IRM20013 Mekanikk 2 (Høst 2013)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk emne i Bachelor i ingeniørfag:

• Maskin
• Maskin, Y-veien

Forkunnskapskrav utover opptakskrav

Det anbefales fullført og bestått i emnet Mekanikk 1 og Matematikk 1, eller tilsvarende.

Undervisningssemester

3. semester (høst).

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Emnet har tre fagområder - A fashetslære, B dynamikk, C fluidmekanikk

A) FASTHETSLÆRE

Kunnskap
Studenten kjenner til:

• Spenningsbegrepet og spenningsanalyse for å bestemme koordinatspenninger, hovedspenninger og deres respektive hovedspenningsretninger og maksimal skjærspenning
• Dimensjoneringskriterier (von Mises og Treca) for å bestemme materialutnyttelse
• Forskjellen mellom partielle sikkerhets- og materialfaktorer og total sikkerhetsfaktor
• Bjelkeanalyse: Deformasjon av bjelker. Elementærbjelkemetoden og enhetslastmetoden og hvordan disse anvendes på statisk ubestemte konstruksjoner. Komposittbjelker med to eller flere materialer
• Knekking av trykkbelastede staver og bjelker

Ferdigheter
Studenten beregner spenninger, materialutnyttelse og deformasjoner for plane konstruksjoner

Generell kompetanse
Studenten anvender metoder og prinsipper for dimensjonering

B) DYNAMIKK:

Kunnskaper
Studenten kjenner til sentrale tema innen

• Kinematikk og kinetikk
• Partikkeldynamikk
• Arbeid og energi
• Translasjonsdynamikk for stive legemer
• Impuls
• Støt, elastisk og uelastisk
• Rotasjonsbevegelse for stive legemer
• Mekanismer: Utvekslinger, planetgir, differensialer
• Simuleringer av dynamiske systemer med Matlab

Ferdigheter
Studenten gjennomfører analyser og beregninger av dynamiske mekanismer og systemer

Generell kompetanse
Studenten anvender metoder og prinsipper for analyse av stive legemer i bevegelse

C) FLUIDMEKANIKK

Kunnskaper
Studenten kjenner til sentrale begrepene inn fluidmekanikk:

• Viskositetsbegrepet
• Hydrostatikk
• Laminær og turbulent strømning
• Kontinuitetsligningen
• Energiligningen og Bernoullis ligning
• Kontrollvolummetoden
• Impulsligningen
• Friksjonstap, samt Drag/Løft i hydro- og aerodynamikk
• Pumpe/Turbin

Ferdigheter
Studenten gjennomfører beregninger innen kunnskapsområdene

Generell kompetanse
Studenten anvender metoder og prinsipper for analyse av fluider

Innhold

Del A Fasthetslære:

• Introduksjon til Fasthetslære
• Spenningsbegrepet
• Plan spenningstilstand
• Dimensjoneringskriterier
• Deformasjon av bjelker
• Elementærbjelkemetoden
• Enhetslastmetoden
• Statisk ubestemte konstruksjoner
• Knekking

Del B Dynamikk:

• Kinematikk
• Partikkeldynamikk
• Arbeid og energi
• Translasjonsdynamikk for stive legemer
• Impuls
• Støt, elastisk og uelastisk
• Rotasjonsbevegelse for stive legemer
• Mekanismer: Utvekslinger, planetgir, differensialer
• Simuleringer av dynamiske systemer med Matlab

Del C Fluiddynamikk:

• Kontinuumshypotesen
• Viskositet begrepet
• Hydrostatikk
• Trykk-krefter på flater
• Laminær og turbulent strømning
• Kontinuitetsligningen
• Energiligningen og Bernoullis ligning
• Pumpe/Turbin
• Kontrollvolummetoden
• Impulsligningen
• Friksjonstap
• Drag/løft i hydro- og aerodynamikk

Undervisnings- og læringsformer

Undervisningen er problemorientert og gjennomføres ved bruk av forelesninger, øvingstimer og selvstudium.
I løpet av emnet skal studentene levere øvinger (se arbeidskrav) som samles i arbeidsmappe merket 'Mekanikk_2'. Godkjente arbeidsmapper benyttes som hjelpemiddel ved skriftlige tester - se Vurdering.

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

6 obligatoriske øvinger, som må være godkjent.

Nærmere definerte arbeidskrav fastsettes i emnets undervisningsplan.
Arbeidskrav må være godkjent før studentene kan framstille seg til eksamen.

Eksamen

Mappevurdering med to komponenter:

• En 3 timers individuell skriftlig test i Fasthetslære etter ca. halvgått semester.
• En 3 timers individuell skriftlig test i Dynamikk- og Fluidmekanikk.

Hjelpemiddel: Tabeller og kalkulator. Godkjent arbeidsmappe utleveres på testene.

Det gis en bokstavkarakter A til F, der A er beste karakter og F er "Ikke Bestått". Dersom man får "Ikke Bestått" vil ny og utsatt eksamen gjennomføres ved neste ordinære eksamen.

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur

 

Støttelitteratur:

Vollen, Øistein: Mekanikk for ingeniører, Statikk og fasthetslære. NKI forlag