course-details-portlet

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.

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
Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

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

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2020

Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 2
Fordypningstimer: 6

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Konstruksjonsteknikk
  • Konstruksjonsmekanikk
  • Mekanikk
Kontaktinformasjon
Emneansvarlig/koordinator:

Ansvarlig enhet
Institutt for konstruksjonsteknikk

Telefon:

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Hjemmeeksamen

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Høst ORD Hjemme-eksamen (1) 100/100 11.12.2020

Utlevering 11.12.2020

Innlevering 11.12.2020

09:00

Utlevering 09:00

Innlevering 13:00

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.
Eksamensinfo

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

Mer om eksamen ved NTNU