SE2139 Brottmekanik 6,0 hp

Fracture Mechanics

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Maskinteknik
  • Betygsskala

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

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 Brott Mek för programstuderande

VT20 Fract Mech för programstuderande

Lärandemål

När en lastbärande struktur tappar sin funktionalitet beror det i allmänhet på någon from av haveri till följd av en instabilitet eller av sprickbildning. I det senare fallet växer en existerande eller nybildad spricka till kritisk storlek, vilken beror av materialets seghet och typ av last. Lasten kan t.ex. vara konstant, ökande eller variera cykliskt i tiden. Avancerade analytiska och numeriska ingenjörsmetoder har utvecklats och nått en nivå som gör det möjligt att analysera och utvärdera strukturer med defekter så att kritiska lastnivåer kan förutsägas. Kursens mål är att ge grundläggande kunskap om brott i material och förmåga att analysera och utvärdera strukturer som innehåller skarpa defekter.

Kursens mål är att ge grundläggande kunskap om brott i material och förmåga att analysera och utvärdera strukturer som innehåller skarpa defekter.

Efter avslutad kurs skall deltagaren kunna

  • Identifiera och beskriva olika brott och skademekanismer i material och strukturer.
  • Förklara hur en spricka påverkar en struktur och beskriva det spännings- och töjningstillstånd som uppkommer framför en spricka i olika material.
  • Tillämpa olika metoder för att beräkna den sprickdrivande kraften i linjära och olinjära material och formulera lämpliga brottvillkor för stationära och växande sprickor i dessa material.
  • Utvärdera brottseghet i material för stationära och växande sprickor med hjälp av linjära och olinjära testmetoder.
  • Undersöka om en spricka kommer att växa stabilt eller instabilt.
  • Beskriva och förklara den teoretiska bakgrunden för linjär och olinjär brottmekanik.
  • Analysera väl definierade brottmekaniska problem för både linjära och olinjära material som utsätts för ökande laster.

Kursens huvudsakliga innehåll

Kursen ger kunskap om fenomenologiska teorier för brott i solider och strukturert som innehåller skarpa sprickor, samt hur denna kunskap kan tillämpas vid dimensionering av konstruktioner.

Behörighet

Kursen förutsätter att kunskaper motsvarande innehållet i en av grundkurserna SE1010, SE1020, eller SE1055 har inhämtats. Dessutom förutsätts även innehållet i kursen SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar.

Rekommenderade förkunskaper

SE1010, SE1020 eller SE1055 Hållfasthetslära grundkurs och
SE1025 FEM för ingenjörstillämpningar

Litteratur

Nilsson, F. Fracture Mechanics from theory to applications, Hållfasthetslära, KTH, 1999.

Faleskog, J. and Nilsson, F., Examples in fracture mechanics, Hållfasthetslära, KTH, 2014.

Handbook of Solid Mechanics, Hållfasthetslära, 2010 (English Edition).

Intressant referensliteratur:

Ted L. Anderson, Fracture mechanics: Fundamentals and applications, 4th Ed., 2017, CRC Press.

Examination

  • HEM1 - Hemuppgifter, 3,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

HEM1 – Hemuppgifter, 3 hp, Betygsskala: P, F

TEN1 – Examination, 3 hp, Betygsskala: A, B, C, D, E, F

Ges av

SCI/Hållfasthetslära

Kontaktperson

Jonas Faleskog

Examinator

Bo Alfredsson <alfred@kth.se>

Jonas Faleskog <faleskog@kth.se>

Övrig information

SE2139 Brottmekanik ersätter brottmekanikdelen i kursen SE2129. Kursen ges första gången VT2019.

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.