SE2135 Utmattning, tillförlitlighet och dimensionering 9,0 hp

Fatigue, Reliability and Design

OBS!

Detta är en nedlagd kurs.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Teknik
  • Betygsskala

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

Sista planerade examination: HT21.

Kurstillfällen/kursomgångar

HT18 UTD för programstuderande

  • Perioder

    HT18 P1 (4,5 hp), P2 (4,5 hp)

  • Anmälningskod

    50121

  • Kursen startar

    2018-08-27

  • Kursen slutar

    2019-01-14

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    Stockholm

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Schema

    Schema (nytt fönster)

  • Planerade moduler

    P1: E1, I1, A2, E2, G2. P2: E1, I1, A2, E2, G2. mer info

  • Kursansvarig

    Mårten Olsson <mart@kth.se>

  • Målgrupp

    Sökbar för alla masterprogram årskurs 2 och civilingenjörsprogram årskurs 5

  • Del av program

HT18 Doktorand för fristående studerande

  • Perioder

    HT18 P1 (4,5 hp), P2 (4,5 hp)

  • Anmälningskod

    10194

  • Kursen startar

    2018-08-27

  • Kursen slutar

    2019-01-14

  • Undervisningsspråk

    Engelska

  • Studielokalisering

    KTH Campus

  • Undervisningstid

    Dagtid

  • Undervisningsform

    Normal

  • Antal platser

    Ingen begränsning

  • Kursansvarig

    Mårten Olsson <mart@kth.se>

  • Målgrupp

    För alla doktorander på KTH

Lärandemål

UTMATTNING, TILLFÖRLITLIGHETOCH DIMENSIONERING

Den här kursen utbildar beräkningsingenjörer som gör produkter bättre med hjälp av sina hållfasthetskunskaper. Det är en ovanligt bred kurs men har en tydlig röd tråd; ingenjörsmässighet och problemlösning. Du löser flera dimensioneringsuppgifter, vilket ger dig erfarenhet av industriella problem. FEM är det verktyg som används, ANSYS classic och Workbench. Inom optimering och tillförlitlighet görs en del beräkningar med MatLab.

Inom UTMATTNING handlar det främst om datorbaserade, FEM-kompatibla, 3D-modeller för högcykelutmattning (HCF) som kan användas vid godtycklig spänningshistorik. Modeller för att beräkna sannolikheten för utmattningsbrott ingår också. Inom TILLFÖRLITLIGHET börjar vi med grundläggande matematisk statistik och slutar vid forskningsfronten: Strukturoptimering med sannolikhetsbivillkor för problem med många stokastiska variabler och parameterar. Avsnittet om DIMENSIONERING sträcker sig från strukturers funktionssätt via FEM-teknologi och optimering (form, topologi, mått,...) samt robusthet till kvalitetsbegreppet.

Kursen är avsedd för 2:a-års masterteknologer som har läst ett flertal kurser inom hållfasthetslära och som har vana vid FEM-beräkningar. Föreläsningsserien bygger vidare därifrån och handlar om hur problemlösning inom industrin kan/bör gå till. Det ingår teori och tillämpningar, en del anekdoter och idéer, bakgrund ges och praktikexempel visas. Gästföreläsare från industri och konsultföretag bjuds också in. Kursen avslutas med deltagarnas projektpresentationer.

Alla föreläsningar, seminarier och presentationer i denna kurs hålls i Hållfasthetsläras seminarierum.

Mårten Olsson, examinator

Under kursen skall deltagaren tillägna sig erfarenhet och lära sig att:

  • förklara vilken roll hållfasthetstekniken har för produktutveckling, speciellt vid förekomsten av flera samtidiga brottmoder (dimensioneringskriteria);
  • i ovan nämnda situationer även ta hänsyn till s.k. gömda brottmoder;
  • identifiera de krav som ställs på konstruktioner och komponenter, vad avser mekaniska egenskaper, och översätta dem till en modell som lämpar sig för analys med beräkningsteknik;
  • välja lämpliga nät, elementtyper, randvillkor, materialmodeller, mm, för effektiv problemlösning med FEM;
  • beskriva syfte och idémässig bakgrund för olika metodik/strategi för dimensionering;
  • använda avancerade metoder för FE-baserad utmattningsanalys (såväl lågcykel, högcykel som termomekanisk);
  • beskriva olika former av osäkerhet och uppskatta spridningen hos stokastiska variabler;
  • illustrera och förklara hur spridning hos variablerna i ett problem leder till osäkerhet i systemresponsen;
  • välja lämplig metod att systematiskt undersöka designrymden för ett problem;
  • utföra probabilistisk dimensionering med FEM baserat på direkt Monte Carlo simulering eller med surrogatmodell/responsyta;
  • lösa ett avancerat produktutvecklingsproblem och kommunicera lösningen i form av, en illustration/plansch, en muntlig presentation på engelska (med dator och projektor) samt i form av en teknisk rapport på engelska.

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen bygger på andra avancerade kursers innehåll. Den tränar hållfasthetsteknisk modellering och bygger på de teorikunskaper deltagarna redan har. Kursen har främst en erfarenhetsbyggande inriktning. Föreläsningar och individuella konstruktionsuppgifter ingår, samt ett större avslutande projekt.

Behörighet

Obligatorisk bakgrund är någon av grundkurserna SE1010 Hållfasthetslära gkMPT, SE1012 Hållfasthetslära gkIPI, SE1020 Hållfasthetslära gkBD eller SE1055 Hållfasthetslära gkF, samt SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar eller motsvarande. Kursens upplägg förutsätter utöver detta att SE2132 Tillämpad elasticitet med FEM samt SE2126 Materialmekanik är väl bekanta.

Rekommenderade förkunskaper

SE1010, SE1020 eller SE1055 Hållfasthetslära grundkurs,
SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar,
SE2126 Materialmekanik och
SE2132 Tillämpad elasticitet med FEM

Litteratur

Kompendium, särtryck och utdelat material

Examination

  • HEM1 - Hemuppgifter, 3,0, betygsskala: P, F
  • PRO1 - Projekt, 6,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Projekt (PROJ, 6,0 hp)
Aktivt deltagande i seminarier (SEM1, 3,0 hp)

Ges av

SCI/Hållfasthetslära

Examinator

Bo Alfredsson <alfred@kth.se>

Mårten Olsson <mart@kth.se>

Övrig information

Kursen har ersatts av SE2145 Tillförlitlighet, optimering och dimensionering 9 hp.

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2011.
Examinationsinformation gäller från och med HT2011.