Kursplan - Farkoststrukturer och materiallära

Syfte

Kursen syftar till att ge studenten möjlighet att tillägna sig grundläggande kunskaper i hållfasthetslära, speciellt med inriktning mot applikationer på flyg- och rymdfarkoster. Kursen ska också ge studenten kännedom om olika materials mekaniska egenskaper samt förmåga att självständigt tillämpa kunskaperna på praktiska problem.

Lärandemål

Efter avklarad kurs ska studenten kunna
1. ställa upp jämviktsekvationerna för enkla och sammansatta objekt som belastas av yttre krafter och moment samt beräkna de normal- och skjuvspänningar som uppkommer i materialet
2. beräkna deformationer som uppkommer på objekt av olika material som utsätts för spänningar samt kunna bestämma olika gränsvärden för hållfastheten
3. lösa statiskt obestämda problem med hjälp av kompatibilitetssamband
4. beskriva hur olika farkostdelar kan idealiseras samt utföra skjuvflödes- och spänningsberäkningar med hjälp av dessa modeller
5. beskriva de vanligaste atomanordningarna i metalliska material samt förloppet vid fasomvandlingar och hur mikrostrukturen utvecklas
6. redogöra för mekaniska egenskaper och mekanisk provning, samt olika typer av brott: segt och sprött brott, kryp och utmattningsbrott
7. beskriva huvudtyper av aluminium och andra metallers legeringar, dess egenskaper och tillämpningar, värmebehandling för legeringar samt redogöra för olika typer av kompositmaterial

Innehåll

- Strukturer: Enaxlig spännings- och deformationsanalys. Normal- och skjuvspänning. Saint-Venant´s princip för jämviktsekvationer i två och tre dimensioner. Normal och skjuvtöjning. Spänningsdeformationssamband, elasticitetsmodulen samt Hookes lag. Flytvillkor, brottmekanik, brottgräns och sträckgräns. Tvådimensionella jämvikter. Statiskt bestämda och obestämda stångbärverk. Böjning, dragning och vridning av slutna tunnväggiga balkar med godtyckligt tvärsnitt. Neutralaxel, skjuvcentrum och skjuvflöde. Idealiserad modell av flygplansdelar. Spänningsanalys av flygkropp, balkar och vingar. Skjuvflöde i spant och spryglar.
-Materiallära: Fasomvandlingar. Härdningsmekanismer. Strukturomvandlingar. Atomär och molekylär struktur hos metaller. Dislokationer och andra gittereffekter. Aluminium och andra legeringar. Kompositmaterial.

Undervisning

Lektioner och laborationer.

Särskild behörighet

Mekanik I 7,5 hp, Vektoralgebra, grundkurs 7,5 hp och Kalkyl, grundkurs 7,5 hp eller motsvarande.

Examination

TEN2, salstentamen, 4,5 hp, skriftlig tentamen avseende lärandemål 1-7, betyg (U), 3, 4, eller 5.
LAB2, laboration, 1,5 hp, genomförande av praktiska laborativa uppgifter avseende lärandemål 1-3, betyg Underkänd (U) eller Godkänd (G).
INL1, inlämningsuppgift, 1,5 hp, skriftlig redogörelse avseende lärandemål 1, 2 och 4 betyg Underkänd (U) eller Godkänd (G).

Slutbetyg på kursen avgörs av betyget på TEN2.

En student som har ett intyg från MDU avseende sin funktionsnedsättning har möjlighet att anmäla önskemål om anpassning vid salstentamina eller annan examinationsform i enlighet med Regler och anvisningar för examination på grundnivå och avancerad nivå vid Mälardalens högskola (2020/1655). Det är examinator som, utifrån det intyg som utfärdats, beslutar om eventuell anpassning och i så fall vilken anpassning som ska gälla.

Misstankar om vilseledande vid examination (fusk) anmäls, enligt högskoleförordningen, till universitetets rektor och prövas av universitetets disciplinnämnd. Om disciplinnämnden anser att en student gjort sig skyldig till en disciplinförseelse fattar nämnden beslut om en disciplinär åtgärd, vilket är varning eller avstängning.

Betyg

Ges något av betygen 5, 4, 3