Aalto-yliopisto Koneenrakennustekniikan laitos Koneenrakennuksen materiaalitekniikka. KJR-C2004 Materiaalitekniikka. CES-pikaohje

Transkriptio

1 Aalto-yliopisto Koneenrakennustekniikan laitos Koneenrakennuksen materiaalitekniikka KJR-C2004 Materiaalitekniikka CES-pikaohje Timo Kiesi Versio 1.0 ( ), päivitetty

2 Sisällys 1. CES:n käyttäminen Ohjelman käyttäminen CES-käyttöliittymä Ominaisuuskartan piirtäminen Kuvaajan tulostaminen ja siirtäminen WORDiin... 11

3 1. CES:n käyttäminen CES-ohjelmisto (Cambridge Engineering Selector) on käytettävissä KJR-C2004 kurssilaisille Konetekniikka 1 rakennuksen tietokoneluokassa (ns. CAD-luokka), jossa se on asennettuna jokaiselle koneelle. Lisäksi ohjelmisto on esiasennettuna vaihtelevasti muissa yksiköissä ja tietokoneluokissa. Ohjelmisto on saatavilla myös download.aalto.fi palvelusta, josta on ladattavissa kampus-lisenssi. Ohjelmisto on saatavana ainoastaan Windows-versiona. Toimivuus on varmistettu Win 7 ja 8 versioilla. Ohjelmiston on raportoitu toimivan hyvinkin vanhoissa Win-koneissa (XP ja jopa Win98) sekä erilaisissa virtuaaliympäristöissä sekä Linux että MAC tietokoneissa. Näiden asentaminen saattaa vaatia ankaraakin leikkimistä eri asetusten ja kirjastojen kanssa, joten sitä ei suositella kuin asiaan perehtyneille. Ohjelmistoa asennettaessa omalle koneelle kannattaa huomioida, että download.aalto.fi sivustolta saatava paketti sisältää koko ohjelmiston kaikki kieli- ja tietokirjastoversiot. Kokonaisasennuksen koko on siis useampi gigatavu. Kurssilla KJR-C2004 tarvitaan ainoastaan tason 2 kirjastoja (Level 2), jolloin asennus vei muutaman sata megatavua. KJR-C2004 kurssilla pärjää hyvin tietokoneluokan versiolla. CES:n kampuslisenssi on voimassa aina vuoden kerrallaan ja lisenssi uusiutuu aina vuoden elokuussa. Näin ollen tällä hetkellä käytössä olevan version, CES EduPack 2014, lisenssi päättyy elokuussa Tämän jälkeen lisenssin uusiminen vaatii kokonaan uuden ohjelmaversion asentamisen. 2. Ohjelman käyttäminen Käynnistä CES työpöydän pikakuvakkeesta tai Start-valikosta. Ohjelma on listattuna nimellä CES EduPack 2014.

4 Seuraavaksi valitaan tarvittava tietokannan taso. KJR-C2004 kurssilla valitse tietokanta Level 2.

5 3. CES-käyttöliittymä CES:n käyttöliittymässä on kolme tietokonnan selaamistapaa: 1. Selaaminen (Browse): selaa materiaalipuuta ja etsi haluttu materiaali pääryhmien alta. 2. Etsi (Search): etsi tiettyä materiaalia hakusanalla. 3. Valitse (Select): työkalu materiaalinvalinta ja ominaisuus karttojen piirtämiseksi. CES:n tietokannassa on suuri määrä materiaalitietoa. Kustakin materiaalista saa avattua oman tietosivun valitsemalla materiaalin ja avaamalla tietosivun:

