Kurs projektowania dla inżynierii mechanicznej

Lekcja 1 • Proces projektowania inżynierskiego

Obejmuje iteracyjny cykl projektowania od identyfikacji problemu do walidacji rozwiązania. Stanowi podstawę dla wszystkich kolejnych działań projektowych w powtarzalnej metodyce.

Lekcja 2 • Normy i specyfikacje inżynierskie

Wyjaśnia, w jaki sposób normy branżowe i specyfikacje produktów kierują decyzjami projektowymi. Studenci uczą się czytać i stosować normy techniczne w pracy projektowej.

Lekcja 3 • Podstawy dokumentacji projektowej

Uczy podstawowych praktyk dokumentacyjnych, w tym dzienników projektowych i arkuszy wymagań. Prawidłowa dokumentacja wspiera identyfikowalność w całym cyklu życia projektu.

Lekcja 1 • Wymiarowanie i tolerowanie

Obejmuje prawidłowe zasady wymiarowania oraz wymiarowanie i tolerowanie geometryczne (GD&T). Dokładne tolerancje zapewniają wytwarzalność i zamienność części.

Lekcja 2 • Normy rysunkowe i tabliczki rysunkowe

Obejmuje formaty arkuszy rysunkowych, zawartość tabliczki rysunkowej i praktyki kontroli rewizji. Znormalizowane rysunki umożliwiają spójną interpretację w zespołach i u dostawców.

Lekcja 3 • Widoki przekrojowe i szczegółowe

Wprowadza cięcia przekrojowe i widoki szczegółowe w celu uwidocznienia geometrii wewnętrznej. Te widoki wyjaśniają złożone cechy, których rzutowanie wielowidokowe nie może w pełni przedstawić.

Lekcja 4 • Rysunki złożeniowe i zestawienia materiałów

Wyjaśnia, jak tworzyć rysunki złożeniowe i ustrukturyzowane zestawienia materiałów (BOM). Studenci łączą rysunki części z zespołami, aby uzyskać kompletne pakiety projektowe.

Lekcja 1 • Zrównoważony rozwój w doborze materiałów

Bada wpływ na środowisko, możliwość recyklingu i aspekty cyklu życia w doborze materiałów. Studenci integrują wskaźniki zrównoważonego rozwoju obok kryteriów wydajnościowych.

Lekcja 2 • Metale, polimery i kompozyty

Przegląd głównych rodzin materiałów i ich charakterystycznych zakresów właściwości. Studenci efektywnie dopasowują rodziny materiałów do wymagań aplikacji.

Lekcja 3 • Obróbki powierzchniowe i powłoki

Obejmuje techniki inżynierii powierzchni, które wydłużają żywotność i poprawiają wydajność elementów. Studenci dobierają odpowiednie obróbki, aby spełnić wymagania dotyczące korozji, zużycia i estetyki.

Lekcja 4 • Metodyka doboru materiałów

Wprowadza systematyczne narzędzia doboru, w tym wskaźniki wydajności i wykresy materiałowe. Studenci rankingują materiały kandydujące według ważonych kryteriów projektowych.

Lekcja 1 • Projektowanie z uwzględnieniem niezawodności konstrukcji

Stosuje myślenie probabilistyczne i dobór współczynnika bezpieczeństwa w decyzjach projektowych konstrukcji. Studenci równoważą wagę, koszt i niezawodność przy wymiarowaniu elementów.

Lekcja 2 • Naprężenie i odkształcenie w elementach konstrukcyjnych

Obejmuje rozkłady naprężeń normalnych, ścinających, zginających i skręcających w typowych przekrojach poprzecznych. Studenci obliczają naprężenia szczytowe i lokalizują krytyczne punkty zniszczenia.

Lekcja 3 • Analiza ugięcia i sztywności

Uczy metod ugięcia belek i obliczeń sztywności dla elementów konstrukcyjnych. Ograniczenia ugięcia często decydują o projekcie niezależnie od wymagań wytrzymałościowych.

Lekcja 4 • Zmęczenie materiału i teorie zniszczenia

Wprowadza przewidywanie trwałości zmęczeniowej i wieloosiowe kryteria zniszczenia dla materiałów plastycznych i kruchych. Studenci stosują współczynniki bezpieczeństwa, aby osiągnąć niezawodne projekty przy obciążeniu cyklicznym.

Lekcja 1 • Wały i wpusty

Uczy projektowania wałów przy złożonym zginaniu i skręcaniu z połączeniami wpustowymi i wielowypustowymi. Prawidłowe wymiarowanie wałów zapewnia niezawodne przenoszenie mocy bez zniszczenia zmęczeniowego.

