产品设计中的材料选择

一、基本概念

Ø  材料的分类

Ø  材料学基本术语

Ø  材料与产品设计的关系

Ø  产品的特性

Ø  案例：怎样通过材料实现特定的设计

Ø  材料与设计性能的关系

Ø  材料与感官的关系

Ø  材料与心理的关系

二、材料的基本性能解读

Ø  力学性能

Ÿ   强度

Ÿ   刚性

Ÿ   塑性

Ÿ   弹性

Ÿ   韧性

Ÿ   疲劳

Ÿ   硬度

Ÿ   耐磨性能

Ø  热性能

Ÿ   热容

Ÿ   热膨胀

Ÿ   热导率

Ÿ   热应力

Ø  材料规格书解读

Ø  材料性能图的应用

Ø  设计、安全因素

三、材料的失效分析

Ø  断裂失效及预防

Ø  断裂韧性测试

Ø  疲劳失效及预防

Ø  蠕变失效及预防

Ø  磨损失效及预防

Ø  腐蚀失效及预防

Ø  老化失效

四、常见工程材料性能介绍

Ø  金属材料介绍

Ÿ   低碳钢、高碳钢、合金钢、工具钢、不锈钢、铸铁

Ÿ  铝及铝合金、铜及铜合金、镁及镁合金、钛及钛合金

Ø  塑胶材料介绍

Ø  橡胶材料介绍

Ø  复合材料介绍

五、材料选择的基本原则

Ø  选择方法

Ø  选择策略

Ø  材料需求解读

Ø  材料筛查

Ø  材料排序

Ø  材料指标

Ø  选择过程

六、材料与形状设计

Ø 形状对性能的影响

Ø 材料与形状的最佳组合

Ø 考虑形状的材料指标

Ø 材料与形状关系的案例

七、材料特性组合应用图

Ø  弹性模量vs密度

Ø  强度vs密度

Ø  弹性模量vs强度

Ø  比刚度vs比强度

Ø  断裂韧度vs弹性模量

Ø  断裂韧度vs强度

Ø  损耗系数vs弹性模量

Ø  导热系数vs电阻率

Ø  导热系数vs热扩散系数

Ø  热膨胀系数vs导热系数

Ø  热膨胀系数vs弹性模量

Ø  最高工作温度

Ø  摩擦和磨损

Ø  弹性模量vs相对成本

Ø  强度vs相对成本

八、案例分析

Ø 根据力学性能选材

Ø 轻量化选材

Ø 储能材料选择

Ø 弹簧材料

Ø 弹性铰链材料

Ø 压力容器材料

Ø 隔热材料

Ø 振动阻尼材料

Ø 腐蚀环境下的选材

Ø 高低温环境选材