6 Kustakin materiaalista on lyhyt kuvaus sekä materiaalitietoa numero- ja sanallisessa muodossa. Materiaaliominaisuudet ovat myös linkkejä tausta-aineistoon eli klikkaamalla esimerkiksi kohtaa Tiheys (Density), avautuu kyseisen ominaisuuden teoriaikkuna. Kyseisen tietoikkunan lopussa on aina viittaukset oppikirjoihin. Mukana ovat myös KJR-C2004 kurssin oppikirjat: Callister Materials Science and Engineering: An Introduction sekä Ashby et al. Materials: Engineering, Science, Processing and Design. 4. Ominaisuuskartan piirtäminen Valitse tarvittaessa uusi projekti (File => New Project). Klikkaa vaihtoehtoa Valitse (Select). CES-ikkunan vasempaan reunaan tulee Valitse-työkalun asetus- ja tulosikkunat. Valitse kohtaan 1. Selection Data: Database: Level 2 Select from: Materials Universe => Edu Level 2

7 Valitse kohdasta 2. Selection Stages ikoni Graph. Materiaalikartan asetusikkuna aukeaa näytölle. Ikkunan kautta hallitaan ominaisuuskartan asetuksia, kuten piirrettäviä ominaisuuksia sekä X- ja Y-akselien ominaisuuksia. Kannattaa tarkistaa, että akselien asetukset ovat: Autoscale ja Logarithmic. Ominaisuuskartta piirretään käyttämällä X-akselilla Tree-valikkoa ja haluttu materiaaliominaisuus valitaan Y-akselille.

8 Valitse välilehti X-Axis. Klikkaa kohtaa Advanced. jolloin aukeaa ikkuna Set Axis. Valitse tältä välilehti Trees. Klikkaa välilehdelle aukeavien materiaaliryhmien nimet haluamaasi järjestykseen välilehden yläosassa olevaan listaan. Klikkaa OK ja siirry Y- akselin välilehdelle. Y-akselille valitaan piirrettävä materiaaliominaisuus. Ominaisuudet on listattu aakkosellisesti tai voit valita ominaisuuden ryhmittelyn kautta.

9 Valitaan esimerkkitapauksessa tiheys (Density). Tarkista, että kohdassa Attribute lukee haluttu ominaisuus. Tämän jälkeen valitaan OK ja ohjelma piirtää kuvaajan. Eri materiaaleja voi nimetä kuvaajaan klikkaamalla kuvaajasta materiaalia tai valitsemalla materiaalin vasemman alakulman materiaalilistasta. Nimen saa pois kuvaajasta deletellä. Kyseisen materiaalin tietoikkunaan pääset tuplaklikkaamalla materiaalin nimeä tai aluetta kartassa.

10 Piirtämääsi kuvaajaa voit editoida valitsemalla vasemman puolen valikosta 2. Selection Stages kartan ja valitsemalla Edit Stage. Voit esimerkiksi valita toisen ominaisuuden Y- akselille tai piirtää X-akselin materiaaliryhmien sijaan jollain toisella ominaisuudella. Jos piirrät samaan karttaan kaksi ominaisuutta, kartan ulkonäkö muuttuu hieman - kunkin materiaalin ominaisuusikkuna on kuvattu nyt pallona. Seuraavaan kuvaan on piirretty yhdistelmä Y-akseli: tiheys, X-akseli: lujuus sekä nimetty merkittävimmät materiaalit. Metals and alloys Tungsten alloys Commercially pure lead Technical ceramic Non-technical ceramics Cast iron, gray Concrete Cast iron, ductile (nodular) Density (kg/m^3) 1000 Metal foam Polymers Softwood: pine, along grain Composites Natural materials Flexible Polymer Foam (LD) 100 Foams Flexible Polymer Foam (VLD) 0,01 0, Yield strength (elastic limit) (MPa)

11 5. Kuvaajan tulostaminen ja siirtäminen WORDiin Aktiivisen kartan voi tulostaa joko paperille tai PDF-dokumentiksi käytettävästä koneesta riippuen. Lisäksi aktiivisen kuvaajan voi leikata ja liittää suoraan esim. Wordiin suoraan leikepöydän kautta: Gold Tungsten carbides Polytetrafluoroethylene (Teflon, PTFE) Aluminum/Silicon carbide composite Wrought magnesium alloys Density (kg/m^3) 1000 Plaster of Paris Polypropylene (PP) 100 Flexible Polymer Foam (VLD) Metals and alloys Ceramics and glasses Polymers and elastomers Hybrids: composites, foams, natural materials