Faglig innhold

Videregående materialmekanikk (konstitutive relasjoner for store plastiske deformasjoner, skade- og bruddkriterier, eksplisitt elementmetode), støt og energiopptak (elastiske og plastiske støt, elastiske og plastiske spenningsbølger, energiabsorberende komponenter og systemer), penetrasjonsmekanikk (empriske, analytiske og numeriske metoder) og eksplosjonslast (empiriske, analytiske og numeriske metoder).

Læringsutbytte

Støtmekanikk er et videregående emne i mekanikk for studenter med fordypning i konstruksjonsteknikk og/eller industriell mekanikk ved MTBYGG, MTING og MTPROD. Emnet omhandler teorier for materialer og konstruksjoner utsatt for transiente dynamiske laster som støt, penetrasjon og eksplosjon. En sentral del av emnet vil være anvendt bruk av analytiske metoder i kombinasjon med eksplisitte ikke-lineære elementanalyser for å løse denne typen problemer. Støtmekanikk har følgende læringsmål:

Kunnskaper: Kandidaten skal ha kunnskap om: 1) Oppførselen til materialer og komponenter utsatt for støt, penetrasjon og eksplosjon, 2) Konstitutive relasjoner og bruddmodeller for materialer utsatt for dynamiske laster, 3) Eksplisitt ikke-lineær elementanalyse for store plastiske deformasjoner, 4) Støtlaster og spenningbølgeteori, 5) Energiopptak i materialer og komponenter, 6) Empiriske, analytiske og numeriske modeller for penetrasjon og eksplosjon.

Ferdigheter: Kandidaten kan: 1) Velge empirisk/analytisk/numerisk modell for å beregne oppførselen til materialer og komponenter utsatt for transiente dynamiske laster, 2) Bestemme ulike parametre i matematiske modeller ut fra laboratorieforsøk, 3) Utføre eksplisitte elementanalyser av materialer, komponenter og konstruksjoner utsatt for støtlaster.

Generell kompetanse: Kandidaten kan: 1) Matematisk modellering av materialer for store plastiske deformasjoner, 2) Parameteridentifikasjon fra laboratorieforsøk, 3) Etablere beregningmodeller for støt, penetrasjon og eksplosjonslaster, 4) Utføre eksplisitte elementmetodeanalyser for transiente dynamiske problem.

Digital kompetanse: 1) Utstrakt bruk av den eksplisitte versjonen av det ikke-lineære elementmetodeprogrammet Abaqus, som involverer modellering, analyse og visualisering av resultatene, 2) Kvalifisert bruk av Python til skripting og materialkalibrering, 3) Introduksjon i bruk av 2D og 3D digital bildebehandling (DIC).

Bærekraftskompetanse: Emnet bidrar til å gi studentene det nødvendige grunnlaget for å designe sikre konstruksjoner, og ideen bak bærekraftig beskyttelse vil bli introdusert.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, gjesteforelesninger og obligatoriske case-studier. Alle case-studiene kreves godkjent for å få adgang til eksamen. Undervisningen blir gitt på engelsk dersom studenter som ikke behersker norsk tar emnet. Hvis undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentenes besvarelse kan være på norsk eller engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Regne- og laboratorieøvinger

Anbefalte forkunnskaper

Kunnskap tilsvarende TKT4192 Elementmetoden i styrkeanalyse og TKT4135 Materialmekanikk er anbefalt, men ikke påkrevd.

Kursmateriell

Kompendium.Støttelitteratur: Diverse bøker/artikler innenfor støtmekanikk.

Studiepoengreduksjon