Lekcja 2 • Koła zębate i przenoszenie mocy

Obejmuje geometrię, klasyfikację i dobór kół zębatych walcowych, śrubowych, stożkowych i ślimakowych. Studenci projektują układy przekładni zębatych, aby uzyskać wymagane przełożenia i momenty obrotowe.

Lekcja 3 • Łączniki i metody łączenia

Obejmuje łączniki gwintowane, spawy, kleje i połączenia wciskowe dla połączeń konstrukcyjnych. Studenci dobierają i wymiarują metody łączenia w oparciu o rodzaj obciążenia i wymagania montażowe.

Lekcja 4 • Sprężyny i elementy magazynujące energię

Uczy projektowania i doboru sprężyn śrubowych naciskowych, naciągowych i skrętnych. Sprężyny są analizowane pod kątem naprężeń, ugięcia i trwałości zmęczeniowej w zastosowaniach dynamicznych.

Lekcja 1 • Techniki modelowania powierzchniowego

Wprowadza tworzenie powierzchni wyciąganych po krzywej, przeciąganych po ścieżce i brzegowych dla złożonej geometrii. Modelowanie powierzchniowe rozszerza możliwości modelowania bryłowego dla kształtów organicznych i aerodynamicznych.

Lekcja 2 • Modelowanie zespołów i wiązania

Obejmuje stosowanie wiązań i ograniczeń do budowy wieloczęściowych zespołów CAD. Studenci weryfikują pasowanie, luz i ruch w wirtualnych zespołach przed produkcją.

Lekcja 3 • Zarządzanie danymi CAD i współpraca

Obejmuje formaty plików, systemy PDM i współpracę w zespołach w zakresie CAD. Prawidłowe zarządzanie danymi zapobiega konfliktom wersji i chroni integralność projektu.

Lekcja 4 • Generowanie rysunków z modeli 3D

Uczy automatycznego tworzenia rysunków z modeli CAD z odpowiednimi adnotacjami. Rysunki oparte na modelu zachowują asocjatywność, dzięki czemu aktualizacje są propagowane automatycznie.

Lekcja 1 • Zasady projektowania z uwzględnieniem montażu

Obejmuje redukcję liczby części, cechy samopozycjonujące i optymalizację sekwencji montażu. Mniej części i jaśniejsze ścieżki montażu obniżają koszty pracy i wskaźniki błędów.

Lekcja 2 • Prototypowanie i walidacja projektu

Obejmuje metody szybkiego prototypowania i ustrukturyzowane testy walidacyjne dla projektów mechanicznych. Fizyczne prototypy ujawniają wady projektowe, których sama analiza nie jest w stanie przewidzieć.

Lekcja 3 • Analiza tolerancji i zdolność procesu

Uczy analizy kumulacji tolerancji metodą najgorszego przypadku i statystyczną (RSS) powiązaną ze zdolnością procesu. Studenci ustalają tolerancje osiągalne w wybranych procesach produkcyjnych.

Lekcja 4 • Podstawy DFM

Ustala podstawowe zasady DFM dla typowych procesów, w tym obróbki skrawaniem, odlewania i kształtowania. Wczesne zastosowanie DFM zapobiega kosztownym przeprojektowaniom podczas rozruchu produkcji.

Lekcja 1 • Optymalizacja topologiczna i kształtu

Obejmuje optymalizację topologiczną opartą na gęstości i wrażliwość kształtu dla lekkich konstrukcji. Studenci generują zoptymalizowane układy materiałów spełniające cele sztywności i masy.

Lekcja 2 • Wielocelowa optymalizacja projektu

Wprowadza analizę frontu Pareto i metody kompromisów dla konkurencyjnych celów projektowych. Studenci nawigują kompromisami koszt-wydajność-waga przy użyciu ustrukturyzowanych narzędzi optymalizacyjnych.

Lekcja 3 • Analiza metodą elementów skończonych w projektowaniu

Wprowadza przepływ pracy MES, w tym siatkowanie, warunki brzegowe i interpretację wyników. MES weryfikuje projekty konstrukcyjne i identyfikuje koncentracje naprężeń przed prototypowaniem.

Lekcja 4 • Projektowanie odporne i metody Taguchiego

Uczy projektowania parametrów i zarządzania czynnikami zakłócającymi przy użyciu tablic ortogonalnych Taguchiego. Odporne projekty utrzymują wydajność pomimo zmienności produkcji i warunków użytkowania.