| TMMI09 |
Mekaniska svängningar och utmattning, 6 hp
/Vibrations and Fatigue in Mechanical Structures/
För:
MI
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 48
Rek. självstudietid: 112
|
| |
Utbildningsområde: Teknik
Huvudområde: Maskinteknik Nivå (G1,G2,A): G2
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Många haverier i mekaniska konstruktioner kan härledas till utmattningsbrott. Utmattning inträffar då strukturer belastas med en varierande last under en längre eller kortare tid. Brotten kan ofta ha föregåtts av resonanssvängningar i konstruktionen. Svängningarna ger alltså upphov till den cykliska belastning som kan leda fram till ett utmattningsbrott. Därför är kännedom om svängningar i mekaniska system, speciellt resonanssvängningar, en förutsättning för förståelse av utmattningsproblematiken. Kursen Mekaniska Svängningar och Utmattning ska ge studenten förståelse och kunskap om dessa fenomen.
Efter genomgången kurs ska studenten
- förstå det fysiska beteendet hos svängande mekaniska system;
- ha kännedom om de teoretiska kunskaper som används vid analys av praktiska svängningsproblem;
- kunna demonstrera olika parametrars inverkan på svängningarnas beteende;
- ha kännedom om utmattningsfenomen hos mekaniska strukturer;
- kunna beskriva de grundläggande teoretiska samband som används vid utmattningsberäkningar.
- Använda vetenskapliga artiklar som referensmaterial
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Grundkurser i matematik (analys), mekanik och hållfasthetslära.
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Organisation:
Undervisningen i kursen bedrivs i form av förläsningar och lektioner. Utöver detta tillkommer en laborativ del.
Lektionerna bedrivs i huvudsak genom att studenten själv får lösa de föreslagna problemen med hjälp av lektionsassistenten. Obligatoriska inlämningsuppgifter med syfte att underlätta studenternas inlärning kommer att delas ut under kursens gång. Dessa uppgifter är av både teoretisk och praktisk natur. Studenterna förväntas genomföra uppgifterna på egen hand. Studenterna uppmuntras att informellt diskutera svårigheter i kursinnehållet med föreläsaren och lektionsassistenten.
|
| |
Kursinnehåll:
Svängningsavsnittet: Grundläggande samband som beskriver beteendet hos svängande system. Härleda och lösa rörelseekvationer för svängande system. Inverkan av massa, styvhet och dämpning på svängningsrörelsen. Uppkomst av resonans och dess konsekvenser. Svängningsbeteende hos diskreta och kontinuerliga system. Svängningsrörelser hos strukturer.
Utmattningsavsnittet: Grundläggande samband för utmattningsbelastade system. Skillnad mellan hög- och fåcykelutmattning. Wöhler- och Haigh-diagram. Medelspänningens inverkan vid utmattningsdimensionering. Säkerhetsfaktorernas betydelse vid dimensionering mot utmattning. Delskadeteorier, Palmgren-Miners hypotes. Hantering av lastspektra. Ramberg-Osgoods materialmodell. Utmattningsmodeller enligt Morrow och Coffin-Manson. Inverkan av spänningskoncentration.
|
| |
Kurslitteratur:
Dahlberg, T.: Teknisk hållfasthetslära, med tillhörande formelsamling, Studentlitteratur 2001, ISBN 91-44-01920-3,
Dahlberg, T.: Material fatigue, Kompendium, Linköpings universitet, LiTH-IKP-S-459
|
| |
Examination: |
TEN1
UPG1
|
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
Laborationer och inlämningsuppgifter (U,G)
|
4,5 hp
1,5 hp
|
| |
|
|
|