IRM26121 Maskinkonstruksjon med simulering (Høst 2022)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk emne i Bachelorstudium i ingeniørfag -maskin: digital konstruksjon og robotisering, samt for TRESS og Y-veien tilknyttet dette studieprogrammet.

Anbefalte forkunnskaper

IRF14221 Mekanikk og IRF10721Ingeniørmatematikk

Undervisningssemester

3.semester (høst)

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskap

Studenten har kunnskap om:

• hvordan man beregner moment, skjær og aksialkraft og forskyvninger i statisk bestemte og ubestemte konstruksjoner

• metoder for å beregne komposittbjelker

• formgivning, materialvalg, dimensjonering og sammenføyning av maskinkomponenter til større enheter i maskinkonstruksjon

• sentrale dimensjoneringsmetoder for å beregne belastningen i konstruksjonen i kritiske punkter

• ulike spenningstyper og spenningskomponenter, og hvordan disse kombineres ved å benytte forskjellige flytehypoteser

• hvordan man kan benytte digitale verktøy til å optimalisere komponenter med hensyn til materialbruk og utforming

 

Ferdigheter

Studenten kan:

• bestemme om en konstruksjon er statisk bestemt eller statisk ubestemt

• bestemme lastvirkning i statisk bestemte og ubestemte konstruksjoner

• beregne forskyvninger/rotasjoner på statisk bestemte og ubestemte systemer

• beregne spenninger og forskyvinger i komposittbjelker.

• løse systematisk dimensjoneringsoppgaver for kjente konstruksjonselementer ved hjelp av teorier og digitale verktøy.

• dimensjonere slik at tilstrekkelig fasthet oppnås

• benytte flytehypoteser til å beregne ekvivalente spenninger og sikre at disse er innenfor et akseptabelt område

• modellere et mekanisk system med 2D og 3D modeller ved bruk av digitale verktøy innen elementmetoden

• benytte digitale verktøy innen elementmetoden for analyse av statisk belastede konstruksjoner

 

Generell kompetanse

Studenten

• har forståelse for bjelkenes mekanikk og kjennskap til beregningsmetoder som er grunnlag for dimensjoneringsprogrammer

• analyserer konstruksjoner ved hjelp av teorier og digitale verktøy, og finne optimale løsninger ut fra bestemte kriterier

• har konstruksjonserfaring og kunnskap som grunnlag for videre studier og spesialisering innen fagområdet

Innhold

Emnet består av to deler med følgende temaer:

Del 1) Teori: 

• Bjelkens differensialligning

• Deformasjon av bjelken

• Enhetslastmetoden

• Statisk ubestemte konstruksjoner

• Komposittbjelker

• Dimensjonering mhp. flyting, brudd, utmatting

• Sammenføyningsmetoder

• Beregningsoppgaver og konstruksjonsoppgaver

Del 2) Simulering og analyse av konstruksjoner ved bruk av FEM verktøy:

•  Praktisk bruk og trening med PC-programmet ANSYS

•  Simulering som settes opp slik at analysen gir både numeriske og grafiske resultater

•  Simuleringen benyttes til å underbygge noen av fagfeltene angitt under Del 1) Teori

Undervisnings- og læringsformer

Undervisningen er problemorientert og gjennomføres ved bruk av forelesninger, øvingstimer og selvstudie

Arbeidsomfang

250-300 timer

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Godkjent 7 av 8 øvinger

• Innlevert utført prosjektoppgave på tvers av emner i tredje semester

Eksamen

Eksamen består av to deleksamener:

• Deleksamen 1: Skriftlig eksamen, individuell. Varighet: 3 timer. (Teller 50 %). Hjelpemidler ved deleksamen 1: Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kan kommunisere trådløst. Tekniske tabeller. Det er tillatt med egne notater i tabellene, men ikke løse lapper eller ark.

• Deleksamen 2: Skriftlig eksamen, individuell (teller 50%), med test av digital kompetanse. Varighet: 3 timer. Hjelpemidler: Alt skriftlig, trykt og elektronisk materiell, inkludert egne notater. Kommunikasjon med andre er ikke tillatt.

Karakterregel A-F benyttes for begge deleksamener. Det gis en samlet karakter i emnet. Begge deleksamener må være bestått for å få karakter i emnet.

Sensorordning

Ekstern og intern sensor eller to interne sensorer.

Vilkår for ny/utsatt eksamen

Konteeksamen avholdes tidlig i påfølgende semester. Mer informasjon om konter finner du her.

Evaluering av emnet

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

Litteratur

Gjeldende litteraturliste for HØST 2022 finner du i Leganto.