Chalmers teknisk mekanik

Hållfasthetslära för I2, MHA 051

Har du frågor om kursen går det bra att kontakta Anders Ekberg på telefon 772 3480, eller per mail anders.ekberg@me.chalmers.se.

Innehåll


Nyheter och uppdaterad information

En utvärdering av inkomna enkäter till och med 2002-01-04.

För dig som inte gjort det, fyll i den elektronisk kursenkäten så fort som möjligt och hjälp till att förbättra kursen. Jag kommer att uppdatera utvärderingen förmodligen i början av februari. För konspirationsteoretiskt lagda så kan jag meddela att det finns ingen möjlighet för mig att spåra vem som skickar in vilket svar eftersom alla enkätsvar skickas med ett script som ger anonymous@mdc som avsändare.

Tentor

Alla tentor ligger upplagda i pdf-format.
Jag får inte låsa upp tentafilerna förrän kl.19 tentadagen (och ibland har jag inte möjlighet att göra det förrän nästa arbetsdag). Så är du för het på gröten kan det hända att du får ett meddelande om att du inte har access till filen.

Kommentarer till tentan 2002-08-31

Kommentarer till tentan 2002-04-06

Kommentarer till tentan 2001-12-18

Sammanfattningsvis tycker jag att det var en relativt enkel tenta. Eftersom det inte fanns någon gammal tenta av mig att "kolla stilen på", så var detta dock ett medvetet drag från min sida. Min tanke var att uppgifterna 1, 3 och 5 skulle ge "godkänt" och de övriga två hjälpa till för överbetyg. Om jag lyckades kan du tycka till om i kursenkäten! Eller så kan du skicka mig ett mail.

Resultatlistor

Granskning

Sker lämpligen på utsatta tider då det finns lärare på plats. Kan ni inte komma då så kan ni gå upp till expeditionen och titta på tentan och fylla i en "överklagan". Om ni fyller i er E-mailadress, så skickar jag ett svar. Alternativt så kan ni komma överrens med mig om en tid att diskutera.

Sammanfattning av kursinnehåll

En sammanfattning av vilka avsnitt i Lundhs bok som ingår i kursen finns på kunskapstestsidan.

Resultat från konstruktionsövningar och dugga

Notera att det är ett par ändringar i listan jämfört med den preliminära version vi visade på övningen.

Vill du inte vara med på rättningslistan, skicka ett mail till mig och tala om det.

När jag har rättat har jag följt följande principer och hittat följande (vanliga) fel eller konstigheter:

Sammanfattningsvis så märktes det av en viss orutin vid att räkna. Resultatet var inte över sig, något som förmodligen berodde till stor del på att duggan kom redan i 4:e veckan och att vi inte hunnit med någon repetition. Dock går det nog knappast att vare sig lägga duggan senare (då hinner vi inte rätta innan tentan) eller att ta med mindre bitar (jag ser duggan som ett minimum av vad man skall kunna för att bli godkänd på kursen). Så frågan är om man skall ha kvar den i denna form? Jag återkommer om detta i kursutvärderingen.

Dugga (Övningsskrivning)

Lösningar till duggan finns i form av

Kunskapstestet!

Som en liten kjälp att läsa in kursen finns det nu ett kunskapstest. Här specas innehållet i de olika avsnitten upp och exempel på tillhörande övningstal finns. Använd gärna denna för att stämma av vilka delar av kursen som du behärskar.

Föreläsnings- och övningsinnehåll

Nedan ges en liten översikt över vad vi hunnit med på föreläsningar och övningar, samt vilka ändringar som gjorts i schemat.

Läsvecka 1

Utdelat material:

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema

Läsvecka 2

Utdelat material:

Dessa finns även i en pdf-fil. Notera att filen är stor (ca 8 MB) så ta inte hem den med modem. Dessutom är den lösenordsskyddad. Lösenordet är förnamnet på I-sektionens skyddshelgon (enbart små bokstäver). Slutligen kan man notera att upplösningen kanske inte är den bästa, så det kan löna sig att knata upp till institutionen och hämta ett kopierat ex.

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema

Läsvecka 3

Utdelat material:

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema

Läsvecka 4

Utdelat material:

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema

Läsvecka 5

Utdelat material:

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema

Läsvecka 6

Utdelat material:

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema

Läsvecka 7

Utdelat material:

Genomgånget material

Ändringar mot ursprungligt schema


Rekommenderade övningstal

Ta dessa tal för vad de är, d.v.s. rekommendationer. Om du behärskar ett avsnitt så kan du räkna mindre, om du inte behärskar det, kan du behöva räkna mer.

