Kursplan för Datorbaserad materialmekanik I

Computational Mechanics of Materials I

Kursplan

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1TM112
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Materialteknik A1N, Teknik A1N

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå

    • G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    • G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    • G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    • GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

    Avancerad nivå

    • A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    • A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    • A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    • A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    • AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2020-02-25
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: HT 2020
  • Behörighet: 120 hp inom teknik/naturvetenskap inklusive Hållfasthetslära, Flervariabelanalys och Linjär algebra. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
  • Ansvarig institution: Institutionen för materialvetenskap

Mål

Kursens mål är att ge ett systematiskt tillvägagångssätt för att numeriskt lösa enklare problem inom materialmekanik, stationär värmeledning och andra enklare fysikaliska fenomen.

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

  • tillämpa konceptet elastisk lagrad energi för att analysera deformationer och krafter i elastiska kroppar,
  • identifiera frihetsgrader och randvillkor i ett diskret elastiskt system och lösa det med matrismetoder,
  • formulera FE-ekvationerna med svag form/virtuella arbetets princip for olika problem som kan beskrivas med partiella differentialekvationer och ge en fysikalisk tolkning av de olika ingående termerna,
  • tillämpa FE för att lösa 1D- eller 2D-problem inom linjär materialmekanik, stationär värmeledning och andra enklare fysikaliska fenomen,
  • implementera enklare FE-lösare i Matlab.

Innehåll

Introduktion av energimetoder, stark och svag formulering for analys av fysikaliska fältproblem. Approximativa ansatser for finita elementmetoden (FE) och residualmetod. En- och tvådimensionella isoparametriska element. Formulering av FE-ekvationer och implementering av dessa i Matlab. Lösning av enklare materialmekaniska problem med de implementerade FE-algorithmerna i Matlab.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner/räkneövningar.

Examination

Inlämningsuppgifter.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: HT 2020

I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.

  • Saabye Ottosen, Niels; Petersson, Hans Introduction to the finite element method

    New York: Prentice Hall, 1992

    Se bibliotekets söktjänst

FE-paketet CALFEM (toolbox till Matlab)