Kursplan för
Strukturdynamiska beräkningar
Structural Dynamic Computing
VSMN10, 7,5 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)
Gäller för: Läsåret 2020/21
Beslutad av: Programledning V
Beslutsdatum: 2020-03-23
Allmänna uppgifter
Valfri för: F4, F4-bem, M4, Pi4-bem, V4-ko
Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska
Syfte
Kursen syftar till att ge kunskaper om teori, beräkning och
mätmetoder inom området strukturdynamik. Den skall också
utveckla förmågan att i projektarbeten utvärdera modeller med
hjälp av beräkningsprogram i förhållande till laborativa
resultat. Kursen syftar också till att ge färdigheter i skriftlig
och muntlig presentation.
Mål
Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten
- Kunna lösa konceptuella konstruktionsuppgifter baserade på
några verkliga strukturproblem.
- Kunna mäta och diskutera fysikaliska egenskaper på dessa
konstruktioner.
- Kunna verifiera egna beräkningar mot uppmätta värden.
- Kunna identifiera och hantera de fysikaliska begreppen och
deras matematiska syntax.
Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten
- Kunna analysera generella enfrihetsgradsproblem.
- Kunna definiera, beräkna och
analysera flerfrihetsgradsproblem inom strukturdynamik, baserade
på finit elementformulering.
- Kunna använda och värdera olika lösningstrategier för
strukturdynamiska problem.
- Kunna omsätta avancerade beräkningsmetoder inom
strukturdynamik för att lösa problem där det finns flera olika
lösningsalternativ och kunna värdera skillnaden i metod och
resultat.
- Kunna presentera och argumentera för vald lösningsmetod i
slutseminarium.
- Kunna använda avancerade beräkningsprogram.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten
- Kunna värdera olika lösningsförslag och förslagens
noggrannhet.
- Kritiskt granska både egna och andras förslag i en öppen
diskussion.
- Föreslå lösningar på basen av otydliga förutsättningar,
se deras räckvidd och föreslå förändringar i
förutsättningarna.
- Sammanfatta resultat i beräkningsrapport och värdera
kollegors rapporter i relation till egna resultat.
Kursinnehåll
- Enfrihetsgradsmodeller. Generaliserade
enfrihetsgradsmodeller.
- Tidsintegration; Newmarks metod, implicit metod, explicit
metod.
- Flerfrihetsgradsmodeller; finita element, direkt integration,
modal syntes, egenvärdesanalys, responsdiagram.
- Jordbävningsanalys.
Föreläsningarna beskriver de teoretiska begreppen i anslutning
till tillämpningen, med konceptuella konstruktionsuppgifter som
visar hur de realistiska frågeställningarna nyanserar de
matematiska och numeriska beskrivningarna. Konstruktionsuppgifter
hämtas i ett första hand inom området tillämpad mekanik med
finita elementmetoden som bas för arbetet.
Utöver detta presenteras moment som berör generella
programsystem för finita elementberäkningar, till exempel Abaqus,
Nastran eller LS-Dyna. Även Calfem och Matlab används. Sådana
programsystem kan användas inom en bred uppsättning
fysikaliska/ingenjörsproblem. Konstruktionsuppgift 2 utformas så
att det är naturligt att använda något av dessa
programsystem.
Kursens examination
Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Bedömningen sker med utgångspunkt från inlämnade övningsuppgifter, två beräkningsrapporter, teoriskrivning och en slutlig muntlig diskussion.
Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.
Antagningsuppgifter
Förkunskapskrav:
- VSMN30 Finita elementmetoden - konstruktionsberäkningar: delprov Konstruktionsuppgifter 2.5 hp ELLER FHLF01 Finita elementmetoden ELLER FHLF10 Finita elementmetoden och introduktion till materialmekanik ELLER FHLF20 Finita elementmetoden
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: VSM045, VSM051
Kurslitteratur
- Chopra, A. K.: Dynamics of Structures, Prentice Hall, 1995 eller alt. litt. ("Structural Dynamics", rapport som ges ut på avdelningen).
- CALFEM ver 3.4 – A finite element toolbox to MATLAB. Byggnadsmekanik och Hållfasthetslära. Lund, 2004.
Kontaktinfo och övrigt
Kursansvarig: Peter Persson, peter.persson@construction.lth.se
Hemsida: http://www.byggmek.lth.se