Läsvecka 1

Läsvecka 2

Läsvecka 3

Läsvecka 4

Läsvecka 5

Läsvecka 6 och 7


Sammanfattning

Kursen Hållfasthetslära för I2 ges av Institutionen för Teknisk Mekanik under läsperiod 2, läsåret 2001-2002. Kursen ger 3,0 poäng och är obligatorisk inom I-programmet.

Kursen bedrivs med integrerade föreläsningar / räkneövningar i storgrupp måndagar och onsdagar 10-12; samt med konstruktionsövningar / övningar på fredagar 10-12.

Kursens examination består av:

vilket ger betyget 3 på kursen

eller

Inga ytterligare obligatoriska moment ingår i kursen.

Uppdaterad kursinformation kommer att finnas på denna sida.


Allmän kursinformation


Konstruktionsuppgifter

Läs PM för konstruktionsövningar och följ instruktionerna!
HÄFTA ihop din inlämningsuppgift!
Häftapparater finns vid inlämningsfacken.


Schema

Schemat nedan ger en översikt över innehållet i de olika föreläsningarna / övningarna. Schemat skall ses som ett utkast och kommer att uppdateras allteftersom kursen fortskrider. Den senaste versionen kan du alltid hitta här.

Siffrorna inom parentes i schemat anger tillhörande kapitel i kursboken (se nedan).

F1: Måndag, 29/10, kl 10-12 i Vasa B [2,3]

F2: Onsdag, 31/10, kl 10-12 i Vasa C [3,4]

Ö1: Fredag, 2/11, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5

F3: Måndag, 5/11, kl 10-12 i Vasa B [7.1 &endash; 7.3]

F4: Onsdag, 7/11, kl 10-12 i Vasa C [7.4 &endash; 7.7]

Ö2: Fredag, 9/11, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5

F5: Måndag, 12/11, kl 10-12 i Vasa B [7.7]

F6: Onsdag, 14/11, kl 10-12 i Vasa C [5] [6, 5]

Ö3: Fredag, 16/11, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5

F7: Måndag, 19/11, kl 10-12 i Vasa B [4, 5, 6.3, 7.9.1-7.9.2]

F8: Onsdag, 21/11, kl 10-12

Ingen undervisning p g a internationell dag

Ö4: Fredag, 23/11, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5

F9: Måndag, 26/11, kl 10-12 i Vasa B [8.1 &endash; 8.4, 9.1 &endash; 9.2]

F10: Onsdag, 28/11, kl 10-12 i Vasa C [9.2, 10]

Ö5: Fredag, 30/11, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5

F11: Måndag, 3/12, kl 10-12 i Vasa B [12,14,15,17 + anteckn]

F12: Onsdag, 5/12, kl 10-12 i Vasa C [12,14,15,17 + anteckn]

Ö6: Fredag, 7/12, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5

F13: Måndag, 10/12, kl 10-12 i Vasa B

F14: Onsdag, 12/12, kl 10-12 i Vasa C

Ö7: Fredag, 14/12, kl 10-12 i Vasa 1, 2 & 5


Lärare

Föreläsningarna (F) ges av:

Anders Ekberg
tel: 772 3480
Epost: anek@solid.chalmers.se

Övningarna (Ö) hålls i tre övningsgrupper och ges av

Annicka Karlsson (Vasa 1)
tel: 772 1496
Epost: m95kara@mtek.chalmers.se

Carl Fredrik Hartung (Vasa 2)
tel: 772 3476
Epost: cfh@solid.chalmers.se

Anders Ekberg (Vasa 5)
tel: 772 3480
Epost: anek@solid.chalmers.se


Kurslitteratur

Kursmaterialet säljs vid institutionen för Teknisk Mekanik.


Examination

Det finns två möjligheter att få slutbetyg i kursen:

Alternativ ett (godkänd kurs)

Detta ger betyget 3 på kursen.

Alternativ två (möjlighet till överbetyg)

Beroende på tentamensresultat kan detta ge betyget 3, 4 eller 5 på kursen.

De olika examinationsdelarna behandlas nedan.

Tentamen

Tentamen ges på följande tider

Tentamen är, som synes, på fem timmar och består normalt av fem uppgifter, vilka kan innehålla deluppgifter. Övervägande delen av tentamen består av räkneppgifter, men även komplementerande teoriuppgifter ingår. Notera att det sistnämnda är en ändring jämfört med den tidigare kursen i hållfasthetslära på I.

