Faststofmekanik og anvendt FEM

2024/2025

Anbefalede faglige forudsætninger for at deltage i modulet

Modulet forudsætter viden, færdigheder og kompetencer opbygget gennem de tidligere semestre.

Modulets indhold, forløb og pædagogik

Læringsmål

Viden

  • Skal kunne analysere sammensatte påvirkninger, træk/tryk, bøjning og vridning
  • Skal kunne identificere plan spænding og tøjning
  • Skal have viden om visualiseringsværktøjer for tensorielle egenskaber, eksempelvis Mohrs cirkel
  • Skal have viden om grundlæggende faststofmekaniske energibetragtninger
  • Skal opnå forståelse for svigt ved flydning i enakset træk og brugen af von Mises flydekriterie
  • Skal have viden om udledning af tøjningsfelter fra flytningsfelter
  • Skal have viden om buling af søjler ved brug af faststofmekanikken
  • Skal have kendskab til de grundlæggende ligninger fra elasticitetsteorien i form af de geometriske ligninger, de konstitutive ligninger og ligevægtsligningerne
  • Skal have viden om den statiske og lineære elastiske elementmetodeteori
  • Skal have viden om diskretisering af et kontinuum til en elementmodel
  • Skal have viden om interpolation af knudeflytninger
  • Skal have viden om egenskaber for solidelementer (1D, 2D og 3D strukturelle problemer)
  • Skal have viden om stangelementer, bjælkeelementer og skalelementer
  • Skal have viden om de typiske faldgruber og uhensigtsmæssigheder der er associeret med anvendelsen af elementmetoden
  • Skal have viden om de typiske faldgruber og uhensigtsmæssigheder der er associeret med anvendelsen af den klassiske faststofmekanik
  • Skal have viden om statisk spændingsanalyse med elementmetoden af sammensatte CAD-geometrier
  • Skal kunne  bestemme kritiske laster for lineær buling
  • Skal have viden om forskellige typer af bindinger der kan laves mellem CAD-geometrier og inkompatible elementnet
  • Skal have viden om hvordan den klassiske faststofmekanik og elementmetoden indgår i designprocessen af mekaniske systemer
  • Skal have viden om anvendelse af mindst et elementmetodeprogram
  • Gennem modulet forventes den studerende at erhverve viden om specifik og/eller generisk kommerciel software og/eller relevant open-source software.

Færdigheder

  • Skal kunne forstå sammenhængen mellem statisk ubestemte strukturelle elementer og egenspændinger, samt for et simpelt system kunne redegøre for løsning af de styrende ligninger
  • Skal kunne anvende elementmetoden og den klassiske faststofmekanik til analyse af statisk belastede strukturer med en eller flere komponenter
  • Skal kunne anvende korrekte begreber fra den klassiske faststofmekanik og elementmetodeteorien i dens anvendelse på lineære statiske problemer
  • Skal kunne anvende Hooke´s lov for isotrope materialer i flerdimensionelle spændings- og tøjningstilstande
  • Skal kunne bestemme spændinger og deformationer ved vridning af slanke elementer

Kompetencer

  • Skal kunne foretage en ingeniørmæssig vurdering af og planlægning af model der repræsenterer en fysisk problemstilling med henblik på at besvare konkrete spørgsmål om en strukturs respons
  • Skal kunne bestemme spændinger i strukturelle komponenter ved givne belastningssituationer vha. faststofmekaniske teorier og modeller
  • Skal kunne bestemme flytninger af udvalgte punkter i strukturelle komponenter udsat for kombineret belastningstilfælde
  • Skal kunne anvende den statiske og lineære elastiske elementmetodeteori til bestemmelse af deformationer, tøjninger og spændinger for enkelte og sammensatte CAD-geometrier
  • Skal kunne foreslå meningsfyldte designændringer af strukturelle komponenter på baggrund af spændings- og flytningsresultater fra en analyse ved brug af faststofmekanik og elementmetoden

Undervisningsform

Undervisningen tilrettelægges i henhold til de generelle undervisningsformer for uddannelsen, jf. bachelorstudieordningens §17 og diplomingeniørstudieordningens §18.

Omfang og forventet arbejdsindsats

Da det er et 5 ECTS kursus forventes der en arbejdsbyrde på 150 timer for den studerende.

Eksamen

Prøver

Prøvens navnFaststofmekanik og anvendt FEM
Prøveform
Skriftlig eller mundtlig
ECTS5
Tilladte hjælpemidlerOplysninger om tilladte hjælpemidler til eksamen offentliggøres under beskrivelsen af semesteret/kurset.
Bedømmelsesform7-trins-skala
CensurIntern prøve
VurderingskriterierVurderingskriterierne er angivet i Universitetets eksamensordning

Yderligere informationer

Problembaseret Læring understøttes gennem eksempler og opgaver og gennem kursusstoffets anvendelse i semesterprojekter.

Fakta om modulet

Engelsk titelSolid Mechanics and Applied FEM
ModulkodeM-MP-B2-6
ModultypeKursus
Varighed1 semester
SemesterForår
ECTS5
UndervisningssprogDansk
TompladsJa
UndervisningsstedCampus Aalborg
Modulansvarlig

Organisation

StudienævnStudienævn for Mekanik og Fysik
InstitutInstitut for Materialer og Produktion
FakultetDet Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet