Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Finita elementmetoden för mekanisk analys 7,5 högskolepoäng

Finite element analysis of solid structures
Avancerad nivå, M7009T
Version
Kursplan gäller: Höst 2021 Lp 1 - Tills vidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.


Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Fördjupningskod
A1N
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Hållfasthetslära
Ämnesgrupp (SCB)
Maskinteknik

Behörighet

Grundläggande kunskaper i Hållfasthetslära eller Kontinuumsmekanik samt grundläggande kurs i beräkningsmetoder inklusive finita element metoden.


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

  • beskriva de bakomliggande teorierna som finita elementmetoden (FEM) baseras på
  • beskriva hur och varför olinjära mekaniska fenomen påverkar val av lösningsmetod
  • förklara grundläggande teori bakom elasto-plastiska konstitutiva samband
  • förklara grundläggande teorier för stora deformationer
  • förklara grundläggande kontaktformuleringar

Färdighet och förmåga

  • lösa mekaniska problem med olinjära egenskaper
  • identifiera olika last- och randvillkor
  • förstå och utvärdera olika kontakttyper och materialparametrar
  • tillämpa FE-analys för att optimera en konstruktion eller komponent
  • kombinera CAD och FEM för att lösa problem
  • kritiskt granska och presentera erhållna resultat i skriftlig och muntlig form

Värdering och förhållningssätt

  • värdera hur finita elementmetoden kan användas för dimensionering och produktutveckling
  • relatera numeriska metoders roll inom hållbar utveckling
  • reflektera och utvärdera över utmaningar inom finita element analys
  • känna ökad erfarenhet av ingenjörsmässiga bedömningar samt identifiering och formulering av problemställningar

Kursinnehåll
Kursen behandlar grundläggande teorier från linjär och olinjär FEM. Grunder inom lösningsmetoder, materialmodellering, stora deformationer och kontaktformulering behandlas i kursen. Teorier för olinjär numerisk analys och validering av resultat. Praktiska övningar i modellering, simulering och analys av dynamiska problem samt olika olinjära problem i finita elementprogrammet LS-DYNA samt Matlab. Grundläggande förståelse och kunskaper från mekanik, fysik och matematik är viktiga hjälpmedel. Omfattningen på respektive delmoment ges i %.

Grundläggande FE formulering (20%)

Ekvationslösning av olinjära statiska problem (20%)

Olinjär FEM i solidmekaniken (30%)

Datorövningar (30%)

Kursen utgör en viktig grund för dig som vill läsa vidare och arbeta inom områden där mekaniska komponenter och system ingår, t ex teknisk mekanik, teknisk design, produktinnovation, maskinteknik, produktutveckling osv.


Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.
Undervisningen består av föreläsningar, laborationer, projektuppgift samt inlämningsuppgifter. Föreläsningarna behandlar teori och dess tillämpning i samband med problemlösning. Vid datorlaborationerna och projektuppgift övas tillämpning av teorier genom lösning av mekaniska problem. Inlämningsuppgifterna är omfattande och kopplade till teorierna som behandlats på föreläsningarna. Här får studenten tillfälle att öva på muntlig presentation och skriftlig framställan.

Examination
Om det finns beslut om särskilt pedagogiskt stöd, i enlighet med Riktlinjen Studentens rättigheter och skyldigheter vid Luleå tekniska universitet, finns möjlighet till anpassad eller alternativ examinationsform.
Differentierade betyg ges med ledning av skriftlig och muntlig redovisning av obligatoriska uppgifter. Skriftlig tentamen ges ej.

Examinator
Andreas Lundbäck

Övergångsbestämmelser
Kursen M7009T motsvarar kursen MTM170

Litteratur. Gäller från Höst 2021 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
A first course in the finite element method, (5th Edition)
Författare: Daryl L. Logan
ISBN-13: 978-0-495-66827-5
ISBN-10: 0-495-66827-3

Föreläsningsmaterial samt artiklar kommer att tillhandahållas

Kursgivare
Institutionen för teknikvetenskap och matematik (TVM)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHpTillståndGäller frånTitel
0001Obligatoriska inlämningsuppgifterG U 3 4 57.50ObligatoriskH07

Studiehandledning
Studiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.

Kursplanen fastställd
Kursplanen är fastställd av Institutionen för tillämpad fysik, maskin och materialteknik 2007-02-28 att gälla från H07.

Reviderad
av Huvudansvarig utbildningsledare Niklas Lehto 2021-02-17