På tentan får följande hjälpmedel medföras

Läroböcker och formelsamlingar skall vara publicerade på skandinaviska, engelska, tyska eller franska (andra språk kan tillåtas efter konsultation). Kompendier räknas normalt inte som publicerade (men kan tillåtas efter konsultation). Läroböckerna och formelsamlingarna får innehålla anteckningar på befintliga sidor, men ej lösta exempel. Lösa anteckningar och exempelsamlingar är ej tillåtna. Konsultation om tveksamma hjälpmedel skall ske i god tid innan tentamen.

Maximal poängsumma är 15 och betygsgränserna är enligt följande:

Övningsskrivning (skriftlig dugga)

En övningsskrivning ges vid ett räkneövningstillfälle. Deltagande är frivilligt. Syftet med övningsskrivningen är dubbelt. Dels ger en godkänd skriftlig dugga (i kombination med godkända konstruktionsövningar och inlämningsuppgift) godkänt (med betyg 3) på kursen. Dessutom ger övningsskrivningen en avstämning av hur väl man tillgodogjort sig första delen av kursen (detta stoff kommer även att ingå i tentamen).

Övningsskrivningen består av 3 till 4 uppgifter som ger en maximal totalsumma av 10 poäng. Minst 5 poäng krävs för godkänt.

Samma hjälpmedel som på tentamen tillåts. Sen ankomst leder till underkänt resultat och deltagarna får inte lämna skrivningssalen under första timmen.

Konstruktionsuppgifter

Under kursen ges fyra konstruktionsuppgifter. Dessa uppgifter är av liknande karaktär som tentamensuppgifterna. Deltagande är, till viss del, obligatoriskt.

I övrigt inverkar konstruktionsuppgifterna inte på poängsättning av tentamen.

Konstruktionsuppgifterna skall lösas individuellt och redovisas skriftligt. De bedöms med godkänt eller underkänt. Retur för rättning ges inte. Övningsledarna förbehåller sig rätten att kräva kompletterande muntlig (individuell) redovisning av inlämningsuppgiften.

Detaljer för konstruktionsuppgifterna framgår av PM för konstruktions- och inlämnings-uppgifter.

Inlämningsuppgift

För godkänt betyg i kursen utan att tentera krävs en godkänd inlämningsuppgift (förutom godkänt på övningsskrivning och konstruktionsuppgifter). Denna uppgift är kort och av en allmän karaktär. Viss beräkning kan ingå, men fokus ligger på 'teoretisk förståelse' för ämnet och i synnerhet de delar som avhandlas under de sista två föreläsningarna. Syftet är att ge en kort övning i 'konstruktionstänkande' i fall där (i absolut mening) rätta svar kanske inte ens finns.

Redovisning av inlämningsuppgifter sker enligt riktlinjerna för konstruktionsupppgifter. Själva redovisningen (exklusive formalia) skall vara på max en A4-sida.

Detaljer för inlämningsuppgifterna framgår av PM för konstruktions- och inlämnings-uppgifter.

Kontakt

Kontakta gärna kursens lärare för att fråga. Frågor på kursmaterialet brukar ofta vara av det slag att det är svårt att ge konsultation via telefon eller Email. För enklare frågor (administrativa m m) går det att nå oss på telefon och E-mail, se stycket "Lärare" på sidan 2.

Besök

Institutionen för Teknisk Mekanik håller hus i Maskinsektionens lokaler. Expiditionen finns på andra våningen i södra trapphuset (närmast Elektro). För beskrivning hur man hittar till respektive lärares kontor, se kursens hemsida.

En karta över institutionens lokaler finns på:
http://www.am.chalmers.se/sve/karta.html

Ämnet hållfasthetslära

I hållfasthetsläran studerar man konstruktioners och mekaniska strukturers förmåga att bära och stå emot laster. För att göra detta behöver man matematiska modeller av de problem man vill studera. Gemensamt för de flesta av dessa modeller är att de är uppbyggda av tre grundsamband:

Kombineras de tre sambanden får man en differentialekvation som kan lösas om man känner de randvillkor som gäller; randvillkoren beror på hur konstruktionen är förankrad till grunden och (kan bero på) hur den belastas. Lösningen till differentialekvationen kan, tillsamans med (experimentellt framtagna) hållfasthetsdata för ingående material, användas för att avgöra om konstruktionen kommer att hålla eller inte.

Det finns flera olika typer av mekanismer som kan leda till att en konstruktion havererar: spänningarna (ett mått på hur mycket materialet ansträngs) är för stora så att brott fås, deformationerna kan bli för stora p g a att materialet plasticerar varvid konstruktionen blir oanvändbar, slanka konstruktioner som utsätts för tryck kan bli instabila och kollapsa, utmattningsbrott kan fås om belastningen varierar i tiden, etc.

