studiehandbok@lith   Länk till universitetets hemsida
 

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

Länk till universitetets hemsida
 
År : 2008
 
TMMS20 Strukturoptimering, 4 p / 6 hp
/Structural Optimization/

För:   COM   ENG   M   MEC  

 

Prel. schemalagd tid: 48
Rek. självstudietid: 112

  Utbildningsområde: Teknik

Ämnesgrupp: Maskinteknik   Nivå (A-D):D

Huvudområde: Maskinteknik   Nivå (G1,G2,A): A

  Mål:
Inom strukturoptimeringen studeras problemet att finna den i en specifik mening optimala designen hos en mekanisk struktur; det kan röra sig om att minimera vikten eller maximera styvheten. Kursen avser att ge kunskap och förståelse om matematiska optimeringsmodeller för att erhålla sådana maximalt effektiva lastbärande mekaniska strukturer, och färdighet i att använda eller implementera motsvarande datorbaserade beräkningsverktyg. Efter kursen ska studenten kunna:
  • Formulera ingenjörsmässiga designproblem för lastbärande strukturer som matematiska optimeringsproblem, med användande av både storleks-, form- och topologiska variabler.
  • Lösa enklare diskreta storleksoptimeringsproblem analytiskt.
  • Beskriva numeriska lösningsmetoder lämpade för lösandet av strukturoptimeringsproblem.
  • Lösa enklare kontinuerliga styvhetsoptimeringsproblem analytiskt med variationsmetod.
  • Förklara och identifiera förekomsten av numeriska instabiliteter vid lösning av topologioptimeringsproblem.
  • Använda och beskriva uppbyggnaden av datorprogram för att lösa större form- och topologioptimeringsproblem.


  Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Finita elementmetoden och grundläggande och påbyggande kurser i hållfasthetslära. Linjär och ickelinjär optimering samt gärna kursen Mekanikmodeller.

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

  Påbyggnadskurser
Projektkurser i mekaniksystem, hållfasthetslära eller maskinkonstruktion. Flerkroppsmekanik och robotik. Finita elementmetoden. Reglerteknik. Fordonssystem. Biomekanik. Konstruktionsoptimering.

  Organisation:
Undervisningen sker i form av föreläsningar, lektioner och laborationer.

  Kursinnehåll:
Repetition av optimeringsteori; Lagrangedualitet och KKT-villkor. Variationskalkyl och energiprinciper i solidmekaniker. Klassificering av strukturoptimeringsproblem. Grundläggande begrepp. Generella matematiska formuleringar. Explicita approximationer: SLP, SQP, CONLIN, OC, MMA. Känslighetsanalys, formoptimering, strukturer med maximal styvhet och topologioptimering, SIMP-metoden. Beräkningsuppgifter inom form- och topologioptimering utföres mha FEM-programmet TRINITAS.

  Kurslitteratur:
Klarbring och Christensen, An Introduction to Structural Optimization

  Examination:
TEN1
UPG1
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
En laborationsuppgift (U,G)
4,5 hp
1,5 hp
 



Undervisningsspråk är Engelska.
Institution: IEI.
Studierektor:
Examinator: Anders Klarbring
Ansvarig programnämnd: Maskin&Design

Engelsk kursplan

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.

Om inget annat anges ovan gäller betygsskala enligt avsnitt a8.5 i de gemensamma bestämmelserna.

Kursplanen gäller för 2008 enligt beslut av ansvarig programnämnd/fakultetstyrelse.

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

Länk till sidans topp


Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se
Senast ändrad: 09/01/2008