Faglig innhold

Spenninger og tøyninger. Elastisitet og termoelastisitet. Anisotropi og symmetriplan. Lineær viskoelastisitet. Plastisitet og viskoplastisitet (flytekriterier, flytelov, fastning, effekt av tøyningshastighet og temperatur). Praktisk bruk av elementmetoden for ikke-lineære materialer.

Læringsutbytte

Materialmekanikk er et videregående emne i faststoffmekanikk for studenter som velger fordypning i konstruksjonsteknikk eller industriell mekanikk ved MTBYGG, MTING og MTPROD. Emnet omhandler teorier for elastiske, viskoelastiske, elastoplastiske, elasto-viskoplastiske materialer og gir en praktisk introduksjon til ikke-lineære elementmetoder.

Materialmekanikk har følgende læringsmål:

Kunnskaper: Kandidaten skal ha kunnskap om:

- Kontinuumsmekanikk for små deformasjoner

- Lineær elastisitetsteori for isotrope og anisotrope materialer

- Lineær viskoelastisitet

- Plastisitetsteori (flytekriterier, flytelov og fastningsregler)

- Viskoplastisitet

- Praktisk bruk av ikke-lineære elementmetoder for små deformasjoner

Ferdigheter: Kandidaten kan:

- Velge matematisk modell for å beskrive oppførselen til et materiale

- Bestemme parametre i matematiske modeller for materialer fra laboratorieforsøk

- Utføre elementanalyser av komponenter og konstruksjoner med ikke-lineær materialoppførsel

Generell kompetanse: Kandidaten kan:

- Matematisk modellering av materialer

- Parameteridentifikasjon fra laboratorieforsøk

- Ikke-lineære elementmetoder for små deformasjoner.

Digital kompetanse: Studentene får praktisk erfaring i modellering med elementmetodeprogrammet Abaqus/Standard, og spesielt med hensyn til å modellere metallplastisitet i ulike ingeniøranvendelser. Dessuten må studentene skrive og kjøre enkle Python-skript i noen av øvingene og i prosjektarbeidet: Kurvetilpasning, plotting, funksjoner, løkker.

Bærekraftskompetanse: Emnet gir studentene kompetanse i utvikling og anvendelse av materialmodeller (elastiske, visko­elastiske, plastiske og viskoplastiske) som gjør at de kan bidra til økt materialutnyttelse og dermed redusere ressursforbruk og miljøpåvirkning.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske øvinger. 50 % av øvingene kreves godkjent for å få adgang til eksamen. Undervisningen blir gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk, tar emnet. Hvis undervisningen er på engelsk, gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Kunnskaper tilsvarende emnene TKT4134 Mekanikk 4 og TKT4142 Elementmetoden i konstruksjonsteknikk.

Kursmateriell

Kompendium. Støttelitteratur: Niels Saabye Ottosen og Matti Ristinmaa, "The Mechanics of Constitutive Modeling": https://www.sciencedirect.com/book/9780080446066/the-mechanics-of-constitutive-modeling

Studiepoengreduksjon