I kursen går vi igenom de tre grundsambanden för axialbelastade stänger, vridbelastade axlar, och för balkar som utsätts för böjning. Instabilitetsproblemet studeras för tryckbelastade balkar. De samband som används i allmän elasticitetsteori (3D) behandlas också, och vi visar vilka antaganden som måste göras för att det ska vara möjligt att reducera ett elasticitetsproblem från 3D till ett plant problem (2D). Vi applicerar kunskaperna på olika konstruktioner, som tryckkärl.

I den avslutande delen ges en översikt av mer avancerade ämnesområden.

Syfte

Kursen är anpassad för I-teknologer och har som mål att ge en grundläggande förståelse för såväl klassisk, som modern (datoranpassad) hållfasthetsanalys. För att nå detta mål, så bedrivs undervisningen i två delar. I den första delen (F1 - F12) ges deltagarna grundläggande kunskap och övning i att tillämpa de mest fundamentala delarna av den klassiska hållfasthetsläran. Detta sker genom 'hands-on' beräkningar. I del 2 (F13 - F14) ges en överblick över mer avancerade områden inom modern hållfasthetslära.

Efter examination ska deltagaren

Förkunskaper

Några formella krav på förkunskaper för att följa kursen finns inte. I praktiken måste man ha vissa grundläggande kunskaper i mekanik, matematik och lineär algebra för att kunna tillgodogöra sig kursmaterialet.

Vissa konstruktionsövningar kan underlättas om programmet MATLAB används för numerisk lösning.

Några avslutande råd eller "Hur man överlever en kurs i hållfasthetslära"

  1. Hållfasthetslära är ett ämne som, hos många teknologer, behöver en viss tid för att "mogna". Detta gäller speciellt de som aldrig tidigare varit i kontakt med ämnet. För att ge denna tid till mognad, börjar kursen i ett högt tempo. Detta ger möjlighet till att avsluta kursen med att repetera de tidiga avsnitten i skenet av vad man lärt sig i de senare delarna. Med hänsyn till detta och med erfarenhet av ett par tidigare kurser kommer ett par råd:
  2. Att börja med att låta böckerna ligga första veckan är ett ganska säkert recept på magsår. Förstår du inte de grundläggande koncepten, kommer de följande avsnitten att te sig som rena grekiskan (bokstavligt talat).
  3. Fråga om du inte förstår! I nio fall av tio är det inte du som är korkad utan föreläsaren som glömt att nämna något fundamentalt. Och det tionde fallet får man bjuda på...
  4. Den teori som ingår i kursen handlar inte om att lära sig härledningar utantill (du får dessutom ha med dig boken även på teoridelen), utan att förstå matematiken och fysiken bakom formlerna.
  5. Av erfarenhet vågar vi påstå att det inte är en slug plan att spara hållfasthetskursen till senare...
  6. Av samma erfarenhet, vet vi att det bara finns ett sätt att lära sig räkna på hållfasthetsproblem och det är att kavla upp ärmarna och göra det. Att det är en rejäl suboptimering att skriva av inlämningsuppgifter har alltför många fått lära sig den hårda vägen. Däremot är det en bra ide att lösa uppgifterna i grupp. Man behöver ju inte uppfinna hjulet själv varje gång.
  7. Argumentet "Jag behöver mer poäng" är ett väl beprövat, men inte speciellt framgångsrikt, recept vid tentagranskningar. Men titta gärna igenom din tenta. Vi som rättar är också mänskliga (nåja) och kan göra fel.
  8. Det är ingen nackdel om man kan följa din beräkningsgång i tenta- och konstruktions-uppgifter.
  9. Kan man dessutom tyda din handstil, så är det ytterligare ett plus.
  10. Att ta åt sig lite av tipsen ovan skadar inte.

Vi hoppas att du skall tycka att kursen är värd det arbete du lägger ner på den.

Anders Ekberg, Annicka Karlsson och Carl Fredrik Hartung


SOFTWARE REQUIREMENTS
This site uses Cascading Style Sheets (CSS). It is recommended that you use version 4 (or higher) of Internet Explorer, Netscape Navigator or similar browsers (Mozilla, Konqueror, Opera etc) when viewing these pages. Older versions (and other browsers) will work, but with a more Spartan layout.

Many documents at this site are distributed in PDF-format. In order to read those files, you will need to install an Acrobat reader which is freely available from Adobe.


Last update 2004-09-13:08.55 by
Anders Ekberg / anek@solid.chalmers.se