SD2411 Lättkonstruktioner och FEM 8,0 hp

Lightweight Structures and FEM

Grundläggande strukturmekanik, analys av tunnväggiga förstyvade skal, plana plattor, stabilitetsteori och inledning till finita elementmetoder.

Visa kursinformation utifrån vald termin och kursomgång:

Kursomgång och genomförande

Ingen kursomgång är vald

Välj termin och kursomgång ovan för att få information från rätt kursplan och kursomgång.

Kursinformation

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll *

Lättkonstruktioners principiella uppbyggnad samt analys av lastfall, spänningar och deformationer. Introduktion till datorbaserad strukturmekanik och finita elementmetoder (FEM). Böjning, skjuvning, vridning och välvning av tunnväggiga öppna, slutna och förstyvade sektioner. Grundläggande platteori (Kirchhoff). Instabilitet hos balkar och plattor (Eulerknäckning, vridknäckning och lokalbuckling).

Lärandemål *

Undervisningen avser att ge en grundlig insikt i de olika konstruktionselementens verkningssätt, ge teorier för analys samt ge kännedom om flygplanets och andra lättkonstruktioners problem, särskilt ur hållfasthets-, styvhets- och viktssynpunkt. Vidare ges inledande utbildning i användandet av datorer vid analys och dimensionering av lättkonstruktioner.

Efter fullgjord kurs ska deltagarna kunna

  • Identifiera och beskriva olika konstruktionselements syfte och funktion i lätta strukturer.
  • med utgångspunkt från en problemställning välja passande konstruktionselement, med hänsyn till funktion och vikt
  • analysera och dimensionera tunnväggiga balkar och förstyvade skal med avseende på spänning, deformation och stabilitet
  • resonera och arbeta bekvämt med begrepp och storheter från tidigare kurser (t.ex. masscentrum och yttrögghetsmoment) såväl som begrepp som introduceras i denna kurs, t.ex. skjuvflöde, välvning och lokalbuckling.
  • beskriva hur finita elementprogram är uppbyggda och kunna tillämpa dem för analys av enklare strukturelement
  • skriva ett enkelt finita elementprogram i Matlab och använda det för att lösa balkproblem
  • förklara skillnader i resultat från olika analysverktyg utifrån förståelse för olikheter i de approximationer som de inbegriper.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet *

Differential- och integralkalkyl, diff-ekvationer, linjär algebra, hållfasthetslära och grundläggande programering. Lite tidigare erfarenhet av FEM och Matlab är också en fördel men inte ett formellt krav.

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Megson, T.H.G., Aircraft structures for engineering students, 4th Edition, Edward Arnold 2007. (2a eller 3e upplagan täcker också innehållet med reservation för sid- och kapitelhänvisningar)

Kompendier

Examination och slutförande

Betygsskala *

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

Examination *

  • LAB1 - Laborationer, 2,0 hp, betygsskala: P, F
  • LAB2 - Laborationer, 2,0 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

•  LAB1 - Laborationer, 2,0 hp, betygsskala: P, F

•  LAB2 - Laborationer, 2,0 hp, betygsskala: P, F

•  TEN1 - Tentamen, 4,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Övriga krav för slutbetyg *

Skriftlig tentamen (TEN1; 4 hp) och datorlaborationer (ÖVN1 och ÖVN2 2; 2+2 hp).

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Stefan Hallström

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb SD2411

Ges av

SCI/Farkost och flyg

Huvudområde *

Ingen information tillagd

Utbildningsnivå *

Avancerad nivå

Påbyggnad

SD2413 Fiberkompositer - analys och design

SD2416 Strukturoptimering och sandwichdesign

SD2432 Lättviktsdesign

SD2450 Biomekanik och neuronik

Etiskt förhållningssätt *

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.