Hoppa till innehållet


KURSPLAN

Beräkningsmetoder och ingenjörsverktyg 7,5 högskolepoäng

Computational Methods and Engineering Tools
Avancerad nivå, R7027R
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. 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
Indelat i 3 kategorier nedan, ska studenten efter genomgången kurs visa: 

1. Kunskap och förståelse 
  • grundläggande kunskaper i numerisk metoder (NM) och numerisk modellering av rymdvetenskapliga och rymdtekniska problem, hållfasthetstekniska- och strömningstekniska problem.
  • förstå de bakomliggande teorierna som Finita element metoden (FEM) och beräkningsströmninsmekanik (CFD) baseras på.
  • grundläggande förståelse för hur och varför omekaniska fenomen påverkar val av lösningsmetoder.
  • förstå vikten av tillförlitlighet i CFD-modellering.
  • ha ökad kunskap om komplexa strömningsfall för rymdtillämpningar. 
  • ha kunskap om centrala områden för CFD och FEM-modellering i rymdtillämpningar. 
2. Färdighet och förmåga  
  • kombinera CAD, FEM, och CFD för att lösa problem.
  • känna ökad erfarenhet av hur NM, CAD, FEM och CFD används i rymdindustrin och rymdforskningen.
  • kunna applicera metoder för att göra en strömningsmekanisk simulering trovärdig.
3. Värderingsförmåga och förhållningssätt  
  • förstå vilken roll NM spelar inom rymdvetenskapen och rymdindustrin
  • känna till dagens utmaningar i rymdindustrin relaterat till NM, CFD och FEM.
  • känna ökad erfarenhet av ingenjörsmässiga bedömningar samt identifiering och formulering av problemställningar  

Kursinnehåll
- Numeriska metoder för lösning av ordinära och partiella differentialekvationer, linjära och ickelinjära ekvationssystem med tillämpning t ex inom bandynamik.
- Spektralanalys av tidsserier för t ex växthusgaser. Simulering av gaser med Monte Carlometoden.
- Beräkningsströmningsdynamik (CFD): Nätgenerering, val av ekvationer och randvillkor kopplat till olika testfall gällande strömningssimuleringar. Specifikt behandlas modellering, reologiska modeller och sätt att arbeta med strömning i rymdtillämpningar - exempelvis strömningen av Mars atmosfär på marknivå. Vidare demonstreras sätt att validera simuleringar.
- Finita elementmetoden (FEM): Grundläggande teorier för linjär och olinjär finita elementmetod. Praktiska övningar i modellering, simulering och analys av hållfasthetstekniska problem. 
- Computer Aided Design (CAD).

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

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.
Kursen examineras genom inlämningsuppgifer på var och en av de fyra momenten Numeriska Metoder (NM), Computer Aided Design (CAD), Finita elementmetoden (FEM) och Beräkningsströmningsdynamik (CFD). Betyget på kursen (U, 3,4,5) avgöra genom en sammanvägning av betyget på var och en av delmomenten.

Övrigt
Kursen kan inte ingå i examen tillsammans med F7002R Numeriska metoder.

Examinator
Johnny Ejemalm

Litteratur. Gäller från Vår 2020 Lp 3 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Litteratur bestäms senare.

Kursgivare
Institutionen för system- och rymdteknik (SRT)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHpTillståndGäller frånTitel
0002Inlämningsuppgift NMG U 3 4 51.90ObligatoriskV21
0003Inlämningsuppgift CADG U 3 4 51.90ObligatoriskV21
0004Inlämningsuppgift FEMG U 3 4 51.90ObligatoriskV21
0005Inlämningsuppgift CFDG U 3 4 51.80ObligatoriskV21

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