Faglig innhold

Matematisk formulering av elementmetoden for lineært elastiske legemer. Element- og systemanalyse. Isoparametrisk avbildning og numerisk integrasjon av stivhetsrelasjonen. Nøyaktighet og konvergens. Stavelementer, skiveelementer, aksesymmetriske elementer, volumelementer, bjelke- og plateelementer med skjærdeformasjoner, tynnplateelementer og enkle skallelementer. Eksempelstudier med Abaqus som dekker sentrale tema i emnet, inkludert modellering, valg av elementtype og -inndeling, påføring av last og innføring av randbetingelser, samt nøyaktighet, robusthet og kontroll av resultater.

Læringsutbytte

Kunnskaper: Kandidaten skal kunne redegjøre for det matematiske grunnlaget for elementmetoden, nøyaktighet av og konvergensegenskapene til isoparametriske elementer, og forklare hvordan elementmetoden kan brukes i analyse av elastiske legemer.

Ferdigheter: Kandidaten skal kunne utføre styrkeanalyser av komponenter, detaljer og konstruksjoner med elementmetoden, velge riktig elementtype og -inndeling, utføre konvergensstudier, og kontrollere validiteten av den numeriske modellen.

Generell kompetanse: Kandidaten skal kunne redegjøre for og kritisk diskutere bruken av elementmetoden i analyse av konstruksjoner, og kontrollere, tolke og presentere resultater fra styrkeberegninger med elementmetoden.

Digital kompetanse: Kvalifisert bruk av elementmetodeprogram (ABAQUS) for styrkeanalyse av konstruksjoner: Modellering, 1. ordens analyse, skiveelementer, aksesymmetriske elementer, volumelementer, plateelementer, skallelementer, tolkning av resultater, nøyaktighet og konvergens. Programmering i Python: Brukergrensesnitt mot ABAQUS.

Bærekraftskompetanse: Emnet bidrar til å gi studentene det nødvendige grunnlaget for å designe sikre og økonomiske konstruksjoner.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, regneøvinger og casestudier med Abaqus. 2/3 av eksempelstudiene kreves godkjent for å få adgang til eksamen. 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

• Casestudier

Anbefalte forkunnskaper

TKT4134 Mekanikk 4 eller tilsvarende.

Kursmateriell

K. Bell: An engineering approach to finite element analysis of linear structural mechanics problems, Fagbokforlaget, 2013.

Studiepoengreduksjon