MF2010 Komponentkonstruktion 6,0 hp

Component Design

Kursen komponentkonstruktion syftar till att fördjupa förståelsen för hur komponenter i maskintekniska system dimensioneras. I kursen analyseras ett antal olika komponenter med avseende på funktion, tillförlitlighet, krafter, påkänningar, skademekanismer mm. Analysen sker delvis med kända konstruktionsverktyg så som finita elementberäkningar och Monte Carlosimulering men studenten tränas även i att skapa och utvärdera egna modeller och algoritmer.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Kursens huvudmål är att ge studenterna en djupare insikt om det grundläggande tänkesättet för komponentkonstruktion. Kursen syftar även till att förbättra studentens förmåga att använda befintliga, men också att skapa nya, modeller som kan användas för att beskriva en komponents funktion.

En student som fullföljt kursen ska:

• ha en god förmåga att använda kunskap från basämnen, som matematik, mekanik, och hållfasthetslära vid konstruktion av maskinkomponenter;

• kunna beräkna deformationer och spänningar vid böjning av en kort, tjock balk;

• kunna genomföra utmattningsanalyser med delskadeteori;

• kunna beskriva vanliga skademekanismer som är begränsande för produktens funktion;

• kunna beräkna en produkts effektivitetsgrad;

• vara tränad i att använda internationalla standards vid dimensionering av standardkomponenter;

• kunna använda och utvärdera analytiska och numeriska metoder från hållfasthetslära vid konstruktion av komponenter och även kunna bedöma värdet av metoderna;

• kunna skapa egna modeller som beskriver funktionen hos icke standardiserade komponenter och använda dessa modeller  för att optimera komponentens funktion;

• kunna använda kunskap från lagerkonstruktion på komponenter med liknande kontaktförhållanden som hos lager.

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen baseras på problemlösning. En existerande produkt används som ett exempel genom kursen och huvuddelen av uppgifterna är analyser och omkonstruktion av denna produkt.

Ämnen som behandlas är:

• felmekanismer i mekaniska komponenter;

• analyser av krafter i mekaniska produkter;

• uppskattning av effektivitetsgraden hos en produkt;

• dynamisk belastning; periodisk last; transienter.

• utmattning: standardanalys; delskadeteori;

• standardiserade konstruktionsmetoder för komponenter, som växlar;

• avancerad analys av en komponents styrka och optimering av dess vikt;

• modellering av icke-standard komponeter;

• användning av lagerkonstruktionsanalogier för analys av andra komponenter.

Kursupplägg

Kursen omfattar:

• två laborationer;

• tre grupparbeten;

• två individuella inlämningsuppgifter;

• en valfri muntlig examen

Projektet är ett kollaborativt industriellt utvecklingsprojekt med en frivillig tentamen.

Behörighet

En kandidatexamen i Maskinteknik eller motsvarande.

Antingen kursen MF2005 Innovativ konstruktion I eller kursen MF2006 Innovativ konstruktion II.

Litteratur

1 - Publicerat kursmaterial.

2 - Michael F. Ashby, "Materials Selection in Mechanical Design", Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.

3 - Anton van Beek, “Advanced engineering design. Lifetime performance and reliability”, TU Delft, 2006.

Examination

  • INL2 - Inlämningsuppgift, 2,0, betygsskala: P, F
  • LAB1 - Laboration, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Slutbetyget baseras på INL2 och TEN1 samt krav på godkända laborationer och grupparbeten

Krav för slutbetyg

För slutbetyg fordras godkända laborationer och projektuppgifter

Ges av

ITM/Maskinkonstruktion

Kontaktperson

Stefan Björklund, 08-790 6302, stefan@md.kth.se

Examinator

Stefan Björklund <stefan@md.kth.se>

Påbyggnad

MF2011 Systemkonstruktion

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2017.
Examinationsinformation gäller från och med VT2014.