Innovative materials and alloys in car construction
Description: The course studies innovative materials and alloys used in cars, including body elements, in parts of units and assemblies, as well as for anti-corrosion treatment, noise insulation and interior finishing. Attention is paid to powder, ceramic, polymer and nanomaterials, additive manufacturing technologies and innovative methods of processing structural elements of cars. Students study the technology of manufacturing metal alloys and non-metallic materials, methods and means of their processing, methods of assessing their quality and properties. Students acquire the skills and abilities of processing materials and alloys, testing them, assessing their properties
Amount of credits: 5
Пререквизиты:
- Design of an electric car and a hybrid car
Course Workload:
| Types of classes | hours |
|---|---|
| Lectures | 30 |
| Practical works | 15 |
| Laboratory works | |
| SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) | 30 |
| SAW (Student autonomous work) | 75 |
| Form of final control | Exam |
| Final assessment method |
Component: Component by selection
Cycle: Base disciplines
Goal
- Цель изучения дисциплины: формирование у студентов системных знаний об иннова-ционных материалах и сплавах, применяемых в конструкциях автомобилей, их свойствах, технологиях получения и обработки, а также умений применять эти знания для проектиро-вания, производства и эксплуатации современных транспортных средств.
Objective
- - изучить классификацию, состав, структуру и свойства современных конструкционных и функциональных материалов, используемых в автомобилестроении. - освоить принципы выбора материалов для кузовных элементов, деталей агрегатов, ан-тикоррозионной и шумоизоляционной отделки. - изучить инновационные методы обработки материалов: аддитивные технологии, по-рошковую металлургию, наноструктурирование, композиционные и гибридные технологии. - сформировать навыки проведения испытаний материалов, оценки их механических, эксплуатационных и технологических свойств. - развить умение анализировать влияние материалов на надёжность, долговечность, экономичность и экологичность автомобилей.
Learning outcome: knowledge and understanding
- 1. Демонстрировать знание и понимание состава, структуры, классификации и фундаментальных свойств (механиче-ских, физических, химических) совре-менных материалов, используемых в автомобилестроении: высокопрочных и легких сплавов, композиционных, по-лимерных, порошковых и наноматериа-лов. 2. Применение знаний и пониманий: Применять полученные знания для обоснованного выбора материалов и технологий их обработки (включая ад-дитивные) для конкретных узлов и де-талей автомобиля (кузов, шасси, двига-тель, интерьер) с учетом критериев прочности, веса, стоимости, коррозион-ной стойкости и технологичности.
Learning outcome: applying knowledge and understanding
- Применять полученные знания для обоснованного выбора материалов и технологий их обработки (включая ад-дитивные) для конкретных узлов и де-талей автомобиля (кузов, шасси, двига-тель, интерьер) с учетом критериев прочности, веса, стоимости, коррозион-ной стойкости и технологичности.
Learning outcome: formation of judgments
- Анализировать и сравнивать эффектив-ность применения различных материа-лов в автомобильных конструкциях, оценивать их влияние на эксплуатаци-онные характеристики, надежность, безопасность и экологичность транс-портного средства. Синтезировать ре-шения по оптимизации или замене ма-териалов в конструкции на основе ком-плексного анализа технического зада-ния и свойств альтернативных материа-лов.
Learning outcome: communicative abilities
- Четко и аргументированно излагать (в устной и письменной форме) результа-ты анализа выбора материалов, обосно-вывать свои технические решения, ис-пользуя специальную терминологию, а также вести профессиональную дис-куссию и работать в команде при вы-полнении проектных заданий.
Learning outcome: learning skills or learning abilities
- Проявлять автономию в обучении: са-мостоятельно находить, критически оценивать и структурировать актуаль-ную информацию из научных статей, патентов, технической документации и стандартов в области новых материалов и технологий для постоянного профес-сионального самосовершенствования.
Teaching methods
- классическое лекционное обучение; - обучение с помощью аудиовизуальных и технических средств; - обучение с помощью учебной книги; - компьютерное обучение; - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения
Assessment of the student's knowledge
Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.
| Period | Type of task | Total |
|---|---|---|
| 1 rating | Работа 1 | 0-100 |
| Работа 2 | ||
| 2 rating | Работа 3 | 0-100 |
| Работа 4 | ||
| Total control | Exam | 0-100 |
The evaluating policy of learning outcomes by work type
| Type of task | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | Good | Satisfactory | Unsatisfactory | |
| Работа на занятиях, выполнения расчетов | Выполнил прак-тическую работу в полном объеме с соблюдением не-обходимой после-довательности действий; в отве-те правильно и аккуратно выпол-няет все записи, таблицы, рисун-ки, чертежи, гра-фики, вычисле-ния; правильно выполняет анализ ошибок. | Выполнил требо-вания к оценке «отлично», но до-пущены 2-3 недо-чета. Ответ обу-чающегося на во-просы удовлетво-ряет основным требованиям к ответу на 5, но дан без примене-ния знаний в но-вой ситуации, без использования связей с ранее изученным мате-риалом и матери-алом, усвоенным при изучении других дисци-плин | Выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практиче-ской работы, что позволяет полу-чить правильные результаты и вы-воды; в ходе про-ведения работы были допущены ошибки. | Выполнил работу не полностью или объем выполнен-ной части работ не позволяет сделать правильных выво-дов. При ответе на вопросы демон-стрирует не владе-ние основными знаниями и умени-ями в соответствии с требованиями программы. |
Evaluation form
The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:
- 40% of the examination result;
- 60% of current control result.
The final grade is calculated by the formula:
| FG = 0,6 | MT1+MT2 | +0,4E |
| 2 |
Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;
E is a digital equivalent of the exam grade.
Final alphabetical grade and its equivalent in points:
The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:
| Alphabetical grade | Numerical value | Points (%) | Traditional grade |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Excellent |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Good |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Satisfactory |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Unsatisfactory |
| F | 0 | 0-24 |
Topics of lectures
- Конструкционная прочность мате-риалов
- Конструкционные нелегированные стали
- Конструкционные легированные стали
- Стали с высокими упругими свой-ствами
- Материалы, устойчивые к воздей-ствию температуры и рабочей сре-ды
- Материалы, устойчивые к воздей-ствию температуры и рабочей сре-ды
- Материалы с особыми технологиче-скими свойствами
- Порошковые материалы
- Композиционные материалы
- Неметаллические материалы
- Пластмассы
- Пластмассы и эластомеры
- Защитные и особые материалы
- Материалы с особыми эксплуатаци-онными свойствами
- Материалы с особыми эксплуатаци-онными свойствами
Key reading
- Конструкционные и защитно-отделочные материалы в автомобилестроении: учебное пособие / В. В. Епифанов. – Ульяновск: УлГТУ, 2023. – 189 с. ISBN 978-5-9795-2320-0 Чудина, О.В. Конструкционные и электротехнические материалы в транспортном машиностроении: учеб. пособие / О.В. Чудина, В.А. Александров. – М.: МАДИ, 2017. – 228 с.
Further reading
- Интеллектуальные и композиционные материалы в машиностроении: учебно-метод. пособие к курсовому проекту / Е.А. Косенко, В.А. Зорин, Н.И. Баурова, И.С. Нефёлов. – М.: МАДИ, 2018. – 72 с. Основы проектирования, производства и материалы кузова современного автомобиля: монография / С.М. Кудрявцев [и др.]; под общей редакцией С.М. Кудрявцева. – Н. Новгород, 2010. – 236 с. ISBN 978-5-93272-734-8
