Faglig innhold

Introduksjon til stokastiske vibrasjoner. Signalprosessering av måledata. Systemidentifikasjon av konstruksjoner ved bruk av dynamiske responsmålinger. Dynamiske vind- og jordskjelvlaster og beregning av konstruksjonsrespons.

Læringsutbytte

Konstruksjonsdynamikk 2 tar utgangspunkt i det foregående kurset TKT4201 Konstruksjonsdynamikk 1, hvor studentene har fått undervisning i dynamikkens grunnleggende prinsipper og beregningsmetoder med spesiell anvendelse på typiske bygningskonstruksjoner.

Kurset er i hovedsak delt i tre deler. Den første delen er en introduksjon til stokastiske vibrasjoner. Den andre delen omhandler prosessering av måledata og systemidentifikasjon av konstruksjoner. Den tredje delen gir grunnlaget for å beregne dynamisk respons på grunn av vind.

Kunnskap: kandidaten viser kunnskap og forståelse innenfor følgende temaer:

• Løsninger i tids- og frekvensplanet i konstruksjonsdynamikk
• Modellering av stokastiske prosesser, og respons i lineære systemer med stokatiske laster
• Modeller av prosesser med smalt frekvensbånd, oppkrysningsrater, og ekstremverdier
• Sensors for målinger av vibrasjoner og teknikker for digital signalprosessering
• Bruk av dynamiske målinger for modal identifikasjon i konstruksjoner
• Dynamiske vindlaster og linearisering av stokastiske prosesser

Ferdigheter: kandidaten viser at de er i stand til:

• Beregne respons i konstruksjoner påkjent av stokastiske laster, for eksempel vindlaster
• Utføre numeriske simuleringer av stokastiske prosesser for analyser i tidsplanet
• Prosessere måledata fra konstruksjoner, inkludert estimering av spekter, filtrering i frekvensdomenet, og frekvensdomene-dekomposisjon

Generell kompetanse: kandidaten viser evne til å reflektere kritisk over betydningen av dynamisk analyse for konstruksjoner under ulike last- og driftsscenarioer. Kandidaten demonstrerer forståelse for hvordan konstruksjonsdynamikk er avgjørende for å sikre mot både utmattingsbrudd og problemer knyttet til resonante svingninger.

Digital kompetanse: gode ferdigheter i bruk av Python for numerisk dynamisk analyse av bygninger, bruer, og andre relevante konstruksjoner påkjent av stokastiske laster. Prosessere måledata fra konstruksjonene i form av digitale tidsserier.

Bærekraftskompetanse: kurset gir verktøyene for dynamisk analyse i design og (re-)evaluering av konstruksjoner for å fremme sikkerhet og effektiv resursbruk. I tillegg gir kurset grunnlaget for innhenting av konstruksjonsinformasjon fra måledata og tilstandsestimering for å assistere beslutningstaking.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, seminarer og regneøvinger, evt. semesteroppgaver. Undervisningen blir gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger og semesteroppgave

Anbefalte forkunnskaper

Kunnskaper tilsvarende TKT4201 Konstruksjonsdynamikk 1.

Kursmateriell

Newland, D. E: An introduction to random vibrations, spectral and wavelet analysis. Dover 2005.

Notater and kompendium. Detaljert pensum vil bli annonsert i starten av kurset.