Emne - Marin dynamikk - TMR4182
TMR4182 - Marin dynamikk
Om emnet
Vurderingsordning
Vurderingsordning: Samlet karakter
Karakter: Bokstavkarakterer
| Vurdering | Vekting | Varighet | Delkarakter | Hjelpemidler |
|---|---|---|---|---|
| Oppgave | 20/100 | |||
| Skriftlig skoleeksamen | 80/100 | 4 timer | C |
Faglig innhold
Fri og tvungne vibrasjoner av en-frihetsgradsystemer og enkle flere-frihetsgradsystemer (FFG). Likevektsligning. Beregning av egenverdier og egenvektorer for FFG systemer. Isolering av vibrasjoner. Stivlegemebevegelser - flytende legeme i bølger. Koblete bevegelser i 6 frihetsgrader. Egenfrekvens-beregning for bjelker ved bruk av differensialligninga og energimetoden. Modellering av kontinuerlige systemer ved bruk av generaliserte koordinater. Beregning av tvungen respons i tids- og frekvensplan, modal superposisjon. Numeriske metoder for beregning av tvungen respons. Modellering av utvalgte marine konstruksjoner. Irregulære bølger og bølgespektra, korttids- og langtidsstatistikk for bølger. Stokastisk analyse, utmattingsberegning og ekstremrespons.
Læringsutbytte
Etter å ha gjennomført emnet skal studenten være i stand til å:
- formulere likevektsligningen for enkle systemer med en eller flere frihetsgrader
- forklare betydning av varierende lastfrekvens, stivhet, demping og masse for dynamisk respons av systemer med en frihetsgrad, samt kjenne til eksempler av kilder for stivhet, dempning, treghet og eksterne laster for marine konstruksjoner
- anvende frekvensplanmetoder, Laplace transformasjoner, tilstands-rom modeller, numeriske integrering, Runge-Kutta, eller konstant gjennomsnittlig akselerasjon for å beregne dynamisk respons for systemer med en frihetsgrad under forskjellige typer eksterne laster
- forklare begrepene egenfrekvens, modeform, og ortogonale eigenformer for systemer med flere frihetsgrader
- anvende frekvensplanet for å beregne dynamisk respons av systemer med to frihetsgrader under harmoniske laster
- etablere og løse differensialligninger for fri svingning av kabler, bjelker og staver;
- beregne respons i kontinuerlige systemer ved generaliserte koordinater og modal superposisjon; og forstå begrensningene ved bruk av unøyaktige modeformer ved bruk av generaliserte koordinater
- redegjøre for at et stivt legeme beskriver et legeme med bevegelser som kan beskrives fullstendig av 6 frihetsgrader, som følge av Newtons andre lov
- forstå sammenheng mellom virkelig væskestrømning og lineær potensialteori, og formulere det lineære grenseverdiproblemet for et flytende legeme i bølger
- utlede lineære, koblete ligninger for stivlegeme bevegelser i bølger i 6 frihetsgrader, og forklare den fysiske betydningen av hvert ledd (tilleggsmasse, dempning, tilbakeføring, eksitasjon)
- redegjøre for begrensinger og anvendelser av Morisons ligning, både for treghetsleddet og det viskøse leddet
- forstå de fysiske forutsetningene som ligger til grunn for hvordan irregulære bølger beskrives ved et bølgespekter;
- benytte matematiske modeller for kortkammete og langkammete bølger;
- benytte standardspektra av typen JONSWAP og Pierson-Moskowitz, samt beherske begreper som spektrets båndbredde, momenter og parametere som signifikant bølgehøyde Hs, nulloppkryssingsperiode Tz og peakperiode Tp;
- anvende statistisk beskrivelse av bølgeprosessen, individuelle maksima og ekstremverdier for en gitt varighet basert på korttidsstatistikk;
- beskrive bølgers langtidsstatistikk basert på frekvenstabeller for Hs og Tp, og benytte langtidsstatistikk til å bestemme returperiode for gitte bølgehøyder.
- bestemme transferfunksjoner for dynamisk respons og benytte disse til stokastisk responsanalyse;
- benytte statistiske metoder for beregning av ekstremrespons og utmatting av konstruksjoner.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, regne- og dataøvinger. Laboratorieforsøk. Et gitt antall øvinger må være bestått for å få adgang til eksamen. Emnet inngår også i et MSc-program for utenlandske studenter. All undervisning vil foregå på engelsk og være felles for siv.ing.- og MSc-studentene.
Obligatoriske aktiviteter
- Øvinger
Mer om vurdering
Samlet karakter gir grunnlag for sluttkarakteren (bokstav) i emnet. Delvurderingene er en digital eksamen som teller 80% og øvinger (problem sets) som teller 20 %. 10 øvinger må godkjennes for å få tilgang til eksamen. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.
Anbefalte forkunnskaper
TMR4247 Marin teknikk Hydrodynamikk. TFY4104 Fysikk
Forkunnskapskrav
Grunnleggende kunnskaper i fluiddynamikk, konstruksjonsmekanikk, matematikk (andre ordens differensialligning), fysikk og matematisk statistikk.
Kursmateriell
Marin dynamikk kompendium
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: HØST 2023
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Teknologiske fag
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Samlet karakter
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
- Høst ORD Skriftlig skoleeksamen 80/100 C 28.11.2023 09:00 INSPERA
-
Rom Bygning Antall kandidater SL120 blå sone Sluppenvegen 14 6 SL410 blå sone Sluppenvegen 14 51 SL310 lilla sone Sluppenvegen 14 17 SL274 Sluppenvegen 14 2 - Høst ORD Oppgave 20/100
-
Rom Bygning Antall kandidater - Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 80/100 C 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.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"