Inför kursvalSE2137 Utmattning 6,0 hpAdministrera Om kursen

Utmattning av material handlar om förändrade material- och strukturegenskaper och plötsliga haverier på grund av cykliska belastningar. Ämnet blir allt viktigare genom nya och avancerade material samtidigt som existerande strukturer ska optimeras med avseende på materialutnyttjandet. Förändringarna resulterar i ett snabbt ökande behov av kunskap i och färdighet att hantera utmattning. Utmattning kan uppträda i olika material som metaller, keramik, kompositer och polymerer samt i kombination och synergi med den omgivande miljön. Ämnet har många olika tillämpningar inom vitt skilda branscher som fordons- och flygindustrierna, maskinkomponenter, biomekanik och offshoreindustrin. Kursen fokuserar på färdigheter att utföra utmattningsanalyser av befintliga komponenter och designfilosofier för nya utmattningsexponerade strukturer.

Välj termin och kursomgång

Välj termin och kursomgång för att se information från rätt kursplan och kursomgång.

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll *

Kursen bygger på teori och observationer om utmattningens uppkomst. Focus ligger på ingenjörsmetoder för bedömning av risk för utmattning och beräkning av förväntad livslängd, inklusive inverkan av miljö.

Kursen innehåller:

  • Spännings och töjningsbaserade metoder för att dimensionera mot utmattning vid enaxlig belastning avseende både ändligt liv och utmattningsgräns.
  • Dimensionering med delskada avseende laster med variabel amplitud.
  • Kriterier för dimensionering mot fleraxlig belastning där de fleraxliga lasterna kan vara proportionerliga eller icke-proportionerliga.
  • Statistiska metoder för att avgöra en komponents risk för haveri.
  • Linjär brottmekanik för att bestämma spricktillväxthastigheter och prediktera en komponents förväntade livslängd.
  • Fenomenologisk identifikation av utmattningsbrott som haveriorsak.
  • Mekanismer för uppkomst av utmattning.
  • Mekanismer för miljöbetingade haverier.
  • Metoder att inkludera miljöeffekter på utmattningshållfastheten.
  • Tillämpningsspecifika former av utmattning.
  • Utmattning i olika material.
  • Datorhjälpmedel och materialdatabaser för utmattningsanalys.

Lärandemål *

Kursens syfte är att deltagarna dels ska förstå utmattningens uppkomst och skadeprocess, och dels kunna använda olika verktyg och metoder för att dimensionera mot utmattning, avgöra haveririsk och kunna bestämma förväntad livslängd.

Efter avslutad kurs ska deltagarna:

  • förstå uppkomsten av utmattning, skadeprocessen och miljöns inverkan på processen,
  • kunna identifiera utmattingsskada jämfört med andra skador,
  • kunna dimensionera mot utmattning,
  • kunna kvantifiera risk för haveri på grund av utmattning samt
  • kunna bestämma förväntad livslängd på grund av utmattning inklusive miljöpåverkan.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet *

Grundkurs i hållfasthetslära SE1010, SE1020, SE1055 eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Kursen SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar eller en kurs med inslag av finit elementmetod, CAD eller datorstödd konstruktion är bra som bakgrund men inget krav. Grundläggande kurs i sannolikhetslära och statistik är bra bakgrund.

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Utdraget material

Formelsamling i Hållfasthetslära, Hållfasthetslära, KTH, 2016

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala *

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

Examination *

  • HEM1 - Hemuppgifter, 6,0 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, - 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.

Examinator beslutar, i samråd med KTH:s samordnare för funktionsnedsättning (Funka), om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning. Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg *

Obligatoriska hemuppgifter, HEM1, 6hp

Frivillig tentamen, TEN1, 0hp

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Bo Alfredsson

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.

Ytterligare information

Kurswebb

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

Kurswebb SE2137

Ges av

SCI/Hållfasthetslära

Huvudområde *

Teknik

Utbildningsnivå *

Avancerad nivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Bo Alfredsson