Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Rymdmaterial och strukturer 7,5 högskolepoäng

Space Materials and Structures
Avancerad nivå, R7024R
Version
Kursplan gäller: Vår 2022 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
Betygskala
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
Johnny Ejemalm

Litteratur. Gäller från Höst 2019 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Litteratur bestäms senare.

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHPTillståndGäller 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 2021-02-16