Course syllabus

Kurs-PM

TME255 TME255 Hållfasthetslära lp4 VT22 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Mekanik och maritima vetenskaper

Kontaktuppgifter

Per Mottram Hogström, Universitetslektor, Institutionen för mekaniska och maritima vetenskaper (M2))

Telefon: 031-772 14 78

E-mail: per.hogstrom@chalmers.se

Vikarierande vecka 1: Jim Brozolius

Räkneövningar och projektuppgift

 Xiangyu Lei, xlei@chalmers.se

Kursens syfte

Kursen i hållfasthetslära avser att ge grundkunskaper som möjliggör ingenjörsmässiga beräkningar och uppskattningar av spänningar, deformationer och hållfasthet hos konstruktioner och konstruktions­detaljer. Hållfasthetsläran kan ses som ett grundläggande ämne för konstruktionsteknik.

Schema

TimeEdit

Kurslitteratur

• Tore Dahlberg: Teknisk Hållfasthetslära, Studentlitteratur.
• Tore Dahlberg: Formelsamling i hållfasthetslära, medföljer boken och kommer att användas på föreläsningar och övningar, annan valfri formelsamling i hållfasthetslära är tillåten i kursen och på tentamen.
• Formelsamling i mekanik av Sune Olsson.
• Formler och tabeller för mekanisk konstruktion av Karl Björk.
• Häfte: ”Matrisformulerad förskjutningsmetod för analys av stångbärverk”, Alfredsson, Enelund, Ekh. Endast sid 1-16 ingår i kursen (Finns på kursens canvas-sida)
• Tore Dahlberg: Lösningar till talen i Teknisk Hållfasthetslära, Studentlitteratur. (Denna är frivillig)
• All information om kursen att löpande läggas ut kontinuerligt på Canvas

Kursens upplägg

Hållfasthetsläran kan beskrivas som den del inom naturvetenskapen som beskriver hur fasta kroppar beter sig vid belastning. Kursen behandlar den grundläggande beräkningsmetodiken för de klassiska belastningsfallen dragning, vridning och böjning av stavar, axlar respektive balkar. Vidare studeras deformationer i stångbärverk (fackverk) med matrisformulerad förskjutningsmetod. Kursen innehåller en projektuppgift tillsammans med kursen MVE355 programmering och numeriska beräkningar i Python, där en strukturmekanisk analys av ett stångbärverk skall utföras både analytiskt och numeriskt med hjälp av Python.

Kursen består av:

• Föreläsningar med läsanvisningar i kursschemat
• Räkneövningar med lösning av tal på tavlan i helklass. Rekommenderade hemuppgifter ges i schemat
• Handledning av projektuppgift

Förändringar sedan förra kurstillfället

Räkneövningar kommer genomföras i storgrupp istället för som tidigare i mindre grupper. Alla föreläsningar håll live på campus och kommer inte att spelas in. 

Lärandemål

• beräkna och uppskatta spänningar och deformationer hos konstruktioner belastade i de klassiska fallen dragning, vridning och böjning.
• förklara innebörden av normalspänning och normaltöjning, skjuvspänning och skjuvdeformation, linjärt elastiska och linjärt elastiskt-idealplastiska materialsamband.
• lösa problem med enkla stångbärverk både isostatiska och hyperstatiska system med hjälp av matrisformulerad förskjutningsmetod.
• analysera vridning av axlar.
• beräkna storheter inom plana ytors geometri såsom, tyngdpunkt, statiska moment och yttröghetsmoment.
• beräkna spänningar och deformationer i balkar belastade i ett plan.
• lösa elastiska linjens differentialekvation för enkla geometrier.
• använda elementarfall för balkböjning.
• förstå innebörden av plana fleraxliga spänningstillstånd, huvudspänningar samt effektivspänning.
• formulera den matematiska modellen för ett hållfasthetsproblem genom uppställande av jämvikt-,kompatibilitet- och konstitutiva samband.
• använda Pythonför numerisk lösning av ett hållfasthetsproblem.

Examination

Kursen avslutas med en skriftlig tentamen. Tillåtna hjälpmedel är typgodkänd kalkylator, valfri formelsamling i hållfasthetslära, formelsamling i mekanik samt någon formelsamling i matematik. Det är ej tillåtet med lösblad med anteckningar eller lösta övningsuppgifter nedtecknade i läroboken. För godkänd kurs krävs både godkänd projektuppgift och godkänd tentamen. Tentan omfattar fem uppgifter som vardera kan ge maximalt 10 poäng. Betygsgraderna är underkänd, 3, 4 och 5 med poänggränser enligt:

En dugga finns inplanerad i kursen, exakt datum kommer att meddelas. Duggan omfattar fyra uppgifter om max 5 p vardera, d.v.s. maxpoäng på duggan är 20p. Detta resulterar i bonuspoäng på de tre följande tentorna i kursen med fördelning enligt:

Redovisning av projektuppgiften är planerad v. 19 då vi kommer gå igenom Pythonkoden, köra den och diskutera resultaten utifrån uppställningar och gjorda anteckningar. Dessa skall vara tydliga att följa och studenterna skall vara beredda på att besvara frågor om sina egna resultat. Om redovisningen av projektuppgiften inte är godkänd kommer tillfälle för komplettering att erbjudas. 

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan