Faglig innhold

Dimensjonering i bruddgrensetilstanden, regelverk, retningslinjer (DnV, Norsok, Eurocode). Sveisespenninger i stål og aluminiumskonstruksjoner. Virkningen av formfeil, sveisespenninger og "bløte" soner på knekkapasitet. Flyteleddteori og mekanismeberegninger av bjelker og rammer. Inkrementell plastisk analyse. Samvirke bøyemoment og aksialkraft. Stivhetsmatrise for bjelke med aksialkraft. Dataprogram for enkel ikke-lineær analyse av fagverk/rammer. Knekking av staver, bjelke-søyler og rammer. Knekking av avstivede plater i stål og aluminium under en- og flerakset spenningsstilstand samt tverrlast. Platebærere og kassebærere i overkritisk område. Spenningsberegninger og knekking av avstivede skallkonstruksjoner.

Læringsutbytte

Etter fullført kurs skal studentene ha en grundig fysisk forståelse av de fysiske fenomen som styrer knekking og plastisk sammenbrudd, og de skal kunne etablere enkle beregningsmodeller for elastisk og plastisk sammenbrudd av komponenter i marine konstruksjoner. Studentene skal videre kunne:
- Beskrive de grunnleggende prinsipper for regelverkskontroll i henhold til bruddgrensetilstanden (ULS)
- Beskrive virkningen av fabrikasjonsinduserte defekter (uretthet og restspenninger) på knekking og plastisk sammenbrudd
- Gjennomføre plastiske mekanismeanalyser av bjelker, rammer og plater
- Beskriv hvordan platens kapasitet påvirkes av kombinert belasting, spesielt interaksjon mellom bøyemoment og aksialkraft
- Beskriv oppførsel til bjelker med ulike grensebetingelser ved store deformasjoner
- Forstå og beskrive hvordan elastisk knekkingspenning for søyler, plater og skall kan beregnes ved å løsning av differensialligningen eller ved prinsippet om minimum potensiell energi
- Beskriv prinsippene bak 2. ordens effekter, for eksempel effektiv bredde av plater og strekkfeltteori for plate og boksbærere i det etterkritiske området
- Forstå og beskrive de grunnleggende prinsippene bak den mest relevante regelkrav for knekking av søyler, bjelke-søyler samt avstivede plater og skall.
- Beregne sammenbruddsstyrken av bjelker, bjelke-søyler og avstivede plater og skall, samt gjennomføre regelverkskontroll ved hjelp av Excel regneark.
- Forklare hovedprinsippene bak elementformuleringen som er benyttet i USFOS
- Gjennomføre ikke-lineær analyse av komponenter, delkonstruksjoner og offshore plattformer med USFOS og utføre tolking av resultatene på grunnlag av grundig fysisk forståelse.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, regneøvinger og bruk av datamaskinprogrammet USFOS og PULS. 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. Mappeevaluering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen som teller 80% og obligatoriske arbeider som teller 20%. Resultatet for delene angis i %-poeng. Vurdering for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Eksamensoppgaver: Oppgavetekst gis kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Prosjektarbeid
• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

TMR4105 Marin teknikk, grunnlag, TMR4167 Marin teknikk - Konstruksjoner, TMR4247 Marin teknikk - Hydrodynamikk og TMR4170 Marine konstruksjoner.

Kursmateriell

Instituttkompendier, øvinger og lærebok: Ultimate load analysis of marine structures, T. H. Søreide, Tapir forlag.

Studiepoengreduksjon