Emne - Elementmetoden i styrkeanalyse - TKT4192
TKT4192 - Elementmetoden i styrkeanalyse
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
Karakter: Bestått/Ikke bestått
| Vurderingsform | Vekting | Varighet | Hjelpemidler | Delkarakter |
|---|---|---|---|---|
| Hjemmeeksamen | 100/100 | 4 timer |
Faglig innhold
Emnet gir det teoretiske grunnlaget for elementmetoden, og formulerer elementer for modellering av bjelker, skiver, plater, skall, aksesymmetriske og tredimensjonale konstruksjoner. Videre diskuteres elementenes egenskaper, konvergenskrav og modelleringsfeil. Emnet vektlegger modellering, valg av elementtype, diskretisering, påføring av last og innføring av randbetingelser, og kontroll av resultater. Det gis en innføring i bruk av Abaqus for enkle to- og tredimensjonale konstruksjoner.
Læringsutbytte
Emnet Elementmetoden i styrkeanalysen viser hvordan den grunnleggende lineære teorien bak metoden kombinert med numeriske beregninger fører fram til sentrale størrelser som forskyvninger, tøyninger og spenninger i ulike konstruksjoner, i første rekke skive-, plate-, skall- og massive konstruksjoner. Dette emnet utgjør et nødvendig grunnlag for det videregående emnet Ikkelineær elementanalyse.
Elementmetoden i styrkeanalysen har følgende læringsmål:
Kunnskaper:
Kandidaten skal ha kunnskap om:
- Spennings- og tøyningsbegrepet
- Prinsippet om virtuelt arbeid og minimum potensiell energi
- Etablering av interpolasjonspolynomer for ulike elementtyper
- Krav til konvergens og nøyaktighet
- Bruk av naturlige koordinater og arealkoordinater ved isoparametriske elementer
- Etablering av stivhetsrelasjonen for Co-elementer inkludert Co plateelementer
- Etablering av stivhetsrelasjonen for C1-elementer
- Numerisk integrasjon for stivhetsmatrise og lastvektor
- Beregning av spenninger og tøyninger i elementet.
Ferdigheter:
Kandidaten kan:
- Bruke virtuelt arbeid 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
- Transformere forskyvninger, spenninger og tøyninger
- Bruke generaliserte forskyvninger
- Bygge opp konstruksjonens stivhetsrelasjon ut fra elementenes stivhetsrelasjoner
- Bruke dataprogrammet Abaqus til å løse enkle lineære styrkeoppgaver.
Generell kompetanse:
Kandidaten kan:
- Det generelle grunnlaget for den forskyvningsbaserte elementmetoden
- Forstå beregningsgangen i lineære elementberegninger
- Være oppmerksom på dårlig nøyaktighet ved avvikende elementgeometri
- Ikke uten videre godta at resultater fra elementberegninger er korrekte.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, regne- og dataøvinger. 2/3 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 gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse 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
TKT4180 Konstruksjonsmekanikk - Beregningsmetoder eller tilsvarende.
Kursmateriell
K. Bell: An engineering approach to finite element analysis of linear structural mechanics problems, Fagbokforlaget, 2013. Forelesningsnotater.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra | Til |
|---|---|---|---|
| TKT4134 | 4.0 | 01.09.2020 |
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: HØST 2020
Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 2
Fordypningstimer: 6
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Konstruksjonsteknikk
- Konstruksjonsmekanikk
- Mekanikk
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Hjemmeeksamen
- Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
-
Høst
ORD
Hjemme-eksamen (1)
100/100
Utlevering 11.12.2020
Innlevering 11.12.2020
Utlevering 09:00
Innlevering 13:00
INSPERA -
Rom Bygning Antall kandidater - Sommer UTS Hjemme-eksamen 100/100
-
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. 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"