Emne - Lettvekt design - TMM4175
TMM4175 - Lettvekt design
Om emnet
Vurderingsordning
Faglig innhold
Vektreduksjon av komponenter og konstruksjoner blir stadig viktigere for mange bransjer der energieffektivitet kombinert med lav vekt og minimalt materialforbruk er nøkkelfaktorer for suksess. Konstruksjoner optimalisert for lav vekt introduserer flere utfordringer: Ytelse i kontekst av sikkerhet, pålitelighet og holdbarhet må fortsatt opprettholdes, mens design og analyse av slike strukturer har en tendens til å bli stadig mer krevende. Lettvekt design er ofte forbundet med utstrakt bruk av komposittmaterialer og laminerte strukturer, noe som øker kompleksiteten i design og analyseprosessen. En stor del av emnet er derfor fokusert på fiberkomposittmaterialer samt laminater og sandwichstrukturer, inkludert: Fysiske, mekaniske, termiske og kjemiske egenskaper til herdeplast, termoplast og vanlige fibre som glass, karbon og aramid samt kjernematerialer for sandwichstrukturer, teori og anvendelser av materialmodeller for anisotrop oppførsel, laminatteori og dens anvendelser inkludert laminatoptimaliseringsmetoder, svikt- og skademekanismer og metoder for prediksjon av svikt, sviktkriterier, skadeanalyse og vanlige testmetoder for kompositter. Mer generiske aspekter ved design og analyse inkluderer: Analytiske løsninger og estimater for enkle konstruksjonselement som plater, bjelker og rør, designprinsipper for lette komposittstrukturer, finite element modellering og analyse av komposittstrukturer der målet er optimalisering med hensyn til lav vekt , sammenligning av komposittdesignløsninger med andre løsninger som bruker relevante metaller for lettvektsdesign, strukturell interaksjon og metall til komposittforbindelser, materialvalg og produksjonsmetoder. Beregningsmetoder og numeriske løsninger ved bruk av enkel koding vektlegges for de fleste tema, støttet av en omfattende samling eksempler, prosedyrer og funksjoner skrevet i Python.
Læringsutbytte
Kunnskap: Kandidaten har spesialisert kunnskap om komposittmaterialer og komposittmaterialers anvendelser i lettvekt design, kan prinsipper for lettvekt design og konstruksjon inkludert grunnleggende relasjoner, analysemetoder, materialvalg og produksjonsmetoder.
Ferdigheter: Kandidaten kan gjøre grunnleggende prosjektering og optimalisering av lettvekt komponenter og produkter laget av komposittmaterialer og relevante metallegeringer. Kandidaten kan gjøre preliminære materialvalg, evaluere materialer, gjøre enkel last-deformasjonsanalyser samt sviktanalyse ved anvendelse av grunnleggende relasjoner for materialer og strukturer og er i stand til å gjennomføre enkle FE-analyser av komposittstrukturer. Kandidaten kan foreslå samt evaluere forslag til relevante produksjonsmetoder.
Generell kompetanse: Kandidaten kan formidle teknologiske aspekt knyttet til lettvekt design ved bruk av komposittmaterialer og kan vurdere gjennomførbarheten av foreslåtte løsninger. Kandidaten er bevisst på muligheter, begrensninger og utfordringer knyttet til lettvekt design og komposittmaterialer.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, øvinger, forsøk, demonstrasjoner og prosjektarbeid. Prosjektgrupper for prosjektarbeider etableres ved semesterstart. Undervisningen gis på engelsk. Siden undervisningen gis på engelsk gis eksamensoppgavene kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.
Mer om vurdering
Mappeevaluering er grunnlaget for 49% av sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår prosjektarbeid som skal resultere i 5 rapporter som teller 10% hver. Frist for innlevering av rapportene er er fordelt utover semesteret med ca. 3 ukers mellomrom og inneholder problemstillinger fra sentrale aspekt ved nylig gjennomgåtte tema, inkludert eksperimentelle oppgaver. Tilbakemelding på innleverte rapport gis innen 2 uker fra innleveringsfrist på rapporten, hvor en detaljert plan for frister blir oppgitt ved semesterstart. To timer i uken er avsatt for veiledning. Prosjektarbeid skal fortrinnsvis utføres i mindre grupper og leveres gruppevis, unntaksvis leveres individuelt etter avtale. Prosjektgrupper opprettes ved semesterstart. Alle fem rapport inngår endelig vurderingsgrunnlag (49%) sammen med avsluttende eksamen (51%).
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.
Anbefalte forkunnskaper
TKT4116 Mekanikk 1 eller tilsvarende, TKT4122 Mekanikk 2 eller tilsvarende.
Forkunnskapskrav
Grunnleggende emne i materialteknologi.
Kursmateriell
https://folk.ntnu.no/nilspv/TMM4175/
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra | Til |
|---|---|---|---|
| SIO2067 | 7.5 |
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: VÅR 2025
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Materialteknologi
- Materialer og bearbeiding - plastteknologi
- Teknologiske fag
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Samlet karakter
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
- Vår ORD Skriftlig skoleeksamen 51/100 D INSPERA
-
Rom Bygning Antall kandidater - Vår ORD Mappe/sammensatt vurdering 49/100 A
-
Rom Bygning Antall kandidater - Sommer UTS Skriftlig skoleeksamen 51/100 D INSPERA
-
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"