Kursplan för Kontinuummekanik

Kursplan fastställd 2022-02-09 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnContinuum mechanics
  • KurskodMMS260
  • Omfattning6 Högskolepoäng
  • ÄgareTKTFY
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionMEKANIK OCH MARITIMA VETENSKAPER
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 57115
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0122 Inlämningsuppgift 1,5 hp
Betygsskala: UG		 1,5 hp
0222 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp
  • 11 Okt 2024 fm J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

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

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundkurs i stelkroppsmekanik

Syfte

Kursen syftar till att ge studenten en introduktion till och en bred bas i ämnet kontinuummekanik, dvs studier av rörelse, krafter och deformation i fasta material, vätskor och gaser beskrivna som kontinuerliga media.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

  • Förstå, förklara och använda grundläggande koncept och begrepp inom kontinuummekaniken (såsom kontinuum, deformation, töjning, rotation, spänning, Eulerskt och Lagrangeskt betraktelsesätt, materiederivata)
  • Härleda, använda och förstå relevanta differentiella samband i kontinuummekaniken (masskonservering, rörelsemängdsbalanser och termodynamikens första huvudsats)
  • Använda sig av de vanligaste konstitutiva sambanden för idealiserade material (linjär elastisk solid, Newtonsk fluid och värmeledning enligt Fouriers lag) och vara förtrogen med deras tillämplighet
  • Kombinera differentiella och konstitutiva samband för att formulera och analysera enklare elasticitetsproblem (diskar, cylindrar), strömningsproblem (planflöde) och värmetransportproblem
  • Föreslå approximativa lösningar genom handberäkningar till ingenjörsmässigt relevanta problem inom:
    • hållfasthetslära: stänger, axlar och balkar (drag, tryck, vridning, böjning och skjuvning), samt instabilitetsfenomen
    • strömningslära: kontrollvolymsanalys samt Bernoullis ekvation (med och utan förluster)
  • Uppvisa förståelse för vissa centrala fysikaliska fenomen som ingår i den kontinuummekaniska beskrivningen men inte kan studeras analytiskt (såsom turbulens)

Innehåll

Kursen börjar med en allmän introduktion och en genomgång av grundläggande begrepp. Därefter presenteras kontinuumkinematiken och spänningskonceptet i mer detalj. Mot denna bakgrund introduceras de grundläggande mekaniklagarna för ett idealiserat kontinuum på olika form. Därefter stiftas bekantskap med de vanligaste fenomenologiska konstitutiva sambanden för olika material: elastiska solider, Newtonska fluider och värmeledning. Genom att kombinera mekaniklagarna med konstitutiva samband illustreras hur elasticitetsproblem, strömningsproblem och värmetransportproblem kan formuleras och lösas i kontinuummekaniken. Eftersom mer avancerade problem förutsätter numeriska beräkningar för att kunna studeras effektivt ägnas den avslutande delen av kursen åt tekniker för approximativa handberäkningar samt diskussion av centrala fysikaliska kontinuumfenomen av stor industriell relevans som inte kan studeras analytiskt.

Organisation

Undervisningen består av föreläsningar och demonstrationsövningar. Därutöver genomförs två praktiska laborationer med tillhörande uppgifter som diskuteras i seminarieform och redovisas skriftligt.

Litteratur

J. N. Reddy, ”An introduction to Continuum Mechanics”, Second Edition, Cambridge University Press, ISBN 978-1-107-02543-1.
J. Brouzoulis & M. Ekh, ”Hållfasthetslära – kurskompendie”, PDF distribuerad via Canvas.
L. Davidson, "An Introduction to Turbulence Models", PDF distribuerad via Canvas.

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursen avslutas med en tentamen som resulterar i graderade betyg vilka utgör slutbetyg för kursen. För godkänd kurs krävs dessutom att de obligatoriska inlämningsuppgifterna från laborationsseminarierna blivit inlämnade och godkända. För momentet inlämningsuppgift ges bara betygen godkänd och underkänd.

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.