Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Rymdmaterial och strukturer 7,5 högskolepoäng

Space Materials and Structures
Avancerad nivå, R7024R
Version
Kursplan gäller: Vår 2023 Lp 3 - Tills vidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.


Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Fördjupningskod
A1N
Betygsskala
G U 3 4 5
Ämne
Rymdteknik
Ämnesgrupp (SCB)
Rymdteknik
Ingår i huvudområde
Rymdteknik

Behörighet

M0047M Differentialkalkyl, M0048M Linjär algebra och integralkalkyl, M0049M Linjär algebra och differentialekvationer, M0055M Flervariabelanalys eller andra matematikkurser där matematisk analys i flera dimensioner och vektoranalys ingår. M0046M Matematik Ry eller matematikkurser med transformteori och partiella differentialekvationer. Mekanik i F0004T Fysik 1 och F0006T Fysik 3 eller motsvarande. F0059T Teknisk mekanik. Goda kunskaper i engelska, motsvarande Engelska 6.


Urval

Urvalet grundas på 20-285 högskolepoäng



Mål/Förväntat studieresultat
Kursens mål är att studenten skall:

- ha tillförskaffat sig grunderna i rymdmiljöns utmaningar i termer av materialteknik.
- ha tillägnat sig grundläggande kunskap för uppbyggnad och beteende hos högpresterande material som används i raket- och rymdindustri.
- ha tillägnat sig grundläggande kunskap om hur uppskatta egenskaper hos kompositer, keramer och legeringar för rymdtillämpningar. 
- känna till de viktigaste degraderingsmekanismer som uppstår i resultat av termiska och mekaniska laster.
- känna till typiska lösningar  på strukturproblem i rymden och uppskatta effekter av påverkan av rymdmiljön på rymdfarkostens struktur.
- kunna genomföra numeriska simuleringar med användning av kommersiella koder för att analysera och optimera strukturer. 
- kunna använda enkla strukturmodeller av tunna platt- och skalformiga linjärt elastiska kroppar,
- kunna beräkna spänningar och deformationer i sådana strukturmodeller,
- kunna genomföra och utvärdera praktiska experiment med sådana strukturmodeller,
- kunna metodiskt angripa och lösa hållfasthetstekniska problem för den aktuella klassen strukturmodeller.

Kursinnehåll
RYMDMATERIAL  
- Grunderna i materialteknik, såsom kristall- och mikrostruktur, mekaniska egenskaper. Relationen mellan materialets mikrostruktur och egenskaper. Härdningsmekanismer. 
- Lättviktslegeringar, superlegeringar, keramiska material och olika typer av kompositer.
- Effekter av rymdmiljön på exempelvis materialdegradering.
- Oxidation, strålningsresistens, utgasning.

STRUKTURER
- Energimetoder: Potentiella energins minimum. Virtuellt arbete. Rayleigh-Ritz’ metod.
- Tunna plattor: Kirchhoffs teori för plattor. Deformationer och spänningar. Snittstorheter och jämviktssamband. Plattekvationen.
- Skal: Membrantillstånd.  Cylinderskal med rotationssymmetrisk last.
- Instabiliteter i rymdmaterial.
- Bikakastruktur. Whipplesköld.
- Fundamental frekvens hos utvecklingsbara system såsom solpaneler.


Genomförande
Kursens undervisningsspråk samt undervisningsform anges för varje kurstillfälle och framgår av kurssidan på Luleå tekniska universitets hemsida.
Kursen genomförs i form av föreläsningar och laborationer.

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.
Skriftlig tentamen och laboration som examineras med skriftlig rapport.

Examinator
Marta-Lena Antti

Litteratur. Gäller från Vår 2023 Lp 3
T.H.G. Megson; Aircraft Structures for Engineering Students, Butterworth-Heinemann (e-bok på LTU bibliotek)

Tucker and Lindsey; An introduction to automotive Composites, U.K. Rapra Technology, 2002 (e-bok på LTU bibiliotek)

Ashby, Shercliff & Cebon; Materials: engineering, science, processing, design (e-bok LTU bibliotek)

Composites, structures, compendium on Canvas.

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygsskalaHpTillståndGäller frånTitel
0002Skriftlig tentamenG U 3 4 54.50ObligatoriskH19
0003LaborationU G#3.00ObligatoriskV21

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
av Jonny Johansson, HUL SRT 2019-02-15

Reviderad
av Jonny Johansson, HUL SRT 2022-02-11