Emne

Elementmetoder, grunnkurs (MSK250)

Fakta

Emnekode MSK250

Vekting (stp) 10

Semester undervisningsstart Høst

Undervisningsspråk Engelsk

Antall semestre 1

Vurderingssemester Høst

Timeplan Vis timeplan

Litteratur Pensumlisten finner du i Leganto

Introduksjon

Emnet gir grunnleggende dekning av beregningsmessig design av sivile og mekaniske konstruksjoner, og oppdaterte programvareapplikasjoner. Den forklarer Finite Element-metoden og relaterer metoden til flere praktiske ingeniørapplikasjoner. Spesifikke emner som dekkes inkluderer lineære fjærelementer, stangelementer, takstoler, bjelker og rammer, og varmeoverføring. I løpet av semesteret får studentene vist trinn for trinn detaljert utvikling av finite element ligningene og analytisk demonstrasjon av hvordan Finite Element Method er programmert. Eksempler i MATLAB, CALFEM og ANSYS lar elevene lære å utvikle sin egen datakode.

Innhold

NB! Dette er et valgfag og kan avlyses dersom færre enn 10 studenter er påmeldt innen 20. august for høstsemesteret.

Hovedtemaer for kurset inkluderer: En oversikt over elementmetoden- Matematisk bakgrunn- Lineære fjærelementer-Søyleelementer- Takstoler- Bjelker- Rammer- Prinsippet om minimum potensiell energi for 1-D-elementer- Elastisitetsligninger for 2-D og 3-D faste stoffer- Prinsippet om minimum potensiell energi for 2-D og 3-D elementer- Finite Element-modellering av varmeoverføring

Læringsutbytte

Etter fullført emne skal studentene ha tilstrekkelig kunnskap og grunnleggende forståelse av endelige element-metoden. De vil kunne analysere 2D og 3D takstoler og rammer, og plater under belastning i planet. Videre skal studentene ved bruk av endelig element dataprogrammer tilegne seg ferdigheter i løsning av maskin- og konstruksjonstekniske problemer.

Forkunnskapskrav

  • Konstruksjonsmekanikk 1 (BYG140)

Anbefalte forkunnskaper

Mekanikk (FYS100), Matematiske metoder 2 (MAT200)

Eksamen / vurdering

Skriftlig eksamen og prosjektoppgave

Skriftlig eksamen

Vekt 7/10

Varighet 4 Timer

Karakter Bokstavkarakterer

Hjelpemiddel Godkjent kalkulator, Lærebok 1)

Eksamenssystem Papirbasert

Prosjektoppgave

Vekt 3/10

Varighet 3 Uker

Karakter Bokstavkarakterer

Hjelpemiddel Alle

Eksamenssystem Canvas

1) Dimitrios Pavlou, Essentials of the Finite Element Method for Mechanical and Structural Engineers, Elsevier, 2015

Skriftlig eksamen gjennomføres med penn og papir. Hjelpemiddelet til den skriftlige eksamen er den anbefalte boken ( “Dimitrios Pavlou, Essentials of the Finite Element Method for Mechanical and Structural Engineers, Elsevier, 2015”) og en enkel kalkulator (eksamen med åpen bok og enkel kalkulator).

Prosjektoppgaven gjennomføres i grupper, hvor hver student i gruppen leverer en individuell prosjektoppgave.

Det tilbys ikke kontinuasjonsmuligheter på prosjektoppgaven. Studenter som ikke består prosjektoppgaven, kan ta denne delen på nytt neste gang emnet har ordinær undervisning.

Både prosjekt oppgaven og skriftlig eksamen må være bestått for å få bestått karakter i emnet.

Vilkår for å gå opp til eksamen/vurdering

Obligatoriske øvinger

Minst 6 av 7 obligatoriske oppgaver må være godkjent for å få tilgang til eksamen.

Oppmøte på laboratorieøvelser er obligatorisk.

Obligatorisk Helse, miljø og sikkerhet (HMS) kurs må være gjennomført og godkjent for å få tilgang til laboratoriet.

Arbeidsformer

4 timer forelesning per uke og 2 timer labøvelser per uke. 3 uker prosjektarbeid med veiledning 2 timer per uke.

Bruk av KI som studiestøtte i studiearbeidet

KI-verktøy kan brukes som læringsstøtte i MSK250, men skal aldri erstatte forståelsen av elementmetoden (FEM) emnet skal bygge — å analysere konstruksjoner med elementmetoden for hånd er nettopp det du selv skal mestre, og eksamen er med penn og papir. Nyttige bruksområder er å be KI forklare et begrep (f.eks. hva en elementformulering er, hvordan en takstol analyseres med FEM, eller hva en formfunksjon gjør), å kontrollere oppsettet av en oppgave du selv har løst, eller å lage øvingsoppgaver til selvtesting før eksamen. Du er selv ansvarlig for kritisk å vurdere det KI produserer, og all bruk av KI i vurdert arbeid skal følge emnets retningslinjer.

Åpent for

Åpent emne for alle registrert med kravene til generell studiekompetanse (GSK) + ingeniørkrav (HING).

Opptakskrav

Generell studiekompetanse (GSK) + ingeniørkrav (HING).

Emneevaluering

Fakultetet avgjør om det skal gjennomføres tidligdialog i alle emner eller i utvalgte grupper av emner. Formålet er å få tilbakemeldinger fra studentene for forbedringer i semesteret. I tillegg skal det gjennomføres en digital emneevaluering minst hvert tredje år for å innhente studentenes erfaringer.

Kontakt

Instituttleder:
Mona Wetrhus Minde
Ansvarlig laboratorieøvelser:
Adugna Deressa Akessa
Emneansvarlig:
Dimitrios Pavlou

Tilbys av

Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet

Institutt for maskin, bygg og materialteknologi

Emnebeskrivelsen er hentet fra Felles studentsystem Versjon 1