Emne - Mekanikk 3 - TKT4132
TKT4132 - Mekanikk 3
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
Karakter: Bokstavkarakterer
Vurdering | Vekting | Varighet | Delkarakter | Hjelpemidler |
---|---|---|---|---|
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.
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 | HØST 2020 | |
TKT4180 | 6.0 | HØST 2020 |
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Tredjeårsemner, nivå III
Termin nr.: 1
Undervises: HØST 2021
Undervisningsspråk: Norsk
Sted: Trondheim
- Mekanikk - Faststoffmekanikk
- Konstruksjonsteknikk
- Konstruksjonsmekanikk
- Teknologiske fag
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
-
Høst
ORD
Hjemme-eksamen (1)
100/100
Utlevering
18.12.2021Innlevering
18.12.2021
09:00
INSPERA
13:00 -
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 som et smittevernstiltak i den pågående koronasituasjonen.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"