Emne - Mekanikk 3 - TKT4132
TKT4132 - Mekanikk 3
Om emnet
Nytt fra studieåret 2020/2021
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
Karakter: Bestått/Ikke bestått
| Vurderingsform | Vekting | Varighet | Hjelpemidler | Delkarakter |
|---|---|---|---|---|
| Hjemmeeksamen | 100/100 | 4 timer |
Faglig innhold
Virtuelt arbeid. Flyteledd og sammenbruddsmekanismer for rammekonstruksjoner. Plastisk kapasitet for rammer. Forskyvningsmetoden: diskretisering, frihetsgrader, elementer og system, stivhetsmatrise og lastvektor.
Elementanalysen: stav- og bjelkeelement; sterk og svak form; antatte forskyvningsformer (funksjoner), direkte og indirekte interpolasjon; elementets stivhetsmatrise og konsistent lastvektor (inkl. temperatur); skjærdeformasjoner; transformasjoner; vilkårlige tverrsnitt og eksentrisiteter.
Systemanalysen: oppbygging av stivhets- og lastmatrise; randbetingelser og reaksjonskrefter; lagringsformer og ligningsløsning; statisk kondensering.
2. ordens teori: differensialligning for bjelke med aksialkraft; Eulerknekning og knekklengder; geometrisk stivhet og løsning av egenverdiproblemet; knekning av rammer.
Bruk av programmer; modellering og kontroll.
Læringsutbytte
Mekanikk 3 er det første mekanikk-emnet på Institutt for konstruksjonsteknikk som eksponerer studentene for numeriske verktøy for konstruksjonsberegninger. Emnet omhandler stav- og bjelkekonstruksjoner, dvs. fagverk og rammer, og gir en introduksjon til elementmetoden for statiske styrkeberegninger. Gjennom øvingsopplegget skal studentene bli kvalifiserte brukere av typiske programverktøy for denne type beregninger.
Mekanikk 3 har følgende læringsmål:
Kunnskaper:
- Virtuelt arbeid, flyteledd og beregning av plastisk kapasitet av rammer.
- Forskyvningsmetoden, herunder konsepter som frihetsgrader og stivhetsmatrise
- Sentrale elementmetode-konsepter: Element, konnektivitetsmatrise, etablering av stivhetsrelasjon på systemnivå, håndtering av belastning og randbetingelser
- Oppbygging og bruk av et rammeprogram (f.eks Focus konstruksjon)
- Direkte og indirekte interpolasjon som grunnlag for elementmetoden
- Geometrisk ikke-linearitet, herunder bjelke med aksialkraft og knekning
- Hvordan 2. ordens teori kan implementeres (geometrisk stivhetsmatrise)
- Influenslinje-konseptet.
Ferdigheter:
- Velge hensiktsmessige frihetsgrader og etablere stivhetsmatrise for håndregning
- Regne ut responsen i en konstruksjon ved bruk av forskyvningsmetoden (matrisestatikk)
- Utlede stivhetsrelasjon for stav- og bjelkeelementer med utgangspunkt i både likevektsbetraktninger og differensialligning
- Gjøre enkle 2. ordens deformasjonsberegninger eller knekningsberegninger
- Bruke influenslinjer til å bestemme responsen i en konstruksjon
- Bruke et rammeprogram til å løse ulike statiske problemer på en kvalifisert måte.
Generell kompetanse:
- Plastisk rammekapasitet
- Forskyvningsmetoden
- Elementmetoden for staver og bjelker
- Det metodemessige grunnlaget for programstyrte beregninger
- Forskjell på beregning etter 1. og 2. ordens teori
- Knekning fenomenologi og matematisk beskrivelse.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, regneøvinger og dataøvinger.
Obligatoriske aktiviteter
- Regneøvinger og dataøvinger
Mer om vurdering
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Spesielle vilkår
Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.
Anbefalte forkunnskaper
Emnet forutsetter TKT4122/TKT4123 Mekanikk 2 og TMA4110/TMA4115 Matematikk 3.
Kursmateriell
Matrisestatikk, Statiske beregninger av rammekonstruksjoner, Kolbein Bell, Tapir akademiske forlag. Forelesningsnotater.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra | Til |
|---|---|---|---|
| TKT4124 | 1.5 | 01.09.2020 | |
| TKT4180 | 6.0 | 01.09.2020 |
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Tredjeårsemner, nivå III
Termin nr.: 1
Undervises: HØST 2020
Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 2
Fordypningstimer: 6
Undervisningsspråk: Norsk
Sted: Trondheim
- Mekanikk - Faststoffmekanikk
- Konstruksjonsteknikk
- Konstruksjonsmekanikk
- Teknologiske fag
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
- Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
-
Høst
ORD
Hjemme-eksamen (1)
100/100
Utlevering 12.12.2020
Innlevering 12.12.2020
Utlevering 09:00
Innlevering 13:00
INSPERA -
Rom Bygning Antall kandidater - Sommer UTS Hjemme-eksamen 100/100 INSPERA
-
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
- 1) Merk at eksamensform er endret til hjemmeeksamen som et smittevernstiltak i den pågående koronasituasjonen. Please note that the exam form has changed to home examination as a preventive measure in the ongoing corona situation.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"