course-details-portlet

TKT4192 - Elementmetoden i styrkeanalyse

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurdering Vekting Varighet Delkarakter Hjelpemidler
Skriftlig 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. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig 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

Kursmateriell

R.D. Cook, D.S. Malkus, M.E. Plesha, R.J. Witt: Concepts and Application of Finite Element Analysis, 4th ed., Wiley, 2002.
Forelesningsnotater.

Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

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

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  HØST 2014

Undervisningsspråk: Engelsk

-

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

Ansvarlig enhet
Institutt for konstruksjonsteknikk

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Skriftlig eksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Høst ORD Skriftlig 100/100 11.12.2014 09:00
Rom Bygning Antall kandidater

Vurderingsordning: Muntlig eksamen

Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
Sommer KONT Muntlig 100/100 08.08.2015
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