Emne - Elementmetoden i ingeniørvitenskap - TKT4145
TKT4145 - Elementmetoden i ingeniørvitenskap
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
Karakter: Bestått/Ikke bestått
| Vurderingsform | Vekting | Varighet | Hjelpemidler | Delkarakter |
|---|---|---|---|---|
| Hjemmeeksamen | 100/100 | 4 timer |
Faglig innhold
Emnet omfatter formuleringen av element-angrepsmåten for ulike 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 dataprogrammet Comsol til å løse enkle oppgaver.
Generell kompetanse:
Kandidaten kan:
- Det generelle grunnlaget for elementmetoden
- 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.
Anbefalte forkunnskaper
Emnet bygger på grunnlagsundervisningen i statikk, fasthetslære, og emne TKT4124 Mekanikk 3.
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 |
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: VÅR 2020
Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 1
Fordypningstimer: 7
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Teknologiske fag
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
- Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
-
Vår
ORD
Hjemme-eksamen**
100/100
Utlevering 02.06.2020
Innlevering 02.06.2020
Utlevering 09:00
Innlevering 13:00
INSPERA -
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato.
- ** Merk at eksamensform er endret som et smittevernstiltak i den pågående koronasituasjonen. Please note that the exam form has changed as a preventive measure in the ongoing corona situation.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"