Mekanik
Engineering Mechanics

FMEA30, 15.0 högskolepoäng, G1 (Grundnivå)

Gäller för: 2024/25
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning M
Beslutsdatum: 2024-04-09
Ikraftträdande: 2024-05-08

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Teknik Fördjupning: Grundnivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Obligatorisk för: M2, MD2
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska

Syfte

• ge kunskaper om mekanikens grundläggande begrepp och samband för materiella system i jämvikt
• ge kunskaper om mekanikens grundläggande begrepp och samband för materiella system i rörelse, främst partikelsystem och stela kroppar
• ge insikt i ingenjörsmässigt modelltänkande
• ge förmåga till problemlösning genom tillämpning av programsystemen MATLAB och ADAMS på mekanikproblem

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna definiera och använda grundbegreppen kraft, moment, rörelsemängd, rörelsemängdsmoment, impuls och impulsmoment, samt kunna uttrycka dessa i skalär och vektorform
• kunna frilägga en materiell kropp och ställa upp jämvikts- och rörelseekvationer
• kunna beskriva hastigheter och accelerationer i Cartesiska, naturliga och polära koordinatsystem, samt använda kraft- och momentekvationer för en partikel
• Kunna använda hastighets- och accelarationssamband vid stel kropps rörelse
• kunna definiera och använda grundbegreppen rörelsemängd, rörelsemängdsmoment, impuls och impulsmoment, tröghetsmoment, effekt, energi och arbete för en stel kropp
• kunna använda kraft- och momentekvationer för att beskriva stelkroppsrörelse i planet
• kunna analysera olika praktiska problemställningar i mekaniken
• kunna använda MATLAB vid lösning av mekanikproblem

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• kunna utifrån verkliga situationer avgränsa en problemställning och utföra en jämviktsanalys
• tillämpa systematiska metoder för analys av mekaniska system i jämvikt och partiklar i rörelse
• utifrån verkliga situationer kunna avgränsa en problemställning och behandla materiella kroppar som partiklar eller stela kroppar
• tillämpa systematiska metoder för analys av mekaniska system i rörelse
• presentera skriftliga lösningar av mekanikproblem innehållande lämpliga figurer över friläggningar och diagram
• kunna utifrån en given projektspecifikation avgränsa en problemställning och skapa en modell för behandling av uppgiften i ett simuleringsprogram

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• värdera erhållna resultat utifrån fysikalisk rimlighet

Kursinnehåll

Statik: Krafter, moment och kraftsystem i två och tre dimensioner. Likvärdiga kraftsystem. Friläggning och jämvikt. Tillämpningar av jämviktsekvationerna på materiella kroppar och delkroppar. Jämvikt för fackverk och ramar. Fördelade krafter (masscentrum, tyngdpunkt (3D), flexibla kablar). Friktion. Potentiell energi och stabilitet.

Dynamik: Newtons lagar, kinematik och kinetik för partiklar i rät- och kroklinjig rörelse, cartesiska, naturliga och polära koordinater. Arbete och energi. Rörelsemängd och rörelsemängdsmoment. Impuls och impulsmoment, samt stöt.Partikelsystemets kinetik. Kinematik för partiklar i rät- och kroklinjig rörelse, cartesiska, naturliga och polära koordinater. Tröghetsmoment. Kinematik och kinetik för stela kroppar i planet. Arbete, energi, rörelsemängd, rörelsemängdsmoment, impuls, impulsmoment samt stöt. Roterande koordinatsystem. Små svängningar i odämpade och dämpade mekaniska system. Fri svängningsrörelse samt svängning med tvångsvillkor. Partikelrörelse och stelkroppssvängning. Studie av fysikaliska företeelser så som självsvängning och svävning. Vibrationsanalys innefattande egenvinkelfrekvens och dämpningsfaktor.

MATLAB: Numeriska beräkningar, formulera scripts, definiera funktioner, grafisk presentation,sybolisk beräkning, derivering och integrering, ekvationslösning, differentialekvationer, lineär algebra

Kursens examination

Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Skriftliga deltentamina. Godkänd projektrapport och godkända inlämningsuppgifter.

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.

Moduler
Kod: 0113. Benämning: Statik och partikeldynamik.
Antal högskolepoäng: 7.0. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Skriftlig deltentamen.
Kod: 0213. Benämning: Dynamik.
Antal högskolepoäng: 5.0. Betygsskala: TH - (U, 3, 4, 5). Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen.
Kod: 0313. Benämning: Projekt.
Antal högskolepoäng: 0.0. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkänd projektrapport.
Kod: 0413. Benämning: Inlämningsuppgift 1.
Antal högskolepoäng: 1.5. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkänd inl uppgift.
Kod: 0513. Benämning: Inlämningsuppgift 2.
Antal högskolepoäng: 1.5. Betygsskala: UG - (U, G). Prestationsbedömning: Godkänd inl uppgift.

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: FMA420 Linjär algebra och FMAA01/05 Endimensionell analys.
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: FMEA01 FMEA25 FMEA05 FMEA20 FMEA10 FMEA15

Kurslitteratur

• C.Nyberg: Mekanik : statik. Liber, 2014, ISBN: 9789147114429.
• C. Nyberg: Mekanik - Partikeldynamik. Liber, 2014, ISBN: 9789147114436.
• C. Nyberg: Mekanik - Stelkroppsdynamik. Liber, 2014, ISBN: 9789147114443.
• William J. Palm III: A Concise Introduction to MATLAB - International Edition. McGraw Hill, 2008.

Kontaktinfo

Kursansvarig: Per Hansson, per.hansson@mek.lth.se
Hemsida: https://www.mek.lth.se/Education

Övrig information