kräver högst respektive lägst energi/liter innehåll?
Högst: aluminium
| Lägst: stål
73
vilken formfaktor står fi_e för?
elastisk böjning
| --> gräns ger av tillverkningsprocess
74
vilken formfaktor står fi_f för?
böjhållfasthet
| --> gräns ges av lokal bucklig
75
varför används ytbehandling?
för att toppa egenskaperna i de mest påkända delarna
76
varför används fogning?
för att skapa former som är omöjliga eller för dyra att tillverka i en del. Men fogningen kan påverka egenskaperna.
77
Vad är eco audit?
Ett verktyg i CES som snabbt uppskattar energiförbrukningen och koldioxidutsläppet för varje fas i produktlivscykeln.
