Kursplan för Konstruktionsteknik

Kursplan fastställd 2023-02-12 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnStructural engineering
  • KurskodMMA169
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPMOB
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeMaskinteknik, Sjöfartsteknik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 89132
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0121 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 05 Apr 2024 em J
  • 21 Aug 2024 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Matematik (inklusive matematisk statistik, numerisk analys och flervariabelanalys), mekanik och hållfasthetslära.

Syfte

Syftet med kursen är att ge professionell kunskap om hållfasthetsrelaterade egenskaper hos (stora) stålstrukturer, hur man gör en analys av deras styrka med hjälp av gränstillståndskriterier, osäkerhetsanalys och tillförlitlighetsanalys med hjälp av probabilistiska metoder. Teorin är allmän medan tillämpningarna i kursen handlar huvudsakligen om marina strukturer och byggnader/konstruktioner i samhället i stort.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • identifiera och diskutera dimensionerande laster som verkar på en struktur och som är avgörande för dess design med avseende på styrka och ”funktionalitet”,
  • ha förståelse för var man kan hitta och hur man använder standarder och riktlinjer för dimensionering och strukturanalys som baseras på gränstillståndskriterier som designfilosofi,
  • diskutera hur gränstillståndsdesign som designfilosofi bidrar till hållbar teknikutveckling för att säkerställa säkerhet för människor, miljö och egendom,
  • genomföra dimensionerande hållfasthetsanalyser av stora och komplexa strukturer gjorda av metalliska material,
  • genomföra en osäkerhetsanalys av en målfunktion (eller egenskap) med hänsyn till osäkerheter i yttre laster, materialegenskaper och strukturens dimensioner,
  • diskutera hur faktorer som har negativ påverkan på långsiktig användning/ säkerhet hos en struktur, såsom korrosion och utmattning i materialet, måste inkluderas implicit i designen av konstruktionen samt i underhållet av den,
  • upprätta och genomföra en tillförlitlighetsanalys med hjälp av en första eller andra ordningens tillförlitlighetsmetod,
  • kritiskt utvärdera och jämföra olika designkoncept med avseende på tillförlitlighet och gränstillståndskriterier.

Innehåll

Studenten får yrkesmässig och professionell kompetens för att systematiskt lösa allmänna problem som rör strukturintegritetsanalys hos strukturer där t.ex. gränstillståndskriterier används som grund i designfilosofin.

Innehållet och lärandemålen behandlar minst fem av FNs Globala Hållbarhetsmål: #9 - Hållbar industri, innovationer och infrastruktur, #11 - Hållbara städer och samhällen, #12 - Hållbar konsumtion och produktion, #14 - Hav och marina resurser,
samt #17 - Genomförande och globalt partnerskap.

Kursen är uppdelad i fyra delar, där teorin tillämpas i tre obligatoriska inlämningsuppgifter (som löses i studentgrupper) som har tydliga kopplingar till realistiska fall och verkliga problem.
  • Standarder och riktlinjer för dimensionering och strukturanalys baserade på gränstillståndskriterier
    - Definition av fyra gränstillståndskriterier
    - Identifiering och analys av dimensionerande laster
    - Hållbarhetsaspekter
  • Hållbar teknikutveckling och designlösningar
    - Livscykelanalys
    - Underhållsstrategier: faktorer som påverkar långsiktig användning/säkerhet hos en struktur
    - Innovativa designlösningar, introduktion till lättviktskonstruktion och strukturoptimering
  • Avancerad strukturanalys baserad på balkteori
    - Normalspänningar/töjningar från axiell belastning
    - Normalspänningar/töjningar från böjningbelastning (Naviers teori)
    - Normalspänningar/töjningar från vridbelastning (Vlasovteori)
    - Skjuvspänningar/töjningar från böjbelastning
    - Skjuvspänningar/töjningar från allmän vridbelastning
    - Beräkning av effektiv fläns och hur den används i dimensionering/ strukturanalys
  • Tillförlitlighetsanalys med probabilistiska metoder
    - Osäkerhetsanalys
    - Statistiska fördelningar av stokastiska variabler
    - Första ordningens och andra ordens tillförlitlighetsmetoder (FORM och SORM)

Organisation

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, övningar samt handledning av (obligatoriska) inlämningsuppgifter.

Litteratur

J.W. Ringsberg (2023). Structural Engineering. Division of Marine Technology, Department of Mechanics and Maritime Sciences, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden.

J.K. Paik (2020). Advanced Structural Safety Studies - With Extreme Conditions and Accidents. Springer, Singapore.

Examination inklusive obligatoriska moment

Examinationen av kursen består av två delar:
  • 3 obligatoriska inlämningsuppgifter, närvaro på ett obligatoriskt seminarium (se nedan)
  • 6 veckoprov som endast erbjuds under läsperioden som kursen ges
Varje veckoprov har en teoridel och en problemlösningsdel. Maxpoäng på ett veckoprov är 20p och kravet för att klara ett veckoprov är 10p.

För att bli godkänd på kursen måste de 3 inlämningsuppgifterna vara godkända och studenten måste vara godkänd på minst 5 av de 6 veckoproven. Slutbetyget avgörs av det totala resultatet på de 5 godkända veckoproven där studenten har fått mest poäng:
  • Underkänt: <50p
  • Klass 3: 50p - <70p
  • Betyg 4: 70p - <85p
  • Betyg 5: 85p - 100p
Ett obligatoriskt seminarium arrangeras i slutet av kursen. På seminariet kommer varje inlämningsuppgiftsgrupp att presentera en av sina inlämningsuppgifter (examinatorn bestämmer vilken). Syftet är att utveckla/examinera studentens färdigheter med avseende på hur man presenterar, motiverar, diskuterar och försvarar antaganden och resultat från ett ingenjörsanalysarbete. Varje students prestation kommer att bedömas som "godkänd" eller "underkänd". Studenter som underkänns på grund av t.ex. brist på förberedelser eller engagemang vid gruppresentationen får besked direkt om att de inte är godkända. De kommer att erbjudas ett andra tillfälle att presentera för en mindre grupp på ett extra seminarium där de måste presentera ett av de problem som lösts på en övning eller ett av de problem som man löst på egen hand (självstudieproblem under kursens gång)

Obs! Ingen skriftlig tentamen erbjuds för kursens vid ordinarie skriftliga tentamenstillfälle efter avslutad läsperiod. För studenter som inte klarar veckoproven erbjuds en skriftlig tentamen vid nästa omtentamenstillfälle för kursen.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.