course-details-portlet

TKT4145 - Elementmetoden i ingeniørvitenskap

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Skriftlig eksamen 100/100 4 timer D

Faglig innhold

Emnet omfatter formuleringen av element-angrepsmåten for ulike multifysikk differensialligninger basert på såkalt svak formulering i kombinasjon med Galerkin's metode. Hovedvekten blir lagt på 2- og 3-dimensjonale varmeledningsproblemer og elastiske problemer. Introduksjon til formulering av fluidmekanikk problem vil også bli behandlet. Multifysikk element program COMSOL skal bli brukt.

Læringsutbytte

Emnet Elementmetoden i ingeniørvitenskap bygger på de grunnleggende mekanikkemnene Mekanikk 1 og 2, varmeledning og noe grunnleggende fluidmekanikk. Emnet inneholder hvordan en kan komme fram til en elementmetodeformulering innen styrkeberegninger, varmestrømning og væskestrømning.

Elementmetoden i ingeniørvitenskap har følgende læringsmål:

Kunnskaper:
Kandidaten skal ha kunnskap om:
- Spennings- og tøyningsbegrepet og varmeledning.
- Svakform, sterk form og Galerkin metode.
- Etablering av interpolasjonspolynomer for elementer og elementtyper.
- Krav til konvergens og nøyaktighet.
- Bruk av naturlige koordinater og arealkoordinater ved isoparametriske elementer.
- Numerisk integrasjon for stivhetsmatrise og lastvektor.
- Beregning av resultater innen elementet

Ferdigheter:
Kandidaten kan:
- Bruke Galerkin metode til formell utledning av elementets stivhetsrelasjon.
- Beregne stivhetsmatrise og lastvektor for 1D-elementer i detalj.
- Beregne lastvektor for plane elementer.
- Stille opp interpolasjonspolynomer etter null-linjemetoden.
- Bygge opp konstruksjonens stivhetsrelasjon ut fra elementenes stivhetsrelasjoner.
- Bruke multifysikk element program Comsol til å løse
virkelige problemer.

Generell kompetanse:
Kandidaten kan:
- Det generelle grunnlaget for elementmetoden for multifysikk problemer
- Forstå beregningsgangen i lineære elementberegninger
- Inneha en sunn kritisk holdning til beregnede resultater

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og øvinger (obligatoriske). Dataøvinger (COMSOL obligatoriske). 2/3 av øvingene kreves godkjent. Undervisning og eksamensoppgave gis på engelsk. Studentenes besvarelser kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

  • Øvinger

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.

Kursmateriell

N. Ottosen & H. Pettersson: Introduction to the Finite Element Method (foreløpig);
Jacob Fish and Ted Belytschko: A First Course in Finite Elements;
Zhiliang Zhang: Finite Element Method Lecture notes.

Studiepoengreduksjon

Emnekode Reduksjon Fra Til
SIO1077 7.5
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2021

Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 2
Fordypningstimer: 6

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Teknologiske fag
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator: Faglærer(e):

Ansvarlig enhet
Institutt for konstruksjonsteknikk

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Vår ORD Skriftlig eksamen 100/100 D